CN108606359B - 一种烟草保润剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟草保润剂，属于化工领域。本发明以葵花籽油油渣为原料，采用溶剂萃取法提取其中的蜡质物质，其含有多种高级脂肪酸，高级脂肪醇以及由多种不同碳链长度的脂肪酸和脂肪醇结合而成的酯类化合物，也还有烃类化合物，当其覆盖在烟丝的表面，蜡质填补了烟丝褶皱的沟壑部位，烟丝表面稍显平滑，有效地堵塞了烟丝表面的气孔和切面细胞的间隙，减小了烟丝表面及切面暴露的表面积，增大了水分传质的阻力，从而阻止了烟丝水分的散失，使烟丝水分含量达到相对稳定状态。本发明解决了目前保润剂只能保证烟丝的含水率，对成品卷烟含水率的维持和吸食舒适度的改善效果较差，同时在潮湿环境下会吸收空气中的水分，使得卷烟容易受潮的问题。

Description

一种烟草保润剂

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种烟草保润剂。

背景技术

烟叶为疏松的多孔材料，从热力学上讲，其吸收水分的潜力较高。正是由于烟叶材料的多孔特性，在较高温度和较低湿度下，游离水分、毛细管水分等散失也较快，从而导致卷烟也较容易干燥。在卷烟制品生产过程中，添加保润剂能够维持烟丝水分，改善其物理保润性能。保润剂是烟草加工过程中一种重要的添加剂，能减少烟丝加工过程的造碎，在运输贮存过程，能缓冲不同环境温湿度的影响，从而减小卷烟抽吸的干燥感和刺激性。

目前，在卷烟行业中，国内外研究与应用较为广泛的保润剂是多元醇类化合物，如丙二醇、甘油、二甘醇、山梨醇等，虽然有一定的保润性能，但是在实际使用中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，且这些保润剂具有多羟基的亲水结构，在干燥的环境下能增强水分和烟叶的结合能力，减缓水分的散失速度，但是它们在潮湿环境下会吸收空气中的水分，使得卷烟更容易受潮。因此，生产出一种能解决上述问题的保润剂具有很大的市场前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前保润剂只能保证烟丝的含水率，对成品卷烟含水率的维持和吸食舒适度的改善效果较差，同时在潮湿环境下会吸收空气中的水分，使得卷烟容易受潮的问题，提供一种烟草保润剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种烟草保润剂，按质量份数计包括如下组分，8~10份口感促进剂、2~4份甘油、3~6份丙二醇，其特征在于，还包括40~50份保润活性剂、80~90份锁水保护剂；

所述保润活性剂的制备方法，包括如下步骤：

a.取雪梨去核，匀浆，取匀浆液按质量比1：3加入无水乙醇，于40~50℃搅拌混合，再于200W、50~60℃超声，得混合物，离心，取上清液，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比20：1加入十六烷基三甲基溴化铵，于25~30℃静置，得静置物，取静置物按质量比2：3加入氯化钠溶液，取上层液按质量比1：3加入无水乙醇，于2~4℃静置，得沉淀a；

b.取沉淀a按质量比1：15加入二甲基亚砜中，于40~50℃搅拌混合，得混合物a，按质量份数计，取8~15份硬脂酸、0.02~0.04份4-二甲氨基吡啶、0.01~0.03份1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，4~6份二甲基亚砜，于25~30℃搅拌混合，得混合物b，取混合物b按质量比3：10逐滴加入混合物a中，控制滴入时间为2~4min，于25~30℃保温，得基体物，取基体物按质量比1：5加入无水乙醇，静置，离心，得沉淀b，取沉淀b透析，冷冻干燥，即得保润活性剂；

所述锁水保护剂的制备方法为：取葵花油油渣按质量比3：1加入硅藻土，搅拌混合，再加入葵花油油渣质量4~6倍的三氯甲烷，升温至40~50℃搅拌混合，过滤，取滤渣，滤渣经氯仿洗涤，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取石油醚按质量比4：5加入无水乙醇，得混合溶剂，取旋转蒸发物按质量比1：9加入混合溶剂，于65~70℃萃取，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣干燥，即得锁水保护剂。

