CN109222215A - 一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，将糖香料单体与丙二醇按体积比1:1预混得到料液，料液通过进入40℃暖房进行预热，加入高压均质设备的进料口，在110~180MPA压力下，处理流速为500~800L/h，进料口温度为20~30℃，出料口温度为20℃，保证进料口和出料口温度恒定，进行1~5次高压均质处理出料即可；采用高压均质设备作为糖香料单体处理的主体设备，解决糖香料单体粘度过高、粒径较大，及片烟对料液吸收率较低的问题，保证加料精准控制，以便缩短片烟加料后的醇化时间，节约成本，提高烟卷均质化加工水平。

Description

一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工 方法

技术领域

本发明涉及一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，属于烟卷加工技术领域。

背景技术

随着卷烟工业的发展，卷烟规模化和集约化生产已经成为一种趋势，糖香料能有效改善叶组配方的刺激性、杂气、余味等缺陷，增加香气并赋予卷烟独特的吸食风格，因此糖香料加料工序是卷烟制造环节必不可少的工序，加料所用的料液是卷烟企业专门配制的全配方料液，如专利CN103752207A提及的糖水、蜂蜜、枣精、丙二醇和水等原料，由不同的单体成分按照一定添加比例配制而成。然而，现有技术中糖香料厨房中的单体成分混合，通常需在暖房下配置，一般采用搅拌轮等方式在轨道系统中转运混合，不同的单体料液性质差异较大，一些单体成分粘度较高，增加了配制过程的准确性及可操作性难度。另外，全配方料液由于较高的单体粘度、较大的粒径，混溶度较差、稳定性不好，储存和运输过程中移动罐沉淀残留难以泵出，致使料液真实性偏差，片烟加料不均、对料液的吸收率较低，批产品差异较大，影响了卷烟的感官品质，。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，采用高压均质设备作为糖香料单体处理的主体设备，解决糖香料单体粘度过高、粒径较大，及片烟对料液吸收率较低的问题，保证加料精准控制，以便缩短片烟加料后的醇化时间，节约成本，提高烟卷均质化加工水平。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，其加工方法为：将糖香料单体与丙二醇预混得到料液，所述糖香料单体与丙二醇的体积比为1:1，料液通过进入40℃暖房进行预热，预热后加入高压均质设备的进料口，进料口温度为20~30℃，出料口温度为20℃，进料口和出料口料液降温幅度小于等于5℃/min，保证进料口和出料口温度恒定，进行1~5次高压均质处理，高压均质设备的压力设定为110~180MPA、处理流速为500~800L/h，出料即可；

所述高压均质设备包括机壳，机壳上设有加料斗、传动机构和高压均质机构，所述高压均质机构包括阀座、阀体和阀盖，所述阀座内设有加料腔，所述加料腔与加料斗连通，且顶部设有第一阀槽，所述第一阀槽与阀体之间第一阀芯，所述第一阀芯一侧与阀盖和阀体之间设有流动腔体，所述流动腔体顶部设有第二阀槽，所述第二阀槽与阀体之间设有第二阀芯；

所述流动腔体呈L形结构，且与阀盖之间设有支管道、与阀体之间设有柱塞孔，所述支管道上安装有第一调节组件，所述柱塞孔内设有与传动机构相连的柱塞，所述第二阀芯和第一阀芯与阀体之间均设有浮动腔体，所述浮动腔体内设有弹簧，所述第二阀芯一侧与阀体之间设有出料通道，所述出料通道上安装有第二调节组件。

本发明的有益效果为：

（1）采用高压均质设备作为糖香料单体处理的主体设备，以适宜的加工条件，可降低糖香料单体的分子件作用力，破坏原有缔合分子群，促进结合成稳定的新分子群，可有效减小单体原料粘度过高的问题，降低烟卷加工加料操作难度，保证加料量精准控制；（2）采用高压均质处理后可有效减小糖香料单体粒径，增加片烟加料的均匀性，使卷烟对料液吸收率显著提高，批产品质量稳定，提高了烟卷均质化加工水平；（3）采用改良的高压均质设备，通过弹簧带动阀芯涨落，弹性复位保证运行稳定性，使料液受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击等机械力作用，还可多机连用，匹配超大规模的生产需求，从而缩短片烟加料后的醇化时间，节约成本，提高烟卷均质化加工水平。

