CN101912154B - 一种利用烟秆表皮制取烟丝替代物的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用烟秆表皮制取烟丝替代物的方法，属于烟叶烟秆处理技术领域。其主要步骤如下：将乳酸菌用30℃温水溶解活化，添加清洁纯净水按1∶1000比例配置微生物菌剂；将微生物菌剂均匀喷洒于烟秆表皮上，将处理好的烟秆表皮与厌氧微生物菌剂按重量份配比进行混合；置于发酵箱内室温下发酵45天，发酵温度在25℃～27℃；将爆破后的烟秆表皮进行切丝后，按照卷烟配方进行加料处理，用于卷烟配方。本发明替代烟丝用于卷烟生产，增加了烟草种植的高附加值利用。

Description

一种利用烟秆表皮制取烟丝替代物的方法
技术领域
本发明属于烟叶烟秆处理技术领域，具体来说是涉及利用微生物厌氧处理和蒸汽爆破处理烟秆表皮制取烟丝替代物的方法。
背景技术
长期以来，烟草种植仅为了卷烟生产提供成熟叶片原料，对于叶片收获后的烟秆一般都直接用作农村生活燃料。据统计我国每年烟秆产量约为445万吨，至今未真正有效利用，常被弃置于田间或作焚烧处理，这不仅带来病虫害的传播，也带来严重的环境污染。烟秆的资源化、无害化处理已经成为烟草种植的后继产业问题。
近年来的研究发现，烟秆作为烟叶生长的物质和能量供给通道，其含有较高的烟用有益成份，特别是烟秆表皮作为烟叶叶片与烟秆的联结体，具有与烟梗近似的化学组成，其可以部分代替烟丝用于卷烟生产。因此对烟秆表皮的处理显得尤为重要。本研究采用微生物厌氧处理和蒸汽爆破处理烟秆表皮取得初步成效。
微生物厌氧处理烟叶烟梗的公开报道的有云南万芳生物技术有限公司的专利申请(200810108379.2)，其目的是利用微生物酶降低木质素含量改善烟叶膨胀梗丝品质。
蒸汽爆破是将原料和水或水蒸汽等在高温高压下处理一定时间后迅速降至常温常压的一种方法，经蒸汽爆破后木质素与纤维素分离可使纤维素酶水解的接触面增大。蒸汽爆破过程中高压蒸汽渗入纤维内部以气流的方式从封闭的孔隙中释放出来，使纤维发生一定的机械断裂，同时高温高压加剧纤维素内部氢键的破坏游离出新的羟基，纤维素内有序结构发生变化增加了纤维素的吸附能力。公开类似报道的有中粮集团的专利申请(200710121557.0)，名为蒸汽爆破含纤维素的原料的方法，其目的是破坏含纤维素的原料中包埋纤维素和半纤维素的木质素鞘，以增加了含纤维素的原料中能与酶接触的纤维素比例，从而可以提高制备单糖及乙醇的单糖产率和乙醇产率。本发明则研究了一种利用微生物厌氧处理和蒸汽爆破处理烟秆表皮的方法，利用处理后的烟秆表皮制取烟丝替代物，在烟草加工行业，目前尚未见公开报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用微生物厌氧处理和蒸汽爆破处理烟秆表皮制取烟丝替代物的方法，利用烟秆表皮部分替代烟丝用于卷烟生产，变废为宝，有效增加卷烟生产对烟叶植物的利用范围。
实现本发明之目的技术解决方案如下：
一种利用烟秆表皮制取烟丝替代物的方法，其步骤如下：
(1)将叶片收获后的新鲜烟秆剥取外皮并用清水洗去粘附的泥土和杂物；
(2)将乳酸菌30℃温水溶解活化，待无颗粒物存在时，添加清洁纯净水按1∶1000比例配置微生物菌剂；将微生物菌剂均匀喷洒于烟秆表皮上，喷洒过程中不断翻动烟秆表皮避免遗漏；当烟秆表皮出现往下滴水现象时停止喷洒；
