環(huán)糊精在煙草行業(yè)中的應(yīng)用之研究進展

李學紅 郭洋 王相凡 于國強 丁紅營 楊峰 許紅濤

關(guān)鍵詞：環(huán)糊精;包埋特性;減焦降害;煙草加香;成分檢測

Key words：cyclodextrins;embedment property;reducing tar and decreasing damage;tabacco flavoring;component detection

摘要：對環(huán)糊精應(yīng)用于煙草行業(yè)減焦降害、加香、成分檢測等方面的研究進展與現(xiàn)狀進行綜述，指出：環(huán)糊精對煙氣中有害成分的包埋，可以減輕有害成分被人體吸入的程度;環(huán)糊精對煙草風味成分、煙用香精香料的包埋，可以使香氣持續(xù)微量釋放，增加卷煙煙氣的香味量，改善香氣質(zhì);環(huán)糊精對客體的包埋，對客體分子結(jié)構(gòu)具有手性識別能力，可用于煙草成分中同分異構(gòu)體的檢測;環(huán)糊精與抗氧化功能成分的包埋物添加于煙草，有助于提高卷煙保健功能;環(huán)糊精的添加也能提高卷煙的增潤功能和穩(wěn)定性.但是環(huán)糊精在煙草行業(yè)的總體應(yīng)用水平還不高，未來的研究重點將集中在：1）利用不同類型的環(huán)糊精對各種有害成分和香味組分的截留與緩釋特點，開發(fā)混合環(huán)糊精應(yīng)用技術(shù)以提高保香降焦的效果;2）利用環(huán)糊精的包埋能力進行保香，以解決再造煙葉生產(chǎn)過程中真空濃縮及熱干燥工序煙草風味成分大量損失的問題;3）利用環(huán)糊精優(yōu)良的乳化特性，制備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的水包油乳化體系，通過噴霧或涂抹添加于卷煙，賦予煙草制品特殊的功能特性.

Abstract：The research progress and present situation of cyclodextrin being applied to tobacco industry were reviewed， including the reducing tar and reducing damage， tobacco flavoring and component detection. It was pointed out that the embedment of harmful components in tobacco smoke could reduce the inhalation degree of harmful components. The embedment of tobacco flavor components and fragrances following the addition of cyclodextrin could lead to the continuous release of aroma， thereby increasing the aroma content of cigarette smoke and improving the aroma quality. The embedment of the object by cyclodextrin had chiral recognition ability to the molecular structure of the object， which could be used for the detection of isomers in various components of tobacco. The embedment of antioxidant components by cyclodextrin and their addition into tobacco could improve the health function of tobacco. The addition of cyclodextrin could improve the moisturizing function and stability of tobacco. However， the overall application of cyclodextrin in tobacco industry was still limited and the future research should focus on as follows：1） Utilizing the characteristics of different types of cyclodextrins to intercept and sustain the release of harmful components and aroma components to develop the mixed cyclodextrin application technology and improve the effect of aroma retention and tar reduction.2） Using the embedment ability of cyclodextrin to preserve aroma， in order to solve the loss of tobacco flavor components during the vacuum concentration and hot drying process in reconstituted tobacco industry.3） Using the excellent emulsifying properties of cyclodextrins to prepare the oil/water emulsion system with stable network structure， which was added into the cigarette by spraying or smearing method， giving the tobacco products special functional characteristics.

0 引言

中式卷煙生產(chǎn)的核心是“低焦油、低危害、高香氣”.如何降低卷煙中有害成分及焦油含量，防止煙草中香味物質(zhì)損失、增進卷煙香味，一直是煙草加工業(yè)面臨的主要問題.環(huán)糊精（CD）是一類由淀粉生物轉(zhuǎn)化而得到的環(huán)狀麥芽低聚糖，其分子呈中空的圓錐形結(jié)構(gòu)，具有包埋疏水性客體的特性，能夠提高被包埋物的水溶性、穩(wěn)定性，可實現(xiàn)緩釋和靶向運輸?shù)萚1].環(huán)糊精的這種優(yōu)良包埋特性在煙草行業(yè)有十分突出的應(yīng)用優(yōu)勢.研究發(fā)現(xiàn)[2]，環(huán)糊精可以包埋煙草中有害成分以減少其釋放，還可以通過包埋煙草風味成分來增香或降低其貯存過程中的香味損失等，從而達到提高香煙品質(zhì)的目的.

