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水溶性糖是煙草吸味的關鍵成分之一,在煙草加工中,經常會向煙葉或煙絲中添加多種水溶性糖或含有水溶性糖的液料,以提升卷煙的吸味質量或作為保潤劑。然而,盡管水溶性糖在改善卷煙口感方面起到重要作用,但也需要注意其對卷煙煙氣中有害成分的影響。因此,全面了解水溶性糖的正反兩方面作用至關重要。在煙草中,水溶性總糖和還原糖對煙葉品質有著重大影響,因此它們是煙草化學常規分析中的重要內容。煙草中水溶性總糖與還原糖的分析方法主要有銅還原滴定法、比色法、近紅外光譜法以及連續流動法。其中的前三種方法普遍具有步驟多、流程長、操作繁、穩定性差和準確度不高等缺點。而連續流動分析儀法具有分析速度快、準確性和精密度高、操作簡便、通用性強、樣品和試劑消耗量小等優點,在煙草行業廣泛使用,多種連續流動分析儀法已作為行業標準發布實施。近年來,有測定煙草中果膠、蛋白質、總植物堿; 側流煙氣中氨釋放量等報道。采用連續流動法測定煙草及煙草制品中水溶性總糖/還原糖的含量已經成為各級煙草質檢機構的日常檢測項目。
煙草中水溶性糖的經典連續流動測試方法為芒森·沃克法(YC 法)。鑒于連續流動分析儀已在很多煙草質檢站使用的狀況,目前連續流動測定方法廣泛應用于煙草中水溶性糖的測試。目前對水溶性糖進樣液的處理方法主要有兩種,一種是2002 年發布的煙草行業標準 YC/T159-2002中,規定煙草中水溶性糖的測定是利用糖與對羥基苯甲酸酰肼反應的方法(簡稱PB 法),另一種是新亞銅方法。
其中YC法是最常利用的方法,這種方法的原理為用5%的醋酸水溶液萃取煙草樣品,經振蕩過濾后進入流動分析儀。樣品中的糖(含蔗糖時應水解為還原糖)與對羥基苯甲酸酰肼反應,在85℃的堿性介質中生成黃色的偶氮化合物,在410nm波長處有最大吸收值。
2007年河南中煙工業有限責任公司安陽卷煙廠和河北中煙工業公司技術中心就依據 YC/T159-2002《煙草及煙草制品水溶性糖的測定連續流動法》,利用多種型號的連續流動分析儀對煙草中水溶性糖進行分析測試。
具體樣品處理及檢測步驟參見測量流程圖,見圖1。
圖1. 測量流程圖
再利用公式(1)進行計算得到總的水溶性糖的含量。
式中: P:測定指標的含量,%; V:萃取液體積,ml; C:通過標準工作曲線計算得到的樣品成分濃度,g/ ml; W:樣品含水,%;m:樣品質量,g。
通過準確稱取 0.25g 烤煙標準樣品,經處理后按照各型號儀器方法,分別在三種型號的連續流動分析儀上測定其提取液水溶性糖的含量,烤煙標準樣品的標準值為 21.0%,幾種連續流動分析儀對水溶性糖測定的重復性好,精密度均在1%以內,儀器之間測定結果的變異系數為2.73%。
而在2017年云南中煙工業有限責任公司技術中心許永等人在利用連續流動分析儀測定煙草中的總糖、還原糖時分別考慮了水分測定、萃取、過濾、儀器設備以及測定等環節所引入的不確定度分量對測定結果的影響。其測定結果的擴展不確定度分別為0.44%,0.40%,0.02%,0.06%,觀察評定結果,從不同參數的分量大小可以發現,檢測樣品中總糖、還原糖的濃度引入了最大的不確定度。因此,為確保檢測數據可靠準確,在標準工作溶液檢測前,對相關標準溶液的配制和標準曲線制作應嚴格按規定進行。
連續流動分析儀利用YC法實現對煙草中水溶性糖進行分析檢測,在按照嚴格規定的情況下進行測試得到的結果誤差比傳統的檢測方法更小,且具有測試所用的物料更少,更加環保等優勢,目前被國內大多煙草廠商使用,連續流動分析儀不僅能夠對煙草中水溶性糖進行檢測,也能夠檢測以下物質的含量: 對煙草中的煙堿進行分析檢測;采用克達爾法對煙草中的總氮含量進行測定;采用克達爾法或改良的凱氏定氮法對蛋白質進行檢測,以及添加額外配件對煙草中鉀離子和氯離子進行含量的檢測等。
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