CN108378409B - 利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于再造烟叶技术领域，具体涉及利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法的专利申请事宜。细菌纤维素在再造烟叶中应用时，用于部分或完全替代再造烟叶制备时打浆过程中的外加纤维。以干重计，细菌纤维用量为烟草原料0.5%~10%的质量比例。本申请创新性的将细菌纤维素应用于再造烟叶中，可以部分甚至完全替代现有外加木质纤维的应用，从而减少再造烟叶中木质气，提升再造烟叶质量。初步检测及评价结果表明，通过细菌纤维素的替换，再造烟叶的硬度（抗张强度）得到了较好保持，而再造烟叶感官品质提升明显，表现出较好的应用效果，因而具有较好的实用价值和推广应用意义。

Description

利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法

技术领域

本发明属于再造烟叶技术领域，具体涉及利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法的专利申请事宜。

背景技术

我国是烟草种植大国，但每年产生的烟梗烟末废弃物超过90万吨。这些烟梗烟末废弃物的最有效的处理方式是经过再加工后形成再造烟叶，满足烟草生产的需求，同时能够实现资源的高值化利用。再造烟叶的制备包括造纸法、稠浆法和辊压法。其中造纸法是一种最为有效，也是最为广泛接受的一种薄片制备方式。造纸法再造烟叶主要工艺流程如图1所示，包括浸提、打浆、抄片、涂布等主要工序。

一般而言，为适当提高再造烟叶强度，打浆过程中需要加入一定的外加天然纤维，以促进片基成型和提高纸机运行速度。通常采用的外加纤维为针叶木纤维和阔叶木纤维。然而由于木质纤维中含有大量的木质素等杂质，会在再造烟叶吸食中产生令人厌恶的木质杂气，因而降低再造烟叶木质杂气，提高其感官品质一直是再造烟叶生产企业关注的课题。已有研究中，有部分采用木质素降解酶来降低木质素含量的相关报道，从而一定程度上改善了再造烟叶品质。

细菌纤维素是一种微生物发酵生产的天然的、生物纳米纤维素，通过将糖类物质转化从细胞孔道中分泌得到，具有纯度高、强度高、结晶度高、几乎没有杂质等优点。现有纸张生产工艺中，有将细菌纤维素进行添加以提高纸张强度的应用，但是由于造纸行业与再造烟叶行业领域相差较大，对于再造烟叶性能要求与纸张性能要求也不尽相同，因而尚未见到将细菌纤维素用于再造烟叶中的有关报道。

发明内容

本申请主要目的在于拓展细菌纤维素在再造烟叶中的应用范围，在确保再造烟叶品质基础上，从而部分或完全替代现有外加木质纤维在再造烟叶中的应用；本申请同时提供了一种再造烟叶的制备方法，所制备再造烟叶的木质气明显减少，感官品质明显提升，具有较好地技术效果。

本申请所采取的技术方案详述如下。

细菌纤维素在再造烟叶中的应用，用于部分或完全替代再造烟叶制备时打浆过程中的外加纤维；具体而言，应用时以干重计，细菌纤维素用量为烟草原料0.5%~10%的质量比例，具体例如2%、4%、5%、6%、8%、2~8%、4~6%等比例。

利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法，具体包括如下步骤：

（1）对烟草原料进行浸提，浸提后固体物料备用；所述烟草原料具体为烟末和/或梗末；具体操作参考如下：

取一定量的烟梗和烟末（任意质量比，具体例如1:1），加入6倍质量的水，在55℃下浸提30min后挤干，反复三次，收集浸提液并浓缩后制备涂布液；

（2）细菌纤维素预处理，将细菌纤维素原料（膜片、凝胶块、或颗粒等形态）用去离子水先洗涤1~2遍，用0.5~2%的NaOH溶液（优选1%质量浓度）煮沸后，再用去离子水清洗至中性，采用标准纤维解离设备（具体例如：10000转）进行细菌纤维素解离，解离后得到悬浮液；

