CN104082849B - 一种两段式烟梗微波膨胀处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种两段式烟梗微波膨胀处理方法，属烟草加工技术领域。本发明对烟梗采用两次增温增湿和两次微波膨胀处理，包括烟梗筛分、第一次增温增湿、第一次微波膨胀、风冷、第二次增温增湿、第二次微波膨胀、微波膨胀烟梗筛分和风选。本发明的有益效果是：能使烟梗平均膨胀率达200%以上，两次微波膨胀的功率不高于50KW，减少了自然烟香的损失，还减少了微波膨胀烟梗的碳化及打火现象，提高了微波膨胀烟梗的均匀性，降低了微波膨胀梗丝的枯焦气、提升了微波膨胀梗丝的质量；膨胀后的烟梗水分不低于6wt%，减少了烟梗的造碎，提高了微波膨胀梗丝的长丝率以及得率。
Description
技术领域
本发明涉及一种两段式烟梗微波膨胀处理方法，属烟草加工技术领域。
背景技术
烟梗占烟叶重量的25%～30%，由于烟梗与烟叶有相似的组分，且具有改善烟支结构、降低成本和减害降焦的功能，因此是卷烟原料的重要组成部分。随着烟梗微波膨胀及其丝状成型工艺技术的不断提高，微波膨胀梗丝在卷烟生产中已被广泛应用。
中国专利申请CN102178341A公开了“烟梗梗丝加工方法”，它是将烟梗先进行膨胀处理，其后将膨胀的烟梗先切制成梗片，再切制成梗丝。其烟梗膨胀采用现有的微波膨胀设备进行处理，现有的微波膨胀设备为低频(915MHz)大功率（10KW以上）微波磁控管及皮带输送机，以在烟梗输送过程中完成微波膨胀处理。
中国专利CN102631016A公开了“一种烟梗丝状成型加工工艺”，包括烟梗预处理、烟梗微波膨胀、水洗梗、储梗、烟梗理顺、烟梗切片、梗片加料并储片、梗片切丝、梗丝定型干燥、及梗丝加香并储丝步骤。其烟梗微波膨胀采用的方式为：把预处理后的烟梗螺旋输送到微波膨胀设备中进行微波膨胀处理，其微波膨胀设备采用超高频（2450MHz）、单管小功率（1.5kW）微波磁控管进行组装，并对微波磁控管分组控制。
中国专利CN102726826A公开了“一种微波膨胀烟梗的处理方法”，本发明的工艺流程如下：原料准备→定量喂料→烟梗增温→微波膨胀→微波排湿→冷却定型→制梗丝。其烟梗微波膨胀要求在微波功率50～500KW范围，将烟梗在5～60秒内膨胀，膨胀后体积为原梗体积的1.5～5倍。
以上现有技术均可实现微波膨胀烟梗丝的连续生产，但仍存在不足，由于微波设备中微波能量场具有非连续性和非均匀性的特点，加之烟梗含水率的不均匀性，导致烟梗之间的膨胀率存在差异，为了获得膨胀均匀性好的烟梗，以上现有技术在烟梗微波处理工序段均采用增温增湿和高微波功率，一次完成烟梗的微波膨胀，但烟梗结构决定了其在增温增湿过程中水分很难渗透到烟梗的芯部，加之较高的微波功率，导致烟梗膨胀时易出现碳化、甚至打火现象，同时，使烟梗中的化学成分、致香成分发生剧烈的变化，自然烟香损失较大，并带有枯焦气味，同时膨胀后的烟梗含水率较低（4%左右），极出现造碎，影响了微波膨胀梗丝的长丝率以及得率。因此，现有的微波膨胀技术影响了梗丝的质量，制约了微波膨胀梗丝的掺配比例和使用范围。
发明内容
为解决现有微波膨胀梗丝生产存在的影响梗丝的长丝率、得率及质量等问题，本发明提供一种两段式烟梗微波膨胀处理方法。
本发明对烟梗采用两次增温增湿、两次微波膨胀（低功率）的处理，使烟梗平均膨胀率达200%以上，得到的微波膨胀烟梗均匀性好，无碳化现象，不会产生打火现象，使微波膨胀梗丝的枯焦气降低，提升了微波膨胀梗丝的质量。具体经过下列各步骤：
（1）烟梗筛分：将待膨胀的烟梗进行筛分，以提高烟梗膨胀均匀性；
（2）第一次增温增湿：用180～190℃的蒸汽对步骤（1）筛分得到的烟梗筛上物进行第一次增温增湿处理，使烟梗表面温度为60～80℃，烟梗水分为12～14wt%；
（3）第一次微波膨胀：将步骤（2）所得烟梗在微波功率为24～26KW下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率为80～100%，烟梗水分不低于8wt%；
（4）风冷：对步骤（3）所得烟梗进行强制风冷60～90s，使烟梗的表面温度降至20～40℃；
（5）第二次增温增湿：用180～190℃的蒸汽对步骤（4）所得烟梗进行第二次增温增湿处理，使烟梗表面温度为50～70℃，烟梗水分为11.5～13.5wt%；
