CN113931001A - 一种基于egcg的成型纸及制备方法和在滤棒中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于EGCG的成型纸及制备方法和在滤棒中的应用，属于烟草加工技术领域，其表面通过浸涂或者印刷方式施加有赋香物质，所述赋香物质内均匀分布有由海藻酸钠和聚乙二醇在PH＜7的环境下与EGCG单体混合得到的多孔胶体；以及，施加过赋香物质的成型纸任意一侧表面或者两面，均附着有利用麦芽糊精、阿拉伯胶和壳聚糖为壁材包封形成的EGCG微胶囊。本申请在保证滤棒成型纸的包裹成型性能、透气度调节等基础性能的前提下，对表没食子儿茶素没食子酸酯（以下简称EGCG）与成型纸的结合方式及其自身稳定性和释放效果进行优化，最终提供具有合适性能，同时可以选择吸附烟气中自由基，具备一定辅助保健作用的滤棒成型纸。

Description

一种基于EGCG的成型纸及制备方法和在滤棒中的应用
技术领域
本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及表没食子儿茶素没食子酸酯在滤棒成型纸制备中的应用方法及对应的产品。
背景技术
表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)，是儿茶素中含量最多的功能成分，具有很强的抗氧化活性，主要在食品工业中用作抗氧化、保鲜等产品，以及日化工业中做特殊功能添加剂等；但在烟草领域,虽然也具有较为宽广的应用前景，由于其特殊的理化性质，在加工和储藏过程中易受到温度、金属离子、酶和PH值等因素的影响，极易发生化学变化,使其单体的应用较为困难,更多的是混在在茶叶或者茶叶提取的混合物中进行使用,并未很好的发挥其自身效果。
成型纸是烟用滤棒的重要组成部分，起到包裹定型丝束和调节滤棒透气度的作用。而成型纸加香技术目前主要分为两大类，即：
①合成树脂类包埋方案，将香料物质制作成粉状微胶囊或微胶囊乳液；
②天然高分子材料方案，制作香料物质的天然高分子材料乳化液；
然后将上述赋香物质通过涂敷或印刷方式施加到成型纸上，在抽吸时的烟气热量作用下，香味物质释放出来进行烟气调节。
但以上两种方案均存在以下技术难点：①如何保证赋香物质施加到成型纸上后不影响或者少影响成型纸的透气度。②如何保证赋香物质中的EGCG的加工过程中的稳定性。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种表没食子儿茶素没食子酸酯在滤棒成型纸制备中的应用，通过对赋香物质制备，以及赋香物质与滤棒成型纸的结合方式进行综合改进，在保证滤棒成型纸的包裹成型性能、透气度调节等基础性能的前提下，对表没食子儿茶素没食子酸酯（以下简称EGCG）与成型纸的结合方式及其自身稳定性和释放效果进行优化，最终提供具有合适性能，同时可以选择吸附烟气中自由基，具备一定辅助保健作用的滤棒成型纸。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于EGCG的成型纸，其表面通过浸涂或者印刷方式施加有赋香物质，其特征在于，所述赋香物质内均匀分布有由海藻酸钠和聚乙二醇在PH＜7的环境下与EGCG单体混合得到的多孔胶体；以及，施加过赋香物质的成型纸任意一侧表面或者两面，均附着有利用麦芽糊精、阿拉伯胶和壳聚糖为壁材包封形成的EGCG微胶囊。
优选的，所述印刷方式采用柔印方式，采用网纹辊线数控制上料量，上料量选用200线、300线、400线，该方案料液渗透至纸张内较少，烘干温度较低，必要时可用自然风烘干，减少EGCG的损耗。
优选的，所述EGCG微胶囊利用麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖为壁材，EGCG单体为芯材，通过喷雾干燥技术包封形成。
