連續(xù)流動法測定煙草中氨含量的改進方法

章平泉，杜秀敏，徐光忠，張寧，李青，于小紅

(江蘇中煙工業(yè)有限責任公司淮陰卷煙廠品質(zhì)管理處, 江蘇 淮安 223002)

連續(xù)流動法測定煙草中氨含量的改進方法

章平泉，杜秀敏，徐光忠，張寧，李青，于小紅

(江蘇中煙工業(yè)有限責任公司淮陰卷煙廠品質(zhì)管理處, 江蘇 淮安 223002)

為了實現(xiàn)煙草中氨含量的快速檢測，采用二氯異氰脲酸鈉代替行業(yè)標準方法中使用的次氯酸鈉，建立了一種新的煙草中氨含量的連續(xù)流動測定法。實驗結(jié)果表明，該法重復(fù)測定的變異系數(shù)小于 3%，回收率 98.83%～101.97%，具有較好的重現(xiàn)性和準確性。t檢測結(jié)果表明本法與行業(yè)標準法測試結(jié)果之間不存在顯著性差異。

氨；煙草；連續(xù)流動分析

氨是煙草中天然存在的成分，對卷煙的感官質(zhì)量有較大的影響。煙氣中氨含量過低，會造成煙氣勁頭下降，豐滿度不夠，過量的氨會產(chǎn)生強烈的刺激性，使人鼻腔、喉部有辛辣、刺激感[1]。氨及其化合物也可用生產(chǎn)煙草薄片的加工助劑和增香劑或香料前體，在煙草加工和燃吸過程中，這些含氨化合物能與糖類等含氧物質(zhì)起反應(yīng)，形成香味化合物[2]。因此，準確測量煙草中的氨對控制卷煙質(zhì)量有重要意義。目前，氨的測定方法很多，有酸堿滴定法[3]，氨氣敏電極法[4]，離子色譜法[5-7]、氣相色譜法[8]，但這些方法均存在過程繁瑣、檢測周期長或線性范圍窄等其他缺點。連續(xù)流動分析法[9-10]具有速度快、效率高等特點。煙草行業(yè)氨的測試標準[11]也采用流動分析法，但行業(yè)標準方法中存在化學試劑種類多，配制繁瑣，用量較大以及次氯酸鈉不穩(wěn)定、見光易分解的缺點。采用二氯異氰脲酸鈉代替次氯酸鈉在水質(zhì)檢測中的應(yīng)用已有報道[12]，但在煙草中應(yīng)用少見。因此，本研究嘗試采用二氯異氰脲酸鈉代替次氯酸鈉測試煙草樣品中的氨，對現(xiàn)行方法進行改進，探索更好的測定方法。

1 材料與方法

1.1 方法原理

二氯異氰脲酸鈉在堿性條件下生成的次氯酸根離子與煙草中的氨反應(yīng)生成氯化銨，該氯化銨與水楊酸鈉反應(yīng)，形成 5-氨基水楊酸鈉，再經(jīng)氧化和絡(luò)合后生成靛藍色絡(luò)合物，該物質(zhì)最大吸收波長為660 nm，通過比色我們就可以測定氨的含量。

1.2 主要儀器、試劑與樣品

AA3 連續(xù)流動分析儀(德國，布郎-盧比)，電子天平 AE 200(感量:0.0001 g,，瑞士 Mettler)，旋轉(zhuǎn)振蕩器(上海)。氯化銨(純度＞99%)、檸檬酸鈉、氫氧化鈉、水楊酸鈉和亞硝基鐵氰花鈉(AR，上海國藥集團)、二氯異氰脲酸鈉(AR，北京華威思科科技有限公司)和 30%(質(zhì)量分數(shù))聚乙氧基月桂醚溶液(德國 布朗-盧比)?？緹?2012 年，云南)，曬煙(2012 年，牡丹江)，香料煙(2012 年，新疆)。

1.3 試劑的配制

式中:C—為標準儲備液中氨的濃度，mg/L；

m—為氯化銨的質(zhì)量，g；

V—為定容體積，L。

1.4 樣品的處理與分析

按照行業(yè)標準 YC/T 31—1996 煙草及煙草制品-試樣的制備和水分測定-烘箱法進行樣品制備和水分測定。準確稱取 0.3 g(精確至 0.0001 g)煙末，置于 250 mL 磨口三角瓶中，加入 50 mL 蒸餾水，蓋上塞子，在震蕩器中振蕩萃取 30 min，用定性濾紙過濾。棄去前幾毫升濾液，收集到的后續(xù)濾液即為試樣萃取液，上機進行連續(xù)流動分析。流動分析儀測試管路見圖1。氨含量(干基)為:

