CN111084417A - 一种卷烟滤棒增香球丸的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷烟滤棒增香球丸的制备方法，其是即将食品级轻质多孔陶粒球清洗干燥后，筛选粒径2.6～3.7mm的颗粒作为载体，先采用活化缓冲液活化载体，干燥后在活化后载体上喷施产香微生物悬液，在带有产香微生物的载体中添加培养液A进行活化培养，最后在活化培养后的载体中添加培养基B进行固态发酵，发酵完成后，冷冻干燥、灭菌，添加香气增强剂，混匀后制得烟用滤棒增香球丸；该方法制备的增香球丸可直接复合于卷烟滤棒，用以强化卷烟产品风格特征和改善卷烟抽吸品质；主流烟气经过球丸时可将球丸内的香气洗脱下来，谐调、丰富烟香，明显的增加蜜甜香、清甜香，香味纯正，提调烟香优雅感，且本发明方法操作简单易行、安全环保、生产成本低，具有良好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于烟用辅料技术领域，具体涉及一种卷烟滤棒增香球丸的制备方法及应用。
背景技术
基于不燃烧调香的理念利用卷烟烟气洗脱的物理作用向卷烟烟气中引入与卷烟香气相谐调或强化风格特征的香味物质，可以靶向性地达到改善和提高卷烟吸食品质的目的，目前围绕着天然植物材料及其它新型材料在这一方面的研究已经取得了一些成果。例如：专利CN106723306A《一种用椒样薄荷制备卷烟滤棒添加物的方法》公开了一种用椒样薄荷卷烟滤棒添加物的制备方法。可以增加卷烟烟气的甜润感和生津感，降低卷烟烟气刺激性，使卷烟的抽吸品质得到显著性地提升；专利104687246B《一种辣木多孔颗粒、其制备方法及含有该多孔颗粒的卷烟滤棒》公开了一种辣木多孔颗粒，可使卷烟烟气细腻柔和、刺激性降低，卷烟烟香明晰、柔和并提升卷烟的抽吸质量；专利CN109730355A《一种用于卷烟滤棒的增香颗粒的制备方法》公开了以高岭土、火山岩、电气石等为原料制备多孔颗粒，然后将香味物质吸附于该多孔颗粒上，可丰富卷烟香韵，增加香气。但是新材料、新方法有待于进一步的探索。
烟用香料是卷烟产品风格的决定因素之一，面对卷烟产品的大品牌化、特色化的需求，新型的烟用香料开发已迫在眉睫。其中微生物发酵香料的开发是实现这一目的的重要途径。以天然原料作起始物使用发酵技术制备的香料称为天然同等香料。产香微生物在发酵过程中可产生庞大的高活酶系，如糖化酶类、纤维素酶类和酯化酶类等，在酶促作用、化学作用及微生物体内复杂代谢的协同作用下，可使底物发生分解、降解、氧化、还原、酯化等一系列反应，形成复杂的低分子化合物，其中包含各种香味成分，如醇类、醛类、酮类、酸类等。通过特定的产香微生物可发酵制备出风格特征明显的香料。
陶粒内部结构特征呈细密蜂窝状微孔，具有比表面积大、强度高、吸附性强、生物负载量大等特点，可用作水处理滤料、吸附剂、园林中无土栽培的培养基等。陶粒是一种良好的固定化与吸附载体。目前的研究多是应用陶粒处理污水。如专利CN1203009C《功能化陶粒载体及其固定化微生物处理污水技术》公开了一种功能化陶粒载体及其固定化微生物处理污水技术，该载体具有粗糙表面和大孔结构，具有质轻、耐冲洗、化学性质稳定等特点，可用于固定化微生物构成固定床污水处理系统；专利CN103482754B《一种贝壳陶粒生物载体的制备方法》公开了一种应用贝壳陶粒固定化微生物的方法，可用于解决目前高氨氮污水处理中碱度不足等问题；专利CN108654207A《一种多功能水处理陶粒滤料的制备方法》公开了一种多功能水处理陶粒滤料的制备方法，该滤料不仅可利用吸附和生物降解来净化污水，还能够在光照下具有自清洁能力，适于多种形式的水污染治理。但目前将陶粒用作产香微生物的固定、产香、载香的载体并应用于卷烟滤棒的研究还未见相关报道。
发明内容
本发明基于不燃烧调香和生物发酵产香理念，研究了一种以食品级轻质多孔陶粒为载体固定产香微生物产香、附香的滤棒球丸，其能明显的强化卷烟产品风格特征和改善卷烟抽吸品质。
本发明卷烟滤棒增香球丸的制备方法采用食品级轻质多孔陶粒球作为发酵产香、附香载体，即将食品级轻质多孔陶粒球清洗干燥后，筛选粒径2.6～3.7mm的颗粒作为载体，先采用活化缓冲液活化载体，干燥后在活化后载体上喷施产香微生物悬液，在带有产香微生物的载体中添加培养液A进行活化培养，最后在活化培养后的载体中添加培养基B进行固态发酵，发酵完成后，冷冻干燥、灭菌，添加香气增强剂，混匀后制得烟用滤棒增香球丸；用以强化卷烟产品风格特征和改善卷烟抽吸品质。
