煙草化學(xué)成分分析期末復(fù)習(xí)資料.doc

煙草化學(xué)成分分析期末復(fù)習(xí)資料第一章緒論一、煙草質(zhì)量（綜合概念）：煙草質(zhì)量是一個(gè)綜合概念，主要包括：外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分、安全性。二、煙葉化學(xué)成分與煙草質(zhì)量的關(guān)系煙草化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和含量，是煙草化學(xué)研究的基礎(chǔ)。煙草內(nèi)在化學(xué)成分是煙葉品質(zhì)的“內(nèi)在”標(biāo)準(zhǔn)，煙葉外觀特征是內(nèi)在化學(xué)成分的具體體現(xiàn)。（1） 煙葉化學(xué)成分與外觀質(zhì)量的關(guān)系1.顏色與光澤煙葉的顏色是鑒別煙葉外觀品質(zhì)的重要因素之一。一般情況下，煙葉中總氮量、煙堿含量和石油醚提取物含量較高時(shí)，煙葉的顏色較深。同時(shí)，一些化學(xué)成分的變化也直接影響煙葉顏色與光澤。（1）煙葉生長過程產(chǎn)生的色素。如質(zhì)體色素中的葉綠素、胡蘿卜素和葉黃素，這些色素在煙葉調(diào)制過程中絕大部分被分解。新鮮煙葉中色素的組成及總量隨著煙草的品種類型和生長階段的不同而變化。（2）煙葉調(diào)制過程中形成的多酚類化合物。如蕓香苷、綠原酸等在過氧化酶的作用下與蛋白質(zhì)、氨基酸等反應(yīng)生成的深色物質(zhì)。酶參與的棕色化反應(yīng)。（3）煙葉調(diào)制過程中形成的棕色化反應(yīng)產(chǎn)物。美拉德反應(yīng)，氨基酸與還原糖經(jīng)過一系列的降解、氧化和聚合反應(yīng)形成的棕色化反應(yīng)。煙葉的光澤是由煙葉表面的揮發(fā)油和樹脂在調(diào)制和發(fā)酵過程中逐漸失去粘性而形成的。煙葉表面所含揮發(fā)油和樹脂多，調(diào)制后葉片的色澤好、香氣足、吃味佳；否則色澤灰暗、香氣少、雜氣重、品質(zhì)差。煙葉總糖含量高，總氮、蛋白質(zhì)、揮發(fā)堿含量較低，施木克值較高，則光澤鮮明；反之，光澤暗淡。2.組織結(jié)構(gòu)和厚度煙葉的組織和厚度與其類型、品種、生長環(huán)境、栽培措施、油分含量、葉位高低和成熟程度有關(guān)。不同類型的煙葉對葉片厚度和組織結(jié)構(gòu)緊松的標(biāo)準(zhǔn)也不同。煙葉中含碳與含氮化合物的含量對組織細(xì)致程度有影響，煙葉中含碳化合物含量較高及含氮化合物較低時(shí)，煙葉的組織較細(xì)致。煙株上部的葉片較厚，腺毛多，因而石油醚提取物含量較多，香氣充足，勁頭大，雜氣也大；著生在下部的葉片，組織結(jié)構(gòu)較疏松，油分少，還原糖、總糖、煙堿和石油醚提取物含量都比較低，品質(zhì)較差。3.油分煙葉油分與水溶性碳水化合物、樹脂和膠質(zhì)等的含量有關(guān)，其含量高時(shí)則油分足，含量低則油分差。4.成熟度煙葉分級中的一個(gè)重要指標(biāo)煙葉在生產(chǎn)過程中，內(nèi)在成分不斷地發(fā)生變化，成熟度不同，內(nèi)在的化學(xué)成分含量不同，對煙葉的外觀和內(nèi)在質(zhì)量的影響就會有所差別。成熟度增加，煙葉中總糖、還原糖、多酚、石油醚提取物、煙堿和鉀的含量增加，達(dá)到某一最大值后又開始下降；總氮、蛋白質(zhì)含量隨成熟度的增加而減少；氯含量隨成熟度呈上升趨勢；游離氨基酸和-氨基酸則隨成熟度的增加而減少，達(dá)到某一值后又開始上升。（二）煙葉化學(xué)成分與內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)系1.化學(xué)成分與煙氣香味（香氣類型、香氣質(zhì)、香氣量香氣成分、香氣前體物）不同類型煙草的香味成分種類基本上是相同的，不同類型煙草的香味特征主要是由于各種香味成分的比例不同而形成的。成煙草香氣的化學(xué)物質(zhì)含量都比較少，但組分卻非常復(fù)雜。煙草本身的香氣與燃燒后產(chǎn)生的香氣并非完全一致。影響煙氣香味的化學(xué)成分大致有以下幾類。揮發(fā)性的醇類、醛類、酮類、低級脂肪酸及其酯這些物質(zhì)大都存在于揮發(fā)性的芳香油中，這些揮發(fā)性物質(zhì)已在煙氣中發(fā)現(xiàn)。（2）類胡蘿卜素和非環(huán)萜烯降解產(chǎn)物烤煙、白肋煙和香料煙中都存在這類化合物，其種類近百種。