環(huán)糊精在煙草生產(chǎn)加工領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力，目前國內(nèi)外相關(guān)文獻資料大多為環(huán)糊精在煙草領(lǐng)域應(yīng)用方面的專利.本文擬對研究論文和專利文獻進行梳理，從具有代表性的減焦降害、煙草加香、成分檢測等方面綜述環(huán)糊精的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，旨在為國內(nèi)煙草行業(yè)從業(yè)者提供相關(guān)信息參考，促進環(huán)糊精在煙草領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用.

1 環(huán)糊精在煙草減焦降害中的應(yīng)用

在吸煙過程中，由于卷煙的不完全燃燒，可產(chǎn)生一氧化碳、酚類物質(zhì)、亞硝胺、焦油等有害物，其中焦油是多種烴類及烴的氧化物、硫化物和氮化物的復雜混合物，是煙氣中最具有危害的成分.目前，常用的降害措施是改良卷煙的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，如使用復合濾嘴、提高濾嘴通風透氣度、使用高透氣和靜燃速率快的卷煙紙、摻用膨脹煙絲和膨脹梗絲等[3].由于環(huán)糊精對有機化合物具有選擇性包埋作用，主流煙氣中的氣相及粒相物有害成分大多可被環(huán)糊精包埋截留，因此將環(huán)糊精添加或固載到卷煙特別是濾嘴材料中，可以取得很好的減焦降害效果.環(huán)糊精也可以與傳統(tǒng)煙草降害措施協(xié)同作用，強化傳統(tǒng)降害措施的效果.

1.1 降低氣相煙氣中酚類物質(zhì)的含量

卷煙煙氣中的酚類物質(zhì)有40多種，主要來源于煙葉中多酚類化合物的裂解，對卷煙的香氣品質(zhì)有很重要的影響.但其中的間甲苯酚、對甲苯酚和鄰甲苯酚等苯酚類物質(zhì)具有致癌作用，需要盡量降低其含量.

將環(huán)糊精應(yīng)用在卷煙濾嘴中，可選擇性地強化濾嘴對有害成分苯酚等的截留.徐志康等[4]將環(huán)糊精接枝到異氰酸酯活化的醋酸纖維素上，通過靜電紡絲將此環(huán)糊精改性納米醋酸纖維沉積應(yīng)用到濾嘴絲束和卷煙紙上，可以有選擇性地顯著降低主流煙氣中的苯酚含量;徐建等[5]利用交聯(lián)劑制備了環(huán)糊精聚合物加入到香煙濾嘴中，通過環(huán)糊精選擇性包埋和聚合物網(wǎng)絡(luò)吸附協(xié)同作用，不僅有效地降低了煙氣中苯酚的含量，還保持了香煙的內(nèi)在品質(zhì).殼聚糖是一種經(jīng)常被應(yīng)用于煙草中的功能性聚糖[6]，鄭琴等[7]將-環(huán)糊精以質(zhì)量分數(shù)0.3%的添加量加入殼聚糖等多聚糖中制成β-環(huán)糊精復合顆粒，將此復合顆粒以5～30 mg/支的添加量加入到卷煙濾嘴絲束中，制得的濾嘴棒能夠降低煙氣中的酚類有害物質(zhì)的同時，還能夠賦予卷煙特殊性能，改善卷煙的感官品質(zhì).

1.2 降低煙氣中亞硝胺等物質(zhì)的含量

煙草中特有的亞硝胺（TSNAs）具有強致突變性.已有不少研究成果表明，利用環(huán)糊精能夠降低主流煙氣TSNAs含量.Y.Wang等[8]研究了環(huán)糊精與揮發(fā)性亞硝胺的包埋吸附和熱降解行為，發(fā)現(xiàn)環(huán)糊精可以有選擇性地吸附亞硝胺形成包合物，程序升溫后被環(huán)糊精捕獲的亞硝胺沒有解吸，而是降解形成了氮，這對于環(huán)糊精去除卷煙中亞硝胺致癌物是非常有意義的結(jié)果.D.I.Hadaruga等[9]則從另一方面揭示了環(huán)糊精降低煙氣中亞硝胺含量的機理，即吸煙過程中具致癌性的亞硝胺可由某些煙草生物堿轉(zhuǎn)化而來，但尼古丁作為參與煙氣中亞硝胺代謝的CYP2E1酶抑制劑，可以有效降低亞硝胺的生成.而環(huán)糊精對尼古丁的包埋作用大大提高了尼古丁的熱穩(wěn)定性及抗氧化性，從而達到了抑制亞硝胺的目的.

