烟草中农药残留检测前处理技术评估及应用效果

【目的】烟叶的农残检测与控制直接影响着烟草制品的质量。精准、高效的样品前处理与检测方法对于提高农药残留检测准确性具有重要意义。【方法】结合目前国内烟草农药残留物的相关背景及概况,分析了目前常见的农药残留前处理检测方法与其各自的优势,同时从植烟土壤、烟草叶片及主流烟气等几个方面探讨了样品前处理技术在烟草检测中的应用现状及其有效性。【结果】目前,常见的农药种类残留检测技术存在着检测农药种类单一、样品数量较少等局限性。随着农药残留种类与数量的不断发展,开发与完善检测速率更快、准确性更高、适应性更广泛的检测前处理技术仍为重要发展方向。【结论】精准、高效的前处理检测技术将进一步促进烟草农药残留检测技术发展,保障烟草的安全生产,提高烟叶安全性。

滤棒载香型卷烟中柠檬烯的烟气转移行为及贮存稳定性研究

为明确滤棒载香型卷烟在不同贮存时间下柠檬烯的烟气转移行为、贮存稳定性和感官品质,以滤嘴中负载橘皮颗粒的滤棒载香型卷烟为研究对象,采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析方法,测定主流烟气常规成分释放量,分析贮存和抽吸过程中柠檬烯的含量变化并评价感官质量。结果表明,橘皮颗粒能够降低卷烟烟气中焦油、烟碱及总粒相物的释放量。贮存期内柠檬烯的滤棒持留率、主流烟气粒相物转移率以及烟蒂截留率分别介于65.10%~100.00%、8.60%~14.48%和76.29%~85.17%,且随贮存时间延长均呈降低趋势,而气相转移率变化趋势不明显;贮存期在20~180 d内柠檬烯在烟支及烟气中衰减率的差异性不显著;不同贮存期卷烟中柠檬烯的逐口转移率介于0.22%~3.97%,在贮存期10~180 d内柠檬烯的逐口转移率趋于稳定,逐口转移率随抽吸口数的增加而升高,随贮存时间延长而减小并趋于平缓,且在贮存期内逐口释放率与抽吸口数存在良好的线性关系。负载橘皮滤棒的卷烟果香突出,贮存期内特征香韵强度减弱缓慢,感官品质较为稳定。

离子色谱法同时测定卷烟纸中阴离子和阳离子

通过对前处理条件和仪器条件的优化,建立以超纯水为萃取溶液,经过一次前处理实现卷烟纸中阴离子和阳离子同时测定的离子色谱分析方法。结果表明,方法的线性回归方程相关R2均在0.999以上,回收率在98.06%~104.35%,检出限在0.007~0.027 ug/ml,定量限在0.023~0.091 ug/ml,表明方法的准确性和精密度较好,能够满足卷烟纸阴阳离子日常质量监控的需要。

GC-MS/O技术测定卷烟烟气中巨豆三烯酮的香气活力值

以同时蒸馏萃取法萃取卷烟主流烟气粒相物,利用半制备高效液相色谱法制备含有巨豆三烯酮馏分,采用GC-MS/O技术测定巨豆三烯酮4种同分异构体在卷烟烟气中的含量和嗅觉阈值,从而获得了相应香味化合物的香气活力值(OAV)。结果表明:①巨豆三烯酮a、b、c和d的嗅觉阈值分别为0.81 ng/m L、2.05 ng/m L、3.86 ng/m L和0.88 ng/mL;②巨豆三烯酮4种同分异构体的OAV大小顺序为:巨豆三烯酮d(75.58)>巨豆三烯酮b(35.35)>巨豆三烯酮a(23.01)>巨豆三烯酮c(2.36);③利用GC-MS/O技术,可获得化学性质不稳定或存在多种同分异构体的香味物质OAV,解决了传统方法无法准确测定的问题。

电子束辐照技术在优良烤烟品系筛选中的应用

以烤烟品系LY 1306-A,LY 1306-B,LY 1306-C三个相关姊妹系为材料,利用辐照诱变处理种子,以期从中筛选出株系优良、抗性显著的烤烟品系。通过对3个姊妹系烤后烟叶的质量评价,选择具有潜力的品种(系)进行辐照诱变,根据大田长势筛选优异单株,获得优异株系。结果表明,LY 1306-A品系的质量优于其他2个姊妹系,抗辐照能力较强,并由辐照后LY 1306-A经田间筛选获得3个优异株系AM2-10,AM2-12与AM2-40。