所述食品级轻质多孔陶粒球是常规市售产品，是以木鱼石粉为主料高温烧制而成。
所述产香微生物为安琪清香型功能复合菌—金香霸，主要组分为酿酒酵母、根霉和酯化红曲，由市场购买。
所述普洱茶超细粉是以云南西双版纳产区大叶种晒青毛茶（生茶）为原料，粉碎至600～800目的超细粉。
所述莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1～3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得。
所述蜂胶净油55～70℃精密精馏组分是以蜂胶为原料，然后按蜂胶与石油醚质量体积比g:mL为1:8～15的比例，在蜂胶中添加石油醚在60～80℃下提取1.5～3h，过滤，收集滤液，浓缩，浓缩完后用乙醇溶液洗除浓缩物中残留的石油醚，即在浓缩物中加入浓缩物质量2～5倍的质量浓度95%的乙醇溶液，充分溶解后4℃过夜醇沉，过滤、收集滤液得蜂胶净油；采用精密精馏设备对蜂胶净油进行组分分离富集，设定设备压力0.08Mpa，加热釜温度55℃、下柱温度53℃、上柱温度52℃，精馏收集馏分，获得蜂胶净油小于55℃精密精馏组分和蒸余物；蒸余物再进行分离富集，设定设备压力0.08Mpa，加热釜温度70℃，下柱温度68℃、上柱温度67℃，精馏收集馏分即为蜂胶净油55～70℃精密精馏组分。
上述方法的具体步骤如下：
1、载体筛选：将食品级轻质多孔陶粒球在温度25～40℃条件下超声清洗30～60min，然后在80～100℃下热风干燥，筛选粒径范围2.6～3.7mm的作为载体；
2、载体活化：按食品级轻质多孔陶粒与活化缓冲液的质量比为1: 1.5～4的比例，在食品级轻质多孔陶粒中添加活化缓冲液，活化12～24h，然后70～100℃下热风干燥；其中活化缓冲液是用梅子提取物、罗望子提取物、酸木瓜提取物中的一种或任意比几种配制而成pH3.0～5.0的水溶液，活化缓冲液还添加有质量浓度0.001～0.006%的定香剂；定香剂为树苔浸膏、橡苔浸膏、安息香浸膏、秘鲁香膏、赖百当浸膏中的一种或任意比几种；
3、载体吸附产香微生物：在活化后载体上喷施产香微生物悬液后，在6～20℃下吸附12～18h，其中产香微生物的添加量是活化后载体质量的0.4～0.8%，产香微生物悬液是将产香微生物用莲藕麦芽汁悬浮后制得的悬液；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1～3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
4、产香微生物的活化培养：在带有产香微生物的载体中添加其质量4～8%的培养液A，在25～32℃条件下培养24～36h，其中培养液A是将莲藕麦芽汁1～3份、葡萄干浓缩汁0.2～1份、纯净水2～6份混合后，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1～3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
5、产香微生物的固态发酵：在活化培养后的载体中添加其质量8～15%的培养基B，在25～32℃条件下发酵5～10d，发酵完成后冷冻真空干燥，微波灭菌0.5～2min；其中培养基B是将普洱茶超细粉1～2份、小叶杜鹃花瓣超细粉0.1～0.5份、莲藕麦芽汁0.5～2份、纯净水5～10份混合，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1～3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
6、添加香气增强剂：按载体质量0.05～0.5%的比例在灭菌后载体中添加香气增强剂，即将香气增强剂加热融化后，均匀喷洒于灭菌后载体上制得烟用滤棒增香球丸，其中香气增强剂的组分为蜂胶净油55～70℃精密精馏组分0.2～1份、霍霍巴油0.1～0.5份、橄榄油0.5～1份、小烛树蜡0.1～0.5份、维生素E 0.01～0.04份、甜杏仁油2～8份；
7、本发明将上述卷烟滤棒增香球丸用于给卷烟制品增香，将不同粒径的该增香球丸复合于卷烟滤棒，可用于生产细支、中支、常规支卷烟。当主流烟气经过球丸时可将球丸内的香气洗脱下来，谐调、丰富烟香，明显的增加蜜甜香、清甜香，提调烟香优雅感，对于强化卷烟产品风格特征或改善卷烟抽吸品质具有明显有益效果。
