CN103989246A - 一种增香膨化烟梗颗粒及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增香膨化烟梗颗粒及其制备方法和应用。本发明所述增香膨化烟梗颗粒是将烟梗内部形成微孔结构，固定成型后烘干粉碎形成颗粒，再将复合产香微生物接种到烟梗颗粒中，经发酵培养，烘干等步骤制得。所述复合产香微生物由枯草芽孢杆菌、里氏木霉、黑曲霉和汉逊酵母按照5:2:1:1的湿菌体质量比复合而成。本发明将烟梗作为原料进行加工得到膨胀烟梗颗粒，再添加复合产香微生物，最终得到的增香膨化烟梗颗粒作为过滤嘴过滤材料，具有过滤效率高、吸附能力强，同时不产生杂气，与烟叶香气保持一致的优点，具有良好的应用前景。

Description

一种增香膨化烟梗颗粒及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及卷烟加工领域，具体涉及一种增香膨化烟梗颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

烟草是茄科烟草属的植物，烟梗是烟叶的粗硬叶脉，约占烟叶总重的25％—30％。烟梗是烟草工业的副产物，目前多作弃置处理。我国是烟草大国，每年有数十万吨烟梗资源被废弃，既造成环境污染，同时也是对自然资源的浪费。但如果将其应用于卷烟生产中，如不经过适当的处理，会应该卷烟的香气，降低卷烟的品质。

20世纪60年代过滤嘴卷烟应运而生，有效地降低了卷烟中的焦油量、尼古丁等有害成分，而过滤嘴对此的最大贡献在于滤棒对烟气中的粒相物与过滤嘴纤维丝接触后，立即被粘住而不能返回到气流中，因此卷烟过滤嘴对降低焦油、尼古丁等有效成分的作用是十分显著的。

长期以来，烟草行业一直在积极开展卷烟过滤嘴的研究，尤其在增强过滤嘴的过滤、吸附功能方面和保持烟丝与过滤嘴香气一致方面。

目前，在增强过滤嘴的吸附、过滤功能方面，大多采用一些具有大比表面积、吸附功能强的过滤材料添加到过滤嘴纤维丝中形成强吸附力的复合过滤嘴。如：专利CN01122241.7中将硅藻土均匀掺入到过滤嘴中制成的卷烟与普通过滤嘴卷烟相比可降低10％-60％的焦油。除此之外目前普遍使用的另一种材料为活性炭过滤嘴，由于活性炭具有良好的吸附性，因此可有效去除烟气中的有害成分。

在保持烟丝与过滤嘴香气一致性的方面，大多采用喷洒了烟用香料后的吸附颗粒作为材料添加到过滤嘴中，如：专利CN03119218.1提到将吸附有烟用香料的颗粒状黄土塑性粒子添加到卷烟过滤嘴中来去除焦油、尼古丁等有害成分。以上提到的硅藻土、活性炭、黄土塑性粒子虽然可以提高过滤嘴的过滤、吸附效果，但采用这些过滤材料制作出的复合过滤嘴还存在以下不足：(1)由于这些材料强度较大，在过滤嘴棒成型后的分切及卷烟卷制分切过程中，对分切刀片磨损较大，造成设备费用的上升和停机事故的增多；(2)由于这些材料缺乏韧性，在卷烟制造及运输过程中易因磨损而产生粉尘，一方面这些粉尘会随烟气进入吸烟者口腔，危机健康，另一方面，粉尘夹杂在烟气中，会使卷烟产生不同程度的杂气，如“土腥味”、“炭味”等；(3)卷烟生产过程中出现的不合格烟支，在回收过程中极易被上述材料所污染，因此用这些过滤材料所制成的复合滤棒卷烟的不合格品，一般不能进行回收，严重造成烟叶原料的损失；(4)由于这些材料属于“外来物”，因此即便是喷洒了烟用香料，在过滤嘴加工成型中难免会有气味的流失，不能很好地保持与烟叶气味的一致性。

