控制烟用香精致香成分配比稳定性的方法

控制烟用香精致香成分配比稳定性的方法张莹1，陈渝1，赵荣1，陈再根2，张健1（1曲靖卷烟厂,云南省曲靖市麒麟北路49号655001；2郑州烟草研究院，郑州450000）摘要：本文通过GC/MS分离分析烟用香精标准样品和样品的致香成分，以标准样品分离分析数据为母序列，标准稀释样品（90%、80%、70%）和样品的分离分析数据为子序列，采用灰色关联统计分析方法处理分离分析数据，排列关联序，建立香精致香成分配比稳定性。研究并比较每批烟用香精与标准样品成分配比的相似性，掌握每批入库烟用香精内在致香成分配比的质量情况。关键词：烟用香精、质量控制、致香成分配比、气相色谱/质谱联用仪、灰色关联分析烟用香精对卷烟的香、吃味和质量稳定有重大影响[1-2]。烟用香精大多是复杂的混合体，对卷烟吸味起作用的主要是溶解在大量溶剂（60%以上）中的致香成分[3-4]。本文通过GC/MS分离分析烟用香精标准样品和样品的致香成分，以标准样品分离分析数据为母序列，标准稀释样品（90%、80%、70%）和样品的分离分析数据为子序列，采用灰色关联统计分析方法处理分离分析数据，排列关联序，建立香精致香成分配比稳定性。研究并比较每批烟用香精与标准样品成分配比的相似性，掌握每批入库烟用香精内在致香成分配比的质量情况。灰色关联分析的原理为[5]：灰色关联分析是比较两序列数据所表达的几何曲线的相似程度。设{X0（t）}和{Xi（t）}分别为按保留时间顺序排列的母序列和子序列。母序列{X0（t）}与子序列{Xi（t）}在某一保留时间t=trn时的关联系数由下式计算：L0i（t）=(△min+ρ△max）/[△0i（t）+ρ△max]，式中△0i（t）表示某一保留时间t=trn时母序列与子序列的绝对差，即△0i（t）=│X0（t）-Xi（t）│；所有保留时间的△0i（t）组成绝对差序列，记为{△0i（t）}；△min与△max分别表示所有{△0i（t）}绝对差序列中的最小值与最大值。ρ称为分辨系数。关联系数反映母序列与子序列在某一保留时间的关联程度。而关联度则表示两序列总的相似程度，母序列（标准样品）和子序列（样品）关联度计算公式为r0i=[L0i（tr1）＋L0i（tr2）＋L0i（tr3）＋…L0i（trn）]/n，其中tr1,tr2,tr3,…trn为时间顺序排列的保留时间,n为母序列（标准样品）所鉴定出的峰组数。1实验部分1.1试剂、仪器美国安捷伦公司6890-5973NGC-MS气相色谱质谱联用仪；同时蒸馏萃取仪；数显双孔恒温水浴锅；1000w电子万用电炉；5.0ml刻度移液管；100μl微量进样器;二氯甲烷（进口色谱纯），；乙酸苯乙酯（分析纯），去离子水，自制;APP#香精标准样品100ml;APP#香精实验样品100ml。1.2实验方法经过优化的样品前处理方法如下：用移液管准确移取5.0mL烟用香精于1000mL平底烧瓶中，加入200mL蒸馏水，同时加入沸石，混匀。然后进行同时蒸馏萃取，同时蒸馏萃取装置的右端接盛有5.0mL烟用香精及200mL蒸馏水的1000mL平底烧瓶，使用可控制温度的电炉进行加热。同时蒸馏萃取装置的左端接盛有40mL二氯甲烷的100mL浓缩烧瓶，该端在水浴锅上加热。分别调整电炉和水浴温度，使水相的循环速度为10mL/min，有机相的循环速度为6mL/min。调整后，水浴温度为72.5度。同时蒸馏萃取2h。同时蒸馏萃取完成后，往二氯甲烷萃取液中加入100μl乙酸(2-苯)乙酯（0.050325g/mL）的乙醇溶液作为内标，用HP6890-5973N色质联用仪进行分析。经优化的色质谱条件：HP-FFAP19091F-105毛细管柱，50m×0.20mm×0.30μm；程序升温：min)40(C210C180min2C40omin/C5omin/C2ooo）（；载为氦气（He），流量0.7mL/min（恒流模式）；进样量：2μl，分流比：20:1；进样口温度250℃；检测器：MSD；电力方式EI；电离电压：70eV；溶剂延迟：9.5min；使用NIST98谱库进行图谱检索。2烟用香精致香成分配比稳定性的方法及其运用2.1App#香精标准样品母本、90%、80%、70%的GC/MS分离分析数据对要建立质量控制数据模的香精标准样品进行稀释处理实验,分别对App#香精稀释100%、90%、80%、70%。即分别移取样品5.0mL、4.5mL、4.0mL、3.5mL进行上述的实验，对色质谱分离成分进行定性，对已经鉴定好成分的锋面积和内标峰面积进行积分。App#香精标准样品的总离子流图见图1，定性定量积分结果见表1。2.2App#样品分离分析数据。移取App#香精香精样品5.0mL进行上述实验对样品谱图进行峰检索，鉴定成分，对已经鉴定出成分的峰面积和内标峰面积进行积分，定性定量积分结果见表1。App#香精样品总离子流图见图2。15.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.00200000400000600000800000100000012000001400000160000018000002000000220000024000002600000280000030000003200000Time--AbundanceTIC:APP-100%.D123911101920N1817161514138765421图1APP#香精标准样品总离子流图(TIC)10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.0050000010000001500000200000025000003000000350000040000004500000Time--AbundanceTIC:APP.Da6dcb20N1918171615141211109875321图2APP#香精样品总离子