CN108618198B - 一种控释型烟用香精膜及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控释型烟用香精膜及其制备方法和应用。该香精膜的制备方法包括以下步骤：将黏胶质和明胶混合溶解于水中，搅拌至完全溶解，得到膜储液；向膜储液中加入烟用香精、增塑剂、乳化剂，均质得到蛋白/多糖乳液，经流延法成膜，得到控释型烟用香精膜。将该膜在卷烟嘴棒成型时置入滤嘴棒中，得到控释香精的烟用滤嘴棒。该香精膜不仅减缓了烟用香精在流通过程中的挥发，使香精膜能够长久地保存烟用香精，直至吸食过程中经口腔温度融化明胶后才释放烟用香精，而且改善了传统爆珠不易挤压破碎、吸食味道过浓等问题。本发明丰富了卷烟产品的留香方法，满足广大消费者需求，有良好的市场前景。

Description

一种控释型烟用香精膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于烟草材料技术领域，更具体地，涉及一种控释型烟用香精膜及其制备方法和应用。

背景技术

随着人们经济水平的不断提高以及对香烟消费理念的变化，添加香精型卷烟越来越受到广大烟民的追捧。卷烟过滤嘴生产成型技是在卷烟嘴棒中置入烟用香精，人为可控的特色香味释放，减少环境影响和香精损失，丰富口味，实现保润增香。目前，主要是通过在卷烟嘴棒中置入香味胶囊来解决此难题，爆珠香烟技术是目前相对比较成熟的技术且已应用到产品中。爆珠卷烟主要是通过骨胶、皮胶、卡拉胶、黄原胶、果胶、海藻酸钠、淀粉、纤维素等成膜剂和凝胶剂等经不同配比而得爆珠壁材。由该方法制备的爆珠壁材存在着消费者所反映的爆珠不易挤压破碎、挤爆瞬间香精浓度过高导致吸食味道过浓等问题，不易被消费者接受。因此，开发一种可以代替传统爆珠的新型卷烟香精控释方法，使卷烟中的香精在消费者吸食过程中缓慢散开，味道逐渐变浓，使其更易被消费者接受和喜爱是十分必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有卷烟香精控释方法的不足，提供一种控释型烟用香精膜及其制备方法和应用形式。本发明先制备得到一种可感应口腔温度的明胶控释香精膜，然后在卷烟嘴棒中置入该控释香精膜。在香烟吸食过程中，膜基材料受到温度升高影响缓慢融化、逐渐释放出香精，从而得到一种控释香精的卷烟产品。该技术的实施不仅实现了烟用香精在吸食过程中的缓控释放，而且解决了传统爆珠不易挤压破碎、吸食味道过浓等问题，丰富了卷烟产品的留香方法，满足广大消费者需求，具有很好的应用前景。

本发明的目的是提供一种控释型烟用香精膜的制备方法。

本发明的第二个目的是提供由上述制备方法得到的控释型烟用香精膜在烟用滤嘴棒中作为增香材料应用。

本发明的第三个目的是提供一种控释香精的烟用滤嘴棒的制备方法。

本发明的第四个目的是解决传统爆珠不易挤压破碎、吸食味道过浓等问题，提供由上述控释香精的烟用滤嘴棒的制备方法制得的控释香精的烟用滤嘴棒。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种控释型烟用香精膜的制备方法，包括以下步骤：

S1. 将黏胶质和明胶混合溶解于水（优选去离子水）中，搅拌（优选1～2 h）至完全溶解，得到膜储液；

S2. 向膜储液中加入烟用香精、增塑剂、乳化剂，均质得到蛋白/多糖乳液，经流延法成膜，即可得到控释型烟用香精膜。

其中，步骤S1中，搅拌时的温度条件优选为35～40℃。

明胶的融化温度为35～40℃。

优选地，所述黏胶质是指从奇亚籽中经水提法提取的多糖类物质。

优选地，所述黏胶质的制备方法如下：按质量体积比1 g：20～40 mL将奇亚籽种子加入去离子水中，混匀后置于40～60℃下水浴加热1～3 h，磁力搅拌至少1～3 h，过筛后离心去除杂质，浓缩蒸发后，冻干、磨粉即得。