中国专利“一种膨胀烟梗颗粒的制备方法及其设备”(申请号：200710065892.3)提出了一种新型膨胀烟梗颗粒的制备方法，该专利制成的膨胀烟梗颗粒有效解决了上述问题的前三点，但是第四点问题仍未得到有效解决。因此，研制一种过滤效率高、吸附能力强，同时不产生任何杂气且能保证与烟叶香气一致的过滤嘴用过滤材料就成为了急需解决的技术问题。而将微生物添加到过滤嘴用过滤材料中，使其产香，是一个效果好、安全性高的途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增香膨化烟梗颗粒，该烟梗颗粒作为过滤嘴的过滤材料，不仅可以取代目前普遍使用的活性炭颗粒，而且具有增强烟嘴的香气的优点，可以保证烟丝与卷烟过滤嘴香气的一致性。

本发明另一目的在于提供上述增香膨化烟梗颗粒的制备方法。

本发明还有一个目的在于提供上述增香膨化烟梗颗粒的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种增香膨化烟梗颗粒，其制备方法包括如下步骤：

(1)向烟梗表面喷洒加有果胶酶和纤维素酶的Tris-HCl缓冲液，恒温酶解；

(2)将酶解后的烟梗平铺在微波设备上，120℃下微波膨化；

(3)在步骤(2)所得烟梗中加入0.1％的阿拉伯胶水溶液浸泡；

(4)将步骤(3)所得烟梗恒温烘干后粉碎，过筛，得到膨化烟梗颗粒；

(5)将复合产香微生物接种到膨化烟梗颗粒中，恒温恒湿发酵后烘干，得到增香膨化烟梗颗粒；

其中，步骤(5)所述复合产香微生物是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、里氏木霉(Trichodermareesei)、黑曲霉(Aspergillus nige)和汉逊酵母(Hansenulaanomala)按照5:2:1:1的湿菌体质量比复合而成。

作为一种优选方案，步骤(1)中，所述Tris-HCl缓冲液与烟梗的质量比为1:10；所述果胶酶和纤维素酶与烟梗的质量比为1:1000；所述恒温酶解的温度为45℃，酶解的时间为4h。

作为一种优选方案，步骤(2)中，所述微波膨化的时间为90s。

作为一种优选方案，步骤(3)中，所述浸泡时间为1h。

作为一种优选方案，步骤(4)中，所述烘干的温度为70℃，烘干时间为30min；所述过筛仅保留30～60目的膨化烟梗颗粒。

作为一种优选方案，步骤(5)中，所述恒温发酵的温度为25～30℃，相对湿度为30～50％；发酵时间为24h；烘干温度为70℃，烘干时间为30min；所述复合产香微生物的使用量为膨化烟梗颗粒的5wt％。

本发明所述增香膨化烟梗颗粒可以用于制备卷烟过滤嘴用过滤材料。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明所述增香膨化烟梗颗粒在膨化过程中，使用的膨化温度为120℃，该温度的选取，既避免出现焦味过浓的问题，又可以使烟梗内部微孔结构充分固定成型；

(2)与专利CN200710066121相比，本发明减少了原料测定及掺配工序，这是由于本发明在研发初期已经对不同批次、不同品质的烟梗肥料做了GC-MS分析，发现不同品质的烟梗原料中，其还原糖的含量为8～10％，烟碱含量为0.5％左右，总糖的含量为10～15％，经分析，由于烟梗是烟草企业在生产过程中产生的一种废料，其价格和各项致香成分的含量本身相对于烟叶来说就很低，而且不同品质的烟梗中致香成分的含量相差不大，因此没有必要再去掺配，以减少生产工序，降低生产成本；

(3)本发明使用酶解的方法对烟梗进行处理，既可以去除果胶、纤维素、蛋白质等大分子物质，还可以使烟梗内部形成初步的微孔结构；

(4)本发明将微波膨化温度设定为120℃，膨化时间设定为90s，此时的烟梗内部微孔结构数量最多，半径最小，者对于增大吸附面积极为有利；

(5)本发明使用阿拉伯胶水溶液对烟梗内部的微孔结构再次固定成型，并通过烘干的方式使其干燥，避免使用自然晾干的方式，可以缩短时间，减少所需的人力物力，而且也避免由于不同地区不同季节的空气湿度不同等不稳定因素影响；

