專利名稱：一種鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煙草領域，特別是涉及一種鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途。
背景技術：
在煙草加工過程中，添加保潤劑對于改善煙絲的耐加工性、運輸、倉貯和吸食的感官舒適度和刺激性都有重要的作用。根據(jù)保潤劑的作用機理，卷煙的物理保潤劑可分為三類(1)吸濕性保潤劑，這類物質有較強吸水性，其作用是吸收水分并保存于卷煙中，主要成分包括多元醇(如甘油、丙二醇、山梨醇等)、煙草本身或其它植物所含的親水基質(如碳水化合物、蛋白質、果膠等)，如中國專利“新型煙草保潤劑”(申請?zhí)?8113287. I)報道的醛糖及其衍生物配方，中國專利“魔芋保潤劑及其在卷煙中的應用”(申請?zhí)朇N200910061990. 9)報道的魔芋提取物；(2)封阻性保潤劑，主要成分為油脂類，其作用是在煙絲表面形成封閉屏障，防止內(nèi)部水分的蒸發(fā)散失，包括石蠟油、植物油、天然油性萃取 物等，如中國專利“蠟脂類煙草保潤劑及其制備方法”(申請?zhí)朇N 101658323)報道的蠟脂類煙草保潤劑，中國專利“煙用保潤劑”(申請?zhí)朇N201010142981. 5)報道的多碳脂肪醇以及多碳脂肪酸配方；(3)水合性保潤劑，可與水發(fā)生溶劑化作用，主要是一些如鎂鹽等的金屬離子類，但這類水合性鹽大多在水中不溶，難以應用，且有關這類保潤劑的報道極少。煙葉為疏松的多孔材料，吸收及散失水分的潛力是較高的。煙梗是煙葉的粗硬葉脈，多孔性和孔隙度顯著高于煙葉，平衡含水率也顯著高于煙葉，吸收水分的潛力更強，然而這部分水分很容易再丟掉，其水分散失速度比煙葉更快，實際上保潤性能更差。煙梗原料中果膠含量豐富，且常與鈣離子等結合。通過添加可溶性無機或有機酸、或其金屬鹽水溶液，可將果膠酸鈣中的鈣離子置換出來，并轉化生成水合性鈣離子，如草酸鈣、磷酸(一或二)氫鈣、檸檬酸鈣、乳酸鈣等，有效阻止煙絲內(nèi)部水分散失，有利于改善其保潤性能。目前國內(nèi)外鮮有采用水合性保潤劑提高梗絲保潤性能的報道。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明所要解決的目的在于提供一種水合性煙梗保潤劑，用于維持膨脹梗絲的水分。本發(fā)明第一方面提供了一種鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途，所述鹽的水溶液為AnB的水溶液，其中陽離子A選自鉀、鈉、銨或氫中的一種，陰離子B選自磷酸一氫根、磷酸二氫根、草酸根、乳酸根、檸檬酸根、蘋果酸根、葡萄糖酸根或醋酸根中的一種。n為正整數(shù)，由所述陽離子A和陰離子B的具體價態(tài)決定。具體的，當B為磷酸二氫根、乳酸根、葡萄糖酸根或醋酸根時，n=l ；當B為磷酸一氫根、草酸根或蘋果酸根時，n=2 ；當B為檸檬酸根時，n=3。優(yōu)選的，所述AnB的水溶液，其重量百分濃度為0. 05 5wt%。
優(yōu)選的，所述AnB的水溶液，其重量百分濃度為0. 05 2wt%。優(yōu)選的，所述AnB為NaH2PO4、葡萄糖酸鉀或草酸。本發(fā)明第二方面提供一種水合性煙梗保潤劑在煙梗中的應用。本發(fā)明第三方面提供一種煙梗的保潤方法，使用所述的鹽AnB的水溶液，具體包括如下步驟(I)配置所述AnB水溶液。(2)將步驟I所得的溶液溫度調節(jié)至10 90° C。(3)將梗絲置于步驟2所得的溶液中，浸潰時間為0. 5 30min，所述梗絲與溶液的料液比為g L=1 :10 100。 (4)將梗絲取出烘干，并置于濕度57 63%、溫度20 24° C的恒溫恒濕箱,平衡48h以上。優(yōu)選的，所述步驟2中的溫度為20 40° C。優(yōu)選的，所述步驟3中的浸潰時間為0. 5 5min。本發(fā)明將鹽的水溶液用作水合性煙梗保潤劑，其原理是利用鹽的水溶液在煙梗內(nèi)部與果膠酸鈣發(fā)生置換反應，生成水合性鈣鹽(即能夠攜帶結晶水的鈣鹽)，阻止水分子的逃逸，減少水分的蒸發(fā)散失，具有很好的保潤功效；且本發(fā)明所述無機或有機酸及其金屬鹽均為煙梗自身成分或常用添加劑，安全無毒，易于推廣應用。本發(fā)明的突出優(yōu)點及特征在于(I)所述水合性煙梗保潤劑為一種可溶性或易溶性的無機或有機酸、或其金屬鹽的水溶液，通過將煙梗細胞自身的鈣離子置換出來而在孔道中生成不溶或微溶的水合型鈣鹽，起到保潤的作用。(2)所述水合性煙梗保潤劑與煙梗相容性穩(wěn)定，安全無毒害，易于推廣應用。(3)所述水合性煙梗保潤劑制備工藝簡單，僅需將可溶性或易溶性的無機或有機酸、或其金屬鹽溶于去離子水得到溶液后即可直接用于生產(chǎn)(在線設備可控溫10 90。 C)。


