CN110747058A - 一种加热不燃烧卷烟专用植物香料的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加热不燃烧卷烟专用植物香料的提取方法。将植物原料粉碎后与纯水混合均匀置于干馏设备中，然后在室温～130℃，131～240℃，241～350℃，351～500℃四个温度段中进行连续加热裂解，最后在干馏设备的出料端收集气体和液体，经冷凝后得到所需的专用香料。本发明工艺简单，对环境友好，适合工业化生产。所得植物香料的香气纯正，不含任何化学气息，特别适合在加热不燃烧卷烟中使用，与对照相比在提升香气、抑制杂气上有很大提升，烟支香气层次感丰富，特征香气明显，口感舒适，香气优美，植物香气还原程度高，能显著提升加热不燃烧卷烟的吸味品质。
Description
技术领域
本发明属于加热不燃烧卷烟技术领域，具体是涉及一种加热不燃烧卷烟专用植物香料的制备方法。
背景技术
加热不燃烧卷烟是近年来世界范围内烟草产品的一次重要创新突破，与传统卷烟相比，加热不燃烧卷烟在显著降低危害、减少测流烟气、避免烟灰飞散的同时，可以提供类似于传统卷烟的抽吸效果与吸味享受，因此获得了市场的认可。菲莫烟草集团的IQOS和英美烟草集团的GLO电加热不燃烧卷烟，在日本、韩国、欧洲等市场取得了非常显著的销售成绩，并呈现出良好的发展势头。
相比传统卷烟，加热不燃烧卷烟最大的技术优势在于烟草原料不经过燃烧，而是通过250-500℃加热干馏获得烟气，从而显著降低了有害成分的释放。但由于烟气成分由燃烧释放变成了加热干馏释放，对烟气的香气成分构成造成了较大影响。很多烟草的特征香气成分需要在烟草原料燃烧过程中通过裂解及发生复杂的反应才能够充分释放，而在加热不燃烧状态下不能充分释放出来，为了保证类似的抽吸品质就需要对这些香气成分进行补充。卷烟香料技术是卷烟制造中的核心技术之一，对烟叶或叶组配方存在的缺陷进行修饰，通过加料加香可以达到改善烟草的韧性和燃烧性，减轻烟气的刺激性，提高烟草防腐的能力。通过加香还可以提高产品的香味特征，以掩盖杂气和衬托香气，丰富和矫正卷烟的香味，并使卷烟香味保持稳定不变。此外，利用香料物质还可以对某种气味具有遮蔽性的作用，对卷烟中存在的杂气也能予以掩盖、稀释和中和。另一方面还能在保证外加香与烟香的基础上，赋予卷烟不同的香气风格，以满足不同消费者的需要。
传统的烟用香精香料一般采用醇提、水提或是分子蒸馏等方式从天然植物中提取得到，这些香料在传统卷烟中充分发挥作用需要经过燃烧后发生复杂的化学变化，而加热不燃烧卷烟的工作温度在250-500℃区间，因此对植物香料的挥发性和低温裂解性能都会有不同的要求。目前，常规提取方法所制备的植物香料在加热不燃烧卷烟中的添加效果并不理想，随着加热不燃烧卷烟产品的普及，亟需开展对加热不燃烧卷烟专用香料的研究，填补这一方面的空白。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种加热不燃烧卷烟专用植物香料的提取方法，所得香料能够更好地适应加热不燃烧卷烟的使用条件，显著提升加热不燃烧卷烟的吸味品质。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数。
一种加热不燃烧卷烟专用植物香料的提取方法，包括以下步骤：
(1)将植物原料粉碎至40～80目，然后在植物粉末中添加0.5～1倍的纯水，混合均匀；
(2)将混合物置于干馏设备中，按顺序在室温～130℃，131～240℃，241～350℃，351～500℃四个温度段中进行连续加热裂解，每个温度段以5～10℃/min的升温速率进行加热，并在达到每个温度段的最高温度时持续加热90min；
(3)在干馏设备的出料端收集气体和液体，合并后在2～8℃条件下冷凝，即得到所需的加热不燃烧卷烟专用植物香料。
所述的植物原料优选为烟草、薄荷叶、咖啡、玫瑰及百香果等无毒性的植物原料。
为提升提取效率，需增加植物原料的接触表面积，对植物原料进行粉碎，粉碎目数优选为50-60目；
