專利名稱：一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法及在卷煙濾嘴中的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及卷煙材料制備技術領域，具體涉及一種珍珠粉復合多孔淀粉顆粒的制備方法及其在卷煙中的應用。
背景技術：
吸煙是危害人類健康的重要環境因素之一，吸煙與健康問題是世界范圍的重要課題。目前全球約有11億吸煙者，其中中國大約有3億多煙民。由于吸煙消費者眾多，全面禁煙無法實現，降低卷煙煙氣對人體的危害性就成為緩解吸煙與健康問題的有效途徑。近 年來，為降低卷煙危害性，更好地保護吸煙消費者的健康，科研工作者已在卷煙減害增益領域展開了廣泛的研究。其中，將具有煙氣減害或增益功能的綠色、環保材料應用于卷煙產品是重要的研究方向。長期吸煙易導致人體免疫力降低、受口腔、咽喉類疾病困擾，珍珠粉由于富含人體必需的氨基酸、牛磺酸、微量元素和維生素BI等多種營養成分，具有安神定驚、提高人體免疫力、清熱解毒、收斂傷口之功效。如將珍珠粉通過適當方式應用到卷煙產品中，發揮其營養成分對人體的作用，有望緩解吸煙對健康的危害。例如，牛磺酸是一種帶有氨基的磺酸，是人體所需營養成分之一。牛磺酸在維持腦部運作及發展方面都扮演著重要的角色，有抗腦神經痙攣及減少焦慮的特點。歐洲專利EP0591048A1報道牛磺酸添加到卷煙濾嘴中，能減少化學煙霧中有毒物質對人體的傷害。多孔淀粉是一種新型、安全的吸附材料，應用于卷煙濾嘴中，可吸附煙氣中的有害成分，并可降低煙氣刺激性，改善煙氣抽吸品質。而且，以玉米淀粉為原料制備的多孔淀粉，添加到卷煙濾嘴中后還可以提升卷煙的香氣值，體現玉米特有的香氣。但如果將其直接添加到卷煙醋纖濾嘴中，存在粒度太細，難以工業化應用等問題。CN101531779A、CN101314645A.CN101314646A公開了多孔淀粉的造粒技術及其在卷煙中的應用方法。但這些方法存在多孔淀粉顆粒收率低、強度差以及所用化學粘合劑存在安全隱患等缺陷，嚴重制約了其在卷煙中的應用。本發明利用多孔玉米淀粉做載體，將珍珠粉擔載于多孔淀粉之上，綜合了珍珠粉與多孔玉米淀粉各自的獨特功效。同時，本發明克服了粉狀物質不便于在卷煙濾棒中使用的缺點以及目前多孔淀粉造粒技術存在的缺陷，通過造粒、微波定型、微波脫水烘干等工藝，將珍珠粉復合多孔淀粉制成一定目數的晶狀顆粒，應用于卷煙濾嘴中。
發明內容
本發明的目的旨在針對降低抽吸卷煙對人體健康的危害性，提供一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法。本發明通過以下實施方式實現。除非另有說明，本發明所采用的百分數均為重量百分數。
一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法，其特征在于將珍珠粉添加到多孔淀粉之中，混合均勻，加入去離子水潤濕，然后將潤濕后的珍珠粉、多孔淀粉混合物通過擠壓方式制備成一定目數的顆粒，再在控制溫度下進行微波定型和微波烘干，并過篩，得到珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。該方法包括下述步驟(I)稱取O. I 5份珍珠粉，加入到100份多孔玉米淀粉中，混合均勻；(2)在所述珍珠粉復合多孔淀粉混合物中緩慢加入80 100份去離子水進行潤濕，并混合均勻；(3)所述潤濕后的粉體材料通過擠壓方法穿過一定目數的篩網制成顆粒；(4)所述顆粒放入微波爐中在不超過100°C下進行微波凝膠化定型、烘干，然后過篩，得珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。 所述珍珠粉是由珍珠研磨而成的200 1000目的細粉。所述珍珠粉復合多孔淀粉造粒后微波凝膠化定型是在不抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理珍珠粉復合多孔淀粉顆粒共計3-5分鐘；所述微波烘干是在抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理珍珠粉復合多孔淀粉顆粒共計5 8分鐘。本發明的目的還在于提供上述珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙中的應用。一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應用，其特征在于在濾棒成型過程中，向兩截常規醋纖濾芯之間預留的空腔中添加80 120mg的珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，制得醋纖-顆粒-醋纖三元復合濾棒；或者在濾棒成型過程中，向兩截溝槽醋纖濾芯之間預留的空腔中添加80 120mg的珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，制得溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復合濾棒。