具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

申请人在实际工作中发现，在气体中目标成分进行富集过程中，会由于气体中水分的存在，导致吸附剂失效或者吸附不完全，从而影响分析测试烟草中目标成分的准确性和有效性。

由此，本申请申请人基于对上述技术问题的发现，提供一种新的烟草中香气成分的分析方法，包括如下步骤：持续加热待测烟草样品，并同时采用闭环回路气提法富集烟草中的香气成分，然后热脱附，并采用气相色谱-质谱联用仪进行定性和定量分析。

在一个优选的实施方式中，所述待测烟草样品在加热前经平衡处理。在一个更优选的实施方式中，所述平衡处理是将待测烟草样品装入样品瓶进行加热平衡，加热平衡温度为40-90℃，加热平衡时间为10-30分钟。

在一个优选的实施方式中，所述加热所述待测烟草样品的温度为40～90℃。

在一个优选的实施方式中，所述闭环回路气提法是将加热待测烟草样品产生的气体在闭环回路中循环流动，以将所述香气成分富集在吸附剂中；沿着气体的循环方向，所述气体依次经由加热、冷凝、加热、吸附剂吸附和加热。

在一个优选的实施方式中，所述待测烟草样品包括烟叶、烟丝或捕集有卷烟主流烟气的剑桥滤片。

在一个优选的实施方式中，将待测烟草样品在长颈瓶中平衡和加热。

在一个更优选的实施方式中，加热平衡的温度为65～70℃。

在一个更优选的实施方式中，加热平衡的时间为15min。

在一个更优选的实施方式中，加热待测烟草样品的温度为65～70℃。

在一个优选的实施方式中，在所述所述闭路回路中气体流速为500～1000mL/min。

在一个更优选的实施方式中，所述闭路回路中气体流速为800mL/min。

在一个优选的实施方式中，循环流动时间为5-24h。

在一个更优选的实施方式中，循环流动时间为18h。

在一个优选的实施方式中，所述吸附剂为选自Tenax、活性炭和分子筛中的一种或多种。在一个更优选地，所述吸附剂为Tenax，其相对于其他吸附剂具有疏水性。

在一个优选的实施方式中，所述吸附剂的使用量为20-200mg。

在一个更优选的实施方式中，所述吸附剂为Tenax，使用量为200mg。

在一个更优选的实施方式中，在所述长颈瓶的颈部进行所述冷凝。在一个更优选的实施方式中，所述冷凝提供温度为0-5℃。

在一个更优选的实施方式中，所述冷凝提供温度为4℃。

在一个优选的实施方式中，在所述闭路通道中，加热提供的温度为40-90℃。

在一个更优选的实施方式中，在所述闭路通道中，加热提供的温度为70℃。

在一个优选的实施方式中，热脱附条件为：一级脱附温度为250-280℃，脱附时间为5-10min；二级脱附温度为260-290℃，脱附时间为3-8min；分流比为9:1-99:1。

在一个更优选的实施方式中，热脱附条件为：一级脱附温度为270℃，脱附时间为10min；二级脱附温度为280℃，脱附时间为8min；分流比为99:1。

在一个优选的实施方式中，气相色谱采用DB-WAX毛细管柱，载气采用高纯氦气，载气流速为1-5ml/min。

在一个更优选的实施方式中，气相色谱采用DB-WAX毛细管柱，载气采用高纯氦气，载气流速为2ml/min。气相色谱中载气采用高纯氦气，氦气纯度≥99.999％。

在一个优选的实施方式中，气相色谱升温程序中初始温度为30-50℃并保持2-5分钟，升温速度为2-5℃/min，升温至220～240℃并保持10-20分钟。

在一个更优选的实施方式中，气相色谱升温程序中初始温度为40℃并保持5分钟，升温速度为4℃/min，升温至23℃并保持10分钟。

在一个优选的实施方式中，质谱条件为：传输线温度为230～250℃，离子源温度为220-240℃，四级杆温度为140-160℃。

在一个更优选的实施方式中，质谱条件为：传输线温度：230℃；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；电离方式：EI源；电离能量：70eV；扫描方式：全扫描和选择离子监测。

在一个优选的实施方式中，所述闭环回路气提法是在闭环回路气提装置中进行，所述闭环回路气提装置包括长颈瓶、加热组件、冷凝组件和闭环通道；所述闭环通道的进气端与所述长颈瓶的出气口连通，所述闭环通道的出气端与所述长颈瓶连通，沿着气体流动方向，所述闭环通道依次设有加热模块、吸附剂、空气泵；所述加热组件用于对所述长颈瓶供热，以加热位于长颈瓶中的待测烟草样品和气体；所述冷凝组件作用于长颈瓶的颈部，用于对经由颈部的气体进行降温。

