CN113907409B - 一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及烟草添加剂领域,尤其涉及一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂及其制备方法,其中,防潮保湿剂包括多元醇、β‑环糊精和聚葡萄糖胺(1‑4)‑2‑氨基‑B‑D葡萄糖。本发明基于细胞分子微囊化的方法,模拟植物细胞的结构,将多元醇封装和交联起来,达到防止多元醇在烟草薄片中吸潮的目的。

Description

一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及烟草添加剂领域,尤其涉及一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂及其制备方法。
背景技术
国外加热非燃烧型烟草制品产品,烟芯材料多使用烟丝、薄片,并且加入较高含量的甘油,有些产品中甘油添加量可以到 50%。甘油是烟草制品中一种重要的添加剂,在卷烟生产中大量使用。甘油作为一种溶剂,可以较好地溶解香料和香精。 此外,作为一种保润剂,可以使烟叶在加工过程中保持一定的含水率,减少造碎,可以有效地降低干燥感,增加润感。但是甘油是多元醇类化合物 ,具有多个羟基,能和水分子能形成化学键, 因而具有一定的吸湿性,靠其吸湿性对烟草产生保润作用,存在烟丝水分散失快、主流烟气水分偏低、刺激性偏大、干燥感明显等共性问题,也无防潮的作用,薄片在贮存过程中易受潮发生霉变。
目前,我国卷烟生产中使用的保润剂主要是多元醇类化合物, 如丙二醇、丙三醇、木糖醇和山梨醇等。例如中国发明专利申请CN103099310A公开的一种烟草保润剂,包括:海藻提取物1~40份、天 然保湿因子1~20份、碱金属盐10~60份、氨基酸1~30份和多元醇10~ 50份。大都是多元醇类化合物, 这类化合物都具有多个羟基,能和水分子能形成化学键, 因而具有一定的吸湿性,这类化合物虽然具有一定的吸湿保润效果,但是并无防潮作用,为单向保润剂。为解决这一问题,目前所采取的方法通常是使用新型保润剂,以替代甘油。有研究用一种蜡酯类和植物油类烟草保润剂,主要由蜡或植物油、乳化剂和水乳化形成,其机理是在烟丝表面形成封闭屏障,防止内部水分的蒸发散失。但这两种烟草保润剂的缺点是在120 ℃烘丝加工过程中,由于水分的蒸发,容易造成破乳,油相聚集,不能很好地在烟丝表面形成保护膜,在释放的过程中产生大量烟雾,影响操作和生产环境。
发明内容
本发明提供一种防止烟草薄片吸潮的防潮剂,可以有效防止多元醇在专用烟草薄片贮存阶段的吸潮,同时具有保湿和防潮两种功效,水分不因外界温湿度的变化而发生改变,同时提升了专用烟草薄片的防霉功能和加热后的感官品质。
本发明采用如下的技术方案:
一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂,包括多元醇、β-环糊精和聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。
上述技术方案,基于细胞分子微囊化的方法,模拟植物细胞的结构,将多元醇封装和交联起来,达到防止多元醇在烟草薄片中吸潮的目的。
β-环糊精具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构,内缘受到C-H键的屏蔽作用形成了疏水区,易于作为主体通过范德华力、疏水相互作用力和主客体分子间的匹配作用将丙三醇包络,形成包合物及分子组装体系。聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖的分子结构中有大量游离氨的存在,聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖易在包络物表面形成透明的半渗透膜。
通过一定制备方法,模拟植物细胞结构,多元醇为液泡;β-环糊精为细胞膜;聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖为细胞壁。在储存状态下,β-环糊精可保证多元醇的稳定,使多元醇不易吸潮;烘丝过程中也不易破裂,当加热≥150℃时,半渗透膜破裂,甘油释放并生成大量烟雾。
作为上述技术方案的优选,所述β-环糊精的质量分数为2%至5%,更加优选为3%。
作为上述技术方案的优选,所述多元醇、所述β-环糊精溶液、聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖的质量比为80~110:1:1,更加优选为99:1:1。
作为上述技术方案的优选,所述聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖的质量分数为1%至4%,更加优选为2%。
作为上述技术方案的优选,所述多元醇可以是乙二醇、丙三醇或异丙醇,优选为丙三醇。
本发明还提供上述防潮保湿剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)按照配比,将β-环糊精溶液加入到丙三醇中;
(2)以不低于2000rpm的转速高速搅拌,得到乳化液;
(3)将步骤(2)中得到的乳化液高压雾化后喷入聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖溶液中;
(4)通过高速搅拌,得到微胶囊化的丙三醇。
上述制备方法所获得的微胶囊颗粒呈规则圆形,表面圆整。将丙三醇封装在β-环糊精中,形成包络物,然后聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖在包络物表面形成透明的半渗透膜,达到防止甘油在烟草薄片中吸潮的目的。包埋率为93%±1%;大部分粒径在10μm~20μm,72小时的吸水率可降低1.5%。
通过实施上述技术方案,相比于现有技术,本发明具有如下的优点:
本发明模拟植物细胞结构,通过分子微囊化技术将丙三醇封装在β-环糊精中,形成包络物,然后聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖在包络物表面形成透明的半渗透膜,达到防止甘油在烟草薄片中吸潮的目的。该方法同时具有保湿和防潮两种功效,在干燥的气候环境中失去水分极为缓慢,而在潮湿的气候环境中也难以吸收水分,有效克服烟草水分随环境条件的变化的趋势,改善烟草防霉功能和烟草加热后的感官品质。
附图说明
附图1为本发明所述的防潮保湿剂的防潮效果检测图。
具体实施方式