在植物粉末中添加纯水是为了更好的提取低沸点的精油物质，优选水分添加量为植物粉末的0.6～0.8倍。
所述的加热裂解的四个温度段，第一阶段室温～130℃属于湿馏，物料中添加的水分在加热升温过程中会生成水蒸气，在水蒸气存在的状况下能够降低植物原料中某些精油成分的沸点，更好地带出这个温度段的香气物质；而130℃之后的三个温度段则属于干馏气化阶段，通过模拟加热不燃烧卷烟的温度模式进行加热裂解，再经过冷凝后收集香气物质；特定的升温速率、以及特定温度下的持续加热时间能够更好地收集不同挥发性和沸点的香气物质。
优选的冷凝温度优选为2～5℃。
所述的干馏设备的进料端高度高于出料端5～10cm，进料端与出料端的高度差有利于液态香气物质从出料端流出，增加得率，优选的高度差为5～8cm。
植物原料在不同的气氛下会生成不同的产物，同时气体流动还可带动香气物质的流动，加快提取效率。故所述的干馏设备中的气氛采用空气、氧气或氮气，优选为空气，气体流速优选为0.3～0.5cm/s。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明根据加热不燃烧的裂解原理设计提取工艺，在特殊设定的温度条件下对植物原料中的香气物质进行充分提取，所得植物香料的香气纯正，不含任何化学气息。
2、本发明将干馏和水蒸气蒸馏提取相结合，能够将植物原料中的香气物质充分地提取出来，所得香料特别适合在加热不燃烧卷烟中使用，植物香气还原程度高，能显著提升加热不燃烧卷烟的吸味品质。
3、加热不燃烧卷烟在使用本发明制备的专用植物香料后，与对照相比在提升香气、抑制杂气上有很大提升，烟支香气层次感丰富，特征香气明显，口感舒适，香气优美，符合消费者心里和生理需求。
4、本发明方法工艺简单，对环境友好，适合工业化生产。
附图说明
图1为本发明提取方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定，所有基于本发明教导所做出的变化和等同替换均应属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，将烟草粉碎至60目，在烟草粉末中添加0.7倍的纯水，混合均匀，然后将混合物置于干馏设备中，在室温～130℃，131～240℃，241～350℃，351～500℃四个不同温度梯度加热裂解，每个温度段以6℃/min的升温速率进行加热，并分别在每个温度段的最高温度条件下(130℃，240℃，350℃和500℃时)持续加热90min；通入气体流速为0.3cm/s的空气，进料口与出料口高度差为6cm，在设备的出口端将气体和液体在3℃下冷凝收集装置收集产物，即得适用于加热不燃烧卷烟的香料。
实施例2
将薄荷叶粉碎至50目，在薄荷粉末中添加0.6倍的纯水，混合均匀，然后将混合物置于干馏设备中，在室温～130℃，131～240℃，241～350℃，351～500℃四个不同温度梯度加热裂解，每个温度段以7℃/min的升温速率进行加热，并在达到每个温度段的最高温度时持续加热90min；通入气体流速为0.4cm/s的空气，进料口与出料口高度差为5cm，在设备的出口端将气体和液体在2℃下冷凝收集装置收集产物，即得适用于加热不燃烧卷烟的香料。
实施例3
将咖啡粉碎至55目，在咖啡粉末中添加0.6倍的纯水，混合均匀，然后将混合物置于干馏设备中，在室温～130℃，131～240℃，241～350℃，351～500℃四个不同温度梯度加热裂解，每个温度段以5℃/min的升温速率进行加热，并在达到每个温度段的最高温度时持续加热90min；通入气体流速为0.4cm/s的空气，进料口与出料口高度差为8cm，在设备的出口端将气体和液体在4℃下冷凝收集装置收集产物，即得适用于加热不燃烧卷烟的香料。
实施例4
将玫瑰粉碎至60目，在玫瑰粉末中添加0.7倍的纯水，混合均匀，然后将混合物置于干馏设备中，在室温～130℃，131～240℃，241～350℃，351～500℃四个不同温度梯度加热裂解，每个温度段以8℃/min的升温速率进行加热，并在达到每个温度段的最高温度时持续加热90min；通入气体流速为0.3cm/s的空气，进料口与出料口高度差为7cm，在设备的出口端将气体和液体在3℃下冷凝收集装置收集产物，即得适用于加热不燃烧卷烟的香料。
