选择性降低烟气酚类化合物的β-环糊精复合颗粒及应用制造技术

技术编号:6961170 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种选择性降低主流烟气酚类化合物的β-环糊精复合颗粒及应用,卷烟降害技术领域。本发明专利技术的β-环糊精复合颗粒由以下方法制备而成:(1)将β-环糊精和蒸馏水混合,加热使β-环糊精溶解;(2)在β-环糊精水溶液中加入总重量0.1-3%的羟甲基纤维素钠、或壳聚糖、或海藻酸钠、或聚乙烯醇、或它们之中的混合物,使其完全溶解;(3)将β-环糊精复合溶液自然冷却至室温,静置,过滤,洗涤,保留滤渣,在103±3℃下烘干。将β-环糊精复合颗粒加入到卷烟滤嘴棒中。本发明专利技术的方法及应用均简便,易于实施,降害效果显著,在有效降低烟气中的酚类有害物质的同时,能赋予卷烟特殊性能,改善卷烟的感官品质,提高感官舒适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卷烟降害
,具体涉及一种能选择性降低卷烟主流烟气中酚类化合物的β-环糊精复合颗粒及其应用。
技术介绍
卷烟主流烟气中酚类成分以简单酚类成分为主,还有少量的多酚、酚酸成分。在烟气中酚类成分的含量是烟叶中酚类成分含量的10倍以上,烟气中酚类成分来源于卷烟燃烧过程中的单糖、纤维素、果胶质、绿原酸、芸香苷以及其它多酚成分的裂解反应。酚类成分是卷烟烟气中非常重要的一类有害成分,主要包括苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、 邻、间、对-甲酚等7种成分,其中苯酚是卷烟主流烟气中最重要的一种有害物质,也是卷烟 “减害降焦”重大专项确定的主要研究目标成分。与国外卷烟产品相比,中式卷烟产品酚类化合物的释放量明显处于较高的水平, 这与中式烟叶中酚类前体成分较多紧密相关。但由于酚类成分的主要前体成分以及形成机理并没有明确的结论,目前尚无法开展针对性的降低烟叶中酚类前体成分的技术研究。降低卷烟烟气中酚类化合物释放量的研究已有一些文献报道,如美国专利 US20030131859、US20060037621等介绍了催化剂对卷烟烟气中酚类化合物释放量的影响。 国内也有一些相关专利报道如CN101243901报道了一种含氟表面活性剂纸质卷烟滤嘴, 能大幅降低卷烟烟气中酚类物质尤其是苯酚的含量;CN101194757报道了一种硅烷偶联剂修饰改性的纳米SiO2,能有效降低卷烟烟气中的焦油和酚类有害物质;CN101015394报道了八1203、狗203、41203-狗203改性活性炭纤维,加入二元复合滤嘴棒中最高可降低烟气中酚类化合物25%。但是,以上方法及物质都不能选择性降低酚类化合物,它们在降低酚类化合物的同时,卷烟烟气中对吸味有好的影响的成分也随之降低了。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足,本专利技术要解决的技术问题是提供一种选择性降低主流烟气中的酚类化合物的环糊精复合颗粒,它能选择性地降低主流烟气中的酚类有害成分,而卷烟烟气中对吸味有好影响的成分不降低,或降低较少,在环糊精复合颗粒中还可加入烟用香精香料,在抽吸时缓慢释放香味成分,从而保证卷烟的吸味品质。将β-环糊精复合颗粒应用于卷烟的滤嘴棒中,再与烟丝合成卷烟,此卷烟是具有选择性降低酚类有害物质功能的。本专利技术的选择性降低主流烟气酚类化合物的β-环糊精复合颗粒由以下方法制备而成(1)将β -环糊精和6-10倍蒸馏水混合,加热至60-10(TC,不断搅拌使β -环糊精溶解,得环糊精水溶液;( 在β -环糊精水溶液中加入β -环糊精水溶液总重量0. 1-3%的羟甲基纤维素钠、或壳聚糖、或海藻酸钠、或聚乙烯醇、或它们之中的混合物,不断搅拌使其完全溶解,得β-环糊精复合溶液;(3)将β-环糊精复合溶液自然冷却至室温,静置12h,过滤,蒸馏水洗涤,保留滤渣,在103 士 3°C下烘干,所得颗粒状物质即为能选择性降低主流烟气中酚类化合物的 β-环糊精复合颗粒。在步骤O)的β -环糊精复合溶液中还加有复合溶液总重0. 5-5%。的烟用香精香料。将前述β-环糊精复合颗粒按5-30mg/Cig(Cig指每支烟,下同)的重量均勻地加入到卷烟滤嘴棒的丝束之中,制得一元滤嘴棒;或将前述均勻加有环糊精复合颗粒的滤嘴棒,与普通丝束滤嘴棒进行复合,制得二元复合滤嘴棒,二元复合滤嘴棒中含β -环糊精复合颗粒的重量为5-20mg/cig ;或在普通丝束滤嘴棒之间预留的空腔中按10-30mg/cig 的量添加β-环糊精复合颗粒,制成三元复合滤嘴棒。所述的二元复合滤嘴棒中β-环糊精复合颗粒的加入重量为20mg/cig。所述的三元复合滤嘴棒中β -环糊精复合颗粒的加入重量为30mg/cig。