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1、(10)申请公布号 CN 104305521 A (43)申请公布日 2015.01.28 C N 1 0 4 3 0 5 5 2 1 A (21)申请号 201410428708.7 (22)申请日 2014.08.28 A24D 3/06(2006.01) C11B 9/00(2006.01) (71)申请人上海华宝生物科技有限公司 地址 201821 上海市嘉定区叶城路1299号 (72)发明人沈莉 洪学晖 柯晓欢 王磊 高国营 李艳芝 杨涛 (74)专利代理机构北京君智知识产权代理事务 所 11305 代理人刘秀娟 (54) 发明名称 一种以水及亲水性物质为芯材的烟用水囊及 其制备方法。
2、 (57) 摘要 本发明涉及一种以水及亲水性物质为芯材的 水囊，以及所述水囊的制备方法。所述水囊由一定 量的水囊壁材和芯材组成，其中水囊壁材为特定 比例的长链酯质材料和食品级助凝剂的组合物， 所述芯材为纯水、水溶性物质和亲水性物质的组 合物。本发明的水囊不用于现有的只能包容油溶 性风味物质的胶囊，其能够包埋水及水性物质，同 时壁材采用长链酯质材料和特定的助凝剂实现了 单层包裹的水囊，本发明的水囊工艺相对简单，无 需多层包裹，容易实现工业化生产，且原料易得， 操作简单。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利。
3、要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104305521 A CN 104305521 A 1/1页 2 1.一种以水及亲水性物质为芯材的水囊，其特征在于，所述水囊由20-50重量份的水 囊壁材和50-80重量份的芯材组成； 所述水囊壁材为重量比为6-9:1-4的长链酯质材料和食品级助凝剂的组合物；所述长 链酯质材料为一种或多种选自下组的化合物：固体石蜡、微晶蜡、川蜡、地蜡、蜂蜡、棕榈蜡 或虫胶；所述食品级助凝剂为一种或多种选自下组的化合物：聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸 乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或乙烯-辛烯共聚 物； 所述芯材为纯水、。
4、水溶性物质和亲水性物质的组合物，所述纯水、水溶性物质和亲水性 物质重量比为98-20:10-50:10-80；所述水溶性物质为一种或多种选自下组的化合物：水 溶性香精香料、食品风味物质、抗氧化剂、润湿剂或水性乳液香精；所述亲水性物质为一种 或多种选自下组的化合物：丙二醇、丙三醇、水溶性多糖、氯化钠、氯化钾、柠檬酸钠或柠檬 酸钾。 2.根据权利要求1所述的水囊，其特征在于，所述芯材的密度大于1.1克/毫升。 3.根据权利要求1所述的水囊，其特征在于，所述水囊为球形、椭圆形或水滴形。 4.根据权利要求1所述的水囊，其特征在于，所述纯水、水溶性物质和亲水性物质重量 比为70-35:10-25:20-。
5、45。 5.根据权利要求4所述的水囊，其特征在于，所述纯水、水溶性物质和亲水性物质重量 比为50:15:35。 6.根据权利要求1至5任一所述的水囊的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如 下步骤： (1)制备壁材：按照上述重量比，称取长链酯质材料和食品级助凝剂，将两者混合并加 热融化，待混合物完全融化混匀，使温度恒定在90-150； (2)制备芯材：按照上述重量比，称取纯水、水溶性物质和亲水性物质一种或多种按重 量比98-20:0-50:0-80混合，将芯材温度保持在0-8之间； (3)包裹：通过锐孔装置，芯材通过泵以600-1000微升/分钟的流量将芯材滴入融化 后的壁材液中，由于表面张。
