烟草化学|加热卷烟气溶胶烟熏香成分分析及特征调控

史清照¹，范武¹，张启东¹，柴国璧¹，崔凯¹，卢斌斌¹，席辉¹，饶先立²，毛健¹，王鸣²，吴键³，赵路灿³，宋瑜冰¹，刘俊辉¹，蒋健^*3，郑晓云^*2

1. 中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001

2. 江苏中烟工业有限责任公司技术研发中心，南京市建邺区梦都路30号 210019

3. 浙江中烟工业有限责任公司技术中心，杭州市西湖区科海路118号 310024

为进行加热卷烟气溶胶中烟熏香特征的分析与调控，分析了烟熏香成分在8种加热卷烟样品气溶胶粒相物中的释放量及香气活性值，测定了部分烟熏香成分在气溶胶粒相物中的转移率，评价了不同注射量和组成的香基单元对加热卷烟感官作用效果的影响。

结果表明：①烟熏香成分在8种不同加热卷烟样品之间的释放量及香气活性值差异较大；②7种烟熏香加香成分中，愈创木酚的转移率最高，为9.10%；③7种烟熏香加香成分按不同比例调配出的香基单元1与等比例调配出的香基单元2的感官作用效果无明显差异。

针对性地添加外源性香精香料以增强烟熏香风味特征，对增加加热卷烟的香气强度、提升加热卷烟的丰富性十分必要。

但目前有关加热卷烟气溶胶中化学成分的研究主要集中在烟碱、甘油、丙二醇等常规化学成分以及一些有害成分释放量的分析等方面，有关加热卷烟烟熏香成分的分析较少，且有关加热卷烟烟熏香风味调控效果的研究鲜见报道，对加热卷烟产品设计的支撑不足。

本研究中基于烟熏香成分组群分析法，分析了国内外加热卷烟气溶胶粒相物中烟熏香成分的释放量和贡献度，测试了部分烟熏香成分在加热卷烟气溶胶粒相物中的转移率，并设计了烟熏香香基单元，考察了不同香基单元在加热卷烟中的感官作用效果，旨在为加热卷烟调香提供理论参考。

以各烟熏香成分在8号加热卷烟气溶胶中的释放量与其在气溶胶粒相物中转移率比值的10倍（为了配制溶液方便取整数）作为各烟熏香成分在香基单元中的质量分数，以食品级乙醇为溶剂，调配出烟熏香香基单元1；为保持各烟熏香成分的总质量分数与香基单元1一致，将各烟熏香成分按等质量比例组合调配获得香基单元2（表1）。

表1 烟熏香香基单元的组成

Tab. 1 Compositions of smoky flavor base units

（mg·g^-1）

8种加热卷烟样品的气溶胶粒相物中愈创木酚等23种烟熏香成分的浓度与定量离子吸收峰面积的相关系数（R²）、标准曲线的线性范围及单支加热卷烟气溶胶粒相物中烟熏香成分的释放量如表2所示。

可知，23种烟熏香成分的浓度和定量离子吸收峰面积的相关系数均大于0.99，说明各烟熏香成分的浓度与其定量离子吸收峰面积具有较好的线性关系，且各烟熏香成分的定量分析结果均处于标准曲线的线性范围之内，满足定量分析的要求。

表2 23种烟熏香成分的相关系数、线性范围和释放量

Tab. 2 Correlation coefficients，linearity ranges and releases of 23 smoky aroma components

23种烟熏香成分在8种不同加热卷烟气溶胶粒相物中的香气活性值如表3所示。可知，8种不同加热卷烟气溶胶粒相物中愈创木酚的香气活性值均最高（700.97～2519.26），但远低于其在传统卷烟主流烟气中的香气活性值（10000）。

表3 加热卷烟气溶胶粒相物中各烟熏香成分的香气活性值

Tab. 3 OAVs of smoky aroma components in mainstream aerosol particulates of heated tobacco product samples

注：①表示计算出的数值较小，保留两位小数后为0.00。

烟熏香成分的沸点是影响其在加热卷烟气溶胶粒相物中转移率的重要因素，7种烟熏香成分的沸点及其在加热卷烟气溶胶粒相物中的转移率如表4所示。

可知，7种烟熏香成分中，愈创木酚的沸点最低，其在加热卷烟气溶胶粒相物中的转移率最大；2,6-二甲氧基苯酚的沸点最高，其在加热卷烟气溶胶粒相物中的转移率居中；4-乙基苯酚的沸点在7种烟熏香成分的沸点中居中，但其在加热卷烟气溶胶粒相物中的转移率最低；其他烟熏香成分在加热卷烟气溶胶粒相物中的转移率差异不明显。

表4 各烟熏香成分的沸点及其在加热卷烟气溶胶粒相物中的转移率

Tab. 4 Boiling points of smoky aroma components and their transfer rates to mainstream aerosol of heated tobacco product

注：①数据来源于http：//www.chemspider.com。

向8号加热卷烟烟支中注入不同量（1、3、5、7 μL/支）的香基单元1，相应的感官评价结果（相对于空白加热卷烟的变化值）如图1所示。可知，随着注射量的增加，加热卷烟气溶胶的烟熏香特征逐渐增强。

相对感官评价结果为对各评价指标的评分相对于空白加热卷烟的变化值。

图1 添加烟熏香香基单元1的加热卷烟的感官评价结果

Fig. 1 Sensory evaluation results of smoky flavor base unit 1 in heated tobacco product

分别添加1 μL/支香基单元1、1 μL/支香基单元2的8号加热卷烟样品及8号空白加热卷烟的感官评价结果如图2所示。

与添加香基单元1的加热卷烟相比，添加香基单元2的加热卷烟气溶胶的烟熏香特征略有降低（降低0.1分），口腔刺激/舌部灼烧指标的强度有一定程度的增加，这可能是由于两种香基单元的整体贡献度不同所致。

图2 烟熏香香基单元1和香基单元2及8号空白加热卷烟感官评价结果的雷达图

Fig. 2 Radar plot of sensory evaluation results of smoky flavor base units 1 and 2 and heated tobacco sample #8（blank control）

该研究得到郑州烟草研究院青年人才托举工程项目（442020CR0330）、国家烟草专卖局创新平台科研活动稳定支持专项经费（国烟科［2021］171号）、江苏中烟工业有限责任公司资助项目“提升加热卷烟烟草风味特征及风味逐口抽吸一致性研究”（H202112）、国家烟草专卖局重点实验室项目“基于感官组学的天然香料风味组群研发及应用”（中烟办［2019］69号）、浙江中烟工业有限责任公司科技项目“基于国产烟叶的混合型加热卷烟产品研发关键技术研究”（ZJZY2021A026）的支持。

史清照， 范武， 张启东， 等. 加热卷烟气溶胶烟熏香成分分析及特征调控［J］. 烟草科技， 2024， 57（4）：1-7.

SHI Qingzhao， FAN Wu， ZHANG Qidong， et al. Analysis and characteristic regulation of smoky aroma components in mainstream aerosol of heated tobacco products［J］. Tobacco Science & Technology， 2024， 57（4）：1-7.

DOI：10.16135/j.issn1002-0861.2023.0659

编辑|褚美洁

审核|魏   攀

终审|胡   斌