(7)本发明使用复合产香化合物进行增香，而不使用烟用香精，这样可以避免在过滤嘴加工成型过程中烟用香精气味的流失，从而使本发明所得的增香膨化烟梗颗粒与烟叶保持最大的一致。

具体实施方式

以下通过具体实施例来对本发明做进一步的解释，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

最好在此说明一下烟梗原料的来源。

实施例1

(1)烟梗内部微孔结构的形成：取烟梗200g，向其表面喷洒加入20gTris-HCl缓冲液(缓冲液中加有0.02g果胶酶和0.02g纤维素酶)，在45℃下恒温酶解4小时。

(2)烟梗内部微孔结构的固定成型：把经酶解得到得烟梗平铺在微波炉上，高火条件下(120℃)微波膨化90秒。

(3)烟梗内部微孔结构的再次固定：向膨化后的烟梗中加入0.1％的阿拉伯胶水溶液浸泡1小时。

(4)固定后烟梗的烘干和粉碎：在70℃条件下，将烟梗在恒温烘箱中烘干30min；用粉碎机粉碎烟梗。去除30目以下，60目以上的粒状粉碎物，选取30-60目之间的烟梗颗粒作为后续实验的原料。

(5)复合产香微生物加强烟梗颗粒的气味：将复合产香微生物在无菌条件下接种到筛选出的烟梗颗粒中，在恒温恒湿条件下培养24h(温度：25-30℃；相对湿度：30％-50％)，之后在70℃烘箱中烘干30min，得到增香膨化烟梗颗粒材料。

实施例2

实验分为空白组、对照组和实验组。空白组是滤嘴中不添加过滤材料，对照组是滤嘴中添加普通烟梗颗粒，实验组是滤嘴中添加经实施例1所述方法制得的烟梗颗粒。

表1

Claims (7)

1.一种增香膨化烟梗颗粒，其特征在于其制备方法包括如下步骤：

(1)向烟梗表面喷洒加有果胶酶和纤维素酶的Tris-HCl缓冲液，恒温酶解；

(2)将酶解后的烟梗平铺在微波设备上，120℃下微波膨化；

(3)在步骤(2)所得烟梗中加入0.1％的阿拉伯胶水溶液浸泡；

(4)将步骤(3)所得烟梗恒温烘干后粉碎，过筛，得到膨化烟梗颗粒；

(5)将复合产香微生物接种到膨化烟梗颗粒中，恒温恒湿发酵后烘干，得到增香膨化烟梗颗粒；

其中，步骤(5)所述复合产香微生物是由枯草芽孢杆菌、里氏木霉、黑曲霉和汉逊酵母按照5:2:1:1的湿菌体质量比复合而成。

2.根据权利要求1所述增香膨化烟梗颗粒，其特征在于步骤(1)中，所述Tris-HCl缓冲液与烟梗的质量比为1:10；所述果胶酶和纤维素酶与烟梗的质量比为1:1000；所述恒温酶解的温度为45℃，酶解的时间为4h。

3.根据权利要求1所述增香膨化烟梗颗粒，其特征在于步骤(2)中，所述微波膨化的时间为90s。

4.根据权利要求1所述增香膨化烟梗颗粒，其特征在于步骤(3)中，所述浸泡时间为1h。

5.根据权利要求1所述增香膨化烟梗颗粒，其特征在于步骤(4)中，所述烘干的温度为70℃，烘干时间为30min；所述过筛仅保留30～60目的膨化烟梗颗粒。

6.根据权利要求1所述增香膨化烟梗颗粒，其特征在于步骤(5)中，所述恒温发酵的温度为25～30℃，相对湿度为30～50％；发酵时间为24h；烘干温度为70℃，烘干时间为30min；所述复合产香微生物的使用量为膨化烟梗颗粒的5wt％。

7.权利要求1所述增香膨化烟梗颗粒在制备卷烟过滤嘴的过滤材料中的应用。