CN102551207A - 一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂及其制备方法与应用，涉及一种用于减低卷烟主流烟气中有害成分的中草药添加剂及制备方法与应用。包括海螵蛸、禹余粮和乌梅，禹余粮与海螵蛸的重量比为1～10:100，乌梅与海螵蛸的重量比为1～6:100。其制备方法包括以下步骤：(1)制备禹余粮和海螵蛸的混合粉末；(2)制备乌梅提取物；(3)制备添加剂粉末；(4)制备中草药添加剂剂。本发明的有益效果是：本发明对烟气中的氰化氢有脱除作用，海螵蛸碱性强、活性高，吸附面积大、吸附作用强，且对氰化氢有中和和吸留作用。

Description

一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂及其制备方法与应用

技术领域

    本发明属于轻工业领域中的烟草制品技术领域，主要涉及一种用于减低卷烟主流烟气中有害成分的中草药添加剂及制备方法与应用。

背景技术

氰化氢是卷烟烟气中最具纤毛毒性的物质，烟气中的氰化氢经呼吸道迅速吸收进入机体，与高铁型细胞色素氧化酶结合变成氰化高铁型细胞色素氧化酶，失去传递氧的作用，引起组织缺氧而中毒。氰化氢(HCN)是一种高挥发性的A类剧毒物，对人体阈值仅l0ppm。卷烟中的氰化氢主要由烟草中氨基酸及相关化合物在700～1000℃裂解产生，也是烟草中硝酸盐和含氮化合物在燃吸过程中的氧化分解产物，吸入氰化氢既对人体有害，更是重要的环境污染物之一，美国卷烟市场调查，认为氰化氢的含量均值为181μg·cig^-1，释放量在7μ~562μg·cig^-1；加拿大卷烟市场调查表明：氰化氢含量的检测结果为53～550μg·cig^-1，我国其主流烟气中的氰化氢含量约为30~300μg·cig^-1。

目前，对如何有效选择性地降低烟气中氰化氢含量已经做了大量研究，如利用活性炭及硅胶的吸附作用，离子交换树脂的截留作用，利用载体负载Cu、Co、Ag和Cr(Ⅵ)等金属离子的脱除作用等，但这些方法有的选择性不高、有的价格高、有的使用安全性不能保证、有的影响卷烟吸味，因此使工业化应用受到限制。因此，研究减低卷烟主流烟气中氰化氢含量的技术对提高卷烟吸食的安全性、保护人类健康、减少环境污染是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上面所述缺陷，提供一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂，能有效减低卷烟主流烟气中有害成分氰化氢，提高卷烟吸食的安全性且不影响卷烟吸味。

本发明的另一目的在于提供一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂的制备方法及一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂的应用。

本发明的目的是通过下述方法实现的：

一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂，其特征是包括海螵蛸、禹余粮和乌梅，禹余粮与海螵蛸的重量比为1～10:100，乌梅与海螵蛸的重量比为 1～6:100。

一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、取禹余粮和海螵蛸分别粉碎为60～100目粉末，混匀，用0.5mol/L～1.5mol/L的KOH或NaOH浸泡24～48小时，煮沸2～4小时，用食用水漂洗至pH值为9.7～10.2，60～80℃干燥4～5小时，105～125℃活化2～4小时，过60～100目筛，制得禹余粮和海螵蛸的混合粉末；

(2)、取乌梅打碎破核，用6～8倍量浓度为30～70%的乙醇浸渍24～48小时，水浴回流2～3次，每次2～4小时，合并回流提取液，1～10℃冷藏22～26小时后，高速离心，离心液真空浓缩至55℃时相对密度0.80～1.2g/ml，制得乌梅提取物；

(3)、将步骤(2)所得乌梅提取物的70%～90%与步骤(1)所得禹余粮和海螵蛸的混合粉末，混匀，105～125℃干燥活化2～4小时，过60～100目筛，制得添加剂粉末；

(4)、以步骤(3)所得添加剂粉末为底料，用步骤(2)所得的剩余乌梅提取物为黏合剂，用沸腾制粒工艺制成含水量1%～3%的颗粒，过40～80目筛，制得中草药添加剂剂。

所述步骤(4)的沸腾制粒条件为：进风温度55～75℃，物料温度40～45℃。

本发明所述的中草药添加剂用于加入卷烟滤棒中制成复合滤棒，其添加量为10～60mg·cig^-1，优选添加量为30mg·cig^-1。

本发明的有益效果是：

1、氰化氢的毒性来至于它对金属离子（Fe²⁺、Fe³⁺）的超强配位能力，本发明为中草药添加剂，禹余粮及海螵蛸中含有Fe³⁺及多种微量金属元素，对烟气中的氰化氢有脱除作用，在常温条件下可显著降低卷烟主流烟气中氰化氢含量，降低率可达20%～40%。

2、海螵蛸主要含CaCO₃具有疏松多孔的超微结构，碱性强、活性高，吸附面积大、吸附作用强，且对氰化氢有中和和吸留作用。

3、具有对氰化氢的选择性脱除作用，对吸味影响不大。

4、由于原料都为无机物，作用稳定性高存放6个月，其吸附效率不变。

5、制造简单，质量稳定，成本低廉，使用安全。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但应理解本发明的范围非仅限于这些实施例的范围。

