煙草化學分析技術的應用及發展探討

段鋒

摘? 要：煙草在燃燒的過程當中，會根據燃燒條件而發生一定的成分變化，如果想要了解其中的成分變化，目前比較常用的手段是裂解相色譜模擬分析技術，為了能夠讓這項技術獲得全面發展，工作人員需要進行不斷地探索，推進煙草的化學分析技術能夠獲得提升。基于此，文章主要討論了裂解氣相色譜法與近紅外光譜技術，并且分析了煙草化學分析技術的發展策略。

關鍵詞：煙草化學;分析技術;策略

中圖分類號：TS41+1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）07-0152-02

Abstract： During the combustion of tobacco， certain composition changes will occur according to the combustion conditions. If you want to understand the composition changes， the currently commonly used method is cracking phase chromatography simulation analysis technology. In order to make this technology gain comprehensive development， staff need to continue to explore， and advance the chemical analysis technology of tobacco can be improved. Based on this， this paper mainly discusses pyrolysis gas chromatography and near-infrared spectroscopy， and analyzes the development strategies of tobacco chemical analysis technology.

Keywords： tobacco chemistry; analytical technology; strategy

引言

煙草學是一項基礎學科，主要就是探索煙草以及相關卷煙制品在燃燒過程中的化學成分通過一系列變化而產生的改變與分解，以此基礎上對其中包含的化學成分進行分析，并有效地讓煙草領域獲得更多的提升。

1 煙草的化學成分測量方法和技術

1.1 煙草的化學成分分析熱裂解技術

在目前已有卷煙燃燒的煙氣中，可以基本判斷出煙草所具有的一些化合物，其中的很多化合物對人體都會產生極為嚴重的危害，按照相關的考察可以發現煙草的溫度一旦低于600℃，那么裂解煙草的產物就會隨著溫度的不斷升高而變得更加復雜，裂解煙草當中含有比較高的葡萄糖以及果糖，一旦煙草的溫度已經達到700℃，則煙草就會產生一系列對人體有害的苯系化合物，并且隨著溫度的升高而不斷的出現顯著的增加。不僅如此，在實驗條件存在一定差異的情況之下，對煙草進行一系列的裂解能夠從中鑒定出很多不同的化合物，除了能夠在單體化學成分當中進行裂解之外，目前還探索出對煙草的香料也可以進行熱裂解分析，從而使煙草當中的香料能夠被篩選出來，并且按照相關的考察可以知道煙草香料通過全面的分析能夠分解出高達70多種產物，比如說薄荷醇等。

1.2 煙草的化學成分分析近紅外光譜分析技術

不僅有以上幾種方法，近紅外光譜分析技術也是一種非常重要的煙草化學成分的檢測工具，按照相關的探索可以使用紅外光譜方法來分析煙草，逐步能夠有效探測出煙草樣品當中的總生物堿，并且還可以更加準確地分析出煙草當中所含有食物中礦物質的煙草配方，為鑒定工作提供更加堅實的基礎。

1.3 近紅外光譜的測試技術

近紅外光譜在進行常規分析的過程當中，主要包括有漫反射光譜法以及透射光譜法這兩種，一般來說測試人員都會使用透射光譜法，并且通過透射法把一些固定的樣品來進行分析，例如還原糖或者水溶性總糖以及提取物、煙堿提取物與總氮等。

在選擇樣品的過程當中，近紅外光譜常規分析技術的儀器主要選擇的樣品是甲醇與濃硫酸以及甲基苯磺酸等，使用的儀器主要是美國制造的進口自動進樣器以及電子天平，可以將煙草的樣品在45度的溫度下進行風干以及粉碎，再把樣品放置在錐形瓶當中并儲存到室溫中，在里面加上十毫升左右的正已烷震蕩萃取，然后將其進行靜置與分層，對煙草當中的揮發酸以及非揮發酸來進行準確分析和測量，而且需要在分析過程當中能夠盡量構建出一個較為優質的反應環境，其中具體包括在常溫下進行相關反應，而且需要選擇進樣口的溫度大概在250℃左右，同時應當持續進行滲透，以6℃每分鐘的速度把溫度能夠上升至280℃左右，再將其靜置停留四到五分鐘后，方可進行全面觀察。

1.4 煙草化學成分檢測的裂解反應

在進行樣品選擇的過程當中，必須要能夠選擇一些質量比較適中的樣品，這樣可以讓樣品能夠在一瞬間就立即被裂解，并在裂解的過程當中如果氣溫相對較高，就有可能會增加二次反應，便很容易會對其中的質譜離子源造成一定的影響，所以對于液體的樣品來進行取樣的過程當中，需要在石英玻璃管內加入一些較少量的石英棉，這樣能夠起到一定的固定作用，同時還應當在石英玻璃管的兩邊盡量添加一些少量的石英棉，并裝在裂解機器當中進行反應，而裂解反應的環境也會影響到實驗結果，所以必須要能夠構建出一個更加優質的裂解反應氛圍，相關人員通過考察可以發現在裂解過程中隨著溫度不斷的發生變化，則不同條件當中的產物也會相應呈現出一定的不同，從而能夠分解出相關的動力學條件，所以需要做到對化學反應的具體環境能夠進行充分的考慮以及相關的調查，并且能夠了解到在溫度不同的情況下所選擇的裂解反應也會有所不同。而相關工作人員在對煙堿裂解產物的探索當中，可以發覺在不同的溫度下來進行練習700℃左右的煙堿，其裂解的情況有可能會達到80%以上，然而燃燒的過程當中很多蒸餾原型都會通過裂解來釋放。