(这里所述的一元滤嘴棒、二元复合滤嘴棒、三元复合滤嘴棒是现有技术中本行业对滤嘴棒的标准称谓,是与现有的标准及制作相适应的,本专利技术的应用没有改变这些内容。)本专利技术的β -环糊精复合颗粒的制备方法及应用方法均非常简便,易于实施,降害效果显著,在有效降低烟气中的酚类有害物质的同时,能赋予卷烟特殊吸味风格,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。具体实施例方式下面通过实施例和应用实例对本专利技术作进一步的详细说明,但它们不是对本专利技术的限定。β-环糊精(β-⑶)是由葡萄糖单元通过1,4_糖苷键相连形成的一类筒状化合物, 其内腔疏水而外腔亲水,可依据范德华力、疏水作用、主客体分子间的匹配等与许多有机或无机分子形成包合化合物,因此在化学分离分析、医药、农药、食品等多个领域有着广泛的应用。例如,通过β-CD包合,可以提高药物的稳定性,增加药物的溶解度,提高药物的生物利用度并降低毒副作用、刺激性,掩盖不良气味,调节释药速率等。本专利技术的环糊精复合颗粒的制备方法特别简单,而技术效果非常显著。环糊精具有特殊的结构和较强的包合作用是现有技术的常识,常被用于药品、化工、及污水处理等行业,在卷烟行业中尚没有被用于选择性降低酚类有害成分。本申请人通过长期的研究和试验,认识到了环糊精具有能结合酚类化合物的功能,本专利技术能将环糊精制备成较大颗粒,让其在滤嘴棒中吸附烟气中的酚类有害成分。本专利技术不仅起到选择性降低酚类有害成分的作用,而且,可以同时在环糊精中包合烟用香精香料等物质,有效提高卷烟的感官舒适度。在环糊精中加入羟甲基纤维素钠、或壳聚糖、或海藻酸钠、或聚乙烯醇、或它们之中的混合物等,其作用是使溶液粘度增加,使环糊精能沉淀出较大颗粒,因此,其他能溶于水且使水溶液粘度增大的物质都能应用。本专利技术的颗粒硬度适中,较单纯的环糊精降害效果好,又有利于在卷烟滤嘴棒中的应用,能满足现有卷烟滤嘴棒工序的加工要求,有利于本专利技术的推广应用。本专利技术的技术方案是基于对环糊精特殊结构的认识。具体为该β -环糊精复合颗粒能与苯酚等酚类化合物通过氢键作用和静电作用相互结合形成包合物从而达到降低烟气中酚类化合物的目的;而由于几种酚类化合物的结构差异,形成的包结物稳定程度有一定差异,所以几种酚类化合物降低的幅度有一定差异。β -环糊精复合颗粒特殊的结构也赋予了其能包合香精香料分子的功能,卷烟抽吸过程中,包合的香精香料分子得以解包合。因此,利用具有内疏水空腔和外亲水表面的超分子化合物的特殊结构及特征官能团对吸附物质的包合吸附作用,达到既能选择性吸附烟气中的酚类物质又能释放香味物质的目的。实施例1取35gi3 -环糊精,加入200mL蒸馏水,80°C加热溶解,搅拌下加入壳聚糖(粘度为50 SOOmPa · S) 1. 9g,加热搅拌,冷至室温,静置12h,洗涤过滤,烘干,得白色颗粒状的 β -环糊精复合颗粒22. Og,收率62.9%。添加上述β -环糊精复合颗粒IOmg于卷烟滤嘴棒中,用此滤嘴棒制成卷烟,与同等条件的空白卷烟相比,经测试本专利技术的环糊精复合颗粒使卷烟烟气中焦油降低 5.6% (焦油被认为是卷烟中抽吸者需求的刺激物,焦油含量降低太多,卷烟香气量减少, 香气质降低。现有技术中的降害物质在降低酚类成分的同时也较大的降低了焦油等含量, 及一些对吸味有好处的物质,而本专利技术不仅能选择性地降低酚类有害成分,而不降或少降其它的成分,并且还可以加香,提升卷烟的吸味,以下同。),卷烟主流烟气中酚类化合物均不同程度降低,其中,对苯二酚降低9.9%,间苯二酚降低11本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种选择性降低烟气酚类化合物的β-环糊精复合颗粒,其特征在于所述的β-环糊精复合颗粒由以下方法制备而成:(1)将β-环糊精和6-10倍蒸馏水混合,加热至60-100℃,不断搅拌使β-环糊精溶解,得β-环糊精水溶液;(2)在β-环糊精水溶液中加入β-环糊精水溶液总重量0.1-3%的羟甲基纤维素钠、或壳聚糖、或海藻酸钠、或聚乙烯醇、或它们之中的混合物,不断搅拌使其完全溶解,得β-环糊精复合溶液;(3)将β-环糊精复合溶液自然冷却至室温,静置12-24h,过滤,蒸馏水洗涤,保留滤渣,在103±3℃下烘干,所得颗粒状物质即为能选择性降低主流烟气中酚类化合物的β-环糊精复合颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑琴蔡冰王娟张华程占刚王建新
申请(专利权)人:湖北中烟工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:83

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