缓释保护剂及其制备方法、香味缓释凝脂及其制备方法与流程

本发明涉及烟草制品技术领域，具体涉及一种缓释保护剂及其制备方法以及一种香味缓释凝脂及其制备方法。

背景技术：

加香技术是一项卷烟产品设计开发的关键性技术，传统的卷烟加香大多是在卷烟烟丝中进行添加，随着卷烟产品创新发展的要求，传统的加香方式越来越显示出其局限性。在烟丝中加香，很多香料成分在卷烟燃吸过程中会发生热解与损失，造成加香效果下降。由于香料成分在燃烧热解过程中会发生很多副反应，具有潜在的健康风险，因此使得卷烟烟丝中可用的香料物质受到很多限制。

为了更好地解决卷烟加香效果，卷烟技术研发人员采用了例如滤棒加香、卷烟纸加香、卷烟包装加香等加香方式。这些加香方式相对于烟丝加香具有更多的灵活性。由于加香效果最为突出，滤棒加香是其中应用最为广泛的加香方式。

目前常用的滤棒加香技术有微胶囊加香、离子交换树脂加香、微孔聚合物加香以及吸附剂加香等加香技术。胶囊加香技术是将包裹香精的胶囊置于滤嘴中，加热或捏破后释放香味达到卷烟加香的作用，但温度和压力对胶囊影响较大，且存在香气释放不均匀等问题；微孔聚合物加香技术是将香精置于滤嘴中，具有减害、加香双重效果，但持香性较差，材料易萎缩；离子交换树脂加香技术是一种较好的加香技术，同样将香精置于滤嘴中，性质稳定，持香性好，且具备较好的缓释性能，但它的缺点是适用香料范围窄，成本高。

随着对卷烟加香性能及载香物质的研究，香味缓释凝脂应运而生，该方法是将香料成分添加到缓释保护剂中得到香味缓释凝脂，再将香味缓释凝脂置于滤嘴中，既能使卷烟香气的持香性、缓释能力得到增强，又可以有效的利用与滤嘴位置处的加香，保证香气在抽吸前后一致，且适用范围广。

目前的问题在于，现有的缓释保护剂，例如专利号cn201610410094.9的中国专利中公开的热敏复合胶体(相当于本申请中的缓释保护剂)与高挥发性香料，尤其是，薄荷香精，不能有效相互溶混。导致目前的薄荷味卷烟的制备方式主要还是将薄荷香精喷洒于卷烟表面，这样就使得长期存储下薄荷味感衰减较多，而且在卷烟抽吸时也没有足够的薄荷味口感。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺点，提供一种可以存储薄荷香精(也即可与薄荷香精有效相互溶混)并且在抽吸过程中可以有效释放薄荷香精的用于卷烟滤棒的缓释保护剂及其制备方法。另外，为解决上述问题，本发明还提供了一种存储有薄荷香精且在抽吸过程中可以有效释放薄荷香气的香味缓释凝脂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于卷烟滤棒的缓释保护剂，所述缓释保护剂包括主体组分和辅助组分，所述主体组分包括聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，所述辅助组分包括壳聚糖、改性淀粉、羧甲基纤维素类化合物与海藻酸类化合物中的至少一种和柠檬酸类化合物。

作为本发明的用于卷烟滤棒的缓释保护剂的优选方案，所述主体组分为聚乙二醇，所述辅助组分包括壳聚糖、改性淀粉、羧甲基纤维素类化合物与柠檬酸类化合物。

作为本发明的用于卷烟滤棒的缓释保护剂的优选方案，羧甲基纤维素类化合物为羧甲基纤维素钠，柠檬酸类化合物为柠檬酸钠。

作为本发明的用于卷烟滤棒的缓释保护剂的优选方案，所述缓释保护剂由液态的所述主体组分和所述辅助组分的饱和水溶液均匀混合而成。

作为本发明的用于卷烟滤棒的缓释保护剂的优选方案，液态的所述主体组分与所述辅助组分的饱和水溶液的混合比例为5:1。

本发明还提供了一种如上所述的缓释保护剂的制备方法，包括下列步骤：

步骤s1，将所述主体组分加热至完全熔化，得到液态的所述主体组分；

步骤s2，制备所述辅助组分的饱和水溶液；

步骤s3，将步骤s1得到的液态的所述主体组分和步骤s2得到的所述辅助组分的饱和水溶液按一定比例均匀混合，即可得到所述缓释保护剂。

作为本发明的缓释保护剂的制备方法的优选方案，所述主体组分为聚乙二醇，所述辅助组分包含壳聚糖、羧甲基纤维素钠和柠檬酸钠，在步骤s3中，将步骤s1得到的液态的所述主体组分和步骤s2得到的所述辅助组分的饱和水溶液按5:1的比例均匀混合。

