一种烟用胶囊及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及香料包埋技术领域，具体涉及一种烟用胶囊及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 卷烟加香的作用在于改善卷烟的理化特性、圆润香气、修饰烟香、改善吸味，以及 确立产品的风格，在某种程度上影响着消费者的嗅觉、味觉和触觉，增进产品的可接受性。 现有卷烟加香方法主要为直接向烟丝中加入香精，或在滤嘴中加入附有香精的香线。这两 种方法共有的缺点是:香精滞留时间较短，香烟保质期短，香精释放不均匀。
[0003] 目前，在卷烟滤棒中添加香精胶囊被认为是较为理想的卷烟加香方法，将香精包 埋囊化处理后，能够避免与外界的光、热、氧气等自然环境直接接触，有效抑制香精挥发，能 长时间保持香精的原始香气，延长其货架期，而且添加在滤棒中能防止这些致香成分直接 燃烧导致的香味改变，保证了香精原有的香味。可用于卷烟滤棒的香精胶囊多种多样，目前 较引人关注的是一种在卷烟滤棒中可捏破从而释放出香味物质的香精胶囊。
[0004] 中国专利CN103190702A公开了一种应用于卷烟滤嘴、具有提高卷烟感官保润性能 的胶囊，该胶囊通过手指揉捏滤棒而开裂释放出内容物。胶囊采用明胶等原料压制胶囊皮、 灌注内容物制备而成。该方法的缺点是:采用明胶为原料的胶囊其胶皮对温度、湿度比较敏 感，很容易软化或老化从而影响香精胶囊在卷烟中的使用，且压制法制备的胶囊为有缝胶 囊。现有技术中，这种用在卷烟滤棒的球形胶囊还可以采用同轴双管共挤出的方法来制备， 外层管为壁材(一般为明胶或明胶混合物），内层管为芯材，内外层溶液以不同速度同时挤 出到凝固浴中得到胶囊。但共挤出法的生产效率较低，工艺条件复杂、影响因素众多（比如 壁材和芯材的粘度、密度、流速等等），胶囊容易偏心，破损率高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种烟用胶囊及其制备方法， 该方法无需复杂的设备，适合连续化工业生产，制得的胶囊的固体外壳坚而不韧，容易捏 破，包覆在固体外壳内的内核物质可被外力挤破从而释放出来，而挤破之前固体外壳能够 给内核物质提供很好的保护，防止活性成分挥发变质，延长保留期。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0007] -种烟用胶囊，所述胶囊包括由至少两层薄膜构成的固体外壳，和包覆在固体外 壳内的液态的芯材，所述芯材占胶囊总质量的80~95%，所述固体外壳占胶囊总质量的5~ 20%； 所述芯材由二价金属离子、表面活性剂、去离子水、内核物质以重量比为2~8:0.5~5: 100:200~300的比例混合而成。
[0008] 优选地，固体外壳由2~4层高分子薄膜构成，其坚而不韧、可以捏破，固体外壳通 过带相反电荷壁材之间的相互络合吸附作用成膜或喷涂成膜，提供胶囊一定的密封性和硬 脆度，保护芯材。所述胶囊为球形或近球形胶囊，球形胶囊的直径为2.5~4_。
[0009] 其中，所述内核物质为亲脂性液态物质，包括亲脂性的香精香料、香料活性成分溶 解在亲脂性溶剂中所形成的溶液、植物提取物活性成分与亲脂性溶剂形成的溶液中的一种 或几种。
[0010] 具体地，所述亲脂性的香精香料包括油溶性的薄荷香精、果味香精、木香香精、雪 前香精、咖啡香精等等。
[0011] 具体地，所述亲脂性溶剂为辛癸酸甘油酯、三醋酸甘油酯、甜橙油、柠檬油、薄荷 油、橄榄油等天然植物精油中的一种或至少两种的混合物。
[0012] 具体地，所述植物提取物包括大枣提取物、无花果提取物、茶叶提取物、酸角浸膏、 梅子提取物、蒲公英根提取物、麦芽提取物、苹果提取物等等。
[0013] 优选地，所述内核物质为以辛癸酸甘油酯为溶剂的茉莉精油，茉莉精油与辛癸酸 甘油酯的质量比为1:2000~3000。
[0014] 优选地，所述内核物质为油溶性咖啡香精和麦芽提取物，咖啡香精与麦芽提取物 的质量比为20~100:1。
[0015] 优选地，所述内核物质为油溶性烟草焦甜香精和大枣提取物，烟草焦甜香精和大 枣提取物的质量比为50~100:1。
[0016] 优选地，所述内核物质为薄荷脑，溶剂为薄荷油和辛癸酸甘油酯，薄荷脑、薄荷油、 辛癸酸甘油酯的质量比为1: 2~3: 6~7。
[0017] 优选地，所述内核物质为油溶性无花果香精和无花果提取物，无花果香精与无花 果提取物的优选比例是100~200:1。
[0018] 优选地，所述二价金属离子、表面活性剂、去离子水、内核物质的重量比为2.5~5: 1~3: 100:240~280。
