CN101611923A - 将白肋烟梗加工成膨胀梗丝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将白肋烟梗加工成膨胀梗丝的方法，属于卷烟加工技术领域。方法按以下次序的步骤进行：(1)将白肋烟梗进行洗梗；(2)对白肋烟梗进行一次加料；(3)将加料后的白肋烟梗贮存；(4)对白肋烟梗进行高温烘烤处理；(5)润梗；切梗丝；(6)对切后的白肋烟梗丝进行二次加料；(7)回潮；(8)膨化，膨化后的白肋烟梗丝即为成品梗丝。本发明的方法科学合理，操作简单，技术效果显著。改善了白肋烟梗的吸味品质，将白肋烟梗中过高的烟碱及各种含氮化合物转化成为各种致香成分，将大量废弃的白肋烟梗加工成可用的膨胀梗丝，节约了资源，开拓了一种新的可用的烟草原料。
Description
技术领域
本发明属于卷烟加工技术领域，具体涉及一种作为废物处理的白肋烟梗加工成可用的膨胀梗丝的方法。
背景技术
随着吸烟与健康问题日益受到人们的普遍关注，对人体危害较小的低焦油卷烟，特别是低焦油、淡味混合型卷烟成为世界卷烟发展的普遍潮流。白肋烟是混合型卷烟产品的主要原料之一。一般而言，白肋烟在混合型卷烟配方中的使用比例超过30％，白肋烟是体现混合型卷烟产品风格特征的主要原料。白肋烟梗占烟叶重量的25％以上，由于白肋烟梗烟碱、总氮含量较高，水溶性糖含量较低，白肋烟梗存在吸味杂气、刺激性大、苦涩味较重、余味残留较明显等缺点，因此白肋烟梗被大多数卷烟生产厂家所废弃。
现有的梗丝加工工艺主要适用于烤烟梗的加工，而白肋烟梗的烟碱、总氮、水溶性糖的含量与烤烟梗具有十分显著的差异，因此现有技术梗丝加工工艺不适用于白肋烟梗丝的加工。现有梗丝加工方法的特点及不足主要包括：
1.由于烤烟梗的耐加工性较弱，现有工艺处理的强度一般较轻，加工过程的烘烤温度一般在150℃以下，不利于白肋烟梗中过高的烟碱以及各种具有较强杂气和刺激性的含氮化合物的脱除；
2.现有工艺的加工工序和工艺参数主要依据烤烟梗的理化性质设计，工艺处理未针对白肋烟的美拉德反应进行相应设计，不能较好地发挥美拉德反应在白肋烟梗丝加工过程中的重要作用。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种将白肋烟梗加工成膨胀梗丝的方法，它根据白肋烟梗的特点设计了工艺方法，使作为废料处理的白肋烟梗也可以加工成可用的膨胀梗丝，且具有卷烟需要的吸味品质。
本发明的技术方案是：将白肋烟梗加工成膨胀梗丝的方法按以下次序的步骤进行：
(1)将白肋烟梗进行洗梗，去除白肋烟梗中的尘土和各种颗粒状杂质，洗梗后水分含量为15±2％；
(2)对白肋烟梗进行一次加料，料液配方组成为配方I，加料比例为白肋烟梗总重量的3.0～6.0％，加料温度为50±5℃；
(3)将加料后的白肋烟梗贮存，贮存温度为35±5℃，水分为30±2％，贮存时间5～6小时；
(4)对白肋烟梗进行高温烘烤处理，烘烤温度为180±5℃，时间为20±5分钟；
(5)将烘烤后的白肋烟梗进行润梗，控制水分在20±2％，切梗丝，切梗宽度设定为0.20±0.02mm；
(6)对切后的白肋烟梗丝进行二次加料，料液配方组成为配方II，加料比例为白肋烟梗丝总重量的3.0～5.0％，加料温度为80±5℃；
(7)将加料后的白肋烟梗丝进行回潮处理，控制梗丝水分在45±2％；
(8)回潮后的梗丝进入膨化塔膨化，膨化温度为160±5℃，出口水分控制在15±2％，膨化后的白肋烟梗丝即为成品梗丝，进入贮丝柜贮存。
