一种富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料的制备

本发明属于烟用香精香料生产，具体涉及一种富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料的制备方法及其在卷烟中的应用。背景技术：1、烟草中的化学成分及其含量是决定烟草感官内在品质的主要因素。类黄酮和绿原酸不仅对烟草的生理生化活动有重要作用，而且与烟叶的香气、色泽及质量密切相关，它们是影响烤烟品质的重要潜香型物质。是衡量烟草感官品质特征的一个重要因素，决定着烤烟的香气风格。2、类黄酮是烟草香气的重要前体物质之一，其中含量最高的为芸香苷，其在烟草成熟、调制、醇化和燃烧过程中可通过酶促反应、高温高湿条件下的氧化、重排和裂解反应，转化形成香气物质的化合物。这类潜香型物质在烟叶生长、成熟、调制、醇化和燃烧过程中的积累、转化和降解，将生成二元酚类和糠醛衍生物，对烟气的香味有直接影响，可赋予烟气清甜香和烤香，将直接影响烟草的香气风格、香气质和香气量。绿原酸是一种苯丙素类化合物，是烟叶中含量最高的多酚类物质，烟叶中绿原酸占总多酚含量的75-90％。绿原酸与卷烟香气质、香气量、刺激性、余味、甜度及透发性呈显著正相关，提高烟草中绿原酸的含量，可以提高烟草的香气、透发性，改善吃味、降低刺激性。对改善烟草制品的品质有着重要的作用。因此类黄酮和绿原酸的含量和烟叶的级别相关，优质的烟叶中类黄酮和绿原酸的含量较高。3、烟草类香精香料多采用烟草废弃物进行提取制备，然而废次烟叶、烟末、烟叶碎片、烟梗中类黄酮和绿原酸等有效化学成分含量相比优质烟叶要低很多，在此基础上想要富集得到富含更高纯度的类黄酮和绿原酸存在较大困难。目前，分离富积类黄酮和绿原酸的方法主要为超声波萃取法、有机溶剂提取法、超临界萃取法、柱层析分离法、制备色谱法、大孔树脂吸附法和酶法等，但这些方法往往工艺复杂，加工难度大，提取率低，处理能耗高，经济效益低，环境污染大，最终获取的有效成分含量偏低，不适合于规模化的生产。4、液膜分离技术是一层很薄的模拟生物膜结构的液体，是利用选择透过性原理，以膜两侧溶质的浓度差为传质动力，使外相料液中的待分离物质在膜内相富集、浓缩，从而分离待分离物质，但由于乳状液膜分离法目前所使用的有机溶剂有毒性，不适用在烟草添加剂中使用，限制了该方法在卷烟香精香料中的应用。5、为了解决以上问题，提出本发明。技术实现思路1、本发明第一方面提供一种富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料的制备方法，包括以下步骤：2、(1)在烟草原料中加入20-95％的乙醇溶液，在50-80℃条件下进行热回流提取、过滤得到烟草提取液；3、(2)将步骤(1)得到的烟草提取液在60-70℃下进行真空浓缩至密度为1.2-1.3g/cm3，得到烟草浓缩液；4、(3)在步骤(2)得到的烟草浓缩液中加入适量酸液，调节ph值为4-5，过滤，所得滤液即为外水相溶液，其中过滤可采用滤布等方式。5、(4)将表面活性剂、载体和油相混合，加入内水相溶液后，置于乳化容器中在3000-10000r/min转速下搅拌，制得稳定的w/o/w型乳状液；6、(5)将步骤(3)外水相溶液与步骤(4)得到w/o/w型乳状液混合均匀，在100-400r/min速度下搅拌10-40min，静置10-60min后分层，分离乳相与水相；7、(6)将步骤(5)得到的乳相，室温下，在0.08-0.12mpa条件下通过微滤膜组件进行微滤，将滤液静置分层后，回收油相可重复利用，收集水相滤液备用；8、(7)在步骤(6)所得水相滤液中加入酸液，调节ph为7-7.5，加入10％质量比的丙二醇，在60-70℃下进行真空浓缩至密度为1.0-1.3g/cm3，即得到富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料。9、优选的，步骤(1)所述的烟草原料选自废次烟叶、烟末、烟叶碎片、烟梗中的一种或多种；所述提取烟草原料与乙醇的质量比为1:5-1:25，可重复工艺多次提取，优选提取次数为两次，每次提取的时间为1-4h。