CN109730350A - 使用Fe-CA/H2O2仿酶体系提升造纸法再造烟叶品质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使用Fe‑CA/H2O2仿酶体系提升造纸法再造烟叶品质的方法，包括步骤一、将烟草原料加水混合均匀后加热提取，后进行过滤，得到提取液固形物和提取液，将所述提取液加料精制后浓缩，得到涂布液；步骤二、提取液固形物按现有工艺进行制浆，打浆得到叩后浆料，制浆后进行仿酶处理：浆浓4％～6％，加入铁系仿酶和H2O2形成Fe‑CA/H2O2仿酶体系，处理温度50～80℃，时间20～60min；步骤三、按现有工艺与外加纤维混合，进行抄造成型得到再造烟叶基片，再经涂布液涂布、干燥、分切工序得到造纸法再造烟叶。本发明在降低木质素的同时提升基片亮度，最终改善造纸法再造烟叶薄片外观色泽并提升吸味品质。
Description
技术领域
本发明涉及造纸法再造烟叶领域，具体是一种使用Fe-CA/H2O2仿酶体系提升造纸法再造烟叶品质的方法。
背景技术
造纸法再造烟叶主要是以在卷烟加工过程中的烟草废弃料如烟末、烟梗、烟叶碎片等为原料，经过重新组合加工而成，再造烟叶生产方法是将烟梗、烟末和烟碎等原料用水提取后，将可溶物与不可溶物提取分离，将不可溶物烟草纤维进行磨浆处理再加上木浆纤维，然后抄造成为基片；可溶物提取液经过精制、浓缩和加香加料调配成涂布液；然后将涂布液施涂还原到烟草基片上，经干燥、分切制成再造烟叶。再造烟叶最大限度地利用了烟草原料，减少了烟草行业的原料消耗,降低了成本，而且质量稳定、焦油含量低且填充值高的再造烟叶作为卷烟的重要配方组成，在降焦减害，固化卷烟风格等方面发挥了非常重要的作用。我国再造烟叶的研究和生产已有10多年，目前，国内再造烟叶在产品质量方面与国外产品仍然存在一定差距，如在外观方面国内再造烟叶的色泽不均匀，颜色发暗，与天然烟叶存在明显差异。
目前，改善造纸法再造烟叶色泽主要通过外加天然提取色素、去除提取液中色泽不利物和氧化脱色。但这些方法存在着色能力差、价格高、选择性差等缺陷，对产品的内在品质及风味均有不利影响。
为了发展新型的生物漂白技术，适应环境保护的要求，越来越多的研究学者致力于仿酶体系的研究。仿酶是可以模拟生物酶特定功能的非蛋白质分子或分子集合体，仿酶较生物酶更稳定，结构更简单，又可以表现出生物酶的特定功能。
铁卟啉化合物催化氧化木质素的机理同木质素过氧化物酶相似。H2O2首先将铁(Ⅲ)氧化为氧络铁(Ⅳ)原卟Ⅱ阳离子自由基，然后与木质素基质提供的电子相结合，还原到铁(Ⅲ)态。其反应机理如图1所示。
铁卟啉化合物的结构与木质素过氧化氢酶十分相似，也因此表现出相对较高的催化特性。铁卟啉化合物作为仿酶体系进行催化研究有十分广阔的应用前景，也具有十分重大的理论意义，现在也已成为仿酶催化体系中研究学者非常感兴趣的领域。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，采用环境友好型的漂白技术漂白的方法，通过Fe-CA/H H2O2仿酶体系对叩解后浆料进行处理，在降低木质素的同时提升基片亮度，最终改善造纸法再造烟叶薄片外观色泽并提升吸味品质。
本发明提供的一种改善造纸法再造烟叶外观色泽并提升品质的方法，包括如下步骤：
步骤一、将烟草原料加水混合均匀后加热提取，后进行过滤，得到提取液固形物和提取液，其中提取温度为68-70℃，时间为40-45min，将所述提取液加料精制后浓缩，得到涂布液；
步骤二、提取液固形物按现有工艺进行制浆，打浆得到叩后浆料，打浆度为20～30°SR，制浆后进行仿酶处理：浆浓4％～6％，加入铁系仿酶和H2O2形成Fe-CA/H2O2仿酶体系，处理温度50～80℃，时间20～60min；
步骤三、按现有工艺与外加纤维混合，进行抄造成型得到再造烟叶基片，再经涂布液涂布、干燥、分切工序得到造纸法再造烟叶。
进一步的，所述烟草原料为烟梗、烟叶、烟末中的一种或几种的混合，其中烟梗、烟叶、烟末、水的质量比为1∶1∶1.5∶20。
进一步的，所述铁系仿酶为0.2mol/LFeSO4·7H2O与0.2mol/L多元羧酸按一定摩尔比例混合，其中FeSO4：Fe-EDTA(EDTA的铁系盐)的摩尔比为1:5。
