肉桂醇微胶囊的制备工艺及其在卷烟中的应用

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.06.019

摘要/Abstract

摘要： 为研究肉桂醇微胶囊的制备工艺及其在卷烟中的应用效果，以海带中提取的海藻酸钠和明胶为复合壁材、肉桂醇为芯材，采用喷雾干燥法制备肉桂醇微胶囊，并添加于卷烟制品中。制备的肉桂醇微胶囊样品中，肉桂醇含量为27.2%，包埋率为82.1%，平均粒径为8.1 μm。通过傅里叶红外光谱仪对肉桂醇微胶囊进行结构表征，发现肉桂醇能有效包埋于微胶囊中。将肉桂醇微胶囊添加于卷烟滤棒中进行感观评价，结果显示，最适宜的肉桂醇微胶囊添加量为50 mg/支，具有增强卷烟香韵，改善烟气的细腻、柔和度，增加润感的作用，且逐口释放均匀稳定；放置60 d时，抽吸过程总烟气中肉桂醇含量从初始的2.34 μg/支缓慢下降到2.08 μg/支，贮存的稳定性明显提高。

关键词: 微胶囊, 肉桂醇, 海藻酸钠, 喷雾干燥, 卷烟, 逐口释放

Abstract: In order to study the preparation technology of cinnamyl alcohol microcapsules and their application effect in cigarette，the cinnamyl alcohol microcapsules were prepared by spray drying with sodium alginate extracted from kelp and gelatin as composite wall materials and cinnamyl alcohol as core material and added into cigarette products.The content of cinnamyl alcohol and the embedding rate of prepared cinnamyl alcohol microcapsules were 27.2% and 82.1%，and the average particle size was 8.1 μm.The structure of cinnamyl alcohol microcapsules was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy.The results showed that cinnamyl alcohol was effectively embedded in the microcapsules.The addition of cinnamyl alcohol microcapsules（50 mg/stick）in cigarette filter rod could enhance the aroma of cigarettes，improve the smoothness and softness of smoke，and increase the moist feeling.The puff⁃by⁃puff release of cinnamyl alcohol microcapsules was uniform and stable.After 60 days of storage，the content of cinnamyl alcohol in total smoke of cigarettes decreased slowly from 2.34 μg/stick to 2.08 μg/stick，and the storage stability was improved.

Key words: Microcapsule, Cinnamyl alcohol, Sodium alginate, Spray drying, Cigarette, Puff?by?puff release

中图分类号:

S572
TS49

郭洪辉, 张峰, 谢全灵, 张廷贵, 刘雯, 黄延俊, 周培琛, 茅中一, 洪专. 肉桂醇微胶囊的制备工艺及其在卷烟中的应用[J]. 河南农业科学, 2022, 51(6): 172-180.

GUO Honghui, ZHANG Feng, XIE Quanling, ZHANG Tinggui, LIU Wen, HUANG Yanjun, ZHOU Peichen, MAO Zhongyi, HONG Zhuan. Preparation of Cinnamyl Alcohol Microcapsules and Their Application in Cigarette[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2022, 51(6): 172-180.

图/表 7

参考文献

［1］李希哲，黄海燕，赵威，等.桂枝化合物的分离与鉴定及神经保护作用［J］.沈阳药科大学学报，2016，33（1）：14⁃19.
LI X Z，HUANG H Y，ZHAO W，et al.Isolation and identification of chemical constituents from twigs of Cinnamomum cassia Presl （Lauraceae） and their neuroprotective activities ［J］.Journal of Shenyang Pharmaceutical University，2016，33（1）：14⁃19.
［2］伍彩红，冯冲，杨丽，等.一测多评法测定肉桂药材中4种挥发油类成分［J］.中国药学杂志，2019，54（5）：400⁃406.
WU C H，FENG C，YANG L，et al.Determination of four essential oils in cinnamomum cassia by quantitative
analysis of multi⁃components by single marker［J］.Chinese Pharmaceutical Journal，2019，54（5）：400⁃406.
［3］王晋，刘志华，张涛等.肉桂酸改性醋酸纤维素的合成及其对烟气中氨的吸附［J］.合成纤维工业，2019，42（4）：36⁃39.

