1、煙草化學(xué)成分分析講義任課教師：保志娟第一章：緒論第一節(jié)煙草質(zhì)量與煙草化學(xué)成分一、煙草質(zhì)量（綜合概念）煙草質(zhì)量是一個(gè)綜合概念，主要包括：外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分、安全性。1、外觀質(zhì)量是指人體感官直接感觸和識(shí)別的煙葉外觀特性，即人體感官可以作出判定的煙葉外觀質(zhì)量因素，是以眼觀、手摸、鼻聞等經(jīng)驗(yàn)性感覺判定，是煙葉分級(jí)的主要依據(jù)。2、內(nèi)在質(zhì)量是指煙葉燃燒時(shí)，吸煙者對(duì)香氣、吃味的綜合感受，包括香氣、吃味、勁頭、雜氣、刺激性、余味等。評(píng)吸是鑒定內(nèi)在質(zhì)量的重要手段。3、物理特性是指煙葉的外部形態(tài)和物理性能，包括煙葉的填充性、抗碎性、吸濕性、燃燒性、彈性等。4、化學(xué)成分包括煙葉化學(xué)成分和煙氣化學(xué)

2、成分。煙草品種特征由煙草的化學(xué)成分決定，任何影響煙草化學(xué)成分的因素（包括煙草品種、種植、加工等）都會(huì)改變煙草的品種特征。因此對(duì)煙草化學(xué)成分的研究對(duì)于指導(dǎo)煙草的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。5、安全性是指化學(xué)農(nóng)藥殘毒和卷煙煙氣中的有害物質(zhì)狀況等。（焦油、煙堿、亞硝酸鹽、亞硝胺、CONONH、HCN等）小結(jié)：優(yōu)質(zhì)煙葉和煙制品：具有完美的外觀特征、優(yōu)良的內(nèi)在品質(zhì)（即香氣和吃味）、完善的物理特性、協(xié)調(diào)的化學(xué)成分、無毒無害相對(duì)安全。煙葉和煙制品的質(zhì)量概念具有地域性、時(shí)間性和適應(yīng)性。二、煙葉化學(xué)成分與煙草質(zhì)量的關(guān)系煙草化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和含量，是煙草化學(xué)研究的基礎(chǔ)。煙草內(nèi)在化學(xué)成分是煙葉品質(zhì)的“內(nèi)在”標(biāo)準(zhǔn)，煙

3、葉外觀特征是內(nèi)在化學(xué)成分的具體體現(xiàn)。（一）煙葉化學(xué)成分與外觀質(zhì)量的關(guān)系1.顏色與光澤煙葉的顏色是鑒別煙葉外觀品質(zhì)的重要因素之一。一般情況下，煙葉中總氮量、煙堿含量和石油醴提取物含量較高時(shí)，煙葉的顏色較深。同時(shí)，一些化學(xué)成分的變化也直接影響煙葉顏色與光澤。（1）煙葉生長過程產(chǎn)生的色素。如質(zhì)體色素中的葉綠素、胡蘿卜素和葉黃素，這些色素在煙葉調(diào)制過程中絕大部分被分解。新鮮煙葉中色素的組成及總量隨著煙草的品種類型和生長階段的不同而變化。（2）煙葉調(diào)制過程中形成的多酚類化合物。如蕓香甘、綠原酸等在過氧化酶的作用下與蛋白質(zhì)、氨基酸等反應(yīng)生成的深色物質(zhì)。一一酶參與的棕色化反應(yīng)。（3）煙葉調(diào)制過程中形成的棕色

4、化反應(yīng)產(chǎn)物。美拉德反應(yīng)，氨基酸與還原糖經(jīng)過一系列的降解、氧化和聚合反應(yīng)形成的棕色化反應(yīng)。煙葉的光澤是由煙葉表面的揮發(fā)油和樹脂在調(diào)制和發(fā)酵過程中逐漸失去粘性而形成的。煙葉表面所含揮發(fā)油和樹脂多，調(diào)制后葉片的色澤好、香氣足、吃味隹；否則色澤灰暗、香氣少、雜氣重、品質(zhì)差。煙葉總糖含量高，總氮、蛋白質(zhì)、揮發(fā)堿含量較低，施木克值較高，則光澤鮮明；反之，光澤暗淡。2 .組織結(jié)構(gòu)和厚度煙葉的組織和厚度與其類型、品種、生長環(huán)境、栽培措施、油分含量、葉位高低和成熟程度有關(guān)。不同類型的煙葉對(duì)葉片厚度和組織結(jié)構(gòu)緊松的標(biāo)準(zhǔn)也不同。煙葉中含碳與含氮化合物的含量對(duì)組織細(xì)致程度有影響，煙葉中含碳化合物含量較高及含氮化合物較