本发明还提供了一种用于卷烟滤棒的香味缓释凝脂，所述香味缓释凝脂的原料配方包括如上所述的缓释保护剂和烟用香精。

作为本发明提供的用于卷烟滤棒的香味缓释凝脂的优选方案，所述烟用香精的重量为所述缓释保护剂的重量的10％～15％。

作为本发明提供的用于卷烟滤棒的香味缓释凝脂的优选方案，所述烟用香精为薄荷香精。

本发明还提供了一种用于卷烟滤棒的香味缓释凝脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将所述烟用香精按一定百分比投入所述缓释保护剂，并搅拌均匀，然后静置冷却固化，得到所述香味缓释凝脂。

作为本发明提供的香味缓释凝脂的制备方法的优选方案，将所述烟用香精按重量百分比为10％～15％的比例投入所述缓释保护剂，所述烟用香精为薄荷香精。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、所述缓释保护剂包括主体组分和辅助组分，所述主体组分包括聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，所述辅助组分包括壳聚糖、改性淀粉、羧甲基纤维素类化合物与海藻酸类化合物中的至少一种和柠檬酸类化合物。所述缓释保护剂可与薄荷香精有效相互溶混并且在抽吸过程中可以有效释放薄荷香精。

2、所述香味缓释凝脂包括所述缓释保护剂和烟用香精(特别是，薄荷香精)，所述香味缓释凝脂在室温下可以锁住香味，并在40℃～70℃可以有效释放香味，通常情况下卷烟过滤嘴中主流烟气的温度一般在40℃～70℃之间，如此一来，所述香味缓释凝脂添加到卷圆过滤嘴中时，香味缓释凝脂可以在主流烟气流经过滤嘴时有效的释放香味。

附图说明

图1为本发明实施例2提供的香味缓释凝脂处于液态时的照片；

图2为本发明实施例2提供的香味缓释凝脂处于固态时的照片；

图3为本发明实施例2提供的香味缓释凝脂的断面放大2000倍的微观结构的扫描电镜照片；

图4为本发明实施例2提供的香味缓释凝脂进行dsc(差示扫描量热法)分析图。

具体实施方式

本发明提供的缓释保护剂的制备方法，包括下列步骤：

步骤s1，将所述主体组分加热至完全熔化，得到液态的所述主体组分；

步骤s2，制备所述辅助组分的饱和水溶液；

步骤s3，将步骤s1得到的液态的所述主体组分和步骤s2得到的所述辅助组分的饱和水溶液按一定比例均匀混合，即可得到所述缓释保护剂。

本发明中，所述主体组分选用聚乙二醇，如此，在所述步骤s1中，需将所述主体组分(也即聚乙二醇)加热至50℃～80℃使其完全熔化，得到液态的聚乙二醇。当然，本领域技术人员应当理解的是，所述主体组分可以选自聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。这里将所述主体组分选定为聚乙二醇仅其中是一种优选方案。

本发明中，所述辅助组分包括壳聚糖、改性淀粉(可为环糊精、改性麦芽糊精或rs2或rs3型淀粉中的任意一种或者组合均可，主要起凝固和构建空间结构)、柠檬酸钠和羧甲基纤维素钠，其中，还可使用羧甲基淀替代改性淀粉。如此，在所述步骤s2中，将过量的壳聚糖、改性淀粉、柠檬酸钠和羧甲基纤维素钠加入定量的纯水中以得到悬浮液，将悬浮液进行过滤得到壳聚糖、改性淀粉、柠檬酸钠和羧甲基纤维素钠的饱和水溶液。当然，本领域技术人员应当理解的是，所述辅助组分可以包括柠檬酸类化合物(柠檬酸钾等食品中常用的柠檬酸盐均可，还可使用苹果酸、苹果酸钠等)以及壳聚糖、改性淀粉、羧甲基纤维素类化合物(如羧甲基纤维素钠盐，羧甲基纤维素)与海藻酸类化合物(如，海藻酸钠)中的至少一种。这里将所述辅助组分选定为壳聚糖、改性淀粉、柠檬酸钠和羧甲基纤维素钠仅是其中的一个优选方案。

本发明中，在所述步骤s3中，将液态的聚乙二醇与壳聚糖、改性淀粉、柠檬酸钠和羧甲基纤维素钠的饱和水溶液按照5:1的比例进行均匀混合，即可得到所述缓释保护剂。当然，本领域技术人员应当理解的是，液态的所述主体组分与所述辅助组分的饱和水溶液的混合比例是可以根据所述主体组分的具体种类和所述辅助组分的具体种类进行调整的。

显然的，通过以上所述的制备方法得到的缓释保护剂包括主体组分和辅助组分，所述主体组分包括聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，所述辅助组分包括壳聚糖、改性淀粉、羧甲基纤维素类化合物与海藻酸类化合物中的至少一种和柠檬酸类化合物。优选的，所述缓释保护剂由液态的聚乙二醇和壳聚糖、改性淀粉、羧甲基纤维素钠与柠檬酸钠饱和水溶液按5:1的比例均匀混合而成。

