丁酸乙酯对卷烟烟气的影响

背景及概述

合成香料作为食品添加剂的重要组成部分，在食品行业有着广泛的应用，其中的丁酸乙酯香料是用途较广、用量较大的一类，可调配成各种香型的香精用于食品中。我国GB 2760—2014规定允许使用的食品用合成香料名单中包含了丁酸乙酯［1］，该类香料也广泛用作烟草添加剂，英、美等发达国家允许丁酸乙酯香料作为烟草添加剂使用。丁酸乙酯在卷烟燃烧过程中可能会发生一些反应，低碳酯类添加剂对于卷烟烟气的影响尚不明确。

目前国内还未见有关系统评价烟草添加剂对卷烟烟气影响的研究报道。因此，选择食品和烟草制品中允许使用的丁酸乙酯（FEMA 编号为2427，GB 2760—2014 中的编码为 S0414 ）为研究对象，采用模拟卷烟燃烧条件的热裂解试验对丁酸乙酯进行测试，并将其加入空白卷烟，测试烟气中 7 种有害成分（CO、HCN、NNK、B［a］P、巴豆醛、苯酚和氨）的释放量，研究低碳酯类香料作为烟草添加剂在卷烟燃烧条件下的热裂解行为以及对烟气有害成分和生物活性的影响，旨在为建立系统评价烟草添加剂对卷烟烟气影响的方法提供参考。

实验步骤

1热裂解测试

称取 0.1 g 丁酸乙酯，用无水乙醇溶解并定容于 10 mL 容量瓶中，配制成质量浓度为 10 mg/mL的溶液。在裂解管中装填 1~2 mg 石英棉，压实至5 mm高，固定于距裂解管上端2 mm的位置。取2μL试样置于裂解管中的石英棉上，将裂解管置入裂解仪。热裂解条件如下：

图1 热裂解条件示意图

裂解完成后，切换为氦气吹扫，并保持后裂解运行 1 min；将冷阱温度由-60 ℃升至 280 ℃（5min）脱附后，进行GC/MS分析。

2 样品卷烟的制作

将空白卷烟在GB/T 16447—2004规定的条件下平衡48 h；用乙醇将丁酸乙酯配制成溶液，按20、40 和 60 μg/g 的用量均匀加入空白卷烟中，密封保存48 h，制得1号~3号样品卷烟。

3 烟气中7种有害成分的分析

按相关标准方法测试空白卷烟和 1 号~3号样品卷烟的CO、HCN、NNK、B［a］P、巴豆醛、苯酚和氨等7种有害成分的释放量。

结果与讨论

丁酸乙酯的沸点为 121~122 ℃。热裂解测试结果显示，总离子流图面积归一化 98%以上为丁酸乙酯原型。按照热裂解、添加到空白卷烟中测试烟气有害成分和烟气生物毒性的程序，对丁酸乙酯作为添加剂对烟气影响进行系统评估的结果表明：①丁酸乙酯在模拟卷烟燃烧条件下的热裂解行为主要是原形转移，与文献报道的实验结果相吻合。②丁酸乙酯加入空白卷烟不会引起 7 种烟气有害成分释放量的显著增加。

参考文献

[1] GB 2760—2014 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准［S］.