烟草中不溶性氮检测方案(流动分析仪)

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王鹏 吕祥敏 戴亚 (重庆烟草工业有限责任公司，重庆市南岸区南坪东路2号17楼400060) 摘 要：利用烟叶成分流动分析仪测定了烟草中的不溶性氮和可溶性氮。结果表明，不溶性氮的RSD为0.15%，回收率100.4%~106.3%；口可溶性性的RSD为 0.22%，回收率90.6%~100.3%。实验说明流动分析仪适合于不溶性氮和可溶性氮含量的快速准确的测定。 关键词：烟草；不溶性氮；；可溶性氮；流动分析仪 Determination of Non-soluble Nitrogen and Soluble Nitrogen in Tobacco by Flow AnalyzerWANG PENG， LU XIANG-MIN， DAI YA Chongqing Tobacoo Industrial Co. Ltd， Chongqing 400060， China Abstract： In order to determine Non-soluble nitrogen and Soluble nitrogen in tobacco，the methods of Flow analyzer were applied. The result of Non-soluble nitrogen showedthat the relative standard deviation of the method was below 0.15% and the recoveriesof Non-soluble nitrogen were from 100. 4% to 106.3%. The result of Soluble nitrogen showedthat the relative standard deviation of the method was below 0.22% and the recoveriesof Soluble nitrogen were from 90.6% to 100.3%. The methods were suitable for determinationof Non-soluble nitrogen and Soluble nitrogen in tobacco. Keyword： Tobacco ； Non-soluble nitrogen ； Soluble nitrogen ；Flow analyzer 烟草中含氮化合物对烟草的感官评吸质量和吸烟者的健康都有重要影响，历来受到人们的重视。含氮化合物在卷烟燃吸时的热解产物一般呈碱性，含量过高可能产生强烈的刺激性和辛辣焦苦味，其主要可分成两大类：不溶性氮和可溶性氮，两者对卷烟的品质有不同的影响，而以往对烟草中含氮化合物的检测多集中在总氮3、尼古丁、蛋白质、硝态氮等上，不溶性氮和可溶性氮的检测方法还基本停留在经典方法上，实验操作比较烦琐，且人为因素干扰比较大，而利用化学流动分析仪进行检测，大大减少了人为因素的影响，过程也比较简单，容易操作。 本方法的原理5.是烟草样品中的不溶性氮和可溶性氮经分离消化后，二者都转化成氨态氮，测定时消化液中的氨与次氯酸钠反应生成氯化铵，氯化铵与水杨酸钠反应，形成5-氨基水杨酸 钠，再经氧化和络合后形成绿色络合物，该物质最大吸光波长是 660nm。通过测定最终生成物而得到不溶性氮和可溶性氮的含量。 材料与方法 1.1 试剂、材料和仪器 98%浓硫酸(成都化学试剂厂)；水杨酸(北京红星化工厂)；红色氧化汞(贵厂州汞矿汞产品系列公司)；氢氧化钠、硫酸铵、磷酸氢二钠(重庆北碚化学试剂)；水杨酸钠、亚硝基铁氰化钠(中国医药集团上海化学试剂公司)；双双水、酒石酸酸钠(重庆东试化工有限公司)；二氯异氰尿酸-硫酸钠(美国)，以上试剂均为分析纯。 烟草样品为2003年武隆C3L、2003年南雄C2F、2003年南雄C3F、2003年石柱X4L、2003年梅州C3F、2004年凉山会东C2L、2004年凉山会东C3L、2004年凉山宁南B2L、2004年凉山宁南X2L、2004年凉山宁南C3L(总氮含量依次为17.30、20.90、18.35、22.23、21.65、20.91、21.42、18.06、16.58、20.17mg/g)。 ALLIANCE流动分析仪(法国ALLIANCE公司)，自动消化器及消化管(荷兰SKALAR公司的流动分析仪附件)、AX504分析天平(感量：0.0001g，瑞士梅特勒公司)。 1.2 反应试剂的配制 (1)缓冲溶液：用蒸馏水将50g氢氧化钠和17.7g十二水磷酸氢二钠溶解，再加入 1mLBrij35，定容至1000mL，摇匀； (2)水杨酸钠/亚硝基铁氰化钠溶液：用蒸馏水将 15g水杨酸钠和 0.03g亚硝基铁氰化钠溶解，定容至100mL后，摇匀；(3)二氯异氰脲酸-硫酸钠：用蒸蒸水溶解0.2g二氯异氰脲酸-硫酸钠，定容至100mL，摇匀 1.3 样品的处理与分析 1.3.1 不溶性氮和可溶性氮的分离 取 0.2500g烟末用 25mL0.05mol/L的醋酸溶液，摇床提取 30min， 过滤。 (1)5mL滤液于消化管中加入0.15g红色氧化汞， 5mL混合消化液(10.8g水杨酸+450mL98%硫酸)。 (2)蒸馏水清洗滤渣3次，将滤纸和滤渣一同放入消化管中加入0.15g红色氧化汞，10mL混合消化液(10.8g水杨酸+450mL98%硫酸)。 (3)取滤纸加一只瓷环做空白。 1.3.2 不溶性氮和可溶性氮的消化6 1.3.2.1 不溶性氮的消化 样品在200℃加热5min， 马上缓慢地加入10mL混合消化液(双氧水：浓硫酸=1：1)，加入瓷环一只，开始消化温度设置：200℃ 10min；300℃ 60min。