CN108835705A - 一种高防潮型烟草保润剂材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本本发明涉及一种高防潮型烟草保润剂材料的制备方法，属于烟草保润剂材料技术领域。本发明技术方案通过对藻类中提取多糖为改性主体，通过多糖分子的结构上分析大多呈无定形结构，多糖分子之间相互作用形成了致密的三维网状结构，正是致密的网状结构使得多糖膜具有极好的防潮与保水性能，同时通过多糖复合分子和胶原膜之间形成了紧密的氢键交联，随着质量浓度的升高，交联度增加，使得胶原膜的网状结构变得更为致密，胶原纤维之间的孔隙变小，水分子很难进入胶原膜的内部，从而使得疏水性提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种高防潮型烟草保润剂材料的制备方法，属于烟草保润剂材料技术领域。
背景技术
我国是烟草消费大国，同时也是烟草生产大国，中式卷烟产品的增香保润是构建中式卷烟的核心技术，也是烟草行业高度关注和重视的问题。由于卷烟烟丝具有易脱水性和易吸湿性等特点，国内卷烟产品普遍存在干燥气候条件下容易脱水发干，在潮湿条件下容易吸潮发霉的情况。这些特点与烟丝的物理及化学结构密切相关。烟丝水分的波动会显著影响其制丝工艺耐加工性，显著影响烟气化学成分和水分的变化，从而影响卷烟产品的感官舒适性及质量稳定性。如何稳定烟产品水分、防止烟丝及卷烟产品在各种气候条件下水分的急剧波动，提高卷烟产品感官舒适度是各卷烟企业关注的重点，也是整个烟草行业亟待解决的重要问题。
为减少卷烟生产过程中的造碎，降低卷烟吸食过程中烟气的干燥感，增强烟气余味的生津度，需要在烟草中加入保润剂，以改善烟草的物理化学性能。烟草保润剂是一类增加烟叶和烟制品的保湿性和柔初性，使其利于加工和存的物质，主要有甘油、二甘醇、丙二醇、丁二醇、山梨醇和其他天然植物萃取物。烟叶水分的散失是其保润性的直接反映，水分散失较快且多的烟叶保润性较差，水分散失较慢且较少的烟叶保润性较好。烟叶中的水分散失主要取决于其中自由水与结合水的动态平衡，维持这动态平衡的作用力主要是烟叶化学成分含有的亲水性基团与水形成的氧键，因此烟叶中某些化学成分的含量直接影响烟叶水分的散失与保润性。但是，现有的多糖类烟草由于保润效果显著，导致其易发生吸潮，导致烟草霉变的缺陷，所以如何兼顾吸潮和保润性能是本发明技术方案的重要之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有现有的多糖类烟草由于保润效果显著，导致其易发生吸潮，导致烟草霉变的缺陷的问题，提供了高防潮型烟草保润剂材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）将藻类洗净混合并真空冷冻干燥，收集干燥物并研磨分散，得分散颗粒并按质量比1:10，将分散颗粒添加至去离子水中，搅拌混合并超声破碎，静置并收集破碎液；
（2）将破碎液冷冻处理，再升温解冻，反复冷冻解冻3～5次后，收集解冻液并水浴加热，过滤并收集滤液，旋转蒸发至滤液体积的1/5，得旋蒸液；
（3）按体积比1:1，将质量分数50％乙醇溶液滴加至旋蒸液中，离心分离并收集下层沉淀，真空冷冻干燥得改性颗粒；
（4）按重量份数计，分别称量85～90份去离子水、10～15份淀粉、3～5份聚乙烯醇、1～2份200目硅酸钠、10～15份胶原蛋白粉末和6～8份改性颗粒置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液；
（5）将分散浆液添加至三口烧瓶中，搅拌混合并保温反应，收集反应液并静置脱泡，将脱泡后反应液冷藏处理，随后置于室温下静置解冻，重复冷冻解冻3～5次后，收集得改性凝胶液，即可制备得所述的高防潮型烟草保润剂材料。
步骤（1）所述的藻类为舟形藻、菱形藻、海链藻中的两者或三种的等质量比混合物。
步骤（2）所述的旋转蒸发温度为45～50℃。
步骤（3）所述的离心分离速率为1500～2000r/min。