6、力的作用，冷却的芯材被热融化的壁材包裹后形成水囊下沉，使 壁材包裹芯材； (4)固化：将步骤(3)形成的水囊在凝固浴中固化，温度为10-15； (5)清洗、干燥：用10-100浓度的乙醇水溶液清洗固化后的水囊表面残留的凝固浴 材料，在30-50鼓风干燥除去表面残留液体，然后收集产品。 7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述凝固浴选用水、硅油、甲基硅油 或苯基硅油。 8.根据权利要求1至5任一所述的水囊在卷烟中的用途，其特征在于，将所述水囊用于 中间带空腔的复合卷烟滤嘴中，其用量为每支卷烟1-20个水囊。 9.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述用量为每支卷烟1-5个水囊。 权。
7、 利 要 求 书CN 104305521 A 1/4页 3 一种以水及亲水性物质为芯材的烟用水囊及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及卷烟技术领域，特别是烟用胶囊领域，具体涉及一种以水及亲水性物 质为芯材的水囊，以及所述水囊的制备方法。 技术背景 0002 卷烟烟气中的水分含量对卷烟的感官品质具有重要影响，增加卷烟烟气的水分可 以提高卷烟的舒适度，降低干燥感和刺激感。目前，科技人员对如何通过优化生产工艺、外 加添加剂、控制原料和辅材来提高烟气水分进行了研究。但是这些措施对烟气水分的增加 作用有限，不能达到令人满意的效果。 0003 近年来通过向卷烟烟丝、卷烟纸及滤嘴中添加胶囊/微胶囊来改。
8、善卷烟风味和降 低危害性的技术引起了烟草行业的关注。其中向卷烟滤嘴中添加胶囊/微胶囊具有独特的 优势，因为胶囊/微胶囊壁材没有经过燃烧过程，避免了胶囊/微胶囊燃烧增加卷烟危害性 的风险。添加于滤嘴中的胶囊/微胶囊需要在卷烟抽吸时由于压力/剪切力、温度或pH的 变化而破裂释放芯材。滤嘴的温度、pH等参数在卷烟抽吸时变化很小，且难以调控，压力敏 感型的胶囊/微胶囊最适于添加于卷烟滤嘴中，具有较好的应用价值。这种压力敏感型胶 囊/微胶囊粒径较大，通常为毫米级，以便于在压力/剪切力下释放。美国专利US4889144 公布了一种添加于滤嘴中以海藻酸钙等天然多糖为壁材包埋风味物质的压力敏感型胶囊 /微胶囊。
9、，但是这种以天然多糖为壁材的胶囊/微胶囊只能包埋油溶性风味物质，不能包埋 水及水溶液。 0004 在制备以水或水溶液为芯材的胶囊/微胶囊的技术中，需要提到多级乳化-溶 剂脱除法(CN1323579A)、脂质体包埋法、界面/原位聚合法(CN97181638.7)、流化床法 (CN102671591A)和锐孔-凝固浴法。前三种方法制备的微胶囊粒径一般在几十纳米至几 十微米，不适合制备用于卷烟滤嘴中的毫米级胶囊/微胶囊。中国专利CN102671591A公 开了一种用流化床使二氧化硅、普鲁兰多糖、山梨醇和木糖醇混合壁材包埋水滴形成胶囊 /微胶囊的方法，该方法制备的包水胶囊/微胶囊性质稳定，包埋效果优越。
10、，但是含水量较 低。中国专利CN103815542A公开了一种四层烟用水胶囊及其制备方法，胶囊内以水溶性香 精为内层，水作为溶剂稀释香精；中间层为海藻酸钠络合物，以包裹住水及香精；第三层为 蜡质材料，以防止水在胶囊中可能的渗透；最外层仍以海藻酸钠为原料，形成一层保护膜， 减少蜡质层的破裂，提高胶囊在卷烟中的添加效率。该四层烟用水胶囊虽然能够以水溶性 香精为内层，但由于需与海藻酸钠形成络合物，因此对水溶性香精的选择包括其pH值有一 定的要求，且滴丸滴制蜡丸工艺及相应的多层包裹工艺复杂，条件苛刻，损耗严重，不适用 于大规模的工业生产。 0005 为克服现有烟用水胶囊所存在的上述缺陷，本发明提供一种。
11、以水及亲水性物质为 芯材的烟用水囊，所述烟用水囊不采用传统的海藻酸钠等天然多糖作为壁材，从而其并非 只能包容油溶性风味物质，而能够包埋水及水溶液。 说 明 书CN 104305521 A 2/4页 4 发明内容 0006 本发明的目的是提供一种以水及亲水性物质为芯材的水囊，其特征在于，所述水 囊由20-50重量份的水囊壁材和50-80重量份的芯材组成； 0007 所述水囊壁材为重量比为6-9:1-4的长链酯质材料和食品级助凝剂的组合物； 所述长链酯质材料为一种或多种选自下组的化合物：固体石蜡、微晶蜡、川蜡、地蜡、蜂 蜡、棕榈蜡或虫胶；所述食品级助凝剂为一种或多种选自下组的化合物：聚乙烯、聚丙烯。