在具體實踐中，王英等[10]直接將相當于煙絲質(zhì)量0.1%～5%的環(huán)糊精溶液噴灑在煙絲上，晾干之后即在煙絲上形成一個均勻吸附層，可以有效去除主流煙氣中50%～60%，側(cè)流煙氣中17%～48%的亞硝胺，而原有煙絲的色澤和吃味不變.如果通過有機多羧酸將環(huán)糊精負載到醋酸纖維素表面，環(huán)糊精改性纖維濾嘴可以將主流煙氣中亞硝胺的總量減少48%.李朝建等[11]制備了殼聚糖-環(huán)糊精聚合物和環(huán)糊精-茶多酚包合物，將聚合物或包合物分別添加進卷煙濾棒中制備二元復合濾嘴.在吸煙過程中，兩種濾嘴都可以對煙氣中的亞硝胺進行選擇性吸附，實現(xiàn)高效降害，且茶多酚的抗氧化性也得到一定程度提高.

此外，環(huán)糊精還可以降低主流煙氣中揮發(fā)性羰基化合物含量.這些揮發(fā)性羰基化合物主要包括甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛等，可增加煙氣的刺激性和干燥感，嚴重影響卷煙的抽吸品質(zhì)和消費者的身體健康[12].例如，乙醛是卷煙主流煙氣中含量較高的揮發(fā)性羰基化合物，目前生產(chǎn)中常用的濾嘴對其截留效率非常低.通過β-環(huán)糊精結(jié)合一些吸附劑應(yīng)用于卷煙濾嘴棒中，則能夠?qū)頍熤械头肿尤┻M行有效吸附[13].

1.3 去除粒相物中有害物質(zhì)

環(huán)糊精對煙氣焦油等有害成分有很好的包埋作用，可以應(yīng)用在成形紙、濾嘴絲束中，有效去除煙氣粒相物中有害物質(zhì).以卷煙濾嘴為例，目前我國使用最廣的聚丙烯（PP）纖維濾嘴材料降焦效果差，如將β-環(huán)糊精通過物理涂覆的方法添加到聚丙烯纖維表面，能夠使其表面粗糙度增大、極性增強，降焦性能大大提高.穆麗娟[14]研究發(fā)現(xiàn)，當β-環(huán)糊精使用量為1.5%時，總粒相物和焦油分別比未改性纖維降低24.18%和29.51%，濾嘴過濾效率比之前提高了17.74%.環(huán)糊精也可提高醋纖濾嘴的性能.李丕高等[15]將β-環(huán)糊精的三醋酸甘油酯懸浮液均勻噴涂到醋纖絲束上，制成了β-環(huán)糊精含量為2 mg/支的濾棒，接裝此濾嘴的卷煙總粒相物、焦油和煙堿分別比普通醋纖濾嘴降低了13.17%，14.15%和4.20%.

除傳統(tǒng)纖維濾嘴外，環(huán)糊精還可應(yīng)用于新型可降解濾嘴材料中，在其中發(fā)揮降害除焦作用.例如，聚乳酸是一種理想的生物可降解材料，經(jīng)紡織和后處理后可制成煙用過濾棒絲束，經(jīng)環(huán)糊精接枝后，對煙氣的吸附性能大為提高，部分指標已經(jīng)超過了醋酸纖維素過濾嘴棒[16].被稱為環(huán)糊精之父的匈牙利的J.Szejtli等[17]，將環(huán)糊精高量固載到一些天然纖維表面，其中一種材料含有50%的γ-環(huán)糊精，將其均勻加入卷煙濾棒中，一個濾嘴可以吸收6 mg焦油和2.8 mg 尼古丁，對焦油和尼古丁的過濾效率分別達55%和90%.