一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應用，其特征在于將珍珠粉復合多孔淀粉顆粒散灑到卷煙濾棒的絲束上，制得加載珍珠粉復合多孔淀粉顆粒醋纖濾棒；再將加載珍珠粉復合多孔淀粉顆粒醋纖濾棒與常規醋纖濾棒或溝槽濾棒進行相接，制得二元或三元復合濾棒。將所述珍珠粉復合多孔淀粉顆粒散灑到卷煙濾棒絲束上，是指在醋纖濾棒成型過程中，將所述珍珠粉復合多孔淀粉顆粒按10 25mg/10mm絲束的添加量均勻地散灑在濾棒絲束上。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果I、珍珠粉復合多孔淀粉顆粒綜合了珍珠粉和多孔淀粉的功效；2、本發明通過特定的造粒、微波定型、烘干工藝得到了高收率、高強度的珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒，避免了化學粘合劑的使用。3、本發明以二元、三元復合嘴棒為載體，添加珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒，能有效降低煙氣中致癌物苯并[a]芘、苯酚等有害成分的含量，增加煙氣中對人體有益成分氨基酸的含量。4、珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒添加到卷煙濾嘴中，能有效降低煙氣刺激性，改善卷煙抽吸品質。
圖I為本發明的測定珍珠粉中氨基酸含量的樣品色譜圖；圖2為本發明的測定卷煙煙氣中氨基酸含量的樣品色譜圖；圖3為本發明珍珠粉復合多孔淀粉顆粒的制備工藝流程圖；圖4為將本發明的珍珠粉復合多孔淀粉顆粒應用于溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復合濾棒的結構示意圖；圖中I.濾芯1a.、lc.溝槽醋纖濾芯，lb.珍珠粉復合多孔淀粉顆粒；2.內包裹層；3.外包裹層。圖5為將本發明的珍珠粉復合多孔淀粉顆粒應用于溝槽濾棒-顆粒/醋纖-溝槽 濾棒三元復合濾嘴時的結構示意圖；圖中I.濾芯1a.、lc.溝槽醋纖濾芯，Id.珍珠粉復合多孔淀粉顆粒/醋纖濾芯；
2.內包裹層；3.中間包裹層；4.外包裹層。
具體實施例方式本發明的技術方案是基于珍珠粉、多孔淀粉在卷煙煙氣減害增益方面的獨特功效和微波處理過程中淀粉凝膠化作用的認識。牛磺酸添加到卷煙嘴棒中可以減少化學煙霧中有毒物質對人體的傷害已有公開報道。珍珠粉富含氨基酸、牛磺酸以及維生素BI等營養成分，添加到卷煙過濾嘴中后，這些營養成分有望在卷煙抽吸時隨煙氣進入人體，對人體產生增益作用，從而改善卷煙對人體的危害。若單獨使用珍珠粉，存在成本太高，無法工業化應用的缺陷。多孔淀粉也是一種綠色、環保的吸附材料，其對煙氣有害成分的吸附已有不少報道，將珍珠粉與多孔淀粉相結合，可綜合二者之功效，并降低珍珠粉的使用成本，發明一種新的煙氣減害增益材料。濕多孔淀粉經過微波處理，從疏松的狀態轉變為高強度、晶體狀物質的過程事實上是凝膠形成、凝膠失水干縮的過程，淀粉的充分凝膠化對于保證最終產品的高強度至關重要。在凝膠形成過程中，高溫和水介質二者缺一不可。淀粉凝膠的形成是高溫作用下、水分子參與的淀粉分子鏈物理重排過程。基于此原理的認識，本發明首先將潤濕后的多孔淀粉通過造粒工藝形成顆粒，然后將微波處理淀粉顆粒分為兩個階段首先是不排濕微波處理，使疏松、易碎的多孔淀粉顆粒經過充分凝膠化形成高彈性、不溶于水的凝膠顆粒；然后是排濕微波處理，使凝膠顆粒充分脫水干縮，成為高強度、晶體狀顆粒。以下實施過程及實施例旨在進一步說明本發明而不應當看作是對本發明的限定。實施例I取50g珍珠粉，加入到IKg多孔玉米淀粉中，并混合均勻。量取800mL去離子水均勻噴入珍珠粉和多孔淀粉混合粉體中，使粉體潤濕。通過擠壓造粒方式使潤濕后的珍珠粉復合多孔淀粉通過20目篩網制得小于20目的顆粒。將上述顆粒放入微波爐中，在不抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計3分鐘用于凝膠化定型；然后在抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計6分鐘用于烘干珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，以上微波處理要控制溫度不超過100°C。所得顆粒分別過20目和40目標準篩，得到20目-40目珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。所述珍珠粉中氨基酸、牛磺酸的檢測圖譜分別如圖I和圖2所示。所述珍珠粉中氨基酸、牛磺酸以及維生素BI含量如表I和表2所示表I珍珠粉中氨基酸含量