步骤（5）所述的冷藏处理温度为-25～-20℃。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明技术方案通过对藻类中提取多糖为改性主体，通过多糖分子的结构
上分析大多呈无定形结构，多糖分子之间相互作用形成了致密的三维网状结构，
正是致密的网状结构使得多糖膜具有极好的防潮与保水性能，同时通过多糖复合分子和胶原膜之间形成了紧密的氢键交联，随着质量浓度的升高，交联度增加，使得胶原膜的网状结构变得更为致密，胶原纤维之间的孔隙变小，水分子很难进入胶原膜的内部，从而使得疏水性提升；
（2）本发明通过对烟草保润剂中添加硅酸盐材料，由于硅酸盐具有独特的层状纳米结构特性、形态特性，超大的比表面积和高的径厚值，因此具有较好的吸附能力，又由于层状硅酸盐层间具有可设计的反应性，因而可以将聚合物插入其层间，使其比表面积增加、层间距增大，并能与聚合物协同效，产生更优异的结合包覆效应。
具体实施方式
按质量比1:1:1，将舟形藻、菱形藻、海链藻洗净混合并真空冷冻干燥，收集干燥物并研磨分散，得分散颗粒并按质量比1:10，将分散颗粒添加至去离子水中，搅拌混合并置于200～300W下超声破碎1～2h，静置并收集破碎液，将破碎液置于-25～-20℃下冷冻3～5h后，再置于室温下升温至室温，反复冷冻解冻3～5次后，收集解冻液并置于85～90℃下水浴加热3～5h，过滤并收集滤液，将滤液置于45～50℃下旋转蒸发至滤液体积的1/5，得旋蒸液并按体积比1:1，将质量分数50％乙醇溶液滴加至旋蒸液中，再在1500～2000r/min下离心分离并收集下层沉淀，真空冷冻干燥得改性颗粒；按重量份数计，分别称量85～90份去离子水、10～15份淀粉、3～5份聚乙烯醇、1～2份200目硅酸钠、10～15份胶原蛋白粉末和6～8份改性颗粒置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，将分散浆液添加至三口烧瓶中，搅拌混合并置于85～95℃下保温反应30～45min，收集反应液并静置脱泡6～8h，将脱泡后反应液置于-25～-20℃下冷藏2～3h，随后置于室温下静置解冻3～5h，重复冷冻解冻3～5次后，收集得改性凝胶液，即可制备得所述的高防潮型烟草保润剂材料。
实例1
按质量比1:1:1，将舟形藻、菱形藻、海链藻洗净混合并真空冷冻干燥，收集干燥物并研磨分散，得分散颗粒并按质量比1:10，将分散颗粒添加至去离子水中，搅拌混合并置于200W下超声破碎1h，静置并收集破碎液，将破碎液置于-25℃下冷冻3h后，再置于室温下升温至室温，反复冷冻解冻3次后，收集解冻液并置于85℃下水浴加热3h，过滤并收集滤液，将滤液置于45℃下旋转蒸发至滤液体积的1/5，得旋蒸液并按体积比1:1，将质量分数50％乙醇溶液滴加至旋蒸液中，再在1500r/min下离心分离并收集下层沉淀，真空冷冻干燥得改性颗粒；按重量份数计，分别称量85份去离子水、10份淀粉、3份聚乙烯醇、1份200目硅酸钠、10份胶原蛋白粉末和6份改性颗粒置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，将分散浆液添加至三口烧瓶中，搅拌混合并置于85℃下保温反应30min，收集反应液并静置脱泡6h，将脱泡后反应液置于-25℃下冷藏2h，随后置于室温下静置解冻3h，重复冷冻解冻3次后，收集得改性凝胶液，即可制备得所述的高防潮型烟草保润剂材料。
实例2
按质量比1:1:1，将舟形藻、菱形藻、海链藻洗净混合并真空冷冻干燥，收集干燥物并研磨分散，得分散颗粒并按质量比1:10，将分散颗粒添加至去离子水中，搅拌混合并置于250W下超声破碎2h，静置并收集破碎液，将破碎液置于-22℃下冷冻4h后，再置于室温下升温至室温，反复冷冻解冻4次后，收集解冻液并置于87℃下水浴加热4h，过滤并收集滤液，将滤液置于47℃下旋转蒸发至滤液体积的1/5，得旋蒸液并按体积比1:1，将质量分数50％乙醇溶液滴加至旋蒸液中，再在1750r/min下离心分离并收集下层沉淀，真空冷冻干燥得改性颗粒；按重量份数计，分别称量87份去离子水、12份淀粉、4份聚乙烯醇、2份200目硅酸钠、12份胶原蛋白粉末和6～8份改性颗粒置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，将分散浆液添加至三口烧瓶中，搅拌混合并置于87℃下保温反应37min，收集反应液并静置脱泡7h，将脱泡后反应液置于-22℃下冷藏2h，随后置于室温下静置解冻4h，重复冷冻解冻4次后，收集得改性凝胶液，即可制备得所述的高防潮型烟草保润剂材料。