5、低時(shí)，煙葉的組織較細(xì)致。煙株上部的葉片較厚，腺毛多，因而石油醴提取物含量較多，香氣充足，勁頭大，雜氣也大；著生在下部的葉片，組織結(jié)構(gòu)較疏松，油分少，還原糖、總糖、煙堿和石油醴提取物含量都比較低，品質(zhì)較差。3 .油分煙葉油分與水溶性碳水化合物、樹脂和膠質(zhì)等的含量有關(guān)，其含量高時(shí)則油分足，含量低則油分差。4 .成熟度煙葉分級(jí)中的一個(gè)重要指標(biāo)煙葉在生產(chǎn)過程中，內(nèi)在成分不斷地發(fā)生變化，成熟度不同，內(nèi)在的化學(xué)成分含量不同，對(duì)煙葉的外觀和內(nèi)在質(zhì)量的影響就會(huì)有所差別。成熟度增加，煙葉中總糖、還原糖、多酚、石油醴提取物、煙堿和鉀的含量增加，達(dá)到某一最大值后又開始下降；總氮、蛋白質(zhì)含量隨成熟度的增加而減少；氯含

6、量隨成熟度呈上升趨勢(shì)；游離氨基酸和a-氨基酸則隨成熟度的增加而減少，達(dá)到某一值后又開始上升。(二)煙葉化學(xué)成分與內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)系1 .化學(xué)成分與煙氣香味(香氣類型、香氣質(zhì)、香氣量一香氣成分、香氣前體物)不同類型煙草的香味成分種類基本上是相同的，不同類型煙草的香味特征主要是由于各種香味成分的比例不同而形成的。成煙草香氣的化學(xué)物質(zhì)含量都比較少，但組分卻非常復(fù)雜。煙草本身的香氣與燃燒后產(chǎn)生的香氣并非完全一致。影響煙氣香味的化學(xué)成分大致有以下幾類。(1)揮發(fā)性的醇類、醛類、酮類、低級(jí)脂肪酸及其酯這些物質(zhì)大都存在于揮發(fā)性的芳香油中，這些揮發(fā)性物質(zhì)已在煙氣中發(fā)現(xiàn)。(2)類胡蘿卜素和非環(huán)菇烯降解產(chǎn)物烤煙、白肋

7、煙和香料煙中都存在這類化合物，其種類近百種。(3)西柏烷類大環(huán)菇烯及其降解產(chǎn)物烤煙、白肋煙和香料煙中都存在這類化合物，達(dá)幾十種。(4)賴百當(dāng)類雙菇烯及其降解產(chǎn)物這類物質(zhì)僅存在香料煙中，是香料煙特征香氣的主要化學(xué)成分。(5)棕色化反應(yīng)產(chǎn)物2 .化學(xué)成分與吃味(煙氣濃度的程度)影響吃味的化學(xué)成分有數(shù)千種，其中主要是糖類化合物中的還原糖和含氮化合物中的蛋白質(zhì)、煙堿和可溶性氨，此外有機(jī)酸及其中的揮發(fā)性有機(jī)酸、樹脂、單寧、芳香油和多酚等對(duì)吸味也有影響。若糖類化合物過多，則吃味平淡，刺激性小；若含氮化合物含量太高，吃味辛辣、苦澀、刺激強(qiáng)烈。吃味好壞是煙葉中各種成分平衡協(xié)調(diào)的結(jié)果。3 .化學(xué)成分與刺激性卷煙

8、刺激性主要來自那些呈堿性的化學(xué)成分，這些物質(zhì)大都是煙草中含氮化合物高溫分解的產(chǎn)物，其中以氨及其衍生物（煙堿、蛋白質(zhì)）的影響較大。止匕外，木質(zhì)素、纖維素、果膠和揮發(fā)性酸等可產(chǎn)生嗆咳、辛辣灼熱的感覺。4 .化學(xué)成分與生理強(qiáng)度生理強(qiáng)度即勁頭，是指煙氣吸入口腔后，使吸煙者生理要求得到滿足的程度。煙堿是產(chǎn)生生理強(qiáng)度的主要物質(zhì)，煙葉中含有一定量的生物堿（煙堿）是完全必要的，但煙堿的含量不能過量，否則不但會(huì)增加煙氣的刺激性，影響吸味，也是吸煙安全性的一個(gè)不利因素。Cl,S,P阻礙煙葉燃燒的不利因素，特別是氯有抑制燃燒的作用。K,Ca,Mg-有利于燃燒的元素。（四）化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性與煙葉質(zhì)量的關(guān)系化學(xué)成分含量

9、高低與煙草的質(zhì)量有關(guān)，但煙草的質(zhì)量并不至于某一種或某幾種成分絕對(duì)量的多少，而在于一系列有關(guān)物質(zhì)的相對(duì)比例及彼此間的協(xié)調(diào)關(guān)系。煙草化學(xué)與其它植物化學(xué)成分研究不同之處還在于煙草化學(xué)研究極為重視煙草內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。其它作為，往往注重某些成分含量的高低，對(duì)所含成分的協(xié)調(diào)性研究甚少或基本不予重視。而煙草的品質(zhì)是受多種化學(xué)成分制約的，某一成分含量高，并不一定對(duì)煙草品種有利，只有這些化學(xué)成分含量適當(dāng)，相互協(xié)調(diào)，煙草才具有優(yōu)良的品質(zhì)。舉例：煙草中含有數(shù)千種化學(xué)成分，各種成分在煙氣中協(xié)調(diào)一致，形成了吃味的總體性。因此，吃味的好壞不是決定于某種成分的絕對(duì)含量，而依賴于各種成分比例是否協(xié)調(diào)。三、煙氣的化學(xué)成分