圖I為空白對照梗絲的掃描電鏡分析。圖2為NaH2PO4浸潰梗絲樣品掃描電鏡分析。圖3為草酸浸潰梗絲樣品掃描電鏡分析圖4為葡萄糖酸鉀浸潰梗絲樣品掃描電鏡分析圖5為30%濕度下空白對照梗絲和NaH2PO4浸潰梗絲樣品的失水曲線對照圖。圖6為30%濕度下空白對照梗絲和草酸浸潰梗絲樣品的失水曲線對照圖。圖7為30%濕度下空白對照梗絲和葡萄糖酸鉀浸潰梗絲樣品的失水曲線對照圖。
具體實施例方式以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。須知，下列實施例中未具體注明的工藝設備或裝置均采用本領域內(nèi)的常規(guī)設備或裝置；所有壓力值和范圍都是指絕對壓力。此外應理解，本發(fā)明中提到的一個或多個方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說明；還應理解，本發(fā)明中提到的一個或多個設備/裝置之間的組合連接關系并不排斥在所述組合設備/裝置前后還可以存在其他設備/裝置或在這些明確提到的兩個設備/裝置之間還可以插入其他設備/裝置，除非另有說明。而且，除非另有說明，各方法步驟的編號僅為鑒別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內(nèi)容的情況下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。實施例I
DVS-100T Advantage (SMS 公司，英國)；KNF240 型恒溫恒濕箱(BINDER 公司，德國);分析天平(MEITLER-T0LED0，瑞士，感量0. OOOlg);掃描電鏡儀(JEM-2100F，JEOL,日本)；EDX (JEM-2100F);梗絲種類由上海煙草集團有限責任公司提供。I)空白對照梗絲空白對照梗絲的掃描電鏡分析結果如圖I所示。2) 2wt%NaH2P04 浸潰梗絲 配制2wt%NaH2P04水溶液，將所述水溶液溫度維持在40° C。將IOg梗絲浸潰于該溶液中l(wèi)min，取出烘干，并置于濕度60%、溫度22° C的恒溫恒濕箱，平衡48h。所得NaH2PO4浸潰梗絲的掃描電鏡分析結果如圖2所示。3 ) 5wt%草酸浸潰梗絲配制5wt%草酸水溶液，將所述水溶液溫度維持在20° C。將IOg梗絲浸潰于該溶液中0.5min，取出烘干，并置于濕度60%、溫度22° C的恒溫恒濕箱，平衡48h。所得草酸浸潰梗絲的掃描電鏡分析結果如圖3所示。4)0. 05wt%葡萄糖酸鉀浸潰梗絲配制0. 05wt%葡萄糖酸鉀水溶液，將所述水溶液溫度維持在30° C。將IOg梗絲浸潰于該溶液中5min，取出烘干，并置于濕度60%、溫度22° C的恒溫恒濕箱，平衡48h。所得葡萄糖酸鉀浸潰梗絲的掃描電鏡分析結果如圖4所示。5)失水分析——動態(tài)水分吸附儀分別稱取空白對照梗絲及上述所得的2wt%NaH2P04浸潰梗絲、5wt%草酸浸潰梗絲、0. 05被％葡萄糖酸鉀浸潰梗絲各lg，分別置于動態(tài)水分吸附分析系統(tǒng)的樣品盤，設定RH=60%，室溫下保持120min，后設定RH=30%，室溫下保持880min。最后設定100° C，RH=O,保持120min，計算干基，作干基含水率對時間的曲線圖(NaH2PO4浸潰-空白梗絲對照圖見圖5，草酸浸潰-空白梗絲對照圖見圖6，葡萄糖酸鉀浸潰-空白梗絲對照圖見圖7，自動記錄樣品質量時間間隔為lmin)。(RH為relative humidity,相對濕度)從圖1，2，3可以看出，浸潰NaH2PO4、草酸和葡萄糖酸鉀的梗絲孔道表面及內(nèi)部布滿了大量結晶，所述浸潰NaH2PO4樣本中的針狀結晶經(jīng)EDX分析為磷酸(一或二)氫鈣；所述浸潰草酸樣本中的球狀結晶經(jīng)EDX分析為草酸鈣；所述浸潰葡萄糖酸鉀樣本中的三角狀結晶經(jīng)EDX分析為葡萄糖酸鈣。從圖5、6、7可以看出，試驗樣品在60%濕度下，干基含水率低于空白，而在30%濕度下，干基含水率遠高于空白，表現(xiàn)出優(yōu)異的保潤防潮效果。實施例2 I) lwt% (NH4) 2HP04 浸潰梗絲配制lwt% (NH4)2HPO4水溶液，將所述水溶液溫度維持在40° C。將IOg梗絲浸潰于該溶液中l(wèi)min，取出烘干，并置于濕度60%、溫度22° C的恒溫恒濕箱，平衡48h。