烟草制品中的水主要是结合水和自由水这两种类型组成,微生物可以有效利用自由水,但是不能利用结合水。因此,为了表明可利用水在烟草制品中的含量,提出了水分活度(AW)的概念。水分活度降低表明产品中水的能量降低,也就是可用于微生物生长繁殖、化学反应、水分迁移以及作为溶剂的水的量的降低。
烟草制品中的水分活度通常用烟草制品在密闭容器内达到平衡时的水分蒸汽压与饱和蒸汽压的比值表示,当蒸汽和温度平衡时,样品的水分活度就等同于样品所处的密闭环境中的空气相对湿度。水分活度乘以100即是以百分比表示的等效相对湿度。AW可揭示产品品质变化和微生物繁殖对水分可利用程度,已成为食品、药品和农产品等领域产品的检测指标,并建立了相关的ISO和中国国家标准。国际烟草科学研究合作中心(CORESTA)2019年推荐采用激光法测量烟草和烟草制品的AW。
测量烟草水分活度的注意事项
在测定加热卷烟的水分活度时,挥发物对测定结果的影响较大,加热卷烟中含有高比例的发烟剂和薄荷醇,尤其是丙二醇和薄荷醇这些挥发性强的物质。通过制备了不同丙二醇、丙三醇和薄荷醇质量分数的加热卷烟烟料,让其在同一RH环境中充分平衡,使其达到相同的 aw,用可调激光传感器分别测定各样品的aw,结果见下图。
经分析,不同丙三醇质量分数、不同丙二醇质量分数和不同薄荷醇质量分数的加热卷烟的aw测试值均无显著性差异(P>0.05),表明可调激光传感器不受丙二醇、丙三醇和薄荷醇等挥发的干扰。可调激光传感器抗挥发性成分干扰主要有两个原因:一是采用波宽小于 1 nm 的激光光束,对水分进行高选择性识别和测量;二是激光传感器的激光器、激光检测器不受挥发性成分影响。因此,相比电解式传感器法,无需安装挥发性成分过滤器的激光传感器法具有高选择性和耐久性,可精确测量含有高浓度挥发性物质的加热样品。可调激光水分活度仪TDL 2非常适用于加热卷烟这种含有挥发物质的烟草制品。
可调激光水分活度仪AQUALAB TDL 2测定加热卷烟的水分活度,操作简单快捷,测量结果出具时间小于5分钟,分辨率可达0.0001aw,准确性±0.005aw。可测成品烟以及商标纸、接装纸、包材等辅料。

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