一种具有防潮性能的烟用胶囊囊材及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卷烟技术领域，具体地说，涉及一种具有防潮性能的烟用胶囊囊材及 其应用。
【背景技术】
[0002] 将烟用香精香料和调味品等改善烟草品质的添加剂装载于胶囊中，制成烟用脆性 胶囊添加于卷烟滤棒，消费者在抽吸时通过外力作用使胶囊破裂释放香料物质。这样不仅 可延长香精香料在卷烟中的保留期，还有效避免烟草添加剂传统添加方法中存在的香精香 料易挥发施加困难、添加剂溶解性差无法有效施加、添加剂残留污染设备等缺点。
[0003] 烟用胶囊粒径通常在2~4_之间，对于这种粒径的胶囊，通常采用共挤出法（滴 制法）制备，滴制法是指采用一种同轴双层滴制设备，在压力或重力作用下将外层囊材和 内层芯材（烟用香精香料等）通过同轴双层滴头滴入冷却介质中，在表面张力作用下形成 液滴，液滴表层囊材遇冷凝固形成一种具有流体内核和固体外壳的胶囊，该方法也称共挤 出法。传统药用胶囊多为明胶胶囊，其囊材原料通常为明胶、甘油和水。将明胶用于制备烟 用胶囊，由于其囊皮具有较大弹性以及对水分敏感易软化，存在胶囊压碎强度大不易捏破、 潮湿环境下胶囊软化而无法通过手指压力使胶囊破裂等问题。出于该原因，研究者设法通 过寻找新的制备方法或改进囊材配方以获得满足使用要求的烟用脆性胶囊。
[0004] 现有技术中，公开号为CN12824887A的中国专利申请公开了一种采用化学方法制 备烟用胶囊：将油溶性烟用香精、水和多价金属离子制成水包油乳化液，滴入以海藻酸钠为 主要原料的成膜液中，含多价金属离子的乳化液滴外围在成膜剂胶体溶液中通过成膜剂胶 体粒子在乳化液滴表面自组装成有序的球形凝胶包裹层，再通过胶体粒子与乳化液滴中多 价金属离子的化学作用交联形成致密、坚固的膜，形成胶囊粗产品，经过染色、干燥脱水，得 到烟用胶囊。这种方法由于需要先对香精进行乳化、对香精理化性质要求较高，并不能广泛 适用于烟用香精香料的包裹；而且，该工艺复杂，过程中香精与各物料间存在较多的传质交 换，致香物质损失严重，影响加香效果。公开号为JP10291928的日本专利申请公开了采用 包含有吉兰糖胶和钙盐的外部液相为囊材，通过共挤出法制备胶囊的方法。但是，在共挤出 过程中由于吉兰糖胶快速凝胶，因此并不能获得球形的、均一的易碎胶囊。对于JP10291928 专利方法的缺陷，公开号为CN101203213A和CN101203148A中国专利申请分析其可能是由 于钙盐在共挤出过程中存在于吉兰糖中，给出的改进方法是：在不存在钙盐的情况下对含 有吉兰糖胶的液相进行共挤出形成胶囊，将胶囊在低温浴下以及与二价金属离子或有机酸 溶液接触固化，后经干燥得到脆性胶囊。但是用该方法也存在一定的局限性：如胶囊的固化 分为低温凝胶和二价离子固化两步，在固化过程中需严格调控固化剂温度和PH值，过程复 杂、控制困难；囊材配方中使用较易凝胶的吉兰糖胶比例较大，滴制时易堵塞滴头导致滴制 不顺，造成胶囊大小、皮厚不均，成品率低。另外，公开号为CN103361173A、CN102977412A和 CN0823381的中国专利申请均公开了一类明胶和植物多糖类胶、海藻胶等多种物质进行复 配作为囊材，但由于不同类型的胶具有不同的溶解性质及形态，具有非亲和性，配成的胶液 不能形成完全均一的相，影响滴制成型的稳定性。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是通过大量试验摸索囊材配方和 工艺，提供一种囊材配伍性能优良、制造工艺简单、能广泛适用各种烟用香精香料等添加剂 包裹的烟用胶囊囊材及其应用。所制备的胶囊圆整、大小均匀，粒径2. 0~4. 0_范围、内 容物装量10~25mg范围可调可控，可满足不同规格卷烟的使用要求。胶囊压碎强度3~ 15N，用手指可轻松压破并伴有脆响，且在潮湿环境下仍具有脆性。
[0006] 通过选择适当的增塑剂、填充剂与明胶和水按合理的比例配制的胶液，可很顺利 地包裹烟用香精，制备的胶囊干燥后在低湿（RH〈50%)的环境下，具有良好的脆性（压碎强 度8~10N);但当胶囊处于较高湿度（RH>60% )环境下时，胶囊在捏破时形变量变大，失去 脆性，不易捏破（压碎强度>15N)。发明人发现，通过在上述囊材配方中添加结冷胶，制备的 烟用胶囊在湿度较高的环境下（RH>60% )仍保持原有脆性。但随结冷胶添加量的增加，胶 液凝固温度升高，对香精的包裹性变差，滴制成型困难。