所述口感促进剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钾按质量比1：10加入无水甲醇，磁力搅拌，再加入氢氧化钾质量2~4倍的L-天冬氨酸钾，于25~30℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20：50：3加入无水甲醇、D－果糖，于50~60℃搅拌混合，冷却至室温，减压浓缩，得浓缩物，取浓缩物按质量比3：2加入无水乙醇，静置，得沉淀物；

（2）取沉淀物按质量比1：10加入无水甲醇，搅拌混合，再加入沉淀物15~20%的乙酸，于40~50℃搅拌混合，冷却至0~5℃，得冷却物，取冷却物按质量比5：1加入无水乙醇，静置，得沉淀A，取沉淀A真空干燥，即得口感促进剂。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明从雪梨中先提取多糖类物质，一方面其可以生津清肺、改善烟草余味，另一方面其与水结合的氢键数量多，结合更加牢固，自身分子间能够结合形成具有更强持水能力的网状结构，其富含有多种亲水基团-COOH、-OH等，具有三维空间网络结构，使进入网格的水分子失去活动性，能够阻碍水分子的逃逸，起到很好的保水作用，并通过将硬脂酸和多糖作为反应剂，加入1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶作为催化剂，将含有疏水基团的硬脂酸接枝到多糖分子链的羟基上，双向调控烟草的保水性能，在低湿的条件下，羟基与水分子形成氢键，形成保水凝胶，保持了烟叶中的水分，减少游离水分、毛细管水分的散失，在高湿度的条件下，疏水基团开始作用于水分子，阻止大量水分子进入烟叶内部，造成烟叶的受潮；

（2）本发明以葵花籽油油渣为原料，采用溶剂萃取法提取其中的蜡质物质，其含有多种高级脂肪酸，高级脂肪醇以及由多种不同碳链长度的脂肪酸和脂肪醇结合而成的酯类化合物，也还有烃类化合物，当其覆盖在烟丝的表面，蜡质填补了 烟丝褶皱的沟壑部位，烟丝表面稍显平滑，有效地堵塞了烟丝表面的气孔和切面细胞的间隙，减小了烟丝表面及切面暴露的表面积，增大了水分传质的阻力，从而阻止了烟丝水分的散失，使烟丝水分含量达到相对稳定状态，改变了传统卷烟工艺中靠吸湿剂保润的方法，从而达到控制烟丝中水分的目的，蜡质憎水脂肪烃的阻水以及成膜与多糖亲水基团的锁水功效相结合，并产生协同效应；

（3）本发明以D－果糖和L-天冬氨酸单钾盐为原料，经缩合、脱水和重排形成一种在高温裂解时会产生香味，改善烟叶口感的物质，其在使用时，活性位点发生不可逆地烯醇化，从2-位消去氨基降解产生脱氧二羰基化合物,该化合物为非常活泼的反应中间体，经环化及一系列异构化后脱水,脱氧二羰基化合物可进一步转化并裂解产生酸类和酮类化合物，经水解、脱水或氧化产生麦芽酚、5-羟基麦芽酚和4-菠萝酮等物质，使得烟叶的香气细腻柔和、刺激性降低、木质杂气减轻、甜润感增加。

具体实施方式

葵花油油渣：取自石河子汇昌粮油有限公司。

保润活性剂：a.取雪梨去核，匀浆，取匀浆液按质量比1：3加入无水乙醇，于40~50℃搅拌混合2~3h，再于200W、50~60℃超声20~30min，得混合物，离心，取上清液，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比20：1加入十六烷基三甲基溴化铵，于25~30℃静置15~18h，得静置物，取静置物按质量比2：3加入浓度为0.4mol/L的氯化钠溶液，取上层液按质量比1：3加入无水乙醇，于2~4℃静置12~15h，得沉淀a；

b.取沉淀a按质量比1：15加入二甲基亚砜中，于40~50℃搅拌混合20~30min，得混合物a，按质量份数计，取8~15份硬脂酸、0.02~0.04份4-二甲氨基吡啶、0.01~0.03份1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，4~6份二甲基亚砜，于25~30℃搅拌混合1~2h，得混合物b，取混合物b按质量比3：10逐滴加入混合物a中，于25~30℃保温36~48h，得基体物，取基体物按质量比1：5加入无水乙醇，静置6~8h，离心，得沉淀b，取沉淀b透析，冷冻干燥，即得保润活性剂。