所述的料液配方I的组份和占白肋烟梗的重量百分比如下：
转化糖 1.0～2.0％；
柠檬酸 0.5～1.0％；
山楂浸膏 0.5～1.0％；
枣子酊 0.1～0.5％；
甘油 1.0～2.0％；
合成反应类香料 0.1～0.5％。
所述的合成反应类香料按以下方法合成：
将葡萄糖与谷氨酸按摩尔比1∶2混合，在温度为100±5℃的条件下反应约2小时，反应介质为含30％水的丙三醇，pH＝7.0。
所述的料液配方II的组份和占白肋烟梗丝的重量百分比如下：
咖啡酊 1.0～2.0％；
干草粉 0.1～0.3％；
丙二醇 0.5～1.5％；
可可粉 0.5～1.5％；
丁香油 0.1～0.5％。
本发明的方法科学合理，操作简单，技术效果显著。针对白肋烟梗与烤烟梗显著的理化特性差异，利用白肋烟梗与所加料液在高温烘烤条件下发生美拉德反应，改善白肋烟梗的吸味品质，脱除引起杂气、刺激性、和口腔余味残留等感官质量缺陷的各种化学成分，将白肋烟梗中过高的烟碱及各种含氮化合物转化成为各种致香成分。使用本方法可将大量废弃的白肋烟梗加工成可用的膨胀梗丝，节约了资源，开拓了新的可用的烟草原料。
附图说明
图1是本发明工艺流程简图；
附图2是本发明方法烘烤前后香味成分的变化比较图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。美拉德反应主要是指含羰基和含氨基的化合物之间发生的一类非酶棕色化反应，通过美拉德反应可以产生很多重要的香味成分，广泛应用于食品及烟草加工过程中。白肋烟梗由于烟碱、总氮含量较高，通过加料方式加入美拉德反应物，使白肋烟梗发生高温烘烤条件下的美拉德反应，能将白肋烟梗中过高的烟碱、氮转化成为许多酮类、醛类、吡嗪类致香成分，显著改善白肋烟梗的吸味品质。本发明的方法主要是针对白肋烟梗特殊的理化性质特点，通过加入特殊的美拉德反应料，采用高温烘烤后膨胀的特殊工艺，将目前被大量废弃的白肋烟梗加工成为外观、吸味质量较好、具有较好的填充能力和丰富的白肋烟香气特色的白肋烟膨胀梗丝，用于低焦油混合型卷烟生产。
本申请人进行了烤烟梗和白肋烟梗品质对比分析。通过连续流动化学分析仪(德国布朗-卢比公司)测定了上部、中部、下部不同部位烤烟梗和白肋烟梗的主要化学成分含量，列于表1。从表1可以看出：烤烟梗的还原糖含量明显高于白肋烟梗，烟碱含量比白肋烟梗低；白肋烟梗的总氮含量和pH值比烤烟梗高。通过感官评吸认定：未经处理的两种烟梗木质气均较重，两种烟梗香气风格各有特点，由于白肋烟梗含糖量极低，含氮量较高，苦涩味较重，杂气和刺激性也明显大于烤烟梗。
表1：烤烟梗和白肋烟梗主要化学成分对比分析
本申请人对加料配方进行了精心设计，拟定并筛选了料液组成和改善梗丝吸味的工艺条件，通过多次的加料和高温烘烤处理试验和筛选，最终确定了两次加料料液配方。现将设计思想简述如下：第一次加料在洗梗后进行，加料比例为3.0～6.0％(料液与白肋烟梗的质量比)，加转化糖弥补白肋烟含糖量过低，转化糖除起调味作用外，在烟梗加工处理的高温阶段可发生美拉德反应产生良好的香味；山楂浸膏和枣子酊中含有酒石酸、柠檬酸、山楂酸、内脂、糖及甙类化学成分，调味去杂效果颇佳；加入少量的柠檬酸可以减少刺激性；选用甘油作为保润剂，保润效果较好且价格低廉。料液中还选用了合成的美拉德反应类香料，该香料为自主研发的合成类香料。该香料的特点是沸点高、香味稳定，能显著提高梗丝香味和减少木质气。
