CN102920022B - 一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法；包括称取海藻酸或海藻酸盐、保湿剂，混合均匀，得到混合物，向混合物中加入溶剂，加热回流，得到添加剂；本发明还公开了该添加剂的应用；本发明原材料成本较低、简便易得、安全可靠、操作简便，易于工业化批量生产。

Description

一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于卷烟领域，具体地涉及一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法及其应用。

背景技术

我国在“卷烟危害性指标体系研究”基础上，首次确定了7项卷烟主流烟气中危害性最大的有害成分指标：CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚、巴豆醛。其中氨不仅会使吸烟者喉部出现收缩作用，减弱人体对疾病的抵抗力，而且会使卷烟吃味强度变大，产生刺激和辛辣味，影响卷烟的感官品质。

目前国内外对于卷烟烟气中氨的产生机理还没有很详细的研究，《烟草—生产,化学和技术》（Davis D L,Nielsen M T，化学工业出版社）中提到Johnson等研究发现蛋白质、氨基酸、硝酸盐以及铵盐是烟气中前体物质，在卷烟燃烧过程中上述物质发生燃烧和热裂解而产生氨。《烟草化学》（王新瑞主编，中国农业出版社）中提到烟草中的氨主要是在烟叶调制、陈化、发酵等加工过程中产生。

现有的技术中，主要是对卷烟烟气中亚硝胺含量的降低技术。例如，CN1335107A“降低卷烟烟气中亚硝胺含量的卷烟生产工艺”，该发明将海藻酸钠与沸石的混合溶液喷洒到烟丝上，以降低卷烟烟气中亚硝胺的含量。该方法主要的功能型物质是沸石（万密密等“沸石对亚硝胺的吸附及降解研究进展”）,海藻酸钠是辅助性物质，该方法是将海藻酸钠完全溶解后直接应用于烟丝。烟丝是由烟叶切丝形成，这样会导致生产过程的复杂化以及成本的大幅度提高。且亚硝胺是一类化合物的总称，烟草中含有3种类型的亚硝胺化合物，分别是挥发性亚硝胺，非挥发性亚硝胺，烟草特有亚硝胺（王新瑞主编《烟草化学》，中国农业出版社）。但氨是一个具体的物质，其与亚硝胺的分子量和化学性质都有较大差别，所以能降低亚硝胺含量的生产工艺不一定能降低氨含量。

国内外已经开展的一些关于降低卷烟主流烟气中氨含量的研究主要集中在对卷烟烟叶原料处理和对加工工艺参数的改进，以及对滤嘴纤维材料改性等领域。对于通过改进卷烟滤嘴来降低卷烟主流烟气中氨含量的研究报道很少。例如，徐阮园的论文“大米多孔淀粉制备工艺的优化及在卷烟过滤嘴中的应用”中，在糖化酶的作用下，通过调节反应过程中的酶活量、pH值、反应时间及反应温度等多个条件对大米淀粉进行水解改性，再经过交联制备了一种交联酯化大米多孔淀粉添加剂，以10mg/支的添加量将该添加剂加入卷烟滤嘴，g该滤嘴能降低卷烟主流烟气中的氨含量，但是该方法制备过程繁琐、控制反应的条件苛刻，工业化应用难度较大。因此，需要一种制备过程简单、反应易于控制的新型滤嘴，来简单地将降低卷烟主流烟气中的氨含量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供能简便地降低卷烟主流烟气中氨含量的物质；与交联酯化大米多孔淀粉滤嘴添加剂相比，本发明采用的原材料成本较低、简便易得、安全可靠、操作简便，易于工业化批量生产。

