一种吸收液和一种识别烟气味道的方法

摘要

本发明提供了一种吸收液，其中，该吸收液含有羧甲基纤维素钠、山梨醇、KCl和NaCl，并以去离子水或超纯水配制；以该吸收液的总重量为基准，羧甲基纤维素钠的含量为0.5-1.5重量％，山梨醇的含量为2-4重量％，KCl的含量为0.1-0.14重量％，NaCl的含量为0.7-1重量％。本发明还提供了一种识别烟气味道的方法，其包括如下步骤：(1)收集烟气：用吸烟机进行吸烟，用烟气捕集器并通过本发明提供的吸收液收集所述吸烟机所释放出的烟气，获得含有烟气的混合物，其中，每毫升该混合物含有0.04-0.3克烟燃烧所释放的烟气；(2)检测：将所述含有烟气的混合物至于电子舌检测装置中，用润洗剂润洗电子舌传感器，读数。采用本发明的电子舌测定烟气味道，更能准确、客观地反映烟气的味道。

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸收液和一种识别烟气味道的方法。

背景技术

烟气的味道是香烟消费者的基本感受之一，因此它是影响香烟品质和决定消费者喜好的重要指标之一。而烟草的种植环境、加工工艺、以及加香加料技术等对烟草品质都具有较为重要的影响，对烟草品牌或品种的鉴别以保持产品的稳定性方面具有重要意义。长期以来，对烟草品质的评价主要依赖于感官品评，然而由于评吸员个体、性别及经验等生理和心理的差异，对味道客观、真实感受的表达缺乏足够的可靠性；另外在评价过程中需组织大量的人员加以评定，无法实现快速检测。此外，大量评吸烟草，对评吸员的身心健康的危险性也很大，因此构建不依赖于评吸员主观判断的客观而又准确的检测系统，是一项紧迫而有意义的任务。

近年来，随着科技的发展，特别是近年来传感器在化学领域的研究，一些新型的检测仪如电子舌和电子鼻等开始运用于食品风味物质的检验中。2000年，法国Alpha MOS仪器公司推出了世界上第一台商品化电子舌Astree，该电子舌已经能够比较准确的识别出酸、甜、苦、咸的味道，并给出其定量的浓度可用于分析果汁原料的成分。

在国内外，有关运用电子舌在茶叶和酒类等风味物质的研究检测较为多见，其中吴坚等做了一种基于电子舌技术的绿茶分类方法的研究，对绿茶在铜电极的循环伏安信号的主成分来进行分析，得到了较好的区分效果。Liyama(2003)等利用味道传感器和葡萄糖传感器阵列对日本米酒的品质进行了检测，该味道传感器阵列由八个类脂膜电极组成，利用主成分分析法进行模式识别和降维，最后显示出两维的信号图，分别代表了滴定酸度和糖度含量，电子舌的信号输出值与滴定酸度、糖度之间具有很大的相关性。

然而，有关电子舌在烟草烟气基本味道识别方面的研究，在国内外还未见报道。

发明内容

为了建立不依赖于评吸员主观判断的客观而又准确的检测系统对烟气中的气味道进行识别，本发明一方面提供了一种吸收液，其中，该吸收液含有羧甲基纤维素钠、山梨醇、KCl和NaCl，并以去离子水或超纯水配制；以该吸收液的总重量为基准，所述羧甲基纤维素钠的含量为0.5-1.5重量％，所述山梨醇的含量为2-4重量％，所述KCl的含量为0.1-0.14重量％，所述NaCl的含量为0.7-1重量％。

另一方面本发明还提供了一种识别烟气味道的方法，其中，该方法包括如下步骤：

(1)收集烟气：用吸烟机进行吸烟，用烟气捕集器并通过权利要求1-3所述的吸收液收集所述吸烟机所释放处的烟气，获得含有烟气的混合物，其中，每毫升该混合物含有0.04-0.3克烟燃烧所释放的烟气；

(2)检测：将所述含有烟气的混合物至于电子舌检测装置中，用润洗剂润洗电子舌传感器，读数。

实验结果表明采用本发明所提供的吸收液以及电子舌的方法检测烟气的味道时，获得的结果与现有的通过评吸员评价烟气的味道的结果相一致，但偏差更小，大约相差10倍，因而采用本发明提供的吸收液以及电子舌的方法检测烟气的味道更能准确、客观地反映烟气的味道。

