一種熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法及其應(yīng)用，其特征在于：保潤劑是由以下原料經(jīng)熱解、氧化改性制備而成，每350g淀粉中加入：65%濃硝酸2-20g，乙醇/水溶液400-1200g，次氯酸鈉5-60g。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，且來源廣泛、價(jià)格低廉；通過對淀粉進(jìn)行熱解改性和氧化改性，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)改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
【專利說明】一種熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤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】，具體的說是一種熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法及其應(yīng)用，該保潤劑綠色環(huán)保、成本低廉，并具有同時(shí)改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
【背景技術(shù)】
[0003]保潤劑是卷煙生產(chǎn)過程中一種不可缺少的助劑，在卷煙生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、銷售和吸食過程中，保潤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，減少煙葉在加工過程中的造碎，降低卷煙的煙葉消耗。同時(shí)，保潤劑還具有降低煙氣刺激、改善吃味和口感的作用。
[0004]目前國內(nèi)卷煙生產(chǎn)企業(yè)使用的保潤劑主要有丙二醇、甘油和山梨醇等多元醇類。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)對煙氣帶來刺激氣味，對卷煙口感不利。
[0005]因此，開發(fā)新型高效、綠色安全、成本低廉的天然煙草保潤劑成為卷煙添加劑研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。中國專利CN200910273418.9公開了一種從鳳尾葉中提取的鳳尾葉揮發(fā)油卷煙感官保潤劑。中國專利CN200910061990.9公開了一種魔芋保潤劑及其在卷煙中的應(yīng)用，魔芋保潤劑由乙醇提取制備得到。中國專利CN 200910273359.5公開了一種芒果肉醇提取物卷煙感官保潤劑。中國專利CN201010155428.5公開了一種復(fù)方多糖保潤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、大孔樹脂柱吸附過濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到多糖保潤劑。但是，上述這些天然植物提取物保潤劑普遍存在著制備流程復(fù)雜，成本較高、原料來源少等問題，因此尚未得到普遍推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以淀粉為原料，依次通過熱解改性和氧化改性，制備了一種新型高效、綠色環(huán)保、成本低廉的淀粉質(zhì)煙用保潤劑。
[0007]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)明中的熱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)明中的氧化改性主要將淀粉分子中的羥基氧化成具有更強(qiáng)親水性的羧基，極大的提高了其吸水和保水能力，同時(shí)氧化改性也在一定程度上起到了降低淀粉分子量、增強(qiáng)水溶性、提供保潤劑中固體物含量從而也增強(qiáng)了其吸水和保水能力的作用。
[0008]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法，是由以下原料經(jīng)熱解、氧化改性制備而成，每350g淀粉中加入:65%濃硝酸2-20g，乙醇/水溶液400_1200g，次氯酸鈉5_60g，具體步驟為:
(I)以350g淀粉為原料，加入2-20g 65%濃硝酸，混合均勻后放入到烘箱或其它干法反應(yīng)器中，在110°C _150°C反應(yīng)3-10小時(shí)，然后冷卻，并用10%的氫氧化鈉乙醇/水溶液進(jìn)行中和、干燥、粉碎和篩分，得到熱解糊精。
[0009](2)將熱解糊精加入到乙醇/水溶液中，配成30%_44%的淀粉乳，然后用5%的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)淀粉乳的pH值至8-10，在1-2小時(shí)內(nèi)加入5-60g次氯酸鈉，在45°C -60°C反應(yīng)5-10小時(shí),此外在反應(yīng)過程中，應(yīng)不斷的滴加5%的氫氧化鈉水溶液以使pH值穩(wěn)定在8-10，反應(yīng)結(jié)束后，用20%的鹽酸的乙醇/水溶液中和至中性，并用亞硫酸鈉還原過量的次氯酸鈉，最后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到熱解-氧化淀粉。