明胶（Gelatin）是由动物皮肤、骨等结缔组织中的胶原部分降解而成为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或粉粒。不同明胶在不同温度下融化，本发明选用融化温度接近口腔温度（35～40℃）的明胶。奇亚籽是一种热带亚热带薄荷属被子植物，其泡水后表面的透明黏胶质在低浓度水溶液中具有特殊的粘稠性质，它主要是由木糖、葡萄糖和葡萄糖醛酸形成的支链多糖。本发明将奇亚籽黏胶质与明胶混合制成可食膜，可将香精固封于膜中，减少香精在运输过程中的损失，且在吸烟过程中，因抽吸时滤嘴棒温度受口腔影响，温度升高，明胶缓释膜融化，保证了香精随着吸食过程缓慢释放。

优选地，所述黏胶质与明胶的质量比为1：1～20，黏胶质和明胶的总固形物占膜储液的质量体积比为10%～20%。对于明胶和植物多糖类胶，由于这两类胶具有不同的性质，溶解后会形成不同形态，具有非亲和性，形成两种聚合物相，对于胶液中固含量的提高有负面影响，所制的控释型烟用香精膜稳定性不够。发明人经过大量实验发现，黏胶质与明胶两者的质量比和固含量只有在上述范围内才能制得具有控释香精效果，且机械性能稳定的控释型烟用香精膜。

优选地，所述烟用香精与膜储液的体积比为1：3～20。

优选地，所述增塑剂与膜储液的体积比为1～5：200。

优选地，所述乳化剂与膜储液的体积比为1～5：500。

优选地，所述烟用香精为花香型、果香型、酒香型、药香型、茶香型、木香型、食品香型、特色香精（龙涎香、烟草香）中的一种或几种。

其中，花香型香精包括但不限于薰衣草、玫瑰、白兰花、牡丹、山茶花、茉莉、香草等；果香型香精包括但不限于甜橙、柠檬、青苹果、菠萝、枣香、蓝莓、水蜜桃、葡萄等；酒香型香精包括但不限于白兰地、朗姆酒、威士忌、高粱酒、葡萄酒、五粮液、茅台等；药香型香精包括但不限于人参、枸杞、山药、雪莲、石斛等；茶香香精包括但不限于铁观音、红茶、绿茶等；木香型香精包括但不限于沉香、檀香、树苔等；食品香型香精包括但不限于咖啡、红牛等。

优选地，所述增塑剂为甘油、丙二醇、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乙二醇、葡萄糖、果糖、蔗糖或柠檬酸等可食性增塑剂中的一种或几种。

所述乳化剂为HLB为9～18的亲水乳化剂，优选地，所述亲水乳化剂选自吐温80、三聚甘油单硬脂酸酯等中的一种或几种。

所述均质是指利用均质机在8000～10000 rpm下均质2～5 min。

所述流延法是指将所述乳液流延成膜，在室温、通风条件下放至膜干燥后，揭膜。优选地，在室温、通风条件下放置时间为12～24 h。

由上述的制备方法得到的控释型烟用香精膜，及其在烟用滤嘴棒中作为增香材料的应用，也在本发明的保护范围内。

优选地，所述控释型烟用香精膜的厚度为20～1000 μm。

本发明还提供了一种控释香精的烟用滤嘴棒的制备方法，是在烟用滤嘴棒成型的过程中，加入以上述的制备方法得到的控释型烟用香精膜，制备得到控释香精的烟用滤嘴棒。可以将任意形状的控释型烟用香精膜放置于滤嘴棒中，只要大小适合即可。

实际应用中，对膜的厚度、长短、放置位置和放置方法等可根据实际需要进行调整，没有一定的限制。

优选地，所述控释型烟用香精膜的长度占烟用滤嘴棒长度的10%～100%。

由上述任一所述的控释香精的烟用滤嘴棒的制备方法得到的控释香精的烟用滤嘴棒也在本发明的保护范围之内。

本发明经过大量实验和研究发现，将黏胶质和明胶经过一定的处理后，两者按一定的比例相互混合后，不仅具有优良的成膜性能，而且能够恰当地将烟用香精保持于膜中，减缓烟用香精在流通过程中的挥发，使控释型烟用香精膜能够长久地保存香精，直至吸食过程中经口腔温度融化明胶后才释放出来，从而达到良好的控释效果，这为卷烟香精的控释方法提供了理论指导，对促进卷烟留香技术的发展具有深远意义。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明创造性地利用黏胶质与明胶复配，两者按一定的比例相互混合制成的控释膜，不仅具有优良的机械性能，而且能够恰当地将烟用香精保持于膜中，减缓烟用香精在流通过程中的挥发，使控释型烟用香精膜能够长久地保存香精，直至吸食过程中经口腔温度融化明胶后才释放出来，从而达到良好的控释效果。

