[发明专利]一种用于卷烟烟气刺激性成分评价的口腔模拟器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟草行业中的卷烟烟气捕集分析技术领域，具体为一种用于卷烟烟气刺激性成分评价的口腔模拟器及方法。

背景技术

卷烟在抽吸时，由于燃烧温度较高，内部化学成分发生一系列非常复杂的变化，形成卷烟烟气，产生的烟气包括多种不同类型的化学物质，是由多种化合物组成的混合物，目前鉴定出来的成分已经超过了4000种。从卷烟烟蒂末端逸出的烟气流即主流烟气进入吸烟者的口腔，通过与口腔中的神经系统作用令吸烟者判断卷烟的刺激性、柔和程度并获得酸、甜、苦、辣等各种生理感受。

其中，刺激性是指烟气吸入后，对感觉器官产生的不舒适感受，在口腔中的表现为对口腔的冲刺及撞击感以及舌面的叮、辣、毛刺和毛辣，是评判卷烟内在品质优劣的一个重要指标。但是迄今为止，烟气中哪些化学成分与刺激性明确相关，国内外尚没有研究报道。

自由神经末端和味蕾是人体味觉系统用于转导化学信号的感受器，产生味觉的化学物质刺激受体元素(即味蕾及神经末端)，由末端感觉神经系统转导至中枢神经系统，传至大脑经辨别即产生味觉。味蕾并不是在整个口腔各种分布，主要集中在舌尖部和舌的侧面，在口腔内的硬颚、咽喉及其它部位(如食管上三分之一处)也有少量味蕾，因此，口腔中的不同部位感受的刺激不同。正是由于人体舌部和上颚分布的味觉受体不同，再加上不同种类的卷烟烟气在舌部及上颚沉降的概率不同，所以，口腔不同部位接触到的引起卷烟烟气刺激性的化学成分的刺激不同，感受不同。此外，人体在抽烟时，虽能感受到烟气是否有刺激性及刺激程度，但无法明确具体是何种成分引起卷烟烟气的刺激性以及该成分的含量。

目前，烟草行业主要采用感官评吸法评价卷烟的刺激性。但是，感官评吸法的主观性较强，受评吸人员的味觉、情绪以及身体状况的影响，在客观、公正地反映卷烟内在质量和香气品质方面存在一定的局限性，难以真实地评判烟气的刺激性。

随着现代仪器及分析化学的发展，烟草行业也将现代的仪器分析技术引入了卷烟烟气化学领域，在烟气的定性和定量评价方面取得了一定的进展。但是，目前的研究更多地集中于烟气化学成分的总体分析，即烟气主要由多少种成分所组成及具体是什么成分，尚未涉及哪些成分直接影响卷烟的刺激性及其含量大小对刺激性的影响等领域。

分析烟气的化学成分时，首先要对烟气进行有效的捕集，采用何种烟气捕集方法才能方便有效地收集烟气中的化合物以及捕集过程中是否受到污染，将是最终决定烟气分析、评价结果是否准确有效的关键。目前，常用的四种烟气捕集方式为剑桥滤片、冷阱、静电和碰撞捕集。这四种捕集方式用于烟气成分分析时都是反映烟气的总体成分，事实上，烟气中的不同组份与口腔不同部位接触的概率有较大差异，如烟气中有的成分会沉降到舌面，有的成分对上颚影响较大，因此，现有的捕集方法无法反应烟气在口腔中的分布状况和作用过程。

活性炭纤维和多孔状分子筛材料对于一些分子量较低、挥发性较强的成分有较好的捕集效率，这些成分也通常被怀疑是引起卷烟刺激性的物质，水和人工唾液与人体口腔内的液体环境较为相似，能较充分的捕集一些水溶性的组份，而二氯甲烷对于一些弱极性和中等极性的分子有较好的溶解能力。因此，可通过选择不同的捕集载体和捕集液对卷烟烟气中的化学成分进行针对性、选择性捕集，以保证目标物质得到有效捕集并得以正确评价。

有鉴于此，有必要开发一种针对性强、操作便捷、能够模拟烟气经过口腔过程及其相互作用的捕集装置和评价卷烟烟气刺激性成分在口腔中所产生作用的有效方法。

发明内容

本发明第一个要解决的技术问题是，提供一种用于卷烟烟气刺激性成分评价的口腔模拟器。

本发明口腔模拟器可以模拟卷烟主流烟气与吸烟者口腔相互作用过程，通过对口腔模拟器中上颚和舌部两个不同部位上捕集载体和捕集液的调控，模拟烟气在舌部和上颚的沉降方式、沉降概率，实现分部位、选择性地捕集卷烟主流烟气中引起卷烟刺激性的化学成分；结合现代分析技术对不同部位捕集的成分分别分析处理，可进一步明确究竟是何种成分引起卷烟的刺激性，何种成分对该部位进行刺激以及该成分的含量，可以为实现针对性调整卷烟配方提供技术手段。

为解决上述技术问题，本发明一种用于卷烟烟气刺激性成分评价的口腔模拟器，包括腔体、位于腔体内的上颚和舌部、分别位于腔体两端的口部(烟气入口)和喉部(烟气出口)，所述上颚和舌部上设有用于捕集卷烟烟气刺激性成分的捕集载体，载体表面涂有捕集液，其中所述口部与抽烟机的抽吸孔道相连，所述喉部与抽烟机的抽吸装置相连；所述上颚位于舌部上方，上颚与舌部的一端固定连接如焊接在与口部连接的腔体一端，上颚与舌部的另一端彼此向对方弯曲。