所述缓释保护剂可与薄荷香精有效相互溶混并且在抽吸过程中可以有效释放薄荷香精。

上述制备方法中使用到的原料均为市售原料，在原料市场均可买到。如：改性淀粉购自国民淀粉公司、柠檬酸钠购自中粮生化公司、其余均购自国药试剂公司。

本发明提供的香味缓释凝脂的制备方法，包括下列步骤：将所述烟用香精按一定百分比投入本发明提供的缓释保护剂中，并搅拌均匀，然后静置冷却固化，得到所述香味缓释凝脂。

所述烟用香精可以是薄荷香精。在上述制备方法中，是将所述烟用香精以重量百分比为10％～15％的添加量加入到液态的所述缓释保护剂中。

显然的，通过上述方法制得的香味缓释凝脂包括本发明提供的缓释保护剂和烟用香精，且所述烟用香精的重量为所述缓释保护剂的重量的10％～15％。优选的，所述烟用香精是薄荷香精。

所述香味缓释凝脂在室温下可以锁住香味，并在40℃～70℃可以有效释放香味，通常情况下卷烟过滤嘴中主流烟气的温度一般在40℃～70℃之间，如此一来，所述香味缓释凝脂添加到卷圆过滤嘴中时，香味缓释凝脂可以在主流烟气流经过滤嘴时有效的释放香味。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：缓释保护剂的制备

将聚乙二醇加热至50℃～80℃使其完全熔化得到液态的聚乙二醇，制备壳聚糖、羧甲基纤维素钠、改性淀粉、柠檬酸钠的饱和水溶液(具体制备方法可以参见上文相关部分)，再将液态的聚乙二醇和壳聚糖、羧甲基纤维素钠、改性淀粉、柠檬酸钠的饱和水溶液以5:1的比例均匀混合，得到缓释保护剂。

实施例2：香味缓释凝脂的制备

取用实施例1中制备得到的缓释保护剂，将烟用的薄荷香精(可以从奇华顿等公司购得)以重量百分比为15％的比例加入所述缓释保护剂中，并搅拌均匀，然后静置冷却固化，得到所述香味缓释凝脂。如图1所示，为所述香味缓释凝脂处于液态时的照片，可以看到，缓释保护剂与薄荷香精在液态状态下混合可以达到均一的体系，薄荷香精可均匀分散在缓释保护剂中。如图2所示，为所述香味缓释凝脂处于固态时的照片，可以看到，其结构致密，颜色均一，表面无裂痕、无异形异色颗粒，进一步说明了本发明的缓释保护剂与薄荷香精可以很好的混溶。如图3所示，为固态的所述香味缓释凝脂的断面放大2000倍的微观结构的扫描电镜照片，从图3中可以看出，材料整体拥有较好的连续性与均匀性，没有明显的薄荷醇(薄荷醇是薄荷香精的主要成分)结晶物附着在整个体系外部，材料整体在固体状态下有良好的粘连性，这足以说明本发明的缓释保护剂与薄荷香精的混溶效果极好。

为了验证本实施例制得的香味缓释凝脂能否再在40℃～70℃条件下有效释放薄荷香味，我们还进行了如下实验。

实验一：加热温度相变化实验

取10份固化的所述香味缓释凝脂分别在25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的温度条件下进行相变温度实验，需要解释的是，25℃为室温，70℃为卷烟过滤嘴中主流烟气能达到的最大值。实验中对所述香味缓释凝脂的加热方式为60％湿度恒温恒湿箱加热，加热时间计量以物料相态稳定为准，实验结果如表1所示。

表1：缓释凝脂物料相态变化时间与加热温度关系

从以上实验结果可以得出，在25℃～35℃条件下香味缓释凝脂完全保持固化状态，基本保证香味缓释凝脂在储运过程中不会有香味损失。在40℃以上时，香味缓释凝脂开始软化，40℃～65℃是凝脂一个相态转变的过程，65℃以上凝脂完全呈液体状态，也就是说，40℃以上时香味缓释凝脂开始释放香味，并且随着温度的升高香味的释放程度越来越大。

实验二：dsc分析

将所述香味缓释凝脂进行dsc(差示扫描量热法)检测，检测结果如图4所示。从图中可以看出，45℃开始，香味缓释凝脂进入吸热状态，开始了香味缓释凝脂从固体状态向液体状态的熔融转化，到61℃时吸热过程完成，香味缓释凝脂完成了固液相的相转变。61℃到130℃左右，谱图中有一个温度跨度较大的钝峰，这个峰是香味缓释凝脂中的薄荷香精或结合水挥发吸热导致的吸热峰，这进一步验证了香味缓释凝脂中的薄荷香精在香味缓释凝脂固液转变后的有效释放。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。