（2）本发明在卷烟嘴棒中置入可感应口腔温度的控释型烟用香精膜，不仅减少了运输过程中卷烟香精的释放，达到吸食过程中缓释香精的目的，而且改善了传统爆珠不易挤压破碎、吸食味道过浓等问题，丰富了卷烟产品的留香方法，可以满足广大消费者的需求。

（3）本发明采用的成膜原料均为可食，因此形成的控释型烟用香精膜安全无毒无污染；制备方法简单，成本低廉，易于推广应用，具有非常广阔的应用前景。

附图说明

图1为实施例1中香烟的三视图；其中a和b为香烟的纵切面，c为香烟的横切面，d为香烟的立体图，图a和图b中的箭头所指处即为所添加的控释型烟用香精膜（膜的厚度，长短可根据实际需要调整）。

图2为通过CAD模拟的香烟立体透明图形，从图中可以看出控释型烟用香精膜的置入位置（放置位置可根据产品需要适当调整）。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明。以下实施例为本发明较佳的实施方式，但并不对本发明的保护范围做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1 一种控释香精的烟用滤嘴棒

一种控释香精的烟用滤嘴棒，由以下步骤制备而成：

（1）将黏胶质0.1 g和明胶1.9 g混合后溶解于去离子水20 mL中，加热至35℃，搅拌1 h，至其完全溶解，得到黏胶质与明胶的膜储液；

（2）往膜储液中加入1 mL烟用香精（白兰地香）、0.2 mL甘油、0.1 mL吐温80，在8000 rpm下均质4 min，得到蛋白/多糖乳液；

（3）取5 mL蛋白/多糖乳液浇铸于规格为2 mm×1 mm的平皿中流延成型，室温下在通风橱内放置12 h至膜干燥，得到控释型烟用香精膜；

（4）在卷烟嘴棒成型的过程中置入占滤嘴棒长度的20%的控释型烟用香精膜，即可得到控释香精的烟用滤嘴棒。

其中，上述黏胶质是从奇亚籽中提取的，其提取方法如下：按质量体积比1 g：20mL将奇亚籽种子加入去离子水中混匀后置于50℃下水浴加热2 h，磁力搅拌2 h以上后，过40目筛并在4000 rpm下离心20 min去除杂质，旋蒸至少量水分，在-20℃下冷冻24 h后冻干，磨粉备用。

实施例2 一种控释香精的烟用滤嘴棒

一种控释香精的烟用滤嘴棒，由以下步骤制备而成：

（1）将从奇亚籽提取的黏胶质0.2 g和明胶1.8 g混合后溶解于去离子水20 mL中，加热至40℃，搅拌2 h，至其完全溶解，得到黏胶质与明胶的膜储液；其中，胶黏质的提取方法与实施例1相同；

（2）往膜储液中加入1 mL烟用香精、0.1 mL甘油、0.1 mL吐温80，在10000 rpm下均质5 min，得到蛋白/多糖乳液；

（3）取5 mL蛋白/多糖乳液浇铸于规格为20mm×20mm的平皿中流延成型，室温下在通风橱内放置24 h至膜干燥，得到控释型烟用香精膜；

（4）在卷烟嘴棒成型的过程中置入占滤嘴棒长度的10%的控释型烟用香精膜，即可得到控释香精的烟用滤嘴棒。

实施例3 一种控释香精的烟用滤嘴棒

一种控释香精的烟用滤嘴棒，由以下步骤制备而成：

（1）将从奇亚籽提取的黏胶质0.2 g和明胶1.8 g混合后溶解于去离子水20 mL中，加热至35℃，搅拌2 h，至其完全溶解，得到黏胶质与明胶的膜储液；其中，胶黏质的提取方法与实施例1相同；

（2）往膜储液中加入1 mL烟用香精、0.1 mL甘油、0.1 mL吐温80和0.1 mL消泡剂，在8000 rpm下均质5 min，得到蛋白/多糖乳液；

（3）取6 mL蛋白/多糖乳液浇铸于规格为20 mm×30 mm的平皿中流延成型，室温下在通风橱内放置24 h至膜干燥，得到控释型烟用香精膜；

（4）在卷烟嘴棒成型的过程中置入占滤嘴棒长度的60%的控释型烟用香精膜，即可得到控释香精的烟用滤嘴棒。

实施例4 一种控释香精的烟用滤嘴棒

一种控释香精的烟用滤嘴棒，由以下步骤制备而成：

（1）将从奇亚籽提取的黏胶质0.2 g和明胶1.8 g混合后溶解于去离子水20 mL中，加热至40℃，搅拌1 h，至其完全溶解，得到黏胶质与明胶的膜储液；其中，胶黏质的提取方法与实施例1相同；