(3)将喷洒处理好的烟秆表皮置于发酵箱内室温下发酵45天，发酵过程中控制温度在25℃～27℃；
(4)将发酵好的烟秆表皮进行蒸汽爆破，促进烟秆表皮中物质的化学转化和物理蓬松作用。
上述步骤(2)使用乳酸菌作为厌氧处理的微生物菌剂，且乳酸菌剂应在使用前进行活化，直接喷施与烟秆表皮。
上述步骤(2)中处理好的烟秆表皮与厌氧微生物菌剂按重量份配比进行混合。
上述步骤(4)使用饱和水蒸作为工作介质，其工作压力为0.4～1.0MPa，压力保留时间为10～60秒；同时使用CO2作为外源气体强化其处理的酸性环境。
本发明的方法具有如下优点：
(1)经本方法处理后的烟秆表皮，被有效的改善了其表皮燃烧性能，降低烟秆表皮中多糖类物质含量，改善了烟秆表皮作为烟丝替代物的感官质量。
(2)提供了一种烟草种植废弃物利用的新途径，减少了烟秆废弃或焚烧对环境所造成的污染。
(3)处理后的烟秆表皮加料后部分替代烟丝用于卷烟生产，增加了烟草种植的高附加值利用。
附图说明
图1是本发明所述工艺流程图示意图。
具体实施方式
结合附图给出实施例，对本发明做进一步的说明。
参见图1，可知实施本发明所需的主要装置是使用容积为1m3的厌氧发酵装置和蒸汽爆破试验台对烟秆表皮进行加工处理。厌氧装置为密闭箱式结构，材料为普通碳钢，内表面做防锈处理，顶部活动盖与箱体通过螺栓联接，箱体与活动盖联接处使用4mm硅胶条作为密封，反应器有效容积为0.8m3。为防止底部物料与发酵产生的渗液接触，反应器底部放置木板作隔离，木板间留3cm空隙，木板距反应器底部为5cm。蒸汽爆破台为QB-200型汽爆工艺试验台，最高饱和蒸汽压力为6MPa。
实施例1：
(1)实施使用广泛种植的红花大金元烤烟品种，在顶部叶片采摘后使用其新鲜烟秆，人工剥取外皮取100公斤，用清水冲洗，除去泥渍和杂物，摊于多孔筛网上30min以便清洗水自然脱除，此时烟杆表皮为青色并伴有很浓的青气味道；
(2)将乳酸菌20克溶解于2升30℃温水中进行活化，避光放置3～4小时，待无颗粒物存在时，添加清洁纯净水，若使用自来水应将自来水露天放置24h以上，按1∶1000比例配置成微生物菌剂；将微生物菌剂均匀喷洒于烟秆表皮上，喷洒过程中不断翻动烟秆表皮避免遗漏；当烟秆表皮出现往下滴水现象时停止喷洒。迅速将喷洒好微生物菌剂的烟秆表皮装入发酵装置中；
填装过程中使用木棒将箱体填实，避免空气存在，直至填料稍高出发酵装置边沿1～2cm；盖上箱体并安装好密封条后用螺栓将箱体四边密封；
(3)将喷洒处理好的烟秆表皮置于发酵箱内室温下发酵，发酵过程中控制温度在25℃，发酵45天，发酵完成后打开箱顶盖，将发酵的烟秆表皮取出摊开，此时烟杆表皮总体呈黄色，部分夹杂有青黄色；
(4)将发酵好的烟秆表皮进行蒸汽爆破，促进烟秆表皮中物质的化学转化和物理蓬松作用。
将发酵好的烟秆表皮进行蒸汽爆破，使用饱和水蒸汽作为工作介质，CO2作为外源气体，饱和水蒸汽工作压力为1MPa，压力保留时间为90秒。工作时先进行3次空爆对爆破腔及输汽管路进行预热，待系统稳定后将发酵好的烟秆表皮放入爆破腔，填装量为爆破腔体积的2/3；装好料后将爆破腔顶盖密封，打开爆破腔外接气源阀门首先通入CO2气体，使爆破腔内充满CO2气体，通气压力为0.4Mpa，通气时间为10秒，然后关闭外接气源阀门。打开爆破腔蒸汽阀门通入1MPa的饱和水蒸汽，压力保留时间为90秒；对物料进行蒸汽爆破。将爆破后的烟秆表皮进行烘干、切丝后，按照卷烟配方进行加料处理后，用于卷烟配方。
