专利名称：：一种彩色改性淀粉颗粒及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
：本发明属于巻烟材料制备
技术领域：
，具体涉及一种用于巻烟滤嘴的彩色改性淀粉颗粒。同时本发朋还涉及该颗粒的制备方法和应用。
背景技术：
：20世纪60年代过滤嘴巻烟的问世，有效降低了卷烟烟气的焦油含量。巻烟滤嘴对降低卷烟焦油、烟碱等有害成分的贡献在于滤棒对烟气中的粒相物发生机械性过滤，卷烟抽吸时烟气通过滤嘴而进入口腔，烟气中的粒相物与滤嘴纤维丝東接触后，立即被粘住而不能重新返回到气流中。因此，巻烟滤嘴对降低焦油、烟碱等有害成分的作用是最为显著有效的。'烟草行业一直积极开展巻烟滤嘴的研究。为了增强滤嘴的过滤，吸附功能，目前多选择一些具有大比表面积，强吸附能力的过滤材料添加到滤嘴丝束中制成复合滤嘴。例如将活性炭、活性氧化铝、硅胶、合成沸石分子筛和有机树脂吸附剂等材料添加到卷烟嘴棒中制成二元复合滤嘴或三元复合滤嘴，以进一步去除卷烟烟气中的焦油、烟碱及一些挥发性的物质，其中以活性炭滤嘴较为常见。但是采用这些过滤材料制作出的复合滤嘴还存在以下不足第一、对烟气中的如CO和NA等有害气相成分的吸附作用不理想；第二、对烤烟型巻烟的吸味品质的负面影响较大；第三、材料易碎不利于工业化加工。第四、材料色彩单一，一般为黑色、白色和黄色，不能变换颜色，难以满足卷烟产品个性化的需求。现有技术中还有一种多孔淀粉颗粒，它是由淀粉经酶解方法制备得到的，具有多孔结构特性。但如果将其直接用于卷烟滤嘴，还存在颗粒度无法人为控制、材料易碎等问题，难以工业化应用。综上所述，研制一种过滤效率高、吸附能力强、色彩灵活多变，特别是能有效吸附烟气中的CO,同时改善卷烟感官品质的滤嘴用过滤材料就成为烟草行业亟待解决的技术问题。但现有技术中尚未见有很好地解决办法。
发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种彩色改性淀粉颗粒，将其应用于巻烟滤嘴，在有效降低烟气一氧化碳的同时，改善巻烟吸食品质。本发明的另一目的在于提供一种制备上述彩色改性淀粉颗粒的方法。本发明的目的还在于提供一种所述彩色改性淀粉颗粒在巻烟滤嘴中的应用。本发明的目的通过下述技术方案予以实现。除非另有说明，本发明中采用的百分数均为重量百分数，份数均为重量-一种彩色改性淀粉颗粒，由下述方法制成将淀粉与醋酸缓冲溶液搅拌均匀后，加入糖化酶进行酶解反应，加入氢氧化钠溶液终止反应，离心分离后得浆状多孔淀粉，再经着色、微波干燥、粉碎、过筛后，得到所需彩色改性淀粉颗粒。一种制备彩色改性淀粉颗粒的方法，该方法包括下述顺序的步骤1、取20~30份淀粉，加入3G7G份、浓度0.05~1.0Omol/L、pH值3.5~6.0的醋酸缓冲溶液，在^C6(TC条件下，搅拌均勾，配制成淀粉乳备用；2、加入O.1~0.6份糖化酶，在4(TC6(TC、pH值3.5~6.0的条件下恒温搅拌酶解18-24小时；3、加入O.5~2.0份、浓度为3%~5%的氢氧化钠溶液终止反应，离心分离，得浆状多孔淀粉；4、所述的浆状多孔淀粉再经着色、微波干燥、粉碎，过60目筛后，得到所需的彩色改性淀粉颗粒。采用天然食用色素按常规工艺进行着色，色素的使用浓度为0.1g/kg~lg/kg。所述的天然食用色素优选P-胡萝卜素、甜菜红、辣椒红、红曲米、栀子黄、姜黄素、酱色、高粱红、可可壳色和叶绿素铜钠。所述的微波干燥是在浆状多孔淀粉中加入1份增稠剂，经过充分搅拌后，用900瓦微波炉处理1分钟，得到固化多孔淀粉。所述的增稠剂优选5%的明矾。本发明提供了一种所述彩色改性淀粉颗粒在巻烟滤嘴中的应用。具体为将所述的彩色改性淀粉颗粒添加于构成巻烟滤嘴的滤芯中。例如，在滤嘴丝束成型前，将所述的彩色改性淀粉颗粒按10~40mg/IO,丝束的添加量均匀地撒在滤芯上，制得复合颗粒过滤棒；再将复合颗粒过滤棒与常规滤芯过滤棒进行复合，制得二元复合滤嘴。或在滤棒成型过程中，往常规滤芯过滤棒之间预留的空腔中添加4060mg的彩色改性淀粉颗粒，制得三元复合滤嘴。相对于现有技术，本发明具有如下优点1、与常规多孔淀粉相比，本发明的彩色改性淀粉颗粒存在着较大的结构上的区别，在保留常规多孔淀粉的多孔性特点的同时，还有较大孔径的多孔存在于刚性颗粒表面。颗粒的刚性和多种尺寸的孔径，提高了彩色改性淀粉颗粒的比表面积，增强了它的吸附能力。2、从材料的吸附容量和比表面积来看，该彩色改性淀粉颗粒在吸附性能方面优于椰壳活性炭。、与其他嘴棒添加剂相比，该彩色改性淀粉颗粒能够在制备的过程中应用天然食用色素对改性淀粉颗粒着色，获得多种颜色的彩色改性淀粉颗粒嘴棒添加剂。