一種煙用膠囊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及香料包埋技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煙用膠囊及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 卷煙加香的作用在于改善卷煙的理化特性、圓潤香氣、修飾煙香、改善吸味，以及 確立產(chǎn)品的風(fēng)格，在某種程度上影響著消費(fèi)者的嗅覺、味覺和觸覺，增進(jìn)產(chǎn)品的可接受性。 現(xiàn)有卷煙加香方法主要為直接向煙絲中加入香精，或在濾嘴中加入附有香精的香線。這兩 種方法共有的缺點(diǎn)是:香精滯留時(shí)間較短，香煙保質(zhì)期短，香精釋放不均勻。
[0003] 目前，在卷煙濾棒中添加香精膠囊被認(rèn)為是較為理想的卷煙加香方法，將香精包 埋囊化處理后，能夠避免與外界的光、熱、氧氣等自然環(huán)境直接接觸，有效抑制香精揮發(fā)，能 長時(shí)間保持香精的原始香氣，延長其貨架期，而且添加在濾棒中能防止這些致香成分直接 燃燒導(dǎo)致的香味改變，保證了香精原有的香味?？捎糜诰頍煘V棒的香精膠囊多種多樣，目前 較引人關(guān)注的是一種在卷煙濾棒中可捏破從而釋放出香味物質(zhì)的香精膠囊。
[0004] 中國專利CN103190702A公開了一種應(yīng)用于卷煙濾嘴、具有提高卷煙感官保潤性能 的膠囊，該膠囊通過手指揉捏濾棒而開裂釋放出內(nèi)容物。膠囊采用明膠等原料壓制膠囊皮、 灌注內(nèi)容物制備而成。該方法的缺點(diǎn)是:采用明膠為原料的膠囊其膠皮對溫度、濕度比較敏 感，很容易軟化或老化從而影響香精膠囊在卷煙中的使用，且壓制法制備的膠囊為有縫膠 囊?，F(xiàn)有技術(shù)中，這種用在卷煙濾棒的球形膠囊還可以采用同軸雙管共擠出的方法來制備， 外層管為壁材(一般為明膠或明膠混合物），內(nèi)層管為芯材，內(nèi)外層溶液以不同速度同時(shí)擠 出到凝固浴中得到膠囊。但共擠出法的生產(chǎn)效率較低，工藝條件復(fù)雜、影響因素眾多（比如 壁材和芯材的粘度、密度、流速等等），膠囊容易偏心，破損率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種煙用膠囊及其制備方法， 該方法無需復(fù)雜的設(shè)備，適合連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)，制得的膠囊的固體外殼堅(jiān)而不韌，容易捏 破，包覆在固體外殼內(nèi)的內(nèi)核物質(zhì)可被外力擠破從而釋放出來，而擠破之前固體外殼能夠 給內(nèi)核物質(zhì)提供很好的保護(hù)，防止活性成分揮發(fā)變質(zhì)，延長保留期。
[0006] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種煙用膠囊，所述膠囊包括由至少兩層薄膜構(gòu)成的固體外殼，和包覆在固體外 殼內(nèi)的液態(tài)的芯材，所述芯材占膠囊總質(zhì)量的80~95%，所述固體外殼占膠囊總質(zhì)量的5~ 20%； 所述芯材由二價(jià)金屬離子、表面活性劑、去離子水、內(nèi)核物質(zhì)以重量比為2~8:0.5~5: 100:200~300的比例混合而成。
[0008] 優(yōu)選地，固體外殼由2~4層高分子薄膜構(gòu)成，其堅(jiān)而不韌、可以捏破，固體外殼通 過帶相反電荷壁材之間的相互絡(luò)合吸附作用成膜或噴涂成膜，提供膠囊一定的密封性和硬 脆度，保護(hù)芯材。所述膠囊為球形或近球形膠囊，球形膠囊的直徑為2.5~4_。