第二次加料主要目的是增强白肋烟梗的香味特色，同时进一步调整吸味、去除杂气、改善余味，加料比例为3.0～5.0％(料液与白肋烟梗丝的质量比)。加入咖啡酊、干草粉、可可粉，能显著增强白肋烟梗丝的烘烤香、坚果香香味特色，减轻木质杂气。丁香油作为余味改善剂，用于增加余味的甜润感，丙二醇作为保润剂，增强梗丝的持水力和韧性，减少造碎。
为了解加料高温烘烤处理工艺对白肋烟梗品质的改善情况，及白肋烟梗发生美拉德反应的情况，本申请人还对白肋烟梗加料高温烘烤前后化学成分进行了对比分析。对白肋烟梗高温烘烤前后的主要化学成分、总氨基酸含量、主要致香成分的变化进行了分析，对按照本工艺进行加料高温烘烤处理前、后白肋烟梗的烟碱、水溶性总糖、总氮含量进行了对比分析，结果如下表：
表2、加料高温烘烤前、后常规化学成分对比表
| 烟碱(％) | 水溶性总糖(％) | 总氮(％) | |
| 烘前 | 0.52 | 0.25 | 0.58 |
| 烘后 | 0.36 | 1.22 | 0.33 |
从表2中数据可以看出，通过加料高温烘烤处理，白肋烟梗的烟碱和总氮含量有了明显下降，水溶性总糖含量有了显著提高，这种变化主要与白肋烟梗发生的高温烘烤条件下的美拉德反应有关。
氨基酸是白肋烟梗发生美拉德反应的主要成分之一，通过氨基酸分析仪(美国安杰伦公司)分析了烘烤前后(包括不同烘烤温度条件下)白肋烟梗氨基酸含量变化情况，如下表：
表3、烘烤前后白肋烟梗氨基酸含量的变化
| 氨基酸含量μg/g | 烘前 | 120℃烘烤 | 150℃烘烤 | 180℃烘烤 |
| 天冬氨酸 | 2.97 | 3.09 | 2.49 | 2.21 |
| 谷氨酸 | 0.71 | 0.73 | 0.64 | 0.52 |
| 丝氨酸 | 0.74 | 0.84 | 0.71 | 0.63 |
| 组氨酸 | 0.23 | 0.22 | 0.22 | 0.18 |
| 甘氨酸 | 0.24 | 0.26 | 0.25 | 0.24 |
| 苏氨酸 | 0.26 | 0.28 | 0.24 | 0.21 |
| 丙氨酸 | 0.53 | 0.58 | 0.48 | 0.45 |
| 精氨酸 | 0.53 | 0.61 | 0.42 | 0.38 |
| 酪氨酸 | 0.12 | 0.13 | 0.11 | 0.10 |
| 半胱氨酸 | 0.23 | 0.24 | 0.20 | 0.18 |
| 缬氨酸 | 0.27 | 0.29 | 0.24 | 0.24 |
| 蛋氨酸 | 0.17 | 0.18 | 0.16 | 0.14 |
| 苯丙氨酸 | 0.53 | 0.59 | 0.45 | 0.32 |
| 异亮氨酸 | 0.14 | 0.14 | 0.13 | 0.09 |
| 亮氨酸 | 0.16 | 0.16 | 0.14 | 0.11 |
| 赖氨酸 | 0.17 | 0.17 | 0.16 | 0.15 |
| 脯氨酸 | 0.37 | 0.41 | 0.36 | 0.34 |
从表3中数据可以看出，加料180℃高温烘烤处理后，白肋烟梗所有的氨基酸含量都降低，烘烤温度在180℃时，降低幅度最大，其中降低30％以上的有苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸；降低20％以上的有天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、半胱氨酸；降低10％以上的有丝氨酸、组氨酸、苏氨酸、丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、赖氨酸；降低10％以下的有甘氨酸、缬氨酸、脯氨酸。氨基酸含量的显著下降主要是由于白肋烟梗发生美拉德反应的结果，且从表中数据可以看出，180℃是较好的烘烤温度。