WANG J，LIU Z H，ZHANG T，et al.Synthesis of cinnamic acid modified cellulose acetate and adsorption mechanism of ammonia in smoke［J］.China Synthetic Fiber Industry，2019，42（4）：36⁃39.

［4］许春平，俞金伟，郑凯，等.肉桂醛微胶囊的制备及在卷烟中的应用［J］.香料香精化妆品，2017（2）：23⁃27.
XU C P，YU J W，ZHENG K，et al.Preparation of cinnamaldehyde microcapsules and its application in cigarette［J］.Flavour Fragrance Cosmetics，2017（2）：23⁃27.
［5］陈鸿雁，陈善全，宋伟，等.β-环糊精与肉桂醇包结物的制备及包结性能的研究［J］.化学研究与应用，2014，26（4）：566⁃571.
CHEN H Y，CHEN S Q，SONG W，et al.Preparation and structural behaviour of the inclusion complex of
β⁃cyclodextrin and cinnamyl alcohol［J］.Chemical Research and Application，2014，26（4）：566⁃571.
［6］HU Q R，LI X，CHEN F，et al.Microencapsulation of an essential oil（cinnamon oil）by spray drying：Effects of wall materials and storage conditions on microcapsule properties［J］.Journal of Food Process Preserve，2020，44：e14805.
［7］OZDEMIR N， BAYRAK A， TAT T， et al.Microencapsulation of basil essential oil：Utilization of gum arabic/whey protein isolate/maltodextrin combinations for encapsulation efficiency and in vitro release［J］.Journal of Food Measurement and Characterization，2021，15：1865⁃1876.
［8］CAMPELO P H，SANCHES E A，FERNANDES R V B，et al.Stability of lime essential oil microparticles produced with protein⁃carbohydrate blends［J］.Food Research International，2018，105：936⁃944.
［9］包秀萍，王松峰，何雪峰，等.薄荷油微胶囊的制备及其在卷烟中的应用［J］.河南农业科学，2013，42（3）：146⁃149.
BAO X P，WANG S F，HE X F，et al.Preparation of peppermint oil microcapsules and their application in cigarette［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2013，42（3）：146⁃149.
［10］徐达，苏加坤，蔡继宝，等.补骨脂挥发油微胶囊包埋工艺优化及其在卷烟中的应用［J］.河南农业科学，2015，44（7）：148⁃152.
XU D，SU J K，CAI J B，et al.Optimization of microencapsulation of psoralen volatile oil by β⁃cyclodextrin and application of microcapsules in cigarettes［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2015，44（7）：148⁃152.
［11］ANDREA F B，LUCA R，LORELLA G，et al.Alginate/maltodextrin and alginate/shellac gum core⁃shell capsules for the encapsulation of peppermint essential oil［J］.International Journal of Biological Macromolecules，2020，162：1293⁃1302.
［12］陈豫，胡伟，王宇，等.生姜、大蒜提取液和海藻酸钠复合处理对茵红李的保鲜效果［J］.河南农业科学，2017，46（9）：104⁃109.

