一种造纸法再造烟叶挥发性成分的检测方法

技术领域

本发明属于造纸法再造烟叶的技术领域，涉及一种造纸法再造烟叶挥发性成分的检测方法。

背景技术

造纸法再造烟叶是利用卷烟生产过程中废弃的烟梗、烟片、烟末等为主要原料,采用制浆造纸生产工艺基础，辅以化工生产过程进行加工的重组烟叶产品。再造烟叶挥发性成分尤其是致香成分是评价烟草质量的重要因素,对卷烟的香气、风格、口感特征等有重要影响,是衡量其质量的重要指标。

目前关于再造烟叶挥发性气体成分检测方法有很多，如吹扫捕集法、固相微萃取、顶空-气质联用法、热脱附技术等，其中热脱附技术是20世纪90年代初出现的一种新的样品处理技术，具有灵敏度高、操作简单、无需有机溶剂等优点，其与气质联用后，可广泛应用于环境大气监测、环境水样检测、烟草行业挥发性物质的检测。传统的热脱附方法普遍利用采样泵对样品挥发性成分进行采集，存在采集样品信息不稳定、采样环境很难把控、吸附材料具有选择性吸附等特点。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种造纸法再造烟叶挥发性成分的检测方法，用于解决现有技术中采集样品信息不稳定和采样环境很难把控的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种造纸法再造烟叶挥发性成分的检测方法，包括如下步骤：

1)将待测样品装入石英玻璃管中，用耐高温材料塞紧石英玻璃管的两端；

2)将装有待测样品的石英玻璃管装入空的热脱附样品管中，进行预热；除去待测样品中水分，避免水分带入影响热脱附冷肼寿命；

3)将热脱附样品管两端密封，放入热脱附样品托盘中，通过载气将热脱附样品管中挥发出来的物质吹扫到冷肼中进行捕集；

4)将冷肼加热使得被捕集的物质脱附；

5)对热脱附出来的物质利用气相色谱质谱联用仪在线检测分析。

耐高温材料是指能够承受300℃左右的高温条件。

优选地，所述检测方法还包括：通过谱图解析定性得到各个挥发性成分，并通过峰面积归一化百分比来表征各挥发性成分的含量。

更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)采用NIST14.L和Wiley7n.L标准谱库进行检索定性，并将匹配度≥70％的物质进行列出；

2)采用RTE积分器，按最大峰的1％进行积分，并通过峰面积归一化百分含量来表征各挥发性成分的含量。

优选地，步骤1)中，所述待测样品为再造烟叶丝和/或再造烟叶末。

优选地，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)装入石英玻璃管中的待测样品质量为20mg～40mg，如20mg～30mg或30mg～40mg。可以使用电子天平称取所需质量的待测样品，电子天平可以为瑞士梅特勒-托利多公司生产的XP205型电子天平。

2)石英玻璃管的长为56mm～60mm，宽为3.3mm～3.7mm，高为3.8mm～4.2mm；

3)待测样品装入石英玻璃管的一端，待测样品在石英玻璃管中的填充长度不超过石英玻璃管长度的一半。根据热脱附仪正常填充吸附材料的样品管的特点，吸附材料只填充在一端，俗称样品端，样品进样时也主要在这一端加热。

4)所述耐高温材料为石英玻璃棉。

优选地，步骤2)中，在装有待测样品的石英玻璃管装入之前，热脱附样品管为内部无填充材料的吸附管。所述热脱附样品管可以为英国Markes公司的不锈钢空管。

优选地，步骤2)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)在老化仪中进行预热；所述老化仪可以为英国Markes公司的TC-20型老化仪；

2)预热温度为40℃～60℃，如40℃～50℃或50℃～60℃；

3)预热时间为10min～60min，如10min～20min或20min～60min；

4)在不通载气的条件下进行预热；

5)所述热脱附样品管两端用铜帽密封。

优选地，步骤3)中，将热脱附样品管放入热脱附样品托盘中，确保热脱附样品管中的待测样品处于热脱附样品托盘的样品端。

所述热脱附仪可以为英国Markes公司的TD-100热脱附仪。

优选地，步骤4)中，热脱附条件为：载气为高纯氦气，载气纯度≥99.999％；预吹时间为1min～4min；一级脱附温度为220℃～300℃，时间为5min～15min，脱附流量为40ml/min～60ml/min，进口不分流，冷肼在-30℃～0℃富集；二级脱附温度为250℃～320℃，时间为2min～4min，脱附流量为15ml/min～25ml/min，出口分流，分流流量为15ml/min～25ml/min。

所述气相色谱质谱联用仪为美国Agilent公司的7890A/5975C的气质联用仪。

优选地，步骤5)中，气相色谱条件为：色谱柱为DB-waxlter毛细管柱，热脱附与气相色谱传输线温度为180℃，载气为高纯氦气，载气纯度≥99.999％，流速为0.8mL/min～1.2mL/min；不分流进样，升温程序：40℃保持3min，以4℃/min的速度升至180℃，保持0min，然后以3℃/min的速度升至240℃，保持10min，总分析时间为68min；质谱条件为：气质传输接口温度为250℃，离子源温度为230℃，四级杆温度为150℃，电离方式为EI源，电离能量为70eV，扫描方式为全扫描(Scan)，质量扫描范围m/z：29amu～450amu。

