一种水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法_2

文档序号:9495551阅读:来源:国知局
行超声预处理,超声波功率不少于20kHz,超声预处理时间不少于20分钟,得超声预处理液,再进一步提取烟碱、半纤维素、木质素、纤维素。
[0022]张旗等人的中国专利申请公布号CN 103126062A,公开了一种烟草成份提取方法,包括:⑴向烟草中按重量加入5?15倍非极性有机溶剂,搅拌,超声波萃取30?120分钟,过滤,将分离得到的萃取液除去有机溶剂得到油溶性烟草萃取物;(2)向步骤(1)分离萃取液后的烟草中按重量加入5?10倍水,搅拌,超声波萃取30?60分钟,过滤,将分离得到的萃取液除去水得到水溶性烟草萃取物,与步骤(1)的油溶性烟草萃取物合并。该方法能够提取出极性较大的水溶性成份,也能提取出极性较小的油溶性成份。
[0023]杨乾栩等人的中国专利CN 201310177314.4,公开了一种以烟草碎片制备烟用香料的方法及该香料应用。利用烟草碎片作为原料,通过极性溶剂提取制备烟草浸膏,将烟草浸膏与大孔树脂混合并进行静态吸附,分离处理后,获得未吸附的潜香组分,通过强极性溶剂洗脱大孔树脂后获得吸附的增香组分。
[0024]徐清泉等人的中国专利申请公布号CN 103462204A,公开了一种包括水提法和超临界0)2萃取法制得的复合烟草致香物质的再造烟叶,烟草致香物质由水提法从烟草中定向提取的极性致香物质和超临界0)2萃取法从烟草中定向提取的非极性致香物质构成,极性致香物质和非极性致香物质的配方比例为1000:0.1?5。
[0025]潘雪松等人的中国专利申请公布号CN 103484252A,公开了一种津巴布韦烟草精油的制备方法,将提取液制备为浓缩浸膏,再向浓缩浸膏添加丙三醇,最后对其进行减压蒸馏、液液萃取以及浓缩脱溶的步骤,获得淡黄色津巴布韦烟草精油。
[0026]唐自文等人的中国专利申请公布号CN 103720031A,公开了一种烟草提取物的制备方法及该提取物在卷烟中的应用,取烟草原料按照料液质量比1:5?1:10的比例加入浓度70%?95%的乙醇,再加入烟草原料质量0.5%?3%的磷酸或者硫酸,在60?90°C的条件下热回流提取I?3小时;所得产物经过滤后冷却沉清,取上清液减压浓缩,获得浸膏,即为烟草提取物。
[0027]杨亚玲等人的中国专利申请公布号CN 103789090A,公开了一种烟草花挥发物提取及微胶囊制备方法,将烟草花切碎、称重,加入一定量含盐蒸馏水溶液,浸泡一定时间,水蒸气蒸馏提取,收集馏分,得到烟草花挥发物。再加95%乙醇稀释,并加入环糊精及蒸馏水混合均匀,用胶体磨研磨成糊状物、减压抽滤,用无水乙醇洗涤,抽滤后的沉淀干燥。
[0028]瞿永生等人的中国专利申请公布号CN 104138028A,公开了一种烟草香味成分提取方法,将烟丝或烟叶进行平衡处理或干燥处理,使样本含水率均匀;将烟丝或烟叶,放入提取溶剂中浸渍后,冷却;将混合液放入超声破碎仪,利用超声波粉碎烟丝或烟叶;粉碎烟丝或烟叶后,密封容器,继续浸渍后,离心去除固相物,即得到烟草香味成分提取液。
[0029]刘新建等人的中国专利申请公布号CN 104450186A,公开了一种电子烟烟液用烟草本香物质的制备方法,将废次烟叶置于超声强化超临界萃取装置进行萃取,超声波频率20KHz,超声功率100W,二氧化碳流量为10?20L/h,萃取压力为15?25MPa,度40?55°C,萃取时间为1.5?2h,夹带剂为丙二醇、乙醇、蒸馏水混合溶剂,制得二氧化碳与烟草本香物质混合液,再经分离釜进行分离,控制分离温度45?60°C,分离压力7?12MPa,得到烟草本香物质。
[0030]基于以上分析可知,在本领域中,目前尚没有一种湿法粉磨工艺,其粉碎的施力方式不仅具有磨剥和击碎作用,同时兼有拉伸作用的直接破壁细胞,并以料液膜层的形式,通过微波辐照加热,进行蒸馏提取烟草致香成分的方法。因此,期望提供一种通过采用对烟草植物原料适宜的粉碎施力方式,使烟草植物细胞获得充分破壁,以提高烟草香源物质的溶解度;还期望提供一种针对溶有烟草香源物质的料液,利用可倒置连续输运的均匀料层,在微波谐振腔内以往返上升的运动方式,在多层的大比表面积下,通过微波辐照,对较薄的料层进行体相均匀加热的蒸发装置,实现烟草致香成分的高效低温蒸发。

