CN102041174A - 苔青香型烟用香料的制备方法及其在卷烟加香中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苔青香型烟用香料的制备方法，包括如下步骤：1)将树苔浸膏或橡苔浸膏原料和携带剂按质量比1：3～6混合成均匀的原料溶液体系，然后进行脱气处理4～6分钟；2)将原料溶液体系用分子蒸馏装置分离、纯化为三级馏分，分子蒸馏的条件为：加料速率2～5ml/min,蒸馏温度50～110℃，绝对压力0.1～50Pa，刮膜器转速100～300r/min，第一级和第二级冷凝水温度为1～10℃，第三级使用液氮冷却；收集第一级馏分。本发明方法制备的苔青香型烟用香料，为均匀、澄清、稳定的液体香料，除掉了杂质而未引入新的杂质和有毒物质；构成其香气特征的关键香气成分相对含量在80%以上；工艺条件温和，无废水、废气、废渣排放，生产成本低，在卷烟调香中应用前景广阔。

Description

苔青香型烟用香料的制备方法及其在卷烟加香中的应用

技术领域

本发明涉及烟用香料的制备领域，具体涉及一种苔青香型烟用香料的制备方法及其在卷烟加香中应用。

背景技术

树苔和橡苔浸膏是用挥发性有机溶剂(常用石油醚)浸提(萃取)松萝科附生地衣类植物再蒸馏回收溶剂后的膏状物，具有独特的苔类物质自然清香和浓郁的树脂气息，是重要的天然香料。目前，各大烟草公司及其研究机构已越来越多地使用树苔、橡苔浸膏赋予卷烟产品独特的香气风格。

但是，这两种浸膏应用于卷烟加香加料时尚存在一些问题难以解决。一是香料中含有大量的色素、植物腊等杂质，导致其香气质量和纯度欠佳，且其色深质硬，给卷烟余味带来不利影响；二是浸膏很难溶于水或醇等溶剂，使用时容易有沉淀析出，给生产带来不便，为了提高浸膏在卷烟加香加料中的均匀性，常用一种或几种稳定剂改善浸膏在溶剂体系中的分散性能，并在加工过程中增加一道均质工艺以减小浸膏的颗粒，因此，工艺较为繁琐，并且稳定剂的选择往往是技术秘密；三是浸膏质量和成分随着土壤成分、气候条件、生长季节、生成年龄、收割时间、储运情况等变化而变化，易引起卷烟产品的质量波动；四是树苔、橡苔浸膏中还含有导致人过敏的一些成分(如阿兰酚)和相当数量的重金属元素，为卷烟产品的质量安全埋下了隐患。

目前，香料工业常采用水蒸气蒸馏、溶剂萃取、超临界萃取等方法将浸膏进一步加工成净油以替代浸膏。但是，在加工过程中，浸膏中的一些成分容易发生水解、热解、加成以及缩合等反应，会产生一些不利于产品质量和收率的副作用；其次，加工过程使用的有机溶剂多，废液废气严重污染环境，而且由于加工流程较多，也导致净油产品的收率不高，如传统的溶剂萃取法制备树苔净油，净油得率仅为1%～2%，超临界萃取法也就3%左右；更为重要的是，以上方法没有选择性和针对性，浸膏中的一些无效成分甚或对卷烟的余味有不利影响的成分仍存在于净油中，也就是说，加工过程无法针对浸膏的有效成分进行捕集，与原浸膏相比，无法大幅度提高净油的香气质量和纯度。

分子蒸馏又叫短程蒸馏，是一种特殊的液-液分离技术。由于具备蒸馏温度低，工作真空度高、受热时间短以及分离程度高等优点而特别适用于天然香料的分离与纯化，随着该技术的发展，目前有少量应用分子蒸馏技术制备和分离烟草净油、玫瑰精油的文献报道。但是，这些方法都以制备净油为最终目标，未考虑产品的生产成本和价格，将浸膏进一步加工成净油使用时，净油产品的价格明显攀升，更为重要的是，加工过程没有充分考虑浸膏中关键香气成分的富集和捕获，净油的香气质量和纯度较原浸膏无法大幅度提高。而且，目前尚未见到应用分子蒸馏技术加工树苔和橡苔浸膏的文献报道和专利，更未有采用分子蒸馏技术直接制备苔青香型香料的相关专利和文献报道。