本发明提供的识别烟气味道的方法为一种基于电子舌五味传感器的检测技术，是将人工智能机器应用到卷烟烟气基本味道识别上的一次全新尝试，其目的和意义在于可以比较有效地提高卷烟烟气基本味道客观评价结果的准确性，为人工感官评吸提供比较客观准确的参考依据，为逐步将人工智能机器应用到卷烟烟气基本味道的识别领域奠定基础。

具体实施方式

本发明提供了一种吸收液，其中，该吸收液含有羧甲基纤维素钠、山梨醇、KCl和NaCl，并以去离子水或超纯水配制；以该吸收液的总重量为基准，所述羧甲基纤维素钠的含量为0.5-1.5重量％，所述山梨醇的含量为2-4重量％，所述KCl的含量为0.1-0.14重量％，所述NaCl的含量为0.7-1重量％。

在一种优选的实施方式中，该吸收液还含有0.005-0.02重量％的MgCl₂，0.005-0.0202重量％的CaCl₂，0.01-0.1重量％的KH₂PO₄。在电子舌检测方法中采用这种配方的吸收液，检测的结果更准确。

当烟气在吸收后不立刻进行检测时，该吸收液优选还含有4×10^-4-8×10^-3重量％的NaN₃，更优选含有4×10^-4-8×10^-4重量％的NaN₃，以防止含有烟气的混合物变质，影响检测结果。

本发明提供的吸收液可以用于电子舌检测技术中，尤其用于识别烟气味道的检测技术中。

另一方面，本发明提供了一种识别烟气味道的方法，其中，该方法包括如下步骤：

(1)收集烟气：用吸烟机进行吸烟，用烟气捕集器并通过权利要求1-3所述的吸收液收集所述吸烟机所释放处的烟气，获得含有烟气的混合物，其中，每毫升该混合物含有0.04-0.3克烟燃烧所释放的烟气；

(2)检测：将所述含有烟气的混合物至于电子舌检测装置中，用润洗剂润洗电子舌传感器，读数。

在一种优选的实施方式中，所述含有烟气的混合物含有0.1-0.3克烟燃烧所释放的烟气，更优选为0.2-0.3克烟燃烧所释放的烟气，这样检测的结果更准确。

在本发明提供的检测方法中，所述烟气捕集器可以为任何型号的烟气捕集器，并且捕集的烟气可以为全烟气或者主流烟气。但在一种优选的实施方式中，所述烟气捕集器为CO Module RM20H型，所述烟气为全烟气。

所述吸烟机在吸烟时没有特别的要求，但在一种优选的实施方式中，所述吸烟机按照ISO3308规定的条件进行吸烟。

在本发明提供的识别烟气味道的方法中，可以采用本领域中所有的润洗液，但在一种优选的实施方式中，所述润洗液为去离子水或超纯水。

尽管在本发明提供的检测方法中，所述电子舌检测装置可以为本领域任何类型的电子舌装置，但在一种优选的实施方式中，所述电子舌装置为α-ASTREE型。α-ASTREE电子舌检测装置(法国Alpha MOS公司)进行检测，该仪器的五味传感器是由有机物覆盖的硅晶体管制成，该装置上配有7个传感器(SRS、STS、SWS、BRS、SPS、UMS、GPS)，

Ag/AgCl作为参比电极，每个传感器具有不同的分子膜，可以对不同的呈味物质产生选择性吸附，将化学试剂和离子的变化转化为电信号，进而将电信号变化成可以解释的数据模型。

当不对获得含有烟气的混合物立刻进行检测时，优选的实施方式是将获得含有烟气的混合物置于0-5℃的环境中密封保藏，以防止变质和烟气的泄露。

以下通过实施例来说明本发明，在实施例中采用卷烟的品牌有玉溪，红梅，马宝，万宝路，经典100，它们的缩写分别为YX，HM，MB，WBL，JD100。

实施例1

吸收液配方1：羧甲基纤维素钠10克，山梨醇30克，KCl 1.2克，NaCl 8.5克，以超纯水定容至1升。

润洗液：超纯水。

卷烟：玉溪，红梅，马宝，万宝路，经典100。

电子舌装置卷烟烟气味道的流程：以CO Module RM20H型吸烟机按照ISO3308规定的条件对上述五种卷烟进行抽吸，每种卷烟抽吸20支烟(相当于18克)，采用随吸烟机配置的冷阱捕集器用80毫升上述吸收液对烟气进行捕集，捕集每种卷烟所有烟支所释放的烟气，获得含有烟气的混合物。吸毕，瓶口密封，吸收液密封冷藏保存；

