烟用香料的一体式分离调香装置的制作方法

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1.本实用新型属于分离技术领域，涉及一种烟用香料的一体式分离调香装置。

背景技术：

2.烟叶经过调制和自然发酵，虽然吸食品质有很大改善，但是香味或多或少存在一些缺陷。为了保持卷烟产品质量的相对稳定，在合理设计叶组配方的同时，也通过加烟用香精香料物质来克服香味缺陷，即加香也是提高产品质量的一个重要措施。卷烟加香可以补充优美的香气，赋予卷烟独特的特征香味，并能协调香味，使不同类型、不同等级烟叶香气有机组合并相互协调；掩盖或冲淡杂气。卷烟通过加香也可以增加甜润度，改善吸味，减轻烟气的刺激性，减弱一些杂气，从而改善品质。
3.出于对烟草制品安全性的要求，烟用香精香料大多采用从天然植物中进行提取的办法进行生产，虽然避免了工业合成路径中可能带来的不安全因素，但却使得这一类香精的批次间稳定性受到天然植物来源的限制；此外，化学分离方法往往步骤较多，成本高，原料损失大，并且常常会杂有一些提取溶剂带来的溶剂气息。
4.为了解决上述问题，提出本实用新型。

技术实现要素：

5.本实用新型提供一种烟用香料的一体式分离调香装置及分离调香方法和应用，该装置能够有效分离并富集植物提取物中的特定范围组分，并通过控制装置的压力即可满足不同方位提取物的定量混合，产品直接可用于卷烟产品生产，且能够保障烟用香精批次间的稳定性，避免可能的溶剂气息。
6.本实用新型第一方面涉及一种烟用香料的一体式分离调香装置，所述装置包括：原料池1，第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4，产物池5；
7.所述第一分离膜池2被第一分离膜22分成了第一原料腔21和第一分离腔23两部分；
8.所述第二分离膜池3被第二分离膜32分成了第二原料腔31和第二分离腔33两部分；
9.所述第三分离膜池4被第三分离膜42分成了第三原料腔41和第三分离腔43两部分；
10.其中，所述原料池1与第一总管线连通，所述第一总管线分别通过第一分管线、第二分管线、第三分管线连通到所述第一原料腔21、第二原料腔31、第三原料腔41；
11.所述第一分离腔23、第二分离腔33、第三分离腔43分别通过第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线连通到所述产物池5；
12.所述第一原料腔21、第二原料腔31、第三原料腔41通过回流管线回流到所述原料池1；
13.所述第一总管线上设置有总流量控制器7，所述第一分管线、第二分管线、第三分
管线上分别设有第一分进口流量控制器711、第二分进口流量控制器721、第三分进口流量控制器731，所述第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线上分别设有第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732，
14.所述第一总管线上设置有总进口压力表8，所述第一分管线、第二分管线、第三分管线上分别设有第一分进口压力表81、第二分进口压力表82第三分进口压力表83，所述第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线上分别设有第一分出口压力表91、第二分出口压力表92、第三分出口压力表93，所述回流管线上设置有流体循环泵6和中出口压力表9。
15.优选地，所述第一分离膜22、第二分离膜32、第三分离膜42分别独立地是微滤膜、超滤膜或纳滤膜中的任一种。
16.优选地，所述第一分离膜22、第二分离膜32、第三分离膜42分别为微滤膜、超滤膜、纳滤膜。
17.优选地，原料池1，第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4均可以带有加热功能，其使用视不同的膜和分离要求而定。
18.本实用新型第二方面提供一种烟用香料的一体式分离调香方法，使用第一方面所述的烟用香料的一体式分离调香装置进行，所述方法包括以下步骤：
19.1、将植物提取物原料溶解于水或乙醇中得到原料溶液；
20.2、开启所述流体循环泵6，通过调节所述总流量控制器7调节原料溶液的流速；
21.3、分别调节所述第一分进口流量控制器711、第二分进口流量控制器721、第三分进口流量控制器731来控制第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4中膜的分离压差，同时控制分离液的分离速度，从而初步调节三种分离液的配比；
