[發明專利]一種過熱水蒸汽蒸餾提取煙草精油的裝置和方法

在審

• 申請號: 201710014535.8
• 申請日: 2017-01-07
• 公開（公告）號: CN106867673A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 申欽鵬;唐石云;劉春波;楊光宇;劉志華;高曉華;張鳳梅;何沛;吳恒;司曉喜;王昆淼;朱瑞芝;尤俊衡;王晉;繆明明;蘇鐘璧;李振杰;崔婷惠
• 申請（專利權）人: 云南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: C11B9/02
• 分類號: C11B9/02;B01D11/02;A24B15/24
• 代理公司: 北京權泰知識產權代理事務所(普通合伙)11460
• 代理人: 任永利

技術領域

本發明屬于煙草化學技術領域，具體涉及一種過熱水蒸汽蒸餾提取煙草精油的裝置和方法。

背景技術

提取植物的揮發性成份的有效成份等有很多方法，如溶劑萃取法，超臨界流體萃取法，亞臨界萃取法，水蒸汽蒸餾法等。這些方法中，超臨界、亞臨界萃取法可以在低溫下進行，不破壞揮發性成份。但該方法的設備復雜，提取成本較高。在眾多的方法中水蒸汽蒸餾法操作簡單，有效，成本較低，操作安全，為植物精油提取最常用的方法。

但是水蒸汽蒸餾法在有些方面也存在缺陷：一方面是蒸餾過程中水蒸汽在蒸餾罐中會部分冷凝下來，減少了水蒸汽量，降低了蒸餾效果；另一方面飽和水蒸汽的溫度是100℃，蒸餾溫度過低會讓一些半揮發性成分不能全部蒸出而導致精油的產率低。過熱水蒸汽蒸餾為近幾年來新發展起來的一種新水蒸汽蒸餾方法，蒸汽處于過熱狀態時，其蒸汽的熱焓值大大高于飽和狀態，用過熱蒸汽蒸餾可有效避免蒸氣在蒸餾罐中冷凝，蒸餾溫度可提高到100℃以上，不再受水沸點溫度的限制；對于熱相對穩定的樣品，過熱蒸汽蒸餾可以較大幅度地提高精油的產率。

發明內容

本發明公開了一種過熱水蒸汽蒸餾提取煙草精油的裝置和方法，和常規方法相比，本發明方法的精油產出率明顯提高。

本發明的目的一方面是提供一種過熱水蒸汽蒸餾提取煙草精油的裝置；另一方面是提供使用該水蒸汽提取裝置提取煙草精油中的方法。

本發明第一方面涉及一種過熱水蒸汽提取裝置，其包括：

蒸餾罐9，其外層有加熱裝置10，其上端口通過蒸餾氣體出口8連通冷凝管1的下部，其下端口通過水蒸汽出口11連通過熱水蒸汽發生裝置12上端口；

油水分離器5，其上端口通過冷凝液流出口3連通冷凝管1下端口，其中上部通過水分出口4連通所述水蒸汽發生裝置12的上部，下部有油分出口6。

優選地，所述提取罐9的外層加熱裝置10為加熱夾套。

優選地，所述冷凝管1外層為冷凝水夾層，冷凝水夾層下部有冷凝水進水口2、上部有冷凝水出水口7。

優選地，所述提取罐9的容積為50～100L。

本發明第二方面涉及所述的過熱水蒸汽蒸餾裝置用于制備煙草精油的方法，包括以下步驟：煙樣品用檸檬酸浸潤，蒸餾罐(9)加熱，通入過熱水蒸汽蒸餾，餾份冷凝，油水分離，收集煙草精油步驟。

優選地，所述檸檬酸的濃度為5wt％。

本發明的提取裝置實驗步驟為：取20kg的煙草樣品用5％的檸檬酸溶液浸潤，將樣品物放入蒸餾罐中，先在加熱夾套中通入150℃溫度的過熱蒸汽，讓罐體溫度升高到100℃以上，然后讓過熱蒸汽進入蒸餾罐，蒸汽流量為10-25kg/h。夾帶了煙草精油的過熱蒸汽從蒸汽出口導出，經過冷凝管冷凝，冷凝物進入油水分離器，經油水分離器分離后(上層為精油，下層為水)，水相經水相出口重新進入水蒸汽發生裝置重新氣化，讓水分得到循環利用，同時避免水相中夾帶少量的精油損失；蒸餾時間1～3h，蒸餾結束后，從油水分離器下部的油分出口放出油性成份即為煙草精油。

將本發明提取的煙草精油用三乙酸甘油酯配成0.5-3％的溶液，將該溶液按絲束重量的7～8％添加到卷煙濾棒中；再把添加了該添加劑的濾嘴卷制成卷煙。對添加了本發明精油的卷煙樣品進行感官評吸，和對照相比，卷煙煙氣的香氣質和香氣量得到提升，雜氣、刺激性明顯降低，煙草的本香風格特征更突出。

本發明與現有技術相比，其有益效果為：

(1)本發明使用過熱水蒸汽蒸餾，蒸汽處于過熱狀態時，其蒸汽的熱焓值大大高于飽和狀態，可有效避免蒸氣在蒸餾罐中冷凝，并且蒸餾溫度可提高到100℃以上，不再受水沸點溫度的限制；對于熱相對穩定的煙草樣品，過熱蒸汽蒸餾可以較大幅度提高煙草精油的產率。

(2)本發明優選的實驗方案中，蒸餾的煙樣品用5％的檸檬酸溶液浸潤，可避免煙草生物堿隨水蒸汽大量蒸出，省去了常規水蒸汽蒸餾制備煙草精油時需用酸反萃除去煙草生物堿的步驟。

(3)本發明的煙草精油是通過三醋酸甘油酯添加，考慮到三醋酸甘油酯為卷煙濾嘴成型中最常用的增塑劑，在卷煙濾嘴成型過程中，本發明化合物通過三醋酸甘油酯添加到過濾嘴中，在工藝上容易實現，而且不增加生產過程中的額外步驟。

(4)對對添加了本發明精油的卷煙樣品進行感官評吸，和對照相比，卷煙煙氣的香氣質和香氣量得到提升，雜氣、刺激性明顯降低，煙草的本香風格特征更突出。

附圖說明

圖1為本發明的一種過熱水蒸汽蒸餾提取煙草精油的裝置示意圖。