【发明内容】

[0031]本发明要解决的技术问题在于,提供一种水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法,以纯物理方法实现细胞破壁和蒸馏提取的高品质烟草致香成分。
[0032]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法,包括以下步骤:
[0033]S1、将粉碎后烟草致香成分的提取原料加入到搅拌罐中,加入水搅拌后送至离心分呙机;
[0034]S2、将分离后的重质物输送至水射流磨进行水射流粉碎;
[0035]S3、将所述步骤S2获得的轻物质溶液输送至连续夹带式薄料层微波蒸发装置上端加料口,所述微波蒸发装置采用一对回转的上夹辊和下夹辊,通过两条滤网带,将固液混合物对夹在滤网带之间,形成上滤网带、固液混合物料层和下滤网带的对夹料层结构,并以水平往返逐层上升的输运方式通过微波谐振腔,使所述对夹料层中的固液混合物料液,在均匀薄层状态下吸收微波能量而被加热蒸发;
[0036]S4、气相香源物质随蒸汽一起,被抽吸进入冷凝器,并与水蒸汽一起被冷凝成液体;再通过分离器使香源物质与冷凝水分离,获得液态的烟草致香成分。
[0037]上述方案中,水射流磨通过高压水射流的冲击、水楔张力、空化剥蚀作用,使烟叶和根、茎等烟草植物原料的超细粉碎粒度达到平均粒径约< 5?10 μπι,以利于香源物质的极性成分溶于水中,同时,在高压水射流剧烈的湍流乳化作用下,也有利于香源物质的非极性(油性或脂性)成分溶于水中。
[0038]上述方案中,所述水射流磨与离心分离机、高压柱塞栗和输送栗形成闭路粉碎与分离回路,将离心分离机分离的重质物(含粗颗粒)返回所述用于植物超细粉碎的水射流磨,进行连续循环粉碎;将离心分离机分离的轻质物溶液(含香源物质和微细烟草植物颗粒)送人高压柱塞栗,作为工作介质循环使用,直至离心分离机分离的所述轻质物溶液中的微细颗粒,粒度达到平均粒径约< 5?10 μ m时,将所述轻质物溶液切换出闭路粉碎与分离回路,并被输送至下一阶段进行蒸发提取。
[0039]上述方案中,所述轻质物溶液从最上层的回转锥面碟片,交替流动到最下层的固定锥面碟片的过程中,逐层形成均匀膜层,期间通过微波辐照对薄膜流进行加热,消除了加热蒸汽对蒸发器内气相的增量作用,同时利用流体增速减压和真空抽吸的协同减压作用,使料液在较低温度下转化为气相,将所述轻质物溶液中的香源物质蒸发为气相,所述热交换温度在25?80°C范围内,且可通过微波脉冲辐照的加载控制,对蒸发温度进行较为精准的控制。
[0040]上述方案中,通过真空机组,将所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置蒸发的气相香源物质,抽吸进入冷凝器而冷凝成液体;再由分离器,使香源物质与冷凝水分离,获得液态的烟草致香成分,真空机组的真空度为0.035?0.095MPa。
[0041]上述方案中,将烟叶、根、茎等烟草致香成分的提取原料,通过植物粉碎机粉碎至粒度< 10目(1.7_),加入到搅拌罐中,再按固液比1: (2?8)加入水,在常温下浸渍原料30?60min,期间搅拌器以线速度0.2?lm/s连续或间歇搅拌;将浸渍溶胀好的原料,通过浆料输送栗输送至所述离心分离机,分离后的重质物被输送至所述用于植物超细粉碎的水射流磨;分离后的轻质物溶液,被输送至高压柱塞栗,作为工作介质循环使用。
[0042]上述方案中,在所述用于植物超细粉碎的水射流磨的排料接管处设置分离器,将在水射流粉碎过程中产生的烟草植物挥发性香气成分,直接输送至位于所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置后段的冷凝器和分离器中,随烟草致香成分一并捕集。
[0043]实施本发明的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法,具有以下有益效果:
[0044]本发明通过水射流磨对烟草植物进行细胞破壁粉碎,以提高烟草香源物质的溶解度;并利用连续夹带式薄料层微波蒸发装置,使溶有烟草香源物质的溶液在较低温度下高效蒸发,最后通过高效冷凝器及油水分离器,制备出以纯物理方法实现细胞破壁和蒸馏提取的高品质烟草致香成分。
【附图说明】
[0045]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0046]图1为一种水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法工艺流程示例性简图;
[0047]图2为连续夹带式薄料层微波蒸发装置的主视剖面图;
[0048]图3为连续夹带式薄料层微波蒸发装置的侧视剖面图;
[0049]图4为连续夹带式薄料层微波蒸发装置的俯视图;
[0050]图5为图2所示装置的进料结构局部主视剖面图;
[0051]图6为图2所示装置的上、下夹辊和对夹料层结构局部主视剖面图;
[0052]图7为图1所示装置的排料结构局部主视剖面图;
[0053]图8为用于植物超细粉碎的水射流磨主视剖面图;
[0054]图9为用于植物超细粉碎的水射流磨的俯视图;
[0055]图10为图8中的A-A剖面图;
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