优选的，所述EGCG微胶囊通过静电喷涂方式施加到成型纸表面。
一种基于EGCG的成型纸的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
一、赋香物质的制备，
①将海藻酸钠按照1:10的比例溶解在去离子水中，得到溶液，然后加入PH值调节剂将PH值调至4-6，在25-40℃下搅拌30min，得到胶质溶液；之后在胶质溶液中加入聚乙二醇搅拌均匀，得到混合溶液，聚乙二醇的用量为胶质溶液质量的3-10倍；接着加入EGCG单体，将混合溶液与EGCG在室温下持续搅拌30min直至完全混合，得到具有多孔结构、外围物质包裹内部的EGCG单体、呈微粒凝胶状的EGCG混合体，所述EGCG的加入量为整个混合溶液质量的0.01-0.1倍；
②选用硬脂酸1-5份、软脂酸0.8-4份、β-环糊精0.5-3份、聚乙二醇1-7份的比例，经过65℃～150℃热熔后搅拌均匀得到液态胶体；
③将步骤①得到的EGCG混合体加入步骤②得到的胶体中，二者混合均匀，得到赋香物质；
二、赋香物质的施加
采用浸涂或者柔印方式将赋香物质施加到成型纸上，之后进行热风干燥；
三、EGCG微胶囊的制备和施加
制备
①以EGCG单体为芯材，麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖为壁材，去离子水为溶剂，用去离子水将麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖混合溶解，形成乳化液；
②将EGCG单体和香精分散在乳化液中，芯材∶壁材=1:1~2.5；
③用高速分散均质机均质后，再通过高速搅拌使整个悬浮液保持均匀状态，所述均质的压力为0.4MPa；
④将所述悬浮液引入常规喷雾干燥机进行喷雾干燥，制得EGCG微胶囊产品，喷雾条件为：进风温度为140 ~180℃，出风温度为80~120℃，进料速度为1500-3000 ml/h；
施加
①将施加了赋香物质且经过热风干燥后的成型纸通过带电橡胶辊放卷，并进入喷涂室，EGCG微胶囊经过与带电橡胶辊机性相反的电场作用之后，通过高压气体喷射到成型纸表面，EGCG微胶囊的喷涂量为20-30克/min，成型纸的收卷速度为0.1-0.2m/s；
②将经喷涂后收卷的成型纸用气体吹拂，将吸附不牢的EGCG微胶囊吹掉。
所述一种基于EGCG的成型纸在滤棒中的应用，按照常规方法参与卷烟滤棒的制备。
本发明的原理和有益效果在于：
①本发明首先将EGCG 单体制备成颗粒凝胶状的EGCG混合体，之后与其他材料混合制成赋香物质，通过浸涂或者印刷方式施加到成型纸上，在进行热风干燥的时候，被凝胶颗粒包裹的EGCG单体的挥发程度和挥发速度均大幅降低，能够最大程度的保留EGCG有效成分；此外，在干燥过程中，颗粒状凝胶体积收缩，其原先所占据的空间被释放出来，提供了气体通过的通道，防止成型纸的透气度由于赋香物质的施加而大幅降低。
②本发明通过热解性壁材制备含有EGCG单体的微胶囊，将其喷涂到施加了赋香物质的成型纸表面，保证微胶囊中的EGCG物质在香烟抽吸受热时稳定释放，弥补了添加在赋香物质中的EGCG在热风烘干时的损耗，微胶囊中和浮现物质中的EGCG受热挥发后混合在烟气中，可对烟草燃烧产生的一些自由基进行一定的清除，少量随烟气进入人体后也能够发挥一定的保健功效。
具体实施方式
实施例1
一种基于EGCG的成型纸，其表面通过浸涂方式施加有赋香物质，还附着有EGCG微胶囊。
所述赋香物质按照以下步骤制备：