实例3
按质量比1:1:1，将舟形藻、菱形藻、海链藻洗净混合并真空冷冻干燥，收集干燥物并研磨分散，得分散颗粒并按质量比1:10，将分散颗粒添加至去离子水中，搅拌混合并置于300W下超声破碎2h，静置并收集破碎液，将破碎液置于-20℃下冷冻5h后，再置于室温下升温至室温，反复冷冻解冻5次后，收集解冻液并置于90℃下水浴加热5h，过滤并收集滤液，将滤液置于50℃下旋转蒸发至滤液体积的1/5，得旋蒸液并按体积比1:1，将质量分数50％乙醇溶液滴加至旋蒸液中，再在2000r/min下离心分离并收集下层沉淀，真空冷冻干燥得改性颗粒；按重量份数计，分别称量90份去离子水、15份淀粉、5份聚乙烯醇、2份200目硅酸钠、15份胶原蛋白粉末和8份改性颗粒置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，将分散浆液添加至三口烧瓶中，搅拌混合并置于95℃下保温反应45min，收集反应液并静置脱泡8h，将脱泡后反应液置于-20℃下冷藏3h，随后置于室温下静置解冻5h，重复冷冻解冻5次后，收集得改性凝胶液，即可制备得所述的高防潮型烟草保润剂材料。
将本发明制备的实例1，2，3对烟丝进行测试，用直径为120 mm的培养皿，烟丝的取样量为7.5测定烟丝样品在温度22℃，相对湿度40%条件下的平衡含水率，具体测试结果如下表表1所示：
表1性能测试表
由上表可知，本发明制备的烟草保润剂材料具有优异的保润性能。
Claims (5)
1.一种高防潮型烟草保润剂材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将藻类洗净混合并真空冷冻干燥，收集干燥物并研磨分散，得分散颗粒并按质量比1:10，将分散颗粒添加至去离子水中，搅拌混合并超声破碎，静置并收集破碎液；
（2）将破碎液冷冻处理，再升温解冻，反复冷冻解冻3～5次后，收集解冻液并水浴加热，过滤并收集滤液，旋转蒸发至滤液体积的1/5，得旋蒸液；
（3）按体积比1:1，将质量分数50％乙醇溶液滴加至旋蒸液中，离心分离并收集下层沉淀，真空冷冻干燥得改性颗粒；
（4）按重量份数计，分别称量85～90份去离子水、10～15份淀粉、3～5份聚乙烯醇、1～2份200目硅酸钠、10～15份胶原蛋白粉末和6～8份改性颗粒置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液；
（5）将分散浆液添加至三口烧瓶中，搅拌混合并保温反应，收集反应液并静置脱泡，将脱泡后反应液冷藏处理，随后置于室温下静置解冻，重复冷冻解冻3～5次后，收集得改性凝胶液，即可制备得所述的高防潮型烟草保润剂材料。
2.根据权利要求1所述的一种高防潮型烟草保润剂材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的藻类为舟形藻、菱形藻、海链藻中的两者或三种的等质量比混合物。
3.根据权利要求1所述的一种高防潮型烟草保润剂材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的旋转蒸发温度为45～50℃。
4.根据权利要求1所述的一种高防潮型烟草保润剂材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的离心分离速率为1500～2000r/min。
5.根据权利要求1所述的一种高防潮型烟草保润剂材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的冷藏处理温度为-25～-20℃。
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