本發(fā)明涉及一種煙草添加劑技術(shù)，具體的說是天然低共熔溶劑煙草保潤(rùn)劑的制備及其在卷煙中的應(yīng)用，該保潤(rùn)劑綠色環(huán)保，具有同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的雙重效果。
背景技術(shù)：
煙草保潤(rùn)劑能改善煙草的物理性能，增強(qiáng)保潤(rùn)和吸濕能力，減少煙葉在加工過程中的造碎。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。目前，我國(guó)煙草行業(yè)中主要采用甘油、丙二醇、木糖醇和山梨醇等多羥基物質(zhì)作為保潤(rùn)劑。但是，丙二醇在卷煙抽吸過程中為產(chǎn)生乙醛和丙酮，導(dǎo)致煙氣中有害物質(zhì)含量升高。同時(shí)，丙二醇還會(huì)給煙氣帶來(lái)刺激氣味。因此，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，目前對(duì)新型天然保潤(rùn)劑的開發(fā)已成為研究的熱點(diǎn)。
低共熔溶劑于2003年由abbott等首次報(bào)道，是指由氫鍵供體和氫鍵受體，通過氫鍵作用組合而成的二元或三元的低共熔混合物。低共熔溶劑常溫下為液態(tài)，是一類新型的離子液體。與離子液體一樣，低共熔溶劑揮發(fā)性低、熔點(diǎn)低、不易燃；同時(shí)，低共熔溶劑還具有無(wú)毒性、合成簡(jiǎn)單、可生物降解、環(huán)境友好等特點(diǎn)。天然低共熔溶劑是指由天然化合物（如糖、氨基酸、有機(jī)酸等）組成的低共熔溶劑，廣泛存在于植物體內(nèi)。由于水可與天然低共熔溶劑中的氫鍵作用，天然低共熔溶劑具有優(yōu)良的保水性能。同時(shí)，天然低共熔溶劑由植物基本代謝物組成，綠色天然，且均為煙草本身含有的成分，是重要的香味前體物。因此，開發(fā)天然低共熔溶劑對(duì)提高煙草物理保潤(rùn)能力和改善卷煙口感有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的正是基于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況而研制的一種新型廉價(jià)、綠色環(huán)保的天然低共熔溶劑煙草保潤(rùn)劑，該保潤(rùn)劑以天然低共熔溶劑為原料，具有同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的雙重功效。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
一種天然低共熔溶劑煙草保潤(rùn)劑，是由以下重量百分比的組分混合制備而成：天然低共熔溶劑10%-50%，防腐劑0.1%-0.5%，消泡劑0.1%-0.5%，余量為水，ph值為中性；
所述天然低共熔溶劑的合成方法如下：將氫鍵供體化合物和氫鍵受體化合物的固體粉末按摩爾比為1:2-1:1加入到圓底燒瓶中，加水后水浴加熱攪拌直至透明液體形成，或不加水直接水浴加熱攪拌直至透明液體形成；所述的氫鍵供體化合物為葡萄糖、脯氨酸、植酸鈉、蔗糖中的任意一種；所述的氫鍵受體化合物為l-谷氨酸鹽、甜菜堿、丙二酸、蘋果酸中的任意一種。
氫鍵供體化合物和氫鍵受體化合物的固體粉末摩爾比優(yōu)選為1:1。
在天然低共熔溶劑合成時(shí)加水?dāng)?shù)量為氫鍵供體化合物和氫鍵受體化合物的混合重量的10-50%。
所述水浴加熱溫度為50oc-90oc，水浴反應(yīng)時(shí)間為2-3h。
本發(fā)明的天然低共熔溶劑煙草保潤(rùn)劑的制備方法如下：將上述合成的天然低共熔溶劑按比例加入到水中，調(diào)節(jié)ph至中性，再添加0.1%-0.5%的防腐劑、0.1%-0.5%的消泡劑即可制得天然低共熔溶劑保潤(rùn)劑。
調(diào)節(jié)ph值所用試劑為鹽酸或氫氧化鈉水溶液，酸水溶液濃度為重量比0.5-5%；氫氧化鈉水溶液濃度為重量比0.5-10%。
將天然低共熔溶劑煙草保潤(rùn)劑均勻噴灑在煙絲中，具有同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的效果，用量為煙絲質(zhì)量的0.1%-1.5%。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所用原料為天然低共熔溶劑，綠色環(huán)保，不揮發(fā)，不易燃，合成方法簡(jiǎn)單；由于氫鍵與水的氫鍵作用，具有優(yōu)良的保水性能。另外，合成原料均為天然產(chǎn)物，也是煙草里含有的煙氣香氣前體物，對(duì)改善卷煙感官香氣具有一定作用。同時(shí)，通過添加本發(fā)明中的天然低共熔溶劑煙草保潤(rùn)劑，能提高煙草的耐加工性能，降低卷煙煙葉的在加工過程中的造碎。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(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。