而如果采用分子蒸馏技术将树苔及橡苔浸膏加工成为净油再加以使用时，也存在一些较为突出的问题，一是净油的质量虽较传统加工方法有所提高，但是净油的得率难以明显提高，二是树苔及橡苔浸膏制备过程中，需要对萃取用的有机溶剂进行蒸馏回收，树苔和橡苔浸膏中的有机溶剂残留量很低，导致其粘度非常大，流动性较差，直接加工时极易损坏分子蒸馏设备，三是浸膏原料综合利用效率低，产品附加值不高。因此需寻求一种新的方法，该方法能够将树苔或者橡苔浸膏加工制备成为一种直接应用于卷烟加香，其香气质量又能明显优于原浸膏或净油的新型香料。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种苔青香型烟用香料的制备方法。

本发明以树苔浸膏或橡苔浸膏为原料，选择一种携带剂将其分散后，采用分子蒸馏技术并通过分离参数的优化与调整，选择性富集原浸膏香料中的有效致香成分，直接将其加工制备成为一种新型的烟用香料。与现有的树苔和橡苔净油相比，本发明制备的香料的香气质量和纯度明显提高，香料中关键香气成分的相对含量高于80%，应用于卷烟加香时，能够更好的提升卷烟的内在质量，而且方法操作简便，易于工业化批量生产，产物的得率高，制得的香料的成本很低，能够显著降低卷烟的生产成本。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种苔青香型烟用香料在卷烟加香中应用。

为解决上述技术问题，本发明一种苔青香型烟用香料的制备方法，综合考虑生产成本及产品的应用范围，选择一种携带剂将浸膏原料分散后，借助于分子蒸馏技术在分离和纯化天然香料方面的优势，采用分子蒸馏技术直接将其加工制备成为一种新型的苔青香型烟用香料。由于树苔、橡苔浸膏的部分致香成分沸点较低，容易挥发，采用本发明，通过蒸馏工艺参数的调整，能够避免分离、纯化过程中关键香气成分的流失，使有效成分进一步富集，制得的苔青香型香料得率高，蒸馏后的残渣仍然具有原浸膏香料的部分功用，极大地增加了浸膏原料的经济附加值。

本发明提供的一种苔青香型烟用香料的制备方法，使用树苔浸膏或者橡苔浸膏作为香原料，以携带剂作为分散体系，采用分子蒸馏技术，包括如下步骤：

1)将树苔浸膏或橡苔浸膏原料和携带剂按质量比1：3～6混合后搅拌均匀或用匀浆机分散成均匀的原料溶液体系，然后进行脱气处理4～6分钟；

2)将步骤1）制得的原料溶液体系用刮膜式分子蒸馏装置分离、纯化为三级馏分，分子蒸馏的条件为：加料速率2～5ml/min,蒸馏温度50～110℃，绝对压力0.1～50Pa，刮膜器转速100～300 r/min，第一级和第二级冷凝水的温度为1～10℃，第三级使用液氮进行冷却；弃去极微量的第二级和第三级馏分，收集蒸馏后的第一级馏分。其中，第一级馏分为浅黄色至深黄色的均匀、透明液体，为本发明产物。

进一步地，步骤1)中，所述携带剂可为无水乙醇、水中的一种或二者的混和物。

进一步地，步骤1)中，所述脱气处理是指超声器或分子蒸馏设备自带脱气装置进行脱气处理，先行脱除一些沸点较低、无致香作用的小分子如烷烃等成分。采用脱气处理后，制备香料的物理性质及其化学成分更为稳定，香料中的关键香气成分能够更加有效的富集。

进一步地，所述步骤2)中本发明产物无须回收溶剂，可以直接应用于卷烟加香，具有明显改善和提升卷烟烟气的香气质量，减小卷烟刺激性，改善卷烟余味等作用，浸膏的残渣仍然具有原浸膏的部分功用，能够应用于相对低端的卷烟产品中。

