一种烟用精油及其制备方法与流程

文档序号:37020719发布日期:2024-02-09 13:14阅读:21来源:国知局

本发明涉及烟用香料,尤其涉及一种烟用精油及其制备方法。


背景技术:

1、精油是从植物的叶、花、种子、果实、根部、树皮、树脂等部位以水蒸汽蒸馏法、冷压榨法、脂吸法或溶剂萃取法提炼出来的,具有高浓度芳香和挥发性的物质。精油中某种特征香气成分的含量高低是衡量精油产品品质的重要参考指标,也直接影响烟用效果。

2、目前提升烟用精油品质的方法一般为在提炼后除去不利成分,纯化方法有反渗透膜、分子蒸馏等,比如公开号为cn115305154a的专利文件公开的这样一种同时制备玫瑰精油、浓缩玫瑰露和玫瑰蒸煮水浓缩液的方法,是先通过蒸馏制得玫瑰精油和玫瑰纯露后,再通过反渗透膜对玫瑰纯露进行浓缩。再比如公开号为cn105146739a的专利文件公开的这样一种毛烟精油的制备方法,采用亚临界萃取与分子蒸馏联用技术,以毛烟为原料进行提取、分离,有效提高精油中挥发性香气物质的含量。

3、但上述方法,不仅存在纯化成本较高、操作复杂的问题;而且只是提高了精油中有效成分的纯度,由于精油原料中某些有效成分的含量本就不高,因此即使纯化至接近100%,精油中有效成分的实际含量也得不到太大提升,因而不能有效地提升烟用精油的品质等级。


技术实现思路

1、本发明要解决上述问题,提供一种烟用精油及其制备方法。

2、本发明解决问题的技术方案是,首先提供一种烟用精油,包括作为溶剂的植物精油、以及作为溶质的特征香气成分,所述特征香气成分选自酯、醇、醛、酚、烯中的一种或几种,所述植物精油包括柠檬烯以及分子量为3500~8000的多糖,所述植物精油中柠檬烯的含量不超过20%。

3、柠檬烯又称苎烯,属单萜类化合物,为无色油状液体,有类似柠檬的香味,此外,柠檬烯具有较好的溶解力,有研究表明,其可替代烷烃类化合物来提取油脂。

4、本技术中,首先考虑利用柠檬烯这种溶解能力,将包含柠檬烯的植物精油整体作为一种特殊的溶剂,通过向其中加入植物精油中含量较少的特征香气成分,有效提高精油中特征香气成分的含量,从而提升烟用精油的品质等级及烟用效果。其次由于柠檬烯本身具有柠檬香味,会与特征香气混杂甚至掩盖特征香气;而且柠檬烯化学性质非常活泼、易挥发、与氧气接触时可自动氧化生成一系列的氧化产物,导致其功能和风味发生改变,影响溶解性以及精油整体香气;因而并不能将其直接作为常规溶剂而直接使用,因而本技术中植物精油中柠檬烯的含量不超过20%,同时植物精油中还包括分子量为3500~8000的多糖。通过减少柠檬烯含量,使其在发挥溶解能力的同时不遮盖特征香气;通过分子量为3500~8000的小分子多糖,在不影响卷烟抽吸口感的同时,利用多糖的粘性、成膜性、吸附性、包裹性稳定柠檬烯,减少柠檬烯的挥发氧化变质。

5、基于柠檬烯的含量限制,作为本发明的优选,所述植物精油选自黑胡椒精油、香紫苏精油、丁香花精油、八角茴香精油中的一种或几种。黑胡椒精油中柠檬烯含量大概为17.8%,当使用黑胡椒精油时,特征香气成分优选为胡椒碱。香紫苏精油中柠檬烯含量大概为4%,当使用香紫苏精油时,特征香气成分优选为香紫苏醇。丁香花精油中4.5%,当使用丁香花精油时,特征香气成分优选为丁香酚。八角茴香精油中柠檬烯含量大概为7%,当使用八角茴香精油时,特征香气成分优选为反式茴香脑。

6、基于柠檬烯的含量,作为本发明的优选,所述特征香气成分的质量占植物精油质量的10%~40%。过少达不到提升精油品质的效果,过多不易溶解。

7、分子量为3500~8000的多糖可以通过外源加入的方式加入植物精油中,也可以在植物精油提取过程中直接获得内源多糖,优选为后者,柠檬烯和多糖之间的结合性较好。

8、作为本发明的优选,所述植物精油通过以下步骤制得:

9、s1.用浓度为1~100mg/l的乙烯利溶液对植物原料进行浸泡处理,浸泡完毕后取出干燥;采用多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶对植物原料进行酶解处理,得到一次酶解液;

10、s2.对一次酶解液进行固液分离,得到固相物和液相物;用浓度为450~550mg/l的乙烯利溶液对固相物进行浸泡处理,浸泡完毕后取出干燥,并重新加入至液相物中;再向液相物中加入木聚糖酶进行酶解处理,得到二次酶解液;

