CN110786539A - 一种脱除烟草净油烟碱的方法及电子烟液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脱除烟草净油烟碱的方法及电子烟液，脱除烟草净油烟碱方法包括以下步骤：将烟草净油加入稀酸溶液进行混合反应，得到烟草净油和酸液的混合液；将混合液用有机溶剂进行萃取，收集合并有机相萃取液；对有机相萃取液进行蒸馏脱除有机溶剂，得到脱烟碱的烟草净油。本发明得到脱烟碱后的烟草净油，保持原有净油的风味，口感，且设备要求简单，回收率高，适合大规模处理生产，生产安全性高。

Description

一种脱除烟草净油烟碱的方法及电子烟液

技术领域

本发明涉及烟草技术领域，尤其涉及一种脱除烟草净油烟碱的方法及电子烟液。

背景技术

烟草净油是从烟草中提取的具有烟草特征香气的一类致香化合物，它能增进烟草的特征香气，使烟气饱满和改善烟香透发性，并能减少刺激，去除杂气，提高卷烟的档次，是烟草制品理想的添加剂。目前，天然烟草净油由于其组成复杂，香气纯净且丰满，持久留香，余味舒适，是一种在卷烟加香中不可替代的原料，另外，随着近些年电子烟行业的发展，烟草口味的电子烟得到广大消费者的喜爱，其中天然烟草净油的应用功不可没，而现在许多国家和地区对尼古丁(烟碱)的管控越来越严格，例如日本地区规定销售的电子烟液中不允许检出尼古丁(烟碱)，含量要求在1ppm以下，目前主流的天然烟草净油的制备工艺中，超临界CO₂萃取法、有机溶剂高压反应釜萃取法等都是对烟叶进行整体成分提取，无法避免的将烟叶中的尼古丁成分提取出来，因此为了满足各地区对于尼古丁的管控政策，对天然烟草净油中的烟碱成分进行脱除具有必要性。

发明内容

基于此，有必要提供一种脱除烟草净油烟碱的方法，本发明得到脱烟碱后的烟草净油，保持原有净油的风味，口感，且设备要求简单，回收率高，适合大规模处理生产，生产安全性高。

一种脱除烟草净油烟碱的方法，包括以下步骤：

将烟草净油加入稀酸溶液进行混合反应，得到烟草净油和酸液的混合液；

将混合液用有机溶剂进行萃取，收集合并有机相萃取液；

对有机相萃取液进行蒸馏脱除有机溶剂，得到脱烟碱的烟草净油。

在其中一个实施例中，所述稀酸溶液的质量浓度为1％～10％，优选地，所述稀酸溶液的质量浓度为2％～4％。

在其中一个实施例中，所述烟草净油与稀酸溶液的体积比为2～5，优选地，所述烟草净油与稀酸溶液的体积比为3～5。

在其中一个实施例中，所述稀酸溶液为盐酸、硫酸、柠檬酸、碳酸、磷酸、苹果酸、酒石酸、草酸、醋酸中的至少一种；优选地，所述稀酸溶液为盐酸及/或硫酸。

在其中一个实施例中，所述烟草净油为熏烟净油、晒烟净油、烤烟净油或津巴布韦烟草净油；优选地，所述烟草净油选用熏烟净油时，所述的稀酸为盐酸。

在其中一个实施例中，所述烟草净油与稀酸溶液反应条件为20℃～50℃搅拌2h～5h。

在其中一个实施例中，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯和正己烷中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述蒸馏温度为40℃～60℃。

本发明还提供了所述的方法制备得到的烟草净油。

进一步地，本发明还提供了一种电子烟液，包括所述的烟草净油。

本发明的烟碱脱除方法利用烟碱在酸性溶液中的溶解度大于在有机溶剂中的性质，在酸化过程中，只有烟碱及其类似物与酸反应成盐，净油中其它成分与水不溶，在萃取过程中，将烟碱定向去除，保证了烟草净油在脱碱后口感风味不变，适合大批量处理烟草净油。并且相比脱碱前的净油，在电子烟应用中发现，明显的去除了油脂感，口感更加清爽，且设备要求简单，回收率高，适合大规模处理生产，生产安全性高。