本发明制备方法制得的主要产物色泽好，为淡黄色均匀、澄清液体，苔青香完全；贮存一月后，其香气香型稳定，密度、澄清度等指标基本不变；经高效液相色谱（HPLC）和原子吸收（AAS）检定，香料中不含有阿兰酚和重金属元素等成分，说明制得的烟用香料在去除原香料中杂质和有害成分的同时，未引入新的有毒物质；经色谱-质谱联用仪（GC/MS）测定，产物中柔扁枝衣酸乙酯、β-苔黑酚羧酸甲酯、苔黑酚单甲醚、扁枝衣酸乙酯等关键香气成分含量在80%以上，说明制得的香料中关键香气成分得到了有效富集。

为解决上述第二个技术问题，本发明一种苔青香型烟用香料在卷烟加香中应用。

本发明产物无须回收溶剂，可直接稀释后应用于卷烟加香，即把本发明香料与浓度为50%-95%的乙醇溶液配制成卷烟添加剂加入卷烟中，该香料的添加比例为烟丝质量的0.01%-10%。

本发明制备的苔青香型烟用香料中，由于关键香气成分得到选择性的有效富集，柔扁枝衣酸乙酯、β-苔黑酚羧酸甲酯、苔黑酚单甲醚、扁枝衣酸乙酯等相对含量在80%以上，香料香气与烟丝充分协调，更加充分的赋予了卷烟青滋香的风格特征。

本发明的有益效果：本发明方法制备的苔青香型烟用香料，性状为均匀、澄清的液体香料，除掉了浸膏的色素、植物腊等成分以及阿兰酚、重金属等有害成分而未引入新的杂质和有毒物质；构成其香气特征的关键香气成分柔扁枝衣酸乙酯、β-苔黑酚羧酸甲酯、苔黑酚单甲醚、扁枝衣酸乙酯等相对含量在80%以上，香料的香气质量和纯度较原浸膏大幅度提高；该香料具有一定的稳定性，其作为烟用添加剂的主要物理指标及主要化学成分不随时间的变化而变化；该香料无须回收溶剂，可直接应用于卷烟的加香工艺，明显提高卷烟的香气质和量，减小刺激性，改善余味；本发明方法蒸馏后的浸膏残余物仍然具有原浸膏的部分功能，能够应用于相对低端的产品中；本发明方法为纯物理分离纯化过程，工艺条件温和，能够极好地保护热敏性的香气成分，本发明使用的溶剂较少，整个生产过程无废水、废气、废渣排放，减少了对环境的污染，生产成本较少，适用于工业化批量生产。

具体实施方式

本发明将在以下的实施例中作更详细的说明，但并不限制本发明。

实施例1

一种苔青香型烟用香料的制备方法，包括如下步骤：

称取质量比为1：3的树苔浸膏与无水乙醇共150g，经匀浆机分散成均匀的体系，将体系超声脱气4分钟后加入刮膜式分子蒸馏装置的料液瓶中，打开冷却循环水，将第一级和第二级冷凝水的温度设为5℃，第三级采用液氮冷凝，调整装置的参数至蒸馏温度为70℃，刮膜器转速为250 r/min，绝对压力为0.1Pa时开始以3ml/min的速率加料，共收集到产物104.18 g。

产物色泽好，为淡黄色均匀、澄清液体，苔青香完全；贮存一月后，其香气香型稳定，密度、澄清度等指标基本不变；经高效液相色谱和原子吸收检定，香料中不含有阿兰酚和重金属元素等成分；经色谱-质谱联用仪测定，产物中柔扁枝衣酸乙酯、β-苔黑酚羧酸甲酯、苔黑酚单甲醚、扁枝衣酸乙酯等有效成分含量在86.46%以上。

将上述制备方法得到的苔青香型烟用香料，用50%的乙醇溶液稀释，加入卷烟中，香料的添加比例为烟丝质量的0.01%，卷烟经具有行业资质的评委评吸认为：与对照卷烟相比，使用本发明产物后，卷烟的香气质明显提升，香气清新、明亮、纯正，口腔刺激性小，口感变好。

