本發(fā)明涉及一種適用于煙草濃縮液的美拉德反應(yīng)裝置。

本發(fā)明還涉及一種適用于煙草濃縮液的美拉德反應(yīng)裝置的使用方法。

背景技術(shù)：

美拉德反應(yīng)是形成煙草特征香味的主要途徑之一，煙草在調(diào)制、陳化、加工以及燃吸過程中，都伴隨著不同程度的非酶棕色化反應(yīng)，產(chǎn)生許多香味成分。目前，許多卷煙廠在精心調(diào)配卷煙配方的同時，更致力于外加增香劑的研究，以彌補降焦所導(dǎo)致的卷煙香味不足的缺陷，而美拉德反應(yīng)在卷煙增香方面的應(yīng)用倍數(shù)青睞。國際權(quán)威機構(gòu)認定美拉德反應(yīng)所制備的香精基是“天然的”，且在新型的煙用香精中已被廣泛采用。反應(yīng)類香料(即美拉德反應(yīng)物)，一直是煙草和食品上極為重要和極有應(yīng)用價值的香料。

影響煙草濃縮液美拉德反應(yīng)的因素有溫度、保溫時間和煙草濃縮液濃度等，所以在生產(chǎn)中需要對于這些影響因素進行控制；但現(xiàn)有的美拉德反應(yīng)裝置在反應(yīng)過程中，加熱溫度過高或加熱劇烈，造成煙草濃縮液易起泡漫灌，造成煙草濃縮液和其中添加的香精物質(zhì)損失、浪費，同時在反應(yīng)過程中煙草濃縮液加熱到設(shè)定溫度后需要保溫較長時間進行反應(yīng)，而高溫會導(dǎo)致煙草濃縮液蒸發(fā)，煙草濃縮液中的香味成分揮發(fā)損失，降低煙草濃縮液質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種減少煙草濃縮液蒸發(fā)的適用于煙草濃縮液的美拉德反應(yīng)裝置。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是還提供一種適用于煙草濃縮液的美拉德反應(yīng)裝置的使用方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種適用于煙草濃縮液的美拉德反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)罐體、蒸汽加熱夾套、攪拌組件，反應(yīng)罐體上設(shè)有進料口、投料口、出料口，蒸汽加熱夾套包裹在反應(yīng)罐體外側(cè)，蒸汽加熱夾套上設(shè)有蒸汽進口、蒸汽冷凝水出口，攪拌組件包括電機和攪拌葉輪，攪拌葉輪伸入反應(yīng)罐體中；

還包括冷凝組件，冷凝組件包括熱交換器、進汽管和出水管，熱交換器內(nèi)具有換熱通道和冷媒通道，進汽管一端連通熱交換器的換熱通道始端，進汽管另一端與反應(yīng)罐體的上端相通，出水管一端連通熱交換器的換熱通道末端，出水管的另一端與反應(yīng)罐體相通，外部的冷源經(jīng)過熱交換器的冷媒通道流入和流出熱交換器。

采用這樣的結(jié)構(gòu)后，利用冷凝組件將煙草濃縮液蒸發(fā)的蒸汽通過進汽管輸入至熱交換器的換熱通道內(nèi)，并且與冷媒通道的冷卻液發(fā)生熱交換，重新變?yōu)橐簯B(tài)，最終通過出水管返回反應(yīng)罐體內(nèi)。

煙草濃縮液在美拉德反應(yīng)過程中，煙草濃縮液蒸汽通過冷凝組件變?yōu)橐簯B(tài)重新回流反應(yīng)罐體，可保證煙草濃縮液濃度，穩(wěn)定煙草濃縮液質(zhì)量，減少煙草濃縮液在高溫反應(yīng)過程中的香味成分揮發(fā)、損失，穩(wěn)定煙草濃縮液質(zhì)量。

為了更清楚的理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下將本適用于煙草濃縮液的美拉德反應(yīng)裝置簡稱為本美拉德反應(yīng)裝置。

本美拉德反應(yīng)裝置的反應(yīng)罐體上端安裝有安全閥，反應(yīng)罐體內(nèi)壓力高于預(yù)設(shè)值時，安全閥打開排壓；采用這樣的結(jié)構(gòu)后，可以保證反應(yīng)罐體內(nèi)壓力過大，避免反應(yīng)罐體內(nèi)壓強過大。

