一種酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法及其應(yīng)用，其特征在于：保潤(rùn)劑是由以下原料經(jīng)酸解、羧甲基化改性制備而成，每350g淀粉中加入：37%濃鹽酸10-150g，乙醇/水溶液400-1200g，氫氧化鈉20-110g，氯乙酸鈉40-210g。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所用原料為淀粉，淀粉屬可再生資源，且來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉；通過(guò)對(duì)淀粉進(jìn)行一定的酸解改性和羧甲基化改性，使其具有極強(qiáng)的吸水和保水能力，并且綠色環(huán)保、成本低廉。將本發(fā)明的保潤(rùn)劑在煙葉加料工序均勻噴灑在煙葉上，能提高煙草的耐加工性能，減少煙葉在加工過(guò)程中的造碎，降低卷煙的煙葉消耗，而且還能改善吃味和口感、降低煙氣刺激等作用，起到了同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法及其應(yīng)用
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于卷煙【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說(shuō)是一種酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法及其應(yīng)用，該保潤(rùn)劑綠色環(huán)保、成本低廉，并具有同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的效果。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]保潤(rùn)劑是卷煙生產(chǎn)過(guò)程中一種不可缺少的助劑，在卷煙生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、銷(xiāo)售和吸食過(guò)程中，保潤(rùn)劑可以有效地保持煙葉水分，增加煙葉的柔軟性，提高煙草的耐加工性能，減少煙葉在加工過(guò)程中的造碎，降低卷煙的煙葉消耗。同時(shí)，保潤(rùn)劑還具有降低煙氣刺激、改善吃味和口感的作用。
[0005]目前國(guó)內(nèi)卷煙生產(chǎn)企業(yè)使用的保潤(rùn)劑主要有丙二醇、甘油和山梨醇等多元醇類(lèi)。丙二醇和甘油主要是以石油天然氣為原料的石化產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，山梨醇雖價(jià)格便宜但保潤(rùn)效果和感官質(zhì)量稍差。由于丙二醇具有一定的揮發(fā)性，因此卷煙燃燒時(shí)有相當(dāng)一部分丙二醇進(jìn)入煙氣形成焦油，對(duì)降焦不利。另外研究還表明丙二醇的熱解產(chǎn)物主要是乙醛和丙酮，甘油的熱解產(chǎn)物主要是乙醛和丙烯醛，這些傳統(tǒng)保潤(rùn)劑的使用會(huì)導(dǎo)致煙氣中乙醛等有害物質(zhì)含量升高。此 外，丙二醇、甘油和山梨醇用量稍大還會(huì)對(duì)煙氣帶來(lái)刺激氣味，對(duì)卷煙口感不利。
[0006]因此，開(kāi)發(fā)新型高效、綠色安全、成本低廉的天然煙用保潤(rùn)劑成為卷煙添加劑研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。中國(guó)專(zhuān)利CN200910273418.9公開(kāi)了一種從鳳尾葉中提取的鳳尾葉揮發(fā)油卷煙感官保潤(rùn)劑。中國(guó)專(zhuān)利CN200910061990.9公開(kāi)了一種魔芋保潤(rùn)劑及其在卷煙中的應(yīng)用，魔芋保潤(rùn)劑由乙醇提取制備得到。中國(guó)專(zhuān)利CN 200910273359.5公開(kāi)了一種芒果肉醇提取物卷煙感官保潤(rùn)劑。中國(guó)專(zhuān)利CN201010155428.5公開(kāi)了一種復(fù)方多糖保潤(rùn)劑的制備及其在卷煙中的應(yīng)用，其制備流程主要是中藥提取液經(jīng)酶解、大孔樹(shù)脂柱吸附過(guò)濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到多糖保潤(rùn)劑。但是，上述這些天然植物提取物保潤(rùn)劑普遍存在著制備流程復(fù)雜，成本較高、原料來(lái)源少等問(wèn)題，因此尚未得到普遍推廣應(yīng)用。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以淀粉為原料，依次通過(guò)酸解改性和羧甲基化改性，制備了一種新型高效、綠色環(huán)保、成本低廉的淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑。
[0009]本發(fā)明的發(fā)明機(jī)理在于:從分子結(jié)構(gòu)上講，組成淀粉大分子的每個(gè)葡萄糖單元中含有三個(gè)羥基，大量的羥基賦予了淀粉良好的保水性。本發(fā)明中的酸解改性降低了淀粉的分子量，增強(qiáng)了水溶性，并且有利于提高保潤(rùn)劑中固體物的含量，從而增強(qiáng)其吸水和保水能力；本發(fā)明中的羧甲基化改性將具有更強(qiáng)親水性的羧甲基(鈉)引入到淀粉分子中，極大的提聞了其吸水和保水能力。
[0010]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法，是由以下原料經(jīng)酸解、羧甲基化改性制備而成，每350g淀粉中加入:37%濃鹽酸10-150g，乙醇/水溶液400_1200g，氫氧化鈉20-110g，氯乙酸鈉40-210g，具體步驟為:
