CN102578702A - 一种烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法 - Google Patents
一种烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，通过乙醇水溶液提取烟叶中的组分获得烟用油膏，添加分散剂后缓慢滴加到由羟丙基-β-环糊精的水溶液中，均质后得到烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物。
Description
【技术领域】
本发明属于烟草技术领域。更具体地，本发明涉及一种烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，以及利用所述方法制备得到的烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物。
【背景技术】
发展中式卷烟是中国烟草长期平稳发展的战略决策。2003年国家烟草专卖局做出了要发展中式卷烟的决定，中式卷烟这一概念的提出对中国烟草行业来讲具有非常重要的现实意义和深远的战略意义。中式卷烟是指在上百年来形成的适应中国卷烟消费者习惯的卷烟品质和口味风格的卷烟，其核心是“低焦油、低危害、高香气”。这些年来，中国烟草降焦减害工作取得了很大的进步。自2000年国家烟草专卖局首次提出焦油限量要求以后，行业做出了连续3年卷烟产品降焦幅度每年在0.5毫克/支以上的成绩。截至到2003年，全国卷烟平均加权焦油量已下降到14.3毫克/支，今年上半年全国卷烟单支加权平均焦油量下降到13.5毫克，部分卷烟产品焦油量已降到10毫克以下。
随着降焦减害技术的逐步发展伴随着一个严重的问题，即香气下降问题，目前国内针对此问题的解决方法多为向卷烟中添加烟用香精，在这类专利申请中环糊精也得到了应用。
环糊精(Cyclodextrin，简称CD)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6-12个D-吡喃葡萄糖单元。其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为α-、β-和γ-环糊精。环糊精分子由于其内腔疏水而外部亲水的特性使其可依据范德华力、疏水相互作用力、主客体分子间的匹配作用等与许多有机和无机分子形成包合物及分子组装体系。利用环糊精的疏水空腔生成包络物的能力，可使食品工业上许多活性成分与环糊精生成复合物，来达到稳定被包络物物化性质，减少氧化、钝化光敏性及热敏性，降低挥发性的目的，因此环糊精可以用来保护芳香物质和保持色素稳定。其中，β-CD的分子洞适中，应用范围广，生产成本低，是目前工业上使用最多的环糊精产品。
中国发明专利200710036161.6公开了一种降低烟气中有害成分的添加剂及其制备方法，制备该添加剂的原料成分是茉莉花茶、甘草、β-环糊精、聚乙二醇、蜂蜜、乳酸和三醋酸甘油酯。这些原料加工制成卷烟滤嘴添加剂，然后均匀喷洒在卷烟丙纤或醋纤嘴棒上并成烟支。
中国发明专利00119069.5公开了一种去除香烟烟气中N-亚硝基化合物(亚硝胺)的液体添加剂，该添加剂以环状糊精作为添加材料，将其制成澄清溶液喷洒于烟丝之上，晾干后其固体成分即形成高度分散的吸附层，能够有效去除香烟的主流和侧流烟气中的有害物质亚硝铵。
本发明人经过多年研究，试图利用环糊精内疏水外亲水的空腔结构特性，从保护芳香物质的角度来解决香气下降问题。本发明使用的是羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)，其溶解性较好，常温下通常大于50克/100mL水，流动性好，不粘稠；高温下稳定不易分解；HP-β-CD几乎不参与人与动物的体内代谢，它不能在体内被分解也不能在体内累积，是FDA批准的第一个用于静脉注射的环糊精类衍生物。采用HP-β-CD作为卷烟加料的壁材，可显著提升加料的均一性及稳定性，使卷烟抽吸香气更持久、稳定。
本发明公开了一种利用水溶液络合法制备烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物的方法，旨在补偿降焦减害中的香气损失。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法。
本发明的另一个目的是提供根据所述方法制备得到的烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)烟用油膏制备
在三口烧瓶中加入经过粉碎的烟叶，然后加入质量分数为50-95％的乙醇水溶液，所得混合物搅拌1-4h，然后进行过滤，所得滤液减压浓缩至密度0.92-1.12kg/m3，再静置6-48h，得到的上层油状物即为烟用油膏，下层溶液为烟用浸膏；
(2)芯材分散
将1.4-8重量份步骤(1)得到的烟用油膏和0.54-2.4重量份分散剂加入烧杯中，搅拌均匀后得到乳浊液A；
(3)壁材分散
将3.2-32重量份羟丙基-β-环糊精充分溶解于纯水中，得到溶液B；
(4)包合反应
将步骤(3)得到的溶液B进行均质，同时将步骤(2)得到的乳浊液A缓慢滴加到所述溶液B中，均质后得到烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物。
根据本发明的一种优选实施方式，在步骤(1)中，以总重100份计，粉碎的烟叶为5-15份，其余为乙醇水溶液。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤(1)中，混合物进行机械搅拌的条件是60-80℃回流250-350rpm，得到的滤液在50-60℃，0.07-0.1Mpa条件下进行减压浓缩。
