[發明專利]一種使用高場不對稱離子遷移譜分析技術鑒定煙絲品質的方法

在審

• 申請號: 201810247025.X
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108490064A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 周沅楨;李杰;朱明;龍衛;胡小云;張波
• 申請（專利權）人: 紅云紅河煙草（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 昆明協立知識產權代理事務所(普通合伙) 53108
• 代理人: 普衛東

本發明公開一種使用高場不對稱離子遷移譜分析技術鑒定煙絲品質的方法，該方法應用于煙草加工行業，高場不對稱場離子遷移譜(Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry，簡稱FAIMS)是傳統離子遷移譜基礎上發展起來的氣相離子分離技術，本發明是應用FAIMS檢測技術對煙絲揮發性成份進行檢測，通過建立不同等級煙絲揮發性成份的FAIMS圖譜模型，并利用樣品檢測圖譜比對模型圖譜鑒定煙絲品質。

技術領域

本發明涉及一種使用高場不對稱離子遷移譜分析技術鑒定煙絲品質的方法。

背景技術

目前煙絲生產過程中，部分先進的卷煙企業，開始把便攜式或在線近紅外化學成分檢測儀快測技術應用在生產過程中煙絲固體化學成分檢測，輔助判定煙絲品質，用于在線監測或移動檢測。但是，由于煙絲品質特性，固體化學成分相同或相近情況下，品質依然差異很大，不能作為煙絲品質鑒定的主要依據。

煙絲品質差異主要區分點是揮發性成份差異，目前最權威的煙絲揮發性成分檢測主要是頂空氣象色譜分析，儀器昂貴，操作復雜，檢測分析成本高昂，且分析速度慢，數據統計復雜，只能應用于實驗室部分樣品檢測，不能應用于生產過程快速和在線監測的需要。因此，目前尚沒有一套能通過揮發性成分檢測對在線煙絲品質進行快速檢測評價的方法。

目前煙絲品質缺少或只能依靠近紅外固體化學成分監測，受煙草特性制約對煙絲品質評價準確性不好。

發明內容

本發明的目的是提供一種分析速度快、靈敏度高、低成本及無需復雜前處理的使用高場不對稱離子遷移譜分析技術鑒定煙絲品質的方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種使用高場不對稱離子遷移譜分析技術鑒定煙絲品質的方法，應用FAIMS檢測技術對煙絲揮發性成份進行檢測，通過建立不同牌號煙絲揮發性成份的FAIMS圖譜模型，并利用樣品檢測圖譜比對模型圖譜鑒定煙絲品質。

作為優選，FAIMS原理如下:氣態的樣品通過載氣引入到離化區，樣品分子在此被電荷轉移或直接離化電離，同時形成正負離子。離子團進入施加有與離子氣流運動方向垂直的射頻波信號的電極溝道，不同種類的離子團在其中的運動軌跡也不同，這取決于離子在高壓射頻信號下的遷移率。一個橫向直流補償電壓被疊加到射頻電場上，補償電壓的方向和強度往復改變，從而使各個離子團的運行軌跡發生整體偏移，使得不同離子團有選擇性地到達檢測極板，進而區分不同的待測物質。

作為優選，為更好實現煙草揮發性成份檢測，載氣流量合理設計為2000ml/min，樣品氣流量100ml/min；CV范圍為-6～6V，DF范圍為0～100％。載氣為經過活性炭和分子篩凈化的空氣，每個圖譜包括正模式和負模式，按照上述操作，每個批次可進行多次或連續掃描，形成多個正模式圖譜和多個負模式圖譜，把每個圖譜劃分為1024個區域，和標準等級圖譜進行比對相似度，正模式和負模式平均相似度≥98％，并且任一圖譜相似度≥95％，判定煙絲品質正常，否則預警煙絲品質。為實現煙絲品質在線或連續監控，需要另行配套工業控制電腦實時計算相似度。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：高場不對稱波形離子遷移譜主要應用于氣體特征成分分析，當氣是一種在傳統離子遷移譜基礎上發展起來的氣相離子分離技術，它是基于不同離子遷移率在常壓高電場條件下呈非線性變化的特點，對正負離子同時進行掃描，離子在遷移區受非對稱波形電場和補償電壓共同作用，到達檢測器完成離子分離與識別，具有分析速度快、靈敏度高、低成本及無需復雜前處理的特點。基于煙草揮發性成分快速檢測的各項需求，選擇利用基于FAIMS技術原理開發對煙草品質進行吹氣式快速檢測儀器。

附圖說明

圖1為本發明煙草霉變分析實驗氣路裝置圖；

圖2為本發明煙草霉變檢測結果例圖；

圖3為本發明煙草揮發性成份分析中FAIMS原理示意圖。