一种判别烟用香料变质的方法

摘要

本发明公开了一种判别烟用香料变质的方法，属于烟用香料分析技术领域。发明利用硫酸‑甲醇溶液对烟用香料中的乳酸、丁酸进行甲酯化，采用气相色谱质谱联用法对酯化后的乳酸甲酯、丁酸甲酯进行测定，通过判定烟用香料中的乳酸、丁酸的变化情况从而来判定烟用香料是否变质。本发明的优点在于：可以较为准确和方便的判定烟用香料的情况，将烟用香料变质判定从普通的人工嗅闻转变到变质产物的准确判定，不仅可以将烟用香料变质判定大大提前，还可以有效预防烟用香料变质加剧，尽早进行事前预警防控，减少由于烟用香料变质而造成的经济损失。

权利要求

1.一种判定烟用香料变质的方法，其特征在于，按以下步骤进行：

1）准确称取烟用香料1 g，利用0.1 mol/L氢氧化钠-甲醇溶液对烟用香料的pH进行调节，调节至pH为8-9；然后在100℃加热板上将烟用香料中的水分和溶剂挥干；

2）用5%硫酸-甲醇溶液V/V对挥干的残渣进行复溶后，取1 mL复溶溶液，于玻璃瓶中70℃下密封进行酯化反应30 min；

3）用5 mL正己烷对酯化后的溶液进行萃取，采用气相色谱质谱联用法对萃取溶液进行检测；当发现所检测到的乳酸或丁酸含量发生明显突变，增加或减少50%的时候，说明烟用香料已经发生变质；

色谱柱：60 m× 0.32 mm× 1.8 µm；进样口温度：250℃；载气：氦气 纯度>99.99%；流速：1 mL/min；进样量：1 µL；分流比：10:1；程序升温条件：80℃保留3 min，5℃/min升至200℃,20℃/min升至240℃，保持20 min；质谱离子源温度：230℃; 质谱四级杆温度：150℃；离子化能量：70 eV：选择离子扫描；丁酸甲酯保留时间：9.07 min，定量离子：74，定性离子：

87；乳酸甲酯保留时间：10.29 min，定量离子：45，定性离子：61。

说明书

一种判别烟用香料变质的方法

技术领域

[0001] 本发明属于烟用香料分析技术领域，具体涉及一种基于甲酯化和气相色谱质谱联用技术的判别烟用香料变质的方法。

背景技术

[0002] 烟用香料是卷烟企业生产过程中一种重要的辅料，主要起到增强或者修饰烟草制品的风格或者改善烟草制品品质的作用，可以为卷烟产品改进、改善卷烟产品烟气质量“添砖加瓦”，因此是构成卷烟品牌风格的重要因素。但在卷烟企业生产过程中(包括储运、使用等环节)均有烟用香料变质的情况发生，严重影响卷烟产品的品质和质量稳定性，困扰及影响了卷烟企业的正常生产，也给相关企业带来了额外的经济损失，是目前卷烟企业亟待解决的关键问题。

[0003] 导致烟用香料变质的因素很多，其中微生物污染是其主要且普遍的原因。微生物污染普遍存在于乳制品、肉制品、速冻食品、应用水和饮料等食品和饮料的生产和储运过程中，严重影响了食品及其原材料的质量安全。目前，微生物污染已经成为食源性疾病发生的主要原因，是食品的首要安全风险，引起了世界各国的关注。基于烟用香料高水分、高糖分的基质，是微生物发酵的天然“温床”，在微生物代谢过程中，会有各种有机酸产生，其中乳酸、丁酸是其中重要的产物，尤其是丁酸由于其具有的特征性的臭味，是变质的指标性物质，但是如果单纯依靠人工嗅闻或者微生物检测，往往是在香料变质后，已经对于生产企业造成了无可挽回的损失，如果能把香料变质的预判时间推前，及时掌握烟用香料的变化情况，可以将变质风险大大降低，将烟用香料的处理从“事后处理”变为“事前预防”，对生产企业具有重要的现实意义。

[0004] 微生物代谢产物的分析，特别是重要代谢物成分的检测，对于变质机理的掌握和变质途径的控制都具有重要的意义，可以准确的把握变质的时间点，杜绝了单靠人工嗅闻或者微生物判定的延时性，不仅可以将烟用香料变质判定大大提前，还可以有效预防烟用香料变质加剧，尽早进行事前预警防控，减少由于烟用香料变质而造成的经济损失。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种基于甲酯化技术和气相色谱联用法判别烟用香料变质的方法。该方法通过硫酸-甲醇法将烟用香料中的乳酸、丁酸甲酯化，并通过气相色谱质谱联用法对甲酯化后的乳酸甲酯、丁酸甲酯进行测定，对不同时期的烟用香料中乳酸、丁酸含量的比较，可以准确有效的判定待测烟用香料是否变质为实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

[0006] 一种判定烟用香料变质的方法。利用硫酸-甲醇溶液对烟用香料中的乳酸、丁酸进行甲酯化反应，经过萃取后，利用气相色谱质谱联用法对乳酸甲酯、丁酸甲酯进行测定；利用测定到的烟用香料的乳酸、丁酸的含量进行对比，可以确定烟用香料是否已变质。

[0007] 具体步骤如下：

[0008] 1)准确称取烟用香料1g，利用0.1mol/L氢氧化钠-甲醇溶液对烟用香料的pH进行调节，调节至pH为8-9；然后在100℃加热板上将烟用香料中的水分和溶剂挥干；