本申请人为进一步说明本工艺对白肋烟梗品质的改善，采用气相色谱-质谱联用仪(美国安杰伦公司)对处理前后的白肋烟梗中的挥发性和半挥发性香味成分进行了对比分析，结果如下：
表4、加料烘烤前后白肋烟梗主要致香成分的变化
| 主要致香成分 | 烘烤前含量μg/g | 烘烤后含量μg/g |
| 巴豆醛 | 0.25 | 0.35 |
| 1，3，5-三甲基己醛 | 1.24 | 1.64 |
| 吡啶 | 0.86 | 1.22 |
| 戊烯醛 | 0.18 | 0.15 |
| 吡嗪 | 0.10 | 0.02 |
| 己烯醛 | 0.20 | 0.13 |
| 戊基呋喃 | 0.18 | 0.10 |
| 1-甲基吡嗪 | 0.48 | 1.00 |
| 2，6-二甲基吡嗪 | 0.28 | 0.91 |
| 6-甲基-5-庚烯-2-酮 | 0.41 | 0.45 |
| 叶醇 | 0.21 | 0.29 |
| 糠醛 | 2.43 | 4.73 |
| 1H-吡咯 | 0.27 | 0.94 |
| 苯甲醛 | 1.50 | 1.43 |
| 5-甲基糠醛 | 0.92 | 3.56 |
| 薄荷醇 | 0.32 | 1.66 |
| 苯乙醛 | 2.71 | 5.21 |
| 糠醇 | 2.34 | 3.13 |
| 氧代异佛尔酮 | 0.31 | 0.55 |
| 吡啶甲醛 | 0.63 | 1.30 |
| 三环萜 | 26.20 | 31.14 |
| β-大马酮 | 3.02 | 5.76 |
| 新植二烯 | 339.0 | 313.0 |
| 紫罗酮 | 1.20 | 1.78 |
| 乙酰吡咯 | 1.88 | 2.82 |
| 肉豆蔻醛 | 2.36 | 1.09 |
| 5-丙基-6-甲基-苯并咪唑酮 | 4.04 | 3.82 |
| 降茄二酮 | 3.28 | 3.57 |
| 法尼烯 | 5.36 | 0.83 |
| β-石竹烯 | 4.73 | 4.24 |
| 巨豆三烯酮a | 5.36 | 4.26 |
| 巨豆三烯酮b | 38.76 | 26.67 |
| 巨豆三烯酮c | 4.94 | 3.87 |
| 巨豆三烯酮d | 20.65 | 13.39 |
| 二氢猕猴桃内脂 | 3.05 | 2.39 |
| 香叶基丙酮 | 15.59 | 8.83 |
| 松香油 | 1.26 | 1.39 |
| 吲哚 | 14.09 | 17.15 |
| 2，3’-二吡啶 | 13.59 | 9.62 |
| 月桂酸 | 0.67 | 0.70 |
| 三氢大马酮 | 3.15 | 5.59 |
| 邻苯二甲酸二异丁酯 | 4.16 | 6.45 |
| 寸拜醇 | 6.53 | 3.68 |
| 叶绿醇 | 3.33 | 2.55 |
| 肉豆蔻酸 | 15.50 | 21.63 |
| 油酸 | 3.65 | 3.20 |
| 硬脂酸 | 6.23 | 5.46 |
| 棕榈酸 | 37.59 | 31.6 |