一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法，包括以下步骤：

1）称取海藻酸或海藻酸盐、保湿剂，混合均匀，得到混合物；

2）向步骤1）得到的混合物中加入溶剂，加热回流，得到添加剂；

所述保湿剂为乙酸钾、草酸钾、氯化钙、乳酸钾、乳酸钠、D-吡喃半乳糖醛酸、木糖醇、果胶、麦芽低聚糖醇、壳聚糖中的一种或两种以上混合物；

所述溶剂为水、乙醇或两者的混合溶剂。

所述海藻酸或海藻酸盐与保湿剂按照质量比1:2～10:1混合。

对溶剂的用量，满足能溶解保湿剂且浸没混合物即可，具体的用量不作限定。

果胶的分子量低于30万。壳聚糖的分子量低于10万。

所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸钙。

在加热回流后，可对产物进行冷却、过滤、干燥、研磨、过筛等处理。可采用球磨机进行研磨。

一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的应用，所述添加剂可添加到卷烟滤棒中使用。

进一步地，所述添加剂为20～100目颗粒。

进一步地，所述添加剂的添加量为每支5～30mg。

本发明具有如下优点：

1、滤嘴添加剂的加工原料安全、易得、价格低廉；

2、滤嘴添加剂的加工工艺简单、方便、可靠，易于实现工业化的批量生产；

3、制得的滤嘴能有效降低卷烟主流烟气中氨含量，每支卷烟主流烟气中的氨气释放量降低10%以上；

4、对卷烟的吸食品质无负面影响；

5、保湿剂通常直接应用于卷烟烟丝，用于保持烟丝水分，增加柔韧性，减少造碎，降低刺激性和改善吃味；本发明中保湿剂不应用于烟丝，而是与海藻酸盐复配以后作为滤棒添加剂以纳米颗粒形式应用于卷烟滤棒，以降低卷烟烟气中的氨含量。

具体实施方式

下面以实施例具体说明本发明的实质内容，但本发明的内容不限于此。

实施例1

一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法及其应用：

称取1.5g海藻酸钠和0.8g氯化钙混合均匀后，量取10ml无水乙醇，加热回流1小时后，冷却，过滤，干燥，研磨过筛，取40目之间的颗粒，得到复合的滤嘴添加剂，密封避光保存。

将上述滤嘴添加剂添加到醋酸纤维滤嘴中进行复合，添加量分别为5mg/cig、10mg/cig、30mg/cig，以不添加任何添加剂的醋酸纤维滤嘴作为空白对照样，按照标准抽吸条件在吸烟机上进行抽吸实验，并按照标准方法分别测定卷烟主流烟气中氨的含量，检测结果如表1所示。

表1滤嘴添加剂添加量对降氨效果的影响

添加量(mg/cig)	氨(μg/支)	氨降低率
			5	4.67	12％
10	4.07	23％
			30	3.72	30％
对照样	5.31-

表1的结果说明，本发明材料可以有效地降低卷烟主流烟气中的氨含量。此外，经具有行业资质的评委评吸后认为：本发明产物对卷烟的品质没有负面影响。

实施例2

一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法及其应用：

称取1.5g海藻酸钠、0.3g D-吡喃半乳糖醛酸和0.2g氯化钙混合均匀后，加入5ml去离子水，加热回流2小时后，冷却，过滤，干燥，研磨过筛，取60目之间的颗粒，得到滤嘴添加剂，密封避光保存。

将上述滤嘴添加剂添加到醋酸纤维滤嘴进行复合，添加量分别为5mg/cig、10mg/cig、30mg/cig，以不添加任何添加剂的醋酸纤维滤嘴作为空白对照样，按照标准抽吸条件在吸烟机上进行抽吸实验，并按照标准方法分别测定卷烟主流烟气中氨的含量，检测结果如表2所示。