将电子舌装置进行自检、诊断和矫正等步骤，选用0.01M的盐酸对传感器进行校准，以确保采集得到的数据具有可靠性和稳定性。

每个样品取20ml上述含有烟气的混合物倒入α-ASTREE电子舌检测装置电子舌的专用样品瓶中，在测定前用去离子水对电子舌的传感器进行清洗，在室温下进行数据采集。每次采集数据的时间为120秒，取稳定后第120秒的实验数值为运算数据，每个样品重复测量4次。

五种烟的烟气在电子舌上各路传感器上实测值大小如表1所示。

表1  五种烟的主流烟气味道在电子舌上的五味传感器上的实测响应值

所得数据中：

测得的红梅和万宝路的苦味相对标准偏差稍高，但均在允许的范围内(SD＜30)，显示数据结果的重现性较好。

通过对所得结果进行电子舌统计软件宏运算可得到如下的相对大小关系如表2所示。

表2  五种烟的主流烟气味道在电子舌上的五味传感器上的相对响应值

根据响应值对五种烟的味道强弱比较如下：

酸味：红梅＞经典100＞玉溪＞马宝＞万宝路

甜味：红梅＞经典100＞玉溪＞万宝路＞马宝

苦味：万宝路＞玉溪＞马宝＞经典100＞红梅

咸味：玉溪＞马宝＞经典100＞红梅＞万宝路

实施例2

吸收液配方2：羧甲基纤维素钠15克，山梨醇20克，KCl 1.0克，NaCl 1.0克，MgCl₂·6H₂O 0.05克，无水CaCl₂ 0.101克，KH₂PO₄ 0.35克，NaN₃ 4.2毫克，以去离子水定容至1升。

润洗液：去离子水。

卷烟：玉溪，红梅，马宝，万宝路，经典100。

电子舌装置卷烟烟气味道的流程：以CO Module RM20H型吸烟机按照ISO3308规定的条件对上述五种卷烟进行抽吸，每种卷烟抽吸10支烟(相当于9克)，采用随吸烟机配置的冷阱捕集器用80毫升上述吸收液对烟气进行捕集，捕集每种卷烟所有烟支的烟气，获得含有烟气的混合物。

将电子舌装置进行自检、诊断和矫正等步骤，选用0.01M的盐酸对传感器进行校准，以确保采集得到的数据具有可靠性和稳定性。

每个样品取20ml上述含有烟气的混合物倒入α-ASTREE电子舌检测装置电子舌的专用样品瓶中，在测定用去离子水对电子舌的传感器进行清洗，在室温下进行数据采集。每次采集数据的时间为120秒，取稳定后第120秒的实验数值为运算数据，每个样品重复测量4次。

五种烟的烟气在电子舌上各路传感器上实测值大小如表3所示。

表3  五种烟的主流烟气味道在电子舌上的五味传感器上的实测响应值

通过对所得结果进行电子舌统计软件宏运算，可得到如下的相对大小关系如表4所示。

表4  五种烟的主流烟气味道在电子舌上的五味传感器上的相对响应值

根据响应值对五种烟的味道强弱比较如下：

酸味：红梅＞经典100＞玉溪＞马宝＞万宝路

甜味：红梅＞经典100＞玉溪＞万宝路＞马宝

苦味：万宝路＞玉溪＞马宝＞经典100＞红梅

咸味：玉溪＞马宝＞经典100＞红梅＞万宝路

实施例3

吸收液配方3：羧甲基纤维素钠5克，山梨醇40克，KCl 1.4克，NaCl 0.7克，MgCl₂·6H₂O 0.2克，无水CaCl₂0.05克，KH₂PO₄ 1克，NaN₃8毫克，以去离子水定容至1升。

润洗液：去离子水。

卷烟：玉溪，红梅，马宝，万宝路，经典100。

电子舌装置卷烟烟气味道的流程：以CO Module RM20H型吸烟机按照ISO3308规定的条件对五种卷烟进行抽吸，每种卷烟抽吸15支烟(相当于13.5克)，采用随吸烟机配置的冷阱捕集器用80毫升上述吸收液对烟气进行捕集，捕集每种卷烟所有烟支的烟气，获得含有烟气的混合物。

将电子舌装置进行自检、诊断和矫正等步骤，选用0.01M的盐酸对传感器进行校准，以确保采集得到的数据具有可靠性和稳定性。

每个样品取20ml上述含有烟气的混合物倒入α-ASTREE电子舌检测装置电子舌的专用样品瓶中，在测定用去离子水对电子舌的传感器进行清洗，在室温下进行数据采集。每次采集数据的时间为120秒，取稳定后第120秒的实验数值为运算数据，每个样品重复测量4次。

