CN106136312A - 一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒 - Google Patents
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Abstract
一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，所述卷烟滤棒包括圆柱形纤维过滤材料、施放于纤维过滤材料内部的脆性胶囊和包裹于纤维过滤材料外表面的成型纸。本发明将所制备的胶囊添加到卷烟滤棒中，在卷烟抽吸过程中用手捏破胶囊后，不仅具有较好的降低烟气中有害物释放量的作用，同时对烟气中的致香成份有较好的补充作用，能够确保卷烟抽吸的吃味，提升吸食者的抽吸感受。
Description
技术领域
本发明属于卷烟滤棒技术领域。
背景技术
卷烟在抽吸过程中，经燃烧、裂解和蒸馏而产生的烟气十分复杂，已检测出的化合物达数千种，其中有些化合物的含量虽然很低，但在吸烟与健康研究领域受到人们的广泛关注，谢剑平等在分析主流烟气29种有害成分、4种毒理学指标的基础上，筛选出了最具代表性的7种有害成分(CO，HCN，NNK，NH3，B[a]P，苯酚和巴豆醛)。近年来，随着人们生活水平和生活质量的不断提高，消费者对吸烟的安全性要求也越来越高。因此，生产高质量、低焦油、低危害的卷烟，是卷烟行业发展的必然之路。
国际上卷烟行业针对减害降焦采取了一系列的措施、如烟草薄片、膨胀梗丝烟丝、卷烟纸透气度、打孔稀释和多种形式的滤嘴等新技术。滤嘴作为烟支的重要组成部分之一，在卷烟的减害降焦中起到了非常重要的作用，在滤嘴中添加吸附剂、催化剂等新型材料的特殊滤棒已经成为卷烟减害降焦的一种最为重要而又实用的方式。如冯守爱等应用疏水性纳米二氧化硅选择性降低烟气中苯酚和巴豆醛，聂聪等采用后合成法制备胺基修饰的Al2O3材料，对小分子醛类起到了很好的选择性降低效果，朱静等改性商品化的AmberliteIRC748离子交换树脂材料，使其螯合过渡金属离子，用于选择性吸附主流烟气中的HCN。吕功煊等利用常温多相催化氧化CO为CO2的原理,在国际上首次研制出了适合于烟草工业应用的含纳米贵金属催化材料和二元复合滤棒,可将普通卷烟中的CO释放量降低26.9％。胡苏林等将卷烟滤嘴浸入壳聚糖酸溶液中，考察了其对有害物质的去除效果，结果显示该材料对烟气中的苯并[a]芘有良好的降低作用。恽之瑜等，在卷烟中添加沸石分子筛后,侧流烟气中亚硝胺含量减少43％～51％，主流烟气中亚硝胺含量减少约70％。
上述这些研究中所采用的材料仅从降低卷烟危害性的角度考虑，并未考虑到材料实际应用中的生产工艺难度、对卷烟抽吸风格的影响及成本因素，此外，其中部分材料在常温或者光照的情况下存在不稳定的情况，加大了材料的使用难度。通过对现有的滤棒技术进行分析，现有的减害降焦滤棒技术主要集中于颗粒复合滤棒、多元复合滤棒、沟槽滤棒等形式，而采用单纯的胶囊滤棒技术来降低卷烟主流烟气中的有害物质报道较少。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种可降低烟气中有害物质释放量且性能稳定的胶囊滤棒。
为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，所述卷烟滤棒包括圆柱形纤维过滤材料、施放于纤维过滤材料内部的脆性胶囊和包裹于纤维过滤材料外表面的成型纸。
本发明所述胶囊的内部芯材包含脂溶性溶剂、降害助剂及増香助剂，各组分的质量百分比为降害助剂0.1-30％，脂溶性溶剂40-99.8％，増香助剂0.1-30％。所述降害助剂包含可吸附烟气中有害物质或增加纤维过滤材料对有害物质截留能力的活性成份。所述包含活性成份的降害助剂可为酯类化合物，包括有三醋酸甘油酯、柠檬酸甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸三丁酯中的一种或多种。所述包含活性成份的降害助剂也可为氨基化合物，包括有聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸中的一种或多种，其主要功能用于降低卷烟烟气中巴豆醛及氢氰酸的释放量。所述包含活性成份的降害助剂还可为金属离子配合物，包括有壳聚糖-亚铁离子配合物、壳聚糖-锌离子配合物、铁卟啉、镁卟啉、均苯三甲酸铁及均苯三甲酸铜中的一种或多种。所述包含活性成份的降害助剂还可为生物碱，包括有茶碱、黄连生物碱中的一种或多种。所述包含活性成份的降害助剂还可为植物提取物，包括有金银花提取物、葛根提取物、姜黄提取物、山楂提取物、菊花提取物、草珊瑚提取物、芍药提取物、荆芥提取物中的一种或多种。所述脂溶性溶剂为玉米油、大豆油、棕榈油、菜籽油、花生油、橄榄油、辛癸酸甘油酯、醋酸甘油三脂、辛酸甘油三酯、癸酸甘油三酯中的一种或几种的混合物。所述増香助剂为具有脂溶特性的烟用香精，包括有烟草提取物、枇杷提取物、菊花提取物、大马烯酮、柠檬油、玫瑰精油及薰衣草精油中的一种或几种。
本发明选用降害助剂与増香助剂混合后作为胶囊的芯材，通过滤棒成型设备将所制备的胶囊添加到卷烟滤棒中，在卷烟抽吸过程中用手捏破胶囊后，不仅具有较好的降低烟气中有害物释放量的作用，同时对烟气中的致香成份有较好的补充作用，能够确保卷烟抽吸的吃味，提升吸食者的抽吸感受。本发明工艺简单、取材广泛、成本较低，可适用于实际的生产应用中。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照现有技术条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
