[发明专利]C5脂肪酸单糖酯的制备方法及在卷烟中的应用及卷烟

说明书

技术领域

本发明涉及脂肪酸单糖酯的制备，特别是涉及一种C5脂肪酸单糖酯的制备方法及在卷烟中的应用及卷烟。

背景技术

脂肪酸，尤其C5碳链长度脂肪酸是烟草中一类重要的香味物质，能在烟草制品中增添酒味、水果和乳酪样甜味的香韵，使烟气增强。但是这些中低碳链脂肪酸具有易挥发的特性，在卷烟加工和存放时会渐渐地挥发，由于卷烟在燃吸时不仅燃烧区具有极高的温度，而且热解蒸馏区也有着相当高的温度，因此，燃吸时这些酸会急剧挥发，从而影响了卷烟烟气的品质和吸味的前后不一致。因此，如何提高低碳链脂肪酸在抽吸过程中的稳定性，是目前烟草科技人员研究的热门领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种C5脂肪酸单糖酯的制备方法及在卷烟中的应用及卷烟，可以提高C5脂肪酸在抽吸过程中的稳定性。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种饱和脂肪酸单糖酯的制备方法，包括如下步骤：

（1）配制混合离子液体，所述混合离子液体中，亲水性离子液体与疏水性离子液体的体积比为1:0.1～1:10；

（2）将所述混合离子液体体积0.1～10倍的单糖水溶液加入所述混合离子液体中混合均匀，在50℃～60℃下减压浓缩除水后去除未溶解的单糖，得到超饱和单糖离子液体；

（3）在所述超饱和单糖离子液体中加入C5脂肪酸，在所述超饱和单糖离子液体中所述C5脂肪酸的质量浓度为10～1000g/L，再按脂肪酶与所述C5脂肪酸用量之比为5～500U/g的比例加入脂肪酶形成反应体系，在所述反应体系中加入干燥剂除水，在40～55℃的反应温度下，在所述脂肪酶催化下，所述C5脂肪酸和单糖反应生成C5脂肪酸单糖酯；

（4）提取和纯化所述C5脂肪酸单糖酯。

经研究发现将脂肪酸与糖类结合可以大大提高脂肪酸在烟草中的稳定性，利用脂肪酶的区域选择性，可以方便地从糖类和脂肪酸出发合成酯化位置特定的糖酯，而且反应条件温和，操作方便；发明人研究发现，虽然离子液体对单糖、多糖具有一定的溶解性，如葡萄糖在亲水性离子液体如[Bmim][TfO]（1-butyl-3-methylimidazoium trifluoromethanesulfonate，1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐）中的溶解度为4.8g/L（25℃），但是用传统方法将单糖晶体加入亲水性离子液体中，其溶解度仍然很低，难以满足高转化率的需要，发明人还发现在单一离子液体如[Bmim][TfO]中进行酶法合成C5脂肪酸单糖酯时，酶活降低迅速从而导致固定化酶的重复利用率差，成本升高、不利于工业生产，而疏水性离子液体如[Bmim][Tf₂N]（1-butyl-3-methylimidazolium bis[(trifluoromethyl)sulfonyl]amide，1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐）中，单糖的溶解度很小，但酶的稳定性较高。发明人还惊奇的发现，如果采用传统方法制备超饱和单糖离子液体（即将单糖晶体加入离子液体中升高温度然后缓慢降温后，除去未溶解的单糖）时，单糖的溶解度仍然较低，且单糖在离子液体中的溶解度不稳定，晶体容易析出，不宜用于本发明的C5脂肪酸单糖酯的制备，而采用本发明步骤（2）中的方法制备超饱和单糖离子液体，可以显著提高单糖在离子液体中的溶解度，且晶体不易析出。

一种所述的制备方法制备的饱和脂肪酸单糖酯在卷烟中的应用，将所述C5脂肪酸单糖酯单独配成溶液或者配入常规烟草香料中以加香或加料的方式喷洒于烟草物料中，按烟草物料的重量计，所述C5脂肪酸单糖酯的加入重量为0.0005%-0.05%。

本发明通过上述方法获得的C5脂肪酸单糖酯具有典型的水果香型，可用于香料工业中，将上述C5脂肪酸单糖酯添加至卷烟烟丝中通过评吸试验发现，其具有明显的柔和烟气，改善烟气干燥感，提升烟气品质的作用。

一种卷烟，所述卷烟中添加有所述的方法得到的C5脂肪酸单糖酯。

本发明还具有如下优点：本发明以C5脂肪酸底物计算，C5脂肪酸单糖酯的转化率为20%至95%，在本发明制备的超饱和单糖离子液体中，通过脂肪酶催化制得C5脂肪酸单糖酯为C5脂肪酸单糖酯提供了一种新型高效生物催化反应方法。

具体实施方式

下面结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。

本发明提供一种饱和脂肪酸单糖酯的制备方法，在一个实施例中，包括如下步骤：

（1）配制混合离子液体，所述混合离子液体中，亲水性离子液体与疏水性离子液体的体积比为1:0.1～1:10；