实施例2

一种苔青香型烟用香料的制备方法，包括如下步骤：

称取质量比为1：6的橡苔浸膏与70%乙醇共150g，经匀浆机分散成均匀的体系，将体系超声脱气5分钟后加入刮膜式分子蒸馏装置的料液瓶中，打开冷却循环水，将第一级和第二级冷凝水的温度设为2℃，第三级采用液氮冷凝，调整装置的参数至蒸馏温度为50℃，刮膜器转速为300 r/min，绝对压力为2.5Pa时开始以2ml/min的速率加料，共收集到产物110.53 g。 

产物色泽好，为淡黄色均匀、澄清液体，天然感、新鲜感好，香气完全；贮存一月后，其香气香型稳定，密度、澄清度等指标基本不变；经高效液相色谱和原子吸收检定，香料中不含有阿兰酚和重金属元素等成分；经色谱-质谱联用仪测定，产物中柔扁枝衣酸乙酯、β-苔黑酚羧酸甲酯、苔黑酚单甲醚、扁枝衣酸乙酯等有效成分含量在82.87%以上。

将上述制备方法得到的苔青香型烟用香料，用75%的乙醇溶液稀释后，加入加入卷烟中，香料的添加比例为卷烟质量的5%，卷烟经具有行业资质的评委评吸认为：与对照卷烟相比，使用本发明产物后，卷烟的烟气协调性变好，香气优雅细腻，木质气息减少，香气量增加，余味回甜。

实施例3

一种苔青香型烟用香料的制备方法，包括如下步骤：

称取质量比为1：4的树苔浸膏与水共150g，经匀浆机分散成均匀的体系，将体系超声脱气6分钟后加入刮膜式分子蒸馏装置的料液瓶中，打开冷却循环水，将第一级和第二级冷凝水的温度设为8℃，第三级采用液氮冷凝，调整装置的参数至蒸馏温度为110℃，刮膜器转速为200 r/min，绝对压力为50Pa时开始以5ml/min的速率加料，共收集到产物90.20 g。 

产物色泽较好，为深黄色均匀液体，苔青香较完全；贮存一月后，其香气香型稳定，密度、澄清度等指标基本不变；经高效液相色谱和原子吸收检定，香料中不含有阿兰酚和重金属元素等成分；经色谱-质谱联用仪测定，产物中柔扁枝衣酸乙酯、β-苔黑酚羧酸甲酯、苔黑酚单甲醚、扁枝衣酸乙酯等有效成分含量在80.31%以上。

将上述制备方法得到的苔青香型烟用香料加入卷烟中，香料的添加比例为烟丝质量的10%，卷烟经具有行业资质的评委评吸认为：与对照卷烟相比，使用本发明产物后，烟气抱团，透发，浓郁醇厚，圆润细腻，余味较纯正，口腔刺激性小，口感变好。

 

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.苔青香型烟用香料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将树苔浸膏或橡苔浸膏原料和携带剂按质量比1：3～6混合后搅拌均匀或用匀浆机分散成均匀的原料溶液体系，然后进行脱气处理4～6分钟；

2)将步骤1）制得的原料溶液体系用刮膜式分子蒸馏装置分离、纯化为三级馏分，分子蒸馏的条件为：加料速率2～5ml/min,蒸馏温度50～110℃，绝对压力0.1～50Pa，刮膜器转速100～300 r/min，第一级和第二级冷凝水的温度为1～10℃，第三级使用液氮进行冷却；弃去极微量的第二级和第三级馏分，收集蒸馏后的第一级馏分，为本发明产物。

2.根据权利要求1所述的一种苔青香型烟用香料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述携带剂为无水乙醇、水中的一种或二者的混和物。

3.根据权利要求1所述的一种苔青香型烟用香料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述脱气处理是用超声器或分子蒸馏设备自带脱气装置进行脱气处理。

4.如权利要求1-3中任意所述苔青香型烟用香料的制备方法所制得的苔青香型烟用香料在卷烟加香中应用，其特征在于：将苔青香型烟用香料与浓度为50%-95%的乙醇溶液配制成卷烟添加剂加入卷烟中，该香料的添加比例为烟丝质量的0.01%-10%。