烟草化学分析技术的应用及发展探讨

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　　摘  要：烟草在燃烧的过程当中，会根据燃烧条件而发生一定的成分变化，如果想要了解其中的成分变化，目前比较常用的手段是裂解相色谱模拟分析技术，为了能够让这项技术获得全面发展，工作人员需要进行不断地探索，推进烟草的化学分析技术能够获得提升。基于此，文章主要讨论了裂解气相色谱法与近红外光谱技术，并且分析了烟草化学分析技术的发展策略。
　　关键词：烟草化学;分析技术;策略
　　中图分类号：TS41+1 文献标志码：A 文章编号：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
　　煙草学是一项基础学科，主要就是探索烟草以及相关卷烟制品在燃烧过程中的化学成分通过一系列变化而产生的改变与分解，以此基础上对其中包含的化学成分进行分析，并有效地让烟草领域获得更多的提升。
　　1 烟草的化学成分测量方法和技术
　　1.1 烟草的化学成分分析热裂解技术
　　在目前已有卷烟燃烧的烟气中，可以基本判断出烟草所具有的一些化合物，其中的很多化合物对人体都会产生极为严重的危害，按照相关的考察可以发现烟草的温度一旦低于600℃，那么裂解烟草的产物就会随着温度的不断升高而变得更加复杂，裂解烟草当中含有比较高的葡萄糖以及果糖，一旦烟草的温度已经达到700℃，则烟草就会产生一系列对人体有害的苯系化合物，并且随着温度的升高而不断的出现显著的增加。不仅如此，在实验条件存在一定差异的情况之下，对烟草进行一系列的裂解能够从中鉴定出很多不同的化合物，除了能够在单体化学成分当中进行裂解之外，目前还探索出对烟草的香料也可以进行热裂解分析，从而使烟草当中的香料能够被筛选出来，并且按照相关的考察可以知道烟草香料通过全面的分析能够分解出高达70多种产物，比如说薄荷醇等。
　　1.2 烟草的化学成分分析近红外光谱分析技术
　　不仅有以上几种方法，近红外光谱分析技术也是一种非常重要的烟草化学成分的检测工具，按照相关的探索可以使用红外光谱方法来分析烟草，逐步能够有效探测出烟草样品当中的总生物碱，并且还可以更加准确地分析出烟草当中所含有食物中矿物质的烟草配方，为鉴定工作提供更加坚实的基础。
　　1.3 近红外光谱的测试技术
　　近红外光谱在进行常规分析的过程当中，主要包括有漫反射光谱法以及透射光谱法这两种，一般来说测试人员都会使用透射光谱法，并且通过透射法把一些固定的样品来进行分析，例如还原糖或者水溶性总糖以及提取物、烟碱提取物与总氮等。
　　在选择样品的过程当中，近红外光谱常规分析技术的仪器主要选择的样品是甲醇与浓硫酸以及甲基苯磺酸等，使用的仪器主要是美国制造的进口自动进样器以及电子天平，可以将烟草的样品在45度的温度下进行风干以及粉碎，再把样品放置在锥形瓶当中并储存到室温中，在里面加上十毫升左右的正已烷震荡萃取，然后将其进行静置与分层，对烟草当中的挥发酸以及非挥发酸来进行准确分析和测量，而且需要在分析过程当中能够尽量构建出一个较为优质的反应环境，其中具体包括在常温下进行相关反应，而且需要选择进样口的温度大概在250℃左右，同时应当持续进行渗透，以6℃每分钟的速度把温度能够上升至280℃左右，再将其静置停留四到五分钟后，方可进行全面观察。
　　1.4 烟草化学成分检测的裂解反应
　　在进行样品选择的过程当中，必须要能够选择一些质量比较适中的样品，这样可以让样品能够在一瞬间就立即被裂解，并在裂解的过程当中如果气温相对较高，就有可能会增加二次反应，便很容易会对其中的质谱离子源造成一定的影响，所以对于液体的样品来进行取样的过程当中，需要在石英玻璃管内加入一些较少量的石英棉，这样能够起到一定的固定作用，同时还应当在石英玻璃管的两边尽量添加一些少量的石英棉，并装在裂解机器当中进行反应，而裂解反应的环境也会影响到实验结果，所以必须要能够构建出一个更加优质的裂解反应氛围，相关人员通过考察可以发现在裂解过程中随着温度不断的发生变化，则不同条件当中的产物也会相应呈现出一定的不同，从而能够分解出相关的动力学条件，所以需要做到对化学反应的具体环境能够进行充分的考虑以及相关的调查，并且能够了解到在温度不同的情况下所选择的裂解反应也会有所不同。而相关工作人员在对烟碱裂解产物的探索当中，可以发觉在不同的温度下来进行练习700℃左右的烟碱，其裂解的情况有可能会达到80%以上，然而燃烧的过程当中很多蒸馏原型都会通过裂解来释放。 　　2 烟草化学分析实验的发展