10、與煙草質(zhì)量的關(guān)系卷煙煙氣的化學(xué)成分決定品質(zhì)和風(fēng)味。煙氣中焦油和CO與煙葉的煙堿含量呈極顯著的正相關(guān)；當(dāng)鉀呈極顯著的負(fù)相關(guān)。通過“控堿提鉀降氯”可為卷煙的降焦控焦服務(wù)。因此，煙氣成分直接取決于煙草成分特征和煙草成分向煙氣中的轉(zhuǎn)移方式，盡管從煙草和煙氣中鑒定的化學(xué)成分達(dá)5000多種，但有關(guān)煙氣化學(xué)成分與煙草成分的關(guān)系，公開報(bào)道尚不多。不同的煙草成分對(duì)形成煙氣化學(xué)特征和感官特征的作用也不相同。根據(jù)現(xiàn)有的研究，對(duì)煙草品質(zhì)有利的成分是糖類、淀粉、草酸、單寧、樹脂類，對(duì)品質(zhì)不利的成分是細(xì)胞壁成分、灰分、檸檬酸、含氮化合物，有機(jī)酸中的草酸被列為對(duì)柔和性有貢獻(xiàn)的成分，檸檬酸則被列為對(duì)刺激性有貢獻(xiàn)的成分。四、煙

11、草化學(xué)成分評(píng)價(jià)煙草質(zhì)量的特點(diǎn)外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量是煙草化學(xué)成分在外觀和煙氣特征上的表現(xiàn)。煙葉質(zhì)量通過外觀性狀和感官評(píng)吸來評(píng)定，具有較大的主觀差異，且評(píng)吸花費(fèi)較大，時(shí)間較長，給煙葉質(zhì)量評(píng)定的準(zhǔn)確性和涉及范圍帶來困難。用煙草化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)性來評(píng)價(jià)煙葉的質(zhì)量，使煙葉的質(zhì)量評(píng)定更具科學(xué)性和準(zhǔn)確性。但因煙草中的化學(xué)成分及其燃燒過程極為復(fù)雜，只有通過現(xiàn)代儀器的檢測(cè)及專家評(píng)吸才能對(duì)煙草質(zhì)量做出較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。（一）主要化學(xué)指標(biāo)1.還原糖糖的含量是影響煙氣醇和度和吃味的主要因素，烤煙的還原糖含量范圍為5.0%-25.0%,最適含量為15%左右。含糖低能引起刺嗆；含糖量高吃味平淡。2 .總氮和蛋白質(zhì)烤煙的總

12、氮含量范圍為1.5%-3.5%,最適含量為2.5%。白肋煙的總氮含量范圍為2.0%-4.0%,最適含量為3.0%o優(yōu)質(zhì)煙的蛋白質(zhì)含量應(yīng)小于10%,10-15%K質(zhì)較差，大于15%的煙葉品質(zhì)差。總氮含量低吃味平淡；總氮含量高則產(chǎn)生濃烈辛辣的煙氣，刺激性較大。3 .煙堿和總揮發(fā)堿烤煙煙堿含量范圍為1.5-3.5%。小于1%,勁頭不足；大于3.5%,勁頭太強(qiáng)；最適為2%白肋煙的含量范圍為2.0-4.0%,最適含量為3.0%o煙堿含量過低，勁頭小，吃味平淡；煙堿含量過高，刺激性大，味苦，煙味辛辣。烤煙總揮發(fā)堿含量范圍為0.3%-0.6%,白肋煙為0.55%-0.85%。含量高則刺激性強(qiáng)，煙味苦，辛辣。

13、3 .糖氮比（施木克值）：指煙葉中水溶性總糖含量與蛋白質(zhì)含量指標(biāo)。用來判斷烤煙、香料煙吃味優(yōu)劣的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)。比值越高吃味越好。施木克值=水溶性總糖蛋白質(zhì)4 .糖氮比和糖堿比：煙葉水溶性總糖含量與煙堿含量的比值，通常被用作煙氣強(qiáng)度和柔和性的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)。5 .水溶性糖與揮發(fā)堿的比值比水溶性總糖值二煙堿氨當(dāng)量其喂發(fā)氨當(dāng)6 .煙堿與總揮發(fā)堿的比值7 .氮堿比：煙葉中總氮和堿的比。8 .焦油與煙堿比：在10左右為好，評(píng)價(jià)安全性。9 .鉀氮比：判斷煙葉燃燒性。氮鉀比越大，燃燒性越好。10 .芳香值：多酚含量/（蛋白質(zhì)N含量+氨態(tài)氮含量），比值越高，香氣越足第二節(jié)煙草化學(xué)成分分析方法煙草化學(xué)分析：是指用定性