成形紙包裹絲束組成濾嘴，成形紙的透氣度直接影響抽吸時卷煙進入人體的焦油量[18].β-環(huán)糊精可以和生物可降解材料聚乳酸形成共聚物，將此共聚物涂覆在纖維素紙上制成濾嘴成形紙，由于涂層對有害成分的截留作用，可有效降低卷煙焦油和一氧化碳的釋放量[19].

1.4 降低三手煙危害

“三手煙”是指香煙燃燒時釋放的粒子和氣體可依附在墻壁、衣服等周圍環(huán)境中存留幾天、幾周甚至數(shù)月，這些存留煙霧易被人體再吸入，對健康造成危害.J.Setthayanond等[20]通過將一氯三嗪-β-環(huán)糊精（MCT-β-CD）接枝到棉織品纖維上，使得該改性衣物面料對煙霧中的尼古丁有包埋作用，從而顯著降低了衣物中尼古丁的釋放量（降低率達65.5%），同時衣物上的煙霧氣味也明顯減少.此外，使用多羧酸類交聯(lián)劑可將β-環(huán)糊精交聯(lián)接枝到其他紡織纖維上，也能達到降低三手煙有害氣體的作用[21].在活性包裝領(lǐng)域，將環(huán)糊精及其衍生物加入到包裝材料中，可以減少空氣中香煙煙霧和廢氣成分對產(chǎn)品的滲透[22]，對保證產(chǎn)品的品質(zhì)有積極作用.

因此，將環(huán)糊精添加或固載到卷煙濾嘴絲束或成形紙上，通過環(huán)糊精對卷煙煙氣中有害酚類物質(zhì)、亞硝胺類物質(zhì)、焦油等的包埋截留，可以有效提升卷煙的去害降焦效果.在防止三手煙領(lǐng)域，環(huán)糊精也具有獨特的應(yīng)用優(yōu)勢.

特別是由于環(huán)糊精的應(yīng)用形式相對簡單、方便，因此在此領(lǐng)域申請的相關(guān)專利較為集中.但環(huán)糊精通過添加并以包埋方式去害降焦的應(yīng)用亦有局限性，例如，環(huán)糊精與有害成分形成的包合物在相對較高的溫度下（超過250 ℃）并不穩(wěn)定，如何在卷煙吸食過程中減少包合物內(nèi)有害成分的釋放，是需要考慮并解決的關(guān)鍵問題.

2 環(huán)糊精在煙草加香中的應(yīng)用

在降焦減害技術(shù)得到發(fā)展的同時，卷煙也面臨著香氣下降的問題.常用的解決方法是向卷煙中添加煙用香精，但如何增加香料的穩(wěn)定性是需要解決的主要問題之一.環(huán)糊精能夠與香料分子形成包合物，提高香料成分的水溶性、熱穩(wěn)定性和抗氧化性[23-24]，在延長煙草保香期方面作用十分突出.

2.1 環(huán)糊精包合煙用香精香料在卷煙中的應(yīng)用

環(huán)糊精包埋煙用風味成分后添加于煙草中，包合物的穩(wěn)定性可使煙草香氣很好地得以保留;在卷煙吸食過程中，當溫度達到較高溫度時包合物發(fā)生熱降解，香氣釋放則可顯著提高卷煙的香氣量.例如，姬小明等[25]制備了環(huán)糊精-β-紫羅蘭酮包合物，熱重和DSC分析結(jié)果表明，β-紫羅蘭酮香料經(jīng)環(huán)糊精包合后穩(wěn)定性增加，將包合物加入到卷煙中，能夠提高卷煙煙氣的香氣量和香氣質(zhì)、減少香煙煙霧的刺激等.李光水[26]制備了香蘭素與環(huán)糊精的包合物，并將包合物施加于煙絲、濾嘴、煙草薄片和煙草配方中，發(fā)現(xiàn)環(huán)糊精包合香蘭素可實現(xiàn)香味的緩慢釋放，不僅起到了增香、除雜、改善余味的作用，同時還可將卷煙的成本降低10%～15%.B.A.Demain[27]利用β-環(huán)糊精衍生物包埋香草醛、乙基香蘭素、佛手柑油或芳樟醇等香料化合物，將包合物應(yīng)用到煙絲或者卷煙紙中，不僅改善了主流煙霧的味道，也賦予了側(cè)流煙霧以令人愉悅的香氣.T.Kobayashi等[28]利用α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精混合物與多種香料包埋，通過噴霧干燥得到香味緩釋顆粒，將其加入濾芯制成三元復合濾棒，有效地提升了卷煙的香氣質(zhì)量.此外，以廢煙葉為原料浸提而得的風味浸膏，經(jīng)環(huán)糊精包埋后加入香煙中，也可降低卷煙焦油含量、補償香味成分[29].

