一種酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法及其應用的制作方法
【專利摘要】一種酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法及其應用，其特征在于：保潤劑是由以下原料經酸解、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)點是所用原料為淀粉，淀粉屬可再生資源，且來源廣泛、價格低廉；通過對淀粉進行一定的酸解改性和羧甲基化改性，使其具有極強的吸水和保水能力，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，起到了同時改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
【專利說明】一種酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法及其應用
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明屬于卷煙【技術領域】，具體的說是一種酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法及其應用，該保潤劑綠色環(huán)保、成本低廉，并具有同時改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
[0003]
【背景技術】
[0004]保潤劑是卷煙生產過程中一種不可缺少的助劑，在卷煙生產、運輸、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，保潤劑還具有降低煙氣刺激、改善吃味和口感的作用。
[0005]目前國內卷煙生產企業(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品，價格昂貴，山梨醇雖價格便宜但保潤效果和感官質量稍差。由于丙二醇具有一定的揮發(fā)性，因此卷煙燃燒時有相當一部分丙二醇進入煙氣形成焦油，對降焦不利。另外研究還表明丙二醇的熱解產物主要是乙醛和丙酮，甘油的熱解產物主要是乙醛和丙烯醛，這些傳統(tǒng)保潤劑的使用會導致煙氣中乙醛等有害物質含量升高。此 外，丙二醇、甘油和山梨醇用量稍大還會對煙氣帶來刺激氣味，對卷煙口感不利。
[0006]因此，開發(fā)新型高效、綠色安全、成本低廉的天然煙用保潤劑成為卷煙添加劑研究領域的一個重要方向。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公開了一種復方多糖保潤劑的制備及其在卷煙中的應用，其制備流程主要是中藥提取液經酶解、大孔樹脂柱吸附過濾、旋轉蒸發(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雜，成本較高、原料來源少等問題，因此尚未得到普遍推廣應用。
[0007]

【發(fā)明內容】

[0008]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明以淀粉為原料，依次通過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、成本低廉的淀粉質煙用保潤劑。
[0009]本發(fā)明的發(fā)明機理在于:從分子結構上講，組成淀粉大分子的每個葡萄糖單元中含有三個羥基，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)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
一種酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法，是由以下原料經酸解、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5-18小時，然后冷卻，并用3%的氫氧化鈉水溶液進行中和，最后依次進行脫水、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4_12小時后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進行脫水、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煙用保潤劑。
[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、以及蠟質淀粉如臘質玉米淀粉、臘質大米淀粉、臘質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、草酸等進行等量代替。
[0013]所述:氯乙酸鈉可以用氯乙酸進行等量替代。
[0014]本發(fā)明中的乙醇/水溶液中乙醇與水的質量比為60:40-90:10。
[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量的0.1%-1.5%。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點是所用原料為淀粉，淀粉屬可再生資源，且來源廣泛、價格低廉；通過對淀粉進行酸解改性和羧甲基化改性，使其具有極強的保水能力，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，起到了同時改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例本對發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明范圍不限于這些實施例。
[0019]實施例1.將350g紅薯淀粉加入到水中，調成38%的淀粉乳，然后加入40g37%濃鹽酸，混合均勻后，在50°C反應9小時,然后冷卻，并用5%的氫氧化鈉水溶液進行中和,最后依次進行脫水、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5小時后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進行脫水、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煙用保潤劑。
[0020]實施例2.將350g紅薯淀粉加入到水中，調成38%的淀粉乳，然后加入70g37%濃鹽酸，混合均勻后，在50°C反應10小時,然后冷卻，并用5%的氫氧化鈉水溶液進行中和,最后依次進行脫水、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6小時后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進行脫水、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煙用保潤劑。
[0021]實施例3.將350g大麥淀粉加入到水中，調成38%的淀粉乳，然后加入90g濃硝酸，混合均勻后，在53°C反應12小時,然后冷卻，并用5%的氫氧化鈉水溶液進行中和,最后依次進行脫水、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9小時后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進行脫水、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煙用保潤劑。
[0022]實施例4.將350g西米淀粉加入到水中，調成38%的淀粉乳，然后加入120g37%濃鹽酸，混合均勻后，在53°C反應15小時,然后冷卻，并用5%的氫氧化鈉水溶液進行中和，最后依次進行脫水、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10小時后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進行脫水、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煙用保潤劑。
`[0023]本發(fā)明所提供的淀粉質煙用保潤劑應用于卷煙工業(yè)生產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)明所提供的四種實施例與現(xiàn)有技術在煙草行業(yè)主要使用的丙二醇、甘油和山梨醇進行了物理保潤能力的對比評價，評價結果見表1。同時對感官保潤效果進行了對比評吸，對比結果見表2。
[0024]
【權利要求】
1.一種酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:是由以下原料經酸解、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5-18小時,然后冷卻，并用3%的氫氧化鈉水溶液進行中和,最后依次進行脫水、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4_12小時后，用37%濃鹽酸中和至中性，然后依次進行脫水、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煙用保潤劑。
2.根據權利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法，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、以及蠟質淀粉如蠟質玉米淀粉、蠟質大米淀粉、臘質高粱淀粉中的任意一種或其混合。
3.根據權利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:37%濃鹽酸可以用濃硫酸、濃硝酸、濃磷酸、草酸等進行等量代替。
4.根據權利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:氯乙酸鈉可以用氯乙酸進行等量替代。
5.根據權利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的制備方法，其特征在于:乙醇/水溶液中乙醇與水的質量比為60:40-90:10。
6.一種權利要求1所述的酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑的應用，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，起到了同時改善煙草物理保潤和感官保潤的效果。
7.根據權利要求6所述的酸解-羧甲基化淀粉質煙用保潤劑在卷煙中的應用，其特征在于:保潤劑的用量為煙葉質量的0.1%-1.5%。
【文檔編號】C08B37/12GK103772531SQ201210400101
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月20日 優(yōu)先權日:2012年10月20日
【發(fā)明者】劉惠民, 張曉兵, 彭斌, 賈云禎, 王宜鵬 申請人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院