CHEN Y，HU W ，WANG Y，et al.Effect of Composite application of sodium alginate and extraction from ginger and garlic on preservation of Yinhong plum［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2017，46（9）：104⁃109.
［13］张伯池，张凯，杨春雷，等.海藻酸钠对蛋鸡生产性能、蛋品质及粪便中氨气与硫化氢的影响［J］.山西农业科学，2021，49（6）：777⁃780.
ZHANG B C，ZHANG K，YANG C L，et al.Effects of sodium alginate on the production performance，egg quality and ammonia and hydrogen sulfide in the feces of laying hens［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2021，49（6）：777⁃780.
［14］许春平，刘远上，贾学伟，等.喷雾冷凝法制备肉桂醛微胶囊的研究［J］.食品研究与开发，2016，37（22）：106⁃110.
XU C P，LIU Y S，JIA X W，et al.Preparation of microcapsules of cinnamaldehyde by spray condensation method［J］.Food Research and Development，2016，37（22）：106⁃110.
［15］李荣，彭颖，姜子涛.大豆分离蛋白包埋肉桂精油微胶囊及精油的化学成分［J］.农产品加工学刊，2012（11）：49⁃52.
LI R，PENG Y，JIANG Z T.Microencapsuls of soybean protein isolated including cinnamon essential oil and its chemical composition［J］.Academic Periodical of Farm Products Processing，2012（11）：49⁃52.
［16］凌敏，王天禹，栗莉.肉桂醛电解还原制备肉桂醇的研究［J］.应用化工，2011，40（3）：483⁃485.
LING M，WANG T Y，LI L.Study on the preparation of the cinnamyl alcohol by electro⁃reduction with cinnamaldehyde［J］.Applied Chemical Industry，2011，40（3）：483⁃485.
［17］刘云，张川，张传杰，等.氧化淀粉的氧化度对其交联海藻酸钠/明胶互穿网络膜性能的影响［J］.高分子学报，2015（4）：374⁃381.
LIU Y，ZHANG C，ZHANG C J，et al.The Effect of oxidation degree of oxidized starch on the properties of sodium alginate /gelatin IPNs crosslinked with oxidized starch［J］.Acta Polymerica Sinica，2015（4）：374⁃381.
［18］王倩倩，张林，张刚强，等.Ca2+交联半互穿网络对海藻酸钠/羟丙基甲基纤维素共混膜机械性能的影响［J］.纤维素科学与技术，2019，27（3）：15⁃22.
WANG Q Q，ZHANG L，ZHANG G Q，et al.Effect of Ca2+ crosslinked semi⁃interpenetrating network on mechanical properties of sodium alginate/hydroxypropyl methylcellulose blend film［J］.Journal of Cellulose Science and Technology，2019，27（3）：15⁃22.
［19］陈曦，卢立新，丘晓琳，等.内嵌混合乳化剂微球的海藻酸钠食品抗菌包装膜的机械和释放性能研究［J］.中国食品学报，2019，19（8）：166⁃172.
CHEN X，LU L X，QIU X L，et al.Studies on mechanical and release properties of sodium alginate bio⁃based food
packaging films embedded with cinnamon essential oil microspheres encapsulated in mixed emulsifiers［J］.Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology，2019，19（8）：166⁃172.
［20］邓伶俐，罗仕园，谭林立，等.天然高分子乳化特性研究进展［J］.食品与发酵工业，2021，47（24）：308⁃313．
DENG L L，LUO S Y，TAN L L，et al. Research progress of the emulsifying properties of biopolymer［J］.Food
and Fermentation Industries，2021，47（24）：308⁃313.
［21］石春韬，李萍，舒婷，等.肉桂油-β-环糊精纳米微胶囊的超声波法制备与表征［J］.食品工业科技，2016，37（18）：307⁃311.
SHI C T，LI P，SHU T，et al.Ultrasonic preparation and characterization of cinnamon oil⁃β⁃cyclodextrin nanocapsules［J］.Science and Technology of Food Industry，2016，37（18）：307⁃311.
［22］白晓莉，龚荣岗，董伟，等.树花精油微胶囊的制备工艺及其在卷烟中的应用研究［J］.食品工业，2013，34（7）：28⁃31.
BAI X L，GONG R G，DONG W，et al.Preparation and optimization on the controlled⁃release of gelatin sodium
alginate compound based on essential oils from tea flower by subcritical water［J］.Food Industry，2013，34（7）：28⁃31.
［23］崔雨琪，邓婷，丁莎，等.聚乳酸-活性炭-异戊酸乙酯复合膜的制备及其缓释性能［J］.湖南农业大学学报（自然科学版），2020，46（6）：664⁃669．
CUI Y Q，DENG T，DING S，et al.The preparation of composite film of ethyl isovalerate⁃active carbon⁃polylactic acid and its slow⁃release property［J］.Journal of Hunan Agricultural University （Natural Sciences），2020，46（6）：664⁃669.
［24］巩效伟，张霞，陆欣宇，等.β-环糊精微胶囊的制备及其在电子烟烟液中的应用［J］.烟草科技，2019，52（4）：33⁃43.
GONG X W，ZHANG X，LU X Y，et al.Preparation of β⁃cyclodextrin microcapsules and their application in electronic cigarette liquids［J］.Tobacco Science&Technology，2019，52（4）：33⁃43.
［25］MEHRAN M，MASOUM S，MEMARZADEH M.Microencapsulation of mentha spicata essential oil by spray drying：Optimization，characterization，release kinetics of essential oil from microcapsules in food models［J］.Industrial Crops & Products，2020，154：112694.
［26］李宏英，王鸿博，傅佳佳，等.明胶-海藻酸钠制备薄荷油微胶囊的工艺优化［J］.高分子材料科学与工程，2019，35（9）：142⁃149.
LI H Y，WANG H B，FU J J，et al.Optimization of preparation technology of peppermint oil microcapsules in gelatin⁃sodium alginate ［J］.Polymer Materials Science and Engineering，2019，35（9）：142⁃149.