本美拉德反應(yīng)裝置的蒸汽加熱夾套的蒸汽進口處設(shè)有電磁閥；采用這樣的結(jié)構(gòu)后，可以通過控制電磁閥達到控制開閉蒸汽進口的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種上述的適用于煙草濃縮液的美拉德反應(yīng)裝置的使用方法，包括以下步驟：

a)關(guān)閉反應(yīng)罐體的出料口，從反應(yīng)罐體的進料口加入經(jīng)計量的煙草濃縮液，當反應(yīng)罐體內(nèi)液位達到30%時，啟動攪拌組件的電機，帶動攪拌葉輪轉(zhuǎn)動；

b)從反應(yīng)罐體的投料口加入美拉德反應(yīng)所需要的物料，加料完畢后關(guān)閉投料口；

c）當物料液位達到60%時，溫度傳感器根據(jù)反應(yīng)罐體內(nèi)檢測的溫度，溫度傳感器感應(yīng)到的溫度如果低于設(shè)定值，蒸汽加熱夾套的蒸汽進口開啟，外部的蒸汽通過蒸汽進口進入到蒸汽加熱夾套中，對反應(yīng)罐體內(nèi)物料和煙草濃縮液進行加熱，蒸汽加熱夾套中形成的冷凝水通過蒸汽冷凝水出口排出；

d）物料加入量至設(shè)定值時，此時反應(yīng)罐體內(nèi)液位達到75～80%時，關(guān)閉反應(yīng)罐體的進料口，停止向反應(yīng)罐體內(nèi)加入煙草濃縮液，滿足每1.5m3的煙草濃縮液加入物料80～120kg；

e)當反應(yīng)罐體內(nèi)物料加熱至設(shè)定溫度，蒸汽加熱夾套的蒸汽進口關(guān)閉，保溫開始，反應(yīng)罐體內(nèi)煙草濃縮液蒸發(fā)，蒸發(fā)的煙草濃縮液經(jīng)進汽管進入熱交換器的換熱通道，并與經(jīng)過熱交換器的冷媒通道的外部冷源發(fā)生熱交換，蒸發(fā)的煙草濃縮液重新變?yōu)橐簯B(tài)通過出水管流入反應(yīng)罐體內(nèi)；

f)保溫過程中，反應(yīng)罐體內(nèi)煙草濃縮液溫度如下降，低于設(shè)定溫度后，蒸汽加熱夾套的蒸汽進口開啟，繼續(xù)對反應(yīng)罐體內(nèi)物料及煙草濃縮液繼續(xù)進行加熱，待達到設(shè)定溫度后，蒸汽加熱夾套的蒸汽進口關(guān)閉；

g)反應(yīng)完成后，打開出料口，將反應(yīng)罐內(nèi)煙草濃縮液泵送至下一道工序，完成整個反應(yīng)過程。

采用這樣的方法后，可實現(xiàn)加溫、加熱過程可控，煙草濃縮液在美拉德反應(yīng)充分的情況下，最大限度的保留煙草濃縮液中的香味成分。

反應(yīng)罐體內(nèi)液位達到75～80%是為了防止罐內(nèi)料液在加熱過程中產(chǎn)生泡沫，造成漫灌。

附圖說明

圖1是本美拉德反應(yīng)裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示

本美拉德反應(yīng)裝置包括反應(yīng)罐體1、蒸汽加熱夾套2、攪拌組件和冷凝組件。

反應(yīng)罐體1設(shè)有進料口11、投料口13、頂部揭蓋、觀察視鏡15、出料口14，反應(yīng)罐體1上端安裝有安全閥12，反應(yīng)罐體1內(nèi)壓力高于預(yù)設(shè)值時，安全閥12打開排壓，進料口11和投料口13位于反應(yīng)罐體1的上端，出料口14位于反應(yīng)罐體1的底部，反應(yīng)罐體1內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器和液位傳感器。

蒸汽加熱夾套2包裹在反應(yīng)罐體1外側(cè)，蒸汽加熱夾套2上設(shè)有蒸汽進口21、蒸汽冷凝水出口22，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21處設(shè)有電磁閥23。

