一种过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油装置，包括：蒸馏罐(9)，其外层有加热装置(10)，其上端口通过蒸馏气体出口(8)连通冷凝管(1)的下部，其下端口通过水蒸汽出口(11)连通过热水蒸汽发生装置(12)上端口；油水分离器(5)，其上端口通过冷凝液流出口(3)连通冷凝管(1)下端口，其中上部通过水分出口(4)连通所述过热水蒸汽发生装置(12)的上部，下部有油分出口(6)。本发明专利技术还公开了过热水蒸汽蒸馏装置用于提取烟草精油的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油的装置和方法
本专利技术属于烟草化学
，具体涉及一种过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油的装置和方法。
技术介绍
提取植物的挥发性成份的有效成份等有很多方法，如溶剂萃取法，超临界流体萃取法，亚临界萃取法，水蒸汽蒸馏法等。这些方法中，超临界、亚临界萃取法可以在低温下进行，不破坏挥发性成份。但该方法的设备复杂，提取成本较高。在众多的方法中水蒸汽蒸馏法操作简单，有效，成本较低，操作安全，为植物精油提取最常用的方法。但是水蒸汽蒸馏法在有些方面也存在缺陷：一方面是蒸馏过程中水蒸汽在蒸馏罐中会部分冷凝下来，减少了水蒸汽量，降低了蒸馏效果；另一方面饱和水蒸汽的温度是100℃，蒸馏温度过低会让一些半挥发性成分不能全部蒸出而导致精油的产率低。过热水蒸汽蒸馏为近几年来新发展起来的一种新水蒸汽蒸馏方法，蒸汽处于过热状态时，其蒸汽的热焓值大大高于饱和状态，用过热蒸汽蒸馏可有效避免蒸气在蒸馏罐中冷凝，蒸馏温度可提高到100℃以上，不再受水沸点温度的限制；对于热相对稳定的样品，过热蒸汽蒸馏可以较大幅度地提高精油的产率。
技术实现思路
本专利技术公开了一种过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油的装置和方法，和常规方法相比，本专利技术方法的精油产出率明显提高。本专利技术的目的一方面是提供一种过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油的装置；另一方面是提供使用该水蒸汽提取装置提取烟草精油中的方法。本专利技术第一方面涉及一种过热水蒸汽提取装置，其包括：蒸馏罐9，其外层有加热装置10，其上端口通过蒸馏气体出口8连通冷凝管1的下部，其下端口通过水蒸汽出口11连通过热水蒸汽发生装置12上端口；油水分离器5，其上端口通过冷凝液流出口3连通冷凝管1下端口，其中上部通过水分出口4连通所述水蒸汽发生装置12的上部，下部有油分出口6。优选地，所述提取罐9的外层加热装置10为加热夹套。优选地，所述冷凝管1外层为冷凝水夹层，冷凝水夹层下部有冷凝水进水口2、上部有冷凝水出水口7。优选地，所述提取罐9的容积为50～100L。本专利技术第二方面涉及所述的过热水蒸汽蒸馏装置用于制备烟草精油的方法，包括以下步骤：烟样品用柠檬酸浸润，蒸馏罐(9)加热，通入过热水蒸汽蒸馏，馏份冷凝，油水分离，收集烟草精油步骤。优选地，所述柠檬酸的浓度为5wt％。本专利技术的提取装置实验步骤为：取20kg的烟草样品用5％的柠檬酸溶液浸润，将样品物放入蒸馏罐中，先在加热夹套中通入150℃温度的过热蒸汽，让罐体温度升高到100℃以上，然后让过热蒸汽进入蒸馏罐，蒸汽流量为10-25kg/h。夹带了烟草精油的过热蒸汽从蒸汽出口导出，经过冷凝管冷凝，冷凝物进入油水分离器，经油水分离器分离后(上层为精油，下层为水)，水相经水相出口重新进入水蒸汽发生装置重新气化，让水分得到循环利用，同时避免水相中夹带少量的精油损失；蒸馏时间1～3h，蒸馏结束后，从油水分离器下部的油分出口放出油性成份即为烟草精油。将本专利技术提取的烟草精油用三乙酸甘油酯配成0.5-3％的溶液，将该溶液按丝束重量的7～8％添加到卷烟滤棒中；再把添加了该添加剂的滤嘴卷制成卷烟。对添加了本专利技术精油的卷烟样品进行感官评吸，和对照相比，卷烟烟气的香气质和香气量得到提升，杂气、刺激性明显降低，烟草的本香风格特征更突出。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：(1)本专利技术使用过热水蒸汽蒸馏，蒸汽处于过热状态时，其蒸汽的热焓值大大高于饱和状态，可有效避免蒸气在蒸馏罐中冷凝，并且蒸馏温度可提高到100℃以上，不再受水沸点温度的限制；对于热相对稳定的烟草样品，过热蒸汽蒸馏可以较大幅度提高烟草精油的产率。(2)本专利技术优选的实验方案中，蒸馏的烟样品用5％的柠檬酸溶液浸润，可避免烟草生物碱随水蒸汽大量蒸出，省去了常规水蒸汽蒸馏制备烟草精油时需用酸反萃除去烟草生物碱的步骤。