近红外光谱法快速测定河南烟叶中木质素的含量

[目的]实现对河南烟叶中木质素含量的快速测定。[方法]首先改进了烟叶中木质素含量的测定方法,并对该方法测定的准确性进行了评定(对同一样品,8次平行测定的RSD值为3.58%),随后用此方法测定了河南地区95个初烤烟叶样品中的木质素含量,然后用近红外光谱仪采集相应的光谱,进行二阶微分处理和平滑预处理后,用偏最小二乘法和完全交互验证方式建立相应预测模型。[结果]试验建立的烟叶中木质素预测模型的相关系数达到96.13%,内部交叉检验均方根误差(RMSECV)为0.104,说明烟叶中木质素含量和近红外光谱之间存在较好的相关性。[结论]采用近红外光谱法可以快速预测河南烟叶中木质素含量。

亚临界萃取技术在卷烟减害降焦中的应用研究

采用亚临界萃取技术处理卷烟烟丝,考察处理后烟丝加工性能、化学成分、挥发性有机物、农药残留、烟气常规指标及感官质量的变化情况。结果表明:亚临界萃取处理后的烟丝耐加工性略微变差,但不影响其可用性;萃取过程无溶剂残留;在对照样中检出的三种农残,二甲醚处理的样品中均未检出,丁烷处理样三种农残的去除率分别为50.0%、43.8%和70.0%;二甲醚和丁烷处理样制成卷烟后主流烟气中焦油的释放量分别降低了12.7%和8.5%,水分、CO和烟气烟碱量也有不同程度降低;感官评吸显示柔细程度、余味、刺激性均好于对照;二甲醚处理样卷烟烟气中除NNK和巴豆醛的释放量基本不变外,苯酚、HCN、氨、CO及苯并[a]芘的释放量分别下降了19.7%、18.8%、33.3%、19.5%和25.2%,卷烟危害指数由13.5降至10.9。说明亚临界萃取技术适用于卷烟的减害降焦。

聚乙二醇基固-固相变材料的制备及其在加热卷烟中的降温效果研究

为解决加热卷烟入口烟气温度过高的问题,采用接枝共聚的方式合成了聚乙二醇基固-固相变材料,研究了反应条件对接枝产物相变行为的影响,并考察了接枝产物对加热卷烟入口烟气温度和关键成分释放量的影响。结果表明:采用接枝共聚合成的醋酸纤维素接枝聚乙二醇单甲醚共聚物(CA-g-mPEG)表现为固-固相变行为,并且具有优异的热稳定性。相变工作单元mPEG的分子量与接枝率对CA-g-mPEG的相变行为有直接影响,优选的CA-g-mPEG_(5000)的相变温度为58.9℃,相变焓为150.2J/g。与IQOS以及未涂覆降温材料的加热卷烟相比,采用涂覆CA-g-mPEG_(5000)降温滤棒的加热卷烟的最高入口烟气温度分别降低9.5℃、11.6℃,说明CA-g-mPEG_(5000)具有优异的烟气降温效果。相对于未涂覆降温材料的加热卷烟,添加CA-g-mPEG后加热卷烟主流烟气的总粒相物、烟碱、丙二醇、丙三醇、水分含量有所降低。

基于矿质元素指纹分析技术的烟叶产区判别

目的:探讨应用矿质元素指纹分析技术进行烟叶产区判别的可行性,筛选出可判别烟叶产区的有效指标,构建烟叶产区判别模型。方法:利用电感耦合等离子体—质谱法(ICP-MS)同时测定11个产地烟叶20种矿质元素含量,并对数据进行方差分析、聚类分析、主成分分析及判别分析。结果:16种元素含量在产地间差异显著,主成分分析得到6个主成分,其累计方差贡献率超过89%;应用逐步判别筛选出K、Mn、Se及Ba 4种元素指标,建立了西南烟区和长江中上游烟区的烟叶产区判别模型,该模型可对烟叶产区进行准确判别。结论:不同产地烟叶矿质元素含量差异显著,K、Mn、Se及Ba 4种元素是烟叶产区判别的重要指标,矿质元素指纹分析技术可用于烟叶产区判别。