22.4、再通过控制第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732来精细控制三个分离膜池出来的溶液配比，最终收集于所述产物池5中；
23.5、收集所述产物池5中的溶液即得到烟用香料，根据实际需求，可以直接使用，也可以再经浓缩或稀释后使用。
24.优选地，所述原料溶液中，植物提取物原料的浓度为1000-10000ppm。
25.优选地，所述原料池1温度保持在30-90℃。
26.优选地，步骤2中，原料溶液的流速控制在50-100l/h。
27.本实用新型第三方面提供根据第一方面所述的一体式分离调香装置所调制出的烟用香料的应用，通过控制第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732来精细控制三个分离膜池出来的分离液的配比，当所述烟用香料中来自微滤膜的分离液占比大于50％时，所述烟用香料用于烟丝或卷烟纸中参与燃烧的加香增味；当所述烟用香料中来自纳滤膜的分离液占比大于50％时，所述烟用香料用于直接迁移的非燃烧加香；
28.当所述烟用香料中来自超滤膜的分离液占比大于50％时，所述烟用香料用于烟丝或卷烟纸中参与燃烧的加香增味或者用于直接迁移的非燃烧加香均可。
29.一般应用于烟丝中的香料需要稀释至溶质香料加入量为烟丝质量的0.1-0.2％；应用于滤嘴中的香料需要稀释至溶质香料加入量为滤嘴丝束质量0.05-0.1％；应用于卷烟纸、内衬纸中时，则可以根据实际工艺和需求有所变化，一般加上的溶质香料量为原纸质量的1-2％。
30.本实用新型中，所述分离调香装置中的流体由流体循环泵6维持其循环，总进口压力表8和出口压力表9显示原料流体分离前后的压力差。第一分进口压力表81和第一分出口压力表91的差值显示第一分离膜22的工作压力差；第二分进口压力表82和第二分出口压力表92的差值显示第二分离膜32的工作压力差；第三分进口压力表83和第三分出口压力表93的差值显示第三分离膜42的工作压力差。总流量控制器7主要控制原料液的流动速度和压力；第一分进口流量控制器711、第二分进口流量控制器721、第三分进口流量控制器731主要用来控制第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4中膜的分离压差，并初步控制三个分离膜池分离出的样品量；第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732主要用来精细控制三个分离膜池样品的混合比例，当最终的混合分离液流入产物池5时，所得到的即为所设计的香精香料。
31.本实用新型具有的优点及效果在于：
32.1、本实用新型的分离调香装置能够同时进行分离和调香，并且控制精确，得到的分离液直接可以使用或简单处理后即可使用，步骤少，成本低；
33.2、本实用新型的分离调香装置设计有总流量监控系统流量控制器和进口和出口压力表和分流量监控系统，能够使得适合不同工作环境的分离膜均能够在其最佳使用条件下工作，分离效率高；
34.3、采用本实用新型分离调香装置获得的香料，能够有效避免不同原料批次间的差异，稳定产品的品质，并且能够有效避免一般化学分离所残留的溶剂气息。
附图说明
35.图1为本实用新型的烟用香料的一体式分离调香装置示意图。
36.附图标记列表：
37.1、原料池，2、第一分离膜池，21、第一原料腔，22、第一分离膜，23、第一分离腔，3、第二分离膜池，31、第二原料腔，32、第二分离膜，33、第二分离腔，4、第三分离膜池，41、第三原料腔，42、第三分离膜，43、第三分离腔，5、产物池，6、流体循环泵，7、总流量控制器，711、第一分进口流量控制器，712、第一分出口流量控制器，721、第二分进口流量控制器，722、第二分出口流量控制器，731、第三分进口流量控制器，732、第三分出口流量控制器，8、总进口压力表，81、第一分进口压力表，82、第二分进口压力表，83、第三分进口压力表，9、中出口压力表，91、第一分出口压力表，92、第二分出口压力表，93、第三分出口压力表。
具体实施方式
38.以下结合实施例和附图对本实用新型做进一步详细说明，实施例仅限于说明本实用新型，而非对本实用新型的限定。
39.图1为本实用新型的一种烟用香料的一体式分离调香装置，所述装置包括：原料池1，第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4，产物池5；
40.所述第一分离膜池2被第一分离膜22分成了第一原料腔21和第一分离腔23两部分；