附图说明

图1为实施例1的天然熏烟净油原液的烟碱含量气相色谱图；

图2为实施例1脱烟碱后烟碱含量气相色谱图；

图3为实施例2的天然晒烟净油原液的烟碱含量气相色谱图；

图4为实施例2脱烟碱后烟碱含量气相色谱图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式的脱除烟草净油烟碱的方法，包括以下步骤：

S1:将烟草净油加入稀酸溶液进行混合反应，得到烟草净油和酸液的混合液；

本发明中，烟草净油可以为天然烟草净油，可以选择但不限于天然熏烟净油、天然晒烟净油、烤烟净油或津巴布韦烟草净油，当然，本发明所述的烟草净油可以为其他类型的烟草净油，上述的烟草净油购自深圳合创源生物科技有限公司。

在其中一个实施例中，稀酸溶液的质量浓度为1％～10％。具体地，稀酸的浓度可以为1％、2％、3％、5％、7％以及10％。酸的含量会影响烟草净油的口感以及纯度，当酸的含量太低，反应不彻底，制备的烟草净油的烟碱的脱除率不高，浓度太浓，口感上偏酸涩，优选地，稀酸溶液的质量浓度为2％～4％，具体地，可以为2％、2.5％、3.5％和4％。

在其中一个实施例中，烟草净油与稀酸溶液的体积比为2～5。具体地，可以为2、2.5、3.5和4。在该范围内，烟草净油中的烟碱与稀酸能够反应彻底，烟碱脱除率高，且制备得到的烟碱净油口感良好，优选地，所述烟草净油与稀酸溶液的体积比为3～5，具体地，可以为3、3.5、4和5。

在其中一个实施例中，所述稀酸溶液为盐酸、硫酸、氢溴酸、柠檬酸、碳酸、磷酸、苹果酸、酒石酸、草酸、醋酸中的至少一种；烟碱在烟草中都是与天然有机酸形成烟碱盐的形式存在，而烟草净油的制备过程通常都是用有机溶剂直接对烟草进行萃取，因此，净油中的烟碱也是以烟碱盐的形式存在，利用强酸制弱酸的原理，利用比天然有机酸酸性强的酸，可以对烟碱进行吸附置换，而烟碱盐在酸性溶液中的溶解度比在有机溶剂中要大，烟草净油中除生物碱盐的以外的成分大都溶于有机溶剂，且稀酸同时可除去烟碱中的衍生物，因此，萃取前通过酸化能够提高烟草净油中的烟碱脱除率。

进一步地，所述稀酸溶液为盐酸及/或硫酸。使用无机强酸相比较有机弱酸，烟碱去除率更高，且可以保证在烟碱去除的基础上，还原烟草净油的特征风味和口感。在其中一个实施例中，所述烟草净油选用熏烟净油时，所述的稀酸为盐酸。本申请发明人意外的发现，在选用熏烟净油时，由于熏烟净油具有烟熏味，选用氧化性低的盐酸相对于其他酸，熏烟净油的味道可以和盐酸的焦味更协调，使得口感更佳。

在其中一个实施例中，所述烟草净油与稀酸溶液反应条件为20℃～50℃搅拌2h～5h。具体地，采用磁力搅拌器进行恒温搅拌；本申请发明人经过实验验证发现，温度过低，净油和酸反应的过程中，会出现的油脂挂壁现象，并且反应会不充分，烟碱无法完全脱除，如果反应温度过高，酸和净油反应过程中，香味成分挥发严重，优选地，反应温度设定在45℃。

步骤S2:将混合液用有机溶剂进行萃取，收集合并有机相萃取液；

具体地，将烟草净油和酸液的混合液，通过2～5倍体积的有机溶剂进行萃取，萃取2～3次至水相澄清透明，收集合并有机相。

在其中一个实施例中，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯和正己烷中的至少一种。通过萃取方式，可将不溶于有机溶剂的烟碱定向去除，保证了烟草净油在脱碱后口感风味不变。

