CN104824836B - 一种烟草保润剂纳米乳液及其制备方法 - Google Patents
一种烟草保润剂纳米乳液及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油1～8份，乳化剂8～15份，多元醇8～15份，麦芽酚3～7份，去离子水45～80份。本发明还涉及这种烟草保润剂纳米乳液的制备方法。该方法通过均质技术制备的纳米乳液，将水溶性保湿剂、油溶性保润剂及去离子水有效形成一个均相，充分发挥各个成分的作用。所选原料都是食品级，安全无毒害，且产品无味，燃烧后也不产生任何异味。产品作为烟草保润剂，与烟草香料液相容性较好，且稳定，在卷烟工艺上易于实现添加，有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及烟草加工领域，具体涉及一种新型烟草保润剂纳米乳液及其制备方法。
背景技术
目前，我国烟草工业中主要采用丙三醇、丙二醇、山梨醇等多羟基物质作为保润剂，使用此类保润剂的主要作用在于维持加工过程中烟丝的含水率，提高烟丝的耐加工性，但上述保润剂对成品卷烟含水率的维持和吸食舒适度的改善效果并不理想。近年来，国内报道了一些新型保润剂，如麦芽低聚糖醇、D-吡喃半乳糖醛酸、聚糖衍生物、蔗糖酯及天然烟草保润剂，从原理上属于吸湿性保润剂，这类物质有较强的吸水性，其作用是吸收水份并保存于卷烟中。中国专利201210337408.9公开了一种天然烟草保润增香剂的制备方法及其在烟草中的应用，利用海桐为原料，经提取加工而成；中国专利101658323公开了一种蜡酯类烟草保润剂及其制备方法，该烟草保润剂主要由蜡、乳化剂和水在高温下乳化形成；中国专利201210292418.5公开了一种植物油类烟草保润及其制备方法，通过植物油、乳化剂和水加工而成。由于卷烟保润涉及物理保润和感官保润，这些不同类型的保润剂中，多元醇类作为传统保润剂固然能提高卷烟保润性能，但仍存在卷烟置于干燥环境中时水分散失过快的问题，而乳液中油、蜡、乳化剂等对卷烟的感官保润又有较大影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种烟草保润剂纳米乳液的制备方法，该方法利用低含量的植物油辅助多元醇，经乳化剂乳化形成纳米乳液，在烟丝表面形成一层膜，在烟草燃烧时不产生任何异味，起到保湿及改善吸食舒适度的目的。
本发明采用添加新型保润剂，既通过既有物理保润从空气中吸收水分的多元醇，又能够锁住水分的油，且不产生异味，两者在特殊工艺下制备的纳米乳液在提高其物理保润性能的同时降低了烟气干燥感。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数。
烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份原料制成：植物油1～8份，乳化剂8～15份，多元醇8～15份，麦芽酚3～7份，去离子水45～80份。
所述的植物油为玉米油、花生油、沙棘油、火麻籽油、元宝枫油、紫苏油、香薷油中的一种或两种以上的混合物；
所述的乳化剂为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、司盘20、司盘40、司盘60、司盘80、司盘85、聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚中的2种以上的混合物。
所述的多元醇为丙二醇、丙三醇的一种或两种混合物。
所述的麦芽酚为甲基麦芽酚、乙基麦芽酚中一种。
制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)将多元醇、麦芽酚、植物油混合，设定搅拌速度为800～1500rpm，升温至50～70℃，恒温搅拌20～40min，制得溶液；
(2)将两种以上乳化剂进行混合，并搅拌均匀；
(3)在去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2000～2500rpm，升温至40～50℃，恒温搅拌40～60min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(2)所得物静置陈化20～24小时，即得产品。
采用纳米粒度分析仪对(4)得到产品进行粒径分析。
相对于现有技术，本发明具有以下显著优点：
1、通过均质技术制备的纳米乳液，将水溶性保湿剂、油溶性保润剂通过乳化作用形成一个稳定均相，充分发挥各个成分的作用。
2、由于所选原料都有食品级，安全无毒害，且产品无味，当燃烧后也不产生任何异味。
3、产品作为烟草保润剂，与烟草香料液相容性较好，能在乙醇溶液中溶解，且稳定，工艺上易于实现。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油2份，乳化剂8份，多元醇10份，麦芽酚4份，去离子水76份。
(1)将10g丙二醇、4g甲基麦芽酚、2g玉米油混合，搅拌速度为800rpm，升温至55℃，恒温搅拌40min；
(2)将5g吐温-20、3g司盘-80进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在76g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2000rpm，升温至50℃，恒温搅拌55min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化20小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为160±0.56nm。
实施例2
本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油3份，乳化剂10份，多元醇8份，麦芽酚5份，去离子水74份。
(1)将4g丙二醇、4g丙三醇、5g乙基麦芽酚、3g花生油混合，搅拌速度为1000rpm，升温至60℃，恒温搅拌30min；
(2)将7g吐温-80、3g司盘-80进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在74g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2100rpm，升温至40℃，恒温搅拌60min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化24小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为149±0.79nm。
实施例3
本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油5份，乳化剂12份，多元醇12份，麦芽酚3份，去离子水68份。
(1)将7g丙二醇、5g丙三醇、3g乙基麦芽酚、5g沙棘油混合，搅拌速度为900rpm，升温至50℃，恒温搅拌35min；
(2)将5g吐温-80、5g吐温-20、2g聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在68g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2200rpm，升温至50℃，恒温搅拌50min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化20小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为137±1.19nm。
实施例4
本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油6份，乳化剂10份，多元醇10份，麦芽酚7份，去离子水67份。
(1)将5g丙二醇、5g丙三醇、7g甲基麦芽酚、6g火麻籽油混合，搅拌速度为1000rpm，升温至65℃，恒温搅拌25min；