表2滤嘴添加剂添加量对降氨效果的影响

添加量(mg/cig)	氨（μg/支）	氨降低率
			5	4.71	10％
10	4.41	16％
			30	3.93	25％
对照样	5.24-

表2的结果说明，本发明材料可以有效地降低卷烟主流烟气中的氨含量。此外，经具有行业资质的评委评吸后认为：本发明产物对卷烟的品质没有负面影响。

实施例3

一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法及其应用：

1）称取海藻酸、保湿剂，按照质量比1:2混合均匀，得到混合物；

2）向步骤1）得到的混合物中加入水和乙醇混合溶剂（比例1:1），加热回流1小时，得到添加剂；

所述保湿剂为乙酸钾、草酸钾、乳酸钾混合物（比例1:1:1）。

对水和乙醇的用量，满足能溶解保湿剂且浸没混合物即可，具体的用量不作限定。

在加热回流后，可对产物进行冷却、过滤、干燥、研磨、过筛等处理。之后将所述添加剂添加进卷烟滤棒中使用。所述添加剂为20目颗粒。所述添加剂的添加量为每支5mg。

实施例4

一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法及其应用：

1）称取海藻酸钙、保湿剂，按照质量比10:1混合均匀，得到混合物；

2）向步骤1）得到的混合物中加入乙醇，加热回流2小时，得到添加剂；

所述保湿剂为乳酸钠、木糖醇、果胶混合物（比例1:3:1）。

对乙醇的用量，满足能溶解保湿剂且浸没混合物即可，具体的用量不作限定。

在加热回流后，可对产物进行冷却、过滤、干燥、研磨、过筛等处理。之后将所述添加剂添加进卷烟滤棒中使用。所述添加剂为100目颗粒。所述添加剂的添加量为每支30mg。

实施例5

一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法及其应用：

1）称取海藻酸钾、保湿剂，按照质量比5:1混合均匀，得到混合物；

2）向步骤1）得到的混合物中加入水，加热回流1.5小时，得到添加剂；

所述保湿剂为麦芽低聚糖醇和壳聚糖混合物（比例1:3）。

对水的用量，满足能溶解保湿剂且浸没混合物即可，具体的用量不作限定。

在加热回流后，可对产物进行冷却、过滤、干燥、研磨、过筛等处理。之后将所述添加剂添加进卷烟滤棒中使用。所述添加剂为80目颗粒。所述添加剂的添加量为每支15mg。

对比例

将海藻酸钠添加到卷烟滤棒中，海藻酸钠60目，添加量为每支5mg/cig、10mg/cig、30mg/cig。按照标准抽吸条件在吸烟机上进行抽吸实验，并按照标准方法分别测定卷烟主流烟气中氨的含量，检测结果如表3所示。

表3不添加保湿剂时海藻酸钠的降氨效果

添加量（mg/cig）	氨（μg/支）	氨降低率
			5	5.32	3%
10	5.20	5%
			30	4.91	10%
对照样	5.46-

从表3中可以看出，不添加保湿剂时，当添加量达到30mg/cig，氨降低率才能达到10%。与表1和表2的数据相差很大。所以本发明的海藻酸盐和保湿剂一同添加到滤棒中，能很大的降低主流烟气中的氨含量。

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 (5)

1.一种用于降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）称取海藻酸或海藻酸盐、保湿剂，混合均匀，得到混合物；

2）向步骤1）得到的混合物中加入溶剂，加热回流，得到添加剂；

所述保湿剂为乙酸钾、草酸钾、氯化钙、乳酸钾、乳酸钠、D-吡喃半乳糖醛酸、木糖醇、果胶、麦芽低聚糖醇、壳聚糖中的一种或两种以上混合物;

所述溶剂为水、乙醇或两者的混合溶剂；所述海藻酸或海藻酸盐与保湿剂按照质量比1:2～10:1混合。

2.根据权利要求1的能降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的制备方法，其特征在于，所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸钙。

3.如权利要求1～2任一所述的能降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的应用，其特征在于，所述添加剂可添加到卷烟滤棒中使用。

4.根据权利要求3所述的能降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的应用，其特征在于，所述添加剂为20～100目颗粒。

5.根据权利要求3或4所述的能降低卷烟主流烟气中氨含量的添加剂的应用，其特征在于，所述添加剂的添加量为每支5～30mg。