[发明专利]一种基于机理模型评估单体香料在卷烟中释放规律的方法

说明书

本发明公开了一种基于机理模型评估单体香料在卷烟中释放规律的方法，包括以下步骤：(1)测定逐口释放量；(2)计算累计释放量；(3)进行动力学拟合，获得动力学速率常数；(4)进行阿伦尼乌斯方程拟合，获得活化能和指前因子；(5)通过热重实验绘制热重分析一阶微分曲线图，获得峰值温度，计算焓变和吉布斯自由能变；(6)根据动力学拟合结果、活化能、焓变和吉布斯自由能变大小评估单体香料在卷烟中的释放规律。本发明的方法得到了比较客观真实且全面的单体香料释放规律。根据本发明的评价方法，可以有针对性地选择单体香料，为卷烟产品的烟用单体香料的配方设计提供全面的数据和指导。

技术领域

本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种基于机理模型评估单体香料在卷烟中释放规律的方法。

背景技术

传统卷烟由于燃烧时温度较高，烟草发生裂解产生和释放大量有害物质，对人体产生较大危害。加热不燃烧卷烟具有加热温度低、不燃烧、有害物质释放量少、且能同时满足吸烟者抽吸香烟时的口感要求等优点，近年来成为研究热点。为满足吸烟者的不同口感，一般会在加热不燃烧卷烟中添加各种特征香料原料。对于新兴的加热不燃烧卷烟来说，探究其在受热过程中特征香料原料的迁移释放规律显得尤为重要。

传统的研究加热不燃烧卷烟逐口释放的方法，主要是通过对比每一口的香料原料释放量，或是计算转化率来归纳出各种香料原料的释放规律。但传统方法只能是表述释放的表观现象，并没有深入探究特征香料原料的释放机理。为解决上述问题，本发明提出了基于动力学和热力学的机理模型评估单体香料在卷烟中释放规律的方法。该方法目前还未见报道。

发明内容

本发明提供一种基于机理模型评估单体香料在卷烟中释放规律的方法。本发明的方法不仅叙述了单体香料在卷烟中释放的表观现象，还深入解释了某一单体香料释放的宏观机理。根据本发明的方法可指导提高单体香料选择的精准性，并有针对性的优化添加方法和生产工艺，从而达到降本增效的目的。

本发明的技术方案如下：

一种基于机理模型评估单体香料在卷烟中释放规律的方法，包括以下步骤：

(1)测定不同温度下卷烟主流烟气中的单体香料的逐口释放量；

(2)计算不同温度下所述单体香料的逐口累计释放量；

(3)在不同温度下，对所述单体香料的累积释放量进行零级动力学模型拟合、伪一级动力学模型拟合或伪二级动力学模型拟合，根据拟合优度选择最佳的动力学模型获得动力学速率常数K；

(4)在不同温度下，对所述单体香料按阿伦尼乌斯方程拟合，根据拟合出的线性关系计算斜率，得到活化能E_a和指前因子A；

(5)通过热重实验绘制所述单体香料的热重分析一阶微分曲线图，获得一阶微分曲线的峰值温度T_m；根据T_m计算焓变ΔH和吉布斯自由能变ΔG；

(6)根据步骤(3)的动力学拟合结果评估所述单体香料在卷烟中的释放速率；根据步骤(4)得到的活化能E_a值的大小、以及步骤(5)得到的焓变ΔH值的大小和吉布斯自由能变ΔG值的大小，评估单体香料在卷烟中的释放规律。

优选地，步骤(1)中所述的测定使用气相色谱质谱联用法如气相色谱-质谱联用或气相色谱-串联质谱联用法；逐口释放量的测定方法为内标标准曲线法或外标标准曲线法，逐口释放量的单位为mg/口。

优选地，步骤(3)中所述零级动力学模型为：Q_n＝a+K₀X，其中：a为常数，K₀为零级动力学速率常数，单位为mg/口；X为口数；