（3）打浆与搀兑，将步骤（2）中解离后细菌纤维素与步骤（1）中浸提后固体物料分别单独打浆再按比例进行掺兑并混合均匀，或者先混合均匀后再进行打浆操作；

以干重计，控制细菌纤维素干重占烟草原料干重的0.5%~10%；

具体操作而言：

先单独打浆再掺兑混合均匀操作时，将步骤（2）中细菌纤维素单独打浆至叩解度30SR，湿重2~5，将步骤（1）中浸提后固体物料打浆至叩解度25SR，湿重2~5，然后按比例进行混匀；

先混合均匀再打浆操作时，按比例将步骤（2）中细菌纤维素与步骤（1）中浸提后固体物料混合均匀后，打浆至叩解度26SR，湿重2~5之间；

（4）抄片、干燥、涂布；将步骤（3）中制好的浆料，在抄片机上进行抄片，真空滤水烘干，制备片基；再将步骤（1）中浸提液浓缩制得的涂布液涂布于片基之上，烘干后获得再造烟叶。

利用所述再造烟叶制备方法所制备再造烟叶。

需要说明的是，本申请中所述细菌纤维素为微生物发酵获得的细菌纤维素，发酵菌株例如为：木醋杆菌属、土壤杆菌属、根瘤菌属、气杆菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属等可以生产细菌纤维素的微生物中的一种或几种；细菌纤维素已有成熟的商品化成品，也可采用上述发酵菌株自行制备。

总体而言，本申请创新性的将细菌纤维素应用于再造烟叶中，可以部分甚至完全替代现有外加木质纤维的应用，从而减少再造烟叶中木质气，提升再造烟叶质量。初步检测及评价结果表明，通过细菌纤维素的替换，再造烟叶的硬度（抗张强度）得到了较好保持，而再造烟叶感官品质提升明显，表现出较好的应用效果，因而具有较好的实用价值和推广应用意义。

附图说明

图1为造纸法再造烟叶主要工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明，在介绍具体实施例前，就下述实施例中涉及部分生产背景情况简要介绍如下。

现有技术中制备再造烟叶，主要以针叶木和阔叶木纤维作为外源添加纤维，其工艺流程可参考图1所示，具体生产步骤简要介绍如下：

（1）烟草原料浸提，取烟梗、烟末各30 kg，粉碎的针叶木和阔叶木原料浆板各1.8kg，用6倍质量的水，在55℃下浸提30min后挤干，反复三次；将浸提后固体物料离心脱水后用于后续打浆；

同时将所收集浸提液浓缩到波美度26，作为涂布液备用；

（2）打浆，将步骤（1）中浸提后的固体物料加水配成4% 浓度的浆液在低浓磨中打浆，至叩解度26SR，湿重3；

（3）抄片、干燥、涂布，将步骤（2）中打好浆液在抄片机上进行抄片，真空烘干，获得烟草薄片片基，然后将步骤（1）中制备涂布液涂布到烟草薄片片基上，制得相应的再造烟叶产品，将此按现有技术制备的再造烟叶产品作为对照样，记为CK-1#。

实施例1

在本实施例中，制备再造烟叶时采用了自制细菌纤维素，主要制备过程为：

（1）将木醋杆菌（ATCC 23770）接种到种子培养基中，30℃震荡培养24小时，获得种子液；

种子培养基：葡萄糖 25 g/L，蛋白胨 3 g/L，酵母浸膏 5 g/L，pH=5.0；

（2）将步骤（1）的种子液接种到发酵培养基中，30℃先震荡培养18小时，后静置培养5~10天，在培养基和空气界面形成凝胶状的细菌纤维素膜，此即为后续制备再造烟叶时的细节纤维原料；