①将海藻酸钠按照1:10的比例溶解在去离子水中，得到溶液，然后加入PH值调节剂将PH值调至4-6，在25-40℃下搅拌30min，得到胶质溶液；之后在胶质溶液中加入聚乙二醇搅拌均匀，得到混合溶液，聚乙二醇的用量为胶质溶液质量的3倍；接着加入EGCG单体，将混合溶液与EGCG在室温下持续搅拌30min直至完全混合，得到具有多孔结构、外围物质包裹内部的EGCG单体、呈微粒凝胶状的EGCG混合体，所述EGCG的加入量为整个混合溶液质量的0.1倍；
②选用硬脂酸5份、软脂酸4份、β-环糊精3份、聚乙二醇3份的比例，经过65℃～150℃热熔后搅拌均匀得到液态胶体；
③将步骤①得到的EGCG混合体加入步骤②得到的胶体中，二者混合均匀，得到赋香物质；
所述EGCG微胶囊按照以下步骤制备：
①以EGCG单体为芯材，麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖为壁材，去离子水为溶剂，用去离子水将麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖混合溶解，形成乳化液；
②将EGCG单体和香精分散在乳化液中，芯材∶壁材=1:1~2.5；
③用高速分散均质机均质后，再通过高速搅拌使整个悬浮液保持均匀状态，所述均质的压力为0.4MPa；
④将所述悬浮液引入常规喷雾干燥机进行喷雾干燥，制得EGCG微胶囊产品，喷雾条件为：进风温度为140 ~180℃，出风温度为80~120℃，进料速度为1500-3000 ml/h；
所述EGCG微胶囊按照以下方法进行添加：
①将施加了赋香物质且经过热风干燥后的成型纸通过带电橡胶辊放卷，并进入喷涂室，EGCG微胶囊经过与带电橡胶辊机性相反的电场作用之后，通过高压气体喷射到成型纸表面，EGCG微胶囊的喷涂量为20-30克/min，成型纸的收卷速度为0.1-0.2m/s；
②将经喷涂后收卷的成型纸用气体吹拂，将吸附不牢的EGCG微胶囊吹掉。
实施例2
一种基于EGCG的成型纸，其表面通过柔印方式施加有赋香物质，还附着有EGCG微胶囊。
所述赋香物质按照以下步骤制备：
①将海藻酸钠按照1:10的比例溶解在去离子水中，得到溶液，然后加入PH值调节剂将PH值调至4-6，在25-40℃下搅拌30min，得到胶质溶液；之后在胶质溶液中加入聚乙二醇搅拌均匀，得到混合溶液，聚乙二醇的用量为胶质溶液质量的10倍；接着加入EGCG单体，将混合溶液与EGCG在室温下持续搅拌30min直至完全混合，得到具有多孔结构、外围物质包裹内部的EGCG单体、呈微粒凝胶状的EGCG混合体，所述EGCG的加入量为整个混合溶液质量的0.01倍；
②选用硬脂酸3份、软脂酸2份、β-环糊精2份、聚乙二醇3份的比例，经过65℃～150℃热熔后搅拌均匀得到液态胶体；
③将步骤①得到的EGCG混合体加入步骤②得到的胶体中，二者混合均匀，得到赋香物质；
所述EGCG微胶囊按照以下步骤制备：
①以EGCG单体为芯材，麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖为壁材，去离子水为溶剂，用去离子水将麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖混合溶解，形成乳化液；
②将EGCG单体和香精分散在乳化液中，芯材∶壁材=1:1~2.5；
③用高速分散均质机均质后，再通过高速搅拌使整个悬浮液保持均匀状态，所述均质的压力为0.4MPa；
④将所述悬浮液引入常规喷雾干燥机进行喷雾干燥，制得EGCG微胶囊产品，喷雾条件为：进风温度为140 ~180℃，出风温度为80~120℃，进料速度为1500-3000 ml/h；
所述柔印方式采用网纹辊线数控制上料量，该方案料液渗透至纸张内较少，烘干温度较低，必要时可用自然风烘干，减少EGCG的损耗。
所述EGCG微胶囊按照以下方法进行添加：
