CN107660812B - 一种烤烟烟碱提取物及提取工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烤烟烟碱提取物及提取工艺，按质量百分数，所述烤烟烟碱提取物包含烟碱92‑96%、可替宁0.5‑1%、2,3‑二氢‑3,5‑二羟基‑6‑甲基‑4H‑吡喃酮0.2‑0.8%、5‑羟甲基糠醛0.2‑0.5%、3‑羟基‑β‑大马酮0.1‑0.4%、巨豆三烯酮0.1‑0.3%、甲基庚烯酮0.1‑0.3%、十六酸0.1‑0.2%、去甲基烟碱0.05‑0.1%。该烤烟烟碱提取物烟碱含量高，配制成电子烟液，风格独特，可提高电子烟的满足感，使电子烟更接近卷烟的口味。

Description

一种烤烟烟碱提取物及提取工艺

技术领域

本发明涉及一种烤烟烟碱提取物及提取工艺。

背景技术

近年来，随着传统烟草制品的销量在一些发达国家市场出现停滞甚至下降，以及许多国家公共场所禁烟力度的不断加大，低温卷烟、无烟气烟草制品、电子烟等新型烟草制品正在快速兴起，菲莫国际、英美烟草、日本烟草等跨国烟草公司也从战略高度积极研发推广新型烟草制品。电子烟外形与普通香烟相似，是一种能够把尼古丁溶液汽化成雾气的装置，通过模拟抽真烟，给吸烟者带来刺激感。它由锂电池（可充电）、雾化器（加热元件）、烟弹（通常看到的烟嘴）等元件构成。电子烟是将含有烟碱的溶液雾化，通过肺部吸收，使消费者获得类似吸食传统卷烟的满足感。

电子烟在满足人们抽烟的习惯的同时减少了对人的身体的伤害。概括而言，电子烟具有以下一些主要特征：一是不需要燃烧，极大减少因燃烧产生的焦油和有害成分，相比传统卷烟危害性较小；二是不会产生二手烟气，不会对公共环境产生影响，在一定程度上缓解了吸烟和公共场所禁烟的矛盾；三是能在一定程度上适应和满足消费者的生理需要。电子烟经过几代的发展，目前已和传统卷烟外型基本一致，口味可以实现多样化，同时电子烟中不含烟焦油，对人身体伤害较小。

目前电子烟在市场上被越来越多的人接受，他的不足之处也逐步显现，据调查研究，电子烟与普通卷烟相比，虽然形状、手感、烟雾等感觉像卷烟，但用于这些电子烟液产生的烟雾在香气、口味方面，与真正的卷烟感觉差距较大，这些不足，大大影响了电子烟的品质。尤其是含有烟碱的电子烟，烟碱的存在形式大多是游离烟碱，抽吸时烟碱对喉咙的刺激较强，有刺喉感，和传统卷烟差距较大。本专利的目的是优化烟碱提取工艺，改善烟碱的口感，使得产物有烟碱特有的满足感，还有一定的烟草香气。

目前烟碱的提取方法有水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法、离子交换法以及超临界萃取法等。水蒸气蒸馏法是将烟末先用稀酸浸提再用碱中和，最后再用水蒸气蒸馏，馏分用氯仿萃取可得到烟碱。这种方法处理设备庞大，效率低。溶剂萃取法是将烟末用石灰水浸提，再用氯仿或者二氯甲烷萃取，用酸处理制成烟碱盐再经过碱化得到烟碱。碱性溶液有利于烟碱游离出来，但是这种方法中石灰水的碱性过强，得到的烟碱碱性气息过重，在电子烟雾化器中抽吸刺喉感更强，并且有较重的碱性气息，不利于在电子烟中使用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有电子烟烟液中游离烟碱的口感方面的不足，对烤烟中烟碱提取工艺进行优化，对已有的提取方法进行了改进，本发明得到的烟碱用雾化剂进行溶解，得到的电子烟液可提高电子烟的满足感，使电子烟更接近卷烟的口味；并进一步使烟碱与烟香均匀释放。

本发明的技术方案是，提供一种烤烟烟碱提取物，按质量百分数，所述烤烟烟碱提取物包含烟碱92-96%、可替宁0.5-1%、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃酮0.2-0.8%、5-羟甲基糠醛0.2-0.5%、3-羟基-β-大马酮0.1-0.4%、巨豆三烯酮0.1-0.3%、甲基庚烯酮0.1-0.3%、十六酸0.1-0.2%、去甲基烟碱0.05-0.1%。

