卷烟香气知多少？岛津gcms、ndi一起来解惑（上篇） | 岛津分析检测-凯时国际
2024-01-29
烟叶种类繁多，即使是同一品种烟叶，其香气也因干燥的方法、时间、发酵过程中的温度和湿度等不同而相异。此外，不同地区的烟叶成分和化学特性也不同，烟叶的营养价值和风味也因土壤成分和气候条件而异。
某些品牌的卷烟为了增强口感和香气，并减少烟叶特有的臭味化合物，会在烟叶天然香气的基础上，添加调味剂；部分卷烟的过滤嘴中会添加甜味微胶囊。
卷烟点燃后的气味会随着燃烧而变化——初期平淡气味之后，随之会感觉到微甜，继而是强烈而苦涩的烟味。气味也与烟丝的填充情况有关，如果碎叶填充过多，烟气气味会变强，有时会有刺激性的香味；如果碎叶填充松散，烟气气味就会变淡，有时甚至感觉不到香气。
本文使用岛津气相色谱质谱联用仪gcms-tq8040nx结合固相微萃取（spme）对三种不同品牌卷烟的烟叶气味组分进行分析，并利用岛津台式x射线ct系统xseeker 8000测量卷烟烟丝的填充度，与gcms测量数据相结合，综合分析不同品牌特征气味化合物、卷烟点燃后的香气变化以及烟丝填充度对卷烟香味的影响。
使用岛津特色香味物质数据库（smart aroma database）和异味数据库（off-flavor analyzer）快速筛查卷烟气味成分（gcms）
香味数据库和异味数据库是岛津基于gcms针对气味检测开发的专业性数据库，数据库包含数百种香味或异味化合物的保留时间、保留指数、特征离子/离子对、半定量校准曲线以及非常重要的气味特征等信息，无需标准品即可轻松进行气味组分的泛靶向分析。
01分析流程
三种不同品牌的市售香烟，将卷筒纸展开，称取约500 mg的干燥烟叶于固相微萃取小瓶中（每个品牌3支，n=3）。
将50 ml气密注射器从过滤嘴侧插入香烟中，点燃后每1分钟收集30ml，并将10ml密封在小瓶中进行固相微萃取。
02各品牌烟叶特征化合物分析
使用多组学方法包（multi-omics analysis package）对在香味数据库筛查出的206种气味化合物和异味数据库筛查出的89种化合物进行主成分分析。
如图中的载荷图所示，在pc1的右侧检测到许多甜味化合物，如5-甲基糠醛和香叶醇。因此，以绿色显示的样本组被指定为“香烟a品牌（甜香烟）”。同样在pc1的左侧，在pc2的下部检测到坚果味的2-甲基吡嗪和咖喱味的对乙烯基愈创木酚，红色显示的样本组被指定为“香烟b品牌（辛辣香烟）”。由于含有大量具有塑料气味的间二甲苯，蓝色样品组被标记为“香烟c品牌（标准香烟）”。
并通过层次聚类分析的柱状图证实了用主成分分析直观识别的聚类分离（如下图所示）。
03火山图分析，捕捉随时间变化
将甜烟点燃后两分钟内检测到的化合物浓度与燃烧最后两分钟内的化合物浓度进行比较（如下图）。图中左上方绿色显示的是在前2分钟内检测到的浓度较高的化合物，右上方红色显示的是在最后2分钟内检测到的浓度较高的化合物。
04小结
利用香味数据库和异味数据库可以轻松建立卷烟烟叶气味成分中及点燃卷烟后气味成分变化的筛查方法，并利用检测到的气味组分，通过主成分分析、层次聚类分析、火山图分析等多种手段，综合分析不同品牌、不同燃烧过程中气味差异，基于此可以更好地指导卷烟品质的提升或是开发新香型卷烟。