式中:C—樣品液中氨含量的儀器示值，mg/L；

V— 樣品萃取體積，mL；

n— 樣品稀釋倍數(shù)；

m— 試料的重量，g；

w—試料的水分含量。

圖1 連續(xù)流動分析法測試煙草中氨管路圖Fig. 1 The piping diagrams for testing ammonia in tobacco with continuous flow analyzer method

2 結(jié)果與討論

2.1 萃取時間的選擇

參考行業(yè)標準[11]，試驗過程中采用水作為萃取劑，分別對3個試樣進行萃取時間試驗，結(jié)果見圖2?？梢钥闯觯?30 mim 內(nèi)即可有效萃取試樣中的氨。

圖2 萃取時間的選擇Fig. 2 The selection of extraction time

2.2 工作曲線、檢出限和定量限

以響應(yīng)值對氨濃度作圖，得標準工作曲線，并利用此工作曲線對氨定量，得回歸方程為:y= 6128.8x-360.78(R2=0.9999)，該式中 y 為峰高(A/D，電信號響應(yīng)值)；x為氨的質(zhì)量濃度(單位:mg/L)。從該式可知，在 0.5～10 mg/L 質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，電信號響應(yīng)值與質(zhì)量濃度呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，可以滿足定量分析的需要。連續(xù)平行測試 10次最低標準溶液(0.5 mg/L)，求得標準偏差為 0.00621，分別以 3倍和 10倍的標準偏差定為該法檢出限和定量限，則檢出限和定量限分別 0.01863 mg/L 和0.0621 mg/L。

2.3 精密度

在相同的條件下，對同一個樣品進行5次重復(fù)測定，計算測定結(jié)果的標準偏差和變異系數(shù)。表 1的結(jié)果表明，所有樣品的變異系數(shù)均在 3 %以內(nèi)，說明該方法具有較好的重現(xiàn)性。

表1 精密度實驗 5 個樣品的氨含量 %Table 1 The ammonia contents of the precision experiments in five tobacco samples

2.4 回收率

采用 1.4 的方法分別對烤煙、曬煙和香料煙樣品進行處理，依據(jù)各樣品中氨含量的高低，加入一定量的氨標準溶液，按照試驗條件進行回收率的測定，結(jié)果見表 2。樣品的回收率在 98.83%～101.97%，平均為 100.49 %，說明該方法較準確。

表2 回收率測試結(jié)果Table 2 The results of recovery ratio

2.5 測試結(jié)果與標準方法的對比

分別用本方法和標準方法測定，并對結(jié)果(表3)進行 t-檢驗。t 臨界值為 1.78，查 t 分布表得 t0.05(12)=2.18；t＜ t0.05(12)，表明本方法和行業(yè)標準法測試結(jié)果之間沒有顯著差異。

表3 試驗方法和標準方法所測氨含量（%）和相對偏差（%）Table 3 The ammonia contents and relative deviation

3 結(jié) 論

相對行業(yè)標準方法，使用的試劑種類由9種減少到 4 種，試劑配制過程簡化，試劑用量降低約 41% (以流程圖中主要試劑總流量計)，在一定程度上減少了對環(huán)境的污染。采用該方法測定煙草中的氨含量具有變異系數(shù)小，精密度和回收率高。測定結(jié)果與行業(yè)標準之間沒有顯著差異，說明該方法有效可行。

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[12] ISO11732:2005 Water quality- Determination of ammonium nitrogen- Method by flow analysis (CFA and FIA) and spectrometric detection[S].

Improvement of Continuous Flow Analyzer Method for Determination of Ammonia in Tobacco

ZHANG Pingquan, DU Xiumin, XU Guangzhong, ZHANG Ning, LI Qing, YU Xiaohong
(Quality Management Department of Huaiyin Cigarette Factory, China Tobacco Jiangsu Industrial Corporation, Huaian, Jiangsu 223002, China)

In order to quickly determinate ammonia content in tobacco, we used dichloroisocyanuric acid sodium salt to replace sodium hypochlorite in continuous flow analyzer method for tobacco ammonia determination, which is an industrial standard method. The results showed the method had good reproducibility and accuracy, the variation coefficient was less than 3% and the recovery ratio was 98.83%-101.97%. There was not significant difference between our method and industry standard method.

ammonia; tobacco; continuous flow analytical method

S572.01

1007-5119（2014）04-0099-04 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2014.04.019

章平泉，碩士，主要從事煙草化學分析研究。E-mail:hy2004020@jszygs.com

2013-08-07

2013-12-23