(1)將350g淀粉加入到水中，調(diào)成30-44%的淀粉乳，然后加入10-150g37%濃鹽酸，混合均勻后，在40°C _60°C反應(yīng)5-18小時(shí)，然后冷卻，并用3%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行中和，最后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解淀粉；
(2)將酸解淀粉加入到乙醇/水溶液中，配成30%-44%的淀粉乳，然后依次加入20-1IOg氫氧化鈉和40-2IOg氯乙酸鈉，在40°C -60°C反應(yīng)4_12小時(shí)后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解-羧甲基化淀粉；
(3)將上述的酸解-羧甲基化淀粉溶解在水中，配成10%-60%的溶液，并添加0.1%-0.5%的防腐劑、0.1%-0.5%的消泡劑即可得到淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑。
[0011]在本發(fā)明中，所述淀粉包為大米淀粉、玉米淀粉、大麥淀粉、高粱淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉、小麥淀粉、綠豆淀粉、豌豆淀粉、芭蕉淀粉、西米淀粉、以及蠟質(zhì)淀粉如臘質(zhì)玉米淀粉、臘質(zhì)大米淀粉、臘質(zhì)高粱淀粉中的任意一種或其混合。
[0012]所述37%濃鹽酸可以用濃硫酸、濃硝酸、濃磷酸、草酸等進(jìn)行等量代替。
[0013]所述:氯乙酸鈉可以用氯乙酸進(jìn)行等量替代。
[0014]本發(fā)明中的乙醇/水溶液中乙醇與水的質(zhì)量比為60:40-90:10。
[0015]將本發(fā)明的保潤(rùn)劑在煙葉加料工序均勻噴灑在煙葉上，能提高煙草的耐加工性能，減少煙葉在加工過(guò)程中的造碎，降低卷煙的煙葉消耗，而且還能改善吃味和口感、降低煙氣刺激等作用，起到了 同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的效果。
[0016]保潤(rùn)劑的用量為煙葉質(zhì)量的0.1%-1.5%。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所用原料為淀粉，淀粉屬可再生資源，且來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉；通過(guò)對(duì)淀粉進(jìn)行酸解改性和羧甲基化改性，使其具有極強(qiáng)的保水能力，并且綠色環(huán)保、成本低廉。通過(guò)添加本發(fā)明中的淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑，不僅能提高煙草的耐加工性能，減少煙葉在加工過(guò)程中的造碎，降低卷煙的煙葉消耗，而且還能改善吃味和口感、降低煙氣刺激等作用，起到了同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例本對(duì)發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明范圍不限于這些實(shí)施例。
[0019]實(shí)施例1.將350g紅薯淀粉加入到水中，調(diào)成38%的淀粉乳，然后加入40g37%濃鹽酸，混合均勻后，在50°C反應(yīng)9小時(shí),然后冷卻，并用5%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行中和,最后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解淀粉。將酸解淀粉加入到乙醇/水(V/V=75:25)溶液中，配成37%的淀粉乳，然后依次加入80g氫氧化鈉和65g氯乙酸，在45°C反應(yīng)5小時(shí)后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到熱解-羧甲基化淀粉。將酸解-羧甲基化淀粉溶解在水中，配成40%的溶液，并添加0.3%的防腐劑、0.3%的消泡劑即可得到淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑。
[0020]實(shí)施例2.將350g紅薯淀粉加入到水中，調(diào)成38%的淀粉乳，然后加入70g37%濃鹽酸，混合均勻后，在50°C反應(yīng)10小時(shí),然后冷卻，并用5%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行中和,最后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解淀粉。將酸解淀粉加入到乙醇/水(V/V=75:25)溶液中，配成37%的淀粉乳，然后依次加入65g氫氧化鈉和135g氯乙酸鈉，在45°C反應(yīng)6小時(shí)后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解-羧甲基化淀粉。將酸解-羧甲基化淀粉溶解在水中，配成40%的溶液，并添加0.3%的防腐劑、0.3%的消泡劑即可得到淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑。
[0021]實(shí)施例3.將350g大麥淀粉加入到水中，調(diào)成38%的淀粉乳，然后加入90g濃硝酸，混合均勻后，在53°C反應(yīng)12小時(shí),然后冷卻，并用5%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行中和,最后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解淀粉。將酸解淀粉加入到乙醇/水(V/V=75:25)溶液中，配成38%的淀粉乳，然后依次加入80g氫氧化鈉和170g氯乙酸鈉，在45°C反應(yīng)9小時(shí)后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解-羧甲基化淀粉。將酸解-羧甲基化淀粉溶解在水中，配成40%的溶液，并添加0.2%的防腐劑、0.2%的消泡劑即可得到淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑。