西柏烷類大環(huán)萜烯及其降解產(chǎn)物烤煙、白肋煙和香料煙中都存在這類化合物，達(dá)幾十種。賴百當(dāng)類雙萜烯及其降解產(chǎn)物這類物質(zhì)僅存在香料煙中，是香料煙特征香氣的主要化學(xué)成分。（5）棕色化反應(yīng)產(chǎn)物2.化學(xué)成分與吃味（煙氣濃度的程度）影響吃味的化學(xué)成分有數(shù)千種，其中主要是糖類化合物中的還原糖和含氮化合物中的蛋白質(zhì)、煙堿和可溶性氨，此外有機(jī)酸及其中的揮發(fā)性有機(jī)酸、樹脂、單寧、芳香油和多酚等對吸味也有影響。若糖類化合物過多，則吃味平淡，刺激性小；若含氮化合物含量太高，吃味辛辣、苦澀、刺激強(qiáng)烈。吃味好壞是煙葉中各種成分平衡協(xié)調(diào)的結(jié)果。3.化學(xué)成分與刺激性卷煙刺激性主要來自那些呈堿性的化學(xué)成分，這些物質(zhì)大都是煙草中含氮化合物高溫分解的產(chǎn)物，其中以氨及其衍生物（煙堿、蛋白質(zhì)）的影響較大。此外，木質(zhì)素、纖維素、果膠和揮發(fā)性酸等可產(chǎn)生嗆咳、辛辣灼熱的感覺。4.化學(xué)成分與生理強(qiáng)度生理強(qiáng)度即勁頭，是指煙氣吸入口腔后，使吸煙者生理要求得到滿足的程度。煙堿是產(chǎn)生生理強(qiáng)度的主要物質(zhì)，煙葉中含有一定量的生物堿（煙堿）是完全必要的，但煙堿的含量不能過量，否則不但會增加煙氣的刺激性，影響吸味，也是吸煙安全性的一個(gè)不利因素。（三）煙葉化學(xué)成分對煙葉物理性質(zhì)的影響1.煙葉的含糖量和含氯量較高時(shí)，則煙絲填充能力較低。2.總氮含量高且灰分堿度高的煙葉的抗破碎性較差，而還原糖、鉀和蘋果酸等物質(zhì)含量與煙葉的抗破碎性呈正相關(guān)。3.吸濕性（吸收空氣中的水分）糖含量、纖維素含量較高的煙葉吸濕性較強(qiáng)。4.化學(xué)成分與燃燒性的關(guān)系影響燃燒性的因素很多，包括煙葉的水分含量、有機(jī)和無機(jī)成分、煙葉的厚度和組織、燃燒穩(wěn)定、通氣狀況等。Cl、S、P阻礙煙葉燃燒的不利因素，特別是氯有抑制燃燒的作用。K,Ca,Mg有利于燃燒的元素。煙葉中的纖維素、木質(zhì)素、水溶性有機(jī)酸的鉀鹽、鈉鹽可增強(qiáng)持火了，促進(jìn)燃燒完全。蛋白質(zhì)、淀粉和水溶性糖類，不利于燃燒，持火力差，易焦化和炭化。煙葉中的礦物質(zhì)對燃燒性影響較大，如鉀能助燃，而氯有抑制燃燒的作用。煙草中的各種化學(xué)成分因煙葉的燃燒性不同，熱鍵產(chǎn)物也有差異。如燃燒性不好的煙葉，燃吸時(shí)往往會產(chǎn)生令人不愉快的氣味。（四）化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性與煙葉質(zhì)量的關(guān)系化學(xué)成分含量高低與煙草的質(zhì)量有關(guān)，但煙草的質(zhì)量并不至于某一種或某幾種成分絕對量的多少，而在于一系列有關(guān)物質(zhì)的相對比例及彼此間的協(xié)調(diào)關(guān)系。煙草化學(xué)與其它植物化學(xué)成分研究不同之處還在于煙草化學(xué)研究極為重視煙草內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。其它作為，往往注重某些成分含量的高低，對所含成分的協(xié)調(diào)性研究甚少或基本不予重視。而煙草的品質(zhì)是受多種化學(xué)成分制約的，某一成分含量高，并不一定對煙草品種有利，只有這些化學(xué)成分含量適當(dāng)，相互協(xié)調(diào)，煙草才具有優(yōu)良的品質(zhì)。舉例：煙草中含有數(shù)千種化學(xué)成分，各種成分在煙氣中協(xié)調(diào)一致，形成了吃味的總體性。因此，吃味的好壞不是決定于某種成分的絕對含量，而依賴于各種成分比例是否協(xié)調(diào)。三、煙葉化學(xué)成分和煙氣化學(xué)成分的相關(guān)性 煙氣中的成分主要源自煙草成分，是煙草成分在卷煙燃吸過程中通過不同的途徑轉(zhuǎn)移到煙氣中形成的。在煙草燃燒的過程中，煙草成分經(jīng)歷不同的演變過程，最終以不同的比例、不同的形式轉(zhuǎn)移到煙氣中。煙草成分向煙氣中轉(zhuǎn)移主要通過以下方式進(jìn)行。1.直接通過揮發(fā)轉(zhuǎn)移。