（6）第二次微波膨胀：将步骤（5）所得烟梗在微波功率为46～50KW下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率达到200%以上，烟梗水分不低于6wt%；
（7）微波膨胀烟梗筛分：将步骤（6）所得的烟梗进行筛分，以去除上述步骤中形成的碎梗；
（8）风选：在风速为9～13m/s的条件下，对步骤（7）所得的烟梗筛上物进行风选，以去除烟梗中的高密度烟梗，进一步提高微波膨胀烟梗的均匀性。
所述步骤（1）的筛分是使用5mm×25mm的腰型孔筛网。
所述步骤（3）和（6）的膨胀是将烟梗输送到现有的滚筒式微波膨胀设备中，微波膨胀设备的倾角为7°，且在5.0～5.5r/min的转速下进行微波处理。该步骤能使烟梗得到均匀、充分的膨胀，倾角过小、转速过慢会使烟梗过膨胀，产生枯焦气味，倾角过大、转速过快会使烟梗膨胀效果较差，且烟梗的膨胀率小于150%。
所述步骤（7）的筛分是使用6mm×25mm的腰型孔筛网。
所述步骤（8）的高密度烟梗是指未膨胀的烟梗或膨胀率低的烟梗。
所述步骤（8）的风选是在常规风选设备上完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
A、通过对烟梗进行两次增温增湿，两次微波膨胀处理，使烟梗平均膨胀率达200%以上，两次微波膨胀时，微波功率均不高于50KW，使烟梗化学成分、致香成分的变化不大，有效降低了烟草自然烟香的损失，同时两次微波膨胀后的烟梗水分（质量百分比）不低于6%，有效降低了烟梗的造碎率，提高了微波膨胀梗丝的长丝率以及得率；
B、烟梗经第一次微波膨胀后，其组织结构变得较为疏松，以便在进行第二次增温增湿时，有利于烟梗芯部、形成层、皮层各组织充分吸收水分，从而使烟梗芯部、形成层、皮层各组织的水分和温度更加均匀，不仅提高了微波膨胀烟梗的均匀性，而且在进行二次微波膨胀烟梗时，避免了烟梗的碳化、打火现象，使微波膨胀梗丝不带枯焦气味，提升了微波膨胀梗丝的质量。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
本发明是在现在技术基础上的改进。用于本发明的工艺设备均为市场购买的烟草通用设备，具体包括：振动筛网、喂料机、增温增湿设备、滚筒式微波膨胀设备、风选设备、风冷设备。
实施例1
（1）烟梗筛分：将待膨胀的上部梗经5mm×25mm的腰型孔振动筛网进行筛分，以提高烟梗膨胀的均匀性；
（2）第一次增温增湿：用190℃的蒸汽对步骤（1）筛分得到的烟梗筛上物进行第一次增温增湿处理，使烟梗表面温度为65.9℃，烟梗水分为13.35wt%；
（3）第一次微波膨胀：将步骤（2）所得烟梗输送到滚筒式微波膨胀设备中，在微波功率为25.5KW、微波膨胀设备的倾角为7°、转速为5.0r/min的条件下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率为89%，烟梗水分为8.75wt%；
（4）风冷：对步骤（3）所得烟梗进行强制风冷75s，使烟梗的表面温度降至33.5℃；
（5）第二次增温增湿：用190℃的蒸汽对步骤（4）所得烟梗进行第二次增温增湿处理，使烟梗表面温度为59.4℃，烟梗水分12.35wt%；
（6）第二次微波膨胀：将步骤（5）所得烟梗在微波功率为48KW、微波膨胀设备的倾角为7°、转速为5.5r/min的条件下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率达到208%，烟梗水分为6.95wt%；
（7）微波膨胀烟梗筛分：将步骤（6）所得的烟梗筛上物使用6mm×25mm的腰型孔筛网进行筛分，以去除掉上述步骤中形成的碎梗；
（8）风选：用风选设备以风速为11m/s对步骤（7）所得的烟梗筛上物进行风选，以去除烟梗中的高密度烟梗，即去除未膨胀的烟梗或膨胀率低的烟梗，进一步提高微波膨胀烟梗的均匀性。所得微波膨胀梗丝的长丝率为22.53%、整丝率为71.18%、碎丝率为2.96%，得率为72.19%，微波膨胀梗丝的枯焦气降低，按照YC/T138-1998进行感官评吸总分51.75。
实施例2