附图说明

图1为采用本发明加工方法与对照组片烟内部料液含量随储叶时间的变化特性图。

图2为本发明中高压均质设备正视结构图。

图3为本发明中高压均质设备侧视结构图。

图4为本发明中高压均质设备的高压均质机构结构图。

（图中，机壳1，加料斗2、传动机构3和高压均质机构4，阀座5、阀体6和阀盖7，连接盖8，连接螺栓9，第一密封槽10，加料腔11，第一阀槽12，第一阀芯13，流动腔体14，第二阀槽15，第二阀芯44，芯体16，导向套17，定位柱18，定位螺母19，第二密封圈20，定位套21，外锥面22，柱塞孔23，第一调节组件24，柱塞25，浮动腔体26，弹簧27，出料通道28，第二调节组件29，机械密封30、轴承套31、护套32和填料压盖33，第三密封圈34，密封盘根35，环槽36，进水通道37和出水通道38，冷却进口39和冷却出口40，回料管41，截止阀42，散热孔43，压力表45， 支管道46）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

实施例1：

一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法,其中，其加工方法为：

（1）将糖香料单体与丙二醇预混得到料液，所述糖香料单体与丙二醇的体积比为1:1；所述预混合采用搅拌装置进行搅拌处理，搅拌装置的搅拌速率为130r/min,搅拌时间为20min；

（2）料液通过进入40℃暖房进行预热；

（3）预热后经过80目的滤网过滤，避免引入颗粒杂质，加入高压均质设备的进料口，保证进料口和出料口温度恒定，进料口温度为28℃，出料口温度为20℃，进料口和出料口料液降温幅度小于等于5℃/min，所述高压均质设备的压力设定为110MPA、均质处理次数为1次、处理流速为650L/h；进行至少一次高压均质处理，出料即可；

实施例2：

一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法,其中，其加工方法为：

（1）将糖香料单体与丙二醇预混得到料液，所述糖香料单体与丙二醇的体积比为1:1；所述预混合采用搅拌装置进行搅拌或超声振荡装置进行超声振动处理，搅拌装置的搅拌速率为65r/min,搅拌时间为15min；

（2）料液通过进入40℃暖房进行预热；

（3）预热后经过60目的滤网过滤，避免引入颗粒杂质，加入高压均质设备的进料口，保证进料口和出料口温度恒定，进料口温度为26℃，出料口温度为20℃，进料口和出料口料液降温幅度小于等于5℃/min，所述高压均质设备的压力设定为130MPA、均质处理次数为2次、处理流速为600L/h；进行至少一次高压均质处理，出料即可；

实施例3：

一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法,其中，其加工方法为：

（1）将糖香料单体与丙二醇预混得到料液，所述糖香料单体与丙二醇的体积比为1:1；所述预混合采用超声振荡装置进行超声振动处理，超声振动装置的输入频率为56HZ，超声振动处理时间为15min；

（2）料液通过进入40℃暖房进行预热；

（3）预热后经过100目的滤网过滤，避免引入颗粒杂质，加入高压均质设备的进料口，保证进料口和出料口温度恒定，进料口温度为27℃，出料口温度为20℃，进料口和出料口料液降温幅度小于等于5℃/min，所述高压均质设备的压力设定为150MPA、均质处理次数为3次、处理流速为700L/h；进行至少一次高压均质处理，出料即可；

实施例4：

一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法,其中，其加工方法为：

（1）将糖香料单体与丙二醇预混得到料液，所述糖香料单体与丙二醇的体积比为1:1；所述预混合采用超声振荡装置进行超声振动处理，搅拌装置的搅拌速率为115r/min,搅拌时间为25min；

（2）料液通过进入40℃暖房进行预热；

（3）预热后经过60目的滤网过滤，避免引入颗粒杂质，加入高压均质设备的进料口，保证进料口和出料口温度恒定，进料口温度为25℃，出料口温度为20℃，进料口和出料口料液降温幅度小于等于5℃/min，所述高压均质设备的压力设定为160MPA、均质处理次数为4次、处理流速为520L/h；进行至少一次高压均质处理，出料即可；

实施例5：

一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法,其中，其加工方法为：

（1）将糖香料单体与丙二醇预混得到料液，所述糖香料单体与丙二醇的体积比为1:1；所述预混合采用超声振荡装置进行超声振动处理，超声振动装置的输入频率为54HZ，超声振动处理时间为12min；

（2）料液通过进入40℃暖房进行预热；

（3）预热后经过80目的滤网过滤，避免引入颗粒杂质，加入高压均质设备的进料口，保证进料口和出料口温度恒定，进料口温度为23℃，出料口温度为20℃，所述高压均质设备的压力设定为180MPA、均质处理次数为5次、处理流速为600L/h；进行至少一次高压均质处理，出料即可；