消化结束后冷却，稀释，过滤，定容到100mL，移取5mL，稀释到25mL，待用。 1.3.2.2 可溶性氮的消化 样品在100℃下炭化 60min； 然后冷却至室温，分三次加入3mL双氧水(冷却到室温后再加下一次)；再开始消化，温度设置300℃ 60min， 消化结束后，将消化液稀释并定容到100mL，待用。 1.3.3 标准溶液的配制 取(NH)2S040.1179g(相当于氮0.025g)用蒸馏水溶解，定容到250 mL， 取3mL 、6mL、9mL、12 mL、15 mL、18mL用2.67%的硫酸定容到100mL；标准溶液浓度即：0.003mg/mL、0.006mg/mL、0.00 9 mg/mL、0. 012 mg/mL、0.015 mg/mL、0.018mg/ mL。 1.3.4 样品分析 (1)参数设定 进样时间：40s；冲洗时间：20s；系统稳定时间：：.15min： (2)样品摆放 样品在进样盘上摆放顺序为：用0.018mg/mL和0. 003mg/mL的标准溶液做峰高范围的确定，3-8位置由低到高依次摆上标准液作校准曲线，接着是空白溶液，之后为待测样品，每隔10个样品做一个空白溶液。 (3)样品分析 样品准备好后，开启流动分析仪及其联用的计算机，并切换到操作系统，仪器先进蒸馏水，待基线平稳后，开始进样分析。分析结束后，进行最终的数据处理及输出。 2 结果与讨论 2.1 工作曲线 将配制的标准工作液进行分析，得到氮含量与标液的吸收峰高之间的回归方程： y=0.00005x+0.0001 R=0.9962 N=6。式中：y—氮含量(mg/mL)，x一标液的吸收峰高(mv)。 不溶性氮、可溶性氮工作曲线 2.2 精密度 对烟草样品2003年武隆C3L的不溶性氮、可溶性氮含量同时测定5次。结果(表1)表明，用本法测定烟草中的不溶性氮、可溶性氮具有较好的重复性。 表1 不溶性氮和可溶性氮精密度测定结果 检测项目 检测结果 (mg/g) 平均值(mg/g) RSD (%) 不溶性氮 8.22 8.46 8.06 8.23 8.16 8.23 0.15 可溶性氮 9.51 9.63 9.52 9.83 9.21 9.54 0.22 注：不溶性氮的检测扣除了空白样的含量 0.40 mg/g。 2.3总氮含量与不溶性氮、可溶性氮含量和的比较 表2总氮与不溶性氮、可溶性氮含量和的比较 样品 总氮 (mg/g) 不溶性氮与可溶性氮的和(mg/g) 偏差 (mg/g 2003年武隆 C3L 17.30 17.77 0.47 2003 年南雄C2F 20.90 20.10 0.80 2003年南雄 C3F 18.35 17.96 0.39 2003年石柱X4L 22.23 23.33 1.10 2003年梅州 C3F 21.65 21.81 0.16 2004年凉山会东C2L 20.91 20.31 0.60 2004年凉山会东C3L 21.42 21.02 0.40 2004年凉山宁南B2L 18.06 18.12 0.06 2004年凉山宁南X2L 16.58 15.93 0.65 2004年凉山宁南 C3L 20.17 20.34 0.17 由表2可以看出不溶性氮和可溶性氮的和与直接检测得到的总氮含量的偏差没有规律，这可能是由可溶性氮消化前的移取和不溶性氮稀释时引起的。但从偏差的数值上看还是可以接受的，所以不溶性氮和可溶性氮的分离消化是比较准确的。 2.4 回收率 在样品中加入不同量的氮标准物质，然后测定其回收率。 表3不溶性氮、可溶性氮的回收率 测定项目 加入量(mg) 测定量(mg) 样品含量(mg) 回收量(mg) 回收率(%) 2.69 4.76 2.06 2.70 100.4 不溶性氮 2.76 480 1.98 2.82 102.2 2.84 4.95 1.93 3.02 106.3 2.89 4.98 1.95 3.03 104.8 3.01 4.90 1.85 3.05 101.3 2.65 4.81 241 2.40 90.6 可溶性氮 2.72 5.02 2.36 2.66 97.8 2.91 5.31 2.48 2.83 97.3 2.89 5.36 2.46 2.90 100.3 2.59 5.04 2.50 2.54 98.1 结果(表3)显示不溶性氮和可溶性氮的回收率又分别为100.4%~106.3%和90.6%~100.3%，表明本方法测定结果比较准确。 结论 应用烟草化学流动分析仪分别测定烟草中的不溶性性和可溶性氮的重复性好，回收率高，且无需增添新的仪器设备，为判断烟草品质提供了一个更有效的依据，而测定了总氮与不溶性氮和可溶性氮中的任何两项就能快速的得到未知一项的含量。故本方法有一定的实用价值。 ( 参考文献 ) ( [1]官长荣，王娜，司辉，等 . 氮素形态对烤烟烟叶TSNA含量的影响[J].河南农业大学学报，2003， 37(2)： ： 1 11-114. ) ( [2]金闻博，戴亚. 烟 草化学[M].北京：清华大学出版社，1994.251. ) ( [3]崔娅，王淑华，李萍.烟草总总测定连续流动分析方法的研究[J].烟草科学研究，2000，(12)： 56-59. ) ( [4]陈秀琴. 浅谈氨态氮测定的质量保证[J].理化检 测 -化学分册，2000，36(4)：181 - 182. ) ( [5]YC/T161- 2002，烟草及烟草制品 总氮的测定连续流动法[S]. ) ( [6]汪长国，戴亚，方力，等.烟草中蛋白质测定方法的改进[J].烟草科技，2004，(1)： 1 9- 2 0. ) ( 作者简介： 王 鹏(1979-)，学士，重庆烟草工业有限责任公司助理工程师，主要从事烟草常规化学成分分析。E-mail：wpglj@163.com，Tel：023-62940920。 )