CN103689785B - 一种烟梗多孔颗粒及其在卷烟中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟梗多孔颗粒及其在卷烟中的应用。以经过微波膨胀、粒径为100~160目的烟梗粉末为原料,羟丙基甲基纤维素、羧甲基淀粉钠中的一种或几种作为粘合剂,采用流化床顶喷工艺制备得到20~60目烟梗多孔颗粒。该颗粒表面粗糙,具有较高的比表面积,显著提高可颗粒材料与卷烟烟气的有效接触面积,能够选择性吸附卷烟烟气中的氢氰酸;在具有减害功能的同时,该颗粒能够有效降低卷烟烟气刺激性、改善余味,同时具有增加烟气甜润感的功效。本发明生产工艺简单,操作性及规范性强,原料易得、成本低廉,便于实现工业化生产,具有良好地应用前景。
Description
技术领域
本发明属于卷烟材料技术领域,具体涉及一种能够改善卷烟吸味品质的烟梗多孔颗粒。同时,本发明还涉及该多孔颗粒在卷烟加工中的应用。
背景技术
烟梗约占烟叶总重的20%~30%,其成分主要是纤维素、半纤维素、木质素和果胶等细胞壁物质。目前,烟梗在卷烟中主要是作为填充料以及作为再造烟叶的原料,由于烟梗中含有大量的纤维素、木质素,在卷烟中添加过多的梗丝会对卷烟的吸味产生不良影响。为此,烟草科技工作者对梗丝的加工处理进行了大量的研究,旨在提高其在卷烟中的利用率,充分发挥烟梗在卷烟减害降焦中的作用。
关于将烟梗制备成颗粒也有较多的报到,TuinstraT、汤马斯·亨利·怀特提出一种制备膨胀烟梗颗粒ESS的方法,该法是将长度小于3mm的烟梗直接暴露在高压的过热蒸汽中进行处理,最终得到粒状的膨胀烟梗,这种烟梗可与卷烟配方中的其他原料包括叶丝、梗丝及膨胀烟丝按比例进行掺配;云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,采用微波膨胀、造粒和微波定型等工艺制备了膨胀烟梗颗粒,该种颗粒可作为填充料在烟丝配方中使用,也可作为颗粒材料添加到卷烟滤棒中使用。由于烟梗组织结构、化学成分的特殊性,采用不同的加工方式所制备的材料,其性质也不尽相同,在卷烟中产生的功效也有所不同。
随着吸烟与健康的问题越来越受到关注,如何提高卷烟的吸食安全性,降低卷烟烟气中的有害成分、提高抽吸的舒适感就成为各卷烟生产企业研发的热点。卷烟材料科研工作者利用天然植物材料已研发出一些滤棒颗粒材料,主要采用的方式是直接将植物材料粉碎成20~80目之间的颗粒或者将植物材料通过挤压法制备成颗粒,虽然在卷烟增香、减害方面取得了一定的效果,但还存在以下几个方面的缺点:(1)直接将植物材料粉碎成颗粒,颗粒形状不均匀、物理性质不稳定,在卷烟滤棒成型时颗粒容易造碎从而产生大量粉尘,材料利用率不高;(2)通过挤压法制备颗粒,所添加的粘合剂容易将植物材料本身具有的孔洞包埋,颗粒材料与卷烟烟气的接触面积有限,其减害降焦作用有限,同时所制备的颗粒较为紧密、硬度较大,不利于卷烟复合滤棒的制备。针对上述缺点,如何采用适当的工艺技术,制备适合生产需求的植物多孔材料,以满足烟草行业在卷烟增香、减害方面的需求,就成为本领域尚待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种耐加工性强、颗粒均匀、安全性高、能有效改善卷烟舒适性、具有一定减害效果的烟梗多孔颗粒。
本发明的目的还在于提供所述烟梗多孔颗粒在卷烟生产中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
*除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
一种烟梗多孔颗粒,通过以下步骤的方法制得:
(1)调节烟梗含水率至15%~20%,置于微波膨胀设备中,在功率为500~3000W条件下膨胀15~90s,再进一步粉碎为100~160目的粉末,备用;
(2)按照重量份称取羟丙基甲基纤维素5~10份、羧甲基淀粉钠0~5份,用蒸馏水配制成浓度为5~10%的粘合剂溶液,备用;
