CN110272781A - 一种烟用爆珠清洗剂及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于烟用爆珠加工技术领域,尤其是一种烟用爆珠清洗剂及其应用方法;其组分按重量百分比计包括:0.5‑10%碱性无机物、0.003‑2.0%表面活性剂、88‑99.497%去离子水;通过将碱性无机物、表面活性剂溶于水中配制成清洗剂,然后将清洗剂与滤油后的爆珠雏丸按一定的质量比混合搅拌浸泡一段时间,再润洗干燥即可。本发明提供的方法,清洗剂为常规试剂,成本低、安全无毒,且不影响爆珠的质量;清洗工艺简单,只需简单的清洗设备就就能实现,清洗效率高,适用于爆珠工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于烟用爆珠加工技术领域,尤其是一种烟用爆珠清洗剂及其应用方法。
背景技术
烟用爆珠,是一种软胶囊,又称香丸、脆性胶囊,其直径一般为2.6~4.6mm,可挤破。爆珠通常是嵌在卷烟滤棒内,制成烟支滤嘴。爆珠中包裹了不同类型香料的液体,消费者根据个人喜好自行选择捏爆后吸食,能够给消费者强烈的风格感受和感官体验。“爆珠”技术作为一种有效的加香载体,成为近年来中式卷烟创新的一个重要方向。随着国内对烟用爆珠的需求日益增多和产品规模的扩大,优化爆珠生产工艺,提升爆珠生产过程中自动化水平和安全性将是一个重要方向。
目前,传统的制药行业制丸工艺主要有压制法或滴制法。压制法生产的胶囊粒径一般较大,很难满足烟用胶囊粒径使用的要求。而现有的滴制法主要有乳化实心滴制工艺法和空心工艺法制备胶囊。在乳化实心工艺方面,其中专利公开号为CN12824887A的文件公开了一种烟用控释软胶囊的制备方法,以内容物和氯化钙为主要原料的水溶液制备成水包油型乳化液滴入以海藻酸钠为主要原料的成膜液中,再经过水洗、固化、染色、定型干燥等工艺后制成烟用胶囊。该烟用胶囊也具备烟用脆性胶囊的特性,但其制备工艺复杂,生产效率不高;而且易受到原料内容物条件限制,如密度过大、乳化效果不理想等。同时,在制备乳化液的过程中,内容物的特征香会有一定的稀释与损失,影响感官体验。在空心工艺法方面,可利用制药行业传统的滴制设备来制备2.5mm-4mm的烟用胶囊,如脉冲切割滴丸机或泵杆式传统滴丸机设备。该烟用胶囊的制备原理是:滴头外层为胶液,内层为内容物,在重心的作用下,内外层的液体以匹配的速度从同心双层滴头装置流出,经脉冲切割成丸,滴制后的爆珠雏丸经滴制在冷凝液凝固成型。因此,爆珠生产过程中通常都采用“滴制法”;滴制后的爆珠雏丸经滴制在冷凝液凝固成型后,表面会附着油体。爆珠清洗目的是除去雏丸爆珠表面粘着矿物油—液体石蜡及动植物油脂,随后进入后续的爆珠干燥。目前,爆珠清洗工艺都是采用酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂对爆珠进行脱脂清洗。这些有机溶剂都是易燃易爆品,用于爆珠工业化规模生产时,其产房需要按照国家消防及厂房建设标准进行建设,必须设置防爆装***,增加了爆珠生产的成本,而且仍然存在安全隐患。
近年来,不少研究者也对烟草行业的生产设备及软胶囊所使用的清洗剂进行了研究。如专利申请号为CN201410440101的文件公开的一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂及其应用,组分包括0.1-5.0%碱性无机物、0.5-5.0%表面活性剂、90.0-99.4%水;通过将碱性无机物、表面活性剂溶于水制成清洗剂后,再用清洗剂对生产设备进行浸泡即可。该专利所公开的清洗剂是用于生产设备这种硬质材料的清洗,能有效消除烟草和食品行业的生产设备中的残留的糖料,避免产品间异味和串味。