盡管由煙草中直接轉(zhuǎn)移到煙氣中的化合物的量僅是其含量的1/3，但這是煙草中大部分揮發(fā)性成分向煙氣中轉(zhuǎn)移的主要途徑；2.通過熱解形成新的化合物后轉(zhuǎn)移到煙氣中。這是煙草中的大多數(shù)非揮發(fā)性成分向煙氣中轉(zhuǎn)移的主要途徑；3.通過細(xì)胞噴發(fā)由煙草轉(zhuǎn)移到煙氣中。如：煙氣中的重金屬元素、葡萄糖等難揮發(fā)或易裂解的物質(zhì)。四、煙草化學(xué)分析法與儀器分析方法比較 煙草化學(xué)分析按照測定方法原理的不同，一般也分為兩大類：化學(xué)分析法和儀器分析法。（一）化學(xué)分析法：依賴于特定的化學(xué)反應(yīng)及其計(jì)量關(guān)系來對物質(zhì)進(jìn)行分析的方法，又稱經(jīng)典分析法。包括重量分析、容量分析(滴定分析)、無機(jī)定性分析，以及試樣的處理和一些分離、富集、掩蔽等化學(xué)手段。重量分析法（沉淀法、氣化法、電解法）、容量分析法（酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、沉淀滴定法、氧化還原滴定法）化學(xué)分析法歷史悠久，是分析化學(xué)的基礎(chǔ)。特點(diǎn):使用儀器、設(shè)備簡單，常量組分分析結(jié)果準(zhǔn)確度高，但對于微量和痕量（0.01%）組分分析，靈敏度低、準(zhǔn)確度不高。分析速度慢。（二）儀器分析法：以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法。包括電化學(xué)分析,色譜分析，光譜分析，波譜分析，質(zhì)譜分析，熱分析，放射化學(xué)分析等。光學(xué)分析法（原子吸收、原子發(fā)射光譜法、分光光度法、熒光法、化學(xué)發(fā)光法、紅外法）、色譜法（氣相、液相）、質(zhì)譜法、電化學(xué)法（電位分析法、極譜分析法、電導(dǎo)分析法、庫侖分析法等）儀器分析特點(diǎn):快速、靈敏，所需試樣量少，適于微量、痕量成分分析。（但對常量組分準(zhǔn)確度低）（三）化學(xué)分析法和儀器分析法的比較化學(xué)分析法與儀器分析法比較比較內(nèi)容化學(xué)分析法儀器分析法性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)物理、物理化學(xué)性質(zhì)測量參數(shù)體積、質(zhì)量吸光度、電位、光強(qiáng)度、電信號等誤差0.1%0.2%1%2%測量組分含量1%100%單分子、單原子理論基礎(chǔ)化學(xué)、物理化學(xué)化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)解決問題定性、定量定性、定量、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)、動力學(xué)定量的方式絕對定量相對定量（標(biāo)準(zhǔn)曲線）五、有效數(shù)字：實(shí)際上能測量到的數(shù)字。用來表示量的多少，同時(shí)反映測定的準(zhǔn)確程度。六、準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系測量結(jié)果的好壞應(yīng)從準(zhǔn)確度和精密度兩個(gè)方面衡量：（1）精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。精密度差，所測結(jié)果不可靠，就失去了衡量準(zhǔn)確度的前提。（2）精密度好，不一定準(zhǔn)確度高。只有在消除了系統(tǒng)誤差的前提下，精密度好，準(zhǔn)確度才會高。（準(zhǔn)確度（accuracy）：表示分析結(jié)果與真值的接近程度。準(zhǔn)確度的高低用誤差來表示。精密度（precision）：平行測量的各測量值（實(shí)驗(yàn)值）之間相互接近的程度。各測量值之間越接近，精密度就越高；反之，精密度越低。精密度用偏差、相對平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示。實(shí)際工作中多用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。）七、系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差1.