14、和定量分析方法測(cè)定煙葉及其制品中的各種組分和組分含量，它是分析化學(xué)在煙草中的應(yīng)用。一、煙草品質(zhì)分析包括以下五個(gè)方面：1）外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)：物理特性分析2）內(nèi)在質(zhì)量評(píng)價(jià)：煙氣評(píng)吸3）化學(xué)成分評(píng)價(jià)：煙草化學(xué)品質(zhì)分析4 ）香氣質(zhì)量評(píng)價(jià)：香氣分析5 ）安全性評(píng)價(jià)：安全性分析三、煙草化學(xué)分析法與儀器分析方法比較煙草化學(xué)分析按照測(cè)定方法原理的不同，一般也分為兩大類：化學(xué)分析法和儀器分析法。（一）化學(xué)分析法：依賴于特定的化學(xué)反應(yīng)及其計(jì)量關(guān)系來對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析的方法，又稱經(jīng)典分析法。包括重量分析、容量分析（滴定分析）、無機(jī)定性分析，以及試樣的處理和一些分離、富集、掩蔽等化學(xué)手段。重量分析法（沉淀法、氣化法、電解法）

15、、容量分析法（酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、沉淀滴定法、氧化還原滴定法）化學(xué)分析法歷史悠久，是分析化學(xué)的基礎(chǔ)。特點(diǎn)：使用儀器、設(shè)備簡(jiǎn)單，常量組分分析結(jié)果準(zhǔn)確度高，但對(duì)于微量和痕量（0.01%）組分分析，靈敏度低、準(zhǔn)確度不高。分析速度慢。（二）儀器分析法：以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法。包括電化學(xué)分析，色譜分析，光譜分析，波譜分析，質(zhì)譜分析，熱分析，放射化學(xué)分析等。光學(xué)分析法（原子吸收、原子發(fā)射光譜法、分光光度法、熒光法、化學(xué)發(fā)光法、紅外法）、色譜法（氣相、液相）、質(zhì)譜法、電化學(xué)法（電位分析法、極譜分析法、電導(dǎo)分析法、庫侖分析法等）儀器分析特點(diǎn)：快速、靈敏，所需試樣量少，適于微量、痕量成分

16、分析。（但對(duì)常量組分準(zhǔn)確度低）（三）化學(xué)分析法和儀器分析法的比較化學(xué)分析法與儀器分析法比較比較內(nèi)容化學(xué)分析法儀器分析法性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)物理、物理化學(xué)性質(zhì)測(cè)量參數(shù)體積、質(zhì)量吸光度、電位、光強(qiáng)度、電信號(hào)等誤差0.130.2%1%-2%測(cè)量組分含量1嗆100%1%單分子、單原子理論基礎(chǔ)化學(xué)、物理化學(xué)化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)解決問題定性、定量定性、定量、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)、動(dòng)力學(xué)人二里的方式絕對(duì)定量相對(duì)定量（標(biāo)準(zhǔn)曲線）化學(xué)分析法與儀器分析法的關(guān)系：化學(xué)分析和儀器分析是分析化學(xué)的兩大分支，兩者互為補(bǔ)充且前者是后者的基礎(chǔ)之一。化學(xué)分析仍有重要的應(yīng)用價(jià)值，不可忽視。化學(xué)分析法是儀器分析法的基礎(chǔ)：對(duì)于大部分

17、元素，只要組分的含量不是很小，化學(xué)分析法的準(zhǔn)確度是其他方法所不及的。化學(xué)分析法中除滴定分析法需要純物質(zhì)用于標(biāo)定外，無需其它標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。(一)分析中的誤差1,真值、平均值、中位數(shù)1.1 真值(Truevalue,xt)指某一物理量本身具有的客觀存在的真實(shí)數(shù)值。一般來說真值是未知的，但可以把以下幾種值當(dāng)做真值來處理：(1)理論真值如化合物的理論組成等。(2)計(jì)量學(xué)約定真值如國際SI單位(3)相對(duì)真值1.2 平均值(mean,x)n次測(cè)量值的算術(shù)不均值雖不是真值，但比單次測(cè)量更接近真值，它表示一組測(cè)量數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì)。若n次平行測(cè)定數(shù)據(jù)為X1,X2,Xn,則n次測(cè)量的算術(shù)平均值x為：1.3 中位數(shù)(me