又如文献《软胶囊清洁工艺改进及洁净油产品研发》(青岛大学,2012)中讨论了传统软胶囊清洁工艺及其存在的弊端,如成本高、危险性大、影响产品质量等;并研究发现超细纤维洁净布能擦除软胶囊表面的大部分油脂,适用于软胶囊清洁工艺。该专利提供了一种超细纤维洁净布代替传统有机溶剂清洗传统胶囊的方法;但是超细纤维洁净布在清洁过程中存在纤维脱落、更换频繁的问题,并不适用于爆珠工业化生产。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明研究者对烟用爆珠的性质及清洗工艺进行了研究,提出了一种烟用爆珠清洗剂及及其应用方法,具体是通过以下技术方案实现的:
一种烟用爆珠清洗剂,按质量百分比计,包括以下组分:0.5-10%碱性无机物、0.003-2.0%表面活性剂、88-99.497%去离子水;
优选地,所述碱性无机物为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
优选地,所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钾的一种或多种。
本发明还提供了一种烟用爆珠清洗剂的应用方法,其特征在于,包括以下过程:
(1)将滴制后的爆珠雏丸进行滤油;
(2)将滤油后的爆珠雏丸放入配制好的温度为15-25℃的清洗剂中搅拌浸泡5s-15min;
(3)将浸泡后的爆珠雏丸用去离子水冲洗1-3次,再将冲洗后的爆珠干燥即可。
优选地,所述滤油装置孔径为40目-200目,滤油时间为1min-60min。
优选地,所述滤油装置孔径为80目-120目,滤油时间为3min-10min。滤油孔径、滤油时间的限制能初步去除部分爆珠表面冷凝液油体,加快其清洗。
优选地,所述浸泡时间为20s-5min,搅拌速度为10rpm-100rpm。
优选地,所述步骤(2),清洗剂与爆珠雏丸的质量比0.1-10:1。
更优选地,所述步骤(2),清洗剂与爆珠雏丸的质量比1-3:1。
优选地,所述清洗剂的温度为18-22℃。
优选地,所述清洗剂的配制方法为:将碱性无机物和表面活性剂溶解于水中,在20℃-80℃下搅拌混合均匀即可。
本发明的有益效果在于:
本发明提供的方法能有效去除爆珠雏丸表面的液体石蜡及动植物油脂,而且清洗所得的与传统有机溶剂清洗的烟用爆珠相比,其强度、内容物、感官评吸之间物没有显著性的差异;说明了本发明提供的方法不会影响烟用爆珠的品质,能代传统的有机溶剂清洗清洗工艺。
本发明提供的方法,清洗剂原料为常规试剂,成本低、安全无毒;清洗工艺简单,只需简单的清洗设备就就能实现,清洗效率高,适用于爆珠工业化生产。
附图说明
图1为本发明清洗工艺和95%乙醇清洗所获得烟用爆珠的强度分析图。
图2为本发明清洗工艺和75%乙醇清洗所获得烟用爆珠的强度分析图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
清洗剂组分:10%氢氧化钠、0.003%十二烷基硫酸钠、89.997%去离子水。
清洗剂的配制:将氢氧化钠、十二烷基硫酸钠溶于去离子水中,在20-30℃下搅拌均匀即可。
应用方法:
(1)取50kg滴制后的爆珠雏丸用孔径为100目的滤油装置滤油5min;
(2)将滤油后的爆珠雏丸加到清洗设备中,加入配制好的温度为18℃的清洗剂搅拌浸泡5min,搅拌速度为50rpm;其中爆珠雏丸与清洗剂的质量比为1:1;
(3)将清洗后的爆珠雏丸用去离子水冲洗2次,每次冲洗30s,再将冲洗后的爆珠干燥即可;其中爆珠雏丸与去离子水的质量比为1:1。
对比例1
取与实施例1同批次生产的滴制后的爆珠雏丸50kg,用95%食品级乙醇清洗后,去离子水润洗,再将润洗后的爆珠干燥即可。
实验例1
1.1烟用爆珠强度分析
实验方法:随机抽取实施例1和对比例1清洗工艺干燥后的成品爆珠各100粒;利用贵州中烟(十头)CST1000爆珠颗粒强度仪进行检测,检测后的数据利用Minitab软件进行方差分析;结果如图1所示:
