一种降低烟草中尼古丁含量的方法与流程

本技术涉及烟草制备的，更具体地说，它涉及一种降低烟草中尼古丁含量的方法。

背景技术：

1、烟草的主要栽培区在巴西、中国、古巴、印度和美国。据报道烟草年产量为670万吨。在烟草工业生产中，每年至少产生30万吨含高浓度尼古丁的烟草加工废弃物。

2、尼古丁(nicotine)，又名烟碱，是烟草中的主要生物碱，也是烤烟的主要有害成分。其化学分子式为c10h14n2，分子量为162.234，化学名称为1-甲基-2-(3-吡啶)-吡咯烷，属于杂环化合物。尼古丁不易分解，具有挥发性，呈碱性，能够与多种酸反应生成盐。尼古丁易溶于乙醚、氯仿、乙醇等有机溶剂；且易溶于水，60℃以下能与水以任何比例互溶，水溶液呈弱碱性，具有随水蒸汽挥发而不分解的独特性质。

3、尼古丁作为中枢神经兴奋剂的一种，吸食后可以使人产生心理和生理上的强烈依赖，成为瘾性物质。此外，若摄入大剂量的尼古丁，可痹抑心脏，抑制中枢神经系统，而且还会使血液流量减缓，血液粘稠度增加，心脏的供血量减缓以及产生心绞痛等，严重时能引发心脏病而致死。因此降低烟草中尼古丁含量是必要的。

4、相关方法中对烟草脱除尼古丁的方法包括以下步骤：将尼古丁含量高于3％的烟叶进行复烤，然后在55-75℃温度下浸泡于溶剂中5-30s；再进行脱水干燥，制得成品烟片。其中，溶剂选自丙二醇的水溶液、甘油的水溶液和可可粉的水溶液中的任意一种。可可粉的水溶液的浓度为0.2-3wt％；丙二醇的水溶液中含有丙二醇1-5wt％，甘油的水溶液中含有甘油1-5wt％。以该方法处理烟叶后，能够使得烟叶中尼古丁的含量降低，自3.47wt％降低至2.47-2.85wt％。

5、尽管该方法会使得烟叶中尼古丁的含量降低，但是烟叶中仍然有至少2.47wt％的尼古丁。基于对人体健康的考虑，进一步降低烟草中尼古丁含量是必要的。

技术实现思路

1、为了进一步降低烟草中尼古丁的含量，本技术提供一种降低烟草中尼古丁含量的方法。

2、本技术提供的一种降低烟草中尼古丁含量的方法采用如下的技术方案：

3、一种降低烟草中尼古丁含量的方法，包括以下步骤：

4、将复拷好的烟叶浸泡于改性纳米气泡水中，浸泡搅拌，干燥，即可；

5、所述改性纳米气泡水包括以下体积百分比的组分：5-15％磁化水，盐酸溶液0-5％，余量的纳米气泡水。

6、气泡的粒径越小其表面张力越大，比表面积就越大，因此在单位体积内能够形成更大的气液界面，这一特性使得纳米气泡可吸附性面积增大；此外，纳米气泡表具有表面活性剂特性，对溶液中的阳离子具有吸引力。因此，纳米气泡的大比表面积和吸附性表面使得纳米气泡能够有效地吸附周围溶液中带相反电荷的分子和/或小颗粒。而磁化水的是经磁场处理后带有一定能量的水，其对物质的吸附性更强。在纳米气泡水中添加一定量的磁化水，以显著强化纳米气泡水的吸附能力。尼古丁是易溶解在水中的，磁化水改性的纳米气泡水可以溶解尼古丁，也强烈吸附尼古丁；尼古丁被吸附至纳米气泡上之后，水中溶解的尼古丁含量减少，使得溶液中尼古丁的含量减少后，也将促进尼古丁从烟叶中溶出，最终在多方面的作用下显著提高了烟叶中尼古丁的脱除效果。在该过程中，可能是磁化水和纳米气泡相互作用，显著强化了其表面能，以显著提高了纳米气泡对物质的吸附、溶解作用。

7、在该方案中，若是磁化水的添加量过少，其对纳米气泡的作用不显著，使得烟叶中尼古丁的脱除率变化不大；但是磁化水的添加量过多时，也对烟叶中尼古丁的脱除是不利的：磁化水过多，将对纳米气泡的影响较大，使得纳米气泡的表面张力改变，导致纳米气泡破裂，影响纳米气泡在水中的稳定性，进而影响烟叶中尼古丁的脱除效果。因此，以上添加量的磁化水能够起到强化纳米气泡吸附和溶解能力的效果，而不是大量裂解纳米气泡的效果；因此最终显著提高烟叶中尼古丁脱除率。

8、另外，该方案中添加少量的盐酸溶液，尼古丁与盐酸反应生成盐，而尼古丁盐的阳离子和纳米气泡的吸附能力更强，进一步提高烟叶中尼古丁的脱除效果。

9、在一些实施方案中，所述改性纳米气泡水中磁化水的体积百分比为5-8％、6-9％、10-11％、10.5-13％、12.5-14％或者13-15％。在一个具体实施例中，所述改性纳米气泡水中磁化水的体积百分比为5％、7.2％、8.6％、9.4％、10.8％、11.7％、12.6％、13.1％、14.5％或者15％。