实施例1

称取海螵蛸10000g，禹余粮100g，乌梅100g，按以下步骤制备：

取海螵蛸、禹余粮分别粉碎为60目粉末，混匀，用 0.5mol/L的NaOH浸泡24小时，煮沸3小时，用食用水漂洗至pH值为9.7，沥干，60℃干燥4小时， 110℃活化2小时，过60目筛，制得海螵蛸禹余粮混合粉末。

取乌梅打碎破核，加6倍量浓度为30%的乙醇浸渍24小时，水浴回流2次，每次2小时，合并回流提取液，10℃冷藏24小时后，高速离心，离心液真空浓缩至55℃时相对密度为0.80 g/ml，制得乌梅提取物。 

取海螵蛸禹余粮混合粉末，添加70%的乌梅提取物，混匀，110℃干燥话化2小时，过60目筛，制得添加剂粉末。将添加剂粉末作为底料，以剩余乌梅提取物为黏合剂，用沸腾制粒工艺制成含水量2.1%的颗粒，沸腾制粒条件设定为：进风温度55℃，物料温度45℃，过40目筛，制得中草药添加剂。

将所制备的中草药添加剂筛取40目颗粒，按10mg·cig^-1制成二元复合滤棒，卷接成卷烟，在Filtrona COA200抽烟机上抽吸（抽烟容量35ml/min）,用1mol/LNaOH溶液收集主流烟气中的HCN释放量，用异烟酸-巴比妥酸法检测收集液的的HCN含量，与未添加中草药添加剂颗粒的卷烟进行对照，结果表明，与对照卷烟比较，本发明所制备的中草药添加剂颗粒可使主流烟气中的氰化氢（HCN）含量降低20.1%。

实施例2

称取海螵蛸10000g，禹余粮500g，乌梅300g，按以下步骤制备：

取海螵蛸、禹余粮分别粉碎为80目粉末，混匀，用 1.0mol/L的NaOH浸泡36小时，煮沸2小时，用食用水漂洗至pH值为9.7，沥干，70℃干燥5小时， 105℃活化3小时，过70目筛，制得海螵蛸禹余粮混合粉末。

取乌梅打碎破核，加8倍量40%的乙醇，浸渍36小时，水浴回流3次，每次2小时，合并回流提取液，1℃冷藏22小时，高速离心，离心液真空浓缩至55℃时相对密度为1.01g/ml，制得乌梅提取物。 

取海螵蛸禹余粮混合粉末，添加80%的乌梅提取物，混匀，105℃干燥活化3小时，过70目筛，制得添加剂粉末。将添加剂粉末作为底料，以剩余的乌梅提取物为黏合剂，用沸腾制粒工艺制成含水量1.4%的颗粒，沸腾制料条件为：进风温度75℃，物料温度40℃，过50目筛，制得中草药添加剂。

将所制备的中草药添加剂筛取50目颗粒，按30 mg·cig^-1制成二元复合滤棒，卷接成卷烟，在Filtrona COA200抽烟机上抽吸（抽烟容量35ml/min）,用1mol/LNaOH溶液收集主流烟气中的HCN释放量，用异烟酸-巴比妥酸法检测收集液的的HCN含量，与未添加中草药添加剂颗粒的卷烟进行对照，结果表明，与对照卷烟比较，本发明所制备的中草药添加剂颗粒可使主流烟气中的氰化氢（HCN）含量降低27.6%。

实施例3

称取海螵蛸10000g，禹余粮1000g，乌梅600g，按以下步骤制备：

取海螵蛸、禹余粮分别粉碎为100目粉末，混匀，用 1.5mol/L的NaOH浸泡48小时，煮沸4小时，用食用水漂洗至pH值为10.2，80℃干燥4.5小时， 125℃活化4小时，过100目筛，制得海螵蛸禹余粮混合粉末。

取乌梅打碎破核，加6倍量浓度为50%的乙醇，浸渍48小时，水浴回流3次，第一次4小时，第二次2小时，合并回流提取液，5℃冷藏26小时，高速离心，离心液真空浓缩至55℃时相对密度为1.18g/ml，制得乌梅提取物。 

取海螵蛸禹余粮混合粉末，添加80%的乌梅提取物混匀、120℃干燥活化4小时，过100目筛，制得添加剂粉末。将添加剂粉末作为底料，以剩余乌梅提取物为黏合剂，用沸腾制粒工艺制成含水量2.8%的颗粒，沸腾制粒条件为：进风温度65℃，物料温度45℃，过70目筛，制得中草药添加剂。

将所制备的中草药添加剂筛取70目颗粒，按60 mg·cig^-1制成二元复合滤棒，卷接成卷烟，在Filtrona COA200抽烟机上抽吸（抽烟容量35ml/min）,用1mol/LNaOH溶液收集主流烟气中的HCN释放量，用异烟酸-巴比妥酸法检测收集液的的氰化氢（HCN）含量，与未添加中草药添加剂颗粒的卷烟进行对照，结果表明，与对照卷烟比较，本发明所制备的中草药添加剂颗粒可使主流烟气中的氰化氢含量降低39.7%。

