[发明专利]一种烟用爆珠壁材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种烟用爆珠壁材及其制备方法。本发明以仙草胶、纳米壳聚糖和淀粉作为制备壁材的主要原料，基于淀粉与仙草胶的氢键作用主导复合凝胶网络结构的形成，带正电荷的壳聚糖与带负电荷的仙草胶之间产生静电引力作用形成静电复合物，三元复合体系加强了网络结构的交联度，仙草胶与淀粉相互作用形成凝胶网络结构束缚了自由水的移动，同时添加纳米壳聚糖后纳米壳聚糖在三元复合体系中形成具有高度取向的结晶域，使得水蒸气和氧气的传输路径延长，从而减少了每单位时间内氧气和水蒸气的渗透量，由此制备的壁材不但稳定性好，而且具有较好的耐水性。

技术领域

本发明属于卷烟生产技术领域，特别涉及一种烟用爆珠壁材及其制备方法。

背景技术

卷烟爆珠用以实现在卷烟吸食过程中人为可控的特色香味释放，减少外界环境对吸味的影响和造成的香精损失，起到丰富卷烟吸食口味，实现吸食过程的增香保润等作用。卷烟爆珠依据天然高分子材料或合成高分子材料，将各种烟用香精以固体、液体或气体的形态包裹在一个微小密闭的圆球形胶囊中，在过滤嘴的生产过程中植入一粒或者多粒易捏破的香味胶囊。

卷烟爆珠中起到核心作用的是胶囊中的致香成分，尽管致香成分种类繁多，可配合形成多种风味的香味物质，但由于构成胶囊外层的壁材对不同性质的香味物质的阻隔作用不同，可能导致壁材对某些成分的香味物质不适用，从而限制了某些爆珠口味的发展。例如常用的壁材有植物胶类、淀粉及其衍生物、蛋白质类、多种纤维素衍生物等，凝胶的形成主要是各类物质上的功能基团通过分子链间的相互作用形成三维网状结构，将香味物质包裹住并与外界阻隔。当形成的三维网状结构不稳定或空隙较多，可能会导致香味物质从三维网状结构中迁移出去，或外部环境中的空气或水迁移进入香味物质中影响香味物质的质量。

卷烟爆珠按芯材的性质可以分为酯溶性与醇溶性两种，对应的包裹体系即水相包裹油相、油相包裹水相。酯溶性香精香料，采用的包裹体系为水相包裹油相体系，此类爆珠不可以包裹水溶性或醇溶性的芯材，其壁材具有亲水性，易以 H 键结合的方式发生溶胀。而醇溶性的芯材优选的壁材材料最好有较为致密的内部微观结构，具有对水的低溶解系数和低扩散系数，材料微观结构上，其内部结构孔隙或空隙越少，水分子“逃逸”路径少，因此阻隔性能越好。

因此，开发稳定性好、可提高包覆性能和耐水性的爆珠壁材是目前亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种烟用爆珠壁材及其制备方法，该种爆珠壁材通过仙草胶与淀粉及纳米壳聚糖形成三元复合网状结构，结构致密，稳定性好，耐水性强。

仙草是一种药食两用的草本宿根植物，仙草胶则是以仙草的叶、茎、根为原料，采用热水或碱液浸提而成，其主要成分是仙草多糖，且含有多酚、类黄酮、萜类等功能性成分，具有较好的抗氧化作用、细菌和霉菌抑制作用以及特有的凝胶特性。

壳聚糖分子结构中的氨基基团比甲壳素分子中的乙酰氨基基团反应活性更强，使得该多糖具有优异的生物学功能。壳聚糖是线性碱性多糖，在乙酸溶液中经质子化带正电荷，仙草胶是一种含有糖醛酸结构的阴离子多糖，可与壳聚糖形成静电复合物。同时，仙草胶作为一种富含糖醛酸结构的新型阴离子多糖胶，能够与淀粉相互作用形成复合凝胶。

淀粉与仙草胶通过氢键相互作用形成网络结构，壳聚糖的加入使网络结构进一步交联，共同加固了复合凝胶的网络结构，不但仙草胶与淀粉和壳聚糖相互作用形成的凝胶网络结构具有更小的空隙尺寸，束缚了自由水的移动，而且分子中更多的羧基和羟基等亲水性基团与水分子形成氢键可束缚自由水的移动。

本发明以仙草胶、纳米壳聚糖和淀粉作为制备壁材的主要原料，基于淀粉与仙草胶的氢键作用主导复合凝胶网络结构的形成，带正电荷的壳聚糖与带负电荷的仙草胶之间产生静电引力作用形成静电复合物，三元复合体系加强了网络结构的交联度，仙草胶与淀粉相互作用形成凝胶网络结构束缚了自由水的移动，同时添加纳米壳聚糖后纳米壳聚糖在三元复合体系中形成具有高度取向的结晶域，使得水蒸气和氧气的传输路径延长，从而减少了每单位时间内氧气和水蒸气的渗透量，由此制备的壁材具有较好的耐水性。