一种基于超高压诱导的烟草保润剂的制备方法及应用
技术领域
本发明属于烟草工业应用领域，具体涉及一种超高压诱导的烟草保润剂的制备方法及应用。
背景技术
卷烟烟丝的保润性能是影响卷烟烟支香气、香味和吸食舒适度的重要因素。卷烟保润技术研究是提高卷烟保润性能，改善产品抽吸品质，彰显产品风格的重要工作，也是适应市场的必然要求。目前国内卷烟企业主要通过在烟丝中添加多羟基化合物作为保润剂来提高卷烟烟丝的保润性能，但从实际情况看，卷烟保润效果并不理想，烟丝添加这些保润剂后仍然存在烟丝水分散失快、主流烟气水分偏低、保润剂刺激性偏大、干燥感明显及口腔痰多等问题。
目前世界各地的学者对糖类、有机酸盐、植物萃取物等物质作为烟草保润剂进行了广泛研究，只是糖类、有机酸盐、植物萃取物的结构复杂且多样，目前这些物质结构和功能的关系研究还比较薄弱，因此糖类、有机酸盐、植物萃取物在烟草保润剂中的应用还有待拓展。
发明内容
本发明提供一种基于超高压诱导的烟草保润剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)称取50g保润剂物质，加入蒸馏水溶解后加入乙醇，静置6～24h，过滤，收集滤出的沉淀，冻干，得到保润剂冻干物；
(2)取步骤(1)中得到的保润剂物质，加入蒸馏水配置成第一保润剂溶液，取所述第一保润剂溶液于超高压反应容器中，密封，进行超高压处理，得第二保润剂溶液。
(3)采用0.2μm水系滤膜过滤步骤(2)中的得到的第二保润剂溶液，收集过滤后的滤液，冻干，得到基于超高压诱导的烟草保润剂；
所述超高压的压力为50～500MPa，所述水系滤膜是指适用于水溶液的微孔滤膜，常用的混合纤维素酯膜等水系微孔滤膜均可。
优选地，步骤(1)中所述保润剂物质选自多元醇、糖类、有机酸盐或植物萃取物，所述糖类选自单糖、多糖或糖类衍生物；所述植物萃取物是以天然植物为原料，通过提取其中的天然成分可应用于卷烟领域的植物，例如薄荷、田七、葛根、烟叶等；所述多元醇选自甘油、丙二醇、山梨醇、丁二醇和二甘醇等，所述有机酸盐选自醋酸钠、溴化四丁基铵、乙酸吡啶盐、甲基钠、乙醇钠等，所述乙醇的浓度为70％。
优选地，步骤(2)中所述糖类溶液的浓度为10～20g/L。
优选地，步骤(2)中超高压处理时间为1～60min。
本发明第二方面提供一种提高烟丝保润性能的方法，在烟丝中添加所述的基于超高压诱导的烟草保润剂，添加的所述基于超高压诱导的烟草保润剂的质量占烟丝质量的1/100～10/100。
本发明采用以下方法考察卷烟烟丝的保润性能：
首先，将烟丝样品在100～150℃烘箱中烘5～10min，使烟丝水分保持在12±1％，然后将烟丝样品置于温度22±1℃、相对湿度60±2％环境中平衡24～48h，得到待测烟丝样品；
然后分别对待测烟丝样品进行吸湿过程测试和解湿过程测试：
A、吸湿过程：取待测烟丝样品20g，置于温度22±1℃、相对湿度70±2％的恒温恒湿箱中平衡，每24h测定一次样品重量，持续观察120h；
B、解湿过程：取待测烟丝样品20g，置于温度22±1℃、相对湿度50±2％的恒温恒湿箱中平衡，每24h测定一次样品重量，持续观察120h。
根据各时间点测得的样品重量计算该时间点的烟丝含水率，计算公式：含水率＝[(M0-M1)/M0]×100％，其中，M0为取样烟丝重量；M1为烘干后烟丝重量。
本发明采用以下方法对烟支进行感官评价：
将卷烟烟丝卷制成烟支，得到烟支样品，并对其进行感官评价。通过多个感官评吸人员对烟支样品进行感官评价，主要考察香气、烟气和口感特性三个方面，包含香气质、香气量、杂气、浓度、劲头、细腻程度、刺激性、干燥感、干净程度和回甜10个指标；所述10个质量检测指标的打分值分别为：香气质0～10分、香气量0～10分、杂气0～10分、浓度0～10分、劲头0～10分、细腻程度0～10分、刺激性0～10分、干燥感0～10分、干净程度0～10分、回甜0～10分，其中得分越高代表抽吸过程中该评价指标的感觉越强烈。
本发明第三方面提供一种所述的基于超高压诱导的烟草保润剂用于改善卷烟烟丝香气质、香气量、杂气、刺激性、干燥感和/或回甜性能的用途。
本发明第四方面提供一种超高压诱导技术用于提高烟草保润剂保润性能的用途，所述超高压的压力为50～500MPa。
本发明中所述的烟草保润剂即为本发明制备的基于超高压诱导的烟草保润剂。