[0009] 其中，所述內(nèi)核物質(zhì)為親脂性液態(tài)物質(zhì)，包括親脂性的香精香料、香料活性成分溶 解在親脂性溶劑中所形成的溶液、植物提取物活性成分與親脂性溶劑形成的溶液中的一種 或幾種。
[0010] 具體地，所述親脂性的香精香料包括油溶性的薄荷香精、果味香精、木香香精、雪 前香精、咖啡香精等等。
[0011] 具體地，所述親脂性溶劑為辛癸酸甘油酯、三醋酸甘油酯、甜橙油、檸檬油、薄荷 油、橄欖油等天然植物精油中的一種或至少兩種的混合物。
[0012] 具體地，所述植物提取物包括大棗提取物、無花果提取物、茶葉提取物、酸角浸膏、 梅子提取物、蒲公英根提取物、麥芽提取物、蘋果提取物等等。
[0013] 優(yōu)選地，所述內(nèi)核物質(zhì)為以辛癸酸甘油酯為溶劑的茉莉精油，茉莉精油與辛癸酸 甘油酯的質(zhì)量比為1:2000~3000。
[0014] 優(yōu)選地，所述內(nèi)核物質(zhì)為油溶性咖啡香精和麥芽提取物，咖啡香精與麥芽提取物 的質(zhì)量比為20~100:1。
[0015] 優(yōu)選地，所述內(nèi)核物質(zhì)為油溶性煙草焦甜香精和大棗提取物，煙草焦甜香精和大 棗提取物的質(zhì)量比為50~100:1。
[0016] 優(yōu)選地，所述內(nèi)核物質(zhì)為薄荷腦，溶劑為薄荷油和辛癸酸甘油酯，薄荷腦、薄荷油、 辛癸酸甘油酯的質(zhì)量比為1: 2~3: 6~7。
[0017] 優(yōu)選地，所述內(nèi)核物質(zhì)為油溶性無花果香精和無花果提取物，無花果香精與無花 果提取物的優(yōu)選比例是100~200:1。
[0018] 優(yōu)選地，所述二價(jià)金屬離子、表面活性劑、去離子水、內(nèi)核物質(zhì)的重量比為2.5~5: 1~3: 100:240~280。
[0019] -種煙用膠囊的制備方法，包括以下步驟： (a)內(nèi)核前處理:溶解有二價(jià)金屬離子的去離子水中加入表面活性劑，然后加入內(nèi)核物 質(zhì)，持續(xù)攪拌，制得芯材； 具體地，二價(jià)金屬離子包括但不限于〇&2+、8& 2+、5^&2+，其能與可溶性海藻酸鹽進(jìn)行 離子交換形成不溶性的海藻酸二價(jià)鹽凝膠沉淀。
[0020] 具體地，所述表面活性劑為卵磷脂、單甘脂、司班80、司班85、聚甘油脂肪酸酯、蔗 糖脂肪酸酯、吐溫20、吐溫60、吐溫80中的至少一種;優(yōu)選地，所述表面活性劑為司班80、吐 溫80以重量比為1:1~3的混合物。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述步驟(a )中芯材的攪拌時(shí)間為0.5~4h，優(yōu)選為1~2h。
[0022] (b)初次成膜:將芯材逐滴滴入可溶性海藻酸鹽的水溶液中，攪拌，攪拌速度為200 ~260r/min，反應(yīng)10~40min，優(yōu)選的反應(yīng)時(shí)間為15~25min，利用濃度差作為推動力（即芯 材中含有鈣等二價(jià)金屬離子，海藻酸鹽中沒有鈣等二價(jià)金屬離子，即存在濃度差，離子會自 動從高濃度向低濃度擴(kuò)散），芯材液滴中的二價(jià)金屬離子持續(xù)往外擴(kuò)散至可溶性海藻酸鹽 的水溶液界面（即芯材液滴與海藻酸鹽溶液接觸的油水界面），與可溶性海藻酸鹽進(jìn)行離子 交換形成不溶性的海藻酸鹽凝膠，海藻酸鹽凝膠沉積在芯材液滴表面形成第一層薄膜包裹 住芯材液滴，記為一級膠囊； 所述步驟(b)中，可溶性海藻酸鹽包括但不限于海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸銨等，所述 可溶性海藻酸鹽與內(nèi)核物質(zhì)的重量比為1~3:10,海藻酸鹽溶液的濃度為0.1~1.2%，優(yōu)選 地，海藻酸鹽溶液的濃度為0.5~1%。
