CN113463437B - 一种香味缓释成型纸的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种香味缓释成型纸的制备方法，包括：采用强碱溶液溶胀细菌纤维素后，反复洗涤细菌纤维素膜至中性；机械压缩去除细菌纤维素膜中的水分至含水率为20‑40％后，粉碎细菌纤维素膜，得到细菌纤维素浆；将香精香料的质量百分含量为5‑15％的香精香料溶液与细菌纤维素浆根据体积比1:(5‑10)混合均匀，过滤得到负载香味成分的细菌纤维素；获取负载香味成分的细菌纤维素的质量百分含量为10‑20％的施胶剂，对成型纸原纸进行施胶处理后干燥，即制得香味缓释成型纸。本公开的香味缓释成型纸的制备方法以细菌纤维素作为香精香料载体添加于成型纸中，可以使香味成分缓慢释放，并对成型纸的抗张和透气度无影响，同时不需要添加剂、乳化剂等成分，绿色安全。

Description

一种香味缓释成型纸的制备方法

技术领域

本发明涉及卷烟制造领域，更具体地，涉及一种香味缓释成型纸的制备方法。

背景技术

成型纸主要用于包裹醋酸纤维或聚丙烯纤维丝束，其在卷烟滤棒结构中处于内部醋酸纤维或聚丙烯纤维和外层接装纸之间。根据透气度的不同，可将成型纸分为普通成型纸和高透成型纸。

随着烟草行业增香保润的发展需求，对成型纸的研究越来越多。现有的成型纸加香方式主要包括香精微胶囊法、涂布法等，但是普遍存在加香之后的成型纸抗张下降，生产过程容易断纸，透气度降低以及香味释放过快，保留时间短等问题。

细菌纤维素(BC)是某些微生物在胞外发酵产生的网状天然纳米纤维素。与植物纤维素相比，具有良好的透气度，独特的物理和机械性能，其本身具有很好的成膜性质。细菌纤维素成膜之后，可以作为缓释的载体材料，其具有3维网络结构通过吸附包埋的方式固定香味物质。作为一种新型的生物材料细菌纤维素本身具有生物可降解性及良好的生物相容性，不会对人体产生毒副作用。

在造纸领域，细菌纤维素是一种非常好的生物添加剂。由于细菌纤维素具有很好的拉伸强度，将细菌纤维素加入到纸浆当中可以明显的提高纸张的强度和韧度。当纸品被干燥时，细菌纤维素的微纤维之间会形成大量的氢键，这使得其化学吸附性及拉伸强度大大提高。

因此，如何提供一种利用细菌纤维素制备成型纸的方法成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种利用细菌纤维素制备香味缓释成型纸的方法的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种香味缓释成型纸的制备方法。

该香味缓释成型纸的制备方法包括如下步骤：

步骤(1)：采用强碱溶液溶胀细菌纤维素后，反复洗涤细菌纤维素膜至中性；

步骤(2)：机械压缩去除细菌纤维素膜中的水分至含水率为20-40％后，粉碎细菌纤维素膜，得到细菌纤维素浆；

步骤(3)：将香精香料的质量百分含量为5-15％的香精香料溶液与细菌纤维素浆根据体积比1:(5-10)混合均匀，过滤得到负载香味成分的细菌纤维素；

步骤(4)：获取负载香味成分的细菌纤维素的质量百分含量为10-20％的施胶剂，对成型纸原纸进行施胶处理后干燥，即制得香味缓释成型纸。

可选的，所述步骤(1)中的强碱溶液为氢氧化钠溶液。

可选的，所述步骤(1)具体如下：

将细菌纤维素膜在煮沸的1mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀2h，然后反复用清水洗涤细菌纤维素膜至中性。

可选的，所述步骤(2)中采用球磨机研磨分散的方式粉碎细菌纤维素膜。

可选的，所述步骤(3)中的香精香料溶液的溶剂为水或无水乙醇。

可选的，所述步骤(3)中的混合均匀的方式具体如下：

若香精香料溶液以水为溶剂，则超声震荡0.5-1h，重复三次，每次间隔15min；

若香精香料溶液以无水乙醇为溶剂，则将香精香料溶液加热至微沸状态后超声震荡0.5-1h，重复三次，每次间隔15min。

可选的，所述步骤(4)具体如下：

根据质量百分含量为10-20％将负载香味成分的细菌纤维素加入施胶剂中，对成型纸进行施胶处理后干燥，即制得香味缓释成型纸。

可选的，所述步骤(4)具体如下：

根据质量百分含量为10-20％将负载香味成分的细菌纤维素与水配成施胶剂，对成型纸进行施胶处理后干燥，即制得香味缓释成型纸。

可选的，所述步骤(4)中的干燥的温度为60-100℃。

可选的，所述步骤(4)中的香味缓释成型纸中细菌性纤维素的干重与成型纸原纸的质量比为(3-10):100。

本公开的香味缓释成型纸的制备方法以细菌纤维素作为香精香料载体添加于成型纸中，可以使香味成分缓慢释放，并对成型纸的抗张和透气度无影响，同时不需要添加剂、乳化剂等成分，绿色安全。