[0009] 2)用5％硫酸-甲醇溶液(V/V)对挥干的残渣进行复溶后，取1mL复溶溶液，于玻璃瓶中70℃下密封进行酯化反应30min；

[0010] 3)用5mL正己烷对酯化后的溶液进行萃取，采用气相色谱质谱联用法对萃取溶液进行检测；

[0011] 所述色谱柱：60m 0.32mm 1.8μm；进样口温度：250℃；载气：氦气(纯度>99.99％)；流速：1mL/min；进样量：1μL；分流比：10:1；程序升温条件：80℃保留3min，5℃/min升至200℃,20℃/min升至240℃，保持20min；质谱离子源温度：230℃；质谱四级杆温度：150℃；离子化能量：70eV：选择离子扫描；丁酸甲酯(保留时间：9.07min，定量离子：74，定性离子：87)；
乳酸甲酯(保留时间：10.29min，定量离子：45，定性离子：61)

[0012] 对所检测的烟用香料样品进行测定，持续监控，当发现所检测到的乳酸、丁酸含量发生明显突变(增加或减少50％)的时候，可以证明烟用香料已经发生变质。

[0013] 本发明具有的效果是：利用甲酯化法将烟用香料中微生物代谢产物乳酸、丁酸进行反应，采用气相色谱质谱联用法对待测烟用香料中乳酸、丁酸的含量进行检测，可以准确判定烟用香料的变质情况。

[0014] 由于烟用香料的基质为高水高糖，含有部分有机溶剂，基质复杂且含有水分，不利于直接进行甲酯化反应。样品前处理中利用氢氧化钠-甲醇溶液对烟用原料的pH进行调节，可以使样品中的乳酸、丁酸从游离态变为盐，这样利用电加热板在100℃对烟用原料中的水分和溶剂进行去除时，不会对样品中的乳酸、丁酸造成损失，且在有乳酸、丁酸成盐后更有利于进行甲酯化反应。进行甲酯化后，可以方便的利用气相色谱质谱进行分离测定，避免了单纯利用乳酸、丁酸进样造成的色谱峰拖尾，定量不准确的缺点。气相色谱质谱联用法具有灵敏度高、稳定性好等特点，对于分析物质可以准确定性定量，杜绝了因为假阳性而造成的结果误判。

附图说明

[0015] 图1为某一烟用香料气相色谱质谱图(a-丁酸甲酯，b-乳酸甲酯)。

[0016] 图2为某一烟用香料(a)在不同储放时间下的乳酸丁酸变化情况图。

[0017] 图3为某一烟用香料(b)在不同储放时间下的乳酸丁酸变化情况图。

具体实施方式

[0018] 下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细地说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019] 实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

[0020] 实施例1：

[0021] 1、烟用香料储放前后变质情况判别

[0022] 对6个烟用香料样品储放前后乳酸、丁酸含量进行调查，并结合含量对比进行判定。

[0023] 1)样品前处理

[0024] 分别准确称取烟用香料1g，用0.1mol/L氢氧化钠-甲醇溶液对香料进行pH的调节，调节pH值至8～9，然后在100℃加热板上将烟用香料中的水分和溶剂挥干；将挥干溶剂和水分的残渣用5％硫酸-甲醇溶液(V/V)进行复溶，取复溶的样品溶液1mL放置到玻璃瓶中，于70℃水浴下进行密封甲酯化反应，反应时间为30min；待反应结束，将反应溶液冷却至室温，加入5mL正己烷进行振荡萃取，萃取结束，取上层清液过0.45μm滤膜，取样至气相色谱进样瓶中，待色谱分析。

[0025] 2)气相色谱质谱联用法分析

[0026] 色谱柱：60m×0.32mm×1.8μm；进样口温度：250℃；载气：氦气(纯度>99.99％)；流速：1mL/min；进样量：1μL；分流比：10:1；程序升温条件：80℃保留3min，5℃/min升至200℃,20℃/min升至240℃，保持20min；质谱离子源温度：230℃；离子化能量：70eV；选择离子扫描；乳酸甲酯(定量离子：45，定性离子：61)；丁酸甲酯(定量离子：74，定性离子：87)。

[0027] 3)烟用原料样品分析

[0028] 对6组烟用香料储放前后进行取样，采用以上分析方法，进行乳酸和丁酸含量的检测，结果见表1。

[0029] 表1 6个烟用香料样品储放前后丁酸、乳酸变化情况汇总表

[0030]

[0031] 从6组储放前后烟用香料中丁酸、乳酸的变化情况，并结合实际烟用香料的变质情况，利用本发明的判别结果是与实际香料变化情况吻合一致的，因此证明本发明可以应用于烟用变质与否的判定。

[0032] 2、烟用香料储放时间与变质情况的跟踪监控

[0033] 对在用的2种烟用原料进行不同储放时间的变化情况进行跟踪监控，在保持温度，湿度的情况下，连续9天对烟用原料进行取样，并利用上述方法进行测定分析，考察不同的烟用原料与储放时间的变化关系。

[0034] 从图2和图3可以发现，不同的烟用原料随时间的变化是不同的，这可能与烟用原料的基质有关系，不同的糖分、水分以及相关的溶剂影响，同时从图2和图3中可以发现乳酸和丁酸的变化趋势不一致，这可能是因为不同的烟用原料中存在不同的微生物菌群，不同的微生物的代谢产物是不同的，或者糖代谢的程度不同导致丁酸、乳酸变化不一致，但是值得关注的是，当乳酸和丁酸任一代谢产物发生突变时，正是香料发生变质的拐点，烟用香料a发生变质时间为第九天，烟用香料b发生变质的时间则是第四天，这与原料实际变化情况吻合，这正是生产企业关注的时间点，也是烟用香料防控的关键节点，企业可以结合相似的原料基质，判定烟用香料可以储放的“安全期”，这样不仅可以对产品进行质量风险监控，同时也可以提前采取防控措施，杜绝了事后发现变质情况造成的经济损失。