[0010](3)將熱解-氧化淀粉溶解在水中，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)煙用保潤劑。
[0011]在本發(fā)明中，所述乙醇/水溶液的質(zhì)量比為50:50-80:20。
[0012]所述淀粉為玉米淀粉、大米淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、高粱淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉、綠豆淀粉、豌豆淀粉、色蕉淀粉、西米淀粉、以及臘質(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。
[0013]65%濃硝酸可以用濃硫酸、濃磷酸等進(jìn)行等量代替。
[0014]次氯酸鈉可以用雙氧水、高錳酸鉀等進(jìn)行等量代替。
[0015]將本發(fā)明的保潤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)改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
[0016]保潤劑的用量為煙葉質(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，且來源廣泛、價(jià)格低廉；通過對淀粉進(jìn)行熱解改性和氧化改性，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。通過添加本發(fā)明中的淀粉質(zhì)煙用保潤劑，不僅能提高煙草的耐加工性能，減少煙葉在加工過程中的造碎，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)改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例本對發(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.稱取350g玉米淀粉，滴加5g的65%濃硝酸，攪拌混合均勻后放入到自制的干法反應(yīng)器中，120°C反應(yīng)4小時(shí)，冷卻后用10%的氫氧化鈉乙醇水溶液進(jìn)行中和，然后干燥、粉碎和篩分，得到熱解糊精。將熱解糊精加入到乙醇/水(V/V=60:40)溶液中，配成35%淀粉乳，然后用5%的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值至8-10，在1-2小時(shí)內(nèi)加入20g次氯酸鈉，50°C反應(yīng)7小時(shí),在反應(yīng)過程中，不斷的滴加5%的氫氧化鈉水溶液以使pH值穩(wěn)定在8-10，反應(yīng)結(jié)束后，用20%的鹽酸的乙醇/水溶液中和至中性，并用亞硫酸鈉還原過量的次氯酸鈉，最后分別進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到熱解-氧化淀粉。將熱解-氧化淀粉溶解在水中配成40%的水溶液，添加0.2%的防腐劑、0.2%的消泡劑即得到淀粉質(zhì)煙用保潤劑。
[0020]實(shí)施例2.稱取350g玉米淀粉，滴加IOg的65%濃硝酸，攪拌混合均勻后放入到自制的干法反應(yīng)器中，130°C反應(yīng)6小時(shí)，冷卻后用10%的氫氧化鈉乙醇水溶液進(jìn)行中和，然后干燥、粉碎和篩分，得到熱解糊精。將熱解糊精加入到乙醇/水(V/V=60:40)溶液中，配成35%淀粉乳，然后用5%的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值至8-10，在1-2小時(shí)內(nèi)加入22g次氯酸鈉，50°C反應(yīng)7小時(shí),在反應(yīng)過程中，不斷的滴加5%的氫氧化鈉水溶液以使pH值穩(wěn)定在8-10，反應(yīng)結(jié)束后，用20%的鹽酸的乙醇/水溶液中和至中性，并用亞硫酸鈉還原過量的次氯酸鈉，最后分別進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到熱解-氧化淀粉。將熱解-氧化淀粉溶解在水中配成40%的水溶液，添加0.2%的防腐劑、0.2%的消泡劑即得到淀粉質(zhì)煙用保潤劑。
[0021]實(shí)施例3.稱取350g大麥淀粉，滴加15g的濃硫酸，攪拌混合均勻后放入到自制的干法反應(yīng)器中，140°C反應(yīng)8小時(shí)，冷卻后用10%的氫氧化鈉乙醇水溶液進(jìn)行中和，然后干燥、粉碎和篩分，得到熱解糊精。將熱解糊精加入到乙醇/水(V/V=70:30)溶液中，配成35%淀粉乳，然后用5%的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值至8-10，在1-2小時(shí)內(nèi)加入55g次氯酸鈉，50°C反應(yīng)8小時(shí)，在反應(yīng)過程中，不斷的滴加5%的氫氧化鈉水溶液以使pH值穩(wěn)定在8-10，反應(yīng)結(jié)束后，用20%的鹽酸的乙醇/水溶液中和至中性，并用亞硫酸鈉還原過量的次氯酸鈉，最后分別進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到熱解-氧化淀粉。將熱解-氧化淀粉溶解在水中配成40%的水溶液，添加0.2%的防腐劑、0.2%的消泡劑即得到淀粉質(zhì)煙用保潤劑。