豫西旱地烟薯间作模式下不同株距对烤烟生长及产量质量的影响

为探索适宜豫西旱地烤烟高质量发展的烟薯产业综合体模式,以烤烟‘LY1306’和鲜食甘薯‘普薯32’为材料,采用田间试验研究“烟垄栽薯”2∶2间作模式下烤烟不同株距(65、60 cm和55 cm)配置对烟株生长及产量质量的影响。结果表明:在烟株移栽后90 d,与烤烟单作相比,烤烟株距为65 cm时,烟薯间作烟叶的最大叶长和最大叶宽分别提高5.09%~5.12%和5.17%~8.17%,叶绿素相对含量(SPAD值)提高4.90%~6.81%,净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))和蒸腾速率(T_(r))分别提高16.39%~21.50%、23.82%~27.72%和36.21%~45.31%,土传根茎病害发病率降低74.38%~78.42%;烤烟株距为60 cm时,烟薯间作烟叶的最大叶长和最大叶宽分别提高3.71%~4.79%和4.69%~7.61%,SPAD值提高3.80%~5.55%,P_(n)、G_(s)和T_(r)分别提高14.03%~19.77%、15.68%~22.49%和29.83%~35.78%,土传根茎病害发病率降低75.30%~78.11%;两种株距下烤后烟叶内在化学成分配比较烤烟单作更为合理。随着烤烟株距的减小,间作处理的土地当量比(LER)、总产值及烤烟感官评吸总分表现为先增加后减小;当烤烟株距为60 cm时,烟薯间作的总产值在2021年和2022年分别达82 855.40 CNY·hm^(-2)和81 654.55 CNY·hm^(-2),较烤烟单作提高15.85%和22.43%。综上,豫西旱地采用“烟垄栽薯”2∶2间作模式的LER>1,具有间作优势,且烤烟株距调整为60 cm时(烤烟单作株距65 cm),烟株生长较好,产量质量指标最优,综合效益最大。

新型保润剂丙二醇吡咯酯的制备及其对再造烟叶保润效果研究

为克服传统保润剂丙二醇在加热烟草制品中吸湿性过强的缺点,制备了一种新型保润剂丙二醇吡咯酯,并利用热重-微商热重-差示扫描量热法、热裂解气相色谱/质谱和低场核磁共振技术考查其热行为及其在再造烟叶中的保润效果。结果表明:丙二醇吡咯酯的热失重区间为149.9~400.0℃,在298.7℃时质量损失率达最大(77.39%);在200℃、300℃和350℃下的主要裂解产物为吡咯酸和丙二醇,其中丙二醇可以起到协调和降低烟气干燥感的作用;在低湿环境下添加丙二醇吡咯酯的再造烟叶丝保润能力高于空白组,但低于丙二醇组;丙二醇组、丙二醇吡咯酯组和空白组中再造烟叶丝内部结合水占比分别为75%、70%、68%,即丙二醇吡咯酯可以降低再造烟叶丝的强吸湿性,同时保持一定的保润能力。

造纸法薄片料液的微胶囊化及其在加热不燃烧卷烟中的应用

为了制备造纸法薄片料液微胶囊并研究其在加热不燃烧卷烟中的缓释效果,先对料液的挥发性香味成分进行分析,然后采用复凝聚法制备微胶囊及其理化特性的表征,最后研究微胶囊在加热不燃烧卷烟中不同材料段的缓释效果.结果表明:(1)造纸法薄片料液共有21种香味挥发性物质,其中有13种易挥发性,表明料液具有较强挥发性.(2)红外谱图的峰型表明料液被成功包埋;热重曲线表明,微胶囊中料液快速损失的温度较单独料液提高近170℃,因壁材提高其热稳定性,减少挥发.(3)微胶囊平均粒径240 nm,包埋率34.11%,放置7 d后的水分质量分数为9.37%;外观为淡淡的金黄色粉末,由扫描电子显微镜图可知其结构致密,囊壁表面较为光滑,近似椭球状.(4)加香缓释实验结果表明微胶囊添加在烟草段且添加量为0.015 g/支的效果最好,不仅增加香气量,缓释效果明显,而且刺激性明显降低,劲头提高,余味回甜,为微胶囊技术在加热不燃烧卷烟中的应用提供了理论基础.