(2)将7g吐温-60、3g司盘-60进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在67g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2300rpm，升温至45℃，恒温搅拌55min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化24小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为157±0.66nm。
实施例5
本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油8份，乳化剂13份，多元醇8份，麦芽酚7份，去离子水64份。
(1)将8g丙二醇、7g乙基麦芽酚、4g元宝枫油、4g花生油混合，搅拌速度为1200rpm，升温至70℃，恒温搅拌20min；
(2)将5g吐温-40、5g吐温-80、3g司盘-40进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在64g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2400rpm，升温至45℃，恒温搅拌60min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化20小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为146±0.45nm。
实施例6
本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油5份，乳化剂15份，多元醇15份，麦芽酚5份，去离子水60份。
(1)将10g丙二醇、5g丙三醇、5g甲基麦芽酚、5g紫苏油混合，搅拌速度为1500rpm，升温至60℃，恒温搅拌30min；
(2)将8g吐温-40、3g司盘-40、4g聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在60g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2500rpm，升温至40℃，恒温搅拌60min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化24小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为130±1.05nm。
实施例7
本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油4份，乳化剂14份，多元醇12份，麦芽酚6份，去离子水64份。
(1)将12g丙二醇、6g乙基麦芽酚、4g香薷油混合，搅拌速度为1500rpm，升温至60℃，恒温搅拌35min；
(2)将8g吐温-80、2g司盘-80、4g聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在64g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2500rpm，升温至45℃，恒温搅拌60min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化24小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为125±1.86nm。
实施例8
本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油1份，乳化剂8份，多元醇8份，麦芽酚3份，去离子水80份。
(1)将3g丙二醇、5g丙三醇、3g甲基麦芽酚、1g元宝枫油混合，搅拌速度为1400rpm，升温至60℃，恒温搅拌30min；
(2)将4g吐温-60、4g司盘-60进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在80g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2000rpm，升温至40℃，恒温搅拌50min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化22小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为135±1.25nm。
实施例9
本发明一种烟草保润剂纳米乳液，由以下重量份的原料制得：植物油8份，乳化剂15份，多元醇15份，麦芽酚7份，去离子水45份。
(1)将10g丙二醇、5克丙三醇、7g乙基麦芽酚、2g花生油、2g玉米油、4g香薷油混合，搅拌速度为1500rpm，升温至70℃，恒温搅拌35min；
(2)将5g吐温-40、5g司盘-85、5g聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚进行混合，并搅拌均匀，得乳化剂；
(3)在45g去离子水中加入(1)制得的溶液，同时加入(2)制得的乳化剂，设定搅拌速度为2500rpm，升温至50℃，恒温搅拌60min，使混合物在强剪切力作用下充分溶解，并达到乳化和均质；
(4)将步骤(3)所得物静置陈化23小时，得产品。
将(4)得到的产品稀释1000倍，采用纳米粒度分析仪进行粒径分析，平均粒径为120±0.96nm。
将实施例1-实施例9制备的烟草保润剂纳米乳液进行乳液性能及烟草保润性能测试(参照文献2009，2烟草科技，何保江等，烟草保润性能测试方法)，结果见表1和表2
表1 烟草保润剂纳米乳液性能
| 乳液性能 | 测试结果 |
| 粘度(25℃/Pa·s) | 0.75-0.85 |
| 离心稳定性 | 4000rpm/30min无油水分离现象。 |
| 耐热稳定性 | 55℃/50天无油水分离现象。 |
| 耐寒稳定性 | -15℃/72h，恢复至室温(25℃)无油水分离现象。 |
表2 烟草保润剂纳米乳液保润性能(含水率)
由表1可知，产品粘度较小，易与烟草香料液混合，烟草保润剂纳米乳液稳定性较好，产品可以长期贮存；由表2可知，添加保润剂的烟丝平衡含水率高于未添加保润剂及常用烟草保润剂丙二醇、丙三醇及山梨醇的对照烟丝，说明使用保润剂能够增加烟丝的水分含量，提高烟丝的平衡含水率，有较好的保润性能。
将实施例1-实施例9制备的烟草保润剂纳米乳液添加到卷烟烟丝中进行卷烟感官质量评价，并与未添加该纳米乳液的卷烟进行对比，评价结果证明该纳米乳液具有卷烟感官保润功能，可降低烟气的干燥感，增强烟气润感。
Claims (2)
1.一种烟草保润剂纳米乳液，其特征在于由以下重量份的原料制得：植物油1～8份，乳化剂8～15份，多元醇8～15份，麦芽酚3～7份，去离子水45～80份；
所述植物油为玉米油、花生油、沙棘油、火麻籽油、元宝枫油、紫苏油、香薷油中的一种或两种以上的混合物；
所述乳化剂为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、司盘20、司盘40、司盘60、司盘80、司盘85、聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚中的两种以上的混合物；
所述多元醇为丙二醇和/或丙三醇；
所述麦芽酚包括甲基麦芽酚或乙基麦芽酚。
2.根据权利要求1所述烟草保润剂纳米乳液的制备方法，其特征在于具体操作如下：
(1)将多元醇、麦芽酚、植物油混合后升温至50～70℃，在800～1500rpm下搅拌20～40min，制得溶液；
(2)在去离子水中加入步骤(1)制得的溶液，同时加入混合均匀的乳化剂，在40～50℃、2000～2500rpm下恒温搅拌40～60min，使混合物充分溶解，并达到乳化和均质；
(3)将步骤(2)所得物静置陈化20～24小时，即得产品。
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