技术领域
[0001] 本
发明属于卷烟纸制作技术领域,具体是一种有色卷烟纸及其制备方法。
背景技术
[0002] 卷烟纸作为卷烟的辅助材料,占整支卷烟
质量的约5%。目前,卷烟行业普遍采用白色卷烟纸,
色调单一,且为了提高白度和不透明度,需要增加卷烟纸重,从而带来烟气中烧纸气、刺激增加。有色卷烟纸无需考虑卷烟纸的白度和不透明度,可以使卷烟纸向低克重方向发展,降低高克重带来的负面影响。同时,有色卷烟纸能赋予卷烟特殊的外衣,给消费者
耳目一新的感觉。因此有色卷烟纸作为一个新品种,市场潜
力很大。
[0003] 目前,有色卷烟纸的生产大多采用合成色素,主要为偶氮类染料,其
着色力和
稳定性较好,
色域宽,但其原料残留、燃烧产物均存在安全性
风险。随着国际上对禁用染料(颜料)监管的加强,很多染料因结构致癌性或含有重金属已被禁用。
[0004] 天然色素来自动
植物和
微生物中分离而得,安全性高,但稳定性差、着色力低,且成本较高。开发新型的相对安全的卷烟纸着色材料是有色卷烟纸的研发热点。中国
专利CN101886355B公开了一种彩色卷烟纸,其将染料、天然提取物与纸浆混合均匀,直接造纸。该卷烟纸主要包括如下组分:
纤维:55~70份、填料:30~45份、助燃剂:0.5~8份、烟膏:0.5~30份;其中所述的烟膏包括如下的组分:
烟草提取物1~8份、天然提取物0.05~4.0份、食用色素0.001~0.05份,其余为
水。专利CN103753988A公开了一种采用使用色素印刷工艺制备彩色卷烟纸的方法,用食用色素配制成轧染液,采用凹版印刷机对常规卷烟纸进行浸轧,烘干得到彩色卷烟纸。
[0005] 上述专利均采用食用色素作为调色染料。由于卷烟燃吸时卷烟纸参与卷烟燃烧,这些食用色素的添加并不能降低卷烟纸的烧纸气、刺激等不利影响,而且食用色素的燃烧
热解产物还可能对烟气品质造成不利影响。
[0006] 类黑精是还原糖与
氨基化合物之间反应后期形成的棕褐色物质,是一类结构复杂、聚合度不等的高分子
聚合物的聚合体。其广泛分布于食品中,具有安全、可食的特点,同时还具有抗
氧化、抗菌等作用。同时,类黑精热解燃烧产物主要是呋喃、吡嗪、吡啶、吡咯等类物质,这些物质也广泛存在于卷烟烟气中。因此,类黑精热解产物具有良好的烟气兼容性。
发明内容
[0007] 本发明的目的正是基于上述
现有技术状况而提供一种有色卷烟纸及其制备方法。本发明制备的有色卷烟纸具有在燃烧时烧纸气和刺激性低的优点。
[0008] 为了实现上述发明的目的,本发明提供以下技术方案:一种有色卷烟纸,包括卷烟纸基材和着色材料,其中:所述着色材料为天然氨基酸与还原糖深度反应产生的类黑精。
[0009] 所述卷烟纸基材包括植物纤维和
无机填料,所述植物纤维包括木浆纤维、麻浆纤维或草浆纤维中的一种或几种;所述无机填料包括
碳酸
钙、
硅藻土中的一种或两种。
[0010] 所述卷烟纸中还包括助燃剂,所述助燃剂包括
柠檬酸、苹果酸、
酒石酸、
琥珀酸等的
钾盐或钠盐中的一种或几种。
[0011] 所述还原糖为
葡萄糖、果糖、转化糖等中的一种或几种;所述氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、缬氨酸、谷酰胺、天冬酰胺、丙氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、组氨酸、赖氨酸、
色氨酸中的一种或几种。
[0012] 更具体的说,本发明的有色卷烟纸包括以下质量份的组分:植物纤维 65 85份;无机填料 15 35份;助燃剂 1 5份;着色材料 0.1 4份。
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[0013] 本发明的有色卷烟纸的制备方法,包括以下具体步骤(1)着色溶液的制备:以氨基酸和还原糖在水溶液体系加热反应,得到富含类黑精的溶液;氨基酸与还原糖的重量比控制在0.2 1.0之间;反应
温度应控制在80 120℃之间;反应~ ~
体系可加入氢氧化钠、氢氧化钾、
磷酸、
硫酸、柠檬酸、
草酸等酸
碱物质调节pH至5 10之间。
~
反应体系中还可加有催化剂,催化剂包括
磷酸盐、柠檬酸盐,如
磷酸氢二钾、磷酸钠、
柠檬酸钾等。反应时间应大于5小时,最好为8-12小时,以提高大分子类黑精的含量。
[0014] (2)混合施胶溶液配制:在步骤(1)所得溶液按照着色需求进行稀释,并加入计算量的助燃剂。
[0015] (3)将配置好的混合施胶溶液通过施胶机添加到卷烟纸中进行
染色。