烘烤过程中不同部位烟叶图像提取值与化学成分的变化

为研究不同部位烟叶化学成分与烟叶图像提取值的变化,以中烟100为材料,利用统计分析和相关性分析对数据进行处理,结果表明:不同部位烟叶叶绿素a和叶绿素b在开烤至42℃末快速降解,在42℃末至54℃末降解缓慢,在54℃末至68℃末无明显变化;不同部位烟叶中类胡萝卜素在38℃末之前稍有降解,在38℃末至47℃末降解速度快,47℃末至68℃末呈现较稳定的缓慢持续降解趋势;烟叶中化学成分除烟碱和总氮外,总糖、还原糖、淀粉和蛋白质含量在变黄期变化幅度最大,在定色期变化幅度逐渐减小,在干筋期基本保持不变;不同部位烟叶图像特征值R、G、B主要在开烤至38℃末呈逐渐上升趋势,在38℃末至68℃末呈逐渐下降的趋势;相关性分析结果表明,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总糖、还原糖、蛋白质、淀粉等物质含量与红度值(R)之间存在显著或极显著相关关系。

辊压法薄片料液微胶囊的制备及其在电子烟烟油中的应用

为改善香味物质的释放性能,提高电子烟感官评吸品质,研究了薄片料液微胶囊在电子烟烟油中的应用效果。采用复凝聚法将辊压法薄片料液微胶囊化,对其物理化学特性及释放的香味成分进行表征和分析,并将其应用于电子烟烟油中进行感官评价。结果表明:1)微胶囊外观呈近似圆球状或椭球状,结构较致密,平均粒径约为220 nm且大小均匀分布集中,包埋率为45.68%,常温环境下放置7 d的含水率为7.39%,易于运输和储存;料液微胶囊化后热稳定性提高,微胶囊发生最大质量损失率的温度较料液提高约170℃。2)微胶囊中共检出20种挥发性香味成分,总含量为1 158.11μg/g;最主要的香气成分种类为酯类化合物,占化合物总含量的78.71%,对烟草制品香吃味有重要影响。3)添加微胶囊的电子烟烟油评吸效果较好,刺激性减少,香气量增加,在一定程度上提升了逐口抽吸香气的一致性。

烟用水基胶中化学成分检测技术研究进展

按照目标待测物的不同,综述了烟用水基胶中的生产过程残留物、添加剂及重金属杂质等检测方法,并展望了烟用水基胶检测方法的发展方向。

生物酶在烟草工业中的应用研究进展

基于生物酶处理对烟草及其制品品质变化的显著影响,综述了近年来生物酶处理在烟草提质、产香和减害等方面的研究成果,分析了生物酶在研究中存在的薄弱环节及问题。认为:烟叶中淀粉和果胶的酶催化降解相关研究取得较大进展,其中复合酶的作用效果多优于单一酶;漆酶与蛋白酶搭配处理梗丝效果较单一酶处理更好,同时,对烟梗进行酸处理、碱处理和汽爆处理可显著提高酶解效果;在烟草薄片制备原料再造烟叶浓缩液中,生物酶更容易发挥作用,具有处理时间短、效率高和作用效果显著等优点;在产香方面,生物酶主要通过产生参与美拉德反应的物质或催化香味前体物产香实现;在减害方面,生物酶主要通过降低烟草特有亚硝胺和烟气自由基等有害物质含量来实现。未来可从烟草生物大分子结构表征和特性研究、烟用酶制剂创制和催化机制解析两方面进行深入研究,以进一步推进生物酶在烟草增香、提质和减害等方面的研究及应用。