(3)称取备用的烟梗粉末300~1000g置于流化床中造粒,造粒工艺具体包括如下步骤:
(a)在流化气压0.12~0.2Bar、50~70℃条件下保持5~10分钟;
(b)在流化气压0.12~0.2Bar、气流温度60~80℃、喷雾压力0.08~0.15Bar、喷液速率10~12g/分钟的条件下,采用顶喷方式施加步骤(2)所配制的粘合剂溶液,粘合剂溶液用量为干物料重量的30%~50%;
(c)粘合剂施加完后,在流化气压0.12~0.2Bar、气流温度50~70℃条件下干燥5~10分钟,制备得到含水率为6~8%,表面粗糙的类圆形颗粒,即为所需的烟梗多孔颗粒。
其中,所制得的烟梗多孔颗粒其粒径为20~60目。
所述烟梗为烤烟烟梗、白肋烟烟梗、晾晒烟梗。
所述的流化床优选为MidiGlatt流化床。
所述的烟梗多孔颗粒在卷烟滤棒中应用,其特征在于:在每毫米卷烟滤棒中添加1~2mg烟梗多孔颗粒。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1.本发明所制备的烟梗多孔颗粒大小均匀、理化性质稳定,具有较好的耐加工性,避免了滤棒成型过程中颗粒材料因机械加工而产生的造碎和粉尘,颗粒材料能够在滤棒丝束中均匀分布。
2.所得烟梗多孔颗粒表面粗糙,具有较高的比表面积,显著提高颗粒材料与卷烟烟气的有效接触面积,能够选择性吸附卷烟烟气中的氢氰酸。
3.所得烟梗多孔颗粒能够有效降低卷烟烟气刺激性、改善余味,同时具有增加烟气甜润感的功效。
4.本发明所使用材料均为食品级,具有较高的使用安全性。
5.本发明生产工艺简单,操作性及规范性强,原料易得、成本低廉,便于实现工业化生产,具有良好地应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不是对本发明技术方案的限定。
实施例1
取1kg烤烟烟梗含水率调节为20%,置于微波膨胀设备中,在功率为3000W条件下膨胀90s,再将其粉碎为100目的粉末,将所制烤烟烟梗粉末置于MidiGlatt流化床中造粒,流化床流化气压为0.20Bar、70℃条件下保持10分钟;在流化气压为0.2Bar、气流温度为70℃、喷雾压力为0.15Bar、喷液速率为10g/分钟的条件下,采用顶喷方式施加用蒸馏水配制成浓度为10%的羟丙基甲基纤维素粘合剂溶液,粘合剂溶液用量310g,粘合剂施加完后,在流化气压为0.2Bar、气流温度为70℃条件下干燥10分钟,调节水分至6%,过20目筛即得卷烟滤棒用烤烟烟梗多孔颗粒。
实施例2
取0.6kg白肋烟烟梗含水率调节为18%,置于微波膨胀设备中,在功率为1500W条件下膨胀15s,再将其粉碎为120目的粉末,将所制白肋烟烟梗粉末置于MidiGlatt流化床中造粒,流化床流化气压为0.15Bar、60℃条件下保持8分钟;按重量份数称取5份羟丙基甲基纤维素、5份羧甲基淀粉钠,用蒸馏水配制成浓度为10%的粘合剂溶液,在流化气压为0.15Bar、气流温度为80℃、喷雾压力为0.15Bar、喷液速率为10g/分钟的条件下,采用顶喷方式施加180g粘合剂溶液;粘合剂施加完后,在流化气压为0.12Bar、气流温度为50℃条件下干燥8分钟,调节水分至7%,过40目筛即得卷烟滤棒用烤烟烟梗多孔颗粒。
实施例3
取0.3kg烟梗含水率调节为15%,置于微波膨胀设备中,在功率为500W条件下膨胀45s,再将其粉碎为160目的粉末,将所制烟梗粉末置于MidiGlatt流化床中造粒,流化床流化气压为0.12Bar、50℃条件下保持5分钟;按重量份数称取5份羟丙基甲基纤维素、1份羧甲基淀粉钠,用蒸馏水配制成浓度为6%的粘合剂溶液,在流化气压为0.12Bar、气流温度为60℃、喷雾压力为0.08Bar、喷液速率为12g/分钟的条件下,采用顶喷方式施加120g粘合剂溶液;粘合剂施加完后,在流化气压为0.12Bar、气流温度为50℃条件下干燥5分钟,调节水分至8%,过60目筛即得卷烟滤棒用烤烟烟梗多孔颗粒。
