專利名稱：一種珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法及在卷煙濾嘴中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及卷煙材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒的制備方法及其在卷煙中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
吸煙是危害人類健康的重要環(huán)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(fèi)者眾多，全面禁煙無法實(shí)現(xiàn)，降低卷煙煙氣對(duì)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(hù)吸煙消費(fèi)者的健康，科研工作者已在卷煙減害增益領(lǐng)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(huán)保材料應(yīng)用于卷煙產(chǎn)品是重要的研究方向。長(zhǎng)期吸煙易導(dǎo)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、?；撬?、微量元素和維生素BI等多種營養(yǎng)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(dāng)方式應(yīng)用到卷煙產(chǎn)品中，發(fā)揮其營養(yǎng)成分對(duì)人體的作用，有望緩解吸煙對(duì)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(yǎng)成分之一。牛磺酸在維持腦部運(yùn)作及發(fā)展方面都扮演著重要的角色，有抗腦神經(jīng)痙攣及減少焦慮的特點(diǎn)。歐洲專利EP0591048A1報(bào)道牛磺酸添加到卷煙濾嘴中，能減少化學(xué)煙霧中有毒物質(zhì)對(duì)人體的傷害。多孔淀粉是一種新型、安全的吸附材料，應(yīng)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(zhì)。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(xiàn)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(xì)，難以工業(yè)化應(yīng)用等問題。CN101531779A、CN101314645A.CN101314646A公開了多孔淀粉的造粒技術(shù)及其在卷煙中的應(yīng)用方法。但這些方法存在多孔淀粉顆粒收率低、強(qiáng)度差以及所用化學(xué)粘合劑存在安全隱患等缺陷，嚴(yán)重制約了其在卷煙中的應(yīng)用。本發(fā)明利用多孔玉米淀粉做載體，將珍珠粉擔(dān)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(dú)特功效。同時(shí)，本發(fā)明克服了粉狀物質(zhì)不便于在卷煙濾棒中使用的缺點(diǎn)以及目前多孔淀粉造粒技術(shù)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(fù)合多孔淀粉制成一定目數(shù)的晶狀顆粒，應(yīng)用于卷煙濾嘴中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在針對(duì)降低抽吸卷煙對(duì)人體健康的危害性，提供一種珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法。本發(fā)明通過以下實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)。除非另有說明，本發(fā)明所采用的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
一種珍珠粉復(fù)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(shù)的顆粒，再在控制溫度下進(jìn)行微波定型和微波烘干，并過篩，得到珍珠粉復(fù)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(fù)合多孔淀粉混合物中緩慢加入80 100份去離子水進(jìn)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(shù)的篩網(wǎng)制成顆粒；(4)所述顆粒放入微波爐中在不超過100°C下進(jìn)行微波凝膠化定型、烘干，然后過篩，得珍珠粉復(fù)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(xì)粉。所述珍珠粉復(fù)合多孔淀粉造粒后微波凝膠化定型是在不抽濕狀態(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒共計(jì)3-5分鐘；所述微波烘干是在抽濕狀態(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒共計(jì)5 8分鐘。本發(fā)明的目的還在于提供上述珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙中的應(yīng)用。一種珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應(yīng)用，其特征在于在濾棒成型過程中，向兩截常規(guī)醋纖濾芯之間預(yù)留的空腔中添加80 120mg的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒，制得醋纖-顆粒-醋纖三元復(fù)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(yù)留的空腔中添加80 120mg的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒，制得溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復(fù)合濾棒。一種珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應(yīng)用，其特征在于將珍珠粉復(fù)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(fù)合多孔淀粉顆粒醋纖濾棒；再將加載珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒醋纖濾棒與常規(guī)醋纖濾棒或溝槽濾棒進(jìn)行相接，制得二元或三元復(fù)合濾棒。將所述珍珠粉復(fù)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(fù)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果I、珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒綜合了珍珠粉和多孔淀粉的功效；2、本發(fā)明通過特定的造粒、微波定型、烘干工藝得到了高收率、高強(qiáng)度的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒，避免了化學(xué)粘合劑的使用。3、本發(fā)明以二元、三元復(fù)合嘴棒為載體，添加珍珠粉復(fù)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(duì)人體有益成分氨基酸的含量。4、珍珠粉復(fù)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(zhì)。