实施例5
将百香果原料进行粉碎，目数为50目，在百香果粉末中添加0.6倍的纯水，混合均匀，然后将混合物置于干馏设备中，在室温～130℃，131～240℃，241～350℃，351～500℃四个不同温度梯度加热裂解，每个温度段以10℃/min的升温速率进行加热，并在达到每个温度段的最高温度时持续加热90min；通入气体流速为0.5cm/s的空气，进料口与出料口高度差为6cm，在设备的出口端将气体和液体在4℃下冷凝收集装置收集产物，即得适用于加热不燃烧卷烟的香料。
应用实施例
将上述实施例所制备的专用植物香料按照常规香料的添加量添加到加热不燃烧烟弹中，以同型号使用常规香料的烟弹作为对照，使用同型号电加热不燃烧卷烟烟具进行对比抽吸实验，并根据GB5606.4-2005标准进行感官评价，检测结果见下表1。
表1：实施例所得加热不燃烧卷烟感官评吸结果
| 编号 | 光泽 | 香气 | 谐调 | 杂气 | 刺激性 | 余味 | 总分 |
| 实施例1 | 5.0 | 28.8 | 5.0 | 11.3 | 18.5 | 21.3 | 89.9 |
| 实施例2 | 5.0 | 28.0 | 4.5 | 11.0 | 18.1 | 21.0 | 87.6 |
| 实施例3 | 5.0 | 28.4 | 5.0 | 11.1 | 18.2 | 21.1 | 88.8 |
| 实施例4 | 5.0 | 28.2 | 5.0 | 11.0 | 18.1 | 21.0 | 88.3 |
| 实施例5 | 5.0 | 28.0 | 4.5 | 11.0 | 18.0 | 21.0 | 87.5 |
| 对照 | 5.0 | 28.0 | 5.0 | 10.0 | 17.1 | 21.0 | 86.1 |
表1的试验结果表明：加热不燃烧卷烟在使用本发明制备的专用植物香料后，与对照相比在提升香气、抑制杂气上有很大提升，烟支香气层次感丰富，特征香气明显，口感舒适，香气优美，符合消费者心里和生理需求。
Claims (7)
1.一种加热不燃烧卷烟专用植物香料的提取方法，包括以下步骤：
(1)将植物原料粉碎至40～80目，然后在植物粉末中添加0.5～1倍的纯水，混合均匀；
(2)将混合物置于干馏设备中，按顺序在：室温～130℃，131～240℃，241～350℃，351～500℃四个温度段中进行连续加热裂解，每个温度段以5～10℃/min的升温速率进行加热，并在达到每个温度段的最高温度时持续加热90min；
(3)在干馏设备的出料端收集气体和液体，合并后在2～8℃条件下冷凝，即得到所需的加热不燃烧卷烟专用植物香料。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：所述的植物原料为烟草、薄荷叶、咖啡、玫瑰或百香果。
3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：植物原料粉碎的目数为50～60目。
4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：纯水添加量为植物粉末的0.6～0.8倍。
5.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：冷凝温度为2～5℃。
6.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：所述的干馏设备的进料端高度高于出料端5～10cm。
7.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：所述的干馏设备中的气氛为空气、氧气或氮气，气体流速0.3～0.5cm/s。
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