| 张俊,朱旭海,毛宁,彭福燕,林荣俊,李辉,吴恋恋,路芳.纳米纤维素在烟草增香保润中的应用研究[J].中国造纸,2025,44(11):44-54 |
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| 纳米纤维素在烟草增香保润中的应用研究 |
| Application Research on Nanocellulose in Enhancement of Tobacco Flavor and Moisture Retention |
| 收稿日期：2025-05-30 修订日期：2025-06-20 |
| DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2025.11.007 |
| 关键词: 纳米纤维素 烟草 增香保润 |
| Key Words:nanocellulose tobacco fragrance enhancement and moisturizing |
| 基金项目:烟草行业烟草工艺重点实验室引领计划专项项目（202023AWCX06）；中国烟草实业发展中心科技项目计划“青年人才”项目（ZYSYQ-2024-07）；甘肃烟草工业有限责任公司科技项目（KJXMM-2024-05）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 张俊* | 甘肃烟草工业有限责任公司,甘肃兰州,730050 | 730050 | | 朱旭海 | 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连,116023 | 116023 | | 毛宁 | 甘肃烟草工业有限责任公司,甘肃兰州,730050 | 730050 | | 彭福燕 | 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连,116023 | 116023 | | 林荣俊 | 甘肃烟草工业有限责任公司,甘肃兰州,730050 | 730050 | | 李辉 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院,河南郑州,450001 | 450001 | | 吴恋恋 | 甘肃烟草工业有限责任公司,甘肃兰州,730050 | 730050 | | 路芳* | 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连,116023 | 116023 |
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| 摘要:本研究选取了纤维素纳米纤丝（CNF），纤维素纳米晶体（CNC）以及细菌纤维素（BC）等一系列纳米纤维素产品来制备烟草保润剂，并对烟草喷涂参数及技术路径进行了研究。随后，分别探讨评价了不同类型纳米纤维素对烟草的保润性能、增香效果、化学结构、表面润湿性、微观结构以及比表面积的影响。结果表明，纳米纤维素的保水值范围为93%~99%，界面润湿角在6.6°~22.2°之间；当羧基含量为2.5 mmol/g的CNF以2.0%的负载量喷涂至烟草表面时，烟草水分损失率为49%，其保润效果与丙二醇接近。此外，CNF基保润剂在烟草燃烧过程中的裂解产物主要包含烷烃类、杂环类、芳香类、呋喃类、醛类、醇类、酯类和酸类化合物，其添加不会改变烟草裂解产物的分布及吸食感官特性，反而在一定程度上提升感官保润效果。构效关系分析显示，CNF基保润剂主要通过氢键固水和表面封阻作用协同实现烟草的保润效果。 |
| Abstract:This study selected a series of nanocellulose products， including cellulose nanofiber (CNF)， cellulose nanocrystal (CNC)， and bacterial nanocellulose (BC)， for the purpose of preparing tobacco humectants. An investigation was conducted into the spraying parameters and technical approaches. Subsequently， the effects of different nanocellulose types on tobacco humectancy， flavor enhancement， chemical structure， surface wettability， microstructure， and specific surface area were evaluated. The experimental findings demonstrated that the water retention values of the nanocelluloses ranged from 93% to 99%， with interfacial wetting angles ranging from 6.6° to 22.2°. When CNF with a carboxyl group content of 2.5 mmol/g was sprayed onto the tobacco surface at a loading of 2.0%， the tobacco experienced a moisture loss rate of 49%， which was comparable to the propylene glycol. Besides， the decomposition products of CNF-based humectants during tobacco combustion had been shown to primarily consist of alkanes， heterocyclics， aromatics， furans， aldehydes， alcohols， esters， and acids. The incorporation of these CNF-based humectants did not modify the distribution of tobacco decomposition products or the sensory characteristics of tobacco smoke， rather， it enhanced the sensory humectancy to a certain extent. Structure-activity relationship analysis revealed that CNF-based humectants primarily achieved their moisturizing effect through a synergistic effect of hydrogen bonding and surface sealing effect. |
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