（2）往膜储液中加入1 mL烟用香精、0.2 mL甘油、0.1 mL吐温80和0.1 mL消泡剂，在10000 rpm下均质4 min，得到蛋白/多糖乳液；

（3）取7 mL蛋白/多糖乳液浇铸于规格为20 mm×40 mm的平皿中流延成型，室温下在通风橱内放置12 h至膜干燥，得到控释型烟用香精膜；

（4）在卷烟嘴棒成型的过程中置入占滤嘴棒长度的40%的控释型烟用香精膜，即可得到控释香精的烟用滤嘴棒。

实施例5 一种控释香精的烟用滤嘴棒

一种控释香精的烟用滤嘴棒，由以下步骤制备而成：

（1）将从奇亚籽提取的黏胶质0.2 g和明胶0.8 g混合后溶解于去离子水20 mL中，加热至35℃，搅拌1 h，至其完全溶解，得到黏胶质与明胶的膜储液；其中，胶黏质的提取方法与实施例1相同；

（2）往膜储液中加入2 mL牛至精油、0.5 mL甘油、0.02 mL吐温80和0.05 mL消泡剂，在8000 rpm下均质2 min，得到蛋白/多糖乳液；

（3）取7 mL蛋白/多糖乳液浇铸于规格为20 mm×50 mm的平皿中流延成型，室温下在通风橱内放置24 h至膜干燥，得到控释型烟用香精膜；

（4）在卷烟嘴棒成型的过程中置入占滤嘴棒长度的100%的控释型烟用香精膜，即可得到控释香精的烟用滤嘴棒。

实施例6

1、机械性能测定：

以奇亚籽黏胶质（M）与明胶（G）不同配比，分别为：①M：G=0：20；②M：G=1：19；③M：G=2：18；④M：G=3：17；⑤M：G=4：16，其他条件与实施例1相同的方法制备控释型烟用香精膜，并对制得的控释型烟用香精膜进行机械性能测定，结果如表1所示。

实验结果表明，与同等厚度的单独明胶膜（M：G=0：20）、添加黏胶质膜（M:G=1:19、2:18、3:17、4:16）相比，奇亚籽黏胶质与明胶复配的控释型烟用香精膜的阻湿性（水蒸汽透过率）到明显改善，且其拉伸强度、断裂伸长率（＞19%）等均保持在正常的范围内，适合做控释型烟用香精膜。

表1 控释型烟用香精膜水蒸汽透过率及其机械性能测定

2、应用评吸实验：

将本发明制备的控释型烟用香精膜分别以置入卷烟嘴棒中的形式应用到卷烟中，考察其对卷烟感官质量影响。放置30天后，再次进行感官质量评价，考察其缓释性能。评价标准（参考《GB 50606.4-2015》）及结果分别见表2和表3。

表2 评价标准

表3 卷烟感官质量检验原始记录

如表3所示，放置30天后，未添加控释型烟用香精膜的卷烟，感官质量下降较为明显，尤其是香气、香气强度；而添加了本发明控释型烟用香精膜的卷烟（实施例1、实施例2和实施例3），其感官质量保持较为稳定。表明，本发明控释型烟用香精膜对香精的缓释能力明显增强。

Claims (7)

1.一种控释型烟用香精膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将黏胶质和明胶混合溶解于水中，搅拌至完全溶解，得到膜储液；

S2.向膜储液中加入烟用香精、增塑剂、乳化剂，经高速均质剪切得到蛋白/多糖乳液，经流延法成膜，即可制得控释型烟用香精膜；

所述黏胶质是指从奇亚籽中经水提法提取的多糖类物质；

所述黏胶质与明胶的质量比为1：1～20，黏胶质和明胶的总固形物占膜储液的质量体积比为10％～20％；

所述烟用香精与膜储液的体积比为1：3～20；所述增塑剂与膜储液的体积比为1～5：200；所述乳化剂与膜储液体积比为1～5：500。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，搅拌时的温度为35～40℃。

3.权利要求1～2任一所述的制备方法得到的控释型烟用香精膜。

4.权利要求3所述控释型烟用香精膜在烟用滤嘴棒中作为增香材料应用。

5.一种控释香精的烟用滤嘴棒的制备方法，其特征在于，在烟用滤嘴棒成型的过程中，加入以权利要求3所述控释型烟用香精膜，制备得到控释香精的烟用滤嘴棒。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述控释型烟用香精膜的长度占烟用滤嘴棒长度的10％～100％。

7.权利要求5或6所述的制备方法制得的控释香精的烟用滤嘴棒。

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