系統(tǒng)誤差（systematic error）：由某種固定的原因造成的，具有重復(fù)性、單向性。特點(diǎn)：以固定的大小和方向出現(xiàn)，并具有重復(fù)性，可用加校正值的方法消除。根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因，可以把分為：（1）方法誤差：由于不適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或所選擇的分析方法不恰當(dāng)所造成的。（2）儀器誤差：來源于儀器本身不夠精確。（3）試劑誤差：來源于試劑或蒸餾水不純。（4）操作誤差：由于分析人員的操作不夠正確所引起的誤差。（5）主觀誤差：由于分析人員本身的一些主觀因素造成的。2.隨機(jī)誤差(indeterminate error)也稱偶然誤差（accidental error）：由某些難以控制且無法避免的偶然因素造成的誤差。特點(diǎn)：大小和方向（正負(fù)）都不固定；服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律（正態(tài)分布）；不能用加校正值的方法消除。可以通過增加平行測定次數(shù)減免。八、評價(jià)煙草質(zhì)量的主要化學(xué)指標(biāo)1.糖氮比（施木克值）：指煙葉中水溶性總糖含量與蛋白質(zhì)含量指標(biāo)。用來判斷烤煙、香料煙吃味優(yōu)劣的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)。比值越高吃味越好。施木克值：2.芳香值：芳香值：多酚含量/（蛋白質(zhì)N含量+氨態(tài)氮含量），比值越高，香氣越足3.糖氮比和糖堿比：煙葉水溶性總糖含量與煙堿含量的比值，通常被用作煙氣強(qiáng)度和柔和性的評價(jià)基礎(chǔ)。4.鉀氮比：判斷煙葉燃燒性。氮鉀比越大，燃燒性越好。第二章 煙葉樣品的采集、制備、保存及水分的測定一、采樣：從大量的分析用煙葉中抽取一部分作為分析材料的過程稱為采樣。二、采樣的一般原則：（1）代表性：選擇能代表總體的一定數(shù)量的植株為樣品，采集作物不能采集田埂地邊及離田埂2m以內(nèi)的樣品。（2）典型性：采樣部位要能反映所需了解的情況，不能將植株部位隨意混合。（3）適時(shí)性：根據(jù)研究的需要，在植物不同的生長發(fā)育階段，定期采樣。 煙葉不同于一般的有機(jī)和無機(jī)物料，其組成因部位和時(shí)季不同有較大差異。因此，采樣時(shí)應(yīng)根據(jù)研究或分析需要選取適當(dāng)部位和生長發(fā)育階段進(jìn)行，也就是說采樣除應(yīng)注意有群體代表性外，還應(yīng)有適時(shí)性和部位典型性。三、三個(gè)名詞：煙葉樣品按采集過程分檢樣、混合樣品和平均樣品。（1）檢樣：從分析對象各部分采取的少量樣品（2）混合樣品：若干份（5-10份）等量檢樣混合在一起得到的樣品（3）平均樣：從混合樣中抽取一部分得到的樣品。四、煙葉中水分是以自由態(tài)和結(jié)合態(tài)兩種形式存在，并分為三種類型：自由水、吸附水和化合水。五、測定水分的方法及表示方法：測定煙葉水分的方法：直接法和間接法。直接法利用水分本身的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)直接測出樣品中所含水分。如：重量法、蒸餾法、滴定法。1常壓恒溫干燥法2.減壓低溫干燥法3.紅外線加熱法4蒸餾法（甲苯法），共沸點(diǎn)蒸餾法5卡爾費(fèi)休(Karl Fischer)法（滴定法）（二）間接法利用樣品的折射率、電導(dǎo)、介電常數(shù)等物理性質(zhì)測定水分。如：紅外法、電測法。1.紅外水分儀法2.電測法直接法和間接法的比較方法直接法間接法優(yōu)點(diǎn)準(zhǔn)確度高，常作為常規(guī)測定速度快，能提供對法或標(biāo)準(zhǔn)法，應(yīng)用范圍一個(gè)運(yùn)動物料的連續(xù)測廣定缺點(diǎn)費(fèi)時(shí)較長準(zhǔn)確度略差，必須根據(jù)所測試的類型來檢驗(yàn)，也必須進(jìn)行溫度修正六、各種測量水分的方法的適用范圍第3章 煙葉中堿類物質(zhì)的測定一、煙草中主要生物堿：煙堿、去甲基煙堿、新煙草堿、假木賊堿。二、.