CN103704882B - 一种可可壳多孔颗粒及其在卷烟中的应用 - Google Patents

一种可可壳多孔颗粒及其在卷烟中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可可壳多孔颗粒及其在卷烟中的应用。以水分含量为8～10%、粒径为100～160目的可可壳粉末为原料，羧甲基淀粉钠、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种作为粘合剂，采用流化床顶喷工艺制备得到20～60目的可可壳多孔颗粒。该颗粒表面粗糙，具有较高的比表面积，显著提高可颗粒材料与卷烟烟气的有效接触面积，能够选择性吸附卷烟烟气中的氨和巴豆醛；在具有减害功能的同时，该颗粒能够丰富烤烟自然烟香，降低卷烟烟气刺激性。本发明生产工艺简单，操作性及规范性强，原料易得、成本低廉，便于实现工业化生产，具有良好地应用前景。

Description

一种可可壳多孔颗粒及其在卷烟中的应用
技术领域
本发明属于卷烟材料技术领域，具体涉及一种能够改善卷烟吸味品质的可可壳多孔颗粒。同时，本发明还涉及该多孔颗粒在卷烟加工中的应用。
背景技术
可可为世界三大饮料植物之一，原产美洲热带。可可豆是制造可可粉和可可脂的主要原料，也是一种常用的香料，广泛应用于食品行业和烟用香精香料技术领域。可可壳作为可可制品加工后的剩余物，可以用于制备可可壳酊，用于卷烟加香加料中。可可壳中不仅含有香味成分，也含有大量的纤维素、木质素，将其制备成相应的吸附材料，添加到卷烟滤棒中，可起到选择性吸附卷烟部分有害成分的功效，提升卷烟滤棒的过滤效果。
随着吸烟与健康的问题越来越受到关注，如何提高卷烟的吸食安全性，降低卷烟烟气中的有害成分、提高抽吸的舒适感就成为各卷烟生产企业研发的热点。卷烟材料科研工作者利用天然植物材料已经研发出一些滤棒颗粒材料，主要采用的方式是直接将植物材料粉碎成20～80目之间的颗粒，或者将植物材料通过挤压法制备成颗粒，虽然在卷烟增香、减害方面取得了一定的效果，但还存在以下几个方面的缺点：（1）直接将植物材料粉碎成颗粒，颗粒形状不均匀、物理性质不稳定，在卷烟滤棒成型时颗粒容易造碎从而产生大量粉尘，材料利用率不高；（2）通过挤压法制备颗粒，所添加的粘合剂容易将植物材料本身具有的孔洞包埋，颗粒材料与卷烟烟气的接触面积有限，其减害降焦作用有限，同时所制备的颗粒较为紧密、硬度较大，不利于卷烟复合滤棒的制备。现有技术中尚未见到有将可可壳制备成多孔颗粒并应用于卷烟中的相关报道，这也是本领域尚待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐加工性强、颗粒均匀、安全性高、增香效果明显、具有一定减害效果的可可壳多孔颗粒。
本发明的目的还在于提供所述可可壳多孔颗粒在卷烟生产中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
*除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
一种可可壳多孔颗粒，通过以下步骤的方法制得：
（1）将可可壳在50～60℃下烘干至含水率为8～10%，再进一步粉碎成粒径为100～160目的粉末，备用；
（2）按照重量份称取羧甲基淀粉钠4～10份、羟丙基甲基纤维素0～5份，再用蒸馏水配制成浓度为5～10%的粘合剂溶液，备用；
（3）称取备用的可可壳粉末300～1000g置于流化床中造粒，造粒工艺具体包括如下步骤：
（a）在流化气压0.12～0.15Bar、气流温度50～60℃条件下干燥3～5分钟；
（b）在流化气压0.15～0.2Bar、气流温度60～80℃，喷雾压力0.08～0.12Bar、喷液速率10～12g/分钟的条件下，采用顶喷方式施加步骤（2）所配制的粘合剂溶液，粘合剂溶液用量为干物料重量的40%～60%；
（c）粘合剂施加完后，重复步骤（a），制备得到水分含量为10～12%，表面粗糙的类圆形颗粒，即为所需的可可壳多孔颗粒。
其中，所制得的可可壳多孔颗粒其粒径为20～60目。
所述的流化床优选为Midi Glatt流化床。
所述的可可壳多孔颗粒在卷烟复合滤棒中应用，其特征在于：在每毫米卷烟复合滤棒中添加1～2mg的可可壳多孔颗粒。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明所制备可可壳多孔颗粒大小均匀、理化性质稳定，具有较好的耐加工性，避免了滤棒成型过程中颗粒材料因机械加工而产生的造碎和粉尘，颗粒材料能够在滤棒丝束中均匀分布。
2.所得可可壳多孔颗粒表面粗糙，具有较高的比表面积，显著提高颗粒材料与卷烟烟气的有效接触面积，能够选择性吸附卷烟烟气中的氨和巴豆醛。
3.所得可可壳多孔颗粒能够丰富烤烟自然烟香，降低卷烟烟气刺激性。
4.本发明所使用材料均为食品级，具有较高的使用安全性。
5.本发明生产工艺简单，操作性及规范性强，原料易得、成本低廉，便于实现工业化生产，具有良好地应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不是对本发明技术方案的限定。
实施例1
取1kg可可壳，在50℃下烘干至水分为8%，再将原料粉碎成粒径为140目的粉末，将所制可可壳粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，流化床流化气压为0.12Bar、气流温度为50℃条件下干燥5分钟；然后将羧甲基淀粉钠用蒸馏水配制成浓度为10%的粘合剂溶液，在流化气压为0.2Bar、气流温度为60℃，喷雾压力为0.08Bar、喷液速率为12g/分钟条件下，采用顶喷方式喷洒400g粘合剂溶液；粘合剂施加完后，设定流化气压0.12Bar、气流温度为50℃条件下干燥5分钟，将水分含量调节至10%，过60目筛即得卷烟滤棒用可可壳多孔颗粒。
