本发明属于烟气成分检测，具体涉及一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法。
背景技术：
1、有机酸是烟叶香味成分的重要组成部分，烟草中的有机酸包括挥发性、非挥发性有机酸及部分高级脂肪酸等，总量约占烟草干物质重量的12％～16％。
2、挥发性有机酸，即c10以下的低级脂肪酸和部分芳香族酸，是卷烟主流烟气中一类重要的香味成分。烟气中的挥发性有机酸主要由烟叶本身含有的0.1％～0.2％的该类化合物在卷烟抽吸过程中直接转移及烟叶燃吸时其他成分的高温裂解产生。挥发性有机酸不仅可赋予烟气芳香的吸味特征，而且还可调节烟气的柔和度，对卷烟的吸食特性有积极的贡献。
3、挥发性有机酸在烟草抽吸过程中可直接进入烟气，对吃味和香气具有良好的作用。非挥发性有机酸能够与生物碱结合，调节烟草中游离态和质子化的尼古丁含量，从而调节烟气的酸碱度，极大的影响卷烟的劲头和吸味，是构建卷烟风格的重要因素。高级脂肪酸一般指碳原子数超过12的直链一元酸，它们沸点相对较高，能够增加烟叶的脂肪或蜡味，但亚油酸、亚麻酸等则会增加烟气的刺激性，对感官指标有不利影响。总而言之，烟草中的有机酸对于卷烟抽吸品质具有重要影响，对其进行分析可为卷烟质量控制及工艺参数设计提供技术支持，对烟叶生产、叶组配方、感官品质质量评价也具有重要的指导作用。
4、卷烟烟气总粒相物(tpm)中的有机酸一般采用有机溶剂或水萃取tpm、酸碱分离、浓缩再用气质联用法(gc/ms)、高效液相色谱法(hplc)和离子色谱法(ic)等进行检测。文献报道，这些方法对c6以上的脂肪酸分析效果较好，而对一些低分子量的水溶性和挥发性较强的甲酸、乙酸等的回收率较低，重复性也差。也有文献报到，采用硫酸催化甲酯化和固相微萃取吸附法分离tpm中的有机酸，但此法萃取过程存在着吸附与脱附平衡的建立问题并易受样品状态的影响，且不能同时分析低级脂肪酸和高级脂肪酸。
5、加热卷烟烟气中有机酸的测定，尚无报到。
6、因此，需要设置一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提出一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，能够对烟气中有机酸含量进行测定。
2、为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
3、一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，包括如下步骤：
4、将主流烟气通过烟气吸收衍生化装置进行吸收，吸收衍生化装置内设置有吸收剂和衍生化试剂，吸收衍生化结束后，静置，过有机相针头过滤器过滤后待gc-ms/ms检测。
5、烟气吸收衍生化装置，包括吸收瓶和衍生化瓶，吸收瓶内设置有吸收液，并且吸收瓶内设置有隔板将吸收瓶分隔为第一吸收区域和第二吸收区域，第一吸收区域内设置有进气管，进气管出气端伸入第一吸收区域内，进气端从第一吸收区域顶部伸出且连接有三通管，第一吸收区域侧壁还设置有进液管，进液管上设置有阀门，第二吸收区域顶部设置有出气管；
6、吸收瓶下部侧壁设置有吸收液出液管，吸收液出液管末端设置有分液管，分液管上设置有电磁阀和流量计，电磁阀和流量计均与外部控制器连接，分液管末端与衍生化瓶连接，衍生化瓶顶部设置有内标液添加管和衍生化液添加管，并且衍生化瓶侧壁底部设置有衍生化液出液管。
7、进一步，进气管出气端设置有出气球，出气球为多层孔洞结构。
8、进一步，分液管设置有若干根，并且若干根分液管均匀设置在吸收液出液管上，能够进行多组对照处理。
9、进一步，吸收瓶外壁上设置有第一盘状冷却管，第一盘状冷却管的进液端和出液端上设置有阀门。
10、进一步，衍生化瓶外壁上设置有第二盘状冷却管和加热丝，第二盘状冷却管的进液端和出液端上设置有阀门，加热丝由外部电源供电。
11、进一步，衍生化瓶底部设置有曝气盘，曝气盘连接外部的曝气进气管。
12、进一步，吸收瓶和衍生化瓶上均设置有透明观察窗。
13、进一步，电磁阀、流量计、控制器和加热丝为现有市场购买，其内部结构和电路连接关系均为本领域所公知的。