10、优选的，步骤(3)及步骤(7)中所述酸液选自盐酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、苯甲酸中的一种或几种。11、所述油相:表面活性剂:载体:内水相溶液的体积比为(30-40):(1-5):(1-5):(30-40)；12、所述表面活性剂为蔗糖酯和/或辛葵酸甘油脂；所述载体为戊二酮；所述油相选自三乙酸甘油酯、玉米油、花生油、杏仁油、椰子油、橄榄油中的一种或几种；所述内水相溶液ph为8-9，具体选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾溶液中的一种或几种。13、优选的，所述步骤(6)使用的微滤膜组件截留分子量为200-300nm，室温下在0.08-0.12mpa条件下进行微滤。14、本发明第二方面提供一种富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料的用途，是将所述富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料用75-100％质量比乙醇稀释一倍后，添加到卷烟烟丝中应用。15、优选的，所述富含类黄酮和绿原酸的烟草稀释后香精香料与卷烟烟丝的质量比为1:1000-10:1000。16、上述技术方案在不矛盾的前提下，可以自由组合。17、本发明具有以下有益效果：18、1、传统工艺多采用柱层析分离法、制备色谱法、超声波萃取法、有机溶剂提取法、超临界萃取法、大孔树脂吸附法等方法提取烟草原料中的类黄酮和绿原酸，存在工艺复杂，加工难度大，提取率低，选择性不强，处理能耗高等问题，使得产业化应用受到了限制。本发明提供的富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料的制备方法，首次采用乳状液膜技术，在常温下将内水相、外水相、油相、表面活性剂和载体制成乳状液膜体系，形成的水包油包水型乳状液中存在许多直径为0.05-0.20cm的乳珠，能对废弃烟草原料如废次烟叶、烟末、烟叶碎片、烟梗中的有效成分进行选择性分离，得到富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料。乳状液膜的内水相、膜相、外水相的分离富集作用能把萃取和反萃取合二为一,油相从外水相中萃取与内水相从油相中反萃取过程同时进行，因此在分离富集含量比较低的类黄酮和绿原酸时,更具有普通萃取分离所无法比拟的优越性，整个工艺接近完全萃取，萃取得率高、速率快、选择性高，克服了传统富集工艺存在的问题。其中油相可回收再用于下一次制备乳状液，所需的试剂的用量较小、产品成本低；并且在常温下进行分离、分离时间较短，避免了类黄酮和绿原酸受热极易被氧化，其生物学活性丧失的难题。实现了环保安全、精细加工、常温分离、降低能耗和成本、设备易产业化，是一种绿色环保的方法，具有较高的经济效益。19、2、本发明筛选出的乳状液体系使用的试剂：油相、表面活性剂、载体、内水相溶液不仅对类黄酮和绿原酸具有高度选择性、萃取得率高，并且都为《yq 52—2015烟草制品许可使用的添加剂名单》内的添加剂，本身就对卷烟香气有一定的贡献，因此使用本发明的乳状液体系在富积烟草中类黄酮和绿原酸成分的同时还有助于提高卷烟抽吸品质。20、3、目前常用的乳状液膜体系主要用于化工废水处理、氨基酸分离、抗生素分离等，对类黄酮和绿原酸的选择性不强，并且所使用的试剂为煤油、硫化煤油、span80、吐温80和液体石蜡等，添加在卷烟中会带来明显的口腔、鼻腔、喉部刺激，杂气明显、余味有残留等问题，还存在安全性风险，难以在卷烟中应用。21、4、本发明通过独特的提取方法，获得的富含类黄酮和绿原酸的烟草香精香料添加到卷烟中具有明显增加清甜香、提高烟气细腻度和柔和度，提升香气质和香气量，增强透发性，对余味、杂气有明显的改善，醇和吃味、降低抽吸的刺激性，提升抽吸品质的作用，该效果是本领域的技术人员所不能预料的。