步骤S3：对有机相萃取液进行蒸馏脱除有机溶剂，得到脱烟碱的烟草净油。

具体地，蒸馏采用本领域常用的蒸馏方式，如减压蒸馏。

在其中一个实施例中，所述蒸馏温度为40℃～60℃，通过蒸馏进一步将有机溶剂去除，从而得到纯度高的烟草净油。

在其中一个实施例中，将所述脱烟碱的烟草净油置于真空瓶中，抽真空后，置于-5℃～4℃平衡12～24h。

由上述方法制备得到的烟草净油。

烟碱在净油中的烟碱也是以烟碱盐的形式存在，本发明利用强酸制弱酸的原理，利用比天然有机酸酸性强的酸，可以对烟碱进行吸附置换，而烟碱盐在水中的溶解度比在有机溶剂中要大，同时烟碱在酸性溶液中的溶解度大于在有机溶剂中的性质，在酸化过程中，只有烟碱及其类似物与酸反应成盐，净油中其它成分与水不溶，在萃取过程中，将烟碱定向去除，保证了烟草净油在脱碱后口感风味不变，适合大批量处理烟草净油。并且相比脱碱前的净油，本发明得到脱烟碱后的烟草净油，保持原有净油的风味，口感，且设备要求简单，回收率高，适合大规模处理生产，生产安全性高。

一种电子烟液，包括本发明的烟草净油。将烟草净油应用于电子烟中，发现明显的去除了油脂感，口感更加清爽。

下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但不用于限制本发明。

实施例1

本实施例的脱除烟草净油烟碱的方法，包括以下步骤：

1)取50g天然熏烟净油，加入3.5倍体积的2％HCl溶液，放入磁力转子，在磁力搅拌器上恒温45℃充分搅拌4h，对净油进行充分酸化处理；

2)将净油和酸液的混合液，通过2倍体积的二氯甲烷进行萃取，萃取2次，收集合并有机相；

3)通过减压蒸馏方式，在45℃下，回收有机溶剂，得到脱烟碱的熏烟净油产品，并置于真空瓶中，抽真空后，置于4℃冷藏24h。

对本实施例的制备得到的烟草净油进行烟碱含量的测定，测定方法如下:

样品前处理：0.5g样品→用蒸馏水定容至20ml→依次加入2ug氘代尼古丁，1ml30％NaOH溶液→10ml乙醚，8g氯化钠→震荡摇匀→留乙醚层→气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)

色谱检测条件:

型号：安捷伦6890/5973N；

柱型号：安捷伦DB-wax，0.25mmx60m，df，0.5um；

进样口温度：220℃；

柱温：60℃-220℃，升温速度：10℃/min；

注射系统：不分流；

载气：氦气，1ml/min；

离子源温度：230℃；

离子化方式：EI；

离子监测器：m/z，84，162，(尼古丁)；

m/z，136(氘代尼古丁)(内标物)；

检测结果如图1～2所示，其中图1为未进行脱烟碱的熏烟净油烟碱含量检测气相色谱图，图1a中在20.80分钟的峰为氘代尼古丁峰，图1b在20.13分钟的峰为尼古丁峰，图1c在20.13分钟的峰为尼古丁峰，图2为采用本实施例的方法制备的烟草净油的气相色谱图，从图中可看出，尼古丁峰已基本不见，天然熏烟净油经过本发明的方法，可以将其中的烟碱成分完全脱除，脱除率可达到99.61％。

实施例2

本实施例的脱除烟草净油烟碱的方法，包括以下步骤：

1)取50g天然晒烟净油，加入3倍体积的3％H₂SO₄稀溶液，放入磁力转子，在磁力搅拌器上恒温40℃充分搅拌4h，对净油进行充分酸化处理；

2)将净油和酸液的混合液，通过3倍体积的氯仿等进行萃取，萃取2-3次，收集合并有机相；

3)通过减压蒸馏方式，在55℃温度下，回收有机溶剂，得到脱烟碱的熏烟净油产品，并置于真空瓶中，抽真空后，置于4℃冷藏24h。

本实施例烟碱含量按照实例1中提供的方法进行测定。测定结果如图3所示，其中图4为未进行脱烟碱的晒烟净油含量检测气相色谱图，图3a在20.80分钟的峰为氘代尼古丁峰，图3b在20.13分钟的峰为尼古丁峰，图3c在20.13分钟的峰为尼古丁峰，图4为采用本实施例的方法制备的烟草净油的气相色谱图，从图中可看出，尼古丁峰已基本不见，晒烟净油净油经过本发明的方法，可以将其中的烟碱成分完全脱除，脱除率可达到99.64％。