本发明主要有以下优点：（1）食品级轻质多孔陶粒球具有表面积大、强度高、吸附性强、生物负载量大等特点，用于卷烟滤棒加香材料开发，兼具生物发酵产香、附香于一体，摒弃了传统的产香、提香、加香三段式工艺；（2）采用天然酸性提取物配制活化缓冲液一方面有利于产香微生物的吸附，另一方面可以避免采用化学试剂活化带来的残留和与烟香不谐调等问题；（3）采用生物发酵法制备该增香球丸，反应条件温和，安全环保、香气丰富、独特、协调；（4）本发明不改变卷烟原有性能，不改变卷烟原有加工工艺，生产成本低，具有良好的工业应用前景。
附图说明
图1为不同粒径的增香球丸复合加工成不同规格的卷烟滤棒的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步详述本发明。但它们不是对本发明的限定。
在实施例中，使用不同工艺条件制备本发明的卷烟滤棒增香球丸，复合成卷烟滤棒，制成卷烟样品，评吸前按照《烟草及烟草制品 调节和测试的大气环境》GB/T16447—2004调节样品水分；感官评价按照《卷烟》GB5606.4—2005进行。
实施例1：本实施例的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，包括如下步骤：
1、载体筛选：将食品级轻质多孔陶粒球在温度25℃条件下超声清洗55min，然后在80℃下热风干燥，筛选粒径范围3.4～3.7mm的作为载体；
2、载体活化：按食品级轻质多孔陶粒与活化缓冲液的质量比为1:4的比例，在食品级轻质多孔陶粒中添加活化缓冲液，活化12h，然后70℃下热风干燥；其中活化缓冲液是用梅子提取物、罗望子提取物、酸木瓜提取物、无菌水配制而成pH5.0的水溶液（梅子提取物、罗望子提取物、酸木瓜提取物的质量比为1:1:1），活化缓冲液还添加有质量浓度0.006%的树苔浸膏作为定香剂；
3、载体吸附产香微生物：在活化后载体上喷施产香微生物悬液后，在20℃下吸附12h，其中产香微生物的添加量是活化后载体质量的0.6%，产香微生物悬液是将产香微生物用莲藕麦芽汁悬浮后制得的悬液；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
4、产香微生物的活化培养：在带有产香微生物的载体中添加其质量8%的培养液A，在25℃条件下培养36h，其中培养液A是按莲藕麦芽汁1份、葡萄干浓缩汁0.6份、纯净水3份的比例混合，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
5、产香微生物的固态发酵：在活化培养后的载体中添加其质量8%的培养基B，在32℃条件下发酵5d，发酵完成后冷冻真空干燥，微波灭菌0.5min；其中培养基B 是按普洱茶超细粉1.4份、小叶杜鹃花瓣超细粉0.1份、莲藕麦芽汁2份、纯净水5份的比例混合，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
6、添加香气增强剂：按载体质量0.05%的比例在灭菌后载体中添加香气增强剂，即将香气增强剂加热融化后，均匀喷洒于灭菌后载体上制得烟用滤棒增香球丸，其中香气增强剂的组分为蜂胶净油55～70℃精密精馏组分0.6份、霍霍巴油0.5份、橄榄油0.5份、小烛树蜡0.1份、维生素E 0.04份、甜杏仁油2份；
7、将所述增香球丸与二醋酸纤维丝束、滤棒成形纸和三醋酸甘油酯复合制成卷烟滤棒，滤棒规格为：长度120.0±0.5mm，圆周24.00±0.20mm，压降3500±290Pa，硬度≥82。并用该滤棒制成烟支（图1左图），以相同规格不含增香球丸的滤棒制成烟支作为空白对照例。
实施例2：本实施例的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，包括如下步骤：
1、载体筛选：将食品级轻质多孔陶粒球在温度30℃条件下超声清洗45min，然后在90℃下热风干燥，筛选粒径范围3.0～3.3mm的作为载体；
2、载体活化：按食品级轻质多孔陶粒与活化缓冲液的质量比为1: 2的比例，在食品级轻质多孔陶粒中添加活化缓冲液，活化20h，然后100℃下热风干燥；其中活化缓冲液是用梅子提取物、罗望子提取物、酸木瓜提取物、无菌水配制而成pH3.5的水溶液（梅子提取物、罗望子提取物、酸木瓜提取物的质量比为1:1:2），活化缓冲液还添加有质量浓度0.004%的定香剂；定香剂是按树苔浸膏0.5份、橡苔浸膏0.1份、安息香浸膏0.1份、秘鲁香膏0.1份、赖百当浸膏0.1份的比例混合制得；