14、进一步，吸收液为甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、石油醚、丙酮、正己烷、三氯甲烷、水、乙腈、乙醇、naoh水溶液中的一种或几种混合。优选二氯甲烷、乙腈，体积15～60ml为宜，优选20～40ml。
15、进一步，衍生化试剂的种类可选择n-甲基-n-(三甲基硅基)三氟乙酰胺(mstfa)、n-特丁基二甲基硅烷基-n-甲基三氟乙酰胺(mtbstfa)、n,o-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(bstfa)和bstfa+1％tmcs，优选为bstfa。
16、进一步，衍生化温度为20-80℃；时间为20-80min。
17、进一步，内标为反-2-己烯酸和3-苯基-2-丙烯酸。
18、进一步，gc-ms/ms检测的具体步骤为：标准系列溶液的配置；将标准系列溶液和待测样品溶液在相同条件下进行气相色谱-串联质谱分析，采用dmrm方法对有机酸标准溶液进行检测后绘制标准曲线，得到有机酸的线性回归方程及相关系数，然后通过公式计算样品溶液中有机酸类物质的含量；
19、将标准系列溶液中待测物的含量与内标量之比对色谱图中待测物峰面积与内标面积的比值作图，得到工作曲线的a值和b值。样品中的待测物的含量按式(1)计算，取两个平行样品的算术平均值作为样品的测试结果。含量以每支加热卷烟烟气中有机酸的质量，单位为ng/cig，结果精确到0.01ng/cig。
20、式中：
21、mi——加热卷烟烟气中有机酸i的含量，ng/cig；
22、ai——萃取液中多有机酸i的峰面积；
23、a、b——由线性回归方程求出；
24、ms——样品溶液中的内标含量，ng；
25、as——内标峰面积；
26、v——用于衍生的吸收液的体积，ml；
27、n——进行本次分析的加热卷烟支数，cig。
28、取两次平行测定结果的算术平均值作为样品的最终测试结果，精确至0.01ng/cig。
29、进一步，gc-ms/ms检测参数：
30、色谱进样口温度：260℃；进样量：1μl；进样方式：不分流进样；色谱柱：db-5ms-ui色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)；程序升温：初始温度40℃，保持4min；以4℃/min升至160℃，保持1min；以6℃/min升至260℃并保持2min；传输线温度：280℃；质谱电离方式：ei；离子源温度：230℃；质谱扫描方式：动态多反应监测(dmrm)模式；碰撞气：氮气，流速1.5ml/min；载气：氦气，流速2.25ml/min。
31、以某浓度的工作溶液为分析对象，通过全扫描模式选择各目标物及内标物质合适的母离子；在此基础上，在5～60ev的条件下，以5ev为检测间隔，采用产物离子扫描模式进行检测，优化碰撞能量，优选产物离子。待测化合物及其内标的质谱分析参数见表1。
32、表1待测化合物及其内标的质谱分析参数
33、
34、
35、进一步，以标准溶液中最低浓度样品，重复测定10次，所得测定值的标准偏差(sd)作为基准，以3sd计算方法的检出限，以10sd计算方法的定量限。
36、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果之一：
37、1.本发明相较吸烟机-剑桥滤片-捕集阱捕集烟气具有操作简单的优点，可对烟草中有机酸进行准确定量，是烟草烟气中有机酸分析的有效途径。
38、2.本发明设置有吸收瓶和衍生化瓶，在进行加热卷烟烟气中有机酸含量测定过程中，先进入到吸收瓶进行吸收，然后在衍生化瓶内进行衍生化，便于操作。
39、在吸收瓶内设置有隔板将吸收瓶分隔为第一吸收区域和第二吸收区域，能够进行二次吸收，增大吸收效果。
40、3.进气管出气端设置有出气球，出气球周向开设有出气孔，能够增大烟气与吸收液的接触面积。
41、4.分液管设置有若干根，并且若干根分液管均匀设置在吸收液出液管上，在进行使用时，能够同时设置若干个分液管和衍生化瓶，能够进行多组衍生化实验，方便对比。