本发明还提供一种烤烟烟碱提取物的提取工艺，包括以下步骤：以烤烟的烟末或/和烟丝为原料，将原料置于碳酸钠或/和碳酸钾溶液中，在80～90℃下提取5～8h，冷却后过滤，滤液用体积比为4～10 : 1的正己烷与乙酸乙酯的混合溶剂萃取，有机相在减压浓缩蒸干，得到烤烟烟碱提取物；所述碳酸钠或/和碳酸钾的质量分数为5%～10%。

进一步地，所述原料与有机酸溶液的质量体积比为1:5-15（g/mL）。

本发明还提供一种可均匀释放烟香的电子烟液，所述电子烟液包含权利要求1所述的烤烟烟碱提取物、致香成分、雾化成分和改性活性炭；

所述改性活性炭的制备方法为：在酸性条件下将活性炭与高锰酸钾混合后，进行反应，反应完成后，除去过量的高锰酸钾，将得到的固体产物洗涤至中性后与对甲苯磺酸和聚乙二醇进行酯化反应，得到改性活性炭。

进一步地，所述改性活性炭的包括以下步骤：

（1）按质量份，将100-500份的活性碳与500-2000份的高锰酸钾加入反应瓶，往反应瓶中滴加酸液后，搅拌均匀，于40-60度下反应8-48小时；

（2）反应完成后，冷却，加入双氧水直至高锰酸钾的紫红色消失，将反应混合物离心，用去离子水洗涤离心得到的固体直至pH为中性；

（3）将步骤（2）洗涤后的固体与50-200份的对甲苯磺酸和30-60份的聚乙二醇混合，以甲苯为反应溶剂，回流反应15-30小时，反应结束后，减压蒸馏除去甲苯，所得残余物倾入去离子水中超声分散后离心，直至溶液的pH为中性，收集溶液冷冻干燥得改性活性炭。

进一步地，所述聚乙二醇的分子量为200-600。

进一步地，每克电子烟液中含0.1-10mg改性活性炭。

烤烟烟碱提取物中除了烟碱还有2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃酮、5-羟甲基糠醛、3-羟基-ß-大马酮、巨豆三烯酮、甲基庚烯酮和十六酸，这些是烤烟中特有的成分，赋予提取物烘烤香气，因此得到的提取物是具有烤烟烟香的烟碱提取物。

将烤烟烟末经过碳酸钠溶液萃取后，再用正己烷和乙酸乙酯萃取可以将烤烟中中的,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃酮、5-羟甲基糠醛、3-羟基-ß-大马酮、巨豆三烯酮提取出来，赋予提取物除了有烟碱成分以外，还具有少量的烤烟香气 。

传统的烟碱制取方法是利用水蒸气蒸馏法，烟碱是随着水蒸气一起蒸出，需蒸馏出大量的水，时间太长，能耗较高。传统的溶剂萃取法中所用的NaOH溶液碱性较强，得到的烟碱碱性气息过重，在电子烟雾化器中抽吸刺喉感更强，并且有较重的碱性气息，不利于在电子烟中使用。

活性炭作为一种多孔吸附材料，具有吸附性能优良、孔结构可控、生物亲和性好、无毒副作用、等优点，但作为载体吸附烟碱的研究相对较少，而活性炭粉很难直接用于电子烟液中。因此我们将活性炭经过修饰，可均匀分散/溶解于雾化剂中，从而可以对烟碱、烟碱盐等材料吸附，最后达到缓释的效果。

本专利选择碳酸钠或者碳酸钾溶液对烟草原料浸提，避免了较强的碱性，同时能将烟碱较好的游离出来；得到的烤烟烟碱提取物用雾化剂溶解，在电子烟雾化器中抽吸有一定的满足感，刺激性较弱，同时还具有烤烟香气，更接近卷烟的口味；在电子烟液中添加改性活性炭，还可使烟碱稳定、均匀地释放。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1

将80g桑植B₃F烟末加入800毫升10%的碳酸钠溶液在80度下加热5h，冷却后，过滤滤渣，滤液用800毫升的正己烷+乙酸乙酯（体积比7:1）萃取2次，有机相合并浓缩蒸干，得到黄色液体，将此黄色液体溶于20毫升的丙二醇中，得到一种可以增加烟气满足感的电子烟液。（提取物中按质量百分数来算，烟碱94.25%、可替宁0.75%、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃酮0.44%、5-羟甲基糠醛0.35%、3-羟基-ß-大马酮0.22%、巨豆三烯酮0.18%、甲基庚烯酮0.18%、十六酸0.12%、去甲基烟碱0.08%，其他成分未知。）