10、在一些实施方案中，所述改性纳米气泡水中盐酸溶液的体积百分比为0-2％、1.5-3.2％、2.8-4.6％或者4.1-5.0％。在一个具体实施例中，所述改性纳米气泡水中盐酸溶液的体积百分比为0.5％、1.2％、2.8％、3.4％、4.3％、或者5％。部分实施方案中，不添加盐酸溶液，仅仅以纳米气泡水和磁化水制备改性纳米气泡水时，该改性纳米气泡水对烟叶中尼古丁的脱除效果也较佳。

11、可选的，所述改性纳米气泡水包括以下体积百分比的组分：8-12％磁化水，盐酸溶液0-5％，余量的纳米气泡水。

12、通过采用上述技术方案，进一步优化磁化水的添加量，以提高改性纳米气泡水对烟叶中尼古丁的脱除效果。

13、可选的，所述纳米气泡水中纳米气泡含量为(1-3)×108个/ml，纳米气泡的粒径为5-500nm。

14、在以上方案中，纳米气泡水中的纳米气泡的粒径分布在5-500nm的范围内，但是大部分气泡主要在100-300nm的粒径范围内。

15、可选的，所述磁化水的制备方法包括以下步骤：将水置于4-12t的磁场下磁化10-30min。

16、通过采用上述技术方案，制备得到能量适当的磁化水，以获得更高的烟叶中尼古丁脱除率。以过高磁场强度、过长磁化时间处理得到的磁化水改性得到改性纳米气泡水，该改性纳米气泡水处理烟叶后，尼古丁的脱除率反而不高。其原因可能在于：磁场强度过高、磁化时间过长，将使得磁化水能量过大；过大能量的磁化水将对纳米气泡带来负面影响，使得纳米气泡大量破裂，进而导致烟叶中尼古丁脱除率不高。

17、可选的，所述磁化水的制备方法包括以下步骤：将水置于5-8t的磁场下磁化20-30min。

18、在一些实施方案中，制备磁化水时磁场强度为4-5.2t、5-6.5t、5.8-7.2t、6.5-7.8t、7-8.6t、7.9-9.4t、9-10.8t、10.2-11.7t或者11.4-12t。在一个具体实施例中，制备磁化水时磁场强度为4t、4.8t、5.1t、5.7t、6.1t、6.9t、7.4t、8.6t、9.3t、10.9t、11.2t或者12t。在一些实施方案中，制备磁化水时磁化时间为10-16min、13-18min、17-22min、20-28min或者26-30min。在一个具体实施例中，制备磁化水时磁化时间为10min、16min、19min、24min、29min或者30min。

19、通过采用上述技术方案，进一步优化制备磁化水时的磁场强度和磁化时间，以提高烟叶中尼古丁的脱除率。

20、可选的，浸泡搅拌为一次浸泡搅拌或者多次浸泡搅拌，每次浸泡搅拌的时间为10-20s。

21、在一些实施方案中，每次浸泡搅拌的时间为10-16s、15-19s或者18-20s。在一个具体实施例中，每次浸泡搅拌的时间为10s、12s、15s、17s或者20s。

22、可选的，所述改性纳米气泡水中所述盐酸溶液的体积百分含量为1-2％。

23、通过采用上述技术方案，在制备改性纳米气泡水的时候若是在其中添加盐酸溶液，添加的盐酸溶液的量在以上范围内时，能够获得更高的烟叶中尼古丁脱除率。

24、可选的，所述盐酸溶液中盐酸含量为2-10wt％。

25、通过采用上述技术方案，盐酸溶液中盐酸的含量应该是适宜的：盐酸含量过高，过量的盐酸给予纳米气泡强烈的外部刺激，使得纳米气泡破裂的情况严重；同时盐酸含量太高也会影响处理后烟叶的感官感受，降低烟叶的品质。

26、在一些实施方案中，盐酸溶液中盐酸含量为2-5wt％、4-8wt％或者7-10wt％。在一个具体实施例中，盐酸溶液中盐酸含量为2wt％、3.4wt％、4.2wt％、5.8wt％、6.9wt％、7.4wt％、8.3wt％、9.6wt％或者10wt％。

27、可选的，干燥后烟叶的水含量为10-50wt％。

28、在一些实施方案中，干燥后烟叶的水含量为10-18wt％、15-24wt％、22-37wt％、31-40wt％、38-46wt％、或者45-50wt％。在一个具体实施例中，干燥后烟叶的水含量为10wt％、13.4wt％、18.2wt％、21.6wt％、24.7wt％、26.9wt％、30.4wt％、34.6wt％、35.7wt％、38.6wt％、41.3wt％、45.2wt％、47.7wt％、49.6wt％或者50wt％。

29、可选的，处理后得到的烟叶中尼古丁含量为1.8-2.3wt％。

30、综上所述，本技术具有以下有益效果：

31、1、本技术以磁化水改性纳米气泡水，以得到的改性纳米气泡水处理烟叶，该方法能够显著提高烟叶中尼古丁的脱除率，以提供一种尼古丁含量低的烟叶。

32、2、本技术进一步在改性纳米气泡水中添加适量的盐酸溶液以进一步提高烟叶中尼古丁的脱除率。