结果分析:从图1中可知两种清洗工艺干燥后的成品爆珠的颗粒强度之间无显著性差异(P值>0.05),说明本发明提供的清洗剂及应用方法不会影响烟用爆珠颗粒强度。
1.2烟用爆珠内容物分析
实验方法:随机抽取实施例1和对比例1清洗工艺干燥后的成品爆珠各100g。利用顶空-气相色谱质谱联用法,分别对两种清洗工艺爆珠的内容物中的化学成分进行分析,取两次平行样。具体分析方法如下:
1)静态顶空(SHS)条件(Thermo TriPlus 300HS):样品平衡温度:80℃;传输线温度:180℃;样品平衡时间:30min;进样方式:加压恒时;压力:30ka;加压时间:0.2min;进样时间:1min。
2)GC-MS(Thermo TRACE 1310-ISQ)条件:色谱柱:DB-624(60m×0.32mm×1.8μm);进样口温度:180℃;载气:高纯氦气,纯度≥99.999%;流速:1mL/min(恒流模式);传输线温度:220℃;离子源温度:230℃;溶剂延迟:1min;电离方式:EI源;电离能量:70eV;扫描方式:全扫描(SCAN);扫描范围:28-500amu。
实验结果如表1所示:
表1烟用爆珠内容物
结果分析:从表1中可知,两种清洗工艺干燥后的成品爆珠都检测出22种致香主要化合物成分,而且化合物之间的含量物显著性差异。说明本发明提供的清洗剂及其应用方法不会影响烟用爆珠的内容物。
1.3烟用爆珠感官分析
实验方法:取实施例1和对比例1清洗工艺干燥后的成品爆珠嵌入滤棒中制成两种卷烟,两种卷烟的烟丝等其它材料全部一样。将制成的两种卷烟按YC/T138-1998中的规定进行三点评吸,结果如表2所示:
表2卷烟评吸结果
结果分析:按照YC/T138-1998中规定,12人评吸,若选对人数为8人,则认为该组样品有显著性差异。由于12人参与评吸仅4人选对,故可认为此次评吸的两个样品无显著性差异(α=5%)。说明本发明提供的清洗剂及应用方法,不会影响爆珠在卷烟内的感官享受。
实施例2
清洗剂组分:1.0%碱性无机物、0.5%硬脂酸钾、98.5%去离子水;碱性无机物由0.5%碳酸氢钠和0.5%碳酸钠组成。
清洗剂的配制:将酸氢钠、碳酸钠、硬脂酸钾溶于去离子水中,在50-80℃下搅拌混合均匀即可。
应用方法:
(4)取5kg滴制后的爆珠雏丸用孔径为160目的滤油装置滤油8min;
(5)将滤油后的爆珠雏丸加到清洗设备中,加入配制好的温度为20℃的清洗剂搅拌浸泡5min,搅拌速度为60rpm;其中爆珠雏丸与清洗剂的质量比为1:3;
(6)将清洗后的爆珠雏丸用去离子水冲洗2次,每次冲洗1min;再将冲洗后的爆珠干燥即可;其中爆珠雏丸与去离子水的质量比为1:2。
对比例2
取与实施例2同批次生产的滴制后的爆珠雏丸5kg,用75%食品级乙醇清洗后,去离子水润洗,再将润洗后的爆珠干燥即可。
实验例2
2.1烟用爆珠强度分析
实验方法:随机抽取实施例2和对比例2清洗工艺干燥后的成品爆珠各100粒;利用贵州中烟(十头)CST1000爆珠颗粒强度仪进行检测,检测后的数据利用Minitab软件进行方差分析;结果如图1所示:
结果分析:从图2中可知两种清洗工艺干燥后的成品爆珠的颗粒强度之间无显著性差异(P值>0.05),说明本发明提供的清洗剂及应用方法不会影响烟用爆珠颗粒强度。
2.2烟用爆珠内容物分析
实验方法:随机抽取实施例1和对比例1清洗工艺干燥后的成品爆珠各50g。利用顶空-气相色谱质谱联用法,分别对两种清洗工艺爆珠的内容物中的化学成分进行分析,取两次平行样。具体分析方法如下:
1)静态顶空(SHS)条件(Thermo TriPlus 300HS):样品平衡温度:80℃;传输线温度:180℃;样品平衡时间:30min;进样方式:加压恒时;压力:30ka;加压时间:0.2min;进样时间:1min。
