CN105670791B - 一种提高卷烟烟气中香气含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种提高卷烟烟气中香气含量的方法。所述方法是把吸附了水溶性香料液后的聚（N‑异丙基丙烯酰胺‑co‑丙烯酰胺)[P(NIPAM‑co‑AM)]作为增香剂添置在卷烟中。其不仅能有效地提高卷烟烟气中香气含量，而且效果持久，即使卷烟在长时间存放后，提香效果不会发生明显下降，具有很好的应用前景。

Description

一种提高卷烟烟气中香气含量的方法
技术领域
本发明涉及卷烟领域，更具体地，涉及一种提高卷烟烟气中香气含量的方法。
背景技术
为了丰富卷烟的韵味或提升卷烟的感官评价，往往需要在卷烟中添加香料。现有的香料添加途径，除了直接添加在烟丝上，还有在卷烟材料上进行添加的方式。其中，因主流烟气的抽吸途径必定经过卷烟滤棒，在滤棒中添加香料便成为添加效率相对较高的提香方法。
而因为香料自身的散发挥发性质，如何使滤棒中添加香料的有效性最大化，尤其是在随着主流烟气抽吸时的提香效果最大化，目前便成为烟草行业研究人员的关注重点。因此，有必要开发一种更好的提高卷烟烟气中香气含量的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高卷烟烟气中香气含量的方法，该方法不仅能有效地提高卷烟烟气中香气含量，而且效果持久，即使卷烟在长时间存放后，改善效果不会发生明显下降。
本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
一种提高卷烟烟气中香气含量的方法，把吸附了水溶性香料液后的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)[P(NIPAM-co-AM)]作为增香剂添置在卷烟中；所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)具有在卷烟抽吸过程中发生相转变的性质。
优选地，所述P(NIPAM-co-AM)中，AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩尔含量为15～60％。
优选地，所述P(NIPAM-co-AM)中，AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩尔含量为18～25％。
PNIPAM(聚N-异丙基丙烯酰胺)是一种温敏性高分子材料，其在药物缓释，生化分离及化学传感器等方面已经有广泛的研究和应用。聚N-异丙基丙烯酰胺的大分子链上同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基，使得线型PNIPAM的水溶液以及交联后的PNIPAM都具有温度敏感特性。其水溶液升温至约33℃时发生相变，由均相体系转变成非均相体系，高分子体积发生塌缩，半径急剧减小。将水溶性香料液对共聚物进行溶胀处理，使香料吸附在其中，当温度达到其相转变温度时，所含香料会因为分子体积发生塌缩而被释放。同时，由于溶胀状态下，水溶性香料分子可以与PNIPAM是以氢键的方式发生结合的，其远比物理吸附的形式牢固，因此即使长时间存放，其香气含量基本不会减少。
AM(丙烯酰胺)具有亲水性，其与PNIPAM形成共聚物，可以提高共聚物的相转变温度。如上所述纯PNIPAM的LCST大约在33℃左右，而随着P(NIPAM-co-AM)中AM的比例的提高，其LCST也会提高。具体地，当AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩尔含量为18～25％时，其LCST在45℃左右，当AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩尔含量为50～60％时，其LCST在85℃左右；当AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩尔含量超过75％时，其表现出来的已经是聚丙烯酰胺(PAM)的性质，并不再发生相转变。
而发明人经过反复实验发现，在卷烟燃烧的初期，主流烟气在进入滤棒段时，温度在40～50℃，随着燃烧的进行，进入滤棒段时的温度不断升高。如果要选择P(NIPAM-co-AM)作为提高卷烟烟气香气含量的理想物质，更适宜选用LCST在45℃左右的P(NIPAM-co-AM)，这样才有可能使香气在合适的时候被释放出来。
优选地，所述水溶性香料在聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)中的吸附量为1.0～9.0g/g。
如果将水溶性香料直接添加在烟丝或卷烟材料上，容易在抽吸前就挥发散发。将水溶性香料添加在P(NIPAM-co-AM)中，只有在抽吸过程中，随着烟气的温度达到P(NIPAM-co-AM)的相变温度，水溶性香料释放出来，因此获得比现有方法更佳、更稳定的提香效果。
优选地，所述P(NIPAM-co-AM)制备成直径在1.0±0.2mm的颗粒，再添置在卷烟中。
所述P(NIPAM-co-AM)的制备方法，可以参考现有技术，或按照如下方法进行：按比例将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体，丙烯酰胺(AM)单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联剂，过硫酸铵(APS)引发剂，催化剂N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)在蒸馏水中进行反应制得。
优选地，所述吸附了水溶性香料液后的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)在卷烟中的添加量为2～28mg/支卷烟。
优选地，所述吸附了水溶性香料液后的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)在卷烟中的添加量为10～20mg/支卷烟。
为了达到更佳的提高香气含量的效果，优选地，所述吸附了水溶性香料液后的P(NIPAM-co-AM)添加在滤棒段中。尽管P(NIPAM-co-AM)在释放香气时，形貌发生剧变，但其并不会对滤嘴的过滤效果带来负面影响。
优选地，所述水溶性香料可以是香兰素、2,3,5-三甲吡嗪及山梨糖醇等。