煙堿的理化特性 物理性質(zhì)：煙堿屬吡啶族植物堿，純物質(zhì)在室溫下為無水油狀液體，沸點(diǎn)246.1，天然煙堿具有左旋性；有強(qiáng)烈的刺激性，味辛辣；煙堿易溶于水，能溶于乙醇、乙醚及輕質(zhì)石油等有機(jī)溶劑。煙堿是有機(jī)大分子，其對某波段的紫外光具有最大吸收吸收能力，其吸光度與煙堿的含量成正比。 化學(xué)性質(zhì)：煙堿能與多種無機(jī)酸和有機(jī)酸反應(yīng)生成鹽；煙堿易被氧化，遇空氣或紫外光會自動氧化成煙酸、氧化煙堿、煙堿烯、甲胺等，變成暗褐色，并發(fā)出特殊的臭味；許多試劑能與生物堿生產(chǎn)不溶性的沉淀或發(fā)生顏色反應(yīng)等。三、煙堿的測定方法：（1）硅鎢酸重量法（2）紫外分光光度法（國標(biāo)法）方法原理在強(qiáng)堿性介質(zhì)氫氧化鈉存在下進(jìn)行水蒸氣蒸餾，使全部植物堿包括煙堿、去甲基煙堿、新煙堿等揮發(fā)而逸出，然后根據(jù)煙堿對259nm紫外光的具有最大吸收能力，其吸光度與煙堿的含量呈正比的特點(diǎn)，用紫外分光度法測得待測液煙堿的濃度，進(jìn)一步換算求得煙堿的含量。2.操作步驟（1）測試樣品的蒸餾（2）將蒸出液定容為250mL,再取該母液稀釋；（3）用紫外分光光度計(jì)測定236nm、259nm、282nm處的吸光度。同時(shí)做試劑空白。各處的吸光度值讀數(shù)最好都在0.2-0.8之間。分光光度法讀數(shù)本身存在誤差：0.2-0.8誤差小于3.6%；0.12-1.2誤差大于5%。結(jié)果計(jì)算：四、去甲基煙堿的測定意義：去甲基煙堿是煙草中僅次于煙堿含量的生物堿。烤煙中的去甲基煙堿如含量過高，會使煙草的香味變壞，而煙葉顏色也不正常，易成櫻紅色，所以測定去甲基煙堿的含量，對煙草培育品種，煙葉品質(zhì)鑒定，是一項(xiàng)有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。第4章 煙葉中氮化合物的測定一、煙葉中氮化合物的種類型態(tài)：1.煙草中氮素形態(tài)：蛋白質(zhì)氨基酸酰胺NH3硝酸鹽植物堿未知氮化物2.煙草氮化合物分類：根據(jù)它們?nèi)苡谒男再|(zhì)不同可將其分為水不溶性和水溶性兩大類的氮化合物1）水不溶性含氮化合物：部分蛋白質(zhì)（醇溶性和脂溶性蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)氮約占整個(gè)氮化合物的6090，蛋白質(zhì)內(nèi)的氮素含量一般為1517.6。平均為16%（蛋白質(zhì)系數(shù)）。2.）水溶性含氮化合物：除去不溶性蛋白質(zhì)，剩余氮化物都是水溶性的，其中也包括了水溶性蛋白質(zhì)。植物堿、氨及氨基酸、硝酸鹽等。植物堿內(nèi)氮占干物質(zhì)的0.10.5%，氨基態(tài)氮占0.05%，酰胺態(tài)氮占0.02%。二、凱氏定氮法及改進(jìn)： 原理煙葉中的含氮有機(jī)化合物，在加速劑的參與下，用濃硫酸消煮分解，使其中所含的氮轉(zhuǎn)化為氨，與硫酸結(jié)合生成硫酸銨，然后加堿蒸餾，使氨吸收在標(biāo)準(zhǔn)酸溶液中，用標(biāo)準(zhǔn)堿滴定吸收氨后多余的酸。凱氏定氮法的改進(jìn)：（一）縮短消化時(shí)間1.加入增溫劑K2SO4和Na2SO4加快消化K2SO4不僅提高消化液的沸點(diǎn)，而且還具有催化作用，使有機(jī)物分解加快，促進(jìn)消解。2.加入催化劑：Hg、HgO、Se粉、CuSO4（最常用）、FeSO4、NiSO4等。（CuSO4不但是催化劑還能指示終點(diǎn)。）3.加入氧化劑：H2O2、HClO4、K2CrO7等。加快消化過程氨基酸+H2O2NH3+CO2+O2+H2O（含氮物質(zhì)消化時(shí)，即使在使用催化劑等情況下，也還需23h。）（二）氨蒸餾方法的改進(jìn)1.改直接加熱蒸餾為水蒸汽蒸餾。2.改用全部消化液蒸餾為部分蒸餾，將氨蒸出。3.蒸餾裝置由普通定氮裝置改為半微量或微量定氮裝置。（沒有定氮裝置也可用擴(kuò)散吸收法。）4.改硫酸吸收為硼酸吸附蒸出的氨。NH3和硼酸沒有起化學(xué)反應(yīng)，而是吸附在硼酸分子上。吸附氨用硼酸的量不用準(zhǔn)確，簡化了操作；若蒸餾時(shí)發(fā)生倒吸現(xiàn)象，可于接受瓶中再加入硼酸溶液，繼續(xù)蒸餾，不致影響結(jié)果。氨的滴定改進(jìn)由用標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定H2SO4,改為用H2SO4滴定硼酸吸NH3。