[1]	许克静, 杨泽恩, 杨金初, 陈小龙, 梁淼, 冯颖杰, 高明奇, 刘文召, 马胜涛, 张峻松. 滤棒载香型卷烟中柠檬烯的烟气转移行为及贮存稳定性研究[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 162-171.
[2]	胡志忠, 冯衍闯, 宋凌勇, 胡超, 务文涛, 吕阳波, 梁淼, 张峻松. 加热卷烟调香常用12 种醛酮类香料的熔融及热解特性研究[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 172-180.
[3]	郜明, 张洪召, 高复高, 王国园, 李杰, 孙姝雅, 王宇, 王刘东, 雷添, 张峻松, 梁淼. 不同切丝宽度中支卷烟的包灰性能、主流烟气及感官质量变化规律[J]. 河南农业科学, 2023, 52(10): 172-180.
[4]	吴长伟, 弓新国, 郑琳, 张勃, 蒋美红, 李学杉, 黄志强, 普兴伟, 吴明美, 李仙. HF-09菌株降解烟梗纤维素及其休止细胞发酵产香效果[J]. 河南农业科学, 2021, 50(6): 171-180.
[5]	张运红, 杨占平, 黄绍敏, 郭斗斗, 杜君, 和爱玲, 杨焕焕. 聚磷酸铵添加生物源增效剂对小麦产量及磷素利用效率的影响[J]. 河南农业科学, 2021, 50(2): 8-18.
[6]	岳华峰，石炬，李晓红，刘志晖. 陈化条件对卷烟物理指标和有害成分的影响[J]. 河南农业科学, 2018, 47(3): 155-160.
[7]	陈豫，胡伟，王宇，李燕，程戴慧. 生姜、大蒜提取液和海藻酸钠复合处理对茵红李的保鲜效果[J]. 河南农业科学, 2017, 46(9): 104-109.
[8]	梁淼，李瑞丽，程传玲，李晓，王建民. 降低卷烟烟气有害成分的滤嘴用纳米材料研究进展[J]. 河南农业科学, 2016, 45(3): 9-13.
[9]	张运红，孙克刚，和爱玲，杜君，吴政卿. 喷施海藻酸钠寡糖对小麦幼苗生长发育和抗旱性的影响[J]. 河南农业科学, 2016, 45(2): 56-61.
[10]	王娟娟，陈海军，许自成，耿峰，田占军，陈云堂. 辐照加工对烟叶和卷烟质量的影响及其安全性评价[J]. 河南农业科学, 2015, 44(9): 7-10.
[11]	徐达，苏加坤，蔡继宝，罗娟敏，张文惠. 补骨脂挥发油微胶囊的工艺优化及其在卷烟中的应用[J]. 河南农业科学, 2015, 44(7): 148-152.
[12]	黄天辉，张静，田兆福，韩倩宜，刘茜，席源，周钢. 中草药添加剂降低卷烟有害物质研究进展[J]. 河南农业科学, 2015, 44(4): 4-8.
[13]	靖德军，邓志斌，刘刚，饶国华，周瑾，梅建华，刘熙，曾健. 干法再造烟叶掺配量对卷烟品质的影响[J]. 河南农业科学, 2015, 44(3): 156-160.
[14]	李晓，郭贞贞，姚二民，张超帅，纪晓楠，丁美宙. 造粒法茶叶包埋颗粒在卷烟过滤器中的应用[J]. 河南农业科学, 2014, 43(10): 141-145.
[15]	毕薇，师建全，杨蕾，刘煜宇，何雪峰，李仙. 雪茶提取物在卷烟增香降害中的应用研究[J]. 河南农业科学, 2013, 42(9): 146-151.