41.所述第二分离膜池3被第二分离膜32分成了第二原料腔31和第二分离腔33两部分；
42.所述第三分离膜池4被第三分离膜42分成了第三原料腔41和第三分离腔43两部分；
43.其中，所述原料池1与第一总管线连通，所述第一总管线分别通过第一分管线、第二分管线、第三分管线连通到所述第一原料腔21、第二原料腔31、第三原料腔41；
44.所述第一分离腔23、第二分离腔33、第三分离腔43分别通过第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线连通到所述产物池5；
45.所述第一原料腔21、第二原料腔31、第三原料腔41通过回流管线回流到所述原料池1；
46.所述第一总管线上设置有总流量控制器7，所述第一分管线、第二分管线、第三分管线上分别设有第一分进口流量控制器711、第二分进口流量控制器721、第三分进口流量控制器731，所述第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线上分别设有第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732，
47.所述第一总管线上设置有总进口压力表8，所述第一分管线、第二分管线、第三分管线上分别设有第一分进口压力表81、第二分进口压力表82第三分进口压力表83，所述第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线上分别设有第一分出口压力表91、第二分出口压力表92、第三分出口压力表93，所述回流管线上设置有流体循环泵6和中出口压力表9。
48.实施例1
49.本实施例使用图1所述的烟用香料的一体式分离调香装置，其中第一分离膜22、第二分离膜32、第三分离膜42分别为醋酸纤维素微滤膜a、醋酸纤维素超滤膜a和醋酸纤维素纳滤膜a。
50.一种烟用香料的一体式分离调香方法，采用图1的装置进行，包括以下步骤：
51.1、将烟草提取物原料溶解于乙醇中，控制浓度在1000ppm，原料池温度保持在30-60℃；烟草提取物原料为津巴布韦烟叶的乙醇提取物。
52.2、开启流体循环泵6，通过调节总流量控制器7调节原料溶液的流速，控制原料溶液的流速在50l/h；
53.3、分别调节所述第一分进口流量控制器711、第二分进口流量控制器721、第三分进口流量控制器731来控制第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4中膜的分离压差，同时控制分离液的分离速度，从而初步调节三种分离液的配比，三种分离液的配比控制在1:1:2；
54.4、再通过控制第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732来精细控制三个分离膜池出来的溶液配比，最终收集于所述产物池5中；
55.5、收集产品池5中的溶液即为所需香料。
56.将所得香料溶液按溶质香料加入量为烟丝质量的0.1-0.2％添加到烟丝中制成的卷烟为样品1，不加入该香料的卷烟其它材料和条件相同为对照；对上述2个卷烟样品进行感官评价，分别从香气量、刺激性和杂气三个方面进行评价，其中单项的满分均为10分，得分越高表示感官越舒适，即香气量越大、刺激性或杂气越小，结果如表1所示：
57.表1烟气成分与感官对比结果
58.编号香气量刺激性杂气对照7.06.55.0
样品18.07.58.0
59.表1说明样品1相比于对照，其香气量有所提升，刺激性下降，烟气中的杂气显著减少。
60.实施例2
61.本实施例使用图1所述的烟用香料的一体式分离调香装置，其中第一分离膜22、第二分离膜32、第三分离膜42分别为醋酸纤维素微滤膜a、聚醚砜微滤膜b和醋酸纤维素纳滤膜a。
62.一种烟用香料的一体式分离调香方法，采用图1的装置进行，包括以下步骤：
63.1、将烟草提取物原料溶解于水中，控制浓度在10000ppm，原料池温度保持在60-90℃；烟草提取物原料为云南产红大烟叶的水提取物。
64.2、开启流体循环泵6，通过调节总流量控制器7调节原料溶液的流速，控制原料溶液的流速在100l/h；
65.3、分别调节所述第一分进口流量控制器711、第二分进口流量控制器721、第三分进口流量控制器731来控制第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4中膜的分离压差，同时控制分离液的分离速度，从而初步调节三种分离液的配比，三种分离液的配比控制在1:1:1；
