一种含美拉德反应中间体的彩色卷烟纸及其制备方法
阅读说明：本技术 一种含美拉德反应中间体的彩色卷烟纸及其制备方法 (Colored cigarette paper containing Maillard reaction intermediate and preparation method thereof ) 是由 雷声 王晋 刘亚 刘秀明 段焰青 李源栋 高莉 王猛 于 2021-07-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种含美拉德中间体的彩色卷烟纸,在卷烟纸的双面使用彩色染料进行染色,即得到所述含美拉德中间体的彩色卷烟纸；所述彩色染料为经饱和双氧水氧化后的多肽与还原糖的美拉德中间体。本发明还公开了所述含美拉德中间体的彩色卷烟纸的制备方法。本发明的含美拉德中间体的彩色卷烟纸色牢度高、不容易掉色、安全性高、成本低、且具有潜在特定香味的优点。(The invention discloses a colored cigarette paper containing a Maillard intermediate, wherein colored dyes are used for dyeing the two sides of the cigarette paper to obtain the colored cigarette paper containing the Maillard intermediate; the color dye is a Maillard intermediate of polypeptide and reducing sugar oxidized by saturated hydrogen peroxide. The invention also discloses a preparation method of the colored cigarette paper containing the Maillard intermediate. The colored cigarette paper containing the Maillard intermediate has the advantages of high color fastness, difficult fading, high safety, low cost and potential specific fragrance.)
技术领域
本发明属于烟用材料领域，具体涉及一种含美拉德反应中间体的彩色卷烟纸及其制备方法。
背景技术
卷烟纸用于包裹香烟烟丝柱，是卷烟辅料“三纸一棒”中的重要组成部分。卷烟纸直接参与烟支的燃烧，对着烟气有着特殊和直接的影响。随着卷烟的个性化、差异化的发展，彩色卷烟纸逐渐成为一种发展趋势。
目前所使用的彩色卷烟纸多以合成色素染色、天然色素或天然产物提取物为主。合成色素通常采用的为偶氮类染料，其材料本身及其燃烧裂解产物存在安全性风险；天然色素或天然产物提取物则由于其稳定性差导致其色牢度较差，同时其成本也十分昂贵。
美拉德反应中间体具有吸湿性，在湿热和有氧状态下稳定性较差。但美拉德反应中间体经饱和双氧水氧化后色泽鲜艳，具有制备彩色卷烟纸的潜质；同时美拉德反应中间体为非挥发性的，其本身无气味，但在燃吸过程中能产生香气物质，显著改善卷烟燃吸品质，具有增加卷烟香气的特性。
本发明首次将美拉德反应中间体用于卷烟纸中。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术不足，提供一种以经饱和双氧水氧化后美拉德反应中间体的物质为着色剂，通过涂布法对卷烟纸进行双面涂布，得到的彩色卷烟纸色牢度好、安全高、成本低，且具有潜香物质。
本发明目的通过下列技术方案予以实现：
本发明第一方面公开了一种含美拉德中间体的彩色卷烟纸，在卷烟纸的双面使用彩色染料进行染色，即得到所述含美拉德中间体的彩色卷烟纸；所述彩色染料为经饱和双氧水氧化后的多肽与还原糖的美拉德中间体。
优选地，所述经饱和双氧水氧化后的多肽与还原糖的美拉德中间体的制备方法包括如下步骤：
①将多肽1重量份和2-10重量份的还原糖溶于4-20重量份的溶剂中，调节pH值至7-9，然后加热至60-90℃，反应5-8h后冷却到室温；
②调节pH值至7-9，在温度100-120℃下加入0.5-1重量份的饱和双氧水，反应24-48小时后，得到美拉德中间体的分散液。
优选地，步骤①所述的多肽为小麦低聚肽、玉米低聚肽、大豆低聚肽或酶解酪素中的一种或几种，其分子量分别为500-2000；所述的还原糖为果糖、阿拉伯糖或蜂蜜中的一种或多种。
优选地，步骤①的溶剂为水、丙二醇或甘油中的一种或多种混合物。
优选地，步骤①调节pH值使用KOH，步骤②调节pH值使用K2CO3。
本发明第二方面公开了所述的含美拉德中间体的彩色卷烟纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将美拉德中间体的分散液加水调整使得美拉德中间体与水的质量比为1∶(1-10)，超声1-3h后即为着色剂溶液；
(2)使用步骤(1)的着色剂溶液对卷烟纸进行双面涂布染色；干燥后即得到所述的含美拉德中间体的彩色卷烟纸。
优选地，对卷烟纸进行双面涂布染色之前，向着色剂溶液中加入卷烟纸助剂，所述卷烟纸助剂为柠檬酸钾或苹果酸钾中的一种或两种。