12、、 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或乙 烯-辛烯共聚物； 0008 所述芯材为纯水、水溶性物质和亲水性物质的组合物，所述纯水、水溶性物质和 亲水性物质重量比为98-20:10-50:10-80；所述水溶性物质为一种或多种选自下组的化合 物：水溶性香精香料、食品风味物质、抗氧化剂、润湿剂或水性乳液香精；所述亲水性物质 为一种或多种选自下组的化合物：丙二醇、丙三醇、水溶性多糖、氯化钠、氯化钾、柠檬酸钠 或柠檬酸钾。 0009 优选地，所述芯材的密度大于1.1克/毫升。 0010 所述水囊为球形、椭圆形或水滴形。 0011 优选地，所述纯水、水溶性物质和亲。
13、水性物质重量比为70-35:10-25:20-45，最优 选为50:15:35。 0012 进一步地，本发明涉及上述水囊的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下 步骤： 0013 (1)制备壁材：按照上述重量比，称取长链酯质材料和食品级助凝剂，将两者混合 并加热融化，待混合物完全融化混匀，使温度恒定在90-150； 0014 (2)制备芯材：按照上述重量比，称取纯水、水溶性物质和亲水性物质一种或多种 按重量比98-20:0-50:0-80混合，将芯材温度保持在0-8之间； 0015 (3)包裹：通过锐孔装置，芯材通过泵以600-1000微升/分钟的流量将芯材滴入 融化后的壁材液中，由于表面。
14、张力的作用，冷却的芯材被热融化的壁材包裹后形成水囊下 沉，使壁材包裹芯材； 0016 (4)固化：将步骤(3)形成的水囊在凝固浴中固化，温度为10-15； 0017 (5)清洗、干燥：用10-100浓度的乙醇水溶液清洗固化后的水囊表面残留的凝 固浴材料，在30-50鼓风干燥除去表面残留液体，然后收集产品。 0018 所述凝固浴选用水、硅油、甲基硅油或苯基硅油。 0019 进一步地，本发明涉及将上述水囊在卷烟中的用途，其特征在于将所述水囊用于 中间带空腔的复合卷烟滤嘴中，其用量为每支卷烟1-20个水囊。 0020 优选地，所述用量为每支卷烟1-5个水囊。 0021 此外，就水囊的应用而言，其用途。
15、不限于卷烟滤嘴中，可以在任何需要在一定压力 /剪切力下释放芯材的情况下使用该水囊。 0022 本发明水囊的原理解释： 0023 1、就水囊产品本身而言，其壁材含有特定比例的长链酯质材料和助凝剂，二者组 合使用，能使油溶性的壁材在融化成液体的状态下由于表面张力的作用，能有效的包裹住 通过锐孔装置喷射的水性芯材，形成一个个壁材包裹芯材的水囊。水囊壁材在凝固浴中固 说 明 书CN 104305521 A 3/4页 5 化后成型，具有一定的机械强度，后期加工不易破碎。 0024 2、就本发明水囊产品的制备方法而言，锐孔-凝固浴法通过锐孔装置使壁材包埋 芯材，适合制备毫米级的胶囊/微胶囊，且胶囊粒径和厚。
16、度易于控制，非常适合制备添加于 滤嘴中的毫米级胶囊/微胶囊。本发明使用长链的脂质材料和高分子助凝材料为壁材，制 备以含有水的芯材的水囊，该水囊的壁材具有合适的硬度，将其添加于卷烟的滤嘴中，当受 到适当的力挤压时，水囊发生破裂，从而使内部的水、风味物质等得以释放出来。 0025 本发明的优点在于： 0026 1、本发明的以水以及亲水性物质为芯材、以长链酯质材料和助凝剂为壁材的水 囊，其不同于现有的只能包容油溶性风味物质的胶囊，其能够包埋水及水性物质。 0027 2、壁材采用长链酯质材料，通过适当添加一定比例的高分子助凝剂来实现单层包 裹的水囊。 0028 3、本发明的水囊工艺相对简单，无需多层包。
17、裹，容易实现工业化生产，且原料易 得，操作简单。 附图说明 ： 0029 图1：本发明水囊的锐孔-凝固浴法制备图。 0030 装置1为通过泵精确控制流量的锐孔滴头，将芯材逐滴滴入经加热融化的壁材2 中形成水囊，水囊下沉通过凝固液3冷却后固化成型，最后通过管路流到装置4中收集并进 一步进行清洗。 具体实施方式 0031 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，本发明用以下具体实例进 行说明，但本发明不局限于这些具体实施例。 0032 制备实施例 0033 实施例1：按照8:2重量比，称取蜂蜡和聚乙烯，将两者混合并加热融化，待混合物 完全融化混匀，使温度恒定在110；制备芯材：按照50:1。