[0019] -种烟用胶囊的制备方法，包括以下步骤： (a)内核前处理:溶解有二价金属离子的去离子水中加入表面活性剂，然后加入内核物 质，持续搅拌，制得芯材； 具体地，二价金属离子包括但不限于〇&2+、8& 2+、5^&2+，其能与可溶性海藻酸盐进行 离子交换形成不溶性的海藻酸二价盐凝胶沉淀。
[0020] 具体地，所述表面活性剂为卵磷脂、单甘脂、司班80、司班85、聚甘油脂肪酸酯、蔗 糖脂肪酸酯、吐温20、吐温60、吐温80中的至少一种;优选地，所述表面活性剂为司班80、吐 温80以重量比为1:1~3的混合物。
[0021 ] 优选地，所述步骤(a )中芯材的搅拌时间为0.5~4h，优选为1~2h。
[0022] (b)初次成膜:将芯材逐滴滴入可溶性海藻酸盐的水溶液中，搅拌，搅拌速度为200 ~260r/min，反应10~40min，优选的反应时间为15~25min，利用浓度差作为推动力（即芯 材中含有钙等二价金属离子，海藻酸盐中没有钙等二价金属离子，即存在浓度差，离子会自 动从高浓度向低浓度扩散），芯材液滴中的二价金属离子持续往外扩散至可溶性海藻酸盐 的水溶液界面（即芯材液滴与海藻酸盐溶液接触的油水界面），与可溶性海藻酸盐进行离子 交换形成不溶性的海藻酸盐凝胶，海藻酸盐凝胶沉积在芯材液滴表面形成第一层薄膜包裹 住芯材液滴，记为一级胶囊； 所述步骤(b)中，可溶性海藻酸盐包括但不限于海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵等，所述 可溶性海藻酸盐与内核物质的重量比为1~3:10,海藻酸盐溶液的浓度为0.1~1.2%，优选 地，海藻酸盐溶液的浓度为0.5~1%。
[0023] 具体地，所述步骤(b)中芯材通过常规滴制装置滴入海藻酸盐溶液中，可同时使用 多个滴管来提高单位时间的产出率。通过调节滴管口的大小来控制胶囊的直径，滴管口径 为1~4mm，只需更换不同口径的滴管就能得到不同尺寸的胶囊，不同大小的胶囊能更好地 适应不同卷烟的尺寸要求。
[0024] (c)末次成膜:将步骤(b)中形成的一级胶囊用水清洗后干燥至透明，然后置于常 规包衣设备中，将末层壁材溶液喷涂覆盖在一级胶囊上，形成末层薄膜； 第一层薄膜和末层薄膜构成所述固体外壳，即固体外壳由2层高分子薄膜构成。
[0025] 其中，所述步骤(C)中，末层壁材为分子量较大且成膜性能较好的高分子材料，包 括羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性丙烯酸树脂中的至 少一种。优选地，末层壁材为羟丙基甲基纤维素。所述末层壁材与内核物质的重量比为0.1 ~2:10，优选为0.3~1: 10，末层壁材的溶液的浓度为1~20%，优选为5~10%。
[0026] 所述末层壁材溶液中还可以添加色素，赋予胶囊美观的色彩，色素为市售色素，添 加量为末层壁材总质量的〇. 01~1%。
[0027] 具体地，所述步骤(c)中胶囊的干燥采用常规滚筒干燥设备，末层壁材的喷涂采用 常规包衣设备。
[0028] 进一步优选地，一种烟用胶囊的制备方法，包括以下步骤： (a) 内核前处理:溶解有二价金属离子的去离子水中加入表面活性剂，然后加入内核物 质，持续搅拌，制得芯材； (b) 初次成膜:将芯材逐滴滴入可溶性海藻酸盐的水溶液中，搅拌，芯材液滴中的二价 金属离子持续往外扩散至可溶性海藻酸盐的水溶液界面，与可溶性海藻酸盐进行离子交换 形成不溶性的海藻酸盐凝胶，海藻酸盐凝胶沉积在芯材液滴表面形成第一层薄膜包裹住芯 材液滴，记为一级胶囊； (bl)二次成膜:将步骤(b)中形成的一级胶囊用水清洗后浸泡在第二层壁材的水溶液 中，搅拌，第二层壁材吸附在一级胶囊表面形成第二层薄膜，记为二级胶囊。
[0029] 其中，所述步骤(bl)中，第二层壁材为与第一层薄膜带相反电荷的聚阳离子化合 物，包括但不限于壳聚糖、聚赖氨酸、明胶、大豆蛋白、聚鸟氨酸中的至少一种。所述第二层 壁材与内核物质的重量比为0.2~1:10，优选为0.3~0.6:10，第二层壁材的水溶液的浓度 为0.5~3%，优选地，第二层壁材的水溶液的浓度为0.7~1.5%。具体地，一级胶囊在第二层 壁材溶液中的反应时间为5~30min，优选为10~20min。
[0030] (c)末次成膜:将步骤(bl)中形成的二级胶囊用水清洗后干燥至透明，然后置于常 规包衣设备中，将末层壁材溶液喷涂覆盖在二级胶囊上，形成末层薄膜； 第一层薄膜、第二层薄膜和末层薄膜构成所述固体外壳，即固体外壳由3层高分子薄膜 构成。 更进一步优选地，一种烟用胶囊的制备方法，包括以下步骤： (a) 内核前处理:溶解有二价金