[发明专利]可降解型烟用复合滤棒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及卷烟辅材制备方法，具体地指一种可降解型烟用复合滤棒的制备方法。

背景技术

目前，卷烟所用的滤棒材料主要是醋酸纤维滤棒。在日光和水同时存在时，醋酸纤维（简称“醋纤”）将会失活并产生水溶性的醋纤，从而可以被生物降解。然而，此降解过程缓慢，耗时长，再加上卷烟滤棒的成型过程中会通过增塑剂的相互粘合以及卷接过程中接装纸的包裹，使得卷烟滤嘴中的醋酸纤维的降解更加艰难。

随着滤嘴卷烟产销量的不断提升，难降解型普通滤棒对环境的污染问题也日益凸显。因此，寻找降解速度快，对环境无污染的安全无毒型滤嘴材料来部分替代或者完全替代醋纤滤棒是目前烟草工作者需要重点解决的问题之一。

挤压膨化机是一个连续的生产系统，物料在螺杆的旋转下被带入到高温高压挤压腔内，然后通过模头的模孔中被挤出。随着压力骤然降低，水分急剧蒸发，产生类似于“爆炸”的情况，产品随之膨胀，温度随之降低，从而使物料固化定型，并保持膨化后的性状。众多文献表明，挤压膨化技术已经普遍应用于各种食品的生产方面，如各类膨化食品，糖果，巧克力的生产等等。然而，至今还未见任何文献和专利利用挤压膨化技术制备成卷烟滤嘴的滤芯而应用于烟草领域。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种可降解型烟用复合滤棒的制备方法，用以缩短现有滤棒的降解时间。

为实现上述目的，本发明可降解型烟用复合滤棒的制备方法，按以下步骤进行：

（1）将原料切割粉碎成粒度均一的颗粒，所述原料为可食用性谷类、薯类、豆类或淀粉类物质；

（2）按重量百分数计，将65%～90%切碎的原料与3%～30%的环糊精和5%～15%的明胶充分混合均匀；

（3）在上述混合物中，加入占混合物总重量10%～30%的80℃～90℃水，搅拌混合20～30min，得到膨化物料；

（4）在挤压温度为100℃～180℃，螺杆转速为200～600r/min的条件下，将膨化物料挤压膨化成型，得到卷烟滤棒的膨化滤芯；

（5）按照常规方法，以膨化滤芯和常规醋纤丝束为材料，制备成二元或者三元复合滤棒。

本发明中，所用的原料为大米、玉米、红薯、大豆或荞麦。

本发明通过改变挤压膨化机模头，可以制备出形状各异的膨化滤芯，如颗粒状、条状、环状等等。优选为，颗粒状或者是直径为7.0~7.6mm的圆柱状。

本发明利用挤压膨化机的膨化和定型的特性，借鉴目前在食品行业成熟的挤压膨化方法，采用可食用性的蛋白和淀粉类物质为主要原料，配以其它辅料，制备出形状各异的，安全无毒环保，适合卷烟用的新型滤嘴材料。

本发明虽然借鉴了食品行业挤压膨化的生产方法，但是对卷烟产品的要求却与食品的大不相同。作为烟用滤嘴材料，一是要求材料的吸阻在规定的范围之内，以保证卷烟抽吸的顺畅；二是要求材料对焦油和有害成分具有优良的截留效率。三是要求材料要有合适的硬度，防止在卷接和运输过程中因为太脆而导致大面积碎裂。这三点技术问题是本专利材料制备过程中需要解决的难点问题。

通过大量的试验发现，膨化滤芯的吸阻性能、截留效率和硬度与膨化产品的膨化度有直接的关系。若原料的膨化度越高，则形成的膨化滤芯的硬度越小，吸阻越小，卷烟抽吸越顺畅，然而膨化滤芯对焦油和有害成分的截留效率就越差；若原料的膨化度越低，则形成的膨化滤芯的硬度越大，对焦油和有害成分的截留效率越高，然而其吸阻也就越大，导致卷烟无法正常抽吸。而无论膨化滤芯的膨化度过高或者过低，均会对卷烟的抽吸品质有着严重的影响。因此，如何正确的调控好膨化滤芯的膨化度，寻求膨化产物的吸阻性能、截留效率和硬度三者之间的平衡点是本专利所要解决的技术关键。

与食品膨化工艺不同的另外一点是，膨化原料中没有添加改善口感的风味性物质，而是额外添加了环糊精和明胶。环糊精的外缘亲水而内腔疏水，因而它能够像酶一样提供一个疏水的结合部位，作为主体包络各种适当的客体，如有机分子、无机离子以及气体分子等等。因此，环糊精的添加作用是进一步增强膨化滤芯对焦油和有害成分的吸附效率，提升膨化滤芯的截留效率。而利用明胶在有热水存在的条件下能够形成胶体的特性，将其加入到原料中，其添加作用是加强原料之间的结合度，增强膨化滤芯产品的硬度，防止其因过脆而碎裂，同时提升卷烟的保水性能，减小烟气的刺激感，增强卷烟抽吸的舒适感。

因此，通过调节环糊精和明胶这两种物质在原料中所占的比例，能够在一定膨化度的前提下，即吸阻满足要求的前提，提升膨化滤芯的硬度和吸附性能，使其满足不同风味特色卷烟应用的需求。