（四）消化工具改進(jìn)改進(jìn)前：凱氏瓶、電爐改進(jìn)后：消化管、紅外線消煮爐（每批可以作40個(gè)樣品。）三、過氧化氫一硫酸消化法（H2SO4H2O2法）（原理、反應(yīng)式、顏色）1.原理 用強(qiáng)氧化劑過氧化氫和硫酸高溫消煮樣品，以氧化植物中的有機(jī)碳等有機(jī)化合物，使成為二氧化碳，從而使植物中的氮素比較完全地釋放出來，并與硫酸結(jié)合成硫酸銨，再用定氮蒸餾方法測定或用擴(kuò)散法測定。消化液顏色變化：黑色醬油色紅宗色黃色無色3、 蛋白質(zhì)的測定：一、分析意義煙草蛋白質(zhì)含量與煙草品質(zhì)關(guān)系密切。1.蛋白質(zhì)在燃燒時(shí)會產(chǎn)生不良的吃味，含量過高，香氣質(zhì)變差。2.蛋白質(zhì)含量過高會增加煙氣的刺激性，煙氣辛辣、苦。3.蛋白質(zhì)含量過高會使燃燒性下降。4蛋白質(zhì)是許多有害物質(zhì)的前體物質(zhì)，影響安全性。5蛋白質(zhì)（烤煙）在7%8%比較適宜。二、分析方法(一)間接法：通過測定樣品中蛋白質(zhì)的含氮量來推算蛋白質(zhì)的含量的方法。1.間接計(jì)算法測定蛋白質(zhì)的含量程序復(fù)雜，習(xí)慣用總氮量和煙堿氮之差值乘以系數(shù)6.25，求得的值作為蛋白質(zhì)含量。粗蛋白質(zhì)（%）=（全氮煙堿氮）6.25=（總氮%煙堿%0.1728）6.25缺點(diǎn)：測出來的總氮量除煙堿氮外，還包括非蛋白質(zhì)的含氮部分，如含氮類脂、含氮色素，這樣計(jì)算的結(jié)果只能稱粗蛋白質(zhì)含量。2.間接測定法1）方法原理利用重金屬將蛋白質(zhì)沉淀，或控制pH于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)外，這時(shí)蛋白質(zhì)的溶解度最小，這樣將蛋白質(zhì)分離出來，再按總氮的測定方法消化、定氮，再乘以系數(shù)。此外，保留在消化液中的銨鹽能與鈉氏試劑反應(yīng)生成淡黃-棕色絡(luò)合物，也可采用比色法測氮，然后算出蛋白質(zhì)含量。2）操作步驟沉淀蛋白質(zhì)（加重金屬鹽或調(diào)節(jié)pH）過濾，取含蛋白質(zhì)殘?jiān)睖yN法進(jìn)行后續(xù)測定（凱氏定氮法）3）計(jì)算水溶性氮=全氮蛋白質(zhì)非水溶性氮=蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)=全氮換算系數(shù)（6.25）二、直接法：根據(jù)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)，如對紫外光的吸收，雙縮尿反應(yīng)等測定蛋白質(zhì)的含量。鮮組織中蛋白質(zhì)的測定最常用的是考馬斯亮藍(lán)法，該法用牛血清蛋白作工作曲線牛血清蛋白需在低溫冰箱中保存。第五章煙葉中糖類的測定一、煙葉中糖類的特點(diǎn)1煙葉碳水化合物分類 糖占煙草干重的2550%，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為三類：單糖、低聚糖、多糖。按照糖的化學(xué)特性分：還原糖：主要有麥芽糖，果糖和葡萄糖水溶性糖：主要包括還原糖和蔗醣總糖：主要包括水溶性糖、淀粉和糊精2調(diào)制前后煙葉碳水化合物的變化2、 測定淀粉的水解方法：1.酸直接水解法測定淀粉（一）HCl水解銅還原直接滴定法（二）HCl水解銅還原KMnO4滴定（三）HCl水解銅還原碘量法（四）酸水解的缺點(diǎn)酸解法不但操作繁瑣，且不具有選擇性，在淀粉水解時(shí)纖維素、半纖維素、果膠等高分子糖類物質(zhì)也會發(fā)生水解，產(chǎn)生的葡萄糖、木糖和阿拉伯糖等單糖使測定結(jié)果偏高。而比色法測定，結(jié)果不準(zhǔn)確。2.酶水解法測定淀粉(一)常用酶水解法（1）原理淀粉用麥芽淀粉酶水解成二糖，再用酸將二糖水解為單糖，然后測定由水解所得到的單糖。按還原糖方法測定，換算成淀粉含量。（2）酶水解法優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確，高效性和專一性。缺點(diǎn)：可操作性不強(qiáng)，專一性的酶成本高。3、 煙葉中粗纖維素的測定（重量法）一、分析意義1.干煙葉中含有12%13%的纖維素，主要集中于主脈和側(cè)脈，是細(xì)胞壁的組成成分。