锁水保护剂：取葵花油油渣按质量比3：1加入硅藻土，搅拌混合20~30min，再加入葵花油油渣质量4~6倍的三氯甲烷，升温至40~50℃搅拌混合1~2h，过滤，取滤渣，滤渣经氯仿洗涤，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取石油醚按质量比4：5加入无水乙醇，得混合溶剂，取旋转蒸发物按质量比1：9加入混合溶剂，于65~70℃萃取5~6h，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣干燥，即得锁水保护剂。

口感促进剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钾按质量比1：10加入无水甲醇，磁力搅拌30~50min，再加入氢氧化钾质量2~4倍的L-天冬氨酸钾，于25~30℃搅拌混合30~40min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20：50：3加入无水甲醇、D－果糖，于50~60℃搅拌混合2~3h，冷却至室温，减压浓缩，得浓缩物，取浓缩物按质量比3：2加入无水乙醇，静置1~2h，得沉淀物；

（2）取沉淀物按质量比1：10加入无水甲醇，搅拌混合20~30min，再加入沉淀物15~20%的乙酸，于40~50℃搅拌混合1~2h，冷却至0~5℃，得冷却物，取冷却物按质量比5：1加入无水乙醇，静置40~50min，得沉淀A，取沉淀A真空干燥，即得口感促进剂。

一种烟草保润剂，按质量份数计，取20~40份保润活性剂、12~15份锁水保护剂、8~10份口感促进剂、2~4份甘油、3~6份丙二醇。

实施例1

葵花油油渣：取自石河子汇昌粮油有限公司。

保润活性剂：a.取雪梨去核，匀浆，取匀浆液按质量比1：3加入无水乙醇，于40℃搅拌混合2h，再于200W、50℃超声20min，得混合物，离心，取上清液，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比20：1加入十六烷基三甲基溴化铵，于25℃静置15h，得静置物，取静置物按质量比2：3加入浓度为0.4mol/L的氯化钠溶液，取上层液按质量比1：3加入无水乙醇，于2℃静置12h，得沉淀a；

b.取沉淀a按质量比1：15加入二甲基亚砜中，于40℃搅拌混合20min，得混合物a，按质量份数计，取8份硬脂酸、0.02份4-二甲氨基吡啶、0.01份1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，4份二甲基亚砜，于250℃搅拌混合1h，得混合物b，取混合物b按质量比3：10逐滴加入混合物a中，于25℃保温36h，得基体物，取基体物按质量比1：5加入无水乙醇，静置6h，离心，得沉淀b,取沉淀b透析，冷冻干燥，即得保润活性剂。

锁水保护剂：取葵花油油渣按质量比3：1加入硅藻土，搅拌混合20min，再加入葵花油油渣质量4倍的三氯甲烷，升温至40℃搅拌混合1h，过滤，取滤渣，滤渣经氯仿洗涤，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取石油醚按质量比4：5加入无水乙醇，得混合溶剂，取旋转蒸发物按质量比1：9加入混合溶剂，于65℃萃取5h，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣干燥，即得锁水保护剂。

口感促进剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钾按质量比1：10加入无水甲醇，磁力搅拌30min，再加入氢氧化钾质量2倍的L-天冬氨酸钾，于25℃搅拌混合30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20：50：3加入无水甲醇、D－果糖，于50℃搅拌混合2h，冷却至室温，减压浓缩，得浓缩物，取浓缩物按质量比3：2加入无水乙醇，静置1h，得沉淀物；

（2）取沉淀物按质量比1：10加入无水甲醇，搅拌混合20min，再加入沉淀物15%的乙酸，于40℃搅拌混合1h，冷却至0℃，得冷却物，取冷却物按质量比5：1加入无水乙醇，静置40min，得沉淀A，取沉淀A真空干燥，即得口感促进剂。

