Влияние минерального состава табака на его горючесть

ПЭГ-2000 и резкое изменение сигнала сенсора с пленкой ДНФ через 5-10 с после начала сорбции однозначно свидетельствуют о присутствии микропримесей изопентилового спирта в равновесной газовой фазе. Такой вывод подтверждается характером изменения хроночастотограммы сенсора с пленками ПЭГ-2000 и ДНФ в смеси, имитирующей аромат коньяка по составу и соотношению микропримесей.

Появление второго пика на хроночастотограмме (ПЭГ-2000) и его геометрия соответствуют введению в модельную смссъ изопсктилобого спиртЕ.

По кинетическим и количественным параметрам сорбции отдельных микропримесей коньячного аромата и их модельных смесей на пленках-рецепторах установлен порядок расположения сенсоров в матрице и временной порядок считывания сигналов при инжектировании в детектор пробы коньяка. В качестве объектов исследования выбраны коньяки различных производителей, сроков выдержки и марок. Все пробы одновременно тестировались в лаборатории по анализу пищевых продуктов стандартизованными методиками, газохроматографически и предлагаемым способом с использованием пьсзосорбционного матричного детектора. На основании результатов анализа напитков стандартизованными методиками и методом газовой хроматографии выделены образцы для формирования базы данных по ароматограммам-стандартам.

Распознавание ароматограмм тестируемых проб коньяка и других алкогольных напитков при визуальном сопоставлении образов позволяет однозначно выделить пробы с большой вероятностью фальсификации (рис, 2:1 -ТритонХ-100,2-ДНФ, 3-прополис, 4 - ПЭГ А, 5 - ПС, 6 - ПЭГ-2000).

В таблице сопоставлены результаты анализа проб коньяка, полученные стандартизованными, в том числе газохроматографическим, методами и разработанным нами способом. Вероятность установления фальсификации коньяка в матричном детекторе на основе 6 ОАВ-датчиков составляет 90%.

Таким образом, показана возможность надежного тест-анализа и установления грубой фальсификации проб коньяка в матричном детекторе. Исключается стадия пробоподготовки, анализ ограничивается малым объемом пробы (1 мл), детектор прост и экономичен.

ЛИТЕРАТУРА

1. Николаева М.А. Средства и методы идентификации пищевых продуктов // Партнеры и конкуренты. - 2000. - № 4. - С. 23-25.

2. Кучменко Т.А., Корснман Я.И., Тривунац К.В. и др. // Журн. аналит. химии. - 1999. - 54. -№ 2. - С. 178-182.

3. Кучменко Т.А., Семеннкина Н.В., Коренман Я.И. // Журн. прикл. химии. - 1999. - 72. - № 8. - С. 1285-1292.

4. Kochetova Zh. Yu., Kushmenko T.A., Korenman Ya.I. Verification of originality of cognacs by piezoquartz microweishing /7 XLIV Zjazd Naukowy Polskiego Towarsystwa Cemicznego, Katowice, Poland, 9-13 wrzenia 2001. S 11, P. 26.

5. Дорожкин Л.М., Дорошенко B.C., Красилов Ю.И. // Журн. аналит. химии. - 1995. - 50. - № 9. - С. 979-982.

6. Коренман Я.И., Туникова С.А., Вельских Н.В. и др. // Журн. аналит. химии. - 1997. -52. -№ 3. - С. 313-318.

7. Ганшин В.М., Фесеико A.B., Чебышев A.B. // Тез. Все-рос. конф. «Сенсор-2000. Сенсоры и микросистемы». - Спб., 2000. -303 с.

8. Власов Ю. Г., Лсгин А. В., Рудницкая А. М. и др. //

Журн. аналит. химии. - 1997. - 52. - № 11. - С. 1199-1205.

Кафедра аналитической химии

Поступила 28.05.02 г.

663.97.002.611

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА ТАБАКА НА ЕГО ГОРЮЧЕСТЬ

В.П. ПИСКЛОВ, С.К. КОЧЕ ТКОВА, Э.В. ЛИ'ГВЯКОВА,

Н.П. ИВАЩЕНКО .

Кубанский государственный технологический университет

Скорость горения табака является одним из основных факторов, влияющих на выход регламентированных компонентов табачного дыма - смолы и никотина. На вкусовые свойства дыма может влиять и горючесть табака. Последняя обусловлена в первую очередь его химическим составом и физическими свойствами [1]. Известно, что соли щелочных металлов, в частности калия, положительно влияют на скорость горения сигарет, тогда как хлор - отрицательно. Механизм этого влияния различными исследователями объясняется по-разному. Так, в качестве показателя скорости горения сигареты предлагается отношение количеств ка-

лия и хлора в табачной мешке [2]. Французские исследователи [3], как и многие до них, полагают, что низкая скорость горения сигареты объясняется не избытком хлора, а недостатком калия, и предлагают свой показатель скорости горения.

На горючесть табака особенно положительное влияние оказывают содержащиеся в нем органические соли калия, общее же его содержание не имеет определяющего значения [1]. Как полагают авторы [3], механизм этого влияния заключается в следующем. В табаке калий может находиться в виде солей с минеральными (хлорид, сульфат, фосфат) и органическими (оксалат, цитрат) кислотами. Калий соединяется с различными анионами в зависимости от силы кислоты, поэтому прежде всего он будет соединяться с имеющимися в наличии анионами сильных минеральных ки-

слот, а затем с анионами более слабых органических кислот. В первом случае калий оказывается блокирован и не может оказывать положительного влияния на процесс горения.