（1）烟梗筛分：将待膨胀的中部梗经5mm×25mm的腰型孔筛网进行筛分，以提高烟梗膨胀的均匀性；
（2）第一次增温增湿：用185℃的蒸汽对步骤（1）筛分得到的烟梗筛上物进行第一次增温增湿处理，使烟梗表面温度为80℃，烟梗水分为12wt%；
（3）第一次微波膨胀：将步骤（2）所得烟梗输送到滚筒式微波膨胀设备中，在微波功率为26KW、微波膨胀设备的倾角为7°、转速为5.2r/min的条件下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率为100%，烟梗水分为9.28wt%；
（4）风冷：对步骤（3）所得烟梗进行强制风冷60s，使烟梗的表面温度降至40℃；
（5）第二次增温增湿：用185℃的蒸汽对步骤（4）所得烟梗进行第二次增温增湿处理，使烟梗表面温度为50℃，烟梗水分11.5wt%；
（6）第二次微波膨胀：将步骤（5）所得烟梗在微波功率为50KW、微波膨胀设备的倾角为7°、转速为5.0r/min的条件下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率达到223%，烟梗水分为7.18wt%；
（7）微波膨胀烟梗筛分：将步骤（6）所得的烟梗使用6mm×25mm的腰型孔筛网进行筛分，以去除掉上述步骤中形成的碎梗；
（8）风选：用风选设备以风速为9m/s对步骤（7）所得的烟梗筛上物进行风选，以去除烟梗中的高密度烟梗，即去除未膨胀的烟梗或膨胀率低的烟梗，进一步提高微波膨胀烟梗的均匀性。所得微波膨胀梗丝的长丝率为25.17%、整丝率为73.23%、碎丝率为2.12%，得率为74.45%，微波膨胀梗丝的枯焦气降低，按照YC/T138-1998进行感官评吸总分52.53。
实施例3
（1）烟梗筛分：将待膨胀的下部梗经5mm×25mm的腰型孔筛网进行筛分，以提高烟梗膨胀的均匀性；
（2）第一次增温增湿：用180℃的蒸汽对步骤（1）筛分得到的烟梗筛上物进行第一次增温增湿处理，使烟梗表面温度为60℃，烟梗水分为14wt%；
（3）第一次微波膨胀：将步骤（2）所得烟梗输送到滚筒式微波膨胀设备中，在微波功率为24KW、微波膨胀设备的倾角为7°、转速为5.5r/min的条件下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率为80%，烟梗水分为8wt%；
（4）风冷：对步骤（3）所得烟梗进行强制风冷90s，使烟梗的表面温度降至20℃；
（5）第二次增温增湿：用180℃的蒸汽对步骤（4）所得烟梗进行第二次增温增湿处理，使烟梗表面温度为70℃，烟梗水分13.5wt%；
（6）第二次微波膨胀：将步骤（5）所得烟梗在微波功率为46KW、微波膨胀设备的倾角为7°、转速为5.2r/min的条件下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率达到200%，烟梗水分为6wt%；
（7）微波膨胀烟梗筛分：将步骤（6）所得的烟梗使用6mm×25mm的腰型孔筛网进行筛分，以去除掉上述步骤中形成的碎梗；
（8）风选：用风选设备以风速为13m/s对步骤（7）所得的烟梗筛上物进行风选，以去除烟梗中的高密度烟梗，即去除未膨胀的烟梗或膨胀率低的烟梗，进一步提高微波膨胀烟梗的均匀性。
所得微波膨胀梗丝的长丝率为22.65%、整丝率为70.35%、碎丝率为2.38%，得率为71.69%，微波膨胀梗丝的枯焦气降低，按照YC/T138-1998进行感官评吸总分51.50。
为表明本发明的优越效果，下面通过对比试验加以证明。
（1）梗料筛分：对待膨胀的中部梗经5mm×25mm的腰型孔筛网进行筛分，选取筛上物2000kg，均匀分为A、B两份，每份1000kg。
（2）将筛分后的烟梗A按照常规的微波膨胀梗丝的生产工艺进行生产，即：将烟梗依次经过筛分、HT增温增湿处理、微波膨胀处理、切梗片、切梗丝、润梗加料、干燥定型、风分后，取样检测微波膨胀梗丝的长丝率、整丝率、碎丝率得率，并对微波膨胀梗丝按照YC/T138-1998进行感官评吸，结果见表1、表2中的A。
（3）将筛分后的烟梗B按照本发明下列方法进行微波膨胀处理：
a、第一次增温增湿：用185℃的蒸汽对步骤（1）筛分得到的烟梗筛上物进行第一次增温增湿处理，使烟梗表面温度为80℃，烟梗水分为12wt%；