2.2 環(huán)糊精包合煙用香精香料在無煙煙草和電子煙中的應(yīng)用

無煙煙草制品是指未經(jīng)燃燒過程、而通過口腔或鼻腔吸食消費的煙草制品.P.Clayton[30]將環(huán)糊精及其衍生物涂覆在口嚼煙的纖維素包裝紙上，再用香精香料和抗菌物質(zhì)處理，不僅使口嚼煙的口感迅速得到提升，而且也為口嚼煙提供了一些功能特性.陳澤鵬[31]將β-環(huán)糊精包埋煙草提取物后，加入親水膠體制得煙草凝膠，該水凝膠含有傳統(tǒng)水凝膠體系和環(huán)糊精包埋兩層緩釋系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)煙草風味成分的緩慢釋放，煙堿和香氣濃度適中且均勻持久，吸食者吸食舒適度高，能夠獲得更強的滿足感.成曉玲等[32]將中國傳統(tǒng)中草藥的復方提取物用β-環(huán)糊精進行包合，然后再添加膠基和煙用香料制成口嚼煙，這種口嚼煙不僅能提供卷煙類似的味道和感覺，還具有保健作用，能夠減少卷煙有害物質(zhì)對身體的危害.

電子煙是一種模仿卷煙的電子產(chǎn)品，其通過霧化等手段將尼古丁等變成蒸氣后，讓消費者進行吸食.將不同類型環(huán)糊精與咖啡因、茶堿、巴拉圭茶和纈草等活性成分進行包埋再加入霧化液，可明顯提高電子煙的感官品質(zhì)[33].β-環(huán)糊精應(yīng)用于鼻煙中薄荷醇、桉葉素和尼古丁等有效成分的萃取，能夠顯著提高萃取的效率[34-35].此外，環(huán)糊精還可用于增加尼古丁的穩(wěn)定性.I.H.Danie等[36]制備了β-環(huán)糊精與尼古丁的包合物，在高溫下尼古丁也不易被氧化降解.鄭欣等[37]則利用羥丙基-β-環(huán)糊精對尼古丁進行包合，提高了尼古丁的穩(wěn)定性并掩蓋了刺激性氣味.

綜上所述，天然或合成煙用香料成分經(jīng)環(huán)糊精包埋后，添加至卷煙煙絲、卷煙紙或濾嘴中，可以增加香味的穩(wěn)定性，賦予香煙持久、怡人的天然或特有香味，延長保質(zhì)期;特別是在無煙煙草和電子煙產(chǎn)品中，環(huán)糊精作為香料成分的載體，能夠?qū)崿F(xiàn)香味的富集和緩慢釋放，提升產(chǎn)品品質(zhì).

3 環(huán)糊精在煙草成分檢測中的應(yīng)用

卷煙主流煙氣成分特別是各類有害成分的準確檢測，對于卷煙品質(zhì)控制和卷煙危害性評價具有重要意義.α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精是由6—8個D-（+）吡喃葡萄糖殘基通過a-1，4 糖苷鍵連而成的圓錐形環(huán)狀化合物，其內(nèi)腔直徑為0.47～0.83 nm，高度約為0.79 nm.由于環(huán)糊精分子的羥基均分布于環(huán)外部而配糖氧原子集中分布于腔內(nèi)部，因而它具有內(nèi)腔疏水而外表面親水的特性[38].環(huán)糊精在與客體包埋時，在疏水作用力、氫鍵和范德華力等作用力，以及客體分子與內(nèi)腔體積匹配度的聯(lián)合作用下，包合強度隨客體分子大小、形狀和極性不同而不同，從而具有手性識別特性.長期以來，環(huán)糊精作為手性固定相或流動相廣泛應(yīng)用于分析化學領(lǐng)域.在卷煙煙氣各組分的分析中，環(huán)糊精非常適合于有害成分中結(jié)構(gòu)相似組分的分離和分析.