Согласно работе [3], положительно калий влияет на горючесть табака только тогда, когда он соединен с органическими кислотами; такой калий они и назвали “органическим” и предложили уравнение для расчета этого показателя, выражающегося в % К20:

% К 2 О ::с‘

'%-аг f2%so^ f à- "ï

39,1 [ 96 35.5 .1

94,2

2

1 1-5

Рис. 1

Цель нашей работы - изучение взаимосвязи минерального состава табака и скорости его горения.

Объектами исследования служили образцы резаного, листового и восстановленного табака, а также образцы сигарет без фильтра различных марок табачных фабрик России, поступающие на анализ в лабораторию химии ВНИИТТИ. Для всех образцов определяли содержание хлора, калия, сульфатов и скорость свободного горения.

Содержание хлора определяли с использованием прибора СЫопс1е Апа1угег-925 методом автоматического титрования хлорид-ионов при пропускании постоянного тока между двумя серебряными электродами, дающими постоянное образование ионов серебра. После осаждения всего хлора в виде хлорида серебра начинают появляться свободные ионы серебра и изменяется проводимость раствора, что обнаруживается чувствительными электродами и фиксируется на дисплее.

Калий и сульфаты определяли из одной навески табака после его озоления и последующего растворения золы, концентрацию калия в полученном растворе - на пламенном фотометре. Находящиеся в растворе сульфаты добавлением хлорида бария переводили в нерастворимый сульфат бария, образующийся мутный раствор стабилизировали сорбитолом и измеряли его поглощение при 470 нм (нефелометрический метод).

Скорость свободного горения готовых сигарет определяли по [4]. Из резаного табака были изготовлены сигареты, скорость горения которых определяли аналогичным путем.

Горючесть образцов листового табака оценивали по продолжительности его свободного горения (с), а для восстановленного табака определяли количество табака (мг), сгоревшего за 1 мин.

Всего было проанализировано 36 образцов готовых сигарет, 13 - резаного табака, 4 - резаной жилки, 7 -восстановленного и 8 - листового табака. Результаты анализа представлены на рис. I и 2.

Сопоставление данных химического состава табачной мешки и скорости свободного горения образцов готовых сигарет в эксперименте 2001 г. (рис. 1) не позволило установить определенной зависимости. Коэффициент корреляции приведенной на рисунке кривой равен 0,487. Несмотря на значительное количество

Рис. 2

проанализированных образцов, интервал изменения скорости свободного горения, как и интервал изменения показателя “органического” калия, недостаточно широк. Как видно из рис. 1, распределение точек на графике неравномерно внутри названных интервалов. Оказалось достаточно сложно подобрать образцы из имеющихся в лаборатории так, чтобы результаты их анализа равномерно распределялись в интервале скорости свободного горения сигарет и содержания “органического” калия.

Haina попытка разделить анализируемые образцы по воздухопроницаемости сигаретной бумаги не привела к улучшению положения. Так, для аналогичной зависимости у - ах2 + Ьх + с были получены следующие коэффициенты корреляции (R) при возду хопроницаемости сигаретной бумаги, ед. CORESTA: 50-60 (9 образцов), R = 0,302; 40 (5 образцов), R = 0,492; 20-30 (22 образца), R = 0,604.

Для образцов, подобранных в 2002 г. (рис. 2), полученная корреляция между скоростью свободного горения и содержанием “органического” калия более достоверна, R = 0.8. Объединение результатов экспериментальной работы за 2001 и 2002 гг. также показало достаточно высокую достоверность корреляционной зависимости, R = 0,723.

Найденные зависимости между содержанием “органического” калия в табаке и массовой скоростью горения восстановленного табака, а также продолжительностью горения образцов листового табака достаточно достоверны: R = 0,657 и 0,83 соответственно.

В подтверждение того, что на скорость свободного горения табака оказывает влияние не абсолютное содержание минеральных компонентов, а их соотношение, свидетельствуют данные анализа скорости свободного горения сигарет, изготовленных вручную из резаного табака (таблица).

Таблица

№ образца Хлор, % Калий, % “Органический” калий, % Скорость свободного горения. мм/мин

1 0,6 2,16 0,99 3,83

2 1,5 4,18 1,84 4,815

3 0,7 3,22 2,40 8,81

4 2,7 5,19 2,15 8,81

Примечание. Воздухопроницаемость всех образцов 50 ед. СОЯЕЗТД.

Таким образом, подтверждено положительное влияние соотношения отдельных компонентов минерального состава табака на его горючесть, о чем свидетельствует достаточно достоверная (Я « 0,8) корреля-

ция между показателем “органического” калия и скоростью свободного горения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шмук А.А. Химия табака и махорки. — М.: Пищепромиз-дат, 1948.

2. Yang Wei Zu. Determining Potassium and Chlorine Levels /7 Tobacco journal Int. - 1995, - № 3.

3. Baskevitch N. La vitesse de combustion des cigarettes et les moyens de la maîtriser // LTR Industries Joumees Scientifiques Tabacoies de Bergerac, 5-6 septembre 1995.

4. ГОСТ 30422-96 (ИСО 3612-75). Табак и табачные изделия, Сигареты. Определение скорости свободного горения.

Кафедра технологии субтропических и пищевкусовых продуктов

Поступила 06.06.02 г. •>: .. '