烟草中的有机酸大部分是非挥发性有机酸，如苹果酸、草酸等。非挥发酸虽然不直接影响烟气香味，但可以调节烟草的pH值，在一定程度上改善烟草吃味，提升卷烟感官舒适度，弱化卷烟烟气的噪感，并增加烟气浓度。


卷烟烟草pH、烟气pH是衡量卷烟产品整体质量的重要指标之一，能在一定程度上反映卷烟配方中的酸碱平衡。卷烟产品配方由众多不同产地、等级的单料烟烟叶构成，各单料烟中有机酸的种类及含量会影响卷烟产品的烟草及烟气pH。邱宝平等通过测定中国卷烟非挥发酸的含量及烟气pH，发现苹果酸和油酸对烟气粒相物pH影响较大，但有关非挥发酸与烟草pH之间的关联性未见报道。目前对于卷烟烟草pH、烟气pH的其他研究主要侧重于pH的测定方法和其影响因素，鲜见二者与有机酸之间关联性的研究。


研究拟以34种单料烟和11种卷烟为研究对象，分别测定其非挥发性有机酸、烟草pH和卷烟主流烟气粒相物pH，采用灰色关联度分析、主成分分析对有机酸与pH进行相关性分析研究，为从化学分析角度确定卷烟内在品质、改善和调控烟草及烟气pH提供理论依据和数据支撑。


1材料与方法


1.1材料与仪器


1.1.1材料与试剂


烟叶样品：从中国贵州(T1～T4)、吉林(T5、T6)、山东(T7、T8)、福建(T9～T12)、河南(T13～T16)、湖南(T17～T21)、云南(T22～T27)代表性烟叶产区收集的上部、中部、下部烤烟烟叶以及巴西(T28、T29)、津巴布韦(T30、T31)、美国(T32～T34)烟叶样品共34种；


卷烟样品(见表1)：市售一类、二类、三类烤烟型卷烟共11种；


表1卷烟样品信息

草酸、月桂酸、柠檬酸：纯度>98%，上海华彭实业有限公司；


丙二酸、十三酸、正十五酸、软脂酸、硬脂酸、亚麻酸：纯度>98%，美国FLUKA公司；


琥珀酸、苹果酸、油酸、亚油酸：纯度大于98%，百灵威科技有限公司；


二氯甲烷、甲醇：色谱纯，迪科马科技有限公司；


其余试剂均为分析纯。


1.1.2主要仪器设备


电子天平：PL-203型，瑞士Mettler Toledo公司；


气相色谱仪：Agilent 8890A(FID)型，安捷伦公司；


吸烟机：RM20H型，德国博格瓦尔特公司；


pH微电极：丹麦Unisense公司；


振荡培养箱：F160型，太仓实验设备厂。


1.2方法


1.2.1非挥发性有机酸的测定参照邱宝平等的方法，对单料烟及卷烟非挥发性有机酸进行测定，每个样品平行测定3次。


1.2.2烟草pH的测定按YC/T 222—2007执行，对单料烟及卷烟烟草pH进行测定，每个样品平行测定3次。


1.2.3卷烟主流烟气粒相物pH的测定参照徐石磊等的方法，对卷烟主流烟气粒相物pH进行测定，每个样品平行测定3次。


1.2.4数据处理使用Excel软件整理数据，利用SPSSAU分析平台进行灰色关联度分析,采用SPSS 21软件进行主成分分析。


2结果与分析


2.1非挥发性有机酸测定结果


2.1.1标准曲线、检出限和定量限由表2可知，13种非挥发酸的回归方程线性良好，决定系数R2>0.999，检出限为0.50～3.83μg/mL，定量限为1.67～12.75μg/mL。

表2非挥发酸回归方程、决定系数、检出限、定量限


2.1.2方法的回收率及精密度由表3可知，在不同的加标水平下，非挥发酸的平均回收率在88.64%～95.75%，精密度在1.29%～3.87%，回收率较高，重复性较好，适用于烟草中非挥发酸的检测分析。

表3方法的回收率及精密度


2.1.3样品的测定卷烟非挥发性有机酸含量的测定结果见表4，单料烟非挥发性有机酸含量的测定结果见表5。

表4卷烟非挥发性有机酸含量

表5单料烟非挥发性有机酸含量


由表4、表5可知，单料烟非挥发性有机酸含量范围为34.30～134.60 mg/g，卷烟非挥发性有机酸含量范围为70.18～104.25 mg/g，单料烟与卷烟中共测定出12种非挥发性有机酸。苹果酸与草酸在单料烟与卷烟中含量较高，约占非挥发性有机酸总含量的70%～80%；琥珀酸、十三酸、正十五酸含量很低且在一部分样品中未被检出，与李登科等的研究一致。烟叶的遗传因素、气候土壤条件、栽培水平以及加工差异是样品中非挥发性有机酸含量不同的原因，如不同基因型烤烟中非挥发酸的含量存在较大差异、温度对烟株在生根期和成熟期中有机酸含量的积累影响较大、烘烤后烟叶中非挥发酸含量与饼肥用量显著负相关、打叶后片烟中非挥发酸含量与叶片尺寸呈负相关。