超高压加工技术是一种新型的生物大分子或配料的加工方法，它可以避免传统热加工所造成的生物大分子或配料劣变，在不破坏生物分子有效成分的化学结构基础上，改变其空间构型和功能特性，使其表现出更好的功能特性，此前有研究将超高压技术应用在原料萃取上，这仅仅是利用了超高压技术萃取效率高的特点，没有充分发挥该技术在处理生物大分子物质上的优势。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明将超高压诱导技术应用于烟草保润剂的制备上，利用其在新型的生物大分子或配料的加工领域的技术优势，克服了传统热加工技术的缺陷，制备出更适合卷烟领域的烟草保润剂。同时，将本发明制得的基于超高压诱导的多植物保润剂用于卷烟烟丝中，相较于未经超高压诱导的多植物萃取物，本发明制备的基于超高压诱导的多植物保润剂添加到烟丝后，烟丝的保润效果明显提高，加入到卷烟中，卷烟在杂气、细腻程度、刺激性、干燥感和回甜方面有明显改善。
2、本发明首次将超高压诱导技术应用于卷烟烟丝保润剂的制备中，制备工艺简单，易于推广。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
对比样
对比例
本对比例首先制备烟草保润剂对比样，其包括以下步骤：
(1)取50g多植物萃取物，加入蒸馏水溶解，加入500mL浓度70％的乙醇，静置24h，用滤纸过滤，收集滤出的沉淀，冻干，得到多植物冻干物；
(2)取步骤(1)中得到的多植物冻干物，步骤(1)中得到的配置成10g/L的多植物溶液，采用0.2μm水系滤膜过滤多植物的溶液，收集过滤后的滤液，冻干，得到多植物保润剂对比样。
多植物萃取物为提取自薄荷、田七中的天然成分。
然后，取100g烟丝均匀喷加5g多植物保润剂对比样，然后在110℃烘箱中烘5min，使烟丝水分保持在12±1％，将样品置于温度22±1℃、相对湿度60±2％环境中平衡48h，得到烟丝对比样。
实施例
本实施例首先制备基于超高压诱导的烟草保润剂样品，其包括以下步骤：
(1)称取50g多植物萃取物，加入蒸馏水溶解，加入500mL浓度70％的乙醇，静置24h，用滤纸过滤，收集滤出的沉淀，冻干，得到多植物冻干物；
(2)取步骤(1)中得到的多植物冻干物，加入蒸馏水配置成浓度为10g/L的多植物溶液，取所述多植物溶液于超高压反应容器中，密封，进行超高压处理，得保润剂溶液。
(3)采用0.2μm水系滤膜过滤步骤(2)中的得到的保润剂溶液，收集过滤后的滤液，冻干，得到多植物保润剂样品；
所述超高压的压力为300MPa，多植物萃取物与对比例相同，为提取自薄荷、田七中的天然成分。
其中，步骤(2)中超高压处理时间为10min。
然后，取100g与对比例相同牌号的烟丝均匀喷加5g多植物保润剂样品，然后在110℃烘箱中烘5min，使烟丝水分保持在12±1％，将样品置于温度22±1℃、相对湿度60±2％环境中平衡48h，得到烟丝样品。
然后分别对烟丝对比样和烟丝样品进行吸湿过程测试和解湿过程测试，以考察卷烟烟丝的保润性能：
A、吸湿过程：取待测烟丝样品20g，置于温度22±1℃、相对湿度70±2％的恒温恒湿箱中平衡，每24h测定一次样品重量，持续观察120h；
B、解湿过程：取待测烟丝样品20g，置于温度22±1℃、相对湿度50±2％的恒温恒湿箱中平衡，每24h测定一次样品重量，持续观察120h。
根据各时间点测得的样品重量计算该时间点的烟丝含水率，计算公式：含水率＝[(M0-M1)/M0]×100％，其中，M0为取样烟丝重量；M1为烘干后烟丝重量。
上述烟丝对比样和烟丝样品在吸湿过程和解湿过程中含水率的变化见表1。
将烟丝对比样和烟丝样品两个卷烟烟丝在相同的条件下卷制成烟支，得到烟支对比样和烟支样品，并对它们进行感官评价。通过多个感官评吸人员对烟支样品进行感官评价，主要考察香气、烟气和口感特性三个方面，包含香气质、香气量、杂气、浓度、劲头、细腻程度、刺激性、干燥感、干净程度和回甜10个指标；所述10个质量检测指标的打分值分别为：香气质0～10分、香气量0～10分、杂气0～10分、浓度0～10分、劲头0～10分、细腻程度0～10分、刺激性0～10分、干燥感0～10分、干净程度0～10分、回甜0～10分，其中得分越高代表抽吸过程中该评价指标的感觉越强烈。烟支对比样和烟支样品的感官评价得分见表2。
表1不同烟丝样品在吸湿过程和解湿过程中含水率变化(％)
从表1可以明显地看到，烟丝样品和烟丝对比样同时经过120h的吸湿过程后，烟丝样品的水分值明显低于烟丝对比样的水分值，而烟丝样品和烟丝对比样同时经过120h的解湿过程后，烟丝样品的水分值明显高于烟丝对比样的水分值，说明将超高压诱导技术用于多植物保润剂的制备过程中，可以提高多植物保润剂的保润性能，相较于未经超高压诱导的多植物萃取物，实施例1制备的基于超高压诱导的多植物保润剂添加到烟丝后，烟丝的保湿效果和防潮效果明显提高。
表2样品感官评价结果
从表2可以看到，烟支样品在口感特性上明显好于烟支对比样和烟支对比样，尤其是在杂气、细腻程度、刺激性、干燥感和回甜方面有明显改善。