攪拌組件包括電機32和攪拌葉輪31，攪拌葉輪31伸入反應(yīng)罐體1中。

冷凝組件包括熱交換器41、進汽管42和出水管43，進汽管42一端連通熱交換器41的換熱通道41a始端，進汽管42另一端與反應(yīng)罐體1的上端相通，出水管43一端連通熱交換器41的換熱通道41a末端，出水管43的另一端與反應(yīng)罐體1相通，外部的冷源經(jīng)過熱交換器41的冷媒通道41b流入和流出熱交換器41。

結(jié)合上述本美拉德反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)，具體介紹使用本美拉德反應(yīng)裝置的使用方法（即利用本美拉德反應(yīng)裝置進行煙草濃縮液的美拉德反應(yīng)方法）；包括以下步驟：

a)反應(yīng)罐體1使用前排空反應(yīng)罐體1內(nèi)的物質(zhì)，關(guān)閉反應(yīng)罐體1的出料口14，從反應(yīng)罐體1的進料口11加入經(jīng)計量的煙草濃縮液，當反應(yīng)罐體1內(nèi)液位達到30%時，啟動攪拌組件的電機32，帶動攪拌葉輪31轉(zhuǎn)動；

b)從反應(yīng)罐體1的投料口13加入美拉德反應(yīng)所需要的物料，加料完畢后關(guān)閉投料口13，滿足每1.5m3的煙草濃縮液加入物料80kg（此處不局限于每1.5m3的煙草濃縮液加入物料80kg，可根據(jù)實際美拉德反應(yīng)需要，每1.5m3的煙草濃縮液加入物料90kg或者120kg都為正常范圍，都可達到應(yīng)有的反應(yīng)效果）；

c）當物料液位達到60%時，溫度傳感器根據(jù)反應(yīng)罐體1內(nèi)檢測的溫度，溫度傳感器感應(yīng)到的溫度如果低于設(shè)定值，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21開啟，外部的蒸汽通過蒸汽進口21進入到蒸汽加熱夾套2中，對反應(yīng)罐體1物料和煙草濃縮液進行加熱，蒸汽加熱夾套2中形成的冷凝水通過蒸汽冷凝水出口22排出；

d）物料加入量至設(shè)定值時，此時反應(yīng)罐體內(nèi)液位達到75%時，關(guān)閉反應(yīng)罐體1的進料口11，停止向反應(yīng)罐體1內(nèi)加入煙草濃縮液；

e)當反應(yīng)罐體1內(nèi)物料加熱至設(shè)定溫度，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21關(guān)閉，保溫開始，反應(yīng)罐體1內(nèi)煙草濃縮液蒸發(fā)，蒸發(fā)的煙草濃縮液經(jīng)進汽管42進入熱交換器41的換熱通道41a，并與經(jīng)過熱交換器41的冷媒通道41b的外部冷源發(fā)生熱交換，蒸發(fā)的煙草濃縮液重新變?yōu)橐簯B(tài)通過出水管43流入反應(yīng)罐體1內(nèi)；

f)保溫過程中，反應(yīng)罐體1內(nèi)煙草濃縮液溫度如下降，低于設(shè)定溫度后，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21開啟，繼續(xù)對反應(yīng)罐體1內(nèi)物料及煙草濃縮液繼續(xù)進行加熱，待達到設(shè)定溫度后，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21關(guān)閉；

g)反應(yīng)完成后，打開出料口14，將反應(yīng)罐內(nèi)煙草濃縮液泵送至下一道工序，完成整個反應(yīng)過程。

在反應(yīng)過程中，中可通過觀察視鏡15對罐內(nèi)物料狀態(tài)進行查看，而且當反應(yīng)罐內(nèi)壓力大于1bar時，安全閥12自動開啟排壓，排壓后安全閥12自動關(guān)閉。

本美拉德反應(yīng)裝置可以通過DCS系統(tǒng)控制，使整個反應(yīng)實現(xiàn)自動化處理。

以上所述的僅是本發(fā)明的一種實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍，比如：物料液位不僅局限于75%，根據(jù)反應(yīng)需要液位達到78%或80%都是可以的。