根据上述所述闭环回路气提装置，其闭环回路由长颈瓶和首尾两端均与长颈瓶相连通的闭环通道构成。在闭环回路中，长颈瓶中的待测烟草样品经加热组件加热后产生气体，气体经冷凝组件在长颈瓶颈部冷凝，然后经闭路通道中的加热模块加热、吸附剂吸附、然后再经冷凝组件冷凝，进入长颈瓶中再被加热。由此，气体不断在上述所述闭环回路气提装置中循环流动，从而使得气体中香气成分不断被吸附剂吸附，保证了吸附的完全、充分。

在上述技术方案中，在长颈瓶的颈部设有冷凝组件，用于冷凝气体中的水汽，使其尽量液化滞留在长颈瓶中，而不随着气体循环流动进入吸附剂；冷凝之后还设有一个加热模块，加热模块位于吸附剂的上游，用于使得未冷凝的水蒸气保持一定的温度，不在吸附剂或吸附衬管中冷凝。

本申请中上述所述的闭环回路气提装置能够有效的解决现有技术中在待测目标成分富集过程中，由于循环时间较长，吸附剂吸附效果变差的问题，特别针对水分含量较高的待测烟草样品，采用上述装置其也能够达到良好的吸附效果。

在一个优选的实施方式中，所述空气泵为电动隔膜的空气泵。

在一个优选的实施方式中，所述冷凝组件包括冷凝器和螺旋冷凝管，所述螺旋冷凝管套设于所述长颈瓶的瓶颈。

在一个更优选的实施方式中，长颈瓶的出气端设于长颈瓶的顶部。

在一个更优选的实施方式中，所述闭环通道的出气端设于所述长颈瓶的底部。

在一个更优选的实施方式中，所述闭环通道的出气端至所述长颈瓶底面的距离为0.5-1cm。在一个优选的实施方式中，所述长颈样品瓶为常规使用的玻璃瓶。所述长颈样品瓶的容积为1-10L。

在一个更优选的实施方式中，所述长颈瓶的颈部长度为10～15cm，直径为35～45mm。这一长度和直径的配合设计既能够保证气体的循环流通，还能够保证气体中水汽冷凝效率较高。

在一个优选的实施方式中，所述螺旋冷凝管内设有冷凝水。所述螺旋冷凝管通过冷凝水进行循环水冷凝。

在一个优选的实施方式中，所述螺旋冷凝管材质为金属铜管，尺寸可套在长颈瓶外。

在一个优选的实施方式中，所述加热组件为水浴锅，为常规使用的控温水浴加热锅。

在一个优选的实施方式中，所述加热模块包括套设于所述闭环通道外的控温加热件。

以下通过具体实施方式及实施效果数据对本申请技术方案及技术效果进行进一步解释和说明。

本申请下述实施例中采用的闭环回路气提装置如图1所示。所述闭环回路气提装置包括长颈瓶8、加热组件、冷凝组件和闭环通道；所述闭环通道的进气端与所述长颈瓶8的出气口连通，所述闭环通道的出气端与所述长颈瓶8连通，沿着气体流动方向，所述闭环通道依次设有加热模块4、吸附剂、空气泵1；所述加热组件用于对所述长颈瓶8供热，以加热位于长颈瓶8中的待测烟草样品；所述冷凝组件作用于长颈瓶8的颈部，用于对经由颈部的气体进行降温。

在图1中，所述加热组件为水浴加热装置9，所述冷凝组件包括冷凝器7和螺旋冷凝管6，所述螺旋冷凝管6套设于所述长颈瓶8的颈部。

如图1所示，所述闭环通道沿着气体流动方向，包括出气管3、内设有吸附剂的吸附衬管5和进气管2，其中，所述出气管3包括第一出气段31和第二出气段32，所述内设有吸附剂的吸附衬管5设于第一出气段31和第二出气段32之间。所述进气管2包括第一进气段21和第二进气段22。所述第二进气段22设于所述长颈瓶8内。所述进气管2和所述出气管3之间设有空气泵1。如图1所示，所述加热模块4设于所述吸附衬管5的上游。