与传统方法相比，本方法通过石英玻璃管用于装载待测样品，再利用热脱附-气质联用仪进行在线检测分析，能直接、真实反应待测样品的挥发性成分信息，克服传统热脱附-气质联用仪技术利用气体采集泵对待测样品收集的前处理不足，另外，待测样品进样前进行老化预热，可降低待测样品中的水分，保护冷肼，同时可提高待测样品挥发性成分的浓度，以检测出更多含量较低的挥发性物质。总而言之，该方法具有操作简便、快速、通用性强、可直接进样等特点，可广泛适用于再造烟叶原料、过程物料等丝状或末状样品中挥发性成分的检测分析。

附图说明

图1为再造烟叶丝的GC/MS总离子流色谱图一。

图2为再造烟叶末的GC/MS总离子流色谱图二。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明技术细节由下述实施例加以详尽描述。需要说明的是所举的实施例，其作用只是进一步说明本发明的技术特征，而不是限定本发明。

实施例1

称取正常再造烟叶丝30mg装入定制的石英玻璃管的一端，两端用玻璃玻璃棉塞紧，将石英玻璃管装入不锈钢空管(热脱附样品管)中，在老化仪上50℃预热20min，不锈钢空管(热脱附样品管)两端用铜帽密封，放入热脱附仪进样盘(热脱附样品托盘)中，通过载气将不锈钢空管(热脱附样品管)中挥发出来的物质吹扫到冷肼中进行捕集，将冷肼加热使得被捕集的物质脱附，并通过气相色谱-质谱联用仪对经热脱附后的挥发性成分进行检测。其中，

石英玻璃管的长为6cm，宽为3.7mm，高为4.2mm；

热脱附条件为：载气为高纯氦气，载气纯度≥99.999％；预吹时间为1min～4min；一级脱附温度为220℃～300℃，时间为5min～15min，脱附流量为40ml/min～60ml/min，进口不分流，冷肼在-30℃～0℃富集；二级脱附温度为250℃～320℃，时间为2min～4min，脱附流量为15ml/min～25ml/min，出口分流，分流流量为15ml/min～25ml/min。

气相色谱条件为：色谱柱为DB-waxlter毛细管柱，热脱附与气相色谱传输线温度为180℃，载气为高纯氦气，载气纯度≥99.999％，流速为0.8mL/min～1.2mL/min；不分流进样，升温程序：40℃保持3min，以4℃/min的速度升至180℃，保持0min，然后以3℃/min的速度升至240℃，保持10min，总分析时间为68min。

质谱条件为：气质传输接口温度为250℃，离子源温度为230℃，四级杆温度为150℃，电离方式为EI源，电离能量为70eV，扫描方式为全扫描(Scan)，质量扫描范围m/z：29amu～450amu。

再造烟叶丝挥发性成分的全扫描气相色谱图见图1所示，对谱图采用NIST14.L和Wiley7n.L标准谱库进行检索定性，并将匹配度≥70的物质进行列出，采用RTE积分器，按最大峰的1％进行积分，并通过峰面积归一化百分含量来表征各挥发性成分的含量，结果如下表1所示，

表1再造烟叶丝挥发性成分检测结果

重复以上方法5次，以挥发性成分含量较高的6种物质为考查对象，结果见表2，显示实验重复性较好，RSD值均小于10％。

表2实验重复性检测结果

实施例2

称取正常再造烟叶末30mg装入定制的石英玻璃管的一端，两端用玻璃玻璃棉塞紧，将石英玻璃管装入不锈钢空管(热脱附样品管)中，在老化仪上40℃预热20min，不锈钢空管(热脱附样品管)两端用铜帽密封，放入热脱附仪进样盘(热脱附样品托盘)中，通过载气将不锈钢空管(热脱附样品管)中挥发出来的物质吹扫到冷肼中进行捕集，将冷肼加热使得被捕集的物质脱附，并通过气相色谱-质谱联用仪对经热脱附后的挥发性成分进行检测。其中，

石英玻璃管的长为6cm，宽为3.7mm，高为4.2mm；

热脱附条件为：载气为高纯氦气，载气纯度≥99.999％；预吹时间为1min～4min；一级脱附温度为220℃～300℃，时间为5min～15min，脱附流量为40ml/min～60ml/min，进口不分流，冷肼在-30℃～0℃富集；二级脱附温度为250℃～320℃，时间为2min～4min，脱附流量为15ml/min～25ml/min，出口分流，分流流量为15ml/min～25ml/min。

气相色谱条件为：色谱柱为DB-waxlter毛细管柱，热脱附与气相色谱传输线温度为180℃，载气为高纯氦气，载气纯度≥99.999％，流速为0.8mL/min～1.2mL/min；不分流进样，升温程序：40℃保持3min，以4℃/min的速度升至180℃，保持0min，然后以3℃/min的速度升至240℃，保持10min，总分析时间为68min。

质谱条件为：气质传输接口温度为250℃，离子源温度为230℃，四级杆温度为150℃，电离方式为EI源，电离能量为70eV，扫描方式为全扫描(Scan)，质量扫描范围m/z：29amu～450amu。

再造烟叶丝挥发性成分的全扫描气相色谱图见图2所示，对谱图采用NIST14.L和Wiley7n.L标准谱库进行检索定性，并将匹配度≥70的物质进行列出，采用RTE积分器，按最大峰的1％进行积分，并通过峰面积归一化百分含量来表征各挥发性成分的含量，结果如下表3所示。

表3再造烟叶末挥发性成分检测结果

重复以上方法5次，以挥发性成分含量较高的5种物质为考查对象，结果见表4，显示实验重复性较好，RSD值均小于10％。

表4实验重复性检测结果