實(shí)施例1.稱取d-(+)-葡萄糖和d,l-蘋果酸固體粉末，按照摩爾比1:1，加入到圓底燒瓶中，80oc水浴加熱并攪拌，直至透明液體形成，水浴反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí)。將所合成的d-(+)-葡萄糖-d,l-蘋果酸天然低共熔溶劑100g中加入200毫升的水，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph為中性。添加1.0g防腐劑和1.0g消泡劑即可制得d-(+)-葡萄糖-d,l-蘋果酸天然低共熔溶劑保潤(rùn)劑。稱取10g保潤(rùn)劑，均勻噴灑到1000g煙絲上，保潤(rùn)劑的用量為煙葉質(zhì)量1%。用該煙絲制備卷煙樣品。
實(shí)施例2.稱取d/l-脯氨酸和丙二酸固體粉末，按照摩爾比1:2，總重量100g，加入到圓底燒瓶中，同時(shí)加入20毫升的水，60oc水浴加熱并攪拌，直至透明液體形成，水浴反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)。將所合成的d/l-脯氨酸-丙二酸天然低共熔溶劑中加入180毫升水，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph為中性，添加1.0g防腐劑和1.0g消泡劑即可制得d/l-脯氨酸-丙二酸天然低共熔溶劑保潤(rùn)劑。稱取10g保潤(rùn)劑，均勻噴灑到1000g煙絲上，保潤(rùn)劑的用量為煙葉質(zhì)量1%。用該煙絲制備卷煙樣品。
實(shí)施例3.稱取植酸鈉、甜菜堿固體粉末，按照摩爾比1:1，總重量100g，加入到圓底燒瓶中，80oc水浴加熱并攪拌，直至透明液體形成，水浴反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。將所合成的植酸鈉-甜菜堿天然低共熔溶劑中加入300毫升水溶液，加入5%鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph為中性。添加1.2g防腐劑和1.2g消泡劑即可制得植酸鈉-甜菜堿天然低共熔溶劑保潤(rùn)劑。稱取10g保潤(rùn)劑，均勻噴灑到1000g煙絲上，保潤(rùn)劑的用量為煙葉質(zhì)量1%。用該煙絲制備卷煙樣品。
實(shí)施例4.稱取l-谷氨酸鹽、蔗糖固體粉末，按照摩爾比1:1，總重量為100g，加入到圓底燒瓶中，80oc水浴加熱并攪拌，直至透明液體形成，水浴反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。將所合成的l-谷氨酸鹽-蔗糖天然低共熔溶劑中加入300毫升水溶液。添加1.2g防腐劑和1.2g消泡劑即可制得l-谷氨酸鹽-蔗糖天然低共熔溶劑保潤(rùn)劑。稱取10g保潤(rùn)劑，均勻噴灑到1000g煙絲上，保潤(rùn)劑的用量為煙葉質(zhì)量1%。用該煙絲制備卷煙樣品。
本發(fā)明所提供的天然低共熔溶劑應(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)果見表1。同時(shí)對(duì)感官保潤(rùn)效果采用兩種不同的評(píng)吸方式進(jìn)行了對(duì)比評(píng)吸，按煙草添加劑感官評(píng)吸方法的評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。按卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。
表1不同保潤(rùn)劑的物理保潤(rùn)評(píng)價(jià)
注：rh=相對(duì)濕度，煙絲平衡時(shí)間為48h
表2不同保潤(rùn)劑的感官保潤(rùn)評(píng)價(jià)（方法一）
表3感官保潤(rùn)評(píng)價(jià)（方法二）
由表1可以看出本發(fā)明四個(gè)實(shí)施例中所提供的天然低共熔溶劑煙用保潤(rùn)劑保水能力優(yōu)于丙二醇，對(duì)卷煙有較好的物理保潤(rùn)效果。在感官評(píng)價(jià)中，評(píng)委給出了文字性總結(jié)：丙二醇無(wú)異味，香氣量充足，香氣較透發(fā)，煙氣稍顯粗糙，稍有刺激；天然低共熔溶劑煙用保潤(rùn)劑無(wú)異味，香氣量充足，香氣較透發(fā)，煙氣較細(xì)膩、柔和，刺激較小，余味較干凈，回甜較好。通過表2、表3也可以看出天然低共熔溶劑煙用保潤(rùn)劑可以有效改善煙氣的口感，減輕刺激性和提高余味舒適度，感官效果優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)所使用的丙二醇，四個(gè)實(shí)施例得分均高于丙二醇。