纖維素不溶于稀酸和稀堿溶液，性質(zhì)穩(wěn)定。2.對煙草品質(zhì)有不利影響，含量過多，導(dǎo)致煙葉粗糙，吸濕性強(qiáng)，不耐貯藏，燃吸時(shí)會易引起嗆咳氣味。3.纖維素和果膠對廣泛利用的薄片有重要作用。二、分析原理利用纖維素的溶解性質(zhì)（不溶于水、有機(jī)溶劑）,分離除去干擾物質(zhì)，重量法測定。三、分析步驟向樣品中加入稀硫酸，除去淀粉，果膠、部分半纖維素、胺基化合物等有機(jī)物，過濾向殘?jiān)屑尤雺A，除去蛋白質(zhì)、少量脂肪，部分半纖維素和木質(zhì)素殘?jiān)尤胍掖己鸵颐殉渲?、脂肪、色素殘?jiān)稍锓Q重W 1（105低溫）將殘?jiān)湃腭R弗爐中灼燒（600）冷卻后殘?jiān)Q重W 2。4、 結(jié)果計(jì)算五、方法缺點(diǎn)不夠準(zhǔn)確，含部分半纖維素，不全為纖維素。第六章煙草中灰分和灰分元素的測定一、煙草的燃燒性：二、煙草灰分：灰分：煙葉經(jīng)燃燒(高溫灰化)后剩余的殘?jiān)?，主要包括金屬的氧化物、氯化物、碳酸鹽等。測定方法：干法灰化（總灰分，灰分元素均可測定）1.原理：利用沸點(diǎn)的不同，有機(jī)物在高溫下分解，而無機(jī)元素則保留。2.操作步驟：把煙葉樣品放入馬弗爐中，在500520的條件下進(jìn)行灰化，一般還要加入乙醇、純橄欖油、硝酸銨等試劑，加速灰化浸出。3.特點(diǎn)：特點(diǎn)：不用或少用試劑，時(shí)間長，但操作方便，無需看管，高溫會損失（Cl、P、Pb在高溫條件下會揮發(fā)，散失部分物質(zhì)）。4.分類（根據(jù)固化劑的性質(zhì)）（1）堿性干式灰化法（加入堿性固定劑）為防止Cl高溫?fù)p失，加入Na 2 CO 3轉(zhuǎn)化為NaCl來保護(hù)Cl。（2）酸性干式灰化法（加入酸性固定劑）為防止Pb高溫?fù)p失，加入H 2 SO 4轉(zhuǎn)化為PbSO 4來保護(hù)Pb。濕法消化（測定灰分元素）1.原理強(qiáng)氧化酸濕法消解是樣品處理中最常見的方法。濃硝酸、高氯酸、濃硫酸等氧化性強(qiáng)酸可快速分解大部分有機(jī)物被測物質(zhì)呈現(xiàn)離子狀態(tài)保留在消化液中。根據(jù)樣品性質(zhì)不同，通常可選擇不同的混合酸處理樣品。經(jīng)典的混合酸通常采用HNO 3和H 2 SO 4。2. 特點(diǎn)：時(shí)間較短，但濕法消解需人看管，費(fèi)人力；試劑用量大，空白值較高，且易被污染；反應(yīng)緩和，揮發(fā)性物質(zhì)損失少，結(jié)果相對精確。三、火焰光度法YC/T 173-2003煙草及煙草制品鉀的測定火焰光度法火焰光度法：以火焰作為激發(fā)光源,使被測元素的原子激發(fā),用光電檢測系統(tǒng)來測量被激發(fā)元素所發(fā)射的特征輻射強(qiáng)度,從而進(jìn)行元素定量分析的方法。屬于原子發(fā)射光譜法的范疇。1.原理鉀的待測液用壓縮空氣使溶液噴成霧狀與可燃?xì)怏w混合后燃燒，鉀元素的原子受火焰激發(fā)后能發(fā)射該元素所特有波長的光譜線，用火焰光度計(jì)測量其光譜線強(qiáng)度，進(jìn)而根據(jù)光譜線強(qiáng)度與其濃度成正比的關(guān)系，來測定鉀元素的濃度。2.火焰光度計(jì)的構(gòu)造（1）火焰（供氣系統(tǒng)：壓縮空氣+燃料氣，噴霧器、燃料器）（2）分光系統(tǒng)：將復(fù)合光分為K的單色光（3）檢測器：用光電池將光信號轉(zhuǎn)為電信號，并將其放大。4、 有機(jī)鉀、有效鉀5、 EDTA容量法（絡(luò)合滴定）1. 原理：EDTA在一定的pH條件下能與Ca 2+、Mg 2+形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，因此控制溶液pH，選擇適當(dāng)?shù)闹甘緞梢杂脴?biāo)準(zhǔn)的EDTA溶液滴定Ca 2+、Mg 2+合量。另取一份待測液，調(diào)節(jié)pH為12沉淀鎂Mg(OH)2或加入Ca沉淀劑除去Ca，余下的溶液，仍用EDTA滴定，求出Ca或Mg的含量，用上述總量減去單獨(dú)元素的量，即可求出另外一個(gè)元素的含量。第七章煙草中脂肪、有機(jī)酸和酚類的測定一、石油醚提取物的定義及測定方法1.煙草石油醚提取物：所有脂溶性成分及許多低分子化合物。石油醚提取物用水蒸氣蒸餾可得到兩大類物質(zhì)：1.