实施例2
取500g可可壳，在60℃下烘干至水分为9%，再将原料粉碎成粒径为160目的粉末，将所制可可壳粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，流化床流化气压为0.15Bar、气流温度为60℃条件下干燥3分钟；然后按重量份数称取羧甲基淀粉钠5份、羟丙基甲基纤维素5份，用蒸馏水配制成浓度为10%的粘合剂溶液，在流化气压为0.2Bar、气流温度80℃，喷雾压力为0.12Bar、喷液速率为10g/分钟条件下，采用顶喷方式喷洒250g粘合剂溶液；粘合剂施加完后，设定流化气压0.15Bar、气流温度为60℃条件下干燥3分钟，将水分含量调节至12%，过40目筛即得卷烟滤棒用可可壳多孔颗粒。
实施例3
取300g可可壳，在50℃下烘干至水分为10%，再将原料粉碎成粒径为120目的粉末，将所制可可壳粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，首先流化床流化气压为0.13Bar、气流温度为55℃条件下干燥5分钟；然后按重量份数称取羧甲基淀粉钠4份、羟丙基甲基纤维素1份，用蒸馏水配制成浓度为5%的粘合剂溶液，在流化气压为0.18Bar、气流温度70℃，喷雾压力为0.08Bar、喷液速率为12g/分钟条件下，采用顶喷方式喷洒180g粘合剂溶液；粘合剂施加完后，设定流化气压0.13Bar、气流温度为55℃条件下干燥4分钟，将水分含量调节至11%，过20目筛即得卷烟滤棒用可可壳多孔颗粒。
应用实施例1
将实施例1制备所得可可壳多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加1mg颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明：与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低，香气更加丰富；烟气有害成分检测表明：氨降低率为15.3%、巴豆醛降低率为22.6%，该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氨和巴豆醛。
应用实施例2
将实施例2制备所得可可壳多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加2mg颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明：与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低，香气更加丰富；烟气有害成分检测表明：氨降低率为18.6%、巴豆醛降低率为25.4%，该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氨和巴豆醛。
应用实施例3
将实施例3制备所得可可壳多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加1.5mg颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明：与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低，香气更加丰富；烟气有害成分检测表明：氨降低率为16.8%、巴豆醛降低率为23.7%，该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氨和巴豆醛。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可可壳多孔颗粒，通过以下步骤的方法制得：
(1)将可可壳在50～60℃下烘干至含水率为8～10％，再进一步粉碎成粒径为100～160目的粉末，备用；
(2)按照重量份称取羧甲基淀粉钠4～10份、羟丙基甲基纤维素0～5份，再用蒸馏水配制成浓度质量百分数为5～10％的粘合剂溶液，备用；
(3)称取备用的可可壳粉末300～1000g置于流化床中造粒，造粒工艺具体包括如下步骤：
(a)在流化气压0.12～0.15Bar、气流温度50～60℃条件下干燥3～5分钟；
(b)在流化气压0.15～0.2Bar、气流温度60～80℃，喷雾压力0.08～0.12Bar、喷液速率10～12g/分钟的条件下，采用顶喷方式施加步骤(2)所配制的粘合剂溶液，粘合剂溶液用量为干物料重量的40％～60％；
(c)粘合剂施加完后，重复步骤(a)，制备得到水分含量为10～12％，表面粗糙的类圆形颗粒，即为所需的可可壳多孔颗粒。
2.根据权利要求1所述的可可壳多孔颗粒，其特征在于:所制得的可可壳多孔颗粒其粒径为20～60目。
3.根据权利要求1所述的可可壳多孔颗粒，其特征在于:所述的流化床为Midi Glatt流化床。
4.权利要求1所述的可可壳多孔颗粒在卷烟复合滤棒中的应用，其特征在于：在每毫米卷烟复合滤棒中添加1～2mg的可可壳多孔颗粒。
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