例如，煙氣中揮發(fā)酚主要有對-苯二酚、鄰-苯二酚等7種，準確定量這7種揮發(fā)酚十分重要.但由于結(jié)構(gòu)相似，采用普通高效液相法很難對其進行分離.黃朝章[39]通過在流動相中添加β-環(huán)糊精，采用超高效液相色譜可短時間內(nèi)實現(xiàn)這幾種酚類物質(zhì)分離，操作簡便，可用于批量樣品的快速檢測.趙立軍[40]利用添加有β-環(huán)糊精的流動注射-化學發(fā)光體系對煙氣鄰苯二酚、對苯二酚進行分離測定發(fā)現(xiàn)，微量β-環(huán)糊精即可顯著增強溶液體系化學發(fā)光的信號強度，有效提高分析的靈敏度.

另外，CDs環(huán)上的羥基—OH為其衍生、改性、鍵合提供了結(jié)構(gòu)可能性，通過各類衍生化技術(shù)，可以制備出各種環(huán)糊精衍生物.環(huán)糊精衍生物和天然環(huán)糊精具有不同的性質(zhì)，能夠進一步擴展手性化合物拆分的應(yīng)用范圍[41].例如，煙草特有的亞硝胺（TSNAs）中各組分結(jié)構(gòu)相似但毒性不同，準確定量這些組分非常重要.劉虎威等[42]

采用毛細管電泳（CE）技術(shù)，以帶負電的硫酸化β-環(huán)糊精作為手性添加劑，成功實現(xiàn)了TSNAs手性異構(gòu)體的分離.B.Liu等[43]利用含有環(huán)糊精修飾分析柱的多維氣質(zhì)系統(tǒng)，對煙草和煙霧中新煙堿、去甲煙堿和假木賊堿的對映體組成進行分析.結(jié)果表明，新煙草堿和去甲煙堿的對映體豐度在不同的煙草中存在差異;在吸煙過程中，新煙草堿和假木賊堿的對映體豐度降低，這些結(jié)果符合熱外消旋化規(guī)律.

目前，β-環(huán)糊精的衍生化已經(jīng)可控到單一羥基的取代，方便實現(xiàn)各種功能化的修飾，包括特殊手性官能團的引入，從而以其獨特的分子結(jié)構(gòu)特性被廣泛應(yīng)用于超分子化學和手性分離.在煙草中手性化合物的分離領(lǐng)域，環(huán)糊精及其衍生物的應(yīng)用也會更加簡便，分離結(jié)果更為準確.

4 環(huán)糊精在卷煙中的其他應(yīng)用

4.1 研發(fā)新型卷煙紙中的應(yīng)用

卷煙雖為特殊商品，但在選擇購買時除品牌、使用感受外，外觀對消費者也具有重要的引導作用.徐世濤等[44]開發(fā)了一種含有β-環(huán)糊精的彩色卷煙紙涂布香料，將這種涂布香料與助燃劑和水混勻后涂布在卷煙紙表面，可以優(yōu)化卷煙紙外觀色彩，改善抽吸品質(zhì).方意等[45]開發(fā)了一種新型調(diào)味油墨，油墨中的香料需要由環(huán)糊精包埋處理.這種油墨印刷在卷煙紙基材上除形成設(shè)計圖案外，還提供特有的香氣，減少卷煙的不良氣味.

卷煙紙燃燒后的包灰性能也是卷煙品質(zhì)的一個重要指標.包灰效果差具體表現(xiàn)為抽吸時煙灰碎片多、容易四處飛散，煙頭容易掉落而燒壞衣物等，特別是對于細支煙產(chǎn)品，包灰性能尤為重要.余耀等[46]發(fā)明了一種含有改性β-環(huán)糊精的卷煙紙涂布料，可以增強卷煙紙的包灰效果，使卷煙具有較好的感官質(zhì)量.

