一种葡多酚纳米脂质体复合膜及其在卷烟中的应用 |
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| 申请号 | CN201611236753.8 | 申请日 | 2016-12-28 | 公开(公告)号 | CN106723351A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 云南中烟工业有限责任公司; | 发明人 | 朱保昆; 李源栋; 张翼鹏; 王凯; 冒德寿; 段焰青; 刘艺; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种葡多酚纳米脂质体复合膜及其在 卷烟 中的应用。将葡多酚制成乳化的脂质体悬浮液，经减压 蒸发 、DHPM处理得到葡多酚纳米脂质体，再与多糖复合得到葡多酚纳米脂质体复合膜。将复合膜均匀添加到开松的 醋酸 纤维 丝束 上，制成复合滤嘴棒用于卷烟。本发明的复合膜既可以对葡多酚起到保护作用，避免或降低在卷烟加工及贮藏过程中葡多酚活性的损失，又可以实现葡多酚在卷烟内的缓慢释放，赋予 生物 活性的同时又延长了其活性周期，能够显著改善卷烟抽吸品质，降低主流烟气中 氰化氢 及自由基的含量、提升卷烟产品的整体功能性和香气品质。制备工艺简单快速，产品长时间放置性状稳定，生产过程绿色环保，具有良好的应用前景。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种葡多酚纳米脂质体复合膜，其特征在于：通过以下制备方法得到： |
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| 说明书全文 | 一种葡多酚纳米脂质体复合膜及其在卷烟中的应用技术领域[0001] 本发明属于纳米脂质体应用和卷烟滤嘴生产技术领域，具体是涉及一种能提高卷烟抽吸品质的葡多酚纳米脂质体复合膜。同时，本发明还涉及所述的葡多酚纳米脂质体复合膜在卷烟生产中的具体应用。 背景技术[0002] 自20世纪60年代英国学者Bangham等首次报道脂质体结构以来，脂质体得到了越来越多的重视；1971年英国科学家Rymen等人开始将脂质体作为药物载体，使其在药学领域中得到了广泛应用，迅速发展为新型药物输送系统。作为一种载体，纳米脂质体在食品及香精香料领域的应用具有以下的优良性能：1)内水相可以包埋水溶性物质，双分子层可以包埋脂溶性物质，亲水和疏水性物质可以同时包埋于同一个脂质体分子中；2)在水中分散性好；3)主要壁材磷脂是生物膜的组成成分之一，生物相容性好无免疫抑制作用，安全性高且毒性小；4)能对所包埋的芯材物质起到保护和控释的效果。纳米脂质体的基质材料是以蛋黄卵磷脂和大豆卵磷脂为主的天然磷脂类和以二棕榈酞磷脂酞胆碱、二棕榈酞磷脂酞乙醇胺以及二硬脂酞磷脂酞胆碱为主的合成磷脂类，另外常常还添加胆固醇以调节脂质体双分子层膜的流动性，提高脂质体的刚性。制备方法主要有乙醇注入‐超声法、薄膜‐超声法、超声分散法、反相蒸发法以及复乳法等。但纳米脂质体在卷烟生产中的应用尚未见有相关报道。 [0003] 采用高压微射流技术(DHPM)处理物料，是近十几年国内外迅速发展起来的萃取技术，是一种较新的不使用或少使用有机溶剂的绿色萃取前处理技术。目前，DHPM技术主要应用在大分子改性、营养物纳米粒制备等方面，中国专利CN101019627公开了一种用DHPM制备高性能百合全粉的方法，百合中的淀粉、蛋白质、膳食纤维等营养物质，经微射流瞬时高压的液‐液、液‐固的高速撞击作用、高速剪切作用、空穴作用、振荡作用和“膨化”作用，从而改善百合超微全粉的物理特性和产品性能。中国专利CN102535160A公开了一种DHPM制备红豆杉叶提取物的方法，以红豆杉叶为原料，经预处理和初步粉碎后，加入95％乙醇在高压高剪切微射流粉碎机中处理，再浸提和真空浓缩后得红豆杉叶提取物，然后在缩合剂的存在下，将其与紫外光接枝丙烯酸的织物进行酯化反应，得到具有一定保健功能的织物。但对于DHPM技术应用于多酚类纳米脂质体的制备尚未有相关的文献报道。 [0004] 多糖具有良好的成膜性，被广泛应用于食品、药品及烟草领域，将能够相容的不同生物活性物质及多糖膜复合，通过组分性能的互补作用，形成具有更为优越性能的复合物体系。以多糖复合成膜为主体的复合膜液，除了可以增加多酚纳米脂质体在液相体系中的增稠和凝胶作用外，还使得含多糖共混形式的膜液具有更加优良的特性，并提高成膜液在烟草中的保润性和稳定性。普鲁兰多糖(PUL)、海藻酸钠(ALG)、藻酸丙二醇酯(PGA)作为常见的多糖，利用共混对多糖进行改性，进而改善膜液的性能；研究人员将天然提取的生物活性物质如植物多酚、维生素及多肽等或人工合成的抗氧化剂如2,6‐二叔丁基‐4‐甲基苯酚、丁基羟基茴香醚、水杨酸等添加到共混膜成膜液中，可以发现生物活性物质的添加提高了共混膜的抗菌性和抗氧化性，同时还会影响共混膜的力学性能、通透性能以及色泽等，同时也提高了成膜液在卷烟中的应用性能。中国专利CN105131345A公开了一种普鲁兰多糖、海藻酸钠与藻酸丙二醇酯三元共混多糖的制备方法及其在卷烟制丝中的应用。采用该制备方法得到的三元多糖理化性质稳定，在烟草加工过程中不易受到高温高湿的影响而发生理化性质的改变，能够显著提升烟草的耐加工性能；该三元共混多糖能够显著提升烟草在低湿和高湿环境中的持水性能。但多糖膜在卷烟滤嘴生产中的应用，特别是与多酚类纳米脂质体结合应用于卷烟滤嘴尚未见有相关报道。 发明内容[0006] 本发明的目的还在于提供一种所述的葡多酚纳米脂质体复合膜在卷烟生产中的优选使用方法。 [0007] 本发明的目的通过以下技术方案予以实现。 [0008] 除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。 [0009] 一种葡多酚纳米脂质体复合膜，通过以下制备方法得到： [0010] (1)葡多酚溶液的配制：将20～40mg葡多酚溶于50mL、浓度0.05mol/L的磷酸盐缓冲液中，配制成葡多酚溶液； [0011] (2)乳化：准确吸取20mL葡多酚溶液，将16mg的Tween 80溶于其中，加热至60℃并保持恒温，强力搅拌得到葡多酚乳化液； [0012] (3)注射：按照磷脂和胆固醇总质量为24mg、磷脂和胆固醇质量比为1:9～3:7，溶于6～10mL、60℃的无水乙醇中，使用注射器以匀速注入步骤(2)所得保持恒温的葡多酚乳化液中，保持60℃恒温状态，搅拌5min，形成乳化的葡多酚脂质体悬浮液； [0013] (4)减压蒸发：将葡多酚脂质体悬浮液置于500mL圆底烧瓶中，在0.01MPa下减压浓缩30min，挥尽残留乙醇，得到粗葡多酚脂质体； [0014] (5)DHPM处理：采用DHPM技术对粗葡多酚脂质体进行粒径修饰及获得单层脂质体，在300～500MPa下对粗葡多酚脂质体进行2次DHPM处理，得到葡多酚纳米脂质体； [0015] (6)三元多糖共干燥粉末的制备：取1L去离子水，分别加入50g PUL和50g ALG，然后加入2.5g的PGA，调节pH至9.0；将此多糖混合液进行喷雾干燥后即得到三元多糖PUL/ALG/PGA‐CO共干燥粉； [0016] (7)复合膜制备：称取10.0g三元多糖PUL/ALG/PGA‐CO共干燥粉，置于250mL烧杯中，加入100mL去离子水于室温下溶胀2h；然后在60℃下加热20min，期间不断搅拌使三元多糖PUL/ALG/PGA‐CO共干燥粉完全溶解；加入步骤(5)所得葡多酚纳米脂质体，超声波脱气泡处理，即得到所需的葡多酚纳米脂质体复合膜。 [0017] 步骤(1)中所述的葡多酚纯度为98.5％。 [0018] 本发明的葡多酚纳米脂质体复合膜在卷烟中的应用，其特征在于：将所述的葡多酚纳米脂质体复合膜按10％～20％的质量比均匀添加到开松的醋酸纤维丝束上，经卷制成型得到加料滤嘴棒，然后与常规醋酸纤维滤嘴棒复合，制成复合滤嘴棒。 [0019] 所述的复合滤嘴棒中，加料滤嘴棒位于烟丝端一侧，加料滤嘴棒与常规醋酸纤维滤嘴棒的长度比为1:1。 [0020] 相对于现有技术，本发明具有如下优点： [0021] 1、本发明首创将葡多酚纳米脂质体与三元多糖PUL/ALG/PGA‐CO共干燥粉结合制成复合膜，并结合DHPM技术处理后应用于卷烟，该复合膜既可以对葡多酚起到保护作用，避免或降低在卷烟加工及贮藏过程中葡多酚活性损失，又可以实现葡多酚在卷烟内的缓慢释放，赋予生物活性的同时又延长了其活性周期，能够显著改善卷烟抽吸品质，降低卷烟主流烟气中氰化氢及自由基的含量、提升卷烟产品的整体功能性和香气品质。 [0022] 2、该卷烟滤嘴材料自然感和天然感好，适宜于工业化生产，比对照滤嘴卷烟香气感官评分提高3.1％～6.8％；卷烟烟气中的氰化氢的含量比对照降低6.8％～7.6％以上；烟气中的自由基清除率达到45.7％～48.3％。 [0023] 3、葡多酚纳米脂质体中的内水相可以包埋水溶性物质，双分子层可以包埋脂溶性物质，亲水和疏水性物质可以同时包埋于同一个脂质体分子中；在水中分散性好；生物相容性好无免疫抑制作用，安全性高且毒性小；能对所包埋的芯材物质起到保护和控释的效果。 [0024] 4、采用DHPM技术对葡多酚纳米脂质体作进一步处理，可以显著提高葡多酚纳米脂质体的稳定性及在卷烟中的应用效果，能够克服常规超声波处理或微波处理对多酚活性物质带来的不利影响，处理过程无环境污染，工艺简单，具有高效、省时和成本低等优点。 [0025] 5、将葡多酚纳米脂质体与三元多糖PUL/ALG/PGA复合成膜，除了可以增加葡多酚纳米脂质体在液相体系中的增稠和凝胶作用外，还可以使得含多糖共混形式的膜具有更加良好的保润性和稳定性。 [0026] 6、本发明制备工艺简单快速，产品长时间放置性状稳定，生产过程绿色环保，具有良好的应用前景。 具体实施方式[0027] 下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，但具体实施例并不是对本发明技术方案的限定，所有基于本发明教导所作的变化，都应该属于本发明的保护范围。 [0028] 实施例1 [0029] 制备葡多酚纳米脂质体复合膜及复合滤嘴棒。 [0030] 1、称取30mg纯度为98.5％的葡多酚样品，溶于50mL浓度为0.05mol/L的磷酸盐缓冲液中，配制成葡多酚溶液。准确吸取20mL葡多酚溶液，将16mg的Tween 80溶于其中，加热至60℃并保持恒温，强力搅拌得到葡多酚乳化液。按照磷脂和胆固醇总质量为24mg、磷脂和胆固醇质量比为2:8，溶于8mL的60℃无水乙醇中，使用注射器匀速注入保持恒温的葡多酚乳化液中，保持体系恒温状态，搅拌5min，形成乳化的葡多酚脂质体悬浮液。将得到的葡多酚脂质体悬浮液置于500m L圆底烧瓶中，在0.01MPa下减压浓缩30min，挥尽残留乙醇，得到粗葡多酚脂质体。为了对粗葡多酚脂质体进一步进行粒径修饰及获得单层脂质体，采用DHPM技术在400MPa压力下对粗葡多酚脂质体进行2次处理，得到葡多酚纳米脂质体。取1L去离子水，分别加入50g PUL和50g ALG，然后加入2.5g的PGA，以0.01mol/L的NaOH溶液调节pH至9.0；将此多糖混合溶液进行喷雾干燥，干燥后即得到三元多糖PUL/ALG/PGA‐CO共干燥粉。称取10.0g三元多糖PUL/ALG/PGA‐CO共干燥粉，置于250mL烧杯中，加入100mL去离子水于室温下溶胀2h。然后，在60℃下加热20min，期间不断进行搅拌，使三元多糖PUL/ALG/PGA‐CO共干燥粉完全溶解，将得到的葡多酚纳米脂质体全部加入，超声波脱气泡处理，即可得到葡多酚纳米脂质体‐PUL/ALG/PGA‐CO复合膜1。 [0031] 调节滤棒成型机和加料调节器工作速度，将葡多酚纳米脂质体‐PUL/ALG/PGA‐CO复合膜按15％的质量比均匀添加到开松的醋酸纤维丝束上，经卷制成型，得到加料滤嘴棒，然后与常规醋酸纤维滤嘴棒复合，加料滤嘴棒与常规醋酸纤维滤嘴棒的长度比为1:1，制成复合滤嘴棒1。用于卷烟时，加料滤嘴棒位于烟丝端一侧。 [0032] 选取常规醋酸纤维滤嘴作为对照滤嘴。 [0033] 采用YC/T 403‐2011烟草行业标准，测定卷烟主流烟气中氰化氢的含量，结果见表1。 [0034] 采用van der Toorn等使用5,5'‐二硫代双(2‐硝基苯甲酸)(DTNB)间接测定卷烟烟气中自由基含量。DTNB常用于比色法测定样品中的疏基，在疏基化合物的存在下，无色的DTNB与疏基反应生成黄色的硫代确基苯甲酸阴离子，412nm处具有最大吸收，根据吸光度测定溶液中疏基含量。由于半胱氨酸的疏基易被自由基氧化，被氧化的疏基不能与DTNB进行反应，因此可用已知浓度的半脒氨酸溶液捕集烟气中的自由基后，加入DTNB试剂测定吸收了烟气的半胱氨酸溶液中巯基的减少量，通过标准曲线法推算出烟气中自由基的含量，结果以自由基清除率表示，结果见表2。 [0035] 采用GB 5606.4‐2005，对制备卷烟样品进行感官评价，结果见表3。 [0036] 实施例2 [0037] 重复实施例1，有以下不同点：葡多酚样品量为20mg，磷脂和胆固醇质量比为1:9，无水乙醇用量为6mL。 [0038] 实施例3 [0039] 重复实施例1，有以下不同点：葡多酚样品量为20mg，磷脂和胆固醇质量比为3:7，无水乙醇用量为6mL，DHMP处理压力为300Mpa，葡多酚纳米脂质体复合膜按15％的质量比均匀添加到开松的醋酸纤维丝束上。 [0040] 实施例4 [0041] 重复实施例1，有以下不同点：葡多酚样品量为20mg，磷脂和胆固醇质量比为1:9，无水乙醇用量为6mL，DHMP处理压力为300Mpa，葡多酚纳米脂质体复合膜按15％的质量比均匀添加到开松的醋酸纤维丝束上。 [0042] 实施例5 [0043] 重复实施例1，有以下不同点：葡多酚样品量为40mg，DHMP处理压力为300Mpa，葡多酚纳米脂质体复合膜按10％的质量比均匀添加到开松的醋酸纤维丝束上。 [0044] 实施例6 [0045] 重复实施例1，有以下不同点：葡多酚样品量为40mg，磷脂和胆固醇质量比为1:9，DHMP处理压力为500Mpa，葡多酚纳米脂质体复合膜按12％的质量比均匀添加到开松的醋酸纤维丝束上。 [0046] 实施例7 [0047] 重复实施例1，有以下不同点：葡多酚样品量为40mg，无水乙醇用量为10mL，DHMP处理压力为300Mpa，葡多酚纳米脂质体复合膜按10％的质量比均匀添加到开松的醋酸纤维丝束上。 [0048] 实施例8 [0049] 重复实施例1，有以下不同点：葡多酚样品量为40mg，磷脂和胆固醇质量比为3:7，无水乙醇用量为10mL，DHMP处理压力为300Mpa，葡多酚纳米脂质体复合膜按10％的质量比均匀添加到开松的醋酸纤维丝束上。 [0050] 各实施例的应用效果见下表。 [0051] 表1 [0052]名称 氰化氢含量(μg/支) 降低率(％) 对照卷烟产品 148.10 / 实施例1 136.90 7.56 实施例2 137.12 7.41 实施例3 136.95 7.53 实施例4 137.52 7.14 实施例5 137.84 6.93 实施例6 137.86 6.91 实施例7 137.95 6.85 实施例8 138.10 6.75 [0053] 表2 [0054]名称 自由基含量(1014spin/支卷烟) 自由基清除率(％) 对照卷烟产品 41.23 / 实施例1 21.33 48.26 实施例2 21.81 47.11 实施例3 21.88 46.92 实施例4 21.91 46.85 实施例5 22.03 46.56 实施例6 22.21 46.12 实施例7 22.39 45.69 实施例8 22.40 45.66 [0055] 表3 [0056] [0057] 通过表1～3的数据可知，本发明的葡多酚纳米脂质体复合膜能够有效提高卷烟香气感官品质，降低卷烟主流烟气中氰化氢及自由基的含量。和对照相比卷烟香气感官评分提高3.1％～6.8％；卷烟烟气中的氰化氢的含量降低6.8％～7.6％以上；烟气中的自由基清除率达到45.7％～48.3％，效果非常显著。 |
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