加热卷烟调香常用12 种醛酮类香料的熔融及热解特性研究

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.018

河南农业科学 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (7): 172-180.DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.018

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加热卷烟调香常用12 种醛酮类香料的熔融及热解特性研究

胡志忠¹，冯衍闯²，宋凌勇¹，胡超¹，务文涛¹，吕阳波¹，梁淼²，张峻松²

（1广西中烟工业有限责任公司，广西南宁 530000；2.郑州轻工业大学食品与生物工程学院，河南郑州 450001）

收稿日期:2022-12-12 出版日期:2023-07-15 发布日期:2023-08-10
通讯作者: 宋凌勇（1978-），男，广西南宁人，工程师，硕士，主要从事卷烟产品研发、卷烟调香工作。E-mail：532789484@qq.com
作者简介:胡志忠（1977-），男，广西南宁人，高级工程师，硕士，主要从事产品设计开发、卷烟调香工作。E-mail：63379564@qq.com
基金资助:
中国烟草总公司重大科技项目（110202101068）

Study on the Melting and Pyrolysis Characteristics of 12 Aldehydes and Ketones Commonly Used in Heated Tobacco Product0 Flavoring

HU Zhizhong¹，FENG Yanchuang²，SONG Lingyong¹，HU Chao¹，WU Wentao¹，LÜ Yangbo¹，LIANG Miao²，ZHANG Junsong²

（1.China Tobacco Guangxi Industrial Co.，Ltd.，Nanning 530000，China；2.College of Food and Bioengineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450001，China）

Received:2022-12-12 Published:2023-07-15 Online:2023-08-10

摘要/Abstract

摘要： 为了解香料在加热卷烟中的热解特性，以12种醛酮类单体香料为研究对象，采用非等温热重法（TG）、差示扫描量热法（DSC）以及Coats-Redfern法和Šatava-Šesták法2种动力学分析方法对其熔融行为和热解行为进行分析。结果表明：（1）12种醛酮类单体香料的热重微分（DTG）曲线均表现出1个明显的失重峰，在其对应的DSC曲线上均表现出明显的吸热现象；（2）12种醛酮类单体香料均能在300℃前完成热解；（3）基于Coats-Redfern法和Šatava-Šesták法的分析结果显示，三维扩散模型D3可以较好地描述12种醛酮类香料的热解反应机制，12种醛酮类香料热解过程的活化能在89.51~236.99 kJ/mol，指前因子（A）在2.07×10⁸~2.02×10²³min^-1，其中胡椒醛、邻甲氧基肉桂醛、乙基香兰素、甲基环戊烯醇酮和山楂花酮熔融过程的活化能在239.07~412.24 kJ/mol，lgA 在24.66~30.54；（4）对12种醛酮类香料的热解特性进行聚类分析发现，在平方欧式距离为10时聚为3类。综上，12种醛酮类香料的热解特性具有较大差异，但均能在加热卷烟的加热温度下完成热解。

关键词: 加热卷烟, 醛酮类香料, 热解, 热重法, 差示扫描量热法, 动力学分析

Abstract: In order to understand the pyrolysis characteristics of flavors in heated cigarettes，with twelve aldehydes and ketones as the research objects，non⁃isothermal thermogravimetry（TG），differential scanning calorimetry（DSC）and two kinetic analysis methods（Coats⁃Redfern method and Šatava⁃Šesták method）were used to analyze their melting behavior and pyrolysis behavior. The results showed that：（1）TheDTG curves of twelve aldehyde and ketone monomer flavors all showed an obvious weight loss，and the corresponding DSC curves showed obvious endothermic phenomenon.（2）Twelve aldehyde and ketone monomer fragrances could complete pyrolysis before 300℃.（3） Coats⁃Redfern and Šatava⁃Šesták method analysis showed that the three⁃dimensional diffusion model（D3）could well describe the pyrolysis reaction mechanism of twelve aldehyde and ketone fragrances. The activation energy of the pyrolysis process of the twelve aldehyde and ketone fragrances was between 89.51 and 236.99 kJ/mol，which meant the prefactor（A）was between 2.07×10⁸and2.02×10²³min^-1.The activation energy of the melting process of piperonal，o⁃methoxycinnamaldehyde，ethyl vanillin，methylcyclopentenolone and hawthorn ketone was between 239.07 and 412.24 kJ/mol，and lgA between 24.66 and 30.54；（4）Cluster analysis was carried out on the pyrolysis characteristics of twelve aldehyde and ketone flavors，and it was found that when the square euclidean distance was 10，they were clustered into three categories.In conclusion，the pyrolysis characteristics of 12 aldehydes and ketones were different，but all of them could complete pyrolysis at the heating temperature of heated cigarette.

Key words: Heated tobacco product, Aldehyde and ketone flavors, Pyrolysis, Thermogravimetry, Differential scanning calorimetry, Kinetic analysis

中图分类号:

TS426

胡志忠, 冯衍闯, 宋凌勇, 胡超, 务文涛, 吕阳波, 梁淼, 张峻松. 加热卷烟调香常用12 种醛酮类香料的熔融及热解特性研究[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 172-180.

HU Zhizhong, FENG Yanchuang, SONG Lingyong, HU Chao, WU Wentao, LÜ Yangbo, LIANG Miao, ZHANG Junsong. Study on the Melting and Pyrolysis Characteristics of 12 Aldehydes and Ketones Commonly Used in Heated Tobacco Product0 Flavoring[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2023, 52(7): 172-180.

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加热卷烟调香常用12 种醛酮类香料的熔融及热解特性研究

Study on the Melting and Pyrolysis Characteristics of 12 Aldehydes and Ketones Commonly Used in Heated Tobacco Product0 Flavoring

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