18、dian,xm)是指一組測(cè)量數(shù)據(jù)從小到大排列起來，中間一個(gè)數(shù)即為中位數(shù)。當(dāng)測(cè)量值的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，中位數(shù)是中間相鄰兩個(gè)測(cè)量值的平均值。它的優(yōu)點(diǎn)是能簡(jiǎn)單直觀的說明一組測(cè)量數(shù)據(jù)的結(jié)果，且不受兩端具有過大誤差數(shù)據(jù)的影響；缺點(diǎn)是不能充分利用數(shù)據(jù)，因而不如平均值準(zhǔn)確。2 ,誤差和偏差2.1 誤差：表示準(zhǔn)確度高低的量。誤差有兩種表示方法：絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。(1)絕對(duì)誤差(absoluteerror):測(cè)量值與真實(shí)值之間的差值,即EXXT絕對(duì)誤差可以為正值，表示測(cè)量值大于真值；也可以為負(fù)值，表示測(cè)量值小于真值。測(cè)量值越接近真值，E越小。反之,越大。(2)相對(duì)誤差：絕對(duì)誤差相當(dāng)于真實(shí)值的百分率，表示為ErE1

19、00%XX100%XTXT在分析工作中，常用相對(duì)誤差來衡量分析結(jié)果2.2 偏差(deviation,d)(1)偏差：測(cè)量值與平均值之差稱為偏差(2)單次測(cè)量偏差：dXiX(3)平均偏差(averagedeviation):各單次測(cè)定偏差的絕對(duì)值的平均值。（4）相對(duì)平均偏差（relativeaveragedeviation):平均偏差在測(cè)量值的平均值中所占的百分?jǐn)?shù)dr=d100%x(使用平均偏差和相對(duì)平均偏差表示測(cè)定的精密度比較簡(jiǎn)單，但不能反映測(cè)量數(shù)據(jù)中的大偏差。衡量測(cè)量值分散程度用得最多的是標(biāo)準(zhǔn)偏差。)(5)方差(Variance,V):隨機(jī)變量和其數(shù)學(xué)期望(即均值)之間的偏離程度。nvE(X

20、ix)2i1(6)標(biāo)準(zhǔn)差(standarddeviation,b):在概率統(tǒng)計(jì)中最常使用作為統(tǒng)計(jì)分布程度(statisticaldispersion)上的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)差二方差的算術(shù)平方根，反映組內(nèi)個(gè)體間的離散程度。SD(7)變異系數(shù)(CM,又稱“離散系數(shù)”,是概率分布離散程度的一個(gè)歸一化量度，其定義為標(biāo)準(zhǔn)差C與平均值一X之比。(8)標(biāo)準(zhǔn)偏差(standarddeviation,S)：有限次測(cè)量，各測(cè)量值對(duì)平均值的偏離程度。STDEV12（Xi-X）Si11(9)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relativestandarddeviation,RSD:標(biāo)準(zhǔn)偏差在平均值中占的百分?jǐn)?shù)。RSD=S100%x3 .系統(tǒng)誤

21、差與隨機(jī)誤差3.1 系統(tǒng)誤差(systematicerror):由某種固定的原因造成的，具有重復(fù)性、單向性。特點(diǎn)：以固定的大小和方向出現(xiàn)，并具有重復(fù)性，可用加校正值的方法消除。根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因，可以把分為：(1)方法誤差：由于不適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或所選擇的分析方法不恰當(dāng)所造成的。(2)儀器誤差：來源于儀器本身不夠精確。(3)試劑誤差：來源于試劑或蒸儲(chǔ)水不純。(4)操作誤差：由于分析人員的操作不夠正確所引起的誤差。(5)主觀誤差：由于分析人員本身的一些主觀因素造成的。3.2隨機(jī)誤差(indeterminateerror)也稱偶然誤差(accidentalerror):由某些難以控制且無法避免的

22、偶然因素造成的誤差。特點(diǎn)：大小和方向(正負(fù))都不固定；服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律(正態(tài)分布)；不能用加校正值的方法消除。可以通過增加平行測(cè)定次數(shù)減免。4 .準(zhǔn)確度和精密度4.1 準(zhǔn)確度(accuracy):表示分析結(jié)果與真值的接近程度。準(zhǔn)確度的高低用誤差來表示。4.2 精密度(precision):平行測(cè)量的各測(cè)量值(實(shí)驗(yàn)值)之間相互接近的程度。各測(cè)量值之間越接近，精密度就越高；反之，精密度越低。精密度用偏差、相對(duì)平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示。實(shí)際工作中多用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。4.3 準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系測(cè)量結(jié)果的好壞應(yīng)從準(zhǔn)確度和精密度兩個(gè)方面衡量：(1)精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。精密度差，所測(cè)結(jié)果

23、不可靠，就失去了衡量準(zhǔn)確度的前提。(2)精密度好，不一定準(zhǔn)確度高。只有在消除了系統(tǒng)誤差的前提下，精密度好，準(zhǔn)確度才會(huì)高。5 .可疑值取舍在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)對(duì)同一試樣進(jìn)行多次平行測(cè)定時(shí)，常常發(fā)現(xiàn)某一組測(cè)量值中，往往有個(gè)別數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)相差較大，這一數(shù)據(jù)稱為可疑值。可疑值取舍的方法有：(1)4d法_(2)格魯布斯(Grubbs)法(3)Q檢驗(yàn)法(3)消除系統(tǒng)誤差對(duì)照試驗(yàn)：測(cè)量平均值與標(biāo)準(zhǔn)值或測(cè)量平均值與對(duì)照試驗(yàn)測(cè)量平均值進(jìn)行比較。空白試驗(yàn)校準(zhǔn)儀器每種儀器都有一個(gè)極值誤差，可以估算出最大極值誤差。分析結(jié)果的校正：用其他分析方法對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行校正（做回收試驗(yàn)）（4）減小隨機(jī)誤差：增加平行測(cè)定的次數(shù)。（二）有