根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(2)中的分散剂是一种或多种选自乙醇、丙二醇或甘油的分散剂。
优选地，分散剂是乙醇。
根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(2)中磁力搅拌的转速为350-450rpm，温度20-30℃，搅拌时间为5-30min。
根据本发明的另一种优选实施方式，以重量份计，步骤(2)和(3)的乳浊液A和溶液B的总重为100份。
根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(4)中均质的转速为10000-19000rpm，温度为3-5℃，均质时间为5-60min，乳浊液A的滴加速度为1滴/s。
本发明还涉及一种根据上述制备方法得到的烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)烟用油膏制备
在三口烧瓶中加入经过粉碎的烟叶，然后加入质量分数为50-95％的乙醇水溶液。其中，烟叶占总重的5％-15％。
在本发明中，烟叶可以是卷烟生产中使用的任何品种的烟叶，例如是白肋烟、晒红烟、烤烟。
以上操作得到的混合物在60-80℃回流250-350rpm条件下进行机械搅拌1-4h。搅拌器可以是本技术领域中通常使用的搅拌机，例如是IKA生产销售的RW20 digital型机械搅拌器。搅拌后的混合物然后进行过滤，得到的滤液在50-60℃，0.07-0.1Mpa条件下减压浓缩至密度0.92-1.12kg/m3，再静置6-48h，得到的上层油状物即为烟用油膏，下层溶液为烟用浸膏。
(2)芯材分散
在烧杯中加入1.4-8重量份步骤(1)得到的烟用油膏和0.54-2.4重量份的分散剂。分散剂是一种或多种选自乙醇、丙二醇或甘油的分散剂。其中，当使用两种或三种选自乙醇、丙二醇或甘油的混合物作为分散剂时，乙醇、丙二醇或甘油的比例是没有限定的。
上述烟用油膏与分散剂的混合物在温度20-30℃条件下以350-450rpm的转速进行磁力搅拌，搅拌时间为5-30min。
本发明使用的磁力搅拌器可以是本技术领域通常使用的设备，例如由IKA生产销售的RW20digital型机械搅拌器经过搅拌，制备得到乳浊液A。
(3)壁材分散
将3.2-32重量份羟丙基-β-环糊精充分溶解于纯水中，得到溶液B。
其中，以重量份计，纯水的添加量为使步骤(2)的乳浊液A和本步骤的溶液B总重达到100份。
羟丙基-β-环糊精，羟丙基的引入打破了β-环糊精的分子内环状氢键，在保持环糊精空腔的同时克服了β-环糊精水溶性差的主要缺点。是目前研究最为深入，应用最广泛的环糊精衍生物之一。主要应用于食品、医药、化妆品行业。在食品、香料领域，可提高营养分子的稳定性和长效性，可掩盖或矫正食品营养分子的不良气味和口味，可改进生产工艺和产品品质。该产品在水中的溶解度很好，取代度4及以上可以和水任意比例混溶，在50％的乙醇和甲醇中也能溶解。
本发明使用的羟丙基-β-环糊精可以是本技术领域通常使用的产品，例如由山东滨州智源生物科技有限公司生产销售的智源牌羟丙基-β-环糊精。
(4)包合反应
将步骤(3)得到的B溶液装入小烧杯中并进行均质，同时将步骤(2)得到的乳浊液A以1滴/s的速度缓慢滴加到上述B溶液中，均质后制备得到所述的烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物。
其中，均质在3-5℃温度下进行，均质的转速为10000-19000rpm，均质时间为5-60min。
在本发明中，均质采用的设备是本技术领域中通常使用的设备，例如是上海弗鲁克公司生产销售的FA25型均质机。
利用烟草技术领域中常用的检测方法，例如静置法与离心法对制备得到的烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物进行测定。测定结果表明，该包合物具有良好的稳定性，表现为4℃放置60天不变色、无异味、无沉淀与分层，由Thermo生产销售的ST16R离心机在4℃10000rpm条件下离心15min无浮油与沉淀；具有良好的溶解性，即可溶解于水溶液中。
将该包合物按照烟丝或烟叶重量的0.1-5％的比例喷洒于烟丝之后，然后烟丝进行干燥整理制成卷烟，进行评吸测定。结果表明，该包合物对有效增加长白山5mg卷烟的烟香浓度，吸味柔顺度与丰满度都有提高，风格和谐，整体提高了烟气格调。
[有益效果]
本发明利用环糊精内疏水外亲水的空腔结构特性，从保护芳香物质的角度来解决卷烟香气下降问题。本发明方法具有操作简单、设备要求不高、成本相对低廉的优点。利用本发明方法制备得到的烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物具有良好的稳定性和溶解性，并且应用效果良好。
【附图说明】
附图1是本发明方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
实施例1
在三口烧瓶中加入10g经过粉碎的白肋烟烟叶，然后加入190g质量分数为50％的乙醇水溶液。使用IKA生产销售的RW20 digital型机械搅拌机对该混合物在60℃回流350rpm条件下进行机械搅拌1h，搅拌后的混合物然后进行过滤，得到的160g滤液在55℃，0.08Mpa条件下减压浓缩至密度0.92kg/m3，再静置48h，得到的上层油状物即为烟用油膏，呈棕褐色膏状。