(3)本专利技术的烟草精油是通过三醋酸甘油酯添加，考虑到三醋酸甘油酯为卷烟滤嘴成型中最常用的增塑剂，在卷烟滤嘴成型过程中，本专利技术化合物通过三醋酸甘油酯添加到过滤嘴中，在工艺上容易实现，而且不增加生产过程中的额外步骤。(4)对对添加了本专利技术精油的卷烟样品进行感官评吸，和对照相比，卷烟烟气的香气质和香气量得到提升，杂气、刺激性明显降低，烟草的本香风格特征更突出。附图说明图1为本专利技术的一种过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油的装置示意图。附图标记为：1-冷凝管，2-冷凝水进水口，3-冷凝液流出口，4-水相出口，5-油水分离器，6-油相出口，7-冷凝水出水口，8-蒸馏气体出口，9-蒸馏罐，10-夹套加热装置，11-水蒸汽出口，12-过热水蒸汽发生装置。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。实施例1如图1所示的过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油的装置，其包括提取罐9，其外层有加热装置10，其上端口通过蒸馏气体出口8连通冷凝管1的下部，其下端口通过水蒸汽出口11连通过热水蒸汽发生装置12上端口；油水分离器5，其上端口通过冷凝液流出口3连通冷凝管1下端口，其中上部通过水分出口4连通所述过热水蒸汽发生装置12的上部，下部有油分出口6。所述提取罐9的外层加热装置10为水蒸汽加热夹层。所述冷凝管1外层为冷凝水夹层，冷凝水夹层下部有冷凝水进水口2、上部有冷凝水出水口7。所述提取罐9的容积为50～100L。该水蒸汽提取装置的工作原理如下：将待提取物放入提取罐中，用过热水蒸汽发生装置中的水蒸汽提取，冷凝管的冷凝水进水口通入冷水，提取罐的水蒸汽加热夹层通入水蒸汽。经水蒸汽提取的挥发性成分经冷凝管冷凝后，水蒸汽变成液态水，与挥发性成分一起进入油水分离器，经油水分离器分离后，水分经水分出口重新进入水蒸汽发生装置，水分得到循环利用；提取时间1～3h，提取结束后，从油水分离器下部的油分出口放出油性成份即为纯度较高的挥发性成分提取物。实施例2使用实施例1中的过热水蒸汽发生装置提取烟草中的挥发性成分，具体步骤如下：将10kg烟草叶片用粉磨机磨成烟草粉末，放入100L提取罐中，加入1L5wt％的柠檬酸水溶液(作用：烟草叶片中含有大量易挥发的烟碱等碱性物质，如果被提取出来，会影响挥发性的质量，柠檬酸与碱性物质结合，变成离子化合物，不易挥发，且密度大于水)，然后用过热水蒸汽发生装置中的水蒸汽提取。冷凝管的冷凝水进水口通入冷水，提取罐的水蒸汽加热夹层通入水蒸汽，经水蒸汽提取的挥发性成分经冷凝管冷凝后，水蒸汽变成液态水，与挥发性成分一起进入油水分离器，经油水分离器分离后，水分经水分出口重新进入过热水蒸汽发生装置，水分得到循环利用；提取时间1～3h，提取结束后，从油水分离器下部的油分出口放出挥发性成份即为纯度较高的烟草挥发性提取物。实施例3使用实施例1中的过热水蒸汽发生装置提取甘草中的挥发性成分，具体步骤如下：将甘草粉末5kg放入50L提取罐中，然后用过热水蒸汽发生装置中的水蒸汽提取，冷凝管的冷凝水进水口通入冷水，提取罐的水蒸汽加热夹层通入水蒸汽，经水蒸汽提取的挥发性成分经冷凝管冷凝后，水蒸汽变成液态水，与挥发性成分一起进入油水分离器，经油水分离器分离后，水分经水分出口重新进入过热水蒸汽发生装置，水分得到循环利用；提取时间1～3h，提取结束后，从油水分离器下部的油分出口放出油性成份即为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过热水蒸汽蒸馏装置，其特征在于，包括：蒸馏罐(9)，其外层有加热装置(10)，其上端口通过蒸馏气体出口(8)连通冷凝管(1)的下部，其下端口通过热水蒸汽出口(11)连通过热水蒸汽发生装置(12)上端口；油水分离器(5)，其上端口通过冷凝液流出口(3)连通冷凝管(1)下端口，其中上部通过水分出口(4)连通所述过热水蒸汽发生装置(12)的上部，下部有油分出口(6)。

【技术特征摘要】
1.一种过热水蒸汽蒸馏装置，其特征在于，包括：蒸馏罐(9)，其外层有加热装置(10)，其上端口通过蒸馏气体出口(8)连通冷凝管(1)的下部，其下端口通过热水蒸汽出口(11)连通过热水蒸汽发生装置(12)上端口；油水分离器(5)，其上端口通过冷凝液流出口(3)连通冷凝管(1)下端口，其中上部通过水分出口(4)连通所述过热水蒸汽发生装置(12)的上部，下部有油分出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：申钦鹏，唐石云，刘春波，杨光宇，刘志华，高晓华，张凤梅，何沛，吴恒，司晓喜，王昆淼，朱瑞芝，尤俊衡，王晋，缪明明，苏钟璧，李振杰，崔婷惠，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53