24、效數(shù)字及其運(yùn)算2.有效數(shù)字的修約規(guī)則（1）“四舍六入五成雙（或尾留雙）”。注意：尾數(shù)為5而后面是0時(shí)，5前面是偶數(shù)則舍，為奇數(shù)則入；尾數(shù)為5而后面不是0時(shí)，都入。（2）只允許對(duì)原測(cè)量值一次修約至所需位數(shù)，不能分次修約。（3）在大量數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)，為防止誤差迅速累加，對(duì)參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)可先多保留一位有效數(shù)字，運(yùn)算后再將結(jié)果修約成與最大誤差數(shù)據(jù)相當(dāng)?shù)奈粩?shù)。（4）修約標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí)，修約的結(jié)果應(yīng)使準(zhǔn)確度變得更差些。多數(shù)情況下取一位有效數(shù)字，最多二位。第四節(jié)煙草化學(xué)成分分析的基本步驟一、取樣/采樣基本要求：代表性、不變性分析試樣的采集指從大批物料中采取少量樣本作為原始試樣。原始試樣再經(jīng)加工處理后用于分析，其分析

25、結(jié)果被視作反映原始物料的實(shí)際情況。所采集試樣應(yīng)具有高度的代表性，采集試樣的組成能代表全部物料的平均組成。一般，采樣的份數(shù)越多，試樣的組成越具有代表性，但所耗人力、物力將大大增加。因此，采樣的數(shù)量應(yīng)在能達(dá)到預(yù)期要求的前提下，盡可能做到節(jié)省。1 .采樣的數(shù)目（即采樣單元數(shù)）與對(duì)采樣準(zhǔn)確度的要求有關(guān)。準(zhǔn)確度要求越高，采樣數(shù)目就應(yīng)越多。2 .采樣數(shù)與物料組成的不均勻性和顆粒大小、分散程度有關(guān)。物料越不均勻、分散度越大，要達(dá)到同樣的準(zhǔn)確度，采樣單元數(shù)就越多。（固體試樣）二、試樣的預(yù)處理樣品預(yù)處理的目的：使樣品的狀態(tài)和濃度適應(yīng)所選擇的分析技術(shù)樣品；預(yù)處理的原則：防止待測(cè)組分的損失；避免引入干擾。預(yù)處理的依

26、據(jù)：物質(zhì)的性質(zhì)、干擾情況（是否需要分離）、測(cè)定方法（是否需要富集）一般樣品的前處理方法有：分解試樣：溶解、熔融、消解消除干擾：掩蔽（氧化還原掩蔽法、配合物掩蔽法、沉淀掩蔽、酸堿掩蔽）分離方法：沉淀、萃取（液液、液固、固相、超臨界流體、離子液體），色譜分離富集：萃取、吸附、共沉淀煙草樣品的預(yù)處理：通常將煙葉樣品進(jìn)行干燥粉碎，再根據(jù)測(cè)定成分選用不同的分離、提取、富集等方法。三、測(cè)定方法的選擇一種成分的測(cè)定往往有幾種方法，究竟選擇哪種，可以根據(jù)下述情況加以考慮。1 .對(duì)測(cè)定的具體要求。應(yīng)根據(jù)測(cè)定的對(duì)象確定分析工作的重點(diǎn)和要求，并選擇相應(yīng)的分析方法。2 .被測(cè)組分的性質(zhì)。一般來說，分析方法都是根據(jù)被測(cè)

27、組分的某種性質(zhì)而建立的。因此熟悉被測(cè)組分的性質(zhì)，有利于選擇適宜的分析方法。3 .根據(jù)被測(cè)組分的含量選擇方法。常量組分的測(cè)定，多采用化學(xué)分析法，如重量法和滴定法。測(cè)定微量組分則應(yīng)采用靈敏度比較高的儀器分析法。4 .共存組分的影響。在選擇分析方法時(shí)，應(yīng)盡量選擇共存組分不干擾或通過改變測(cè)定條件、改變前處理方法等方式即能消除干擾的分析方法。四、質(zhì)量控制方法1 .對(duì)照實(shí)驗(yàn)：用已知的標(biāo)準(zhǔn)試樣或純物質(zhì)以同一方法進(jìn)行定量分析，由分析結(jié)果與已知含量的差值，求出分析方法的系統(tǒng)誤差。2 .回收試驗(yàn)：在沒有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)，可以向樣品中加入一定量的被測(cè)純物質(zhì)，用同一方法進(jìn)行定量分析，用分析結(jié)果中被測(cè)組分含量的增加值與加入量