实施例3

本实施例的脱除烟草净油烟碱的方法，包括以下步骤：

1)取50g天然熏烟净油，加入4倍体积的2.5％HCl稀溶液，放入磁力转子，在磁力搅拌器上恒温45℃充分搅拌4h，对净油进行充分酸化处理；

2)将净油和酸液的混合液，通过2倍体积的二氯甲烷进行萃取，萃取2次，收集合并有机相。

3)通过减压蒸馏方式，在45℃下，回收有机溶剂，得到脱烟碱的熏烟净油产品，并置于真空瓶中，抽真空后，置于4℃冷藏24h。

本实施例的烟碱脱除率为99.82％。

实施例4

本实施例的脱除烟草净油烟碱的方法，包括以下步骤：

1)取50g天然晒烟净油，加入5倍体积的4％H₂SO₄稀溶液，放入磁力转子，在磁力搅拌器上恒温40℃充分搅拌4h，对净油进行充分酸化处理。

2)将净油和酸液的混合液，通过3倍体积的氯仿等进行萃取，萃取3次，收集合并有机相。

3)通过减压蒸馏方式，在55℃温度下，回收有机溶剂，得到脱烟碱的熏烟净油产品，并置于真空瓶中，抽真空后，置于4℃冷藏24h。

本实施例的烟碱脱除率为99.76％。

实施例5～11

本实施例5～11与实施例1的区别仅在于，HCl质量溶液浓度的不同，实施例5～11的HCl溶液浓度以及烟碱脱除率如表1所示：

表1

组别	HCl质量浓度	烟碱脱除率
			实施例5	0.8％	57.42％
实施例6	1％	86.73％
			实施例7	3％	99.84％
实施例8	4％	99.87％
			实施例9	6％	99.89％
实施例10	10％	99.93％
			实施例11	10.5％	99.91％

从表1中可知，酸的含量会影响烟草净油的脱碱率，当酸的含量太少，反应不彻底，制备的烟草净油的烟碱的脱除率不高，而浓度太浓，口感上偏酸涩，优选地，稀酸溶液的质量浓度为2％～4％。

实施例12～19

本实施例12～19与实施例2的区别仅在于，烟草净油、稀酸种类的不同，实施例12～19的稀酸种类以及烟碱脱除率如表2所示：

表2

组别	稀酸	烟草净油	烟碱脱除率
				实施例12	盐酸	晒烟净油	99.61％
实施例13	盐酸与硫酸等体积混合	熏烟净油	99.79％
				实施例14	硫酸	熏烟净油	99.69％
实施例15	柠檬酸	熏烟净油	93.59％
				实施例16	苹果酸	熏烟净油	92.93％
实施例17	醋酸	晒烟净油	94.51％
				实施例18	氢溴酸	晒烟净油	96.58％
实施例19	磷酸	晒烟净油	96.14％

从表2中可知，采用强酸比有机弱酸具有更好的脱除率。

实施例20～25

本实施例20～25与实施例1的区别仅在于，烟草净油与稀酸溶液的体积比不同，实施例20～25烟草净油与稀酸溶液的体积比与烟碱脱除率如表3所示：

表3

组别	稀酸溶液与烟草净油的体积比	烟碱脱除率
			实施例20	1.5	77.81％
实施例21	2	89.45％
			实施例22	2.5	93.51％
实施例23	4	99.76％
			实施例24	5	99.83％.
实施例25	5.5	99.87％

从表3可知，酸的含量会影响烟草净油的脱碱率，当酸的含量太少，反应不彻底，制备的烟草净油的烟碱的脱除率不高，而含量太高，口感上偏酸涩，优选地，烟草净油与稀酸溶液的体积比为3～5。

实施例26～30

本实施例26～30与实施例1的区别仅在于，步骤1)中的反应温度不同，实施例26～30的步骤1)中的反应温度与烟碱脱除率如表4所示：

表4

组别	反应温度	烟碱脱除率
			实施例26	15℃	93.51％
实施例27	20℃	93.89％
			实施例28	40℃	99.54％
实施例29	50℃	99.86％
			实施例30	60℃	99.83％

从表4可知，烟碱与酸的反应温度进一步影响烟草净油的烟碱脱除率，温度过低，净油和酸反应的过程中，会出现的油脂挂壁现象，并且反应会不充分，烟碱无法完全脱除，如果反应温度过高，酸和净油反应过程中，香味成分挥发严重，优选地，反应温度设定在45℃。