序號檢驗項目檢驗結果(％)序號檢驗項目檢驗結果(％)
~ Asp (門冬氨酸) οΤ δ10Met (蛋氨酸)0700
Thr (蘇氨酸) 0Γθ3ΠIle (異亮氨酸)004
^ Ser (絲氨酸) 07 012Leu (亮氨酸)οΓΤΙ
^ Glu (谷氨酸) 0Γθ913Tyr (酪氨酸)θΓθ5
~ Pro (脯氨酸) 070414Phe (苯丙氨酸)θΓθ9
~6 Gly (甘氨酸) 03315Lys (賴氨酸)θΓθ4
Ala (丙氨酸) 0^3716NH3 (M)(0.05)
~8 Cys (胱氨酸) Το 17His (組氨酸)οΓο
^9 Val (纈氨酸) 0Τθ518Arg (精氨酸)0Τθ8
氨基酸總量1.62%表2珍珠粉中牛磺酸和維生素BI含量
序號檢驗項目檢驗結果 _
_I__牛磺酸__I. 08mg/100g
2維生素 BI 3.28μ g/lOOg實施例2稱取30g珍珠粉，加入到IKg多孔玉米淀粉中，并混合均勻。量取900mL去離子均勻噴入珍珠粉和多孔淀粉混合粉體中，使粉體潤濕。通過擠壓造粒方式使潤濕后的珍珠粉復合多孔淀粉通過20目篩網制得小于20目的顆粒。將上述顆粒放入微波爐中，在不抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計4分鐘用于凝膠化定型；然后在抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計7分鐘用于烘干珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，以上微波處理要控制溫度不超過100°C。所得顆粒分別過20目和40目標準篩，得到20目-40目珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。實施例3取IOg珍珠粉，加入到IKg多孔玉米淀粉中，并混合均勻。量取IOOOmL去離子水均勻噴入珍珠粉和多孔淀粉混合粉體中，使粉體潤濕。通過擠壓造粒方式使潤濕后的珍珠粉和多孔淀粉通過20目篩網制得小于20目的顆粒。將上述顆粒放入微波爐中，在不抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計5分鐘用于凝膠化定型；然后在抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計8分鐘用于烘干珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，以上微波處理要控制溫度不超過100°C。所得顆粒分別過20目和40目標準篩，得到20目-40目珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。實施例4取50g珍珠粉，加入到IKg多孔玉米淀粉中，并混合均勻。量取IOOOmL去離子水均勻噴入珍珠粉和多孔淀粉混合粉體中，使粉體潤濕。通過擠壓造粒方式使潤濕后的珍珠粉復合多孔淀粉通過20目篩網制得小于20目的顆粒。將上述顆粒放入微波爐中，在不抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計5分鐘用于凝膠化定型；然后在抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計8分鐘用于烘干珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，以上微波處理要控制溫度不超過100°C。所得顆粒分別過20目和40目標準篩，得到20目-40目珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。應用實施例I應用本發明的珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，通過濾棒成型設備和顆粒喂料設備，在每兩截溝槽醋纖濾芯之間預留的6mm空腔中添加IOOmg珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，制備成溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復合濾棒，每支卷煙的三元復合濾嘴中珍珠粉復合多孔淀粉顆粒的添加量為lOOmg，濾棒的結構如圖4所示。對照濾棒為未添加顆粒的溝槽濾棒-醋纖-溝槽濾棒三元溝槽復合濾棒。利用上述兩種濾棒放樣生產卷煙，除濾棒外，試驗卷煙的卷煙材料和葉組配方與對照樣相同。樣品卷煙濾棒的物理指標見表3，放樣生產的卷煙樣品評吸和煙氣分析結果分別見表4和表5。卷煙煙氣中氨基酸含量分析結果見表6。煙氣中牛磺酸、維生素BI含量因低于儀器檢出限，未進行檢測。表3溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復合濾棒及對照嘴棒物理指標