①将施加了赋香物质且经过热风干燥后的成型纸通过带电橡胶辊放卷，并进入喷涂室，EGCG微胶囊经过与带电橡胶辊机性相反的电场作用之后，通过高压气体喷射到成型纸表面，EGCG微胶囊的喷涂量为20-30克/min，成型纸的收卷速度为0.1-0.2m/s；
②将经喷涂后收卷的成型纸用气体吹拂，将吸附不牢的EGCG微胶囊吹掉，即得到成型纸。

Claims (6)

1.一种基于EGCG的成型纸，其表面通过浸涂或者印刷方式施加有赋香物质，其特征在于，所述赋香物质内均匀分布有由海藻酸钠和聚乙二醇在PH＜7的环境下与EGCG单体混合得到的多孔胶体；以及，施加过赋香物质的成型纸任意一侧表面或者两面，均附着有利用麦芽糊精、阿拉伯胶和壳聚糖为壁材包封形成的EGCG微胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种基于EGCG的成型纸，其特征在于，所述印刷方式采用柔印方式，采用网纹辊线数控制上料量，上料量选用200线、300线、400线。
3.根据权利要求1所述的一种基于EGCG的成型纸，其特征在于，所述EGCG微胶囊利用麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖为壁材，EGCG单体为芯材，通过喷雾干燥技术包封形成。
4.根据权利要求1所述的一种基于EGCG的成型纸，其特征在于，所述EGCG微胶囊通过静电喷涂方式施加到成型纸表面。
5.一种基于EGCG的成型纸的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
一、赋香物质的制备，
①将海藻酸钠按照1:10的比例溶解在去离子水中，得到溶液，然后加入PH值调节剂将PH值调至4-6，在25-40℃下搅拌30min，得到胶质溶液；之后在胶质溶液中加入聚乙二醇搅拌均匀，得到混合溶液，聚乙二醇的用量为胶质溶液质量的3-10倍；接着加入EGCG单体，将混合溶液与EGCG在室温下持续搅拌30min直至完全混合，得到具有多孔结构、外围物质包裹内部的EGCG单体、呈微粒凝胶状的EGCG混合体，所述EGCG的加入量为整个混合溶液质量的0.01-0.1倍；
②选用硬脂酸1-5份、软脂酸0.8-4份、β-环糊精0.5-3份、聚乙二醇1-7份的比例，经过65℃～150℃热熔后搅拌均匀得到液态胶体；
③将步骤①得到的EGCG混合体加入步骤②得到的胶体中，二者混合均匀，得到赋香物质；
二、赋香物质的施加
采用浸涂或者柔印方式将赋香物质施加到成型纸上，之后进行热风干燥；
三、EGCG微胶囊的制备和施加
制备
①以EGCG单体为芯材，麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖为壁材，去离子水为溶剂，用去离子水将麦芽糊精，阿拉伯胶和壳聚糖混合溶解，形成乳化液；
②将EGCG单体和香精分散在乳化液中，芯材∶壁材=1:1~2.5；
③用高速分散均质机均质后，再通过高速搅拌使整个悬浮液保持均匀状态，所述均质的压力为0.4MPa；
④将所述悬浮液引入常规喷雾干燥机进行喷雾干燥，制得EGCG微胶囊产品，喷雾条件为：进风温度为140 ~180℃，出风温度为80~120℃，进料速度为1500-3000 ml/h；
施加
①将施加了赋香物质且经过热风干燥后的成型纸通过带电橡胶辊放卷，并进入喷涂室，EGCG微胶囊经过与带电橡胶辊机性相反的电场作用之后，通过高压气体喷射到成型纸表面，EGCG微胶囊的喷涂量为20-30克/min，成型纸的收卷速度为0.1-0.2m/s；
②将经喷涂后收卷的成型纸用气体吹拂，将吸附不牢的EGCG微胶囊吹掉。
6.根据权利要求1所述的一种基于EGCG的成型纸在滤棒中的应用，其特征在于，将所述成型纸按照常规方法应用在卷烟滤棒的制备中。
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