冠突散囊菌GT-1固态发酵对低次烟叶品质的影响

为探究应用冠突散囊菌固态发酵提升低次烟叶品质的可行性,从茯砖茶中分离筛选冠突散囊菌并接种于低次烟叶进行固态发酵,通过感官评吸考察固态发酵对烟叶品质的影响,应用同时蒸馏萃取和GC/MS检测固态发酵过程中1、3、5、7 d的烟叶主要致香成分的变化.结果表明,从茯砖茶中成功分离到候选菌株GT-1,经形态和分子生物学鉴定确认为冠突散囊菌.将GT-1接种于低次烟叶进行固态发酵,发酵5天烟叶感官质量最佳,香气量、香气质、浓度和余味较对照均有较为明显改善.发酵烟叶中共检测出33种主要致香成分,包含16种类胡萝卜素降解产物、9种芳香族氨基酸转化产物、1种叶绿素降解产物、1种类西柏烷降解产物、6种美拉德反应产物.随着固态发酵时间的延长,烟叶主要致香成分总量呈现先上升后下降的趋势,致香成分总量在第5 d达到最高,为402.03μg/g;相较于未发酵烟叶,致香成分含量提高了22.54%,其中4,7,9-巨豆三烯-3-酮、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、苯甲醇、苯乙醇、2-乙酰基吡咯等致香物质含量显著提高,极大的丰富了烟气的甘甜香、烟草香、果香、花香等香气.冠突散囊菌固态发酵可提高烟叶香气物质含量和种类,有效提升低次烟叶品质.

两种品牌中支卷烟主流烟气化学成分差异性研究

为了解不同品牌中支卷烟产品之间的烟气特征差异,选取了广西中烟真龙品牌中支系列的H和Y品种以及河南中烟黄金叶品牌的S,L,N品种共5款市售卷烟进行研究,用GC/MS,GC以及吸烟机对两种品牌中支卷烟主流烟气中的香气成分和烟气常规成分(烟碱、CO和焦油含量)进行检测,同时利用主成分分析和相关性分析方法寻求不同品牌中支卷烟风格差异,明晰不同品牌中支卷烟烟气特征差异.实验结果表明:①通过主成分分析可知,两种品牌卷烟在烟气香味成分上具有明显差异.真龙品牌的2款卷烟香气以赋予烟气果香的针叶烯以及赋予烟气花香、木香特征的金合欢醇为主要香气特征;而品种S以赋予烟气烟草本香及甜香的巨豆三烯酮、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮为主要香气特征;品种L,N以赋予烟气强烈花香的3-羟基-β-二氢大马酮、丁香酚、5-羟甲基糠醛为主要香气特征.②两种品牌卷烟均符合低焦油卷烟标准,但黄金叶3款卷烟烟气常规成分含量基本高于真龙的2款卷烟.③相关性分析表明每一款卷烟的烟气常规成分组间检测相似度均在99%以上,说明5款卷烟烟气常规成分具有极强的稳定性;品种H与其他卷烟烟气常规成分的相似度极低,最低至27.5%,但品种Y与其他卷烟的烟气常规成分相似度极高,尤其是与L的相似度达到99.0%以上,说明烟气常规成分不能单独作为区分不同品牌卷烟的指标.

基于剑桥滤片的NIR法预测卷烟烟气中的焦油

卷烟焦油是卷烟制品的一个重要指标。传统方法分析卷烟主流烟气焦油时,有污染且不能预测。选用252个不同规格卷烟样品,基于捕集了烟气粒相物的剑桥滤片近红外光谱,建立了焦油的校正模型。焦油模型相关系数为0.9837;RMECV为0.203;预测范围为6.0~13.0 mg。模型预测值与标准方法测得值偏差小于0.5 mg,在显著性水平大于0.05的条件下,t-检验表明两种方法测定结果无显著性差异,并具有很好的重现性。该方法可用于快速测量卷烟烟气中的焦油释放量。

烟草行业中信息化技术的应用分析

随着全球经济化的不断推进,信息化技术逐渐渗透到各个行业。近年来,烟草行业也在不断推动信息化建设,将信息化技术逐渐渗透到烟草行业的管理、流通、生产等多个环节,提高烟草行业的市场竞争力。本文分析了计算机集成制造系统在烟草行业中的应用研究,吹扫-捕集技术在烟草行业中的应用研究和RFID技术在烟草行业中的应用。