本发明中：超声振动装置的型号为HC-SG-202000，购自于杭州合创超声波科技有限公司； 参见附图2-4，上述实施例1~5中采用的高压均质设备包括机壳1，所述机壳1上设有加料斗2、传动机构3和高压均质机构4；

所述高压均质机构4包括阀座5、阀体6和阀盖7，所述阀座5和阀体6底部与机壳1之间设有连接盖8，所述连接盖8与阀座5和阀体6之间、阀盖7与阀体6和阀座5之间设有连接螺栓9，通过连接螺栓9实现装配连接；所述阀体6与阀座5和阀盖7之间均设有第一密封槽10，所述第一密封槽10内设有第一密封圈，起到可拆卸连接更换的密封作用；

所述阀座5内设有加料腔11，所述加料腔11与加料斗2连通，且顶部设有第一阀槽12，所述第一阀槽12与阀体6之间第一阀芯13，所述第一阀芯13一侧与阀盖7和阀体6之间设有流动腔体14，所述流动腔体14顶部设有第二阀槽15，所述第二阀槽15与阀体6之间设有第二阀芯44；

所述第一阀芯13包括连成一体式结构的芯体16和导向套17，所述芯体16内设有定位柱18，所述定位柱18顶部与芯体16之间设有定位螺母19，所述定位螺母19与芯体16之间设有第二密封圈20，所述导向套17与浮动腔体26内壁形状配合，所述浮动腔体26顶部设有定位套21，所述定位套21与定位柱18配合使用，所述第二阀芯44与第一阀芯13结构一致，所述芯体16底部设有外锥面22；

所述流动腔体14呈L形结构，且与阀盖7之间设有支管道、与阀体6之间设有柱塞孔23，所述支管道46上安装有第一调节组件24，所述柱塞孔23内设有与传动机构相连的柱塞25，所述第二阀芯44和第一阀芯13与阀体6之间均设有浮动腔体26，所述浮动腔体26内设有弹簧27，所述第二阀芯44一侧与阀体6之间设有出料通道28，所述出料通道28上安装有第二调节组件29；

由阀体6一端至尾端方向，所述柱塞25与阀体6之间依次设有机械密封30、轴承套31、护套32和填料压盖33，所述轴承套31与阀体6之间设有第三密封圈34，所述填料压盖33与护套32之间设有密封盘根35；

所述填料压盖33与阀体6之间设有环槽36，所述环槽36与阀体6之间设有进水通道37和出水通道38，所述进水通道37和出水通道38分别与机壳1之间设有冷却进口39和冷却出口40；

所述流动腔体14一侧连接有压力表45，所述出料通道28连接有回料管41，所述回料管41端部位于加料斗2端部，所述回料管上设有截止阀42；

所述机壳1上设有若干散热孔43，所述散热孔43位于传动机构3一侧，用于传动机构3发热散热；

上述高压均质设备的工作机理为：

将欲混合含高粘度、大颗粒的烟用糖香料单体倒入加料斗2中，进入加料腔11，用驱动机构带动柱塞25在柱塞孔23内向右移动（参见图3），使得L形流动腔体14内产生低于大气压的负压，上顶第一阀芯13，第一阀芯13在浮动腔体26内通过导向套17稳定的上移，并压缩弹簧27，最高定位柱18插入定位套21中，保证第一阀芯13稳定，第二密封圈20起到密封作用，防止料液流到流动腔体14中，使料液在带锥面的芯体16和第一阀槽12之间受力，从加料腔11流动到流动腔体14中；

第一调节组件24用于调节流动腔体14内的压力，并由连通的压力表45显示压力；驱动机构带动柱塞25在柱塞孔23内向左移动（参见图3），使流动腔体14内增压，机械密封30、带第三密封圈34的轴承套31、带密封盘亘的护套32和填料压盖33有利于提高柱塞25与柱塞孔23的密封性，防止料液流入，且增加支撑稳定性，并以冷却进口39和冷却出口40用于向环槽36注入冷却水，降低柱塞25摩擦运动温度，保证运行稳定性；

流动腔体14内的增压带动第二阀芯44上移，第二阀芯44同理压缩弹簧27，同时第一阀芯13在弹簧27的弹性回复下稳定回落，料液从流动腔体14流入出料腔体，第二调节组件29用于调节出料通道28的压力，还可打开截止阀42，料液在高压下通过回流管回流入加料斗2循环，柱塞25不断左右往复运动，使料液不断吸入流出，受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击等机械力作用，减小颗粒粒径，降低分子间作用力，弹簧27弹性复位保证运行稳定性，达到烟用糖香料均质效果；还将出料通道可多机连用，匹配超大规模的生产需求，从而缩短片烟加料后的醇化时间，节约成本，提高烟卷均质化加工水平。