[0023] 具體地，所述步驟(b)中芯材通過常規(guī)滴制裝置滴入海藻酸鹽溶液中，可同時(shí)使用 多個(gè)滴管來提高單位時(shí)間的產(chǎn)出率。通過調(diào)節(jié)滴管口的大小來控制膠囊的直徑，滴管口徑 為1~4mm，只需更換不同口徑的滴管就能得到不同尺寸的膠囊，不同大小的膠囊能更好地 適應(yīng)不同卷煙的尺寸要求。
[0024] (c)末次成膜:將步驟(b)中形成的一級膠囊用水清洗后干燥至透明，然后置于常 規(guī)包衣設(shè)備中，將末層壁材溶液噴涂覆蓋在一級膠囊上，形成末層薄膜； 第一層薄膜和末層薄膜構(gòu)成所述固體外殼，即固體外殼由2層高分子薄膜構(gòu)成。
[0025] 其中，所述步驟(C)中，末層壁材為分子量較大且成膜性能較好的高分子材料，包 括羥丙基甲基纖維素、乙基纖維素、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性丙烯酸樹脂中的至 少一種。優(yōu)選地，末層壁材為羥丙基甲基纖維素。所述末層壁材與內(nèi)核物質(zhì)的重量比為0.1 ~2:10，優(yōu)選為0.3~1: 10，末層壁材的溶液的濃度為1~20%，優(yōu)選為5~10%。
[0026] 所述末層壁材溶液中還可以添加色素，賦予膠囊美觀的色彩，色素為市售色素，添 加量為末層壁材總質(zhì)量的〇. 01~1%。
[0027] 具體地，所述步驟(c)中膠囊的干燥采用常規(guī)滾筒干燥設(shè)備，末層壁材的噴涂采用 常規(guī)包衣設(shè)備。
[0028] 進(jìn)一步優(yōu)選地，一種煙用膠囊的制備方法，包括以下步驟： (a) 內(nèi)核前處理:溶解有二價(jià)金屬離子的去離子水中加入表面活性劑，然后加入內(nèi)核物 質(zhì)，持續(xù)攪拌，制得芯材； (b) 初次成膜:將芯材逐滴滴入可溶性海藻酸鹽的水溶液中，攪拌，芯材液滴中的二價(jià) 金屬離子持續(xù)往外擴(kuò)散至可溶性海藻酸鹽的水溶液界面，與可溶性海藻酸鹽進(jìn)行離子交換 形成不溶性的海藻酸鹽凝膠，海藻酸鹽凝膠沉積在芯材液滴表面形成第一層薄膜包裹住芯 材液滴，記為一級膠囊； (bl)二次成膜:將步驟(b)中形成的一級膠囊用水清洗后浸泡在第二層壁材的水溶液 中，攪拌，第二層壁材吸附在一級膠囊表面形成第二層薄膜，記為二級膠囊。
[0029] 其中，所述步驟(bl)中，第二層壁材為與第一層薄膜帶相反電荷的聚陽離子化合 物，包括但不限于殼聚糖、聚賴氨酸、明膠、大豆蛋白、聚鳥氨酸中的至少一種。所述第二層 壁材與內(nèi)核物質(zhì)的重量比為0.2~1:10，優(yōu)選為0.3~0.6:10，第二層壁材的水溶液的濃度 為0.5~3%，優(yōu)選地，第二層壁材的水溶液的濃度為0.7~1.5%。具體地，一級膠囊在第二層 壁材溶液中的反應(yīng)時(shí)間為5~30min，優(yōu)選為10~20min。
[0030] (c)末次成膜:將步驟(bl)中形成的二級膠囊用水清洗后干燥至透明，然后置于常 規(guī)包衣設(shè)備中，將末層壁材溶液噴涂覆蓋在二級膠囊上，形成末層薄膜； 第一層薄膜、第二層薄膜和末層薄膜構(gòu)成所述固體外殼，即固體外殼由3層高分子薄膜 構(gòu)成。 更進(jìn)一步優(yōu)選地，一種煙用膠囊的制備方法，包括以下步驟： (a) 內(nèi)核前處理:溶解有二價(jià)金