制得的香味缓释成型纸具有以下优点：

1、细菌纤维素具有3D网络结构，可通过吸附包埋的方式固定香味物质。当遇到唾液时，细菌纤维素在水的作用下吸水溶胀，会使香味物质释放出来，具有缓释效果。

2、细菌纤维素具有生物亲和性、生物相容性、良好透气性无毒无害。

3、细菌纤维素可增强成型纸的强度和韧性，具有良好透气性。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

本公开的香味缓释成型纸的制备方法包括如下步骤：

步骤(1)：采用强碱溶液溶胀细菌纤维素后，反复洗涤细菌纤维素膜至中性。

本公开中的细菌纤维素原料可为市售品种，或者，可由以下菌种发酵制得：葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter sp.)ZT-01，现保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC NO. 21544，菌种名称为葡糖酸醋杆菌，菌株编号为ZT-01，分类命名为葡糖酸醋杆菌,Gluconacetobacter sp.，保藏时间为2020年12月23日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

步骤(1)中的强碱溶液可为氢氧化钠溶液。

步骤(1)可具体如下：

将细菌纤维素膜在煮沸的1mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀2h，然后反复用清水洗涤细菌纤维素膜至中性。

步骤(2)：机械压缩去除细菌纤维素膜中的水分至含水率为20-40％后，粉碎细菌纤维素膜，得到细菌纤维素浆。

步骤(2)中采用球磨机研磨分散的方式粉碎细菌纤维素膜。

具体实施时，上述采用球磨机研磨分散的参数可如下：

球磨机总装载量75-85％，细菌纤维素装载量25％-40％，研磨体为鹅卵石球，球径20-40mm，研磨时间25-50h，控制球磨机温度不高于45℃，研磨所得细菌纤维素的平均长度可为30-50μm。步骤(3)：将香精香料的质量百分含量为5-15％的香精香料溶液与细菌纤维素浆根据体积比1:(5-10) 混合均匀，过滤得到负载香味成分的细菌纤维素。

步骤(3)中的香精香料溶液的溶剂可为水或无水乙醇。

步骤(3)中的混合均匀的方式可具体如下：

若香精香料溶液以水为溶剂，则超声震荡0.5-1h，重复三次，每次间隔15min。

若香精香料溶液以无水乙醇为溶剂，则将香精香料溶液加热至微沸状态后超声震荡0.5-1h，重复三次，每次间隔15min。

步骤(4)：获取负载香味成分的细菌纤维素的质量百分含量为10-20％的施胶剂，对成型纸原纸进行施胶处理后干燥，即制得香味缓释成型纸。

步骤(4)可具体如下：

根据质量百分含量为10-20％将负载香味成分的细菌纤维素加入施胶剂中，对成型纸进行施胶处理后干燥，即制得香味缓释成型纸。

步骤(4)可具体如下：

根据质量百分含量为10-20％将负载香味成分的细菌纤维素与水配成施胶剂，对成型纸进行施胶处理后干燥，即制得香味缓释成型纸。

步骤(4)中的干燥的温度可为60-100℃。

为了达到更好的抽吸体验，步骤(4)中的香味缓释成型纸中细菌性纤维素的干重与成型纸原纸的质量比可为(3-10):100。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到，实验中使用的设备如无特殊说明，均为本领域技术人员熟知的设备。

实施例1

将细菌纤维素膜(从海南亿得食品有限公司购买所得)在煮沸的1mol/L 的氢氧化钠溶液中溶胀2h，然后反复用清水洗涤至中性，机械压缩除去细菌纤维素膜中水分，使含水率在30％，而后将细菌纤维素在球磨机中研磨分散成细菌纤维素浆；