4、以二元、三元复合滤嘴作为载体，能有效降低烟气中的焦油和一氧化碳递送量、能够改善卷烟的感官品质，有效提高巻網的感官舒适性，提升卷烟香气的集中程度。图l为常规多孔淀粉颗粒的概貌电镜照片；图2为常规多孔淀粉颗粒的局部电镜照片；图3为常规多孔淀粉颗粒中微孔的电镜照片；图4为本发明彩色改性淀粉颗粒的概貌电镜照片；图5为本发明彩色改性淀粉颗粒的局部电镜照片；图6为本发明彩色改性淀粉颗粒中微孔的电镜照片；图7为本发明彩色改性淀粉颗粒的制备工艺流程图；图8为将本发明的彩色改性淀粉颗粒应用于二元复合滤嘴时的结构示意國；图9为将本发明的彩色改性淀粉颗粒应用于三元复合滤嘴时的结构示意图。图中l.常规滤芯过滤棒，2.彩色改性淀粉颗粒，3.复合颗粒过滤棒。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细说明，但他们并不是对本发明的限定。'实施例1取20g淀粉，加入40mL、0.1mol/L、pH值为3.5的醋酸缓冲溶液，在5(TC条件下搅拌均匀，配制成淀粉乳，加入0.2g糖化酶，在5(TC条件下恒温搅拌酶解20小时后，加入浓度4%的氢氧化钠lml终止反应，离心分离，得浆状多孔淀粉。釆用天然食用色素P-胡萝卜素水溶液(浓度0.01g/kg)为浆状多孔淀粉着色。在着色后的浆状多孔淀粉中加入lg明矾，再经900瓦微波炉处理l分钟，粉碎固化的多孔淀粉，过60目筛后，得到黄色改性淀粉颗粒。经测定，该颗粒在吸附性能方面优于活性炭。测定结果见表l。表一彩色改性淀粉颗粒物理指标测定数据<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实施例2取20g淀粉，加入50mL、0.3mol/L、pH值为4.0的醋酸缓冲溶液，在4CrC条件下搅拌均匀，配制成淀粉乳，加入0.4g糖化酶，在4(TC的条件下恒温搅拌酶解20小时后，加入浓度3"/。的氢氧化納1.5mL终止反应，离心分离，得浆状多孔淀粉。釆用甜菜红天然食用色素水溶液(食用色素浓度小于0.01g/kg)为浆状多孔淀粉着色。在着色后的浆状多孔淀粉中加入lg明矾，再经900瓦微波炉处理1分钟，粉碎固化的多孔淀粉，过60目篩后，得到红色改性淀粉颗粒。实施例3取20g淀粉，加入60mL、0,5mol/LpH值为5.0醋酸缓冲溶液，在55。C条件下搅拌均匀，配制成一定定浓度的淀粉乳，加入0.5g糖化酶，在55匸的条件下恒温搅拌酶解24小时后，加入浓度5%的氢氧化钠1.Oml终止反应，离心分离，得浆状多孔淀粉。釆用叶绿素铜钠天然食用色素水溶液(食用色素浓度小于0.01g/kg)为浆状多孔淀粉着色。在着色后的浆状多孔淀粉中加入lg明矾，再经900瓦微波炉处理1分钟，粉碎固化的多孔淀粉，过60目筛后，得到绿色改性淀粉颗粒。应用实施例1应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工二元复合嘴棒，改性淀粉二元复合嘴棒1#物理数据见表二，放样生产的卷烟样品烟气分析和评吸数据分别见表三和表四。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>1.二元复合嘴棒W中彩色改性淀粉颗粒添加量为40mg;2.对照嘴棒采用添加40mg的椰壳活性炭二元嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余卷烟辅料和原料与对照相同;应用实施例2应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工二元复合嘴棒，制备的二元复合嘴棒2#，物理数据见表五，放样生产的卷烟样品烟气分析和评吸数据分别见表六和表七。.表五2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>备注:30支嘴棒测定结果表六2#嘴棒巻烟样品烟气测定结果巻烟样品名称TPMmgTarmgTar降幅抽吸口数COmgco降幅二元复合嘴棒2#15.2212.110.37%9.013.34.31%<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注1.二元复合嘴棒2#中彩色改性淀粉颗粒添加量为20呵;2.对照嘴棒采用添加20mg的椰壳活性炭二元嘴棒；3.除嘴棒外，样品巻烟其余卷烟辅料和原料与对照相同应用实施例3应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工二元复合嘴棒，制备的二元复合嘴棒3#,物理数据见表八，放样生产的卷烟样品烟气分析和评吸数据分别见表九和表十。