五种烟的烟气在电子舌上各路传感器上实测值大小如表5所示。

表5  五种烟的主流烟气味道在电子舌上的五味传感器上的实测响应值

通过对所得结果进行宏运算，可得到如下的相对大小关系如表6所示。

表6  五种烟的主流烟气味道在电子舌上的五味传感器上的相对响应值

根据响应值对五种烟的味道强弱比较如下：

酸味：红梅＞经典100＞玉溪＞马宝＞万宝路

甜味：红梅＞经典100＞玉溪＞万宝路＞马宝

苦味：万宝路＞玉溪＞马宝＞经典100＞红梅

咸味：玉溪＞马宝＞经典100＞红梅＞万宝路

实施例4

吸收液配方4：羧甲基纤维素钠10克，山梨醇30克，KCl 1.4克，NaCl 0.85克，MgCl₂·6H₂O 0.1克，无水CaCl₂ 0.202克，KH₂PO₄ 0.001克，以去离子水定容至1升。

润洗液：去离子水。

卷烟：玉溪，红梅，马宝，万宝路，经典100。

电子舌装置卷烟烟气味道的流程：以CO Module RM20H型吸烟机按照ISO3308规定的条件对五种卷烟进行抽吸，每种卷烟抽吸20支烟(相当于18克)，采用随吸烟机配置的冷阱捕集器用80毫升上述吸收液对烟气进行捕集，捕集每种卷烟所有烟支的烟气，获得含有烟气的混合物。

将电子舌装置进行自检、诊断和矫正等步骤，选用0.01M的盐酸对传感器进行校准，以确保采集得到的数据具有可靠性和稳定性。

每个样品取20ml上述含有烟气的混合物倒入α-ASTREE电子舌检测装置电子舌的专用样品瓶中，在测定用去离子水对电子舌的传感器进行清洗，在室温下进行数据采集。每次采集数据的时间为120秒，取稳定后第120秒的实验数值为运算数据，每个样品重复测量4次。

五种烟的烟气在电子舌上各路传感器上实测值大小如表7所示。

表7  五种烟的主流烟气味道在电子舌上的五味传感器上的实测响应值

通过对所得结果进行宏运算，可得到如下的相对大小关系如表8所示。

表8  五种烟的主流烟气味道在电子舌上的五味传感器上的相对响应值

根据响应值对五种烟的味道强弱比较如下：

酸味：红梅＞经典100＞玉溪＞马宝＞万宝路

甜味：红梅＞经典100＞玉溪＞万宝路＞马宝

苦味：万宝路＞玉溪＞马宝＞经典100＞红梅

咸味：玉溪＞马宝＞经典100＞红梅＞万宝路

五种卷烟四种基本味觉的人工评吸结果

从人体感官在评吸时的作用可以看出，要全面的衡量卷烟的内在质量，必须采用“整体循环评吸方法”才能得到正确的、客观的结论。

先选取一种标杆烟(以红梅为标杆)，评吸小组(8名成员)对标杆烟同时评吸并商议标杆烟在基本味觉上的打分，经统一后，再对所要评价的样品烟进行评定打分。打分依据为如下表9卷烟感官质量评分标准进行。

表9  卷烟四种基本味觉的感官评分标准

注明：I级(9-7)：强(其中9分极强，8分强，7分较强)；

II级(6-4)：中(其中6分中强，5分中，4分中弱)；

III级(3-1)：弱(其中3分较弱，2分弱，1分极弱)；

表10  五种品牌烟的四种基本味觉的感官得分表

酸味：红梅＞经典100＞玉溪＞马宝＞万宝路

甜味：红梅＞经典100＞玉溪＞万宝路＞马宝

苦味：万宝路＞玉溪＞马宝＞经典100＞红梅

咸味：玉溪＞马宝＞经典100＞红梅＞万宝路

实验结果表明：采用本发明提供的吸收液采用电子舌的方法检测烟气的味道时，获得的结果与现有的通过评吸员评价烟气的味道的结果相一致；然而采用本发明的电子舌方法检测结果的偏差远远低于人工感官评吸所得到的结果的偏差，大约相差10倍。因此，本发明提供的电子舌方法检测卷烟烟气味道的方法不仅能够获得正确的结果，而且所得结果更为客观可信。