3、载体吸附产香微生物：在活化后载体上喷施产香微生物悬液后，在10℃下吸附15h，其中产香微生物的添加量是活化后载体质量的0.4%，产香微生物悬液是将产香微生物用莲藕麦芽汁悬浮后制得的悬液；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比2:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
4、产香微生物的活化培养：在带有产香微生物的载体中添加其质量4%的培养液A，在32℃条件下培养24h，其中培养液A是按莲藕麦芽汁3份、葡萄干浓缩汁0.2份、纯净水2份的比例混合后，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比2:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
5、产香微生物的固态发酵：在活化培养后的载体中添加其质量15%的培养基B，在25℃条件下发酵10d，发酵完成后冷冻真空干燥，微波灭菌1min；其中培养基B 是按普洱茶超细粉1份、小叶杜鹃花瓣超细粉0.5份、莲藕麦芽汁0.5份、纯净水10份的比例混合，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
6、 添加香气增强剂：按载体质量0.1%的比例在灭菌后载体中添加香气增强剂，即将香气增强剂加热融化后，均匀喷洒于灭菌后载体上制得烟用滤棒增香球丸，其中香气增强剂的组分为蜂胶净油55～70℃精密精馏组分1份、霍霍巴油0.1份、橄榄油1份、小烛树蜡0.5份、维生素E 0.01份、甜杏仁油4份；
7、将本实施例制得的增香球丸与二醋酸纤维丝束、滤棒成形纸和三醋酸甘油酯复合制成卷烟滤棒，滤棒规格为：长度120.0±0.5mm，圆周19.80±0.20mm，压降3800±290Pa，硬度≥82，并用该滤棒制成烟支（图1中图），以相同规格不含增香球丸的滤棒制成烟支作为空白对照例。
实施例3：本实施例的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，包括如下步骤：
1、载体筛选：将食品级轻质多孔陶粒球在温度40℃条件下超声清洗30min，然后在100℃下热风干燥，筛选粒径范围2.6～2.9mm的作为载体；
2、载体活化：按食品级轻质多孔陶粒与活化缓冲液的质量比为1: 1.5的比例，在食品级轻质多孔陶粒中添加活化缓冲液，活化24h，然后80℃下热风干燥；其中活化缓冲液是用梅子提取物、罗望子提取物、无菌水配制而成pH4.0的水溶液（梅子提取物、罗望子提取物的质量比为1:1），活化缓冲液还添加有质量浓度0.001%的定香剂；定香剂是按树苔浸膏0.3份、橡苔浸膏0.1份的比例混合制得；
3、载体吸附产香微生物：在活化后载体上喷施产香微生物悬液后，在6℃下吸附18h，其中产香微生物的添加量是活化后载体质量的0.8%，产香微生物悬液是将产香微生物用莲藕麦芽汁悬浮后制得的悬液；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
4、产香微生物的活化培养：在带有产香微生物的载体中添加其质量6%的培养液A，在27℃条件下培养30h，其中培养液A是按莲藕麦芽汁1.5份、葡萄干浓缩汁1份、纯净水6份的比例混合后，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
5、产香微生物的固态发酵：在活化培养后的载体中添加其质量11%的培养基B，在28℃条件下发酵8d，发酵完成后冷冻真空干燥，微波灭菌2min；其中培养基B 是按普洱茶超细粉2份、小叶杜鹃花瓣超细粉0.3份、莲藕麦芽汁1份、纯净水7份的比例混合，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比2：1的比例混合，高温高压灭菌后制得；
6、添加香气增强剂：按载体质量0.5%的比例在灭菌后载体中添加香气增强剂，即将香气增强剂加热融化后，均匀喷洒于灭菌后载体上制得烟用滤棒增香球丸，其中香气增强剂是按蜂胶净油55～70℃精密精馏组分0.2份、霍霍巴油0.2份、橄榄油0.7份、小烛树蜡0.2份、维生素E 0.02份、甜杏仁油8份的比例混合制得；
7、将本实施例制得的增香球丸与二醋酸纤维丝束、滤棒成形纸和三醋酸甘油酯复合制成卷烟滤棒，滤棒规格为：长度120.0±0.5mm，圆周17.00±0.20mm，压降3600±290Pa，硬度≥82，并用该滤棒制成烟支（图1右图），以相同规格不含增香球丸的滤棒制成烟支作为空白对照例。