[0022]實(shí)施例4.將350g西米淀粉加入到水中，調(diào)成38%的淀粉乳，然后加入120g37%濃鹽酸，混合均勻后，在53°C反應(yīng)15小時(shí),然后冷卻，并用5%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行中和，最后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解淀粉。將酸解淀粉加入到乙醇/水(V/V=80:20)溶液中，配成39%的淀粉乳，然后依次加入IlOg氫氧化鈉和225g氯乙酸鈉，在45°C反應(yīng)10小時(shí)后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解-羧甲基化淀粉。將酸解-羧甲基化淀粉溶解在水中，配成40%的溶液，并添加0.2%的防腐劑、0.2%的消泡劑即可得到淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑。
`[0023]本發(fā)明所提供的淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑應(yīng)用于卷煙工業(yè)生產(chǎn)對(duì)卷煙有較好的物理保潤(rùn)能力和感官保潤(rùn)效果。 申請(qǐng)人:`對(duì)發(fā)明所提供的四種實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)在煙草行業(yè)主要使用的丙二醇、甘油和山梨醇進(jìn)行了物理保潤(rùn)能力的對(duì)比評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1。同時(shí)對(duì)感官保潤(rùn)效果進(jìn)行了對(duì)比評(píng)吸，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法，其特征在于:是由以下原料經(jīng)酸解、羧甲基化改性制備而成，每350g淀粉中加入:37%濃鹽酸10-150g，乙醇/水溶液400-1200g，氫氧化鈉20-110g，氯乙酸鈉20_110g，具體步驟為: (1)將350g淀粉加入到水中，調(diào)成30-44%的淀粉乳，然后加入10-150g37%濃鹽酸，混合均勻后，在40°C _60°C反應(yīng)5-18小時(shí),然后冷卻，并用3%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行中和,最后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解淀粉； (2)將酸解淀粉加入到乙醇/水溶液中，配成30%-44%的淀粉乳，然后依次加入20-1IOg氫氧化鈉和20-1 IOg氯乙酸鈉，在40°C -60°C反應(yīng)4_12小時(shí)后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到酸解-羧甲基化淀粉； (3)將上述的酸解-羧甲基化淀粉溶解在水中，配成10%-60%的溶液，并添加0.1%-0.5%的防腐劑、0.1%-0.5%的消泡劑即可得到淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法，其特征在于:所述淀粉包為大米淀粉、玉米淀粉、大麥淀粉、高粱淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉、小麥淀粉、綠豆淀粉、豌豆淀粉、芭蕉淀粉、西米淀粉、以及蠟質(zhì)淀粉如蠟質(zhì)玉米淀粉、蠟質(zhì)大米淀粉、臘質(zhì)高粱淀粉中的任意一種或其混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法，其特征在于:37%濃鹽酸可以用濃硫酸、濃硝酸、濃磷酸、草酸等進(jìn)行等量代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法，其特征在于:氯乙酸鈉可以用氯乙酸進(jìn)行等量替代。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法，其特征在于:乙醇/水溶液中乙醇與水的質(zhì)量比為60:40-90:10。
6.一種權(quán)利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的應(yīng)用，其特征在于:將本發(fā)明的保潤(rùn)劑在煙葉加料工序均勻噴灑在煙葉上，能提高煙草的耐加工性能，減少煙葉在加工過(guò)程中的造碎，降低卷煙的煙葉消耗，而且還能改善吃味和口感、降低煙氣刺激等作用，起到了同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的效果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酸解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑在卷煙中的應(yīng)用，其特征在于:保潤(rùn)劑的用量為煙葉質(zhì)量的0.1%-1.5%。
【文檔編號(hào)】C08B37/12GK103772531SQ201210400101
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月20日
【發(fā)明者】劉惠民, 張曉兵, 彭斌, 賈云禎, 王宜鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院