18、5:35上述重量比，称取纯水、人参 香精和丙二醇，将其置于2下；通过锐孔装置，壁材与芯材的重量份分别是50重量份和50 重量份，芯材通过泵以600-1000微升/分钟的流量将芯材液滴滴入融化后的壁材液中，由 于表面张力的作用，冷却的芯材被热融化的壁材包裹后形成水囊下沉，使壁材包裹芯材；将 所形成的水囊在硅油凝固浴中固化，温度为12；清洗、干燥：用体积比90的乙醇水溶液 清洗固化后的水囊表面残留的凝固浴材料，在30-50鼓风干燥除去表面残留液体，然后收 集产品。 0034 配置的壁材粘度适中，滴制成型率较高，圆度大小均匀，且表面较为光滑，强度在 5.6-6.0kpa范围内，在卷烟内的添加率达到8。
19、6。 0035 实施例2：按照9:1重量比，称取川蜡和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，将两者混合并 加热融化，待混合物完全融化混匀，使温度恒定在1200；制备芯材：按照60:15:25上述重 量比，称取纯水、人参香精和甘油，将其置于2下；通过锐孔装置，壁材与芯材的重量份分 别是40重量份和60重量份，芯材通过泵以600-1000微升/分钟的流量将芯材液滴滴入融 化后的壁材液中，由于表面张力的作用，冷却的芯材被热融化的壁材包裹后形成水囊下沉， 说 明 书CN 104305521 A 4/4页 6 使壁材包裹芯材；将所形成的水囊在硅油凝固浴中固化，温度为12；清洗、干燥：用体积 比90浓度的乙醇水溶液清洗。
20、固化后的水囊表面残留的凝固浴材料，在30-50鼓风干燥 除去表面残留液体，然后收集产品。 0036 配置的壁材粘度略大，滴制成型率较高，圆度大小略有不均匀，表面较为光滑，强 度在3.6-4.0kpa范围内，在卷烟内的添加率为73。 0037 实施例3：按照8:2重量比，称取微晶蜡和聚乙烯，将两者混合并加热融化，待混合 物完全融化混匀，使温度恒定在130；制备芯材：按照68:12:30上述重量比，称取纯水、蓝 莓香精和柠檬酸钠，将其置于2下；通过锐孔装置，壁材与芯材的重量份分别是30重量份 和70重量份，芯材通过泵以600-1000微升/分钟的流量将芯材液滴滴入融化后的壁材液 中，由于表面张力的。
21、作用，冷却的芯材被热融化的壁材包裹后形成水囊下沉，使壁材包裹芯 材；将所形成的水囊在硅油凝固浴中固化，温度为12；清洗、干燥：用90浓度的乙醇水 溶液清洗固化后的水囊表面残留的凝固浴材料，在30-50鼓风干燥除去表面残留液体，然 后收集产品。 0038 配置的壁材粘度略大，滴制成型率较高，圆度大小略有不均匀，表面较为光滑，强 度在3.6-4.0kpa范围内，在卷烟内的添加率为73。 0039 对比例1：除壁材仅采用蜂蜡外，其余同实施例1。 0040 结果表明，配置的壁材粘度过大，导致滴制成型率低，圆度大小也不均匀，且表面 较为粗糙，强度在3.0kpa以下，在卷烟内的添加率仅为62。 0041 。
22、对比例2：除壁材采用蜂蜡和聚乙烯的重量比为5:5外，其余同实施例1。 0042 结果表明：配置的壁材粘度略大，滴制成型率低，圆度大小略有不均匀，表面较为 光滑，强度为3.1kpa，在卷烟内的添加率为68。 0043 对比例3：除芯材采用纯水外，其余同实施例1。 0044 结果表明：配置的壁材粘度适中，滴制成型较高，但圆度大小略有不均匀，表面较 为光滑，强度为2.5kpa，在卷烟内的添加率为65。 0045 对比例4：除壁材的重量份为60、芯材的重量份为40外，其余同实施例1。 0046 结果表明:配置的壁材粘度适中，滴制成型率较高，但圆度大小略有不均匀，表面 较为光滑，强度在3.2kpa，在卷烟内的添加率为68。 0047 本发明的一种以水及亲水性物质为芯材的烟用水囊及其制备方法已经通过具体 的实例进行了描述，本领域技术人员可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来 实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于 本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。 说 明 书CN 104305521 A 1/1页 7 图1 说 明 书 附 图CN 104305521 A 。