66.4、再通过控制第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732来精细控制三个分离膜池出来的溶液配比，最终收集于所述产物池5中；
67.5、收集产品池5中的溶液即为所需香料。
68.将所得香料溶液按溶质香料加入量为烟丝质量的0.05％添加到卷烟纸中制成的卷烟为样品2，不加入该香料的卷烟纸制成的卷烟其它材料和条件相同为对照；对上述2个卷烟样品进行感官评价，分别从香气量、刺激性和杂气三个方面进行评价，其中单项的满分均为10分，得分越高表示感官越舒适，即香气量越大、刺激性或杂气越小，结果如表2所示：
69.表2烟气成分与感官对比结果
70.编号香气量刺激性杂气对照7.06.55.0样品27.07.56.5
71.表2说明样品2相比于对照，其香气量提升不明显，但刺激性下降，杂气减少。
72.实施例3
73.本实施例使用图1所述的烟用香料的一体式分离调香装置，其中第一分离膜22、第二分离膜32、第三分离膜42分别为醋酸纤维素超滤膜a、聚醚砜超滤膜b和醋酸纤维素纳滤膜a。
74.一种烟用香料的一体式分离调香方法，采用图1的装置进行，包括以下步骤：
75.1、将烟草提取物原料溶解于乙醇中，控制浓度在5000ppm，原料池温度保持在40-70℃；烟草提取物原料为云南产香料烟烟叶的乙醇提取物；
76.2、开启流体循环泵6，通过调节总流量控制器7调节原料溶液的流速，控制原料溶液的流速在70l/h；
77.3、分别调节所述第一分进口流量控制器711、第二分进口流量控制器721、第三分进口流量控制器731来控制第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4中膜的分离压
差，同时控制分离液的分离速度，从而初步调节三种分离液的配比，三种分离液的配比控制在1:1:1；
78.4、再通过控制第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732来精细控制三个分离膜池出来的溶液配比，最终收集于所述产物池5中；
79.5、收集产品池5中的溶液即为所需香料。
80.将所得香料溶液按溶质香料加入到滤嘴中，控制其溶质香料加入量为滤嘴丝束质量0.05-0.1％，制成的卷烟为样品3，不加入该香料的滤嘴制成的卷烟其它材料和条件相同为对照；对上述2个卷烟样品进行感官评价，分别从香气量、刺激性和杂气三个方面进行评价，其中单项的满分均为10分，得分越高表示感官越舒适，即香气量越大、刺激性或杂气越小，结果如表3所示：
81.表3烟气成分与感官对比结果
82.编号香气量刺激性杂气对照7.06.55.0样品38.58.07.5
83.表2说明样品3相比于对照，其香气量显著提升，刺激性显著下降，且烟气中杂气减少显著。
84.实施例4
85.本实施例使用图1所述的烟用香料的一体式分离调香装置，其中第一分离膜22、第二分离膜32、第三分离膜42分别为聚醚砜超滤膜b、醋酸纤维素纳滤膜a和聚醚砜纳滤膜b。
86.一种烟用香料的一体式分离调香方法，采用图1的装置进行，包括以下步骤：
87.1、将烟草提取物原料溶解于水中，控制浓度在5000ppm，原料池温度保持在50-80℃；烟草提取物原料为云南产白肋烟烟叶的水提取物；
88.2、开启流体循环泵6，通过调节总流量控制器7调节原料溶液的流速，控制原料溶液的流速在70l/h；
89.3、分别调节所述第一分进口流量控制器711、第二分进口流量控制器721、第三分进口流量控制器731来控制第一分离膜池2、第二分离膜池3、第三分离膜池4中膜的分离压差，同时控制分离液的分离速度，从而初步调节三种分离液的配比，三种分离液的配比控制在1:2:2；
90.4、再通过控制第一分出口流量控制器712、第二分出口流量控制器722、第三分出口流量控制器732来精细控制三个分离膜池出来的溶液配比，最终收集于所述产物池5中；
91.5、收集与产品池5中的溶液即为所需香料。
92.将所得香料溶液按溶质香料加入到滤嘴中，控制其溶质香料加入量为滤嘴丝束质量0.05-0.1％，制成的卷烟为样品4，不加入该香料的滤嘴制成的卷烟其它材料和条件相同为对照；对上述2个卷烟样品进行感官评价，分别从香气量、刺激性和杂气三个方面进行评价，其中单项的满分均为10分，得分越高表示感官越舒适，即香气量越大、刺激性或杂气越小，结果如表4所示：
93.表4烟气成分与感官对比结果
94.编号香气量刺激性杂气对照7.06.55.0
样品48.08.58.0
95.表4说明样品4相比于对照，其香气量有所提升，刺激性显著下降，烟气中杂气降低显著。