[0007] 为保证制备的烟用胶囊具有一定的防潮性，同时使囊材配方胶液又利于香精包 裹。本发明提供一种具有防潮性能的烟用胶囊囊材及其应用。
[0008] 为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：
[0009] 第一方面，本发明提供了一种具有防潮性能的烟用胶囊囊材，其特征在于，其原料 包括如下重量份的成分：填充剂2~30份、增塑剂1~10份、去离子水100份、结冷胶0. 1~ 1份和明胶20~50份。
[0010] 作为优选，其原料包括如下重量份的成分：填充剂10~12份、增塑剂3~5份、去 离子水100份、结冷胶〇. 15~0. 3份和明胶29~35份。
[0011] 在上述配比条件下，所述囊材在湿度较高的环境下（RH>60% )仍可保持原有脆 性，且胶液凝固温度在35°C以下，利用共挤出法（滴制法）制备烟用胶囊时，对胶囊内容物 的包裹性好，易于滴制成型。
[0012] 进一步地，其原料还包括着色剂0.01~0.06份，优选0.02~0.05份。所述着 色剂为食品级水溶性色素，可根据目标颜色选择着色剂种类，例如亮篮、靛篮、柠檬黄、日落 黄、赤藓红、胭脂红、苋菜红、番茄红、葡萄紫、嫩叶绿、可可棕等。
[0013] 进一步地，所述填充剂选自糊精、麦芽糊精、环糊精、羧甲基纤维素或羟丙基甲基 纤维素中的一种或多种。
[0014] 进一步地，所述增塑剂选自甘油、山梨糖醇、甘露醇、木糖醇或氢化玉米浆中的一 种或多种。
[0015] 第二方面，本发明提供了一种具有防潮性能的烟用胶囊，其囊材为前述烟用胶囊 囊材。
[0016] 进一步地，其制备方法包括如下步骤：
[0017] (1)烟用胶囊囊材胶液的制备：取填充剂、增塑剂和去离子水，加入化胶罐中，搅 拌并加热至90~10(TC，待混合物完全溶解，加入结冷胶，搅拌至结冷胶完全溶解，降温至 70~90°C，加入明胶，继续搅拌待明胶完全溶解，加入着色剂，搅拌至着色剂完全溶解、分 散均匀，停止搅拌，保温静置除去气泡，过80目网筛，得到目标胶液；
[0018] (2)采用具有同轴双层滴头的共挤出滴制设备，将胶液和胶囊内容物通过同轴双 层滴头滴入冷凝介质，形成球形胶囊。
[0019] 作为优选，所述步骤（1)取填充剂、增塑剂和去离子水，加入化胶罐中，搅拌并加 热至90~98°C，待混合物完全溶解，加入结冷胶，搅拌至结冷胶完全溶解，降温至75~ 85°C，加入明胶，继续搅拌待明胶完全溶解，加入着色剂，搅拌至着色剂完全溶解、分散均 匀，停止搅拌，70~80°C保温静置除去气泡（优选74~76°C保温静置除去气泡），过80目 网筛；
[0020] 所述步骤（2)中胶液的滴制温度为75~85°C，优选为78~82°C;胶囊内容物的 滴制温度为常温；冷凝介质温度为8~20°C，优选为13~15°C。
[0021] 满足上述滴制温度和冷凝介质温度时，能使胶囊更好地包裹成型，并使囊体具有 优良的防潮性能和适宜的脆性。
[0022] 进一步地，所述胶液与胶囊内容物的滴入比例为1/4~3/5w/w。当所述胶液与胶 囊内容物按此比例共挤出制备胶囊时，可得到包裹效果更好的胶囊。
[0023] 进一步地，所述胶囊内容物为烟用添加剂，是符合YCT164-2012标准的诸如酒香、 巧克力香、咖啡香、薄荷香、奶香、果香等香型的香精香料。
[0024] 进一步地，所述冷凝介质选自石蜡油、二甲基硅油、玉米油、大豆油、菜籽油、花生 油、橄榄油、葵花籽油、棕榈油、三醋酸甘油酯、辛癸酸甘油酯中的一种或多种。优选石蜡油、 二甲基硅油、玉米油和辛癸酸甘油酯，成型效果好，胶囊圆整。
[0025] 更进一步地，所述制备方法还包括如下步骤：
[0026] (3)取出冷凝液中的胶囊，置于擦油设备中用擦油布擦去表面油渍；
[0027] (4)将胶囊放入转笼定型干燥设备中，进行定型干燥；
[0028] (5)将胶囊置于晾丸间，干燥，得烟用脆性胶囊。
[0029] 其中，步骤（3)中擦油设备是诸如糖衣锅、包衣机类的具有转速可调的圆筒的装 置，圆筒内径为200~1000mm，优选为400~800mm;擦油设备转速为4~10转/min,优选 为6~8转/min。
[0030] 其中，步骤（4)中转笼定型干燥设备为常规胶囊干燥设备，如北京鑫航成科技发 展有限公司的YGJ-II流化床软胶囊转笼干燥机。转笼转速为4~20转/min，优选为8~ 16转/min，风机分量为100~1000m3/h，优选为400~700m3/h。
[0031] 其中，步骤（5)中晾丸温度为15~30°C，优选为20~25°C;晾丸