2)GC-MS(Thermo TRACE 1310-ISQ)条件:色谱柱:DB-624(60m×0.32mm×1.8μm);进样口温度:180℃;载气:高纯氦气,纯度≥99.999%;流速:1mL/min(恒流模式);传输线温度:220℃;离子源温度:230℃;溶剂延迟:1min;电离方式:EI源;电离能量:70eV;扫描方式:全扫描(SCAN);扫描范围:28-500amu。
实验结果如表3所示:
表3烟用爆珠内容物
结果分析:从表3中可知,两种清洗工艺干燥后的成品爆珠都检测出22种致香主要化合物成分,而且化合物之间的含量物显著性差异。说明本发明提供的清洗剂及其应用方法不会影响烟用爆珠的内容物。
2.3烟用爆珠感官分析
实验方法:取实施例2和对比例2清洗工艺干燥后的成品爆珠嵌入滤棒中制成两种卷烟,两种卷烟的烟丝等其它材料全部一样。将制成的两种卷烟按YC/T138-1998中的规定进行三点评吸,结果如表2所示:
表2卷烟评吸结果
结果分析:按照YC/T138-1998中规定,12人评吸,若选对人数为8人,则认为该组样品有显著性差异。由于12人参与评吸仅4人选对,故可认为此次评吸的两个样品无显著性差异(α=5%)。说明本发明提供的清洗剂及应用方法,不会影响爆珠在卷烟内的感官享受。。
在此有必要指出的是,以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和理解,不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定,本领域技术人员做出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造,仍然属于本发明的保护范畴。
Claims (10)
1.一种烟用爆珠清洗剂,其特征在于,按质量百分比计,包括以下组分:0.5-10%碱性无机物、0.003-2.0%表面活性剂、88-99.497%去离子水。
2.如权利要求1所述的烟用爆珠清洗剂,其特征在于,所述碱性无机物为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的烟用爆珠清洗剂,其特征在于,所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钾的一种或多种。
4.一种如权利要求1-3所述烟用爆珠清洗剂的应用方法,其特征在于,包括以下过程:
(1)将滴制后的爆珠雏丸进行滤油;
(2)将滤油后的爆珠雏丸放入配制好的温度为15-25℃清洗剂中搅拌浸泡5s-15min;
(3)将浸泡后的爆珠雏丸用去离子水润洗1-3次,再将润洗后的爆珠干燥即可。
5.如权利要求4所述的烟用爆珠清洗剂的应用方法,其特征在于,所述滤油装置孔径为40目-200目,滤油时间为1min-60min。
6.如权利要求5所述的烟用爆珠清洗剂的应用方法,其特征在于,所述滤油装置孔径为80目-120目,滤油时间为3min-10min。
7.如权利要求5所述的烟用爆珠清洗剂的应用方法,其特征在于,所述浸泡时间为20s-5min,搅拌速度为10rpm-100rpm。
8.如权利要求5所述的烟用爆珠清洗剂的应用方法,其特征在于,所述步骤(2),清洗剂与爆珠雏丸的质量比0.1-10:1。
9.如权利要求8所述的烟用爆珠清洗剂的应用方法,其特征在于,所述步骤(3),清洗剂的温度为18-22℃。
10.如权利要求5所述的烟用爆珠清洗剂的应用方法,其特征在于,所述清洗剂的配制方法为:将碱性无机物和表面活性剂溶解于水中,在20℃-80℃下搅拌混合均匀即可。
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