4.2 增加卷煙的保健功能

通過包埋作用，環(huán)糊精能夠截留煙氣中的有害成分，也能使一些功能成分具有穩(wěn)定和緩釋性能，這在功能性香煙的開發(fā)中得到了應(yīng)用.張文超等[47]將自然狀態(tài)下易揮發(fā)、易分解的荊芥油用環(huán)糊精包埋制成固體干粉，均勻加入濾棒中制成卷煙，結(jié)果表明，該卷煙主流煙氣中苯酚的含量不僅得到明顯降低，還長期保有荊芥油的特有風味，在緩解流行感冒方面也有一定功效，且能提高人體的抗氧化能力.人參皂苷藥理作用廣泛，但直接加入到煙草中其在高溫下易氧化分解.將人參皂苷通過環(huán)糊精包埋再應(yīng)用到煙草中，其穩(wěn)定性得到提升，通過吸煙過程可對人體進行人參成分的微量補充[48]，還具有提高人的免疫力、增強抗衰老和抗氧化能力的作用.

4.3 提高卷煙的增潤作用

在卷煙生產(chǎn)中添加保潤劑可以維持煙絲水分，改善卷煙感官質(zhì)量.而環(huán)糊精空腔可以結(jié)合部分水分，且不易揮發(fā)，如將其添加至煙草中，一定程度上可以提高卷煙的濕潤度.遲廣俊等[49]制備了一種添加環(huán)糊精的成形紙涂料，將環(huán)糊精均勻涂布于成形紙上后，100～120 ℃下干燥除去揮發(fā)性物質(zhì)，再在室內(nèi)（RH 70%）進行加濕處理，使環(huán)糊精包合水分，此成形紙可以明顯改善香煙的物理保濕性能.

總之，環(huán)糊精通過包埋不同功能成分并加入到卷煙中，可以賦予卷煙產(chǎn)品諸多功能特性.由于通常貯存條件下環(huán)糊精包合物性質(zhì)穩(wěn)定，而在卷煙吸食過程中實現(xiàn)全部持續(xù)釋放，能夠在較大程度上保證功能成分的效果.因此，環(huán)糊精包埋功能成分不失為一種理想的應(yīng)用途徑.

5 結(jié)論與展望

環(huán)糊精在煙草行業(yè)的應(yīng)用主要取決于其包埋特性，目前，環(huán)糊精的應(yīng)用主要集中在4個方面：

1）環(huán)糊精對煙草煙氣中有害成分的包埋;

2）環(huán)糊精對煙草風味成分、煙用香精香料的包埋;

3）環(huán)糊精對客體的包埋;

4）環(huán)糊精對抗氧化等功能成分的包埋.

但縱觀已有文獻也可以看出，目前環(huán)糊精在煙草領(lǐng)域的應(yīng)用水平還不高，大多為環(huán)糊精在卷煙濾嘴、包裝紙等材料中的簡單物理添加或固載，缺乏深層次理論基礎(chǔ)研究.常用環(huán)糊精根據(jù)其空腔尺寸不同分為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精3種，在空腔體積-客體分子形狀大小匹配因素的作用下，不同環(huán)糊精包埋煙草組分的能力也存在差異，針對煙草保香降焦的要求、深入研究不同類型環(huán)糊精對各有害成分及香味組分的截留與緩釋特點，開發(fā)混合環(huán)糊精應(yīng)用技術(shù)以提高保香降焦的效果，將是未來需要推進的工作;在再造煙葉生產(chǎn)過程中，真空濃縮及熱干燥工序會造成煙草風味成分的大量流失，如何利用環(huán)糊精的包埋能力進行保香，進一步開發(fā)合適的環(huán)糊精應(yīng)用方式也是亟待研究的課題.此外，利用環(huán)糊精優(yōu)良的乳化特性，制備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的水包油乳化體系，通過噴霧或涂抹添加于卷煙各個部分，賦予煙草制品保香、保潤和特殊功能特性，這種攜帶風味及功能成分的乳液相比環(huán)糊精包合物更有應(yīng)用優(yōu)勢，也是未來值得研究的一個領(lǐng)域.

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