在采用如图1所示的具体的闭环回路气提装置进行闭环回路气提法操作时，水浴加热装置9加热位于长颈瓶8中的待测烟草组分，产生的气体至长颈瓶8颈部时被螺旋冷凝管6冷凝将水蒸气液化留置到长颈瓶中，然后进入第二出气段32，经加热模块4加热将气体加热避免经过吸附剂时出现冷凝，再经内设有吸附剂的吸附衬管5、第二出气段32、第一进气段21、第二进气段22进入长颈瓶内的底部，然后继续进入下一个循环。

实施例1

本实施例烟草中香气成分的分析方法，步骤如下：

1)使用吸烟机对卷烟进行抽吸，使用剑桥滤片捕集主流烟气，将剑桥滤片放入长颈瓶中，将长颈瓶放入控温水浴加热锅在70℃进行加热平衡15分钟；

2)平衡后，将样品瓶持续通过控温水浴加热锅进行加热,，加热温度为70℃，并使用电动隔膜气泵制备空气，电动隔膜气泵出口流速为800mL/min，对样品瓶中的样品进行吹扫18小时；

3)使用填有200mg Tenax吸附剂的吸附衬管(直径为0.25英寸，长度为3.5英寸)富集吹扫所得空气。吸附衬管与长颈瓶、螺旋冷凝管、加热模块和循环吹提泵连接为闭环回路，其中螺旋冷凝管盘绕于长颈样品瓶的颈部，温度为4℃；加热模块放置于吸附衬管前端，温度为70℃。

4)富集完成后，取下吸附衬管，采用热脱附-气相色谱-质谱联用技术进行分析，结果如图2所示。

其中，热脱附-气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测条件为：

热脱附条件为：一级脱附温度：270℃，脱附时间10min；二级脱附温度：280℃，脱附时间8min；阀温度250℃；传输线温度：250℃；分流比99:1。

气相色谱条件为：色谱柱：DB-WAX毛细管柱(60m×0.32mm×0.25μm)；载气：氦气(≥99.999％)；恒流模式流速：2.0mL/min；升温程序：40℃下保持5min，然后以4℃/min的速率升至230℃保持10min。

质谱条件为：传输线温度：230℃；电子能量：70eV；EI源温度：230℃；四极杆温度：150℃；扫描方式：全扫描(Scan)和选择离子监测(SIM)；质量扫描范围：33～300amu。

并且，采用峰面积归一法对检测结果进行定量分析，采用图谱数据库检索对检测结果进行定性分析，所述图谱数据库为NIST数据库，成分判断依据选择匹配度≥90。

本申请中分析方法采用闭环回路气提装置能够有效富集香气化学成分，操作简单、重复性好。本发明的方法用于卷烟主流烟气中香气成分的分析，可检出254种不同种类成分，其中氮杂环49种，小分子醛酮类28种，酚类27种，氧杂环26种，芳香族23种，环戊烯酮(醇酮)类19种，酸类13种，烯烃类12种，醇类8种，中性香味成分8种。部分检出物质如表1所示。具体检测效果如图2所示，由图2可以看出：针对卷烟主流烟气，所建立的方法色谱基线较低、峰型较好、灵敏度高、检出峰丰富，柠檬烯、2,3-二甲基环戊烯酮、5-甲基糠醛、2-异己基-6-甲基-1-庚烯、烟碱、新植二烯、三乙酸甘油酯、4-乙烯基愈创木酚、2,6-二甲氧基苯酚、异烟碱、5-羟甲基糠醛、肉豆蔻酸、棕榈酸等物质均具有较高响应。

表1

实施例2

对本发明方法进行重复性考察。结果表明，主流烟气中典型香气成分的RSD均小于10％，如表2所示。与常规溶剂萃取法(使用50mL有机试剂萃取剑桥滤片,1uL进样)所得的烟气数据进行比较，本发明方法所得典型香气成分的响应显著增加，约为常规溶剂萃取法的500倍。由此证明，本发明方法所提取的成分全面、典型，各组分相对含量较高，重复性好。

表2

实施例3

选取100g烟丝装入长颈样品瓶，在40℃的水浴锅中进行加热平衡15分钟。然后，对平衡后烟丝持续保持40℃加热，由循环吹提泵将空气经进气管输入长颈样品瓶进行连续吹扫，空气吹扫流速为1000ml/min，吹扫时间为24h。吹扫烟丝的气体经螺旋冷凝管在5℃冷凝后，经出气管输入吸附衬管富集24小时，最后将富集了香气成分的吸附衬管取出，采用热脱附-气相色谱-质谱联用技术进行分析。此外，也可将富集了香气成分的吸附衬管取出，用无水乙醇洗脱3次，每次用量2mL，即得所需香气成分样品。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。