表八3#嘴棒7阵品物理指标<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表九3#嘴棒巻烟样品烟气测定结果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表十3#嘴棒巻烟样品评吸结果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>注1.二元复合嘴棒3f中彩色改性淀粉颗粒添加量为30mg;2.对照嘴棒采用添加30mg的椰壳活性炭二元嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余巻烟辅料和原料与对照相同应用实施例4应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，釆用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工二元复合嘴棒，制备的二元复合嘴棒4#,嘴棒物理数据见表十一，放样生产的卷烟样品烟气分析和评吸数据分别见表十二和表十三。表十一4#嘴棒样品物理指标<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表十二4#嘴棒巻烟样品烟气测定结果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表十三4#嘴棒巻烟样品评吸结果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注1.二元复合嘴棒4#中彩色改性淀粉颗粒添加量为25呵;2卩对照嘴棒釆用添加25mg的椰壳活性炭二元嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余巻烟辅料和原料与对照相同应用实施例5应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工二元复合嘴棒，制备的二元复合嘴棒5#,嘴棒物理数据见表十四，放样生产的卷烟样品烟气分析和评吸数据分别见表十五和表十六。表十四5#嘴棒样品物理指一际嘴棒样品名称嘴棒重量/支(mg)吸阻/支(Pa)圆周(mm)硬度(10'、)长度(咖)二元复合嘴棒5#1013.5400524.105909119.71对照1020.9術424.008914119.59备注30支嘴棒测定结果表十五5#嘴棒巻烟样品烟气测定结果样品名称TPMmgTarmgTar降幅抽吸口数COmgco降幅二元复合嘴棒5#14.0811.40%8.111.61.69%对照14.1011.48.111.8表十六5#嘴棒巻烟样品评吸结果样品名称光泽5香气32协调6杂气12剌激性20余味25合计二元复合嘴棒5#5.027.05.09.516.520.083.0对照5.027.05.09.516.020.082.5注1.二元复合嘴棒5f中彩色改性淀粉颗粒添加量为10mg;2.对照嘴棒采用添加10mg的椰壳活性炭二元嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余卷烟辅料和原料与对照相同应用实施例6应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工二元复合嘴棒，制备的二元复合嘴棒6#，嘴棒物理数据见表十七，放样生产的巻烟样品烟气分析和评吸数据分别见表十八和表十九。表十七6#嘴棒样品物理指标<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>汪1.二元复合嘴棒6#中彩色改性淀粉颗粒添加量为15叫；2.对照嘴棒釆用添加15mg的椰壳活性炭二元嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余卷烟辅料和原料与对照相同应用实施例7应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工三元复合嘴棒，制备的三元复合嘴棒7#，嘴棒物理数据见表二十，放样生产的卷烟样品烟气分析和评吸数据分别见表二十一和表二十二。表二十7#嘴棒样品物理指标<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表二十一7#嘴棒巻烟样品烟气测定结果<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>汪1.