实施例2：
(1)实施使用广泛种植的红花大金元烤烟品种，在顶部叶片采摘后使用其新鲜烟秆，人工剥取外皮取150公斤，用清水冲洗，除去泥渍和杂物，摊于多孔筛网上30min以便清洗水自然脱除，此时烟杆表皮为青色并伴有很浓的青气味道；
(2)将乳酸菌30克溶解于3升30℃温水中进行活化，避光放置3～4小时，待无颗粒物存在时，添加清洁纯净水，若使用自来水应将自来水露天放置24h以上，按1∶1000比例配置成微生物菌剂；将微生物菌剂均匀喷洒于烟秆表皮上，喷洒过程中不断翻动烟秆表皮避免遗漏；当烟秆表皮出现往下滴水现象时停止喷洒。迅速将喷洒好微生物菌剂的烟秆表皮装入发酵装置中；
填装过程中使用木棒将箱体填实，避免空气存在，直至填料稍高出发酵装置边沿1～2cm；盖上箱体并安装好密封条后用螺栓将箱体四边密封；
(3)将喷洒处理好的烟秆表皮置于发酵箱内室温下发酵，发酵过程中控制温度在27℃，发酵45天，发酵完成后打开箱顶盖，将发酵的烟秆表皮取出摊开，此时烟杆表皮总体呈黄色，部分夹杂有青黄色；
(4)将发酵好的烟秆表皮进行蒸汽爆破，促进烟秆表皮中物质的化学转化和物理蓬松作用。
将发酵好的烟秆表皮进行蒸汽爆破，使用饱和水蒸汽作为工作介质，CO2作为外源气体，饱和水蒸汽工作压力为0.8MPa，压力保留时间为90秒。工作时先进行3次空爆对爆破腔及输汽管路进行预热，待系统稳定后将发酵好的烟秆表皮放入爆破腔，填装量为爆破腔体积的2/3；装好料后将爆破腔顶盖密封，打开爆破腔外接气源阀门首先通入CO2气体，使爆破腔内充满CO2气体，通气压力为0.6MPa，通气时间为10秒，然后关闭外接气源阀门。打开爆破腔蒸汽阀门通入0.8MPa的饱和水蒸汽，压力保留时间为60秒；对物料进行蒸汽爆破。将爆破后的烟秆表皮进行烘干、切丝后，按照卷烟配方进行加料处理后，用于卷烟配方。

Claims (3)

1.一种利用烟秆表皮制取烟丝替代物的方法，其步骤如下：
(1)将叶片收获后的新鲜烟秆剥取外皮并用清水洗去粘附的泥土和杂物；
(2)将乳酸菌用30℃温水溶解活化，待无颗粒物存在时，添加清洁纯净水按重量体积比1∶1000比例配置微生物菌剂；将微生物菌剂均匀喷洒于烟秆表皮上，喷洒过程中不断翻动烟秆表皮避免遗漏；当烟秆表皮出现往下滴水现象时停止喷洒；
(3)将喷洒处理好的烟秆表皮置于发酵箱内室温下发酵45天，发酵过程中控制温度在25℃～27℃；
(4)将发酵好的烟秆表皮进行蒸汽爆破，促进烟秆表皮中物质的化学转化和物理蓬松作用。
2.根据权利要求1所述烟丝替代物的方法，其特征是：所述使用乳酸菌作为厌氧处理的微生物菌剂，直接喷施于烟秆表皮。
3.根据权利要求1所述烟丝替代物的方法，其特征是：将发酵好的烟秆表皮进行蒸汽爆破，使用饱和水蒸汽作为工作介质，其工作压力为0.4～1.0MPa，压力保留时间为10～60秒；同时使用CO2作为外源气体强化其处理的酸性环境。
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