附图2为烘烤前后香味成分的变化情况。其中：1-吡啶，2-甲基吡嗪，3-2，6-二甲基吡嗪，4-糠醛，5-叶醇，6-1H吡咯，7-5-甲基糠醛，8-薄荷醇，9-苯乙醛，10-糠醇，11-氧代异佛尔酮，12-吡啶甲醛，13-三环萜，14-β-大马酮，15-紫罗酮，16-乙酰吡咯，17-吲哚，18-3H大马酮，19-邻苯二甲酸异丁酯，20-肉豆蔻酸，21-降茄二酮。从图2可以看出，采用本发明的加料高温烘烤处理后，白肋烟梗发生的美拉德反应使许多具有烘烤香、坚果香味特色的致香成分的含量有了较大提高。
申请人对按照本工艺处理的白肋烟梗丝和普通白肋烟梗进行了外观和吸味质量对比评价，结果如下表：
表5、白肋烟梗丝的质量评价
| 颜色 | 光泽 | 香气 | 谐调 | 杂气 | 刺激性 | 劲头 | 余味 | |
| 处理前 | 淡黄 | 灰暗 | 少，粗糙 | 不谐调 | 较重 | 较强 | 偏大 | 涩、辣 |
| 处理后 | 棕黄 | 油润 | 较丰富，柔和 | 较谐调 | 较轻 | 较平和 | 适中 | 较干净舒适 |
表中所述处理前即是没有用本发明的方法处理的白肋烟梗制成的对照样，处理后即是用本发明的方法生产的白肋烟梗丝。从评价结果看，采用本加工工艺处理后的白肋烟梗丝外观和吸味质量均有显著改善，主要表现在色泽棕黄，与白肋烟丝颜色接近，光泽油润，香气丰满、柔和细腻，刺激性较小，余味较干净舒适，能很好地用于低焦油混合型卷烟生产。
Claims (4)
1、一种将白肋烟梗加工成膨胀梗丝的方法，其特征在于：所述的方法按以下次序的步骤进行：
(1)将白肋烟梗进行洗梗，去除白肋烟梗中的尘土和各种颗粒状杂质，洗梗后水分含量为15±2％；
(2)对白肋烟梗进行一次加料，料液配方组成为配方I，加料比例为白肋烟梗总重量的3.0～6.0％，加料温度为50±5℃；
(3)将加料后的白肋烟梗贮存，贮存温度为35±5℃，水分为30±2％，贮存时间5～6小时；
(4)对白肋烟梗进行高温烘烤处理，烘烤温度为180±5℃，时间为20±5分钟；
(5)将烘烤后的白肋烟梗进行润梗，控制水分在20±2％，切梗丝，切梗宽度设定为0.20±0.02mm；
(6)对切后的白肋烟梗丝进行二次加料，料液配方组成为配方II，加料比例为白肋烟梗丝总重量的3.0～5.0％，加料温度为80±5℃；
(7)将加料后的白肋烟梗丝进行回潮处理，控制梗丝水分在45±2％；
(8)回潮后的梗丝进入膨化塔膨化，膨化温度为160±5℃，出口水分控制在15±2％，膨化后的白肋烟梗丝即为成品梗丝，进入贮丝柜贮存。
2、根据权利要求1所述的将白肋烟梗加工成膨胀梗丝的方法，其特征在于所述的料液配方I的组份和占白肋烟梗的重量百分比如下：
转化糖 1.0～2.0％；
柠檬酸 0.5～1.0％；
山楂浸膏 0.5～1.0％；
枣子酊 0.1～0.5％；
甘油 1.0～2.0％；
合成反应类香料 0.1～0.5％。
3、根据权利要求2所述的将白肋烟梗加工成膨胀梗丝的方法，其特征在于所述的合成反应类香料按以下方法合成：
将葡萄糖与谷氨酸按摩尔比1∶2混合，在温度为100±5℃的条件下反应约2小时，反应介质为含30％水的丙三醇，pH＝7.0。
4、根据权利要求1所述的将白肋烟梗加工成膨胀梗丝的方法，其特征在于所述的料液配方II的组份和占白肋烟梗丝的重量百分比如下：
咖啡酊 1.0～2.0％；
干草粉 0.1～0.3％；
丙二醇 0.5～1.5％；
可可粉 0.5～1.5％；
丁香油 0.1～0.5％。
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