三元复合嘴棒7并中彩色改性淀粉颗粒添加量为50mg;2.对照嘴棒采用添加50mg的椰壳活性炭三元复合嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余卷烟辅料和原料与对照相同。应用实施例8应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工三元复合嘴棒，制备的三元复合嘴棒8#,嘴棒物理数据见表二十三，放样生产的巻烟样品烟气分析和评吸数据分别见表二十四和表二十五。表二十三8#嘴棒样品物理指标嘴棒样品名称嘴棒重量/支(mg)吸阻/支(Pa)圆周(隱)硬度(1(T)长度(mm)三元复合嘴棒8#688.9343524.083920100.47对照689.5342524.034917100.21备注30支嘴棒测定结果表二十四8#嘴棒巻烟样品烟气测定结果卷烟样品名称TPMmgTarTar降幅抽吸口COmgco降幅mg数<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表二十五8#嘴棒巻烟样品评吸结果<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>汪1.三元复合嘴棒^中彩色改性淀粉颗粒添加量为55mg;2.对照嘴棒采用添加55mg的椰壳活性炭三元复合嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余巻烟辅料和原料与对照相同。应用实施例9应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工三元复合嘴棒，制备的三元复合嘴棒9#,嘴棒物理数据见表二十六，放样生产的巻烟样品烟气分析和评吸数据分别见表二十七和表二十八。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>备注30支嘴棒测定结果表二十七9#嘴棒巻烟样品烟气测定结果<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表二十八9#嘴棒巻烟;阵品评吸结J<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>汪1.三元复合嘴棒9f中彩色改性淀粉颗粒添加量为60mg;2.对照嘴棒采用添加60mg的椰壳活性炭三元复合嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余巻烟辅料和原料与对照相同。应用实施例IO应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工三元复合嘴棒，制备的三元复合嘴棒10#，嘴棒物理数据见表二十九，放样生产的巻烟样品烟气分析和评吸数据分别见表三十和表三十一。表二十九10#嘴棒样品物理指标<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>备注30支嘴棒测定结果.表三十10#嘴棒巻烟样品烟气测定结果<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表三十一10#嘴棒巻烟样品评吸结果<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>1.三元复合嘴棒10并中彩色改性淀粉颗粒添加量为50mg;2.对照嘴棒采用添加50mg的椰壳活性炭三元复合嘴棒；3.除嘴棒外，样品巻烟其余巻烟辅料和原料与对照相同。应用实施例ll应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，釆用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工三元复合嘴棒，制备的三元复合嘴棒11#，嘴棒物理数据见表三十二，放样生产的巻烟样品烟气分析和评吸数据分别见表三十三和表三十四。