本發(fā)明涉及一種適用于煙草濃縮液的美拉德反應裝置。

本發(fā)明還涉及一種適用于煙草濃縮液的美拉德反應裝置的使用方法。

背景技術：

美拉德反應是形成煙草特征香味的主要途徑之一，煙草在調制、陳化、加工以及燃吸過程中，都伴隨著不同程度的非酶棕色化反應，產生許多香味成分。目前，許多卷煙廠在精心調配卷煙配方的同時，更致力于外加增香劑的研究，以彌補降焦所導致的卷煙香味不足的缺陷，而美拉德反應在卷煙增香方面的應用倍數青睞。國際權威機構認定美拉德反應所制備的香精基是“天然的”，且在新型的煙用香精中已被廣泛采用。反應類香料(即美拉德反應物)，一直是煙草和食品上極為重要和極有應用價值的香料。

影響煙草濃縮液美拉德反應的因素有溫度、保溫時間和煙草濃縮液濃度等，所以在生產中需要對于這些影響因素進行控制；但現(xiàn)有的美拉德反應裝置在反應過程中，加熱溫度過高或加熱劇烈，造成煙草濃縮液易起泡漫灌，造成煙草濃縮液和其中添加的香精物質損失、浪費，同時在反應過程中煙草濃縮液加熱到設定溫度后需要保溫較長時間進行反應，而高溫會導致煙草濃縮液蒸發(fā)，煙草濃縮液中的香味成分揮發(fā)損失，降低煙草濃縮液質量。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種減少煙草濃縮液蒸發(fā)的適用于煙草濃縮液的美拉德反應裝置。

本發(fā)明所要解決的技術問題是還提供一種適用于煙草濃縮液的美拉德反應裝置的使用方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種適用于煙草濃縮液的美拉德反應裝置，包括反應罐體、蒸汽加熱夾套、攪拌組件，反應罐體上設有進料口、投料口、出料口，蒸汽加熱夾套包裹在反應罐體外側，蒸汽加熱夾套上設有蒸汽進口、蒸汽冷凝水出口，攪拌組件包括電機和攪拌葉輪，攪拌葉輪伸入反應罐體中；

還包括冷凝組件，冷凝組件包括熱交換器、進汽管和出水管，熱交換器內具有換熱通道和冷媒通道，進汽管一端連通熱交換器的換熱通道始端，進汽管另一端與反應罐體的上端相通，出水管一端連通熱交換器的換熱通道末端，出水管的另一端與反應罐體相通，外部的冷源經過熱交換器的冷媒通道流入和流出熱交換器。

采用這樣的結構后，利用冷凝組件將煙草濃縮液蒸發(fā)的蒸汽通過進汽管輸入至熱交換器的換熱通道內，并且與冷媒通道的冷卻液發(fā)生熱交換，重新變?yōu)橐簯B(tài)，最終通過出水管返回反應罐體內。

煙草濃縮液在美拉德反應過程中，煙草濃縮液蒸汽通過冷凝組件變?yōu)橐簯B(tài)重新回流反應罐體，可保證煙草濃縮液濃度，穩(wěn)定煙草濃縮液質量，減少煙草濃縮液在高溫反應過程中的香味成分揮發(fā)、損失，穩(wěn)定煙草濃縮液質量。

為了更清楚的理解本發(fā)明的技術內容，以下將本適用于煙草濃縮液的美拉德反應裝置簡稱為本美拉德反應裝置。

本美拉德反應裝置的反應罐體上端安裝有安全閥，反應罐體內壓力高于預設值時，安全閥打開排壓；采用這樣的結構后，可以保證反應罐體內壓力過大，避免反應罐體內壓強過大。

本美拉德反應裝置的蒸汽加熱夾套的蒸汽進口處設有電磁閥；采用這樣的結構后，可以通過控制電磁閥達到控制開閉蒸汽進口的目的。

為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供了一種上述的適用于煙草濃縮液的美拉德反應裝置的使用方法，包括以下步驟：

a)關閉反應罐體的出料口，從反應罐體的進料口加入經計量的煙草濃縮液，當反應罐體內液位達到30%時，啟動攪拌組件的電機，帶動攪拌葉輪轉動；

b)從反應罐體的投料口加入美拉德反應所需要的物料，加料完畢后關閉投料口；

c）當物料液位達到60%時，溫度傳感器根據反應罐體內檢測的溫度，溫度傳感器感應到的溫度如果低于設定值，蒸汽加熱夾套的蒸汽進口開啟，外部的蒸汽通過蒸汽進口進入到蒸汽加熱夾套中，對反應罐體內物料和煙草濃縮液進行加熱，蒸汽加熱夾套中形成的冷凝水通過蒸汽冷凝水出口排出；

d）物料加入量至設定值時，此時反應罐體內液位達到75～80%時，關閉反應罐體的進料口，停止向反應罐體內加入煙草濃縮液，滿足每1.5m3的煙草濃縮液加入物料80～120kg；