揮發(fā)油成分：低分子的烴類、醇類、酸類、酚類、醛類、酮類、酯類、低分子萜類等。2. 高分子的脂質(zhì)類：油脂、類脂、甾醇、萜類等。2.脂肪（石油醚提取物）的測定方法折光率法快速簡便，但僅適用于含油多的種子中脂肪的測定；油重法和殘余法均適合莖葉中脂肪測定。在測量大批樣品時(shí)，只要?dú)堄喾ê陀椭胤ńY(jié)果一致，亦可采用之。1、油重法（直接法）（1）原理把用水處理并干燥后的煙樣放入浸提器中，加入乙醚（或石油醚），浸提出脂肪后，將乙醚蒸去（或回收），所得的物質(zhì)即為脂肪。（2）操作步驟樣品稱重移入濾紙筒中，放入索氏提取器加入乙醚，回流提取回收乙醚干燥樣品（減壓，60干燥1h）稱重計(jì)算。（3） 計(jì)算公式式中：W 1接收瓶和脂肪重量，g；W 0接收瓶的重量，g；W樣品稱樣質(zhì)量，g。（4）優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，再現(xiàn)性好。（5）注意事項(xiàng)a.煙葉含糖量大，應(yīng)先以冷水處理過濾除去后，再將煙葉烘干研細(xì)。b.裝樣品的濾紙包要干凈，空隙緊密，防止漏樣。c.濾紙筒的高度不能超過索氏提取器的回流彎管，否則乙醚不易穿透樣品，脂肪不能全部提出，造成誤差。d.提取時(shí)水溫不能過高，一般乙醚剛沸騰即可（45）。e.所用乙醚必須是無水乙醚。如含有水分則可能把樣品中的糖及無機(jī)物浸提出來，造成誤差。f.冷凝管上端最好連接氯化鈣干燥管。這樣不僅可以防止空氣中的水分進(jìn)入，而且還可以避免乙醚揮發(fā)到空氣中，污染實(shí)驗(yàn)環(huán)境。如果無此裝置，塞一團(tuán)脫脂棉即可。g.用水預(yù)處理樣品后要烘干，浸提物也要烘干，烘干時(shí)間不宜過長，否則樣品中不飽和脂肪酸會在加熱時(shí)氧化，浸出物中脂肪酸被氧化會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高h(yuǎn).將浸提接收瓶放入減壓烘箱是，瓶口向一側(cè)傾斜45度放置。這樣干燥迅速。i.使用乙醚，不能用火直接加熱，應(yīng)用水浴。j.浸提間若中斷，需把樣品取出再次粉碎后，再繼續(xù)浸提。2、殘余法（間接法）原理：樣品在浸提器中，用能與脂肪混溶的有機(jī)溶劑除去脂肪，從樣品重和殘?jiān)刂?，?jì)算脂肪的含量。常用有機(jī)溶劑：無水乙醚、石油醚等。3.兩種方法的異同點(diǎn)1)相同點(diǎn)：測定得到的都是粗脂肪，因?yàn)榻釙r(shí)色素、蠟、揮發(fā)油、樹脂等也被浸出2)區(qū)別：油重法：已知重量的接收瓶內(nèi)是浸提出來的脂肪，回收乙醚后，剩下的為脂肪，稱重一次僅測定一個(gè)樣品。殘余法：浸提筒內(nèi)可以裝若干個(gè)不同的樣品，脂肪浸出后，重量減輕，浸提前后重量之差為脂肪量，一次可以測定多個(gè)樣品。2、 揮發(fā)酸的測定煙草中總揮發(fā)有機(jī)酸的測定1.方法概述直接法：通過水蒸汽蒸餾或溶劑萃取把揮發(fā)酸分離處理，然后用堿進(jìn)行滴定。間接法：將揮發(fā)酸蒸發(fā)除去后，滴定不揮發(fā)酸，然后從總有機(jī)酸中減去不揮發(fā)酸即可得揮發(fā)酸的含量。3、 酚類的測定（福林法）1）原理：在堿性條件下，利用多酚的還原性，多酚可將磷鎢鉬酸還原成藍(lán)色，藍(lán)色深淺與多酚含量呈正相關(guān)，利用分光光度計(jì)在700nm波長下測定。2）試劑和儀器：試劑：兒茶酚或沒食子酸乙酯，鉬酸鈉，磷鎢酸，Na 2 CO 3儀器：水浴鍋，721分光光度計(jì)，試管，三角瓶，漏斗，濾紙，移液管。3）操作步驟：（1）待測液制備：50mg煙樣于150mL三角瓶中，加入80蒸餾水50mL，80以上溫度水浴提取30min（期間需要搖晃幾次），取出冷卻，過慮并定容至100mL容量瓶中。此為待測液。（2）測定：2支干試管，各加入5ml待測液，一支加福林試劑5ml，一支加5ml代替福林試劑，搖勻3分鐘后，各加入5ml10Na2CO3,振蕩，室溫下顯色1h，以不加福林試劑的試管管為對照，700nm比色。（3）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：兒茶酚母液：1mg/ml，再依次配制成100ml中含有兒茶酚0.5，1.0，1.5，2.0mg的4種不同濃度的標(biāo)液。取5支試管，分別加入上述標(biāo)液5ml，對照加蒸餾水5ml，然后各加福林試劑5ml，搖勻3分鐘后，各加入5m