表三十二11#嘴棒样品物理指标嘴棒样品名称嘴棒重量/支(rag)吸阻/支(Pa)圆周(mra)硬度(10'"长度(ram)三元复合嘴棒11#691.5342724.084917100.25对照684.3345424.081915100.34备注30支嘴棒测定结果表三十三11#嘴棒巻烟样品烟气测定结果巻烟样品名称TPMmgTarmgTar降幅抽吸口数COmgco降幅三元复合嘴棒11#14.5612.21.61%8.712.23.17%对照14.9812.48.712.6表三H-四11#嘴棒巻力3样品评吸结果巻烟样品名称光泽5香气32协调6杂气12刺激性20余味25合计三元复合嘴棒11#5.028.55.010.517.521.588.0对照5.028.55.010.517.021.087.0注1.三元复合嘴棒l^中彩色改性淀粉颗粒添加量为4Smg;2.对照嘴棒釆用添加45mg的椰壳活性炭三元复合嘴棒；3.除嘴棒外，样品卷烟其余卷烟辅料和原料与对照相同。应用实施例12应用本发明的彩色改性淀粉颗粒，采用嘴棒成型设备和嘴棒复合设备加工三元复合嘴棒，制备的三元复合嘴棒12#,嘴棒物理数据见表三十五，放样生产的巻烟样品烟气分析和评吸数据分别见表三十六和表三十七。表三十五12#嘴棒样品物理指标嘴棒样品名称嘴棒重量/吸阻/圆周硬度(10'"长度(咖)支(mg)支(Pa)(IM)三元复合嘴棒12#689.5343724.085920100.14对照678.1342524.079921100.21备注30支嘴棒测定结果表三十六12#嘴棒巻烟样品烟气测定结果巻烟样品名称TPMmgTarmgTar降幅抽吸口数COmgco降幅三元复合嘴棒12#15.0412.01.64%9.112.22.4%对照15.4712.29.012.5一表三__七12#嘴棒巻爽財羊品评吸结果卷烟样品名称光泽5香气32协调6杂气12刺激性20余味25合计三元复合嘴棒12#5.028.55.010.517.522.589.0对照5.028.55.010.517.022.088.0注1.三元复合嘴棒9f中彩色改性淀粉颗粒添加量为40mg;2.对照嘴棒采用添加40mg的椰壳活性炭三元复合嘴棒；3.除嘴棒外，样品巻烟其余卷烟辅料和原料与对照相同。权利要求1、一种彩色改性淀粉颗粒，由下述方法制成将淀粉与醋酸缓冲溶液搅拌均匀后，加入糖化酶进行酶解反应，加入氢氧化钠溶液终止反应，离心分离后得浆状多孔淀粉，再经着色、微波干燥、粉碎、过筛后，得到所需彩色改性淀粉颗粒。2、一种制备权利要求1所述彩色改性淀粉颗粒的方法，该方法包括下述顺序的步骤(1)取20~30份淀粉，加入30~70份、浓度0.05~1.0Omol/L、pH值3.5-6.0的醋酸缓冲溶液，在40。C-6(TC条件下，搅拌均匀，配制成淀粉乳备用；(2)加入O.1~0.6份糖化酶，在4(TC6(TC、pH值3.5-6.0的条件下恒温搅拌酶解18-24小时；(3)加入0.5-2.0份、浓度为3%~5%的氢氧化钠溶液终止反应，离心分离，得浆状多孔淀粉；(4)所述的浆状多孔淀粉再经着色、微波干燥、粉碎，.过60目筛后，得到所需的彩色改性淀粉颗粒。3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(4)所述的微波干燥是在所述的浆状多孔淀粉中加入l份增稠剂，经过充分搅拌后，用900瓦微波炉处理l分钟，得到固化多孔淀.粉。4、根据根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的增稠剂为5%的明矾。5、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于采用天然食用色素按常规工艺进行着色，色素的使用浓度为0.lg/kg~lg/kg。6、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的天然食用色素为P-胡萝卜素、甜菜红、辣椒红、红曲米、栀子黄、姜黄素、酱色、高粱红、可可壳色和叶绿素铜钠。7、权利要求1所述的彩色改性淀粉颗粒在卷烟滤嘴中的应用。全文摘要本发明公开了一种彩色改性淀粉颗粒及其制备方法和应用。将淀粉与醋酸缓冲溶液搅拌均匀后，加入糖化酶进行进行酶解反应，加入氢氧化钠溶液终止反应，离心分离后得浆状多孔淀粉，再经着色、微波干燥、粉碎、过筛后，得到所需的彩色改性淀粉颗粒。该彩色改性淀粉颗粒在吸附性能方面优于活性炭，将其添加于卷烟滤嘴的滤芯中，制成二元或三元复合滤嘴，能有效降低烟气中的焦油和一氧化碳递送量、能够改善卷烟的感官品质，有效提高卷烟的感官舒适性，提升卷烟香气的集中程度，具有良好地应用前景。文档编号C08J9/00GK101314645SQ200810058700公开日2008年12月3日申请日期2008年7月18日优先权日2008年7月18日发明者巍刘,孔维松,崔柱文,张承明,施红林,斌李,杨光宇,杨卫花,缪恩铭,缪明明,金永灿,陈章玉申请人:云南烟草科学研究院