实施例4

称取海螵蛸10000g，禹余粮700g，乌梅400g，按以下步骤制备：

取海螵蛸、禹余粮分别粉碎为100目粉末，混匀，用 1.0mol/L的NaOH浸泡48小时，煮沸4小时，用食用水漂洗至pH值为10.0，沥干，75℃干燥4小时， 110℃活化3小时，过100目筛，制得海螵蛸禹余粮混合粉末。

取乌梅打碎破核，加7倍量浓度为70%的乙醇，浸渍48小时，水浴回流2次，第一次3小时，第二次1小时，合并回流提取液，10℃冷藏24小时，高速离心，离心液真空浓缩至55℃时相对密度为1.03g/ml，制得得乌梅提取物。 

取海螵蛸禹余粮混合粉末，添加70%的乌梅提取物混匀、120℃干燥活化3小时，过100目筛，制得添加剂粉末。将添加剂粉末作为底料，以剩余乌梅提取物为黏合剂，用沸腾制粒工艺制成含水量1.3%的颗粒，沸腾制粒条件为：进风温度65℃，物料温度40℃，过60目筛，制得中草药添加剂。

将所制备的中草药添加剂筛取60目颗粒，按40 mg·cig^-1制成二元复合滤棒，卷接成卷烟，在Filtrona COA200抽烟机上抽吸（抽烟容量35ml/min）,用1mol/LNaOH溶液收集主流烟气中的HCN释放量，用异烟酸-巴比妥酸法检测收集液的的氰化氢（HCN）含量，与未添加中草药添加剂颗粒的卷烟进行对照，结果表明，与对照卷烟比较，本发明所制备的中草药添加剂颗粒可使主流烟气中的氰化氢含量降低38.7%。

试验结果与分析

一、试验方法和结果

将以上实施例中所制备的中草药添加剂分别按二元复合嘴棒卷烟生产标准和卷烟生产标准卷接成卷烟，按GB/T5606和GB/T19609标准在Filtrona COA200抽烟机上抽吸，并按国家烟草行业关于卷烟 主流烟气中氰化氢的测定连续流动法（YC/T253-2008）操作，用1mol/LNaOH溶液收集主流烟气中的HCN释放量，用异烟酸-巴比妥酸法检测收集液的的氰化氢（HCN）含量，并与未添加中草药添加剂颗粒的卷烟和国家标准对照卷烟（红双囍）进行对照试验，结果见表1。 

二、试验结果分析

实验结果表明：

1．与空白卷烟相比，使用中草药添加剂复合滤嘴的卷烟其主流烟气中的HCN释放量可降低10.13%～39.73%,平均可降低27.25; 平均粒相中HCN的释放量可降低约9%。表明本试验项目的中草药添加剂可以赋予卷烟滤嘴具有脱除卷烟主流烟气中氰化氢含量的功效。

   2.试验结果还表明卷烟的其余烟用辅材及辅料的HCN含量均低于0.1%。可忽略不计。

Claims (5)

1.一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂，其特征在于：包括海螵蛸、禹余粮和乌梅，所述禹余粮与海螵蛸的重量比为1～10:100，所述乌梅与海螵蛸的重量比为 1～6:100。

2.权利要求1所述的一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、取禹余粮和海螵蛸分别粉碎为60～100目粉末，混匀，用0.5mol/L～1.5mol/L的KOH或NaOH浸泡24～48小时，煮沸2～4小时，用食用水漂洗至pH值为9.7～10.2，60～80℃干燥4～5小时，105～125℃活化2～4小时，过60～100目筛，制得禹余粮和海螵蛸的混合粉末；

(2)、取乌梅打碎破核，用6～8倍量浓度为30～70%的乙醇浸渍24～48小时，水浴回流2～3次，每次2～4小时，合并回流提取液，1～10℃冷藏22～26小时后，高速离心，离心液真空浓缩至55℃时相对密度为0.80～1.2g/ml，制得乌梅提取物；

(3)、将步骤(2)所得乌梅提取物的70%～90%与步骤(1)所得禹余粮和海螵蛸的混合粉末，混匀，105～125℃干燥活化2～4小时，过60～100目筛，制得添加剂粉末；

(4)、以步骤(3)所得添加剂粉末为底料，用步骤(2)所得的剩余乌梅提取物为黏合剂，用沸腾制粒工艺制成含水量1%～3%的颗粒，过40～80目筛，制得中草药添加剂剂。

3.根据权利要求2所述的一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)的沸腾制粒条件为：进风温度55～75℃，物料温度40～45℃。

4.权利要求1所述的一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添加剂，其特征在于：所述的中草药添加剂用于加入卷烟滤棒中制成复合滤棒，其添加量为10～60mg·cig^-1。

5.根据权利要求5所述的一种用于减低卷烟主流烟气中氰化氢的中草药添剂，其特征在于：所述添加量为30mg·cig^-1。