流图(TIC)图1和图2色谱峰：1)、丁酸乙酯/Butanoicacid,ethylester，2)、2-甲基,乙基丁酸/Butanoicacid,2-methyl-,ethyl，3)、3-甲基乙基丁酸/Butanoicacid,3-methyl-,ethyl，4)、3-甲基甲酸丁醇酯/1-Butanol,3-methyl-,formate5)、3-甲基乙酸丁醇酯/1-butanol,3-methyl-,acetate，6)、柠檬油精/limonene，7)、3-甲基丁醇/1-Butanol,3-methyl-，8)己酸乙酯/hexanoicacid,ethylester，9)、丁酸（3-甲基）丁酯/Butanoicacid,3-methylbutylester，10)、2-甲基-丁酸（3-甲基）丁酯Butanoicacid,2-methyl-,3-methylbutylester，11)、2-甲基-丁酸（2-甲基）丁酯/Butanoicacid,2-methyl-,2-methylbutylester，12)、3-甲基，3-甲基丁基丁酸酯/Butanoicacid,3-methyl-,3-methylbutylester,13)、戊酸乙酯/Heptanoicacid,ethylester，14)、戊酸（3-甲基）丁酯/Pentanoicacid,3-methylbutylester,15)、2-丙烯己酯/Hexanoic,acid,2-propenylester,16)、3-氧基丁酸乙酯/Butanoicacid,3-oxo-,ethylester，17)、苯甲醛/Benzaldehyde，18)、柠檬醛/Citral，19)、3，7-二甲基，6-庚烯-1-醇/6-Octen-1-ol,3,7-dimethyl-，20)、丁子香酚/Eugenol，N、乙酸(2-苯)乙酯/Aceticacid,2-phenylethylester表1APP#香精数据处理结果序号保留时间化合物名称比值（母本）比值（90%）比值（80%）比值（70%）比值（样品）113.264丁酸乙酯0.3432730.3040330.2759110.2368495.114350214.0592-甲基,乙基丁酸1.3287831.1789601.0842750.9277491.291450314.9823-甲基乙基丁酸5.1647544.6189284.2576443.6409574.796090415.173-甲基甲酸丁醇酯0.1837150.1629680.1499940.1275250.000000518.0213-甲基乙酸丁醇酯2.8900292.5866572.3813412.0361130.020025622.491柠檬油精0.5304290.4702690.4300250.3664770.097005723.0083-甲基丁醇0.0864360.0764790.0700130.0600190.009861824.912己酸乙酯0.3504940.3089470.2829260.2407310.005070927.059丁酸（3-甲基）丁酯5.8127605.1877554.7982484.0931007.1396531027.8222-甲基-丁酸（3-甲基）丁酯7.1459376.3533105.8964525.0309976.1009811127.9562-甲基-丁酸（2-甲基）丁酯2.1544251.9157371.7730191.5099527.4511131229.2063-甲基-丁酸（3-甲基）丁酯38.60354935.51803233.06150828.45998336.8810451331.471戊酸乙酯0.7733490.6766400.0624910.5286230.0000001433.217戊酸（3-甲基）丁酯0.0919610.0782220.0725590.0612890.0091201533.9992-丙烯己酯0.1443970.1229940.1140500.0963180.3553691640.0473-氧基丁酸乙酯1.8991541.6616171.4872671.2672840.0143921744.247苯甲醛0.3437890.3040320.2772790.2373480.3095921856.19柠檬醛0.0630090.0482610.0452060.0387790.3045481957.6613，7-二甲基，6-庚烯醇0.0424350.0336800.0306470.0000000.2703382077.412丁子香酚0.3168270.2612120.2369590.1998830.631853N60．89乙酸(2-苯)乙酯111112.3App#样品分离分析数据以母本为母序列，其他为子序列进行灰色关联分析，把成分数据（内标的值除外）输入到专门的软件数据处理系统，执行灰色关联分分辨系数为0.3，得到稀释90%、稀释80%、稀释70%、样品与母本（100%）的关联度分别为：r01=0.697859、r02=0.583320、r03=0.490021、r04=0.341023。2.4排关联序，进行质量判定。通过对关联度进行排序，得到r00＞r01＞r02＞r03＞r04本实验是基于该香精换用不同生产商后做的实验，样品为新生产商生产的香精。标准样品鉴定出20个成分，监控了1批入库香精。关联序的排序表明样品的关联度(r04)排在标准稀释70%的关联度(r03)之后。说明新的生产商生产的香精与标准香精相比，致香成分相差较大，是不合格品，不能用于卷烟生产加香。该批样品的总离子流图也和标准样品总离流图不同，新生产商生产的产品在香气质量上不能保证和原生产商生产的产品质量一致，从所鉴定出的香味成分上也有不同。相比之下，新生产商生产的产品缺少成分4和戊酸乙酯，同时多出一些新成分。原产品