圖I為本發(fā)明的測(cè)定珍珠粉中氨基酸含量的樣品色譜圖；圖2為本發(fā)明的測(cè)定卷煙煙氣中氨基酸含量的樣品色譜圖；圖3為本發(fā)明珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒的制備工藝流程圖；圖4為將本發(fā)明的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒應(yīng)用于溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復(fù)合濾棒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I.濾芯1a.、lc.溝槽醋纖濾芯，lb.珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒；2.內(nèi)包裹層；3.外包裹層。圖5為將本發(fā)明的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒應(yīng)用于溝槽濾棒-顆粒/醋纖-溝槽 濾棒三元復(fù)合濾嘴時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I.濾芯1a.、lc.溝槽醋纖濾芯，Id.珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒/醋纖濾芯；
2.內(nèi)包裹層；3.中間包裹層；4.外包裹層。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的技術(shù)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(dú)特功效和微波處理過程中淀粉凝膠化作用的認(rèn)識(shí)。?；撬崽砑拥骄頍熥彀糁锌梢詼p少化學(xué)煙霧中有毒物質(zhì)對(duì)人體的傷害已有公開報(bào)道。珍珠粉富含氨基酸、?；撬嵋约熬S生素BI等營養(yǎng)成分，添加到卷煙過濾嘴中后，這些營養(yǎng)成分有望在卷煙抽吸時(shí)隨煙氣進(jìn)入人體，對(duì)人體產(chǎn)生增益作用，從而改善卷煙對(duì)人體的危害。若單獨(dú)使用珍珠粉，存在成本太高，無法工業(yè)化應(yīng)用的缺陷。多孔淀粉也是一種綠色、環(huán)保的吸附材料，其對(duì)煙氣有害成分的吸附已有不少報(bào)道，將珍珠粉與多孔淀粉相結(jié)合，可綜合二者之功效，并降低珍珠粉的使用成本，發(fā)明一種新的煙氣減害增益材料。濕多孔淀粉經(jīng)過微波處理，從疏松的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚?qiáng)度、晶體狀物質(zhì)的過程事實(shí)上是凝膠形成、凝膠失水干縮的過程，淀粉的充分凝膠化對(duì)于保證最終產(chǎn)品的高強(qiáng)度至關(guān)重要。在凝膠形成過程中，高溫和水介質(zhì)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?；诖嗽淼恼J(rèn)識(shí)，本發(fā)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(gè)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(jīng)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(qiáng)度、晶體狀顆粒。以下實(shí)施過程及實(shí)施例旨在進(jìn)一步說明本發(fā)明而不應(yīng)當(dāng)看作是對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)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?jié)櫇窈蟮恼渲榉蹚?fù)合多孔淀粉通過20目篩網(wǎng)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(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計(jì)3分鐘用于凝膠化定型；然后在抽濕狀態(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計(jì)6分鐘用于烘干珍珠粉復(fù)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(biāo)準(zhǔn)篩，得到20目-40目珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒。所述珍珠粉中氨基酸、?；撬岬臋z測(cè)圖譜分別如圖I和圖2所示。所述珍珠粉中氨基酸、?；撬嵋约熬S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(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果(％)序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)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?；撬岷途S生素BI含量
序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果 _
_I__牛磺酸__I. 08mg/100g
2維生素 BI 3.28μ g/lOOg實(shí)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?jié)櫇窈蟮恼渲榉蹚?fù)合多孔淀粉通過20目篩網(wǎng)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(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計(jì)4分鐘用于凝膠化定型；然后在抽濕狀態(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計(jì)7分鐘用于烘干珍珠粉復(fù)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(biāo)準(zhǔn)篩，得到20目-40目珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒。實(shí)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?jié)櫇窈蟮恼渲榉酆投嗫椎矸弁ㄟ^20目篩網(wǎng)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(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計(jì)5分鐘用于凝膠化定型；然后在抽濕狀態(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計(jì)8分鐘用于烘干珍珠粉復(fù)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(biāo)準(zhǔn)篩，得到20目-40目珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒。實(shí)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?jié)櫇窈蟮恼渲榉蹚?fù)合多孔淀粉通過20目篩網(wǎng)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(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計(jì)5分鐘用于凝膠化定型；然后在抽濕狀態(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理顆粒共計(jì)8分鐘用于烘干珍珠粉復(fù)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(biāo)準(zhǔn)篩，得到20目-40目珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒。應(yīng)用實(shí)施例I應(yīng)用本發(fā)明的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒，通過濾棒成型設(shè)備和顆粒喂料設(shè)備，在每?jī)山販喜鄞桌w濾芯之間預(yù)留的6mm空腔中添加IOOmg珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒，制備成溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復(fù)合濾棒，每支卷煙的三元復(fù)合濾嘴中珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒的添加量為lOOmg，濾棒的結(jié)構(gòu)如圖4所示。對(duì)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(fù)合濾棒。利用上述兩種濾棒放樣生產(chǎn)卷煙，除濾棒外，試驗(yàn)卷煙的卷煙材料和葉組配方與對(duì)照樣相同。樣品卷煙濾棒的物理指標(biāo)見表3，放樣生產(chǎn)的卷煙樣品評(píng)吸和煙氣分析結(jié)果分別見表4和表5。卷煙煙氣中氨基酸含量分析結(jié)果見表6。煙氣中?；撬?、維生素BI含量因低于儀器檢出限，未進(jìn)行檢測(cè)。表3溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復(fù)合濾棒及對(duì)照嘴棒物理指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種珍珠粉復(fù)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(shù)的顆粒，再在控制溫度下進(jìn)行微波定型和微波烘干，并過篩，得到珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述珍珠粉復(fù)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(fù)合多孔淀粉混合物中緩慢加入80 100份去離子水進(jìn)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(shù)的篩網(wǎng)制成顆粒； (4)所述顆粒放入微波爐中在不超過100°C下進(jìn)行微波凝膠化定型、烘干，然后過篩，得珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述珍珠粉復(fù)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(xì)粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒的制備方法，其特征在于所述珍珠粉復(fù)合多孔淀粉造粒后微波凝膠化定型是在不抽濕狀態(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒共計(jì)3-5分鐘；所述微波烘干是在抽濕狀態(tài)下，以20千瓦/m2的微波功率密度間斷性處理珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒共計(jì)5 8分鐘。
5.一種珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應(yīng)用，其特征在于在濾棒成型過程中，向兩截常規(guī)醋纖濾芯之間預(yù)留的空腔中添加80 120mg的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒，制得醋纖-顆粒-醋纖三元復(fù)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(yù)留的空腔中添加80 120mg的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒，制得溝槽濾棒-顆粒-溝槽濾棒三元復(fù)合濾棒。
6.一種珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應(yīng)用，其特征在于將珍珠粉復(fù)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(fù)合多孔淀粉顆粒醋纖濾棒；再將加載珍珠粉復(fù)合多孔淀粉顆粒醋纖濾棒與常規(guī)醋纖濾棒或溝槽濾棒進(jìn)行相接，制得二元或三元復(fù)合濾棒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒在卷煙濾嘴中的應(yīng)用，其特征在于將所述珍珠粉復(fù)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(fù)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(fā)明公開了一種珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒的制備方法及在卷煙濾嘴中的應(yīng)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(qiáng)度的珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆粒。將其加載于卷煙濾棒中，制成三元復(fù)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(shí)增加煙氣中氨基酸等營養(yǎng)成分的含量。卷煙感官評(píng)吸表明，嘴棒中添加珍珠粉復(fù)合多孔淀粉晶狀顆?？山档蜔煔獯碳ば裕纳凭頍煶槲焚|(zhì)。
文檔編號(hào)C08J3/28GK102911408SQ20121036297
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)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(qǐng)人:廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司