下面实施例中，检测主流烟气的各项指标时，按照《GB/T 5606.1-2004卷烟第1部分：抽样》中规定的方法进行取样，采用《GB/T 23356-2009卷烟主流烟气中CO的测定非散射红外法》、《GB/T 21130-2007卷烟主流烟气中B[a]P的测定气质联用法》、《YC/T 254-2008卷烟主流烟气中羰基化合物的测定液相色谱法》、《YC/T 255-2008卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定液相色谱法》、《YC/T 377-2010卷烟主流烟气中氨的测定离子色谱法》、《YC/T253-2008卷烟主流烟气中HCN的测定连续流动法》以及《YQ/T 17-2012卷烟主流烟气中TSNAs的测定液相色谱质谱联用法》规定的方法对卷烟样品进行分析。
下面实施例中的感官质量按《GB5606.4-2005卷烟感官技术要求》对卷烟样品进行评吸比对。卷烟感官质量评判标准如表A所示。
表A卷烟感官质量评判标准
感官评吸检验规则：
1、参加评吸人数为13人。
2、感官质量记分采用百分制，最高分数为100分。
3、各项目均以0.5分为记分单位。
4、在对光泽、香气、谐调、杂气、刺激性、余味六个项目评吸记分时，每个项目质量达到相应项目的要求，则相应记分。
实施例1
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
| 成份 | 类别 | 百分比 |
| 脂溶性溶剂 | 辛癸酸甘油酯 | 93.0 |
| 降害助剂 | 三醋酸甘油酯 | 5.0 |
| 増香助剂 | 大马烯酮 | 2.0 |
本发明的制备步骤为：将质量百分比为5.0％的三醋酸甘油酯、2.0％的大马烯酮和93.0％的辛癸酸甘油酯进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
实施例2
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
本发明的制备步骤为：将质量百分比为10.0％的二乙烯三胺和半胱氨酸的混合物(二乙烯三胺与半胱氨酸的质量比为1:1)、5.0％的柠檬油和85.0％的辛酸甘油三酯进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
实施例3
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
本发明的制备步骤为：将质量百分比为12.0％的柠檬酸甘油酯、10.0％的菊花提取物(植物精油)和78.0％的玉米油进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
实施例4
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
本发明的制备步骤为：将质量百分比为7.0％的铁卟啉、13.0％的烟草提取物和80.0％的花生油进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
实施例5
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
| 成份 | 类别 | 百分比 |
| 脂溶性溶剂 | 辛癸酸甘油酯 | 85.5 |
| 降害助剂 | 黄连生物碱与茶碱的混合物 | 12.0 |
| 増香助剂 | 玫瑰精油 | 2.5 |
本发明的制备步骤为：将质量百分比为12.0％的黄连生物碱与茶碱的混合物(黄连生物碱与茶碱的质量比为4:1)、2.5％的玫瑰精油和85.5％的辛癸酸甘油酯进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
实施例6
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
本发明的制备步骤为：将质量百分比为15.0％的葛根提取物、草珊瑚提取物及金银花提取物的混合物(葛根提取物:草珊瑚提取物:金银花提取物的质量比为3:3:4)、10.0％的枇杷提取物和75.0％的橄榄油进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。实施例7
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
本发明的制备步骤为：将质量百分比为15.0％的谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸混合物(谷氨酸:半胱氨酸:甘氨酸的质量比为2:2:1)、9.0％的菊花提取物和76.0％的橄榄油进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
实施例8
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
本发明的制备步骤为：将质量百分比为17.5％的壳聚糖-亚铁离子配合物及铁卟啉混合物(壳聚糖-亚铁离子配合物与铁卟啉的质量比为3:2)、5.5％的薰衣草精油和77.0％的癸酸甘油三酯进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
实施例9
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
| 成份 | 类别 | 百分比 |
| 脂溶性溶剂 | 菜籽油和大豆油的混合物 | 73.5 |
| 降害助剂 | 生物碱类化合物 | 25.0 |
| 増香助剂 | 大马烯酮 | 1.5 |
本发明的制备步骤为：将质量百分比为25.0％的黄连生物碱、1.5％的大马烯酮和73.5％的花生油进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