参见附图1，采用上述实施例1~5加工处理后，及以将传统糖香料调配加工的料液作为对照组对片烟进行加料工序，通过测定丙二醇的方法可间接测定叶片对料液的吸收情况，实验结果如图所示，一定储叶时间内，片烟内部的1,2丙二醇含量高压均质组显著高于实验组；

并依据检测标准：中华人民共和国烟草行业标准：YC/T 353-2010, YC/T 243-2008，测定片烟有效吸收率，结果如下表1：

实验数据表明，采用本发明的处理方法，可有效减小糖香料单体粒径，片烟对料液的吸收率显著提高，增加了片烟加料的均匀性，批产品质量稳定，提高了烟卷均质化加工水平；

上述实施例1~5加工处理后，及以传统糖香料调配加工的料液作为对照组测定料液粘度，结果如下表2：

样品编号	均质压力（MPa）	单体粘度（厘泊）
			对照组	——	457
实施例1	110	309
			实施例2	130	272
实施例3	150	251
			实施例4	160	232
实施例5	180	227

参照实施例1，其他条件和步骤不便，仅将均质次数依次改为2次、3次、4次和5次作为实施例6~9，及以传统糖香料调配加工的料液作为对照组测定料液粘度，结果如下表3：

样品编号	均质次数（次）	单体粘度（厘泊）
			对照组	0	462
实施例1	1	235
			实施例6	2	229
实施例7	3	223
			实施例8	4	216
实施例9	5	207

由此可见，采用适宜的均质压力和次数，可降低糖香料单体的分子件作用力，破坏原有缔合分子群，促进结合成稳定的新分子群，可有效减小单体原料粘度过高的问题，降低烟卷加工加料操作难度，保证加料量精准控制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法,其特征为,其加工方法为：将糖香料单体与丙二醇预混得到料液，料液预热后加入高压均质设备的进料口，保证进料口和出料口温度恒定，进行至少一次高压均质处理，出料即可。

2.如权利要求1所述的一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，其特征为，所述糖香料单体与丙二醇的体积比为1:1。

3.如权利要求2所述的一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，其特征为，预热时通过进入40℃暖房进行预热，进料口温度为20~30℃，出料口温度为20℃，进料口和出料口料液降温幅度小于等于5℃/min。

4.如权利要求3所述的一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，其特征为，所述高压均质设备的压力设定为110~180MPA、均质处理次数为1~5次、处理流速为500~800L/h。

5.如权利要求1~4任意一项所述的一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，其特征为，所述预混合采用搅拌装置进行搅拌或超声振荡装置进行超声振动处理，搅拌装置的搅拌速率为50~120r/min,搅拌时间为10~30min，超声振动装置的输入频率为50~60HZ，超声振动处理时间为10~30min。

6.如权利要求1~4任意一项所述的一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，其特征为，预热至加入高压均质设备前还经过60~100目的滤网过滤，避免引入颗粒杂质。

7.如权利要求1~4任意一项所述的一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，其特征为，所述高压均质设备包括机壳，机壳上设有加料斗、传动机构和高压均质机构，所述高压均质机构包括阀座、阀体和阀盖，所述阀座内设有加料腔，所述加料腔与加料斗连通，且顶部设有第一阀槽，所述第一阀槽与阀体之间第一阀芯，所述第一阀芯一侧与阀盖和阀体之间设有流动腔体，所述流动腔体顶部设有第二阀槽，所述第二阀槽与阀体之间设有第二阀芯；

所述流动腔体呈L形结构，且与阀盖之间设有支管道、与阀体之间设有柱塞孔，所述支管道上安装有第一调节组件，所述柱塞孔内设有与传动机构相连的柱塞，所述第二阀芯和第一阀芯与阀体之间均设有浮动腔体，所述浮动腔体内设有弹簧，所述第二阀芯一侧与阀体之间设有出料通道，所述出料通道上安装有第二调节组件。

8.如权利要求7所述的一种高压均质降低烟用糖香料单体粘度、促进吸收的加工方法，其特征为，所述高压均质设备中流动腔体一侧连接有压力表，所述出料通道连接有回料管，所述回料管端部位于加料斗端部，所述回料管上设有截止阀，一次高压均质处理，截止阀的开启时间为5~10min。