28、之差，估算分析結(jié)果的系統(tǒng)誤差。3 .空白實(shí)驗(yàn)：在不加樣品的情況下，用測(cè)定樣品相同的方法、步驟進(jìn)行定量分析，把所得的結(jié)果作為空白值，從樣品的分析結(jié)果中扣除。4 .平行實(shí)驗(yàn)：指在完全相同的條件下進(jìn)行的重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求其平均值來減免偶然誤差。質(zhì)量控制方法及特性比較廳P實(shí)驗(yàn)方法質(zhì)控方式技術(shù)及特性技術(shù)局限性1平行實(shí)驗(yàn)自控反映批內(nèi)結(jié)果精密度不能反映結(jié)果的準(zhǔn)確度2空白實(shí)驗(yàn)自控有助于發(fā)現(xiàn)異常值空白結(jié)果的偏高或異變，不意味著測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度受到影響3回收試驗(yàn)自控檢查準(zhǔn)確度，可顯示系統(tǒng)誤差的某些來源，消除相同只能對(duì)相同試樣測(cè)定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度做出孤立點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)加標(biāo)物形態(tài)試樣基體效應(yīng)的影響與待測(cè)物/、同時(shí)，常掩蓋誤差

29、而造成判斷失誤4方法對(duì)照試驗(yàn)自控能有效地反映測(cè)試結(jié)果的精密度只能對(duì)測(cè)試質(zhì)量做出孤立點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，幾種方法同時(shí)使與準(zhǔn)確度用后困難5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)照自控及他控當(dāng)標(biāo)物組成及形態(tài)與試樣相同時(shí)能反映同批試樣測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度對(duì)同批測(cè)定結(jié)果的質(zhì)量?jī)H能給出孤立點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)，如標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的組成和形態(tài)與試樣/、同時(shí)，難以確切地反映測(cè)試質(zhì)量五、分析結(jié)果的計(jì)算與評(píng)價(jià)（一）結(jié)果計(jì)算方法1.直接測(cè)定法、絕對(duì)法：根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系和原理，確定計(jì)算公式，計(jì)算待測(cè)物的含量。2 .標(biāo)準(zhǔn)曲線法：采用線性擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后根據(jù)待測(cè)物與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的信號(hào)的比例來確定待測(cè)物的濃度。（二）分析結(jié)果的評(píng)價(jià)1 .準(zhǔn)確度（Accuracy）:測(cè)定結(jié)果與真值的符

30、合程度。常用回收率（Recovery）數(shù)值間接反映測(cè)定的準(zhǔn)確程度；也可通過與其他已建立的方法進(jìn)行比較的辦法（參比方法）來加以反映。回收率100%當(dāng)然好，但很難達(dá)到。重要的是每次測(cè)定要保持穩(wěn)定。2 .精密度（Precision）：測(cè)定結(jié)果與平均值的偏離程度。測(cè)定間偏差越小，對(duì)測(cè)定的要求也越高（花費(fèi)大）；濃度與RSD值間存在反比關(guān)系，RSD在10%以內(nèi)的方法可認(rèn)為是可接受的。3 .靈敏度（Sensitivity）：“一種方法可以檢測(cè)出有關(guān)化合物的最小量”。常用最低檢測(cè)限（Limitofdetection,LOD或最低檢測(cè)量（Limitofquantification；LOQ來表示。LOD范圍在ng

31、（10-9g）10-18g.4 .專屬性或選擇性（SpecificityorSelectivity）:是指測(cè)定的信號(hào)（響應(yīng)）是屬于被測(cè)物質(zhì)所特有的。若有干擾就需改進(jìn)測(cè)定方法或改用具有分離能力（如色譜法的專屬性較吸收光度法為高）的方法或?qū)傩暂^強(qiáng)的方法進(jìn)行。5 .不同方法測(cè)得結(jié)果的相關(guān)程度（Degreeofcorrelation）的比較：用一有相當(dāng)專屬性和可靠性的方法與新建方法同量測(cè)定，以相關(guān)系數(shù)r（Correlationcoefficient）表示相關(guān)程度。r一般要求在0.95以上。止匕外，還應(yīng)從方法的可靠性、每個(gè)樣品測(cè)定耗時(shí)多少、操作的難易及技術(shù)要求及儀器、設(shè)備要求、費(fèi)用多少等等方面加以考慮

32、。第五節(jié)煙草化學(xué)成分分析研究現(xiàn)狀及展望一、由分析對(duì)象的數(shù)量級(jí)來看常量一微量一痕量一分子水平二、由分析自動(dòng)化程度來看手工操作儀器一自動(dòng)全自動(dòng)I智能化儀器提高靈敏度，解決復(fù)雜體系的分離問題及提高分析方法的選擇性，擴(kuò)展時(shí)空多維信息，微型化及微環(huán)境的表征與測(cè)定，形態(tài),狀態(tài)分析及表征，生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測(cè)定，非破壞性檢測(cè)與遙測(cè)，自動(dòng)化及智能化.第六節(jié)煙草化學(xué)成分分析課程的學(xué)習(xí)方法與要求煙草化學(xué)成分分析是一門比較理論和實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，以解決實(shí)際問題為目的.理論課：掌握基本概念，基本理論，基本計(jì)算，基本關(guān)系.實(shí)驗(yàn)課：掌握基本操作，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，提高分析問題和解決問題的能力。第二章煙葉樣