需要说明的是,以下实施案例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施案例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施案例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施案例技术方案的范围。
实施例1:
一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂,包括丙三醇99重量份、质量分数为3%的β-环糊精1重量份和质量分数为2%的聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖1重量份。
本发明通过模拟植物细胞结构,通过分子微囊化的方法将丙三醇封装起来。在丙三醇加入质量分数为3%的β-环糊精,进行高速搅拌(2000rpm),得到乳化液。β-环糊精具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构,内缘受到C-H键的屏蔽作用形成了疏水区,易于作为主体通过范德华力、疏水相互作用力和分子间的氢键作用将丙三醇包络,形成包合物及分子组装体系。通过高压雾化将乳化液加入质量分数为2%的聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖,其分子结构中大量游离氨的存在,聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖易在包络物表面形成透明的半渗透膜,形成的体系仿植物细胞结构,丙三醇为液泡;β-环糊精为细胞膜;聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖为细胞壁。储存状态下,β-环糊精可保证丙三醇的稳定,使丙三醇不易吸潮;烘丝过程中也不易破裂,仅当加热≥150℃时,半渗透膜破裂,甘油释放并生成大量烟雾。
实施例2:
一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂,包括丙三醇100重量份、质量分数为3%的β-环糊精1重量份和质量分数为2%的聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖1重量份。
实施例3:
一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂,包括乙二醇80重量份、质量分数为3%的β-环糊精1重量份和质量分数为2%的聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖1重量份。
实施例4:
一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)在反应釜中加入99kg的异丙醇;
(2)配置质量分数为3%的β-环糊精;
(3)将步骤(2)中配置的1kgβ-环糊精溶液加入(1)的丙三醇中;
(4)启动反应釜,进行高速搅拌(2000rpm),得到乳化液;
(5)配置质量分数为2%的聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖1kg;
(6)将步骤(4)中得到的乳化液高压雾化后喷入步骤(5)获得的质量分数为2%的聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖溶液中;
(7)通过高速搅拌,得到微胶囊化的防潮保湿剂。
上述防潮保湿剂均匀喷施到烟叶上,然后按常规的卷烟工艺,经制丝、加香、卷包工艺卷制成烟支。
添加实施例1的防潮保湿剂的烟草与未添加任何保湿剂的烟草(对照烟草)相比,如图1所示,随着时间的延长,从实验数据看(测定方法GB/T23357-2009),水分含量降低较慢,保湿性能良好。
为了验证本发明组分的防潮保湿剂具有较理想的防潮性能,申请人进行了如下实验:
设置对比组1、对比组2,对比组1和对比组2的防潮保湿剂组分如下:
对比组1:丙三醇99重量份、质量分数为3%的β-环糊精1重量份。
对比组2:丙三醇99重量份、质量分数为3%的β-环糊精1重量份和质量浓度为10%levan溶液的1重量份。
实施例1的防潮保湿剂与对比组1-2的防潮保湿剂,以同样的添加量、同样的方式加入到烟草中,对得到的烟草薄片进行防潮性能检测。
检测方式:
等量称取各组的烟草,记重量为G0,置于同样的环境中(温度25℃、湿度80%),放置20天,取出,称重,记重量为G,计算重量差△G=G-G0。结果如下表:
Figure DEST_PATH_IMAGE002

Claims (4)

1.一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂,其特征在于,包括丙三醇、β-环糊精和聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖,其中,所述β-环糊精的质量分数为2%至5%,所述聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖的质量分数为1%至4%;所述丙三醇、β-环糊精溶液、聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖溶液的质量比为80~110:1:1;
所述防潮保湿剂按照如下制备方法获得:
(1)按照配比,将β-环糊精溶液加入到丙三醇中;
(2)以不低于2000rpm的转速高速搅拌,得到乳化液;
(3)将步骤(2)中得到的乳化液雾化后喷入聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖溶液中;
(4)搅拌,得到防潮保湿剂。
2.根据权利要求1所述的一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂,其特征在于,所述β-环糊精的质量分数为3%。
3.根据权利要求1所述的一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂,其特征在于,所述丙三醇与所述β-环糊精溶液的质量比为99:1。
4.根据权利要求1所述的一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂,其特征在于,所述聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖的质量分数为2%。
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