2 煙草化學分析實驗的發展

在進行實驗的過程當中，人們在考察卷煙燃燒過程的實驗條件都是不一樣的，因此并不具備一定的統一性與嚴謹性，這也使得最終的調查結果出現很大差異，很多實驗過程當中的檢驗數據也是沒有重復性的，相互之間的數據以及實驗結果也相差較大，這也使得實驗結果很容易會出現相對矛盾的局面，因而需要能夠使用更為適合的方法來進行探索。

在定性向定量的轉變方面，目前對煙草成分的具體探索主要是處于粗放型的階段，對于很多煙草當中的一些具體的分析并沒有達到十分全面，例如對煙草當中的纖維素與半纖維素以及膠質、木質素等各方面的探索進行測評，從深度上很多樣品在分析、鑒定與歸類方面相對比較全面，但仍然沒有做到深入探索對分解環境和分解時間以及加熱速率等各方面都有可能會對煙氣物質所造成的影響，而隨著我國社會不斷的進步，必須要確保對煙草進行全面的探究以及分析，從而使煙草在制造的過程當中能夠獲得更加全面的建立。

3 實驗條件

3.1 樣品進樣量和進樣方式

很多具有毒性以及致癌物質的煙氣是如何在燃燒的過程當中進行轉變的，通過實驗可以發現對煙草碳水化合物來進行熱裂解，在溫度低于600℃的時候，裂解產物會隨著溫度的升高而變得十分復雜，而700℃的時候則產生對人體有害的化學物質，溫度呈800℃的時候環類的化合物會明顯的增加，隨著熱裂解溫度樣品的改變，進樣品以及進樣量的選擇也是非常關鍵的，進樣量如果較大并且樣品相對較厚的時候，不僅會導致熱傳遞緩慢，讓分流比時間變得更長，而且全部樣品也可以均勻的在一瞬間來進行裂解，而且裂解產物的氣體濃度也會比較大，很容易會造成二次反應，這會給質譜離子源造成很大的污染，所以樣品量要盡量小一些，對液體樣品選擇1到2ml，而固體樣品選擇40到100毫克就可以了，不僅如此，也可以通過調節氣相色譜的分流比來促使進樣量降低，并且需要能夠在石英玻璃管當中填入一些石英棉來起到固定作用，同時也可以模擬卷煙的物理特征，固體樣品首先需要把樣品加入到石英玻璃管的中部，并在玻璃管兩端塞入一些石英棉進行熱裂解。

3.2 熱裂解的方面

煙氣的具體抽吸品質主要和卷煙質量具有直接關系的，而煙葉組配的方案會直接影響到卷煙的質量，要能夠正確并且客觀的評價煙葉的質量，并真正給予卷煙配方提供技術方面的依據，對卷煙的加工工藝以及卷煙新產品的開發是具有非常重要意義的。目前煙葉的質量評價主要就是由一些經驗比較豐富的專家來完成，人工品析很容易會造成一些主觀的影響，所以裂解氣相色譜能夠有效地給卷煙的配方提供更加真實客觀的依據，為了能夠深刻了解梗絲在卷煙葉組配方當中的具體使用影響，對比烤煙葉片與煙梗的具體化學組成以及在不同溫度下的熱裂解產物能夠有效的了解到熱裂解的具體情況。

3.3 香料方面的熱裂解

香精香料在卷煙生產當中是不可缺少的重要原料，香精香料在煙氣當中的裂解行為以及對卷煙燃燒分解產物的探索，能夠比較有效地了解到卷煙燃燒過程當中香精香料的最主要成分，裂解過程中需要能夠及時加熱并干燥樣品，否則樣品裂解之后經氣相色譜柱就會進行分離，進而對氣相色譜柱造成比較嚴重的損害，同時分離出來的色譜峰形也相對較差，流失的一些固定相，會進入到離子源當中，而離子化產生的各種不同的離子形成質譜，將基線抬高降低了信噪比，影響實驗的結果并對單體的銷量來進行熱解，可以發現在普及裂解產物的過程當中，加入無水硫酸鈉能夠有效地消除裂解產物當中的少量水份，有可能會對一些物質所產生干擾，使得譜圖峰型比較優質。

4 結束語

綜上所述，在進行煙草化學管理的過程當中，必須要能夠重視煙草的化學分析技術，同時對吸煙問題也應當有所關注，需要盡可能通過一些有效的手段讓煙草產品的危害性得以降低，成為相關工作人員必須要進行考察的部分。煙草的質量主要包括有外觀質量、內在質量與化學成分以及安全性等各個方面，因此在對煙草質量進行評定的過程當中，需要能夠從以上各個方面來進行分析，人們在日常吸煙過程中很容易吸收到各種不同的化學成分，并且給自身造成很大的危害及影響，由于煙草的化學成分與人們對煙草質量的意識存在一定的關聯，所以必須要做到對煙草質量進行更加嚴格的把控。隨著目前時代的發展，各種不同分析儀器的出現，能夠對煙草的化學成分進行詳細的分析，并且有效的了解到對煙草成分進行改變的解決方法，做到盡可能減少對人體健康的危害。本文主要討論了裂解氣相色譜法以及近紅外光譜技術，要求相關工作人員需要進行不斷地探索，從而使我國的煙草領域能夠獲得更大的提升。

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