[0022]實(shí)施例4.稱取350g紅薯淀粉，滴加20g的65%濃硝酸，攪拌混合均勻后放入到自制的干法反應(yīng)器中，150°C反應(yīng)10小時(shí)，冷卻后用10%的氫氧化鈉乙醇水溶液進(jìn)行中和，然后干燥、粉碎和篩分，得到熱解糊精。稱取300g熱解糊精加入到乙醇/水(V/V=75:25)溶液中，配成36%淀粉乳，然后用5%的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值至8-10，在1-2小時(shí)內(nèi)加入60g次氯酸鈉，50°C反應(yīng)9小時(shí)，在反應(yīng)過程中，不斷的滴加5%的氫氧化鈉水溶液以使pH值穩(wěn)定在8-10，反應(yīng)結(jié)束后，用20%的鹽酸的乙醇/水溶液中和至中性，并用亞硫酸鈉還原過量的次氯酸鈉，最后分別進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到粉末狀固體淀粉熱解-氧化。將熱解-氧化淀粉溶解在水中配成40%的水溶液，添加0.2%的防腐劑、0.2%的消泡劑即得到淀粉質(zhì)煙用保潤劑。
[0023]本發(fā)明所提供的淀粉質(zhì)煙用保潤劑應(yīng)用于卷煙工業(yè)生產(chǎn)對卷煙有較好的物理保潤能力和感官保潤效果。 申請人:對發(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)行了物理保潤能力的對比評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表I。同時(shí)對感官保潤效果進(jìn)行了對比評(píng)吸，對比結(jié)果見表2。
[0024]
表I不同保潤劑的物理保潤評(píng)價(jià)
【權(quán)利要求】
1.一種熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:是由以下原料經(jīng)熱解、氧化改性制備而成，每350g淀粉中加入:65%濃硝酸2-20g，乙醇/水溶液400_1200g，次氯酸鈉5-60g，具體步驟為: (1)以350g淀粉為原料，加入2-20g65%濃硝酸，混合均勻后放入到烘箱或其它干法反應(yīng)器中，在110°C _150°C反應(yīng)3-10小時(shí)，然后冷卻，并用10%的氫氧化鈉乙醇/水溶液進(jìn)行中和、干燥、粉碎和篩分，得到熱解糊精； (2)將熱解糊精加入到乙醇/水溶液中，配成30%-44%的淀粉乳，然后用5%的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)淀粉乳的pH值至8-10，在1-2小時(shí)內(nèi)加入5-60g次氯酸鈉，在45°C _60°C反應(yīng)5-10小時(shí)，此外在反應(yīng)過程中應(yīng)不斷的滴加5%的氫氧化鈉水溶液以使pH值穩(wěn)定在8-10，反應(yīng)結(jié)束后，用20%的鹽酸的乙醇/水溶液中和至中性，并用亞硫酸鈉還原過量的次氯酸鈉，最后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到熱解-氧化淀粉； (3)將熱解-氧化淀粉溶解在水中，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)煙用保潤劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:乙醇/水溶液的質(zhì)量比為50:50-80:20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:所述淀粉為玉米淀粉、大米淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、高粱淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉、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)聞梁淀粉中的任意一種或其混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:65%濃硝酸可以用濃硫酸、濃磷酸等進(jìn)行等量代替。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:次氯酸鈉可以用雙氧水、高錳酸鉀等進(jìn)行等量代替。
6.一種權(quán)利要求1所述的熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑在卷煙中的應(yīng)用，其特征在于:將本發(fā)明的保潤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)改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱解-氧化淀粉質(zhì)煙用保潤劑在卷煙中的應(yīng)用，其特征在于:保潤劑的用量為煙葉質(zhì)量的0.1%-1.5%。
【文檔編號(hào)】C08B31/18GK103767065SQ201210400098
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月20日
【發(fā)明者】張曉兵, 劉惠民, 王宜鵬, 賈云禎, 彭斌 申請人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院