e)當反應罐體內物料加熱至設定溫度，蒸汽加熱夾套的蒸汽進口關閉，保溫開始，反應罐體內煙草濃縮液蒸發(fā)，蒸發(fā)的煙草濃縮液經進汽管進入熱交換器的換熱通道，并與經過熱交換器的冷媒通道的外部冷源發(fā)生熱交換，蒸發(fā)的煙草濃縮液重新變?yōu)橐簯B(tài)通過出水管流入反應罐體內；

f)保溫過程中，反應罐體內煙草濃縮液溫度如下降，低于設定溫度后，蒸汽加熱夾套的蒸汽進口開啟，繼續(xù)對反應罐體內物料及煙草濃縮液繼續(xù)進行加熱，待達到設定溫度后，蒸汽加熱夾套的蒸汽進口關閉；

g)反應完成后，打開出料口，將反應罐內煙草濃縮液泵送至下一道工序，完成整個反應過程。

采用這樣的方法后，可實現(xiàn)加溫、加熱過程可控，煙草濃縮液在美拉德反應充分的情況下，最大限度的保留煙草濃縮液中的香味成分。

反應罐體內液位達到75～80%是為了防止罐內料液在加熱過程中產生泡沫，造成漫灌。

附圖說明

圖1是本美拉德反應裝置實施例的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示

本美拉德反應裝置包括反應罐體1、蒸汽加熱夾套2、攪拌組件和冷凝組件。

反應罐體1設有進料口11、投料口13、頂部揭蓋、觀察視鏡15、出料口14，反應罐體1上端安裝有安全閥12，反應罐體1內壓力高于預設值時，安全閥12打開排壓，進料口11和投料口13位于反應罐體1的上端，出料口14位于反應罐體1的底部，反應罐體1內還設有溫度傳感器和液位傳感器。

蒸汽加熱夾套2包裹在反應罐體1外側，蒸汽加熱夾套2上設有蒸汽進口21、蒸汽冷凝水出口22，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21處設有電磁閥23。

攪拌組件包括電機32和攪拌葉輪31，攪拌葉輪31伸入反應罐體1中。

冷凝組件包括熱交換器41、進汽管42和出水管43，進汽管42一端連通熱交換器41的換熱通道41a始端，進汽管42另一端與反應罐體1的上端相通，出水管43一端連通熱交換器41的換熱通道41a末端，出水管43的另一端與反應罐體1相通，外部的冷源經過熱交換器41的冷媒通道41b流入和流出熱交換器41。

結合上述本美拉德反應裝置結構，具體介紹使用本美拉德反應裝置的使用方法（即利用本美拉德反應裝置進行煙草濃縮液的美拉德反應方法）；包括以下步驟：

a)反應罐體1使用前排空反應罐體1內的物質，關閉反應罐體1的出料口14，從反應罐體1的進料口11加入經計量的煙草濃縮液，當反應罐體1內液位達到30%時，啟動攪拌組件的電機32，帶動攪拌葉輪31轉動；

b)從反應罐體1的投料口13加入美拉德反應所需要的物料，加料完畢后關閉投料口13，滿足每1.5m3的煙草濃縮液加入物料80kg（此處不局限于每1.5m3的煙草濃縮液加入物料80kg，可根據實際美拉德反應需要，每1.5m3的煙草濃縮液加入物料90kg或者120kg都為正常范圍，都可達到應有的反應效果）；

c）當物料液位達到60%時，溫度傳感器根據反應罐體1內檢測的溫度，溫度傳感器感應到的溫度如果低于設定值，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21開啟，外部的蒸汽通過蒸汽進口21進入到蒸汽加熱夾套2中，對反應罐體1物料和煙草濃縮液進行加熱，蒸汽加熱夾套2中形成的冷凝水通過蒸汽冷凝水出口22排出；

d）物料加入量至設定值時，此時反應罐體內液位達到75%時，關閉反應罐體1的進料口11，停止向反應罐體1內加入煙草濃縮液；

e)當反應罐體1內物料加熱至設定溫度，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21關閉，保溫開始，反應罐體1內煙草濃縮液蒸發(fā)，蒸發(fā)的煙草濃縮液經進汽管42進入熱交換器41的換熱通道41a，并與經過熱交換器41的冷媒通道41b的外部冷源發(fā)生熱交換，蒸發(fā)的煙草濃縮液重新變?yōu)橐簯B(tài)通過出水管43流入反應罐體1內；

f)保溫過程中，反應罐體1內煙草濃縮液溫度如下降，低于設定溫度后，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21開啟，繼續(xù)對反應罐體1內物料及煙草濃縮液繼續(xù)進行加熱，待達到設定溫度后，蒸汽加熱夾套2的蒸汽進口21關閉；

g)反應完成后，打開出料口14，將反應罐內煙草濃縮液泵送至下一道工序，完成整個反應過程。

在反應過程中，中可通過觀察視鏡15對罐內物料狀態(tài)進行查看，而且當反應罐內壓力大于1bar時，安全閥12自動開啟排壓，排壓后安全閥12自動關閉。

本美拉德反應裝置可以通過DCS系統(tǒng)控制，使整個反應實現(xiàn)自動化處理。

以上所述的僅是本發(fā)明的一種實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進，這些也應視為屬于本發(fā)明的保護范圍，比如：物料液位不僅局限于75%，根據反應需要液位達到78%或80%都是可以的。