将蓝莓提取物与水混合，质量浓度为10％；

将蓝莓溶液与细菌纤维素浆按质量比1:5混合，均匀超声震荡0.5-1h，重复三次，每次间隔15min，然后过滤得到负载香味成分的细菌纤维素；

将负载香味成分的细菌纤维素以10％质量比加入施胶剂中，对成型纸原纸进行施胶处理，然后在80℃进行干燥，负载香味成分的细菌性纤维素干重占成型纸原纸重量5％。

实施例2

将细菌纤维素膜[细菌纤维素为葡糖酸醋杆菌ZT-01发酵所得，葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter sp.)ZT-01，现保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC NO.21544，菌种名称为葡糖酸醋杆菌，菌株编号为ZT-01，分类命名为葡糖酸醋杆菌,Gluconacetobacter sp.，保藏时间为2020年12月23日]在煮沸的1mol/L 的氢氧化钠溶液中溶胀2h，然后反复用清水洗涤至中性，机械压缩除去细菌纤维素膜中水分，使含水率在20％，而后将细菌纤维素在球磨机中研磨分散成细菌纤维素浆；

将柠檬油、薄荷脑按照质量比为2:8溶解于无水乙醇中，质量浓度为 15％；

将香精香料溶液与细菌纤维素浆按质量比1:10混合，加热在微沸状态均匀超声震荡0.5-1h，重复三次，每次间隔15min，然后过滤得到负载香味成分的细菌纤维素；

将负载香味成分的细菌纤维素以15％质量比用水重悬，作为施胶剂，对成型纸原纸进行施胶处理，然后在60℃进行干燥，负载香味成分的细菌性纤维素干重占成型纸原纸重量6％。

实施例3

将细菌纤维素膜[葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter sp.)ZT-01，现保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC NO.21544，菌种名称为葡糖酸醋杆菌，菌株编号为ZT-01，分类命名为葡糖酸醋杆菌,Gluconacetobactersp.，保藏时间为2020年12月 23日]在煮沸的1mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀2h，然后反复用清水洗涤至中性，机械压缩除去细菌纤维素膜中水分，使含水率在40％，而后将细菌纤维素在球磨机中研磨分散成细菌纤维素浆；

将咖啡提取物溶解于水中，质量浓度为10％。

将咖啡提取物溶液与细菌纤维素浆按质量比1:6混合，均匀超声震荡 0.5-1h，重复三次，每次间隔15min，然后进行过滤得到负载香味成分的细菌纤维素；

将负载香味成分的细菌纤维素以10％质量比加入施胶剂中，对成型纸原纸进行施胶处理，然后在100℃进行干燥，负载香味成分的细菌性纤维素干重占成型纸原纸重量4％。

将按照上述3种实施例生产出来的香味成型纸作为样品，以普通成型纸作为对照,分别应用到某卷烟牌号中制备卷烟，卷烟样品按照国标 GB5606.5-2005中的卷烟感官质量，评价标准对卷烟样品进行评吸，评价结果如表1所示。

表1 卷烟样品评价结果

由表1可以看出，本公开制得的香味缓释成型纸应用于卷烟可以提升卷烟烟香，柔和、甜润增加，降低烟气刺激性，改善卷烟舒适性，提高卷烟抽吸品质。

将上述成型纸样品在恒温恒湿(22℃，60％湿度)条件下，放置60天，对上述成型纸负载香料含量进行检测。

表2 香料负载率

由表2可以看出，经过60天的存放，成型纸中负载的香料含量减少程度很小，说明该成型纸缓释效果良好。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (1)

1.一种香味缓释成型纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1）：将由葡糖酸醋杆菌ZT-01发酵所得的细菌纤维素膜在煮沸的1mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀2h，然后反复用清水洗涤至中性；

步骤（2）：机械压缩除去细菌纤维素膜中水分，使含水率在20%，而后将细菌纤维素在球磨机中研磨分散成细菌纤维素浆；

采用球磨机研磨分散的参数如下：

球磨机总装载量为75-85%，细菌纤维素装载量为25%-40%，研磨体为鹅卵石球，球径为20-40mm，研磨时间为25-50h，控制球磨机温度不高于45℃，研磨所得细菌纤维素的平均长度为30-50μm；

步骤（3）：将柠檬油、薄荷脑按照质量比为2:8溶解于无水乙醇中，质量浓度为15%，将香精香料溶液与细菌纤维素浆按质量比1:10混合，加热在微沸状态均匀超声震荡0.5-1h，重复三次，每次间隔15min，然后过滤得到负载香味成分的细菌纤维素；

步骤（4）：将负载香味成分的细菌纤维素以15%质量比用水重悬，作为施胶剂，对成型纸原纸进行施胶处理，然后在60℃进行干燥，即制得香味缓释成型纸，其中，香味缓释成型纸中细菌性纤维素的干重与成型纸原纸的质量比为(3-10):100。