在烧杯中加入0.7g以上步骤得到的烟用油膏和0.27g乙醇，在这里乙醇作为分散剂。该混合物在温度20℃条件下以450rpm的转速进行磁力搅拌5min，得到一种乳浊液。
将1.6g羟丙基-β-环糊精充分溶解在47.43g纯水中，得到49.03g环糊精水溶液。
将49.03g环糊精水溶液装入小烧杯中，在5℃温度下进行均质，均质的转速为10000rpm，均质时间为60min。与此同时，向正在均质中的环糊精水溶液里以1滴/s的速度滴加所述的乳浊液。均质完成时，得到所述的烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物水溶液。
实施例2
在三口烧瓶中加入30g经过粉碎的晒红烟烟叶，然后加入170g质量分数为95％的乙醇水溶液。使用IKA生产销售的RW20 digital型机械搅拌机对该混合物在80℃回流250rpm条件下进行机械搅拌4h，搅拌后的混合物然后进行过滤，得到的80g滤液在55℃，0.08Mpa条件下减压浓缩至密度1.12kg/m3，再静置6h，得到的上层油状物即为烟用油膏，呈棕褐色膏状。
在烧杯中加入4g以上步骤得到的烟用油膏和1.2g乙醇和丙二醇的混合物，其中乙醇和丙二醇的比例是1∶1。该混合物在温度30℃条件下以350rpm的转速进行磁力搅拌30min，得到一种乳浊液。
将16g羟丙基-β-环糊精充分溶解在28.8g纯水中，得到44.8g环糊精水溶液。
将44.8g环糊精水溶液装入小烧杯中，在3℃温度下进行均质，均质的转速为19000rpm，均质时间为10min。与此同时，向正在均质中的环糊精水溶液里以1滴/s的速度滴加所述的乳浊液。均质完成时，得到所述的烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物水溶液。
实施例3
在三口烧瓶中加入20g经过粉碎的烤烟烟叶，然后加入180g质量分数为78％的乙醇水溶液。使用IKA生产销售的RW20 digital型机械搅拌机对该混合物在70℃回流300rpm条件下进行机械搅拌2.5h，搅拌后的混合物然后进行过滤，得到的120g滤液在55℃，0.08Mpa条件下减压浓缩至密度0.94kg/m3，再静置24h，得到的上层油状物即为烟用油膏，呈棕褐色膏状。
在烧杯中加入3g以上步骤得到的烟用油膏和1g乙醇和甘油的混合物，其中乙醇和甘油的比例是3∶1。该混合物在温度25℃条件下以400rpm的转速进行磁力搅拌15min，得到一种乳浊液。
将6g羟丙基-β-环糊精充分溶解在40g纯水中，得到46g环糊精水溶液。
将46g环糊精水溶液装入小烧杯中，在4℃温度下进行均质，均质的转速为12000rpm，均质时间为30min。与此同时，向正在均质中的环糊精水溶液里以1滴/s的速度滴加所述的乳浊液。均质完成时，得到所述的烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物水溶液。该烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物水溶液可用于制作具有烟草气息的产品。
Claims (8)
1.一种烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)烟用油膏制备
在三口烧瓶中加入经过粉碎的烟叶，然后加入质量分数为50-95％的乙醇水溶液，所得混合物搅拌1-4h，然后进行过滤，所得滤液减压浓缩至密度0.92-1.12kg/m3，再静置6-48h，得到的上层油状物即为烟用油膏，下层溶液为烟用浸膏；
(2)芯材分散
将1.4-8重量份步骤(1)得到的烟用油膏和0.54-2.4重量份分散剂加入烧杯中，搅拌均匀后得到乳浊液A；
(3)壁材分散
将3.2-32重量份羟丙基-β-环糊精充分溶解于纯水中，得到溶液B；
(4)包合反应
将步骤(3)得到的溶液B进行均质，同时将步骤(2)得到的乳浊液A缓慢滴加到所述溶液B中，均质后得到烟用油膏羟丙基-β-环糊精包合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，以总重100份计，粉碎的烟叶为5-15份，其余为乙醇水溶液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，混合物进行机械搅拌的条件是60-80℃回流250-350rpm，得到的滤液在50-60℃，0.07-0.1Mpa条件下进行减压浓缩。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中的分散剂是一种或多种选自乙醇、丙二醇或甘油的分散剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中磁力搅拌的转速为350-450rpm，温度20-30℃，搅拌时间为5-30min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于以重量份计，步骤(2) 和(3)中乳浊液A和溶液B的总重为100份。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中均质的转速为10000-19000rpm，温度为3-5℃，均质时间为5-60min，乳浊液A的滴加速度为1滴/s。
8.一种根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的方法制备得到的烟用油膏的羟丙基-β-环糊精包合物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120718 |