进一步的，铁系仿酶与叩后浆料绝干质量比为1～5∶100，H2O2与叩后浆料绝干质量比为1～3∶100，pH为6.0。
进一步的，为使漂液均匀分布，仿酶处理反应在聚乙烯塑料袋中进行，每10min揉搓一次。
本发明相对于现有技术，具有以下优点：
采用新型的生物漂白技术，使用Fe-CA/H2O2仿酶体系处理浆料，脱除浆料中木质素，同时提高再造烟叶基片的亮度，漂白度的稳定性好，不易返黄，漂白过程对纤维的损伤少、回收率高工艺适应性强，过氧化氢在漂白的同时还具有消毒、杀菌作用，最终改善造纸法再造烟叶薄片外观色泽并提升吸味品质。
本发明工艺条件简单，可保留现有工艺技术，直接使用现有生产设备，无需改造，具有较好的使用条件，可有效节能减排、减少环境污染。
附图说明
图1为铁系仿酶催化氧化木素过程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。但它们并不是对本发明的限定。以下通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例一：
一种改善造纸法再造烟叶外观色泽并提升品质的方法，包括如下步骤：
步骤一、将烟草原料加水混合均匀后加热提取，后进行过滤，得到提取液固形物和提取液，其中提取温度为70℃，时间为40min，将所述提取液加料精制后浓缩，得到涂布液；
步骤二、提取液固形物按现有工艺进行制浆，打浆得到叩后浆料，打浆度为30°SR，制浆后进行仿酶处理：浆浓5％，加入铁系仿酶和H2O2形成Fe-CA/H2O2仿酶体系，处理温度50℃，时间20min，所述铁系仿酶为0.2mol/LFeSO4·7H2O与0.2mol/L多元羧酸按一定摩尔比例混合，其中FeSO4：Fe-EDTA(EDTA的铁系盐)的摩尔比为1:5，其中铁系仿酶与叩后浆料绝干质量比为3:100，H2O2与叩后浆料绝干质量比为1:100。反应在聚乙烯塑料袋中进行。为使漂液均匀分布，每10min揉搓一次。
步骤三、按现有工艺与外加纤维混合，进行抄造成型得到再造烟叶基片，再经涂布液涂布、干燥、分切工序得到造纸法再造烟叶，涂布率为36％，采用热风干燥。
经检测，实施例一中样品中木质素含量从(未处理样品)3.60％降至1.94％，去除率为46.11％。
实施例二：
一种改善造纸法再造烟叶外观色泽并提升品质的方法，包括如下步骤：
步骤一、将烟草原料加水混合均匀后加热提取，后进行过滤，得到提取液固形物和提取液，其中提取温度为70℃，时间为40min，将所述提取液加料精制后浓缩，得到涂布液；
步骤二、提取液固形物按现有工艺进行制浆，打浆得到叩后浆料，打浆度为30°SR，制浆后进行仿酶处理：浆浓5％，加入铁系仿酶和H2O2形成Fe-CA/H2O2仿酶体系，处理温度65℃，时间40min，所述铁系仿酶为0.2mol/LFeSO4·7H2O与0.2mol/L多元羧酸按一定摩尔比例混合，其中FeSO4：Fe-EDTA(EDTA的铁系盐)的摩尔比为1:5，其中铁系仿酶与叩后浆料绝干质量比为4:100，H2O2与叩后浆料绝干质量比为1:100。反应在聚乙烯塑料袋中进行。为使漂液均匀分布，每10min揉搓一次。
步骤三、按现有工艺与外加纤维混合，进行抄造成型得到再造烟叶基片，再经涂布液涂布、干燥、分切工序得到造纸法再造烟叶，涂布率为36％，采用热风干燥。
经检测，实施例二中样品中木质素含量从(未处理样品)3.60％降至1.52％，去除率为57.77％。
实施例三：
一种改善造纸法再造烟叶外观色泽并提升品质的方法，包括如下步骤：
步骤一、将烟草原料加水混合均匀后加热提取，后进行过滤，得到提取液固形物和提取液，其中提取温度为80℃，时间为60min，将所述提取液加料精制后浓缩，得到涂布液；
步骤二、提取液固形物按现有工艺进行制浆，打浆得到叩后浆料，打浆度为30°SR，制浆后进行仿酶处理：浆浓5％，加入铁系仿酶和H2O2形成Fe-CA/H2O2仿酶体系，处理温度80℃，时间60min，所述铁系仿酶为0.2mol/LFeSO4·7H2O与0.2mol/L多元羧酸按一定摩尔比例混合，其中FeSO4：Fe-EDTA(EDTA的铁系盐)的摩尔比为1:5，其中铁系仿酶与叩后浆料绝干质量比为5:100，H2O2与叩后浆料绝干质量比为2:100。反应在聚乙烯塑料袋中进行。为使漂液均匀分布，每10min揉搓一次。