本发明的有益效果：
1、本发明首次使用经双氧水氧化后的美拉德中间体作为彩色色素用于卷烟纸的涂布，得到的卷烟纸具有耐磨色牢度和光照色牢度高、不容易掉色、安全性高、成本低、且具有潜在特定香味的优点。本发明的彩色色素可以与其他色素联合使用，以提高卷烟纸的色彩色泽及其他品质。本发明的卷烟纸也可以用于入口的食品包装。
2、本发明通过优选多肽同时控制温度和时间等反应条件，通过控制多肽与还原糖反应，得到白色或乳白色的美拉德反应中间体，通过饱和双氧水的氧化得到的美拉德反应中间体得到彩色色素。用于卷烟纸双面涂覆，卷烟纸色泽均匀稳定，耐磨色牢度和光照色牢度高，不容易掉色；且具有提升卷烟抽吸品质的作用，安全性也能得到保证。
3、美拉德完全反应的产物具有明显的特征香味，但其挥发性较强且稳定性较差。而美拉德反应中间体无挥发性，其本身无气味，但在卷烟燃吸过程中能够继续进行美拉德反应产生香气。本发明的美拉德中间体用于卷烟纸中能够显著改善卷烟燃吸品质，具有增香物质的特性。
4、本发明的彩色卷烟纸的制备方法工艺简单，可以直接用现有卷烟纸生产设备生产，成本低，易于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容作进一步地解释说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
称取分子量为500的小麦低聚肽1重量份，果糖2重量份，加入溶剂水3重量份和丙二醇1重量份，完全溶解后，加入反应釜中，氢氧化钾调节pH值至7，密封，加热至60℃下，反应8h，冷却到室温。
然后用碳酸钾调节pH值至7，在温度100℃，加入0.5重量份的饱和双氧水，搅拌反应48小时，得到美拉德中间体的分散液。
向美拉德中间体的分散液中加入适量的柠檬酸钾，加入水调整使得美拉德中间体与水的质量比为1∶5，超声1h混合均匀即为着色剂溶液；然后对卷烟纸进行双面染色，干燥后即得到所需的含美拉德中间体的彩色卷烟纸；得到的卷烟纸为淡黄色，色泽鲜艳，具有一定的烤香。
实施例2
称取分子量为2000的玉米低聚肽0.5重量份、分子量为1000的大豆低聚肽0.5重量份，果糖5重量份、阿拉伯糖5重量份，加入溶剂水18重量份和甘油2重量份，完全溶解后，加入反应釜中，氢氧化钾调节pH值至9，密封，加热至90℃，反应8h，冷却至室温。
然后用碳酸钾调节pH值至9，在温度120℃下，加入1重量份的饱和双氧水，搅拌反应24小时，得到美拉德中间体的分散液。
向美拉德中间体的分散液中加入适量的苹果酸钾，加入水调整使得美拉德中间体与水的质量比为1∶10，超声1h混合均匀即为着色剂溶液，对卷烟纸进行双面染色，即得到所需的含美拉德中间体的彩色卷烟纸。得到的卷烟纸为土黄色，具有一定的烘焙香。
实施例3
称取分子量为1000的酶解酪素1重量份，果糖4重量份、黑蜂蜂蜜4重量份，加入溶剂水8重量份和甘油2重量份，完全溶解后，加入反应釜中，氢氧化钾调节pH值至8，密封，加热至80℃，反应6h，冷却至室温。
然后用碳酸钾调节pH值至8.5，在温度110℃下，加入0.75重量份的饱和双氧水，搅拌反应36小时，得到美拉德中间体的分散液。
向美拉德中间体的分散液中加入适量的苹果酸钾，加入水调整使得美拉德中间体与水的质量比为1∶2，超声1h混合均匀即为着色剂溶液，对卷烟纸进行双面染色，即得到所需的含美拉德中间体的彩色卷烟纸；得到的卷烟纸为黑色，具有烘烤香。
对照例1
采用实施例3相同的制备方法，不进行饱和双氧水处理步骤，制备得到对照彩色卷烟纸，将实施例3的卷烟纸和对照卷烟纸放置在40℃、相对湿度60％的恒温恒湿箱中一周，然后采用色差仪进行分析其色差，所得数据如下表1所示。
表1色牢度数据
ID
实施例3得到的黑色卷烟纸
对照彩色卷烟纸
色差ΔE
3.682
8.792
由表1可知，未进行饱和双氧水处理步骤所得的彩色卷烟纸，其色牢度明显降低。
对照例2
选择与实施例3相同物理特性的白色卷烟纸a、进口某品牌的合成色素黑色卷烟纸b、国产某品牌的天然色素黑色卷烟纸c作为对照样、以及实施例3所得的黑色卷烟纸进行以下对照试验。
偶氮检测：
按照YQ/T 62-2015《烟用纸张中可释放出特定芳香胺的偶氮染料的测定气相色谱-质谱联用法》所得数据如下表2所示。
表2芳香胺含量数据
ID
a
b
c
实施例3得到的黑色卷烟纸
总芳香胺含量：ng/Kg
1.2
243.5
24.3
2.8
由表2可知，本发明所得的黑色卷烟纸中的芳香胺含量远低于对照样，具有较好的安全性。
色牢度检测：
将上述a、b和c卷烟纸及实施例3得到的黑色卷烟纸放置在太阳光下照射一周，然后采用色差仪进行分析其色差，所得数据如下表3所示：
表3色牢度数据
ID
a
b
c
实施例3得到的黑色卷烟纸
色差ΔE
0.412
1.321
6.871
1.035
由表3可知，本发明所得的黑色卷烟纸的日照色牢度明显的优于对照样，具有较好的色牢度。
卷烟感官评价：
将上述卷烟纸采用云南中烟工业有限责任公司某牌号的叶组配方制备成卷烟烟支进行感官评价，其香气评价结果如表4所示：
表4感官评价数据
由表4可知，本发明所得的黑色卷烟纸卷制的烟支，其特征香气风格明显。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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