取1mL电子烟液加入雾化器中，请专业的评吸人员评吸，喉部和鼻子都能感觉到一定的冲击感，有烤烟烟草香气，刺激较弱。

在上述电子烟液中加入改性活性炭，每克电子烟液中加入1mg改性活性炭，改性活性炭的制备方法为：

1、活化：

试剂：活性炭；高锰酸钾；浓硫酸；浓磷酸；双氧水；去离子水

（1）室温下，将200 mg活性碳与高锰酸钾1000 mg混合后加入250 mL圆底烧瓶中，搅拌均匀后，往反应瓶滴加50 mL浓硫酸-浓磷酸混酸溶液（体积比为3:1），控制滴加速度适当，使得反应液温度在冷水浴中控制在30摄氏度以内。

（2）酸液滴加完毕后，转移入恒温装置中于50度下反应24小时。

（3）反应结束后，将反应物自然冷却至室温，然后倾入500 mL冰水中中，搅拌下加入双氧水至高锰酸钾紫红色消失即可，离心并用去离子水反复洗涤固体直至其pH接近中性。

2、聚乙二醇修饰

试剂：聚乙二醇400；甲苯；对甲苯磺酸；去离子水

将上一步所得固体转移入100 mL圆底烧瓶中，加入对甲苯磺酸100 mg、甲苯10mL、聚乙二醇30 mL；搭建具有油水分离器的回流反应装置，回流反应24 小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯，所得残余物倾入500 mL去离子水中，超声分散并离心后，残留固体继续用去离子水洗涤、离心处理，直至溶液pH接近中性。收集溶液冷冻干燥得改性活性炭。

分别取加入、未加入改性活性炭的电子烟液添加到电子烟雾化器中进行抽吸，抽吸容量为55毫升、抽吸时长3秒、方波、抽吸频率为30s，共抽吸200口，每40口烟气吸附到一张滤片上，有机溶剂提取，分析每40口中烟碱含量及变化情况。

未加活性炭时，第1-40口、第41-80口、第81-120口、第121-160口、第161-200口五个区间的烟碱含量变化（相对于上一区间的烟碱下降百分比）情况为：18.6%、17.2%、12.9%、23.3%。

加入活性炭时，第1-40口、第41-80口、第81-120口、第121-160口、第161-200口五个区间的烟碱含量变化（相对于上一区间的烟碱下降百分比）情况为：5.7%、5.5%、4.6%、23.8%。

上述结果表明，加入改性活性炭后的烟碱的释放在前160口较均匀、稳定，由于电子烟液的总量限制，第160口以后烟碱的含量明显降低。

Claims (4)

1.一种可均匀释放烟香的电子烟液，其特征在于，所述电子烟液包含烤烟烟碱提取物、致香成分、雾化成分和改性活性炭；

按质量百分数，所述烤烟烟碱提取物包含烟碱92-96%、可替宁0.5-1%、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃酮0.2-0.8%、5-羟甲基糠醛0.2-0.5%、3-羟基-β-大马酮0.1-0.4%、巨豆三烯酮0.1-0.3%、甲基庚烯酮0.1-0.3%、十六酸0.1-0.2%、去甲基烟碱0.05-0.1%；

所述烤烟烟碱提取物的提取工艺包括以下步骤：以烤烟的烟末或/和烟丝为原料，将原料置于碳酸钠或/和碳酸钾溶液中，在80～90℃下提取5～8h，冷却后过滤，滤液用混合溶剂萃取，混合溶剂为体积比为4～10 : 1的正己烷与乙酸乙酯的混合物，有机相再减压浓缩蒸干，得到烤烟烟碱提取物；所述碳酸钠或/和碳酸钾的质量分数为5%～10%；

所述改性活性炭的制备方法包括以下步骤：

（1）按质量份，将100-500份的活性碳与500-2000份的高锰酸钾加入反应瓶，往反应瓶中滴加酸液，滴加过程使反应液温度在冷水浴中控制在30摄氏度以内，滴加酸液后搅拌均匀，于40-60摄氏度下反应8-48小时；

（2）反应完成后，冷却，加入双氧水直至高锰酸钾的紫红色消失，将反应混合物离心，用去离子水洗涤离心得到的固体直至pH为中性；

（3）将步骤（2）洗涤后的固体与50-200份的对甲苯磺酸和30-60份的聚乙二醇混合，以甲苯为反应溶剂，回流反应15-30小时，反应结束后，减压蒸馏除去甲苯，所得残余物倾入去离子水中超声分散后离心，直至溶液的pH为中性，收集溶液冷冻干燥得改性活性炭。

2.如权利要求1所述的电子烟液，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为200-600。

3.如权利要求1所述的电子烟液，其特征在于，每克电子烟液中含0.1-10mg改性活性炭。

4.如权利要求1所述的电子烟液，其特征在于，所述原料与碳酸钠或/和碳酸钾溶液的质量体积比为1:5-15g/mL。