对比例1

本对比例脱除烟草净油烟碱的方法，包括以下步骤：

1)取50g天然晒烟净油用50ml蒸馏水稀释，通过3倍体积的氯仿进行萃取，萃取3次，收集合并有机相。

2)通过减压蒸馏方式，在55℃温度下，回收有机溶剂，得到脱烟碱的熏烟净油产品，并置于真空瓶中，抽真空后，置于4℃冷藏24h。

本实施例的烟碱脱除率为48.76％，表明，先经过酸化处理，能够具有显著提高烟碱的脱除率。

效果例烟液感官评价试验

测试样品：对比例1、对比例2(天然熏烟净油原液)、对比例3(天然晒烟净油原液)、实施例1～11、实施例13～14、实施例20～30。

实验方法：将测试样品的烟草净油按常规方法制成浓度为1％电子烟烟液，取1.5电子烟液加入电子烟中，由专业的评吸人员评吸，分别进行光泽、香气、刺激性、余味、协调、油腻感的评价。

评分标准：其中色泽满分为10分、香气为20分、刺激性20分、余味10分、协调15分、油腻感25分。

外表的色泽越好，其得分越高；烟液的香气越接近卷烟的香气，香气指标得分越高；烟液对喉部冲击越小，刺激性越低，舒适性指标得分越高；口感不油腻，越清爽，油腻感越低；味道越协调，协调分数越高；余味越少，余味分数越高。

评价结果如表5所示：

表5

由表5可知，本发明制备得到的烟草净油经过脱烟碱工艺后，熏烟净油和晒烟净油的整体风味能够与原液相当，保留了原液的香气，而且由于烟碱的去除，净油的刺激性明显降低，随着烟液对喉部冲击感减弱，舒适性随之提升，另外发现，在经过本发明的方法脱除烟碱以后的净油，在抽吸时的油腻感(油脂气)明显下降，口感更清爽。通过比较实施例1、对比例1可知，经过酸化处理后的晒烟净油口感更清爽、刺激性更低。

通过比较实施例1、实施例5～11、实施例20～25可知，酸的含量会影响烟草净油的口感，当酸的含量太少，反应不彻底，制备的烟草净油的烟碱的脱除率不高，进而导致刺激性、油腻性更强，含量太高，口感上偏酸涩，优选地，稀酸溶液的质量浓度为2％～4％，烟草净油与稀酸溶液的体积比为3～5。

通过比较实施例1、实施例13、实施例14发现，当使用熏烟净油，使用盐酸为稀酸时，制备得到的熏烟净油的口感更佳。

通过比较实施例1、实施例26～30可知，烟碱与酸的反应温度进一步影响烟草净油整体的风味，温度过低，净油和酸反应的过程中，会出现的油脂挂壁现象，并且反应会不充分，烟碱无法完全脱除，如果反应温度过高，酸和净油反应过程中，香味成分挥发严重，优选地，反应温度设定在45℃。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种脱除烟草净油烟碱的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将烟草净油加入稀酸溶液进行混合反应，得到烟草净油和酸液的混合液；

将所述混合液用有机溶剂进行萃取，收集合并有机相萃取液；

对所述有机相萃取液进行蒸馏脱除有机溶剂，得到脱烟碱的烟草净油。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀酸溶液的质量浓度为1％～10％，优选地，所述稀酸溶液的质量浓度为2％～4％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烟草净油与稀酸溶液的体积比为2～5，优选地，所述烟草净油与稀酸溶液的体积比为3～5。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀酸为盐酸、硫酸、氢溴酸、柠檬酸、碳酸、磷酸、苹果酸、酒石酸、草酸、醋酸中的至少一种；优选地，所述稀酸为盐酸及/或硫酸。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烟草净油为熏烟净油或晒烟净油、烤烟净油或津巴布韦烟草净油；优选地，所述烟草净油选用熏烟净油时，所述的稀酸为盐酸。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烟草净油与稀酸溶液反应条件为20℃～50℃搅拌2h～5h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯和正己烷中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸馏温度为40℃～60℃。

9.由权利要求1～8任一项所述的方法制备得到的烟草净油。

10.一种电子烟液，其特征在于，包括权利要求9所述的烟草净油。

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