对上述3个实施例的烟支进行感官评价，评价结果如表1所示：
表1.卷烟感官评吸结果
由表1可见，将所述滤棒增香球丸用于卷烟烟支，当主流烟气经过球丸时可将球丸内的香气洗脱下来，香气柔和细腻，明显的增加蜜甜香、清甜香和花果香，提调烟香优雅感和丰富性，香味醇正，对于强化卷烟产品风格特征或改善卷烟抽吸品质具有明显效果。
Claims (8)
1.一种卷烟滤棒增香球丸的制备方法，其特征在于：将食品级轻质多孔陶粒球清洗干燥后，筛选粒径2.6～3.7mm的颗粒作为载体，先采用活化缓冲液活化载体，干燥后在活化后载体上喷施产香微生物悬液，在带有产香微生物的载体中添加培养液A进行活化培养，最后在活化培养后的载体中添加培养基B进行固态发酵，发酵完成后，冷冻干燥、灭菌，添加香气增强剂，混匀后制得烟用滤棒增香球丸。
2.根据权利要求1所述的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，其特征在于：食品级轻质多孔陶粒球是在温度25～40℃条件下超声清洗30～60min，然后在80～100℃下热风干燥。
3.根据权利要求1所述的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，其特征在于：按食品级轻质多孔陶粒与活化缓冲液的质量比为1: 1.5～4的比例，在食品级轻质多孔陶粒中添加活化缓冲液，活化12～24h，然后70～100℃下热风干燥；其中活化缓冲液是用梅子提取物、罗望子提取物、酸木瓜提取物中的一种或任意比几种配制而成pH3.0～5.0的水溶液，活化缓冲液还添加有质量浓度0.001～0.006%的定香剂；定香剂为树苔浸膏、橡苔浸膏、安息香浸膏、秘鲁香膏、赖百当浸膏中的一种或任意比几种。
4.根据权利要求1所述的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，其特征在于：在活化后载体上喷施产香微生物悬液后，在6～20℃下吸附12～18h，其中产香微生物的添加量是活化后载体质量的0.4～0.8%，产香微生物悬液是将产香微生物用莲藕麦芽汁悬浮后制得的悬液；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1～3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得。
5.根据权利要求1所述的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，其特征在于：在带有产香微生物的载体中添加其质量4～8%的培养液A，在25～32℃条件下培养24～36h，其中培养液A是将莲藕麦芽汁1～3份、葡萄干浓缩汁0.2～1份、纯净水2～6份混合后，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1～3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得。
6.根据权利要求1所述的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，其特征在于：在活化培养后的载体中添加其质量8～15%的培养基B，在25～32℃条件下发酵5～10d，其中培养基B 是将普洱茶超细粉1～2份、小叶杜鹃花瓣超细粉0.1～0.5份、莲藕麦芽汁0.5～2份、纯净水5～10份混合，灭菌制得；莲藕麦芽汁是分别将新鲜莲藕与麦芽榨汁，过滤后，将莲藕汁与麦芽汁按体积比1～3:1的比例混合，高温高压灭菌后制得。
7.根据权利要求1所述的卷烟滤棒增香球丸的制备方法，其特征在于：按载体质量0.05～0.5%的比例在灭菌后载体中添加香气增强剂，即将香气增强剂加热融化后，均匀喷洒于灭菌后载体上，其中香气增强剂的组分为蜂胶净油55～70℃精密精馏组分0.2～1份、霍霍巴油0.1～0.5份、橄榄油0.5～1份、小烛树蜡0.1～0.5份、维生素E 0.01～0.04份、甜杏仁油2～8份。
8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备的卷烟滤棒增香球丸在给卷烟制品增香中的应用。
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