權利要求
1.一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法，其特征在于將珍珠粉添加到多孔淀粉之中，混合均勻，加入去離子水潤濕，然后將潤濕后的珍珠粉、多孔淀粉混合物通過擠壓方式制備成一定目數的顆粒，再在控制溫度下進行微波定型和微波烘干，并過篩，得到珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。
2.根據權利要求I所述珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法，其特征在于該方法包括下述步驟 (1)稱取O.I 5份珍珠粉，加入到100份多孔玉米淀粉中，混合均勻； (2)在所述珍珠粉復合多孔淀粉混合物中緩慢加入80 100份去離子水進行潤濕，并混合均勻； (3)所述潤濕后的粉體材料通過擠壓方法穿過一定目數的篩網制成顆粒； (4)所述顆粒放入微波爐中在不超過100°C下進行微波凝膠化定型、烘干，然后過篩，得珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。
3.根據權利要求I或2所述珍珠粉復合多孔淀粉顆粒的制備方法，其特征在于所述珍珠粉是由珍珠研磨而成的200 1000目的細粉。
4.根據權利要求2所述珍珠粉復合多孔淀粉顆粒的制備方法，其特征在于所述珍珠粉復合多孔淀粉造粒后微波凝膠化定型是在不抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理珍珠粉復合多孔淀粉顆粒共計3-5分鐘；所述微波烘干是在抽濕狀態下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理珍珠粉復合多孔淀粉顆粒共計5 8分鐘。
5.一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應用，其特征在于在濾棒成型過程中，向兩截常規醋纖濾芯之間預留的空腔中添加80 120mg的珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，制得醋纖-顆粒-醋纖三元復合濾棒；或者在濾棒成型過程中，向兩截溝槽醋纖濾芯之間預留的空腔中添加80 120mg的珍珠粉復合多孔淀粉顆粒，制得溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復合濾棒。
6.一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應用，其特征在于將珍珠粉復合多孔淀粉顆粒散灑到卷煙濾棒的絲束上，制得加載珍珠粉復合多孔淀粉顆粒醋纖濾棒；再將加載珍珠粉復合多孔淀粉顆粒醋纖濾棒與常規醋纖濾棒或溝槽濾棒進行相接，制得二元或三元復合濾棒。
7.根據權利要求6所述的珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應用，其特征在于將所述珍珠粉復合多孔淀粉顆粒散灑到卷煙濾棒絲束上，是指在醋纖濾棒成型過程中，將所述珍珠粉復合多孔淀粉顆粒按10 25mg/10mm絲束的添加量均勻地散灑在濾棒絲束上。
全文摘要
本發明公開了一種珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法及在卷煙濾嘴中的應用。將珍珠粉與多孔玉米淀粉按照一定比例均勻混合，并用去離子水潤濕，然后通過造粒、微波定型、微波烘干、過篩，得到高強度的珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒。將其加載于卷煙濾棒中，制成三元復合濾棒，可降低煙氣中致癌物苯并[a]芘、苯酚以及焦油等有害成分的含量，同時增加煙氣中氨基酸等營養成分的含量。卷煙感官評吸表明，嘴棒中添加珍珠粉復合多孔淀粉晶狀顆粒可降低煙氣刺激性，改善卷煙抽吸品質。
文檔編號C08J3/28GK102911408SQ20121036297
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者馮守愛, 張雨夏, 黃泰松, 韋康, 白家峰, 鄒克興, 李志華, 周俊, 劉政, 黃江鋒, 范忠, 唐桂芳 申請人:廣西中煙工業有限責任公司