[发明专利]一种魔芋葡甘聚糖多孔复合膜、其制备方法及用途

说明书

本发明公开了一种魔芋葡甘聚糖复合多孔膜，其包括功能香料和魔芋葡甘聚糖；所述复合多孔膜为魔芋葡甘聚糖包裹功能香料形成的三维网络结构，所述魔芋葡甘聚糖的质量分数为16.8％‑57.5％。本发明还公开了所述复合多孔膜的制备方法及用途。本发明的复合多孔膜用于烟草滤棒中能够在吸附有害物质实现降焦减害的同时，散发功能香料的特殊香韵以达到增香添润的目的。

技术领域

本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种魔芋葡甘聚糖多孔复合膜、其制备方法及用途。

背景技术

吸烟带来的健康问题使得香烟消费者开始重视香烟产品的安全性，继而推动更多烟草企业开始研发低危害型香烟。这类香烟实现降焦减害功能主要依靠掺配烟草薄片、掺配膨胀烟丝和膨胀梗丝、滤棒打孔通风稀释、滤棒中添加吸附材料、应用高透气度卷烟纸等手段。其中，滤棒中添加吸附材料的方法已被证实非常有效，已经在商业香烟产品上得到应用。典型的吸附材料为活性炭、海泡石、分子筛、沸石、硅胶等；尽管这些吸附材料降焦减害的作用明显，但也带来了烟香衰减、引入不良气味的问题。更重要的是，气体吸附主要源于吸附材料本身的微孔和介孔，在缺乏大孔的情况下，材料本身的功能受限，无法再进一步承载触媒和香料来遮掩不良气味或提升口感层次。为了提升香烟品质，特别是更进一步增加过滤嘴的功能，需要研制一种可以增加卷烟香气，同时表现出较好的吸附能力且不影响卷烟感官品质的新型材料，这成为了烟草行业急需解决的技术难题。

根据现阶段吸附材料表现出的优劣势，创造大孔孔隙成为新型吸附材料首要解决的难题。对原有材料进行“扩孔”处理其效果不明显，能够填塞的香料或触媒仍然有限。需要寻找新的材料及更成熟的造孔技术；其中能构建三维网络多孔结构的材料更为适合，典型的无机材料为多孔碳，而较多能溶于水的高分子材料如魔芋葡甘聚糖、透明质酸、壳聚糖、明胶、聚乙烯醇和聚己内酯等。在这些材料中，魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan，KGM)源于中国特有物种天南星科的魔芋的根和块茎提取物，具有原料来源广泛、成本低、易提取等优势。在美国，KGM常作为凝胶剂、稳定剂、增稠剂、乳化剂使用，其安全性得到联邦食品、药品和化妆品法令认可。KGM主链有三级结构，一级是以葡萄糖和甘露糖为重复单元并且按照一定的摩尔比组合成的线性结构，二级是KGM分子链通过伸展而呈现出的两折的螺旋形结构，三级结构则是KGM分子在三维空间内进行旋转而呈现出的三维立体的结构。由于其独特的结构，KGM具有特殊的理化性质，如流变性、增稠性、凝胶性、成膜性和保水性等，特别是其中的胶凝性和成膜性使得KGM成膜成为可能。而冷冻干燥技术，利用的是冰晶升华的原理，一般将物料冷冻至水的冰点以下，通过高真空(10～40Pa)下的低升华点将水分直接从固态冰变为为气态的一种干燥方法。其主要优点是能够使干燥脱水后的物料保持原来的化学组成和物理性质，特别是多孔结构及胶体性质，这就为构建三维网络多孔结构创造了可能性。将KGM与冷冻干燥技术结合，创造以三维网络片层相互结合围绕而成的微孔和介孔孔隙。同样的，对于上述活性炭，仅仅利用其孔隙实现吸附则功能过于简单。

焙制碳化技术能是一种相对低温的半碳化技术，除了能创造一定程度的孔隙结构，最重要的是在发酵的辅助下，能保持原料中的醛类、酮类、烃类、内酯类、醇类、酸类和酯类等为主的相关成分，创造综合性的新型特殊香韵，丰富香韵层次并实现一定的增香效果。

鉴于KGM的理化特性、冷冻干燥技术的优势以及焙制碳化功能香料的特殊香韵，本发明将以焙制碳化功能香料和魔芋葡甘聚糖(KGM)为原料，通过流延成型加凝固脱膜制成膜状材料，再在冷冻干燥技术的辅助下创造多孔孔隙，实现了以KGM形成的三维网络多孔结构为骨架将焙制碳化功能香料颗粒包裹于其片层内部，这样既不会造成“堵孔”又能持续散发香料的特殊香韵，从而达到在吸附有害物质实现降焦减害的同时，散发焙制碳化功能香料的特殊香韵以达到增香添润的目的，进而提升过滤嘴的功能性。

发明内容