CN112227110B - 一种调节烟气pH值卷烟纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种调节卷烟pH值的卷烟纸及其制备方法。本发明利用微胶囊技术将有机酸类物质进行包裹，采用复凝聚法制备成多核囊芯的微胶囊助剂，将该助剂在卷烟纸生产的施胶段进行添加。本发明以挥发性和/或非挥发性有机酸为囊芯，以制备调节pH值的卷烟纸。所述的有机酸微胶囊可以克服挥发性物质在卷烟纸上应用的局限性，可以增加有机酸的含量，克服因有机酸添加量过高造成其与卷烟纸上碳酸钙的反应缺陷，并使有机酸在卷烟燃烧时被释放出来，真正发挥调节卷烟pH值的作用。

Description

一种调节烟气pH值卷烟纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及卷烟辅料领域，具体涉及一种调节烟气pH值卷烟纸及其制备方法。
背景技术
有机酸不仅在烟草生长过程中起着重要的作用，而且对卷烟的质量也有着重要的影响，尽管含量低，但其对卷烟感官质量的影响却远远大于多元酸和高级脂肪酸。有机酸对卷烟的吸食舒适度有相当重要的影响，如中和烟气、减少刺激性、影响着卷烟的香气和吃味。卷烟烟气主要指卷烟主流烟气，它的酸碱性是反映卷烟质量的一种指标，可综合反映卷烟烟气中化学组成和化学平衡。烟气pH值可表示卷烟燃烧时有机和无机组分的酸碱平衡状态，能够反映烟气强度、刺激性及卷烟抽吸的感官品质。因此通过对烟气pH值的调节，可以对烟气的酸碱平衡、香气质、主流烟气成分、抽吸品质产生重要的影响。
有机酸包括挥发性有机酸和非挥发性有机酸。挥发性有机酸在卷烟抽吸过程中能直接挥发进入烟气，对吃味和香气产生明显影响。而非挥发性有机酸可以调节烟气pH值，使吃味醇和，增强烟气浓度，间接影响烟草香气。而通过现有技术将酸类物质直接添加于卷烟纸上时，有机酸会与卷烟纸中的碳酸钙反应，造成卷烟纸透气度大幅波动，另外较强的酸性也会对造纸设备产生一定的腐蚀。这些原因也限制了有机酸在卷烟纸上大规模的应用。
发明内容
本发明目的就是针对现有有机酸在卷烟纸上应用的技术空白，提供一种调节卷烟pH值的卷烟纸及其制备方法。所述含有有机酸微胶囊的卷烟纸，可大幅降低挥发性有机酸在卷烟纸存放过程中的挥发速度；也可克服因有机酸添加量过高造成其与卷烟纸上碳酸钙的反应缺陷，使有机酸在卷烟燃烧时才被释放出来，真正发挥调节卷烟pH值的作用。
为实现上述目的，本发明提供了一种调节烟气pH值卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）将带有正负电荷的微胶囊壁材原料溶于蒸馏水中，充分搅拌后，然后加入有机酸类囊芯，用高速分散机在7500-10000r/min条件下乳化6-15min，制得微胶囊乳状液；
（2）将步骤（1）所得微胶囊乳状液在40±5℃的恒温条件下，以速度600-1000r/min进行搅拌，搅拌20-90min后，滴加醋酸溶液调节pH值为4.8-5.5，形成包覆多核囊芯的微胶囊，并持续加热搅拌1-2h，得到第一溶液；
（3）在步骤（2）所得第一溶液中加入谷丙酰胺转氨酶进行固化，固化2.5-3.5h后加入第一溶液质量0.1%-0.3%的防腐剂，得到微胶囊溶液；
（4）将步骤（3）制备得到的微胶囊溶液在卷烟纸生产的施胶段加入到涂布料中，涂布量为3-25g/m2，之后110-130℃烘干，制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
在本发明的一个具体实施方案中，步骤（1）所述的带有正负电荷的微胶囊壁材原料选自明胶、***胶、壳聚糖、海藻酸钠、大豆分离蛋白、羧甲基纤维素钠中的一种或二种。
在本发明的一个具体实施方案中，步骤（1）所述的有机酸类囊芯选自非挥发性有机酸和/或挥发性有机酸。
在本发明的一个具体实施方案中，步骤（1）所述的有机酸类囊芯选自苯甲酸、苯乙酸、丁酸、异戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基戊酸、己酸、辛酸、柠檬酸、山梨酸、酒石酸、苹果酸、草酸、丙二酸、丁二酸、肉豆蔻酸、硬脂酸中的一种或多种。
在本发明的一个具体实施方案中，步骤（1）所述的微胶囊乳状液中，微胶囊壁材的质量浓度为1-6%，所述有机酸类囊芯的质量浓度为1-10%，并且所述的微胶囊壁材与有机酸类囊芯的质量比为2:1-1:3。
在本发明的一个具体实施方案中，步骤（1）所述的乳化时间为10min。