　　在进行实验的过程当中，人们在考察卷烟燃烧过程的实验条件都是不一样的，因此并不具备一定的统一性与严谨性，这也使得最终的調查结果出现很大差异，很多实验过程当中的检验数据也是没有重复性的，相互之间的数据以及实验结果也相差较大，这也使得实验结果很容易会出现相对矛盾的局面，因而需要能够使用更为适合的方法来进行探索。
　　在定性向定量的转变方面，目前对烟草成分的具体探索主要是处于粗放型的阶段，对于很多烟草当中的一些具体的分析并没有达到十分全面，例如对烟草当中的纤维素与半纤维素以及胶质、木质素等各方面的探索进行测评，从深度上很多样品在分析、鉴定与归类方面相对比较全面，但仍然没有做到深入探索对分解环境和分解时间以及加热速率等各方面都有可能会对烟气物质所造成的影响，而随着我国社会不断的进步，必须要确保对烟草进行全面的探究以及分析，从而使烟草在制造的过程当中能够获得更加全面的建立。
　　3 实验条件
　　3.1 样品进样量和进样方式
　　很多具有毒性以及致癌物质的烟气是如何在燃烧的过程当中进行转变的，通过实验可以发现对烟草碳水化合物来进行热裂解，在温度低于600℃的时候，裂解产物会随着温度的升高而变得十分复杂，而700℃的时候则产生对人体有害的化学物质，温度呈800℃的时候环类的化合物会明显的增加，随着热裂解温度样品的改变，进样品以及进样量的选择也是非常关键的，进样量如果较大并且样品相对较厚的时候，不仅会导致热传递缓慢，让分流比时间变得更长，而且全部样品也可以均匀的在一瞬间来进行裂解，而且裂解产物的气体浓度也会比较大，很容易会造成二次反应，这会给质谱离子源造成很大的污染，所以样品量要尽量小一些，对液体样品选择1到2ml，而固体样品选择40到100毫克就可以了，不仅如此，也可以通过调节气相色谱的分流比来促使进样量降低，并且需要能够在石英玻璃管当中填入一些石英棉来起到固定作用，同时也可以模拟卷烟的物理特征，固体样品首先需要把样品加入到石英玻璃管的中部，并在玻璃管两端塞入一些石英棉进行热裂解。
　　3.2 热裂解的方面
　　烟气的具体抽吸品质主要和卷烟质量具有直接关系的，而烟叶组配的方案会直接影响到卷烟的质量，要能够正确并且客观的评价烟叶的质量，并真正给予卷烟配方提供技术方面的依据，对卷烟的加工工艺以及卷烟新产品的开发是具有非常重要意义的。目前烟叶的质量评价主要就是由一些经验比较丰富的专家来完成，人工品析很容易会造成一些主观的影响，所以裂解气相色谱能够有效地给卷烟的配方提供更加真实客观的依据，为了能够深刻了解梗丝在卷烟叶组配方当中的具体使用影响，对比烤烟叶片与烟梗的具体化学组成以及在不同温度下的热裂解产物能够有效的了解到热裂解的具体情况。
　　3.3 香料方面的热裂解
　　香精香料在卷烟生产当中是不可缺少的重要原料，香精香料在烟气当中的裂解行为以及对卷烟燃烧分解产物的探索，能够比较有效地了解到卷烟燃烧过程当中香精香料的最主要成分，裂解过程中需要能够及时加热并干燥样品，否则样品裂解之后经气相色谱柱就会进行分离，进而对气相色谱柱造成比较严重的损害，同时分离出来的色谱峰形也相对较差，流失的一些固定相，会进入到离子源当中，而离子化产生的各种不同的离子形成质谱，将基线抬高降低了信噪比，影响实验的结果并对单体的销量来进行热解，可以发现在普及裂解产物的过程当中，加入无水硫酸钠能够有效地消除裂解产物当中的少量水份，有可能会对一些物质所产生干扰，使得谱图峰型比较优质。
　　4 结束语
　　综上所述，在进行烟草化学管理的过程当中，必须要能够重视烟草的化学分析技术，同时对吸烟问题也应当有所关注，需要尽可能通过一些有效的手段让烟草产品的危害性得以降低，成为相关工作人员必须要进行考察的部分。烟草的质量主要包括有外观质量、内在质量与化学成分以及安全性等各个方面，因此在对烟草质量进行评定的过程当中，需要能够从以上各个方面来进行分析，人们在日常吸烟过程中很容易吸收到各种不同的化学成分，并且给自身造成很大的危害及影响，由于烟草的化学成分与人们对烟草质量的意识存在一定的关联，所以必须要做到对烟草质量进行更加严格的把控。随着目前时代的发展，各种不同分析仪器的出现，能够对烟草的化学成分进行详细的分析，并且有效的了解到对烟草成分进行改变的解决方法，做到尽可能减少对人体健康的危害。本文主要讨论了裂解气相色谱法以及近红外光谱技术，要求相关工作人员需要进行不断地探索，从而使我国的烟草领域能够获得更大的提升。
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