[0016] 本发明的研制机理和特点在于:氨基酸与还原糖深度反应后产生大分子物质类黑精,该物质具有深褐色,可以用于卷烟纸染色。同时卷烟纸燃烧时,该物质热解产生吡啶、吡嗪、吡咯类物质具有抑制卷烟纸烧纸气和刺激的作用,且这些热解物质也广泛存在于卷烟烟气中,具有良好的烟气兼容性。再者,由于类黑精广泛分布于食品中,具有安全、可食的特点,避免了使用合成染料带来的安全隐患。
具体实施方式
[0017] 本发明以下结合
实施例做进一步描述:实施例1
取30L水,加入5kg丙氨酸和10Kg葡萄糖,加入300g磷酸氢二钾作为催化剂和pH调节剂,在95℃加热搅拌反应10小时,得到含有类黑精的着色溶液。
[0018] 在所得着色溶液中加入10kg助燃剂柠檬酸钾,搅拌溶解完全后得到混合施胶溶液。
[0019] 取400kg木浆纤维,加入15m3水,在浆料中按正常生产工艺加入150kg碳酸钙,充分混合后得到混合浆料。将混合浆料进行抄造成型、脱水和初次干燥,得到初次干燥纸幅,含水率约10%。初次干燥起始温度65℃,终止温度105℃。
[0020] 对初次干燥纸幅进行双面喷淋方式表面施胶和二次干燥,得到棕色卷烟纸。二次干燥的起始温度38℃,终止温度80℃。
[0021] 实施例2取20L水,加入6kg脯氨酸和10Kg果糖,加入500g磷酸钠作为催化剂和pH调节剂,在105℃加热搅拌反应8小时,得到含有类黑精的着色溶液。
[0022] 在所得着色溶液中加入15kg助燃剂苹果酸钾,搅拌溶解完全后得到混合施胶溶液。
[0023] 取500kg木浆纤维,加入18m3水,在浆料中按正常生产工艺加入180kg
硅藻土,充分混合后得到混合浆料。将混合浆料进行抄造成型、脱水和初次干燥,得到初次干燥纸幅,含水率约10%。初次干燥起始温度65℃,终止温度105℃。
[0024] 对初次干燥纸幅进行双面喷淋方式表面施胶和二次干燥,得到棕色卷烟纸。二次干燥的起始温度38℃,终止温度76℃。
[0025] 实施例3取20L水,加入3kg赖氨酸、2Kg组氨酸和20Kg转化糖浆,加入1000g柠檬酸钾作为催化剂和pH调节剂,在120℃加热搅拌反应12小时,得到含有类黑精的着色溶液。
[0026] 在所得着色溶液中加入10kg柠檬酸钾和5kg柠檬酸钠作为助燃剂,搅拌溶解完全后得到混合施胶溶液。
[0027] 取300kg木浆纤维和200kg麻浆纤维,加入18m3水,在浆料中按正常生产工艺加入180kg碳酸钙,充分混合后得到混合浆料。将混合浆料进行抄造成型、脱水和初次干燥,得到初次干燥纸幅,含水率约10%。初次干燥起始温度65℃,终止温度105℃。
[0028] 对初次干燥纸幅进行双面喷淋方式表面施胶和二次干燥,得到棕色卷烟纸。二次干燥的起始温度38℃,终止温度76℃。
[0029] 对比例取20L水,加入10kg柠檬酸钾和5kg柠檬酸钠,搅拌溶解完全后得到混合施胶溶液。
[0030] 取300kg木浆纤维和200kg麻浆纤维,加入18m3水,在浆料中按正常生产工艺加入180kg碳酸钙,充分混合后得到混合浆料。将混合浆料进行抄造成型、脱水和初次干燥,得到初次干燥纸幅,含水率约10%。初次干燥起始温度65℃,终止温度105℃。
[0031] 对初次干燥纸幅进行双面喷淋方式表面施胶和二次干燥,得到对照卷烟纸。二次干燥的起始温度38℃,终止温度76℃。
[0032] 实施例和对比例评价1.外观
对比例所得为常规白色卷烟纸,实施例1 3所得为具有深红棕色卷烟纸。
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[0033] 2.热解产物对所得实施例和对比例卷烟纸进行热解表征,考察热解产物类别的差异。采用CDS5250T热解仪进行卷烟纸热解,热解温度为600℃,热解气氛为空气。热解产物采用GC/MS分析,NIST14质谱库进行定性。表1是各卷烟纸热解产物的分布。
[0034] 表1 实施例和对比例卷烟纸热解产物类别 对比例 实施例1 实施例2 实施例3
醛 6 6 6 6
酮 19 20 21 20
酚 4 4 4 4
酸 3 3 3 3
呋喃 14 16 15 17
吡咯 0 6 7 10
吡嗪 0 5 0 5
吡啶 0 7 10 6
从表1可以看出,与对比例卷烟纸热解产物相比,3种实施例卷烟纸热解产物主要增加了吡咯、吡嗪、吡啶类含氮化合物。
[0035] 3.感官评价分别采用采用实施例和对比例卷烟纸制作卷烟样品,采用相同的烟丝配方、滤嘴等材料。以9位评委进行卷烟感官评价,在暗室中进行感官评价,每次评价2个样品(1个实施例样品和1个对比例样品)每人选出烧纸气和刺激性较小的样品。评价结果统计如下:
表2 感官评价结果
从表2可以看出,三组样品评吸结果中,所有评委认为实施例卷烟纸制成的卷烟烧纸气小于对比例样品,绝大多数评委认为实施例卷烟纸制成的卷烟刺激性小于对比例样品。