[發(fā)明專(zhuān)利]一種熱解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210400102.3
• 申請(qǐng)日: 2012-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103772513A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉惠民;張曉兵;王宜鵬;賈云禎;彭斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C08B31/12
• 分類(lèi)號(hào): C08B31/12;C08B30/18;A24B15/40
• 代理公司: 鄭州中民專(zhuān)利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于卷煙技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種熱解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法及其應(yīng)用，該保潤(rùn)劑綠色環(huán)保、成本低廉，并具有同時(shí)改善煙草物理保潤(rùn)和感官保潤(rùn)的效果。

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背景技術(shù)

保潤(rùn)劑是卷煙生產(chǎn)過(guò)程中一種不可缺少的助劑，在卷煙生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、銷(xiāo)售和吸食過(guò)程中，保潤(rùn)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(guò)程中的造碎，降低卷煙的煙葉消耗。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。

目前國(guó)內(nèi)卷煙生產(chǎn)企業(yè)使用的保潤(rùn)劑主要有丙二醇、甘油和山梨醇等多元醇類(lèi)。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(rùn)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(duì)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(rùn)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(duì)煙氣帶來(lái)刺激氣味，對(duì)卷煙口感不利。

因此，開(kāi)發(fā)新型高效、綠色安全、成本低廉的天然煙草保潤(rùn)劑成為卷煙添加劑研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。中國(guó)專(zhuān)利CN200910273418.9公開(kāi)了一種從鳳尾葉中提取的鳳尾葉揮發(fā)油卷煙感官保潤(rùn)劑。中國(guó)專(zhuān)利CN200910061990.9公開(kāi)了一種魔芋保潤(rùn)劑及其在卷煙中的應(yīng)用，魔芋保潤(rùn)劑由乙醇提取制備得到。中國(guó)專(zhuān)利CN?200910273359.5公開(kāi)了一種芒果肉醇提取物卷煙感官保潤(rùn)劑。中國(guó)專(zhuān)利CN201010155428.5公開(kāi)了一種復(fù)方多糖保潤(rùn)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(shù)脂柱吸附過(guò)濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮得到多糖保潤(rùn)劑。但是，上述這些天然植物提取物保潤(rùn)劑普遍存在著制備流程復(fù)雜，成本較高、原料來(lái)源少等問(wèn)題，因此尚未得到普遍推廣應(yīng)用。

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發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以淀粉為原料，依次通過(guò)熱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(zhì)煙用保潤(rùn)劑。

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(rùn)劑中固體物的含量，從而增強(qiáng)其吸水和保水能力；本發(fā)明中的羧甲基化改性將具有更強(qiáng)親水性的羧甲基（鈉）引入到淀粉分子中，極大的提高了其吸水和保水能力。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種熱解-羧甲基化淀粉質(zhì)煙用保潤(rùn)劑的制備方法，是由以下原料經(jīng)熱解、羧甲基化改性制備而成，每350g淀粉中加入：濃硫酸2-20g，乙醇/水溶液400-1200g，氫氧化鈉10-110g，氯乙酸鈉鈉20-220g，具體步驟為：

（1）以350g淀粉為原料，加入2-25g濃硫酸，混合均勻后，在120℃-170℃反應(yīng)5-15小時(shí)，然后冷卻，并用5%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，然后依次加入10-110g氫氧化鈉和20-220g氯乙酸鈉，在40℃-60℃反應(yīng)4-8小時(shí)后，用濃鹽酸中和至中性，然后依次進(jìn)行脫水、洗滌、干燥、粉碎和篩分，得到熱解-羧甲基化淀粉；

（3）將熱解-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(zhì)煙用保潤(rùn)劑。

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、蠟質(zhì)高粱淀粉中的任意一種或其混合。

濃硫酸可以用濃硝酸、濃磷酸等進(jìn)行等量代替。氯乙酸鈉可以用氯乙酸進(jìn)行等量替代。

乙醇/水溶液中乙醇與水的質(zhì)量比為60:40-90:10。

將本發(fā)明的保潤(rùn)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(guò)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(rùn)和感官保潤(rùn)的效果。

保潤(rùn)劑的用量為煙葉質(zhì)量的0.1%-1.5%。