所得(NH4)2HPO4浸潰梗絲的掃描電鏡分析結果顯示梗絲孔道表面及內(nèi)部布滿了大量結晶。2 ) 3wt%乳酸浸潰梗絲配制3wt%乳酸水溶液，將所述水溶液溫度維持在40° C。將IOg梗絲浸潰于該溶 液中l(wèi)min，取出烘干，并置于濕度60%、溫度22° C的恒溫恒濕箱，平衡48h。所得乳酸浸潰梗絲的掃描電鏡分析結果顯示梗絲孔道表面及內(nèi)部布滿了大量結晶。3 ) 0. 5wt%檸檬酸鉀浸潰梗絲配制0. 5wt%檸檬酸鉀水溶液，將所述水溶液溫度維持在40° C。將IOg梗絲浸潰于該溶液中l(wèi)min，取出烘干，并置于濕度60%、溫度22° C的恒溫恒濕箱，平衡48h。所得檸檬酸鉀浸潰梗絲的掃描電鏡分析結果顯示梗絲孔道表面及內(nèi)部布滿了大量結晶。4 ) 2wt%醋酸鉀浸潰梗絲配制2wt%醋酸鉀水溶液，將所述水溶液溫度維持在40° C。將IOg梗絲浸潰于該溶液中l(wèi)min，取出烘干，并置于濕度60%、溫度22° C的恒溫恒濕箱，平衡48h。所得醋酸鉀浸潰梗絲的掃描電鏡分析結果顯示梗絲孔道表面及內(nèi)部布滿了大量結晶。5 ) 2wt%蘋果酸鈉浸潰梗絲配制2wt%蘋果酸鈉水溶液，將所述水溶液溫度維持在40° C。將IOg梗絲浸潰于該溶液中l(wèi)min，取出烘干，并置于濕度60%、溫度22° C的恒溫恒濕箱，平衡48h。所得蘋果酸鈉浸潰梗絲的掃描電鏡分析結果顯示梗絲孔道表面及內(nèi)部布滿了大量結晶。綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值，在卷煙保潤領域具有很好的應用前景。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途，所述鹽的水溶液為AnB的水溶液，其中陽離子A選自鉀、鈉、銨或氫中的一種，陰離子B選自磷酸一氫根、磷酸二氫根、草酸根、乳酸根、檸檬酸根、蘋果酸根、葡萄糖酸根或醋酸根中的一種，η為正整數(shù)。
2.如權利要求I所述的一種鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途，其特征在于，所述AnB的水溶液，其重量百分濃度為O. 05 5wt%。
3.如權利要求2所述的一種鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途，其特征在于，所述AnB的水溶液，其重量百分濃度為O. 05 2wt%。
4.如權利要求1-3任一權利要求所述的鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途，其特征在于，所述AnB為NaH2PO4、葡萄糖酸鉀或草酸。
5.如權利要求1-4任一權利要求所述的水合性煙梗保潤劑在煙梗保潤領域中的應用。
6.—種煙梗的保潤方法，使用如權利要求1-4任一權利要求所述的AnB的水溶液，具體包括如下步驟 (1)配置AnB水溶液； (2)將步驟I所得的溶液溫度調節(jié)至10 90°C; (3)將梗絲置于步驟2所得的溶液中，浸潰時間為O.5 30min，所述梗絲與溶液的料液比為g L=1 :10 100 ； (4)將梗絲取出烘干，并置于濕度57 63%、溫度20 24°C的恒溫恒濕箱，平衡48h以上。
7.如權利要求6所述的一種煙梗的保潤方法，其特征在于，所述步驟2中的溫度為20 40° Co
8.如權利要求6所述的一種煙梗的保潤方法，其特征在于，所述步驟3中的浸潰時間為·O.5 5min。
全文摘要
本發(fā)明涉及煙草領域，特別是涉及一種鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途。本發(fā)明提供了一種鹽的水溶液作為水合性煙梗保潤劑的用途，所述鹽的水溶液為AnB的水溶液，其中陽離子A選自鉀、鈉、銨或氫中的一種，陰離子B選自磷酸一氫根、磷酸二氫根、草酸根、乳酸根、檸檬酸根、蘋果酸根、葡萄糖酸根或醋酸根中的一種，n為正整數(shù)。本發(fā)明的水合性保潤劑，其作用是在煙梗內(nèi)部與果膠酸鈣發(fā)生置換反應，生成水合性鈣鹽，阻止水分子的逃逸，減少水分的蒸發(fā)散失，具有很好的保潤功效；且本發(fā)明所述無機或有機酸及其金屬鹽均為煙梗自身成分或常用添加劑，安全無毒，易于推廣應用。
文檔編號A24B15/28GK102823942SQ20121035269
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權日2012年9月20日
發(fā)明者沙云菲, 樓佳穎, 吳達, 劉百戰(zhàn), 楊斌 申請人:上海煙草集團有限責任公司