在本发明的一个具体实施方案中，步骤（1）的操作为：将步骤（1）所得微胶囊乳状液在40±5℃的恒温条件下，以速度600-1000r/min搅拌30min，然后滴加醋酸溶液调节pH值为4.8-5.5，形成包覆多核囊芯的微胶囊，并持续加热搅拌1h，得到第一溶液。
在本发明的一个具体实施方案中，步骤（2）所述的醋酸溶液的质量浓度为8-12%。优选质量浓度为10%
在本发明的一个具体实施方案中，其特征在于，步骤（3）所述的谷丙酰胺转氨酶的用量为所述微胶囊壁材质量的10-35%。
在本发明的一个具体实施方案中，步骤（3）所述的防腐剂选自甲酸钠、山梨醇、山梨酸钾、尼泊金甲酯、苯乙醇、甘油中的一种或多种。
本发明还提供了上述任一种制备方法制备得到的调节烟气pH值卷烟纸。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
（1）本发明以挥发性和/或非挥发性有机酸为囊芯，用微胶囊技术将有机酸类物质进行包裹，采用复凝聚法制备成多核囊芯的微胶囊助剂，将该助剂在卷烟纸生产的施胶段进行添加，制备方法简单，制备的微胶囊助剂能够稳定的涂布并留存在卷烟纸上，避免了传统有机酸，尤其是挥发性有机酸易挥发，不易在卷烟纸上留存的应用局限。
（2）本发明所述方法制备的微胶囊助剂，可以增加有机酸的含量，克服因有机酸添加量过高造成其与卷烟纸上碳酸钙的反应缺陷，使有机酸在卷烟燃烧时才被释放出来，真正发挥调节卷烟pH值的作用。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，下面结合具体实施例对本发明的主要内容作进一步的详细说明，但本发明的内容和保护范围不局限于下述特定的具体实施例。
实施例1
按下述方法制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
步骤（1）：称取明胶10g、***胶10g溶于蒸馏水中配制成质量浓度为2%的溶液，充分搅拌后，加入苯甲酸5g、山梨酸5g，用高速分散机在7500r/min条件下乳化15min，制得微胶囊乳状液；
步骤（2）：上述微胶囊乳状液在40±5℃的恒温条件下，以速度600r/min进行搅拌，搅拌20min后，滴加10%的醋酸溶液调节pH值为5.2，形成包覆多核囊芯的微胶囊，并持续加热搅拌1h，得到第一溶液；
步骤（3）：上述第一溶液中加入2g谷丙酰胺转氨酶进行固化，固化3h后加入2g防腐剂，得到微胶囊溶液；
步骤（4）：将上述制备得到的微胶囊溶液在卷烟纸生产的施胶段加入到涂布料中，涂布量为5g/m2，之后经120℃高温烘干，制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
实施例2
按下述方法制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
步骤（1）：称取明胶9g、羧甲基纤维素钠1g溶于蒸馏水中配制成质量浓度为2.5%的溶液，充分搅拌后，加入苯乙酸15g、辛酸5g、苹果酸10g，用高速分散机在9000r/min条件下乳化10min，制得微胶囊乳状液；
步骤（2）：上述微胶囊乳状液在40±5℃的恒温条件下，以速度850r/min进行搅拌，搅拌30min后，滴加10%的醋酸溶液调节pH值为4.9，形成包覆多核囊芯的微胶囊，并持续加热搅拌1hr，得到第一溶液；
步骤（3）：上述第一溶液中加入3.5g谷丙酰胺转氨酶进行固化，固化3h后加入0.8g防腐剂，得到微胶囊溶液；
步骤（4）：将上述制备得到的微胶囊溶液在卷烟纸生产的施胶段加入到涂布料中，涂布量为15g/m2，之后经120℃高温烘干，制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
实施例3
按下述方法制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
步骤（1）：称取壳聚糖10g、海藻酸钠5g溶于蒸馏水中配制成质量浓度为3%的溶液，充分搅拌后，加入2-甲基丁酸10g、丙二酸5g、酒石酸5g，用高速分散机在10000r/min条件下乳化12min，制得微胶囊乳状液；
步骤（2）：上述微胶囊乳状液在40±5℃的恒温条件下，以速度850r/min进行搅拌，搅拌30min后，滴加10%的醋酸溶液调节pH值为5.5，形成包覆多核囊芯的微胶囊，并持续加热搅拌1hr，得到第一溶液；