技术特征：

1.一种烟用香料的一体式分离调香装置，其特征在于，所述装置包括：原料池(1)，第一分离膜池(2)、第二分离膜池(3)、第三分离膜池(4)，产物池(5)；所述第一分离膜池(2)被第一分离膜(22)分成了第一原料腔(21)和第一分离腔(23)两部分；所述第二分离膜池(3)被第二分离膜(32)分成了第二原料腔(31)和第二分离腔(33)两部分；所述第三分离膜池(4)被第三分离膜(42)分成了第三原料腔(41)和第三分离腔(43)两部分；其中，所述原料池(1)与第一总管线连通，所述第一总管线分别通过第一分管线、第二分管线、第三分管线连通到所述第一原料腔(21)、第二原料腔(31)、第三原料腔(41)；所述第一分离腔(23)、第二分离腔(33)、第三分离腔(43)分别通过第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线连通到所述产物池(5)；所述第一原料腔(21)、第二原料腔(31)、第三原料腔(41)通过回流管线回流到所述原料池(1)；所述第一总管线上设置有总流量控制器(7)，所述第一分管线、第二分管线、第三分管线上分别设有第一分进口流量控制器(711)、第二分进口流量控制器(721)、第三分进口流量控制器(731)，所述第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线上分别设有第一分出口流量控制器(712)、第二分出口流量控制器(722)、第三分出口流量控制器(732)；所述第一总管线上设置有总进口压力表(8)，所述第一分管线、第二分管线、第三分管线上分别设有第一分进口压力表(81)、第二分进口压力表(82)第三分进口压力表(83)，所述第一出口管线、第二出口管线、第三出口管线上分别设有第一分出口压力表(91)、第二分出口压力表(92)、第三分出口压力表(93)，所述回流管线上设置有流体循环泵(6)和中出口压力表(9)。2.根据权利要求1所述的烟用香料的一体式分离调香装置，其特征在于，所述第一分离膜(22)、第二分离膜(32)、第三分离膜(42)分别独立地是微滤膜、超滤膜或纳滤膜中的任一种。3.根据权利要求1所述的烟用香料的一体式分离调香装置，其特征在于，所述第一分离膜(22)、第二分离膜(32)、第三分离膜(42)分别为微滤膜、超滤膜、纳滤膜。

技术总结

本实用新型属于分离技术领域，涉及一种烟用香料的一体式分离调香装置。本实用新型能够通过选择三个分离膜来选择分离物，并通过控制总流量控制器和分流量控制器，直接对所提取的三种香料进行精确调香。本实用新型的分离调香装置能够同时使多个分离膜在其最佳使用条件下工作，分离效率高，并且步骤少，成本低，调香精确，还能够有效避免不同原料批次间的差异，稳定产品的品质，并且能够有效避免一般化学分离所残留的溶剂气息。离所残留的溶剂气息。离所残留的溶剂气息。