一种烟用增香剂，由1份聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)与1～9份的水溶性香料液组成，所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)具有在卷烟抽吸过程中发生相转变的性质。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明所提供的提高卷烟烟气中香气含量的方法能够有效提高卷烟主流烟气中香气含量，使烟气香气丰满、透发，感官舒适性较好，并且其效果稳定，不会因为长期存放而出现香气大量挥发散发，其添加并不会对滤嘴的过滤效果带来负面影响；并且由于所用的添加剂对水溶性香料液的吸附量较大，可以在添加量较少的情况下实现较好的提高香气含量的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
制备例
将表1比例把N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体，丙烯酰胺(AM)单体，在适量的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、过硫酸铵(APS)、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)下，在蒸馏水中进行反应制得P(NIPAM-co-AM)，并将其制备成直径在1.0±0.2mm的颗粒。
表1
应用例
将制备例1～8的P(NIPAM-co-AM)置于20℃的饱和的香兰素溶液中，进行溶胀，达到溶胀平衡后，取出用滤纸进行干燥、称重，制备例1～8的每克P(NIPAM-co-AM)增重约5.5g。
将吸附了香兰素溶液后的P(NIPAM-co-AM)添加至卷烟滤棒段中，添加量在10mg/支，根据GB/T 23203.1-2013、GB/T 23355-2009、GB/T 23356-2009及GB/T 19609-2004方法，检测卷烟燃烧时主流烟气中常规成分数据。
表2
从表2的数据可以看出，在卷烟中添加P(NIPAM-co-AM)后，烟气中的烟碱、一氧化碳、焦油和总粒相物并未受到负面影响。
将卷烟置于温度(22±2)℃，相对湿度(60±5)％条件下平衡48h，由评吸专家采用GB5606.4-2005规定的感官技术要求对上述应用例1～8的卷烟感官质量差异进行对比评吸，结果如表3所示：
表3
其中，应用例9、应用例10中，使用制备例2的P(NIPAM-co-AM)作为添加剂，其添加量分别为5mg/支、20mg/支。从应用例1～4可以看出，当P(NIPAM-co-AM)中AM的含量在18～25％之间，在整个评吸过程中，均能保证烟气柔和细腻、刺激性小、感官舒适性较好；从应用例5中可以看出，当采用纯PNIPAM时，虽然也能起到一定的改善效果，但由于LCST温度过低，香气过早释放，当P(NIPAM-co-AM)中AM的含量过高，LCST的温度过高，在燃烧的中后期，香气才被释放，因此应用效果不佳。从应用例9可以看出，即使添加量较小，也能起到明显的改善香气含量的效果。

Claims (9)

1.一种提高卷烟烟气中香气含量的方法，其特征在于，把吸附了水溶性香料液后的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)作为增香剂添置在卷烟中；所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)具有在卷烟抽吸过程中发生相转变的性质，所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)中，丙烯酰胺在所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)中的摩尔含量为15～60％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)中，丙烯酰胺在所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)中的摩尔含量为18～25％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶性香料液在聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)中的吸附量为1.0～9.0g/g。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)制备成直径在1.0±0.2mm的颗粒，再添置在卷烟中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附了水溶性香料后的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)在卷烟中的添加量为2～28mg/支卷烟。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸水后的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)在卷烟中的添加量为10～20mg/支卷烟。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附了水溶性香料后的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)添加在滤棒段中。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶性香料为香兰素、2,3,5-三甲吡嗪或山梨糖醇。
9.一种烟用增香剂，其特征在于，由1份聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)与1～9份的水溶性香料液组成，所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)具有在卷烟抽吸过程下发生相转变的性质，所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)中，丙烯酰胺在所述聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)中的摩尔含量为15～60％。
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