应用实施例1
将实施例1制备所得烤烟烟梗多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中,每毫米卷烟滤棒添加1mg颗粒材料,制备成实验烟支,以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明:与对照相比,添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低,余味得到明显改善,烟气甜润感明显;烟气有害成分检测表明:氢氰酸降低率为16.9%,该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氢氰酸。
应用实施例2
将实施例2制备所得白肋烟烟梗多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中,每毫米卷烟滤棒添加2mg颗粒材料,制备成实验烟支,以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明:与对照相比,添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低,余味得到明显改善,烟气甜润感明显;烟气有害成分检测表明:氢氰酸降低率为23.2%,该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氢氰酸。
应用实施例3
将实施例3制备所得烟梗多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中,每毫米卷烟滤棒添加1.5mg颗粒材料,制备成实验烟支,以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明:与对照相比,添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低,余味得到明显改善,烟气甜润感明显;烟气有害成分检测表明:氢氰酸降低率为19.8%,有效降低了卷烟烟气中有害物质的含量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种烟梗多孔颗粒,通过以下步骤的方法制得:
(1)调节烟梗含水率至15%~20%,置于微波膨胀设备中,在功率为500~3000W条件下膨胀15~90s,再进一步粉碎为粒径100~160目的粉末,备用;
(2)按照重量份称取羟丙基甲基纤维素5~10份、羧甲基淀粉钠0~5份,用蒸馏水配制成浓度为5~10%的粘合剂溶液,备用;
(3)称取备用的烟梗粉末300~1000g置于流化床中造粒,造粒工艺具体包括如下步骤:
(a)在流化气压0.12~0.2Bar、50~70℃条件下保持5~10分钟;
(b)在流化气压0.12~0.2Bar、气流温度60~80℃、喷雾压力0.08~0.15Bar、喷液速率10~12g/分钟的条件下,采用顶喷方式施加步骤(2)所配制的粘合剂溶液,粘合剂溶液用量为干物料重量的30%~50%;
(c)粘合剂溶液施加完后,在流化气压0.12~0.2Bar、气流温度50~70℃条件下干燥5~10分钟,制备得到含水率为6~8%,表面粗糙的类圆形颗粒,即为所需的烟梗多孔颗粒。
2.根据权利要求1所述的烟梗多孔颗粒,其特征在于:所制得的烟梗多孔颗粒其粒径为20~60目。
3.根据权利要求1所述的烟梗多孔颗粒,其特征在于:所述的烟梗包括烤烟烟梗、白肋烟烟梗或晾晒烟烟梗。
4.根据权利要求1所述的烟梗多孔颗粒,其特征在于:所述的流化床为MidiGlatt流化床。
5.权利要求1所述的烟梗多孔颗粒在卷烟滤棒中应用,其特征在于:在每毫米卷烟滤棒中添加1~2mg烟梗多孔颗粒。
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