33、品的采集、制備、保存及水分的測(cè)定第一節(jié)煙葉樣品的采集、制備和保存一、正確采樣的意義掌握兩個(gè)名詞：1）采樣：從大量的分析用煙葉中抽取一部分作為分析材料的過程稱為采樣。2）樣品：所抽取的分析材料稱作樣品平均樣品：是指所取出的少量試樣，具組成成分能代表全部分析對(duì)象的成分。正確采樣意義：1）不同處理間存在系統(tǒng)誤差2）同一處理內(nèi)部存在隨機(jī)物誤3）樣本和總體間存在差異4）采樣誤差比分析測(cè)量誤差大5-10倍二、采樣的一般原則（1）代表性選擇能代表總體的一定數(shù)量的植株為樣品，采集作物不能采集田境地邊及離田燒2m以內(nèi)的樣品。（2）典型性采樣部位要能反映所需了解的情況，不能將植株部位隨意混合。（3）適時(shí)性根據(jù)研究

34、的需要，在植物不同的生長發(fā)育階段，定期采樣。煙葉不同于一般的有機(jī)和無機(jī)物料，其組成因部位和時(shí)季不同有較大差異。因止匕，采樣時(shí)應(yīng)根據(jù)研究或分析需要選取適當(dāng)部位和生長發(fā)育階段進(jìn)行，也就是說采樣除應(yīng)注意有群體代表性外，還應(yīng)有適時(shí)性和部位典型性。四、煙葉的采樣方法1 .田間試驗(yàn)取樣正確采樣的要求：減小實(shí)驗(yàn)誤差，樣本能夠代表總體。控制采樣誤差的方法有兩個(gè)：增加采樣點(diǎn)數(shù)和獲得平均樣品1）增加采樣點(diǎn)數(shù)：在一塊地選取3-5個(gè)或更多的采樣點(diǎn)。一般采用對(duì)角線采樣和S形采樣兩種方法。選擇點(diǎn)數(shù)多，測(cè)定數(shù)也多，工作量增加，但是越能代表總體。2）獲得平均樣品先了解以下三個(gè)名詞：煙葉樣品按采集過程分檢樣、混合樣品和平均樣品

35、。（1）檢樣：從分析對(duì)象各部分采取的少量樣品（2）混合樣品：若干份（5-10份）等量檢樣混合在一起得到的樣品（3）平均樣：從混合樣中抽取一部分得到的樣品。注意：如果采取的檢樣互不一致，則不能把它們放在一起作為混合樣品，應(yīng)把種類相同的混在一起。2 .煙葉常規(guī)化學(xué)成分分析國標(biāo)法取樣A.了解幾個(gè)定義：1）批：在一個(gè)或多個(gè)特性被認(rèn)為一致的條件下產(chǎn)生的一定數(shù)量的煙草。2）小樣：從一個(gè)取樣單位一次取出的一定數(shù)量的煙草。3）單樣：是由從同一取樣單位中抽取的全部小樣組成，單樣大小取決于：煙草類型;取樣單位的大小；測(cè)定項(xiàng)目的類型和數(shù)量。4）實(shí)驗(yàn)室樣品：用于實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)或測(cè)試的樣品，其代表總樣。5）試樣：從實(shí)驗(yàn)室樣

36、品中隨機(jī)抽取的用于測(cè)試的樣品，其代表總樣。6）試料：用以進(jìn)行檢驗(yàn)或觀測(cè)所取的一定量的試樣。B.GB/T19616-2004,ISO4874:2000:煙草成批原料取樣的一般原則：1）取樣單位的選擇：隨機(jī)取樣法選擇取樣單位，周期性系統(tǒng)取樣法選擇取樣單位。2）小樣的抽取和單樣的組成組成：3把扎把煙葉；50片煙葉（未扎把煙葉）；500g煙草原料（香料煙、打葉或去梗葉片、煙梗、碎葉、廢料或再造煙葉）小樣數(shù)：每個(gè)取樣單位最少三個(gè)。C.卷煙的抽樣方法GB/T5606.1-2005卷煙抽樣（參考O8243）:每樣五條，一條（10盒、200支）為單位，隨機(jī)抽樣。第二節(jié)樣品的制備和保存一、分析樣品的制備為保證樣品十分均勻及分析結(jié)果的正確性，對(duì)分析樣品必須加以適當(dāng)?shù)闹苽洹Ｖ苽涞哪康模罕ＷC樣品均勻，且在分析時(shí)取任何部分都能代表全部樣品的成分。二、煙葉樣品制備和保存的一般步驟1、清潔樣品：柔軟刷子刷