[發明專利]一種變性大米多孔淀粉及其變性方法和用途

有效

• 申請號: 200910185877.1
• 申請日: 2009-12-10
• 公開（公告）號: CN101792492A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 杜先鋒;徐阮園
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: C08B31/00
• 分類號: C08B31/00;C08B31/06;A24D3/14
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 吳啟運

一、技術領域

本發明涉及一種卷煙濾嘴添加劑及其制備方法，確切地說是一種變性大米多孔淀粉及其變性方法和作為卷煙濾嘴吸附劑的應用。

二、背景技術

隨著“吸煙與健康”的矛盾日益尖銳，有選擇的去除卷煙煙氣中的有害物質，提高卷煙的安全性越來越受到煙草工作者的廣泛重視。目前，煙草研究者主要把精力集中在開發低焦油卷煙產品上，降焦方式主要有兩種：其一是培育低焦油含量的煙草品種；其二是開發濾嘴添加劑。現有濾嘴添加劑主要有活性炭、硅膠、分子篩和一些中草藥成分等吸附劑。但是，現有的濾嘴吸附劑在卷煙降害的同時降低了卷煙原有的香氣成分，影響吸煙者的愉悅感。

三、發明內容

本發明針對現有卷煙濾嘴吸附劑的缺陷，旨在提供一種新的濾嘴吸附劑-變性大米多孔淀粉，所要解決的技術問題是大米多孔淀粉的變性方法以及變性后的大米多孔淀粉應具選擇性吸附有害成分而又不改變煙卷原有品質的性質。

本發明所稱的變性大米多孔淀粉是大米多孔淀粉首先與三聚磷酸鈉酯化反應后再于90～110℃下熱變性反應得到的一種變性大米多孔淀粉。

本發明所稱的變性大米多孔淀粉的變性方法是以大米多孔為原料，包括酯化反應、變性反應以及分離、洗滌、干燥各單元過程，其特征是所述的酯化反應是大米多孔淀粉水懸浮液與三聚磷酸鈉在pH9.5～10.5、溫度35～45℃條件下反應1～3小時，反應結束后調pH6.0～6.5，然后水洗、分離；三聚磷酸鈉的加入量為干淀粉量的2～5wt％(重量百分比，下同)；所述的變性反應是酯化后的淀粉于40～50℃下脫水至含水率10～15％時于90～100℃下熱變性反應2小時；最后干燥得到產品。

本發明所稱的變性大米多孔淀粉的用途就是其作為卷煙濾嘴吸附劑的應用。

將本變性大米多孔淀粉過160-200目篩，作為卷煙濾嘴吸附劑將其置于煙絲與濾棒之間，或者置于兩截濾棒之間，用量15mg/支。

三聚磷酸鈉是一種交聯劑，使大米多孔淀粉形成體型高分子的網絡結構以提高吸附性能，同時三聚磷酸鈉與淀粉中-0H發生反應，在淀粉表面接帶磷酸基團，使整個淀粉帶上負電荷，可以與卷煙煙氣中游離的帶正電荷的物質進行反應，從而達到選擇性吸附目的。由此可見，所稱的變性大米多孔淀粉實質是交聯酯化淀粉磷酸酯。

本發明首次將價格低廉的大米淀粉變性處理，作為一種新型的選擇性吸附濾嘴添加劑應用到煙草工業，不僅解決了我國糧食庫存的壓力，拓寬了變性淀粉的應用范圍，而且這種天然的吸附劑可以對卷煙煙氣中的主要有害成分進行選擇性吸附而不損害卷煙原有的品質，提高了卷煙的安全性，且卷煙側流煙氣中有害物質的減少對環境保護意義重大。

實驗表明，每支卷煙使用本吸附劑15mg的情況下吸阻值適中(1.631Kpa)，卷煙煙氣細膩度有所提升，煙氣豐滿度幾乎無變化。而添加25mg變性淀粉的卷煙煙氣豐滿度略顯不足，添加30mg變性淀粉抽吸困難(吸阻值＞3Kpa)。煙氣中粒相自由基降低13.69％，氣相自由基降低4.47％。煙氣中焦油量、煙堿量、CO量分別降低了0.2mg，0.1mg和0.4mg。

四、附圖說明

圖1是大米多孔淀粉SEM圖。

圖2是變性大米多孔淀粉SEM圖。

圖3是作為吸附劑使用的變性大米多孔淀粉SEM圖。

圖4是未添加吸附劑的對照卷煙粒相ESR圖。

圖5是添加吸附劑的樣品卷煙粒相ESR圖。

圖6是未添加吸附劑的對照卷煙氣相ESR圖。

圖7是添加吸附劑的樣品卷煙氣相ESR圖。

五、具體實施方式

1、大米多孔淀粉的制備：酶解法

(1)工藝流程：

(2)工藝說明：

浸泡大米的堿液濃度為3％-5％，離心條件：3000r/min，20min，糖化酶添加量為理論水解35％大米淀粉的量，酶解溫度為40℃，反應時間為8h，噴霧干燥：料液濃度15％，進樣流速30mL，進風口溫度160℃，霧化器轉速33250r/min，出風口溫度65℃。得到的大米多孔淀粉如圖1所示。

2、交聯酯化淀粉磷酸酯的制備

在酯化釜中加入水，攪拌下加入大米多孔淀粉和三聚磷酸鈉(淀粉干重的3wt％)，用濃?度25％NaOH溶液調節pH值至10，在溫度40℃下反應2小時，用濃度30％HCl溶液調節pH至6.0～6.5，水洗，抽濾。于40℃烘箱中干燥至含水量10～15％，再加熱到100℃進行熱變性反應2小時，干燥后即得成品。如圖2所示。

3、應用實施例