一种烟草保润剂，按质量份数计，取20份保润活性剂、12份锁水保护剂、8份口感促进剂、2份甘油、3份丙二醇。

实施例2

葵花油油渣：取自石河子汇昌粮油有限公司。

保润活性剂：a.取雪梨去核，匀浆，取匀浆液按质量比1：3加入无水乙醇，于50℃搅拌混合3h，再于200W、60℃超声30min，得混合物，离心，取上清液，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比20：1加入十六烷基三甲基溴化铵，于30℃静置18h，得静置物，取静置物按质量比2：3加入浓度为0.4mol/L的氯化钠溶液，取上层液按质量比1：3加入无水乙醇，于4℃静置15h，得沉淀a；

b.取沉淀a按质量比1：15加入二甲基亚砜中，于50℃搅拌混合30min，得混合物a，按质量份数计，取15份硬脂酸、0.04份4-二甲氨基吡啶、0.03份1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，6份二甲基亚砜，于30℃搅拌混合2h，得混合物b，取混合物b按质量比3：10逐滴加入混合物a中，于30℃保温48h，得基体物，取基体物按质量比1：5加入无水乙醇，静置8h，离心，得沉淀b，取沉淀b透析，冷冻干燥，即得保润活性剂。

锁水保护剂：取葵花油油渣按质量比3：1加入硅藻土，搅拌混合30min，再加入葵花油油渣质量6倍的三氯甲烷，升温至50℃搅拌混合2h，过滤，取滤渣，滤渣经氯仿洗涤，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取石油醚按质量比4：5加入无水乙醇，得混合溶剂，取旋转蒸发物按质量比1：9加入混合溶剂，于70℃萃取6h，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣干燥，即得锁水保护剂。

口感促进剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钾按质量比1：10加入无水甲醇，磁力搅拌50min，再加入氢氧化钾质量4倍的L-天冬氨酸钾，于30℃搅拌混合40min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20：50：3加入无水甲醇、D－果糖，于60℃搅拌混合3h，冷却至室温，减压浓缩，得浓缩物，取浓缩物按质量比3：2加入无水乙醇，静置2h，得沉淀物；

（2）取沉淀物按质量比1：10加入无水甲醇，搅拌混合30min，再加入沉淀物20%的乙酸，于50℃搅拌混合2h，冷却至5℃，得冷却物，取冷却物按质量比5：1加入无水乙醇，静置50min，得沉淀A，取沉淀A真空干燥，即得口感促进剂。

一种烟草保润剂，按质量份数计，取40份保润活性剂、15份锁水保护剂、10份口感促进剂、4份甘油、6份丙二醇。

实施例3

葵花油油渣：取自石河子汇昌粮油有限公司。

保润活性剂：a.取雪梨去核，匀浆，取匀浆液按质量比1：3加入无水乙醇，于45℃搅拌混合2h，再于200W、55℃超声25min，得混合物，离心，取上清液，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比20：1加入十六烷基三甲基溴化铵，于27℃静置17h，得静置物，取静置物按质量比2：3加入浓度为0.4mol/L的氯化钠溶液，取上层液按质量比1：3加入无水乙醇，于3℃静置13h，得沉淀a；

b.取沉淀a按质量比1：15加入二甲基亚砜中，于45℃搅拌混合25min，得混合物a，按质量份数计，取10份硬脂酸、0.03份4-二甲氨基吡啶、0.02份1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，5份二甲基亚砜，于27℃搅拌混合1h，得混合物b，取混合物b按质量比3：10逐滴加入混合物a中，于27℃保温42h，得基体物，取基体物按质量比1：5加入无水乙醇，静置7h，离心，得沉淀b，取沉淀b透析，冷冻干燥，即得保润活性剂。

锁水保护剂：取葵花油油渣按质量比3：1加入硅藻土，搅拌混合25min，再加入葵花油油渣质量5倍的三氯甲烷，升温至45℃搅拌混合1h，过滤，取滤渣，滤渣经氯仿洗涤，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取石油醚按质量比4：5加入无水乙醇，得混合溶剂，取旋转蒸发物按质量比1：9加入混合溶剂，于67℃萃取5h，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣干燥，即得锁水保护剂。