步骤三、按现有工艺与外加纤维混合，进行抄造成型得到再造烟叶基片，再经涂布液涂布、干燥、分切工序得到造纸法再造烟叶，涂布率为36％，采用热风干燥。
经检测，实施例三中样品中木质素含量从(未处理样品)3.60％降至1.49％，去除率为58.61％。
将3组实施案例和原工艺生产样，恒温恒湿(22℃、60％RH)处理24小时，制样进行评吸和色度检测。
表1造纸法再造烟叶感官质量评价表
评吸委员会5人对样品进行了评吸，结果如表1所示，一致认为经过以上实施例中方法处理的造纸法再造烟叶较原工艺生产样，无明显刺激性和木质气息，杂气、灼烧感略有减小。
表2颜色分析相关指标
| 样品编号 | L | a | b | △E |
| 原样 | 45.74 | 10.26 | 22.54 | 0 |
| 实施例一 | 50.26 | 9.14 | 23.06 | 4.69 |
| 实施例二 | 53.67 | 8.43 | 23.24 | 8.17 |
| 实施例三 | 54.02 | 8.13 | 23.29 | 8.58 |
备注：
表2中L代表亮度，范围在0—100，最暗为0，最亮为100；a是由绿到红的色彩变化，范围在-128—+128，纯绿为负128，纯红为正128，之间分为256级。b是由蓝到黄的色彩变化，范围在-128—+128，纯蓝为负128，纯黄为正128，之间分为256级。
由表2中结果可知，实施案例中再造烟叶的亮度较原样有所提高，能有效改善原样发暗问题，红色有明显降低，而黄色变化不明显，说明处理后，再造烟叶基片颜色有明显改善。
综上所述，本发明在维持现有造纸法再造烟叶工艺的基础上，在制浆阶段之后，通过铁卟啉化合物Fe-CA/与H2O2形成的仿酶体系处理浆料，提高再造烟叶基片的亮度，减少木质素含量，最终改善造纸法再造烟叶薄片外观色泽并提升吸味品质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种使用Fe-CA/H2O2仿酶体系提升造纸法再造烟叶品质的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将烟草原料加水混合均匀后加热提取，后进行过滤，得到提取液固形物和提取液，其中提取温度为68-70℃，时间为40-45min，将所述提取液加料精制后浓缩，得到涂布液；
步骤二、提取液固形物按现有工艺进行制浆，打浆得到叩后浆料，打浆度为20～30°SR，制浆后进行仿酶处理：浆浓4％～6％，加入铁系仿酶和H2O2形成Fe-CA/H2O2仿酶体系，处理温度50～80℃，时间20～60min；
步骤三、按现有工艺与外加纤维混合，进行抄造成型得到再造烟叶基片，再经涂布液涂布、干燥、分切工序得到造纸法再造烟叶。
2.如权利要求1所述的使用Fe-CA/H2O2仿酶体系提升造纸法再造烟叶品质的方法，其特征在于：所述烟草原料为烟梗、烟叶、烟末中的一种或几种的混合，其中烟梗、烟叶、烟末、水的质量比为1∶1∶1.5∶20。
3.如权利要求1所述的使用Fe-CA/H2O2仿酶体系提升造纸法再造烟叶品质的方法，其特征在于：所述铁系仿酶为0.2mol/LFeSO4·7H2O与0.2mol/L多元羧酸按一定摩尔比例混合，其中FeSO4：Fe-EDTA(EDTA的铁系盐)的摩尔比为1:5。
4.如权利要求1所述的使用Fe-CA/H2O2仿酶体系提升造纸法再造烟叶品质的方法，其特征在于：铁系仿酶与叩后浆料绝干质量比为1～5∶100，H2O2与叩后浆料绝干质量比为1～3∶100，pH为6.0。
5.如权利要求1所述的使用Fe-CA/H2O2仿酶体系提升造纸法再造烟叶品质的方法，其特征在于：仿酶处理反应在聚乙烯塑料袋中进行，每10min揉搓一次。
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