42、5.吸收瓶外壁上设置有第一盘状冷却管，能够进行降温处理，促进挥发性有机物迅速被吸收液吸收。
43、6.衍生化瓶外壁上设置有第二盘状冷却管和加热丝，设置有第二盘状冷却管，在需要冷却时，对其冷却处理；设置有加热丝，能够促进衍生化反应。
44、7.衍生化瓶底部设置有曝气盘，能够充入气体进行曝气，增大衍生化液与烟气的接触，进而增大衍生化效果。
45、8.吸收瓶和衍生化瓶上均设置有透明观察窗，便于观察内部的液面高度。
46、9.可对加热卷烟烟气中29种有机酸进行准确定量，是加热卷烟烟气中有机酸分析的有效途径。
47、10.首次对烟草制品中结构相近、化学性质相近、色谱表现几乎一致的三对同分异构体：2-甲基丙酸和丁酸、3-甲基丁酸和戊酸、4-甲基戊酸和己酸，进行了准确定性定量分析。
1.一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：包括如下步骤：将主流烟气通过烟气吸收衍生化装置进行吸收，吸收衍生化装置内设置有吸收剂和衍生化试剂，吸收衍生化结束后，静置，过有机相针头过滤器过滤后待gc-ms/ms检测。
2.根据权利要求1所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：烟气吸收衍生化装置包括吸收瓶(1)和衍生化瓶(2)，吸收瓶(1)内设置有吸收液，并且吸收瓶(1)内设置有隔板(19)将吸收瓶(1)分隔为第一吸收区域(3)和第二吸收区域(4)，第一吸收区域(3)内设置有进气管(5)，进气管(5)出气端伸入第一吸收区域(3)内，进气端从第一吸收区域(3)顶部伸出且连接有三通管，第一吸收区域(3)侧壁还设置有进液管(6)，进液管(6)上设置有阀门，第二吸收区域(4)顶部设置有出气管(7)；
3.根据权利要求2所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：进气管(5)出气端设置有出气球(13)，出气球(13)出气球为多层孔洞结构。
4.根据权利要求2所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：分液管(9)设置有若干根，并且若干根分液管(9)均匀设置在吸收液出液管(8)上。
5.根据权利要求2所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：吸收瓶(1)外壁上设置有第一盘状冷却管(14)，第一盘状冷却管(14)的进液端和出液端上设置有阀门。
6.根据权利要求2所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：衍生化瓶(2)外壁上设置有第二盘状冷却管(15)和加热丝(16)，第二盘状冷却管(15)的进液端和出液端上设置有阀门，加热丝(16)由外部电源供电。
7.根据权利要求2所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：衍生化瓶(2)底部设置有曝气盘(17)，曝气盘(17)连接外部的曝气进气管(18)。
8.根据权利要求1所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：吸收液为甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、石油醚、丙酮、正己烷、三氯甲烷、水、乙腈、乙醇、naoh水溶液中的一种或几种混合。
9.根据权利要求1所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：衍生化试剂的种类可选择n-甲基-n-(三甲基硅基)三氟乙酰胺、n-特丁基二甲基硅烷基-n-甲基三氟乙酰胺、n,o-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺和bstfa+1％tmcs。
10.根据权利要求1所述的一种加热卷烟烟气中有机酸含量测定方法，其特征在于：衍生化温度为20-80℃；时间为20-80min。