口感促进剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钾按质量比1：10加入无水甲醇，磁力搅拌40min，再加入氢氧化钾质量3倍的L-天冬氨酸钾，于27℃搅拌混合35min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20：50：3加入无水甲醇、D－果糖，于55℃搅拌混合2h，冷却至室温，减压浓缩，得浓缩物，取浓缩物按质量比3：2加入无水乙醇，静置1h，得沉淀物；

（2）取沉淀物按质量比1：10加入无水甲醇，搅拌混合25min，再加入沉淀物17%的乙酸，于45℃搅拌混合1h，冷却至3℃，得冷却物，取冷却物按质量比5：1加入无水乙醇，静置45min，得沉淀A，取沉淀A真空干燥，即得口感促进剂。

一种烟草保润剂，按质量份数计，取30份保润活性剂、13份锁水保护剂、9份口感促进剂、3份甘油、5份丙二醇。

对比例1：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少保润活性剂。

对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少锁水保护剂。

对比例3：广州市某公司生产的烟草保润剂。

将实施例与对比例所得保润剂分别按照干重占烟丝重量0.5%的比例添加到卷烟中，比较保润剂的效果。其中干燥环境指的是在30%的湿度下，22℃的环境中，敞口放置72h；潮湿环境指的是在80%的湿度下，22℃的环境中，敞口放置72h。结果如表1所示。

表1：

综合上述，本发明产品其在干燥环境下有较好的保湿效果，在潮湿环境下，防潮效果也好于市售产品。从评吸结果来看，本发明保润剂在保润的同时，对于烟草本香影响较小，能增加烟草的甜润感，降低刺激性，值得大力推广。

Claims (2)

1.一种烟草保润剂，按质量份数计包括如下组分，8~10份口感促进剂、2~4份甘油、3~6份丙二醇，其特征在于，还包括40~50份保润活性剂、80~90份锁水保护剂；

所述保润活性剂的制备方法，包括如下步骤：

a.取雪梨去核，匀浆，取匀浆液按质量比1：3加入无水乙醇，于40~50℃搅拌混合，再于200W、50~60℃超声，得混合物，离心，取上清液，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比20：1加入十六烷基三甲基溴化铵，于25~30℃静置，得静置物，取静置物按质量比2：3加入氯化钠溶液，取上层液按质量比1：3加入无水乙醇，于2~4℃静置，得沉淀a；

b.取沉淀a按质量比1：15加入二甲基亚砜中，于40~50℃搅拌混合，得混合物a，按质量份数计，取8~15份硬脂酸、0.02~0.04份4-二甲氨基吡啶、0.01~0.03份1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，4~6份二甲基亚砜，于25~30℃搅拌混合，得混合物b，取混合物b按质量比3：10逐滴加入混合物a中，控制滴入时间为2~4min，于25~30℃保温，得基体物，取基体物按质量比1：5加入无水乙醇，静置，离心，得沉淀b，取沉淀b透析，冷冻干燥，即得保润活性剂；

所述锁水保护剂的制备方法为：取葵花油油渣按质量比3：1加入硅藻土，搅拌混合，再加入葵花油油渣质量4~6倍的三氯甲烷，升温至40~50℃搅拌混合，过滤，取滤渣，滤渣经氯仿洗涤，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取石油醚按质量比4：5加入无水乙醇，得混合溶剂，取旋转蒸发物按质量比1：9加入混合溶剂，于65~70℃萃取，减压蒸馏，抽滤，取抽滤渣干燥，即得锁水保护剂。

2.根据权利要求1所述的烟草保润剂，其特征在于，所述口感促进剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钾按质量比1：10加入无水甲醇，磁力搅拌，再加入氢氧化钾质量2~4倍的L-天冬氨酸钾，于25~30℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20：50：3加入无水甲醇、D－果糖，于50~60℃搅拌混合，冷却至室温，减压浓缩，得浓缩物，取浓缩物按质量比3：2加入无水乙醇，静置，得沉淀物；

（2）取沉淀物按质量比1：10加入无水甲醇，搅拌混合，再加入沉淀物15~20%的乙酸，于40~50℃搅拌混合，冷却至0~5℃，得冷却物，取冷却物按质量比5：1加入无水乙醇，静置，得沉淀A，取沉淀A真空干燥，即得口感促进剂。