b、第一次微波膨胀：将步骤（2）所得烟梗输送到滚筒式微波膨胀设备中，在微波功率为26KW、微波膨胀设备的倾角为7°、转速为5.2r/min的条件下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率为100%，烟梗水分为9.28wt%；
c、风冷：对步骤（3）所得烟梗进行强制风冷60s，使烟梗的表面温度降至40℃；
d、第二次增温增湿：用185℃的蒸汽对步骤（4）所得烟梗进行第二次增温增湿处理，使烟梗表面温度为50℃，烟梗水分11.5wt%；
e、第二次微波膨胀：将步骤（5）所得烟梗在微波功率为50KW、微波膨胀设备的倾角为7°、转速为5.0r/min的条件下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率达到223%，烟梗水分为7.18wt%；
f、微波膨胀烟梗筛分：将步骤（6）所得的烟梗进行筛分，使烟梗过6mm×25mm的腰型孔筛网，以去除掉上述步骤中形成的碎梗；
g、风选：用风选设备以风速为9m/s对步骤（7）所得的烟梗筛上物进行风选。
然后将所得微波膨胀梗依次切梗片、切丝、润梗加料、干燥定型、风分后，取样检测微波膨胀梗丝的长丝率、整丝率、碎丝率得率，并对微波膨胀梗丝按照YC/T138-1998进行感官评吸，结果见表1、表2中的B。
表1微波膨胀工艺改进前后微波膨胀梗丝结构及得率变化
表2微波膨胀工艺改进前后微波膨胀梗丝感官评吸结果对比分析
（4）结论：由表1可知，按照本发明进行烟梗微波处理后，微波膨胀梗丝的长丝率、整丝率以及得率分别提高了4.84%、5.07%和4.06%，碎丝率降低0.15%；由表2可知，按照本发明进行烟梗微波处理后，微波膨胀梗丝的感官评吸总分提高0.9分，微波膨胀梗丝的枯焦气降低，香气质、香气量、余味得到提升，其中香气质、香气量、杂气以及余味分别提高了0.3分、0.1分、0.3分和0.2分。
Claims (6)
1.一种两段式烟梗微波膨胀处理方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）烟梗筛分：将待膨胀的烟梗进行筛分；
（2）第一次增温增湿：用180～190℃的蒸汽对步骤（1）筛分得到的烟梗筛上物进行第一次增温增湿处理，使烟梗表面温度为60～80℃，烟梗水分为12～14wt%；
（3）第一次微波膨胀：将步骤（2）所得烟梗在微波功率为24～26KW下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率为80～100%，烟梗水分不低于8wt%；
（4）风冷：对步骤（3）所得烟梗进行强制风冷60～90s，使烟梗的表面温度降至20～40℃；
（5）第二次增温增湿：用180～190℃的蒸汽对步骤（4）所得烟梗进行第二次增温增湿处理，使烟梗表面温度为50～70℃，烟梗水分为11.5～13.5wt%；
（6）第二次微波膨胀：将步骤（5）所得烟梗在微波功率为46～50KW下进行膨胀，使烟梗的平均膨胀率达到200%以上，烟梗水分不低于6wt%；
（7）微波膨胀烟梗筛分：将步骤（6）所得的烟梗进行筛分；
（8）风选：在风速为9～13m/s的条件下，对步骤（7）所得的烟梗筛上物进行风选，以去除烟梗中的高密度烟梗，进一步提高微波膨胀烟梗的均匀性。
2.根据权利要求1所述的两段式烟梗微波膨胀处理方法，其特征在于：所述步骤（1）的筛分是使用5mm×25mm的腰型孔筛网。
3.根据权利要求1所述的两段式烟梗微波膨胀处理方法，其特征在于：所述步骤（3）和（6）的膨胀是将烟梗输送到现有的滚筒式微波膨胀设备中，微波膨胀设备的倾角为7°，且在5.0～5.5r/min的转速下进行微波处理。
4.根据权利要求1所述的两段式烟梗微波膨胀处理方法，其特征在于：所述步骤（7）的筛分是使用6mm×25mm的腰型孔筛网。
5.根据权利要求1所述的两段式烟梗微波膨胀处理方法，其特征在于：所述步骤（8）的高密度烟梗是指未膨胀的烟梗或膨胀率低的烟梗。
6.根据权利要求1所述的两段式烟梗微波膨胀处理方法，其特征在于：所述步骤（8）的风选是在常规风选设备上完成。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |