CN110833202A - 一种提高烟梗雾化剂吸收的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加热不燃烧烟草制品技术领域，尤其涉及一种提高烟梗雾化剂吸收的方法。其包括以下步骤：制备雾化剂；将烟梗进行蒸汽爆破处理；将步骤制得的雾化剂喷洒在得到的经爆破膨胀的烟梗表面；将混有雾化剂的烟梗冷冻干燥；平衡烟梗的水分，得到充分吸收雾化剂的烟梗。本发明首先通过蒸汽爆破技术对烟梗内部微结构产生破坏，利用烟梗迅速回温并处于结构膨胀状态时快速吸收雾化剂，使雾化剂可以充分进入烟梗表面的气孔中，提高对雾化剂的吸附效果；然后采用冷冻干燥工艺在低温环境下除水分的同时，最大限度的保留雾化剂，保证了抽吸过程中的烟雾量和烟雾均匀度。
Description
技术领域
本发明涉及加热不燃烧烟草制品技术领域，尤其涉及一种提高烟梗雾化剂吸收的方法。
背景技术
低温卷烟，也叫加热不燃烧卷烟，其通过外部热源对烟草物质进行加热，烟草物质中的雾化介质、香味成分和外加香通过加热产生类似于传统卷烟燃吸的烟雾，使消费者得到生理满足感。加热不燃烧卷烟作为一种新类型的烟草制品，通过特殊的加热源对烟草物料进行加热，从原理上改变了传统卷烟的燃烧方式，大大减少了烟草高温裂解燃烧产生的有害气体，测流烟气和环境烟气也大幅度降低。由于加热不燃烧烟草制品的受热温度一般低于350℃，普遍存在烟雾量小、感官感受的问题，现有技术主要通过提高雾化剂的比例来提升烟雾量。
烟梗由于质地紧密，常用雾化剂粘度较大，常规处理工艺中，雾化剂难以施加，局限了梗丝的使用。通常使用时需要对梗丝进行粉碎处理，为后续生产组织带来麻烦。因此，开发出一种提高雾化剂在传统烟梗原料的吸收，产生大量的烟雾的方法，利于加热不燃烧烟草制品的发展。
发明内容
本发明要解决上述问题，提供一种提高烟梗雾化剂吸收的方法。
本发明解决问题的技术方案是，提供一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，包括以下步骤：
（1）制备雾化剂；
（2）将烟梗进行蒸汽爆破处理；
（3）将步骤（1）制得的雾化剂喷洒在步骤（2）得到的经爆破膨胀的烟梗表面；优选地，需要将雾化剂迅速喷洒在烟梗表面；
（4）将混有雾化剂的烟梗冷冻干燥；
（5）平衡步骤（4）得到的烟梗的水分，得到充分吸收雾化剂的烟梗。
本发明首先通过对传统烟梗进行处理 ,在高温、高压蒸汽作用下,使烟梗内部孔隙中的气剧膨胀，产生“爆破”效果，对烟梗内部微结构产生破坏，利用烟梗迅速回温并处于结构膨胀状态时快速吸收雾化剂，使雾化剂可以充分进入烟梗表面的气孔中，提高对雾化剂的吸附效果, 然后喷加雾化剂，并通过破坏后的烟梗微结构将烟梗表面雾化剂吸入细胞内，使烟梗内外得到均匀浸润。然后采用冷冻干燥工艺除去烟梗中的水分，是在低温环境下除水分的同时，最大限度的保留雾化剂。
优选地，将冷冻干燥后的烟梗浸渍在液态CO2中，并一起送入密闭容器，并向容器中通入气态CO2进行加压处理；然后释至常压，容器内大量液态CO2蒸发，剩下的液态CO2温度降至-68℃以下形成干冰；将含有烟梗的干冰粉碎以热气流加热使得干冰升华，得到的烟梗再进行平衡水分步骤。
通过CO2浸渍和膨胀工艺，加深雾化剂浸入烟梗的深度，并最大程度保留雾化剂在烟梗中的留存量。
优选地，步骤（1）中，雾化剂按照质量份，包括山梨糖醇1份、甘油10～20份、丙三醇10～20份、三甘醇二乙酸酯5～10份、硬脂酸甲酯2～4份以及十二烷二酸二甲酯0.5～1份。本发明将多种物质进行优化复配形成一种雾化剂，大幅度降低单一品种雾化剂的使用比例，保证雾化剂受热发烟的条件下，降低黏度，利于烟梗吸收雾化剂。
优选地，步骤（2）中，蒸汽爆破的温度为30～60℃、蒸汽爆破时间小于0.01秒、蒸汽压力为0.3～0.8MPa，压力保留时间为15～60秒。
优选地，步骤（2）中，蒸汽爆破工作介质为饱和水蒸汽。
优选地，步骤（3）中，雾化剂的施加比为烟梗重量的20～50%。
优选地，步骤（4）中，冷冻干燥的温度为-10～-50℃，真空度为10～30Pa，真空冻干时间为2～10h。
优选地，步骤（4）中，通入CO2加压至30～40kg/cm3。
优选地，步骤（4）中，加压处理2～15min。
优选地，步骤（4）中，热气流温度为310～340℃。
优选地，步骤（5）中，将烟梗传送至储叶柜平衡水分，平衡温度为15～30℃，平衡湿度为6～15%，平衡时间为1～5h。
本发明的有益效果：
1. 采用蒸汽爆破技术对烟梗进行前处理，可以有效破坏烟梗内部微结构，利用烟梗回温并处于结构膨胀状态，可以有效将喷洒在表面的雾化剂吸收入烟梗结构内部。通过破坏后的烟梗微结构将烟叶表面雾化剂吸入细胞内，使烟梗内外得到均匀浸润。
2.采用冷冻干燥工艺去除烟梗中的水分，可以最大限度的保留雾化剂。
3. 通过CO2浸渍和膨胀工艺，加深雾化剂浸入烟梗的深度，并最大程度保留雾化剂在烟梗中的留存量。
4.本方案所提供应用方法可以有效用于现有烟梗加工环节，避免了目前通常采用的将烟梗处理成粉末进而制备成再造烟叶所存在的工序复杂、浪费较大、成本较高的问题。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，并对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，包括以下步骤：
（1）制备雾化剂：按照质量份，将山梨糖醇1份、甘油15份、丙三醇15份、三甘醇二乙酸酯7份、硬脂酸甲酯3份以及十二烷二酸二甲酯0.6份混合均匀制得雾化剂。
（2）将配方烟梗通过皮带和振槽混合均匀，将100g烟梗置于蒸汽爆破设备中，以饱和水蒸气为爆破工作介质，进行蒸汽爆破处理，其蒸汽爆破的温度为35℃、蒸汽爆破时间小于0.01秒、蒸汽压力在0.5MPa，压力保留时间为20秒。
（3）取30g步骤（1）制得的雾化剂装入加料桶中，当配方烟梗经过蒸汽爆破处理后，将雾化剂迅速喷洒在烟梗表面，利用烟梗迅速回温并处于结构膨胀状态时，充分吸收雾化剂。
（4）将混有雾化剂的烟梗于温度-10℃、真空度30Pa条件下冷冻干燥2h。
（5）将得到的烟梗送至储叶柜，于温度20℃和湿度8%的条件下平衡2h，进而可进行后续的常规制丝工序，然后卷制成加热不燃烧烟支。
实施例2
一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，包括以下步骤：
（1）制备雾化剂：按照质量份，将山梨糖醇1份、甘油15份、丙三醇15份、三甘醇二乙酸酯7份、硬脂酸甲酯3份以及十二烷二酸二甲酯0.6份混合均匀制得雾化剂。
（2）将配方烟梗通过皮带和振槽混合均匀，将100g烟梗置于蒸汽爆破设备中，以饱和水蒸气为爆破工作介质，进行蒸汽爆破处理，其蒸汽爆破的温度为35℃、蒸汽爆破时间小于0.01秒、蒸汽压力在0.5MPa，压力保留时间为20秒。
（3）取30g步骤（1）制得的雾化剂装入加料桶中，当配方烟梗经过蒸汽爆破处理后，将雾化剂迅速喷洒在烟梗表面，利用烟梗迅速回温并处于结构膨胀状态时，充分吸收雾化剂。
（4）将混有雾化剂的烟梗于温度-30℃、真空度20Pa条件下冷冻干燥5h后，浸渍在液态CO2中，并一起送入密闭容器。并向容器中通入气态CO2加压至35kg/cm3，维持8min。然后释至常压，容器内大量液态CO2蒸发，剩下的液态CO2温度降至-68.5℃形成干冰，这些干冰充满在烟叶细胞内和细胞间隙中。然后启动容器内搅拌器，将含有烟叶的干冰粉碎成碎块；打开容器底部的阀门，将碎干冰块送入膨胀塔，用325℃的热气流加热，干冰2s内迅速升华。
（5）将得到的烟梗送至储叶柜，于温度20℃和湿度8%的条件下平衡2h，进而可进行后续的常规制丝工序，然后卷制成加热不燃烧烟支。
实施例3
一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，包括以下步骤：
（1）制备雾化剂：按照质量份，将山梨糖醇1份、甘油10份、丙三醇10份、三甘醇二乙酸酯5份、硬脂酸甲酯2份以及十二烷二酸二甲酯0.5份混合均匀制得雾化剂。
（2）将配方烟梗通过皮带和振槽混合均匀，将100g烟梗置于蒸汽爆破设备中，以饱和水蒸气为爆破工作介质，进行蒸汽爆破处理，其蒸汽爆破的温度为30℃、蒸汽爆破时间小于0.01秒、蒸汽压力在0.3MPa，压力保留时间为15秒。
（3）取20g步骤（1）制得的雾化剂迅速喷洒在步骤（2）得到的经爆破膨胀的烟梗表面，利用烟梗迅速回温并处于结构膨胀状态时，充分吸收雾化剂。
（4）将混有雾化剂的烟梗于温度-10℃、真空度10Pa条件下冷冻干燥2h后，浸渍在液态CO2中，并一起送入密闭容器。并向容器中通入气态CO2加压至30kg/cm3，维持2min。然后释至常压，容器内大量液态CO2蒸发，剩下的液态CO2温度降至-68.5℃形成干冰，这些干冰充满在烟叶细胞内和细胞间隙中。然后启动容器内搅拌器，将含有烟叶的干冰粉碎成碎块；打开容器底部的阀门，将碎干冰块送入膨胀塔，用310℃的热气流加热，干冰3s内迅速升华。
（5）将步骤（4）中干冰升华后剩余烟梗送至储叶柜平衡水分，于温度15℃和湿度6%的条件下平衡1h，进而可进行后续的常规制丝工序，然后卷制成加热不燃烧烟支。
实施例4
一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，包括以下步骤：
（1）制备雾化剂：按照质量份，将山梨糖醇1份、甘油20份、丙三醇20份、三甘醇二乙酸酯10份、硬脂酸甲酯4份以及十二烷二酸二甲酯1份混合均匀制得雾化剂。
（2）将配方烟梗通过皮带和振槽混合均匀，将100g烟梗置于蒸汽爆破设备中，以饱和水蒸气为爆破工作介质，进行蒸汽爆破处理，其蒸汽爆破的温度为60℃、蒸汽爆破时间小于0.01秒、蒸汽压力在0.8MPa，压力保留时间为60秒。
（3）取50g步骤（1）制得的雾化剂迅速喷洒在步骤（2）得到的经爆破膨胀的烟梗表面，利用烟梗迅速回温并处于结构膨胀状态时，充分吸收雾化剂。
（4）将混有雾化剂的烟梗于温度-50℃、真空度30Pa条件下冷冻干燥10h后，浸渍在液态CO2中，并一起送入密闭容器。并向容器中通入气态CO2加压至40kg/cm3，维持15min。然后释至常压，容器内大量液态CO2蒸发，剩下的液态CO2温度降至-68.5℃形成干冰，这些干冰充满在烟叶细胞内和细胞间隙中。然后启动容器内搅拌器，将含有烟叶的干冰粉碎成碎块；打开容器底部的阀门，将碎干冰块送入膨胀塔，用340℃的热气流加热，干冰1s内迅速升华。
（5）将步骤（4）中干冰升华后剩余烟梗送至储叶柜平衡水分，于温度30℃和湿度15%的条件下平衡5h，进而可进行后续的常规制丝工序，然后卷制成加热不燃烧烟支。
对比例1
本对比例中，采用本申请实施例1中的雾化剂配方，和常规的烟梗雾化剂吸收的方法，包括以下步骤：
（1）制备雾化剂：按照质量份，将山梨糖醇1份、甘油15份、丙三醇15份、三甘醇二乙酸酯7份、硬脂酸甲酯3份以及十二烷二酸二甲酯0.6份混合均匀制得雾化剂。
（2）将100g烟梗粉碎，加入30g步骤（1）中制备的雾化剂。
（3）将吸收雾化剂的配方烟梗制备丝工序，然后卷制成加热不燃烧烟支。
对比例2
对比例中，采用本申请实施例1中的雾化剂配方，和常规的烟梗雾化剂吸收的方法，包括以下步骤：
（1）制备雾化剂：按照质量份，将山梨糖醇1份、甘油15份、丙三醇15份、三甘醇二乙酸酯7份、硬脂酸甲酯3份以及十二烷二酸二甲酯0.6份混合均匀制得雾化剂。
（2）将100g烟梗粉碎，加入40g步骤（1）中制备的雾化剂。
（3）将吸收雾化剂的配方烟梗制备丝工序，然后卷制成加热不燃烧烟支。
对比例3
对比例中，采用本申请实施例1中的雾化剂配方，和本申请中除去冰冻干燥步骤的雾化剂吸收的方法，包括以下步骤：
（1）制备雾化剂：按照质量份，将山梨糖醇1份、甘油15份、丙三醇15份、三甘醇二乙酸酯7份、硬脂酸甲酯3份以及十二烷二酸二甲酯0.6份混合均匀制得雾化剂。
（2）将配方烟梗通过皮带和振槽混合均匀，将100g烟梗置于蒸汽爆破设备中，以饱和水蒸气为爆破工作介质，进行蒸汽爆破处理，其蒸汽爆破的温度为35℃、蒸汽爆破时间小于0.01秒、蒸汽压力在0.5MPa，压力保留时间为20秒。
（3）取30g步骤（1）制得的雾化剂装入加料桶中，当配方烟梗经过蒸汽爆破处理后，将雾化剂迅速喷洒在烟梗表面，利用烟梗迅速回温并处于结构膨胀状态时，充分吸收雾化剂。
（4）将得到的烟梗直接送至储叶柜，于温度20℃和湿度8%的条件下平衡2h，进而可进行后续的常规制丝工序，然后卷制成加热不燃烧烟支。
针对四个实施例和三个对比例处理后得到的烟丝，通过气相色谱进行雾化剂检测，其雾化剂在烟梗上的理论施加比例和实测吸收比例如表1所示。
表1.
由表1可知，对比例1和对比例2中，采用常规烟叶雾化剂吸收方法，其对雾化剂吸收效果较差，实测雾化剂的吸收率不到50%，与设计目标存在较大差异。而实施例1-4中，实测雾化剂的吸收率达到90%以上，远高于对比例1和对比例2。实施例1和对比例3采用了同样的雾化剂配方，相对于未采用冷冻干燥工艺的对比例3的雾化剂吸收比例而言，采用冷冻干燥工艺的实施例1的雾化剂吸收比例较大。
将四个实施例和三个对比例处理后得到的烟梗制成加热不燃烧烟支成品卷烟进行感官质量整体评价，结果如表2所示。以数值1-5表现烟雾两大小，5最大，1最小。
表2.
由表2可知，在加热不燃烧烟具中，对比例1和对比例2制备的卷烟因为雾化剂吸收量少，烟支受热后产生的烟雾量中等，无法满足消费者对大烟雾的需求，同时因为采用再造烟叶加工技术会引入少量木浆纤维带来不协调的木质杂气。对比例3所仅未采用冷冻干燥工艺制备的卷烟，烟雾量较对比例1-2而言大，较实施例1-4而言小。实施例1-4中，蒸汽爆破技术的使用，提高雾化剂的吸收量，保证烟支受热时大量雾化剂迅速雾化，产生大量烟雾，采用冷冻干燥工艺除去烟梗中的水分，是在低温环境下除水分的同时，最大限度的保留雾化剂。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备雾化剂；
(2)将烟梗进行蒸汽爆破处理；
(3)将步骤（1）制得的雾化剂喷洒在步骤（2）得到的经爆破膨胀的烟梗表面；
(4)将混有雾化剂的烟梗冷冻干燥；
(5)平衡步骤（4）中得到的烟梗的水分，得到充分吸收雾化剂的烟梗。
2.根据权利要求1所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：还包括步骤：将冷冻干燥后的烟梗浸渍在液态CO2中，并一起送入密闭容器，并向容器中通入气态CO2进行加压处理；然后释至常压，容器内大量液态CO2蒸发，剩下的液态CO2温度降至-68℃以下形成干冰；将含有烟梗的干冰粉碎以热气流加热使得干冰升华，得到的烟梗再进行平衡水分。
3.根据权利要求1所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：步骤（1）中，雾化剂按照质量份，包括山梨糖醇1份、甘油10～20份、丙三醇10～20份、三甘醇二乙酸酯5～10份、硬脂酸甲酯2～4份以及十二烷二酸二甲酯0.5～1份。
4.根据权利要求1所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：步骤（2）中，蒸汽爆破工作介质为饱和水蒸汽；蒸汽爆破的温度为30～60℃、蒸汽爆破时间小于0.01秒、蒸汽压力为0.3～0.8MPa，压力保留时间为15～60秒。
5.根据权利要求1所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：步骤（3）中，雾化剂的施加比为烟梗重量的20～50%。
6.根据权利要求1所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：步骤（4）中，冷冻干燥的温度为-10～-50℃，真空度为10～30Pa，真空冻干时间为2～10h。
7.根据权利要求2所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：步骤（4）中，通入CO2加压至30～40kg/cm3。
8.根据权利要求2所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：步骤（4）中，加压处理2～15min。
9.根据权利要求2所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：步骤（4）中，热气流温度为310～340℃。
10.根据权利要求1所述的一种提高烟梗雾化剂吸收的方法，其特征在于：步骤（5）中，将烟梗传送至储叶柜平衡水分，平衡温度为15～30℃，平衡湿度为6～15%，平衡时间为1～5h。
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