步骤（3）：上述第一溶液中加入3g谷丙酰胺转氨酶进行固化，固化3h后加入1g防腐剂，得到微胶囊溶液；
步骤（4）：将上述制备得到的微胶囊溶液在卷烟纸生产的施胶段加入到涂布料中，涂布量为20g/m2，之后经120℃高温烘干，制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
实施例4
按下述方法制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
步骤（1）：称取大豆分离蛋白20g、海藻酸钠4g溶于蒸馏水中配制成质量浓度为6%的溶液，充分搅拌后，加入丁酸21g、3-甲基戊酸10g、肉豆蔻酸3g、草酸3g、硬脂酸3g，用高速分散机在9000r/min条件下乳化10min，制得微胶囊乳状液；
步骤（2）：上述微胶囊乳状液在40±5℃的恒温条件下，以速度1000rpm进行搅拌，搅拌30min后，滴加10%的醋酸溶液调节pH值为5.5，形成包覆多核囊芯的微胶囊，并持续加热搅拌1h，得到第一溶液；
步骤（3）：上述第一溶液中加入7.2g谷丙酰胺转氨酶进行固化，固化3h后加入0.8g防腐剂，得到微胶囊溶液；
步骤（4）：将上述制备得到的微胶囊溶液在卷烟纸生产的施胶段加入到涂布料中，涂布量为3g/m2，之后经120℃高温烘干，制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
实施例5
按下述方法制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
步骤（1）：称取明胶24g、海藻酸钠4g溶于蒸馏水中配制成质量浓度为1%的溶液，充分搅拌后，加入异戊酸15g、己酸5g、柠檬酸10g、丁二酸10g，用高速分散机在8500r/min条件下乳化10min，制得微胶囊乳状液；
步骤（2）：上述微胶囊乳状液在40±5℃的恒温条件下，以速度700rpm进行搅拌，搅拌30min后，滴加10%的醋酸溶液调节pH值为5.3，形成包覆多核囊芯的微胶囊，并持续加热搅拌1h，得到第一溶液；
步骤（3）：上述第一溶液中加入5.6g谷丙酰胺转氨酶进行固化，固化3h后加入5.6g防腐剂，得到微胶囊溶液；
步骤（4）：将上述制备得到的微胶囊溶液在卷烟纸生产的施胶段加入到涂布料中，涂布量为8g/m2，之后经120℃高温烘干，制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
以不添加有机酸微胶囊的卷烟纸为空白对照，对空白对照及上述实施例制备的卷烟纸包括相同的烟丝分别制备成卷烟，对卷烟进行主流烟气pH值检测以及卷烟抽吸的感官评吸检测，结果见表1。
表1各试验例主流烟气pH值及感官评价检测结果。
Figure 214062DEST_PATH_IMAGE001
以上内容是结合具体的实施方案对本发明做出的进一步详细说明。对于本发明所属技术领域的技术专业人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出的明显变型，性能或者用途类似，都应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种调节烟气pH值卷烟纸的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将大豆分离蛋白20g、海藻酸钠4g溶于蒸馏水中配制成质量浓度为6%的溶液，充分搅拌后，加入丁酸21g、3-甲基戊酸10g、肉豆蔻酸3g、草酸3g、硬脂酸3g，用高速分散机在9000r/min条件下乳化10min，制得微胶囊乳状液；
（2）将步骤（1）所得微胶囊乳状液在40±5℃的恒温条件下，以速度1000r/min进行搅拌，搅拌30min后，滴加质量浓度为10%的醋酸溶液调节pH值为5.5，形成包覆多核囊芯的微胶囊，并持续加热搅拌1h，得到第一溶液；
（3）在步骤（2）所得第一溶液中加入7.2g谷丙酰胺转氨酶进行固化，固化3h后加入0.8g防腐剂，得到微胶囊溶液；
（4）将步骤（3）制备得到的微胶囊溶液在卷烟纸生产的施胶段加入到涂布料中，涂布量为3g/m2，之后120℃烘干，制备得到调节烟气pH值卷烟纸。
2.权利要求1所述的方法制备得到的调节烟气pH值卷烟纸。
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