发酵培养基：葡萄糖 25 g/L，蛋白胨 3 g/L，酵母浸膏 5 g/L，pH=4-6。

再造烟叶的制备过程，具体包括如下步骤：

（1）对烟草原料进行浸提，浸提后固体物料备用；所述烟草原料具体为烟末和梗末；具体操作如下：

取烟梗、烟末各30 kg（原料同前述对照样），用6倍质量的水，在55℃浸提30min后挤干，反复三次；将浸提后固体物料离心脱水后用于后续打浆；

同时将所收集浸提液浓缩到波美度26，作为涂布液备用；

（2）细菌纤维素预处理，将细菌纤维素原料用去离子水先洗涤1~2遍，然后用1%的NaOH溶液煮沸后，再用去离子水洗涤至中性，获得相应的细菌纤维素膜；

采用标准纤维解离设备在10000转条件下将细菌纤维素膜解离40 min，获得细菌纤维素悬浮液；

（3）打浆与搀兑，将步骤（2）中细菌纤维素悬浮液与步骤（1）中浸提后固体物料混合均匀后，进行打浆操作；

混合时，控制细菌纤维素干重占烟草原料干重的2%；

将混合后的原料加水配成4% 浓度的浆液在低浓磨中打浆，至叩解度26SR，湿重3；

（4）抄片、干燥、涂布；将步骤（3）中制好的浆料，在抄片机上进行抄片，真空滤水烘干，制备片基；再将步骤（1）中浸提液浓缩制得的涂布液涂布于片基之上，烘干后获得再造烟叶，将此实施例所制备再造烟叶记为再造烟叶产品1#。

实施例2~4

与实施例1细菌纤维素原料相同，按照同样方法制备再造烟叶，但调整细菌纤维素干重占烟草原料干重分别为4%、6%、8%，所制备再造烟叶产品分别记为2#、3#、4#。

实施例5

与实施例1细菌纤维素原料相同，按照同样方法制备再造烟叶，调整细菌纤维素干重占烟草原料干重分别为4%，同时加入阔叶木纤维作为外加纤维，阔叶木纤维用量为烟草原料干重的6%，所制备再造烟叶产品记为5#（相当于部分替代现有技术中外加纤维）。

对上述对照样及不同实施例中所制备再造烟叶产品的物理指标进行检测，同时进行感官性能评价，具体结果如下表所示：

。

对上表数据数据分析可以看出，通过采用细菌纤维素来部分或完全替代现有木质纤维时，对于再造烟叶的物理性能指标没有明显影响，甚至可以通过添加量的适当调整，来强化或减弱其部分性能指标，但对于降低现有再造烟叶中的木质杂气效果十分明显，并可明显降低再造烟叶的刺激性，表现出较好的应用潜力。

Claims (4)

1.利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法，其特征在于，用于部分或完全替代抄纸法再造烟叶制备时打浆过程中的外加纤维；具体方法包括如下步骤：

（1）对烟草原料进行浸提，浸提后固体物料备用；所述烟草原料具体为烟末和梗末；

（2）细菌纤维素预处理，将细菌纤维素原料用去离子水先洗涤1~2遍，用0.5~2%的NaOH溶液煮沸后，用去离子水清洗至中性，采用标准纤维解离设备进行细菌纤维素解离后得到悬浮液；

所述细菌纤维素原料，通过如下制备方法制备获得：

（a）将木醋杆菌ATCC 23770接种到种子培养基中，30℃震荡培养24小时，获得种子液；

种子培养基：葡萄糖 25 g/L，蛋白胨 3 g/L，酵母浸膏 5 g/L，pH=5.0；

（b）将步骤（a）的种子液接种到发酵培养基中，30℃先震荡培养18小时，后静置培养5~10天，在培养基和空气界面形成凝胶状的细菌纤维素膜，此即为后续制备再造烟叶时的细菌纤维素原料；

发酵培养基：葡萄糖 25 g/L，蛋白胨 3 g/L，酵母浸膏 5 g/L，pH=4-6；

（3）打浆与搀兑，将步骤（2）中细菌纤维素与步骤（1）中浸提后固体物料分别单独打浆再进行掺兑并混合均匀，或者先混合均匀后再进行打浆操作；

以干重计，控制细菌纤维干重占烟草原料干重的0.5%~10%；

（4）抄片、干燥、涂布；将步骤（3）中制好的浆料，在抄片机上进行抄片，真空滤水烘干，制备片基；再将步骤（1）中浸提液浓缩制得的涂布液涂布于片基之上，烘干后获得再造烟叶。

2.如权利要求1所述利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法，其特征在于，细菌纤维用量为烟草原料2%~8%的质量比例。

3.如权利要求2所述利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法，其特征在于，细菌纤维用量为烟草原料4%或6%的质量比例。

4.利用权利要求1~3任一项所述利用细菌纤维素改善再造烟叶质量的方法所制备再造烟叶。

Images