煙草熱解產物中揮發(fā)性有機物和自由基成分的形成機理研究.pdf

1、煙草熱解產物中的揮發(fā)性有機物與自由基成分由于具有生理毒性，近年來備受關注，并逐漸成為了煙草行業(yè)中的研究重點。而目前對于煙草中主要揮發(fā)性有機物，尤其是酚類物質的形成過程尚不明確，對煙草熱解形成的自由基的變化情況研究也較少，因此極大的制約了低危害煙草產品的開發(fā)。本文重點研究了煙草熱解產物中揮發(fā)性有機物的來源及影響其產率的因素，考察了煙草焦油和熱解固體殘余物中自由基的基本性質及其變化規(guī)律，得出結果如下:
　　 1、應用熱重-質譜聯用技

2、術研究了烤煙、白肋煙和纖維素、木質素、果膠熱解產物中主要揮發(fā)性有機物的形成機理。實驗表明，煙草的熱解主要發(fā)生在200～600℃之間，煙草煙氣中揮發(fā)性有機物羧酸類、醚類、酯類物質的生成溫度較低，峰值出現在400℃附近，主要來源于組分中纖維素和果膠的分解;而煙氣中的甲苯、苯酚、二甲苯的生成溫度較高，峰值在500℃左右，主要源自木質素的分解。
　　 2采用熱解-氣相色譜/質譜聯用技術定性分析煙草煙氣成分。研究結果表明，煙草類型、產地、

3、等級之間的差異并未對煙草煙氣中化合物的類型產生顯著影響。在氧含量為0％～9％的范圍內，熱解氣氛對煙草煙氣中化合物類型的影響不大。DB-624色譜柱適合煙草煙氣揮發(fā)性有機物中尼古丁、呋喃類物質等的分離，而HP-5MS色譜柱對煙氣成分中的酚類物質分離效果更好。
　　 3、使用熱解-氣相色譜/質譜聯用技術和熱重-質譜技術研究了綠原酸、咖啡酸、奎寧酸熱解產物中6種酚類揮發(fā)性有機物的形成機理。研究結果表明，綠原酸的酚類熱解產物產量依次為鄰

4、苯二酚、苯酚、對苯二酚、4-乙基鄰苯二酚、4-甲基鄰苯二酚、甲基苯酚。分析咖啡酸和奎寧酸的熱解過程后得出，在綠原酸的熱解產物中，苯酚、對苯二酚主要來自于奎寧酸的熱解，甲基苯酚、鄰苯二酚、4-甲基鄰苯二酚和4-乙基鄰苯二酚則主要由咖啡酸分解而來?？鼘幩崴傻姆宇愇镔|的量可以占到綠原酸酚類熱解產物的40％以上，而且奎寧酸在煙草中還以單體等其他形式存在。綠原酸是煙草中含量最大的多酚類物質，因此綠原酸和奎寧酸均為煙草煙氣中的酚類揮發(fā)性有機物的

5、重要來源。
　　 4、采用順磁共振技術研究烤煙熱解產物中自由基的形成機理。358～670℃熱解條件下煙氣焦油中的自由基的g值在2.0032～2.0044之間，并且隨熱解形成溫度的升高而不斷降低。在氧含量為0％～21％的范圍內，熱解氣氛對焦油自由基的影響不顯著。在400～700℃范圍內，煙草固體熱解殘余物中的自由基的g值在2.0030～2.0040之間，隨著熱解溫度的升高g值不斷減小，同時自由基濃度隨著溫度變化呈現先升高后降低的趨