实施例10
本发明的脆性胶囊芯材配比如下：
本发明的制备步骤为：将质量百分比为5.0％的葛根提取物、芍药提取物、山楂提取物及金银花提取物的混合物(葛根提取物:芍药提取物:山楂提取物:金银花提取物的质量比为2:3:3:2)、15.0％的烟草提取物和80.0％的辛酸甘油三酯进行混合，搅拌均匀后将其包裹于胶囊中，在卷烟滤棒成型过程中将胶囊添加至滤棒中，得到可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，然后制成含胶囊滤棒的样品卷烟。在卷烟抽吸前将滤棒中的胶囊捏碎，释放出胶囊芯材，按照标准抽吸条件在吸烟机上对待测样品和对照样品进行卷烟抽吸使用，并按相关标准进行主流烟气检测，分析结果见表1、表2。同时对待测样品和对照样品进行评吸比对，评价其感官质量，分析结果见表3。
表1实施例1-10胶囊滤棒样品与空白对照样品的7项有害物质检测结果
表2实施例1-10胶囊滤棒样品与空白对照样品的7项有害物质降幅(％)分析结果
表3实施例1-10胶囊滤棒样品与空白对照样品的感官评价结果
从表1、表2及表3的结果可以看出：选用降害助剂与増香助剂混合物后作为脆性胶囊的芯材，通过滤棒成型设备将所制备的脆性胶囊添加到卷烟滤棒中，在卷烟抽吸过程中用手捏破胶囊后，具有较好的降低烟气中有害物释放量作用，同时对烟气中的致香成份有较好的补充作用，能够确保卷烟抽吸的吃味，提升吸食者的抽吸感受。
本发明制备胶囊的芯材中，包含活性成份的降害助剂不限于上述实施例所列，可为酯类化合物，如三醋酸甘油酯、柠檬酸甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸三丁酯中的一种或多种，其主要功能用于降低卷烟烟气中苯酚的释放量。可为氨基化合物，如聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸中的一种或多种，其主要功能用于降低卷烟烟气中巴豆醛、苯酚及氢氰酸的释放量。可为金属离子配合物，如壳聚糖‐亚铁离子配合物、壳聚糖‐锌离子配合物、铁卟啉、镁卟啉、均苯三甲酸铁及均苯三甲酸铜中的一种或多种，其主要功能用于降低卷烟烟气中CO、氨、氢氰酸、NNK的释放量。可为生物碱，如茶碱、黄连生物碱中的一种或多种，其主要功能用于降低卷烟烟气中苯并芘及氢氰酸的释放量。可为植物提取物，如金银花提取物、葛根提取物、姜黄提取物、山楂提取物、菊花提取物、草珊瑚提取物、芍药提取物、荆芥提取物中的一种或多种，其主要功能用于降低卷烟烟气中巴豆醛、苯并芘、氢氰酸及NNK的释放量。
Claims (10)
1.一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述卷烟滤棒包括圆柱形纤维过滤材料、施放于纤维过滤材料内部的脆性胶囊和包裹于纤维过滤材料外表面的成型纸。
2.根据权利要求1所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述胶囊的内部芯材包含脂溶性溶剂、降害助剂及増香助剂，各组分的质量百分比为降害助剂0.1-30％，脂溶性溶剂40-99.8％，増香助剂0.1-30％。
3.根据权利要求2所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述降害助剂包含可吸附烟气中有害物质或增加纤维过滤材料对有害物质截留能力的活性成份。
4.根据权利要求3所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述包含活性成份的降害助剂为酯类化合物，包括有三醋酸甘油酯、柠檬酸甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸三丁酯中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述包含活性成份的降害助剂为氨基化合物，包括有聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸中的一种或多种，其主要功能用于降低卷烟烟气中巴豆醛及氢氰酸的释放量。
6.根据权利要求3所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述包含活性成份的降害助剂为金属离子配合物，包括有壳聚糖-亚铁离子配合物、壳聚糖-锌离子配合物、铁卟啉、镁卟啉、均苯三甲酸铁及均苯三甲酸铜中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述包含活性成份的降害助剂为生物碱，包括有茶碱、黄连生物碱中的一种或多种。
8.根据权利要求3所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述包含活性成份的降害助剂为植物提取物，包括有金银花提取物、葛根提取物、姜黄提取物、山楂提取物、菊花提取物、草珊瑚提取物、芍药提取物、荆芥提取物中的一种或多种。
9.根据权利要求2所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述脂溶性溶剂为玉米油、大豆油、棕榈油、菜籽油、花生油、橄榄油、辛癸酸甘油酯、醋酸甘油三脂、辛酸甘油三酯、癸酸甘油三酯中的一种或几种的混合物。
10.根据权利要求2所述的一种可降低烟气中有害物质释放量的胶囊滤棒，其特征在于，所述増香助剂为具有脂溶特性的烟用香精，包括有烟草提取物、枇杷提取物、菊花提取物、大马烯酮、柠檬油、玫瑰精油及薰衣草精油中的一种或几种。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161123 |