卷烟是最为广泛使用的烟草制品,它是通过吸食来达到使用效果的,感官品质是其重要的商品属性。随着社会各界对吸烟与健康问题的日益重视,我国烟草行业持续推行“减害降焦”工作,逐年降低了国产卷烟焦油、有害成分的释放量。在提高卷烟安全性的同时也带来了卷烟香气、吸食品质的下降,因此如何对损失的感官品质进行补偿成为我国烟草行业近期的研究重点。当前,我国烟草工业企业在烟草及其制品的品质控制、优质烟叶原料替代、中式卷烟风格特征剖析等方面的研究开发工作,仍然处于相对落后的状态,直接影响着烟草工业的发展后劲,这些方面还有大量的研究工作要做。以上几个方面的工作都离不开对卷烟烟气的分析研究,特别是烟气对感官品质贡献研究。为了改变这种技术落后的现状,充分利用有限的烟叶原料资源,维护和不断提升烟草制品的产品质量,不断研究开发符合消费者需求的新产品,使我国烟草制品在国际市场竞争中占有一席之地,很有必要进一步深化卷烟烟气分析技术的研究开发。本论文设计了一种模拟人体感觉器官吸收卷烟主流烟气的装置,并应用于主流烟气中的香味成分测定以及卷烟感官质量指标预测模型的构建。具体研究工作如下：(1)根据吸烟过程中主流烟气流经人体呼吸系统的生物物理顺序、路径、接触过程及接触方式等特点,分析出如何模拟人体感觉器官(口腔和鼻腔)对烟气进行捕集,确定仿生吸收装置关键参数及仿生吸收液制备方案。(2)模拟抽吸过程,完成全套仿生吸收装置的设计和制造,装置运行稳定而且具有较好仿真效果。通过试验确定模拟口腔、鼻腔吸收液的成分、使用量,以及仿生吸收装置其他配套参数。(3)利用仿生吸收装置对有代表性的39种卷烟样品主流烟气进行仿生吸收；根据烟气仿生吸收物质的组成和含量特点,使用合适的预处理方法,将仿生吸收样分为中性、碱性、酸性和脂溶性部分,采用优化后的分离分析条件使用GC、GC/MS技术分别对上述4部分进行分析和研究,鉴定出大部分对卷烟感官品质有重要作用的香气和香味物质,并对其定量。另外,对口腔仿生吸收液进行了pH测定。(4)利用化学计量学方法,深入探讨了基于卷烟烟气仿生吸收液化学成分组学数据预测卷烟感官品质的可行性,采用粒子群优化算法结合支持向量机构建了具有很高的拟合精度与很强推广能力的卷烟香型特征判别模型和感官指标回归模型。