11、s3.采用溶剂对二次酶解液进行提取处理,得到植物精油。

12、植物细胞壁主要由果胶质、纤维素和半纤维素等多糖类和少量蛋白质组成,细胞壁组分的降解主要是通过细胞壁酶对相应细胞壁多糖的降解来实现。果胶甲酯酶(pme)和多聚半乳糖醛酸酶(pg)是降解果胶多糖的主要酶,纤维素酶(cs)是降解纤维素的多糖的主要酶,木聚糖酶(xyl)是重要的半纤维素多糖降解酶。有研究表明,乙烯能够促进各种细胞壁酶的活性,加促细胞壁的降解。发明人在此基础上通过实验发现,低浓度范围(不超过100mg/l)内,乙烯可以对果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶的活性起促进作用,超出浓度范围会出现反向抑制问题;同时在上述范围内,随着乙烯浓度升高,果胶甲酯酶和多聚半乳糖醛酸酶的活性增强,但纤维素酶的活性却表现为先增加后降低的趋势。而相对高浓度(500mg/l左右)的乙烯对木聚糖酶的活性起促进作用,过低过高均会出现反向抑制问题。另外,只有多聚半乳糖醛酸酶活性增大才促进细胞壁组分向分子量小于3500的小分子组分转化、增加可溶性糖含量;而果胶甲酯酶是作用于果胶分子的甲氧基、产物为多聚半乳糖醛酸酶提供底物,对果胶加溶没有直接作用;纤维素酶和木聚糖酶即使活性增大,但酶解产物仍然以分子量大于3500的大分子为主。

13、本发明利用这一特性对植物原料进行乙烯辅助酶解处理,通过控制乙烯的浓度,较少地促进多聚半乳糖醛酸酶活性,较大地促进纤维素酶和木聚糖酶的活性,以主要获得分子量在3500以上的小分子多糖。本技术的酶解产物相比于果胶质、纤维素和半纤维素等酶解底物,分子量要小得多,能够有效减少抽吸刺激性和杂气;相比于寡糖和单糖,分子量又稍大,因而具备更高的粘性、成膜性、吸附性、包裹性,与柠檬烯物理混合或者通过氢键等方式结合在一起,能够稳定柠檬烯,减少柠檬烯的挥发氧化变质。

14、其中,步骤s1中采用浓度为1~100mg/l的乙烯利溶液,由于对于多聚半乳糖醛酸酶而言,乙烯利浓度越高活性越大;对于纤维素酶而言,乙烯利浓度越高活性先增加后减少;因此优选采用使得纤维素酶活性呈峰值的乙烯利浓度,扩大多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶的活性差距,因此作为本发明的优选,采用浓度为20~30mg/l的乙烯利溶液,比如可以是20mg/l、22.5mg/l、25mg/l、27.5mg/l、30mg/l,优选为25mg/l,此时两种酶的活性差距达到最大。

15、步骤s2中采用浓度为450~550mg/l,比如可以是450mg/l、480mg/l、500mg/l、520mg/l、550mg/l,优选为550mg/l。

16、乙烯的促进抑制作用还与温度有关,在10~50℃温度范围内,纤维素酶的活性随温度上升先减小后增加,多聚半乳糖醛酸酶的活性随温度上升而先上升后减少再上升,浸泡温度和酶解温度优选控制在纤维素酶活性大、多聚半乳糖醛酸酶活性小的温度范围内,同时考虑到酶解过程中,为了保证酶解效率,酶解温度不宜过低,因此作为本发明的优选,浸泡温度为10~30℃,比如可以是10℃、15℃、20℃、25℃、30℃,优选为10℃。酶解温度为40~50℃,比如可以是40℃、42℃、45℃、48℃、50℃,优选为45℃。

17、在10~60℃范围内,木聚糖酶的活性随温度上升而上升,作为本发明的优选,步骤s2中,浸泡温度为50~60℃,比如可以是50℃、52℃、55℃、58℃、60℃,优选为60℃。同时为了保证酶解效率,作为本发明的优选,步骤s2中,酶解温度为45~55℃,比如可以是45℃、48℃、50℃、52℃、55℃,优选为50℃。

18、步骤s1、s2中,酶的用量和酶解时间还需得到限制,酶的用量过多、酶解时间过长会导致酶解过度;酶的用量过少、酶解时间过短会导致酶解不足,因此,作为本发明的优选,步骤s1中,多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶的总质量浓度为0.5%~1.5%,比如可以是0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%,优选为1.0%。其中,多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶的质量比为2:(0.8~1.2),比如可以是2:0.8、2:0.9、2:1、2:1.1、2:1.2,优选为2:1。

19、作为本发明的优选,步骤s2中,木聚糖酶的质量浓度为0.01%~0.03%,比如可以是0.01%、0.015%、0.02%、0.025%、0.03%,优选为0.02%。

20、作为本发明的优选,步骤s1和s2中,酶解时间分别独立为30~90min,比如可以独立为30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min,优选为60min。

21、酶解主要是将植物细胞壁降解,酶解完成后,通过提取可以快速有效提取植物细胞中包含特征香气成分在内的有效成分。提取所用溶剂不受限制,可以采用水、低浓度乙醇、乙酸乙酯中的一种或多种。

22、通常现有技术中,会将加入的酶灭活后再进行提取,本技术中,通过加酸、高温的方式,在降低酶活力的同时提高提取效率。一般来说,果胶酶的最适ph在2.5~6.0,纤维素酶的最适ph在4.5~6.5,木聚糖酶的最适ph在3.5~6.5,因此,作为本发明的优选,步骤s3中,调节二次酶解液的ph至1.0~3.0后提取。其中ph可以是1.0、1.5、2.0、2.5、3.0,优选为2.0。作为本发明的优选,采用盐酸调节ph。

23、本发明还有一个目的是提供一种烟用精油的制备方法,包括以下步骤:将植物精油和特征香气成分混合得到烟用精油。

24、作为本发明的优选,混合后以孔径为0.2~0.8μm的滤膜过滤,得到烟用精油。

25、本发明的有益效果:

26、本技术提供了一种烟用精油及其制备方法,利用柠檬烯的溶解能力、以及分子量为3500~8000的小分子多糖对柠檬烯的吸附稳定能力,将包含一定量柠檬烯的植物精油整体作为一种特殊的稳定溶剂,通过向其中加入植物精油中含量较少的特征香气成分,有效提高精油中特征香气成分的含量,从而提升烟用精油的品质等级及烟用效果。

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