CN111248486A - 采用填料作为美拉德反应物载体提高再造烟叶品质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用填料作为美拉德反应物载体提高造纸法再造烟叶产品品质的方法，用于改善现有技术中再造烟叶感官品质；具体地，本发明提供一种用于提高造纸法再造烟叶产品品质的美拉德反应组合物，该组合物按照重量份数计包括1～10份氨基酸、10份醛糖以及5～40份复合填料，其中，所述的复合填料为具有孔隙的碳酸钙和硅藻土。

Description

采用填料作为美拉德反应物载体提高再造烟叶品质的方法

技术领域

本发明涉及造纸法再造烟叶领域，尤其是涉及一种采用填料作为美拉德反应物载体提高造纸法再造烟叶产品品质的方法。

背景技术

再造烟叶是指利用烟末、烟梗、碎烟片等在卷烟过程中的废弃烟草物质为原料制成片状或丝状的再生产品，用作卷烟填充料。再造烟叶起源于20世纪50年代，其发展经历了辊压法-稠浆法-造纸法3个阶段。造纸法再造烟叶与目前生产的辊压法、稠浆法再造烟叶相比具有独特的优点，包括密度小、填充值高；耐机械加工性能好，成丝率高；燃烧速度快、焦油释放量低；产品可塑性好等。目前各生产企业采用的工艺略有不同，基本上是将典型的两步法略做改进，梗、末均用水萃取，萃取后的烟末烟梗经混合打浆处理后，将浆料送到抄纸机上抄造成形，两种萃取液经过浓缩等手段处理后，配制混合再涂布到薄片片基上。其主要工序包括有原料预处理、萃取、浓缩、制浆、抄造、涂布、后处理等。

虽然在卷烟中填加适量的再造烟叶可以最大限度地节省烟叶原料，有效降低卷烟成本；另一方面可以在一定程度上使卷烟的物理性能和化学成分按人们的意愿或要求得到调整和改善，从而有助于卷烟内在品质的提高。但是与传统烟丝相比，其口感还是存在一定问题，表现最为明显的就是木质气较明显，刺激性难以掩盖，因此添加比例一般都不高。陈祖刚等对国内外造纸法薄片工艺与品质比较(《烟草科技》，2002)，其研究发现进口薄片木质气较轻，有一定的烟草本香，刺激性较小，略带一点纸质味，而国产相对要差些；在进口薄片中重要致香成分含量明显要高于国产薄片。邱晔等对国内外造纸法烟草薄片的烟气主要有害物释放量研究及其烟气危害性评估(《现代科学仪器》2010)，结果表明国产造纸法烟草薄片CO/焦油比值较高，同时苯酚、氨、及NNK释放量相对较低，而进口产品则表现为苯并[a]芘与CO释放量低。可以说，国产再造烟叶与国外相比在降焦减害技术上相差不大，但是在内在抽吸品质上与国外相比仍存在一定差距。

美拉德反应物种类繁多，香味各异，作为增香剂在烟制品中被广泛应用。通常可以通过选择恰当的反应底物，控制反应条件、反应时间和反应环境来制取。加入反应物后不会引起焦油量明显上升，不会给口感和其他品质带来不利影响。在再造烟叶生产过程中，为了提高灰分含量，通常要添加一定比例的填料进而提高再造烟叶物理性能、吸液性能及外观性能等，并且改善基片的抽吸品质。此外在再造烟叶基片抄造过程中添加填料还能降低企业生产成本，同时纤维组分的减少还能相应的降低烟气有害成分的释放。目前国内外厂家在制浆抄造过程中基本都使用碳酸钙作为填料。因此，本发明首先考虑将具有不同粒径及内部具有孔隙的填料与氨基酸和糖等反应原料一起进行美拉德反应，最后将负载美拉德反应产物的填料悬浮液涂布在再造烟叶基片上。所提供的一种采用填料作为美拉德反应物载体提高造纸法再造烟叶产品品质的方法为国内研发再造烟叶及提高感官品质提供参考。

发明内容

本发明旨在提供一种采用填料作为美拉德反应物载体提高造纸法再造烟叶产品品质的方法，用于改善现有技术中再造烟叶感官品质。

基于以上目的，第一方面，本发明提供一种用于提高造纸法再造烟叶产品品质的美拉德反应组合物，该组合物按照重量份数计包括1～10份氨基酸、10份醛糖以及5～40份复合填料，其中，所述的复合填料为具有孔隙的碳酸钙和硅藻土。

在一些优选实施方式中，所述的氨基酸选自赖氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、甘氨酸中的至少一种。

在一些优选实施方式中，所述的醛糖为果糖和/或葡萄糖。

在一些优选实施方式中，所述的碳酸钙粒径范围为10-40μm，硅藻土粒径为5-50μm。

第二方面，本发明提供用于提高造纸法再造烟叶产品品质的美拉德反应物，将上述所述的反应组合物溶解于丙二醇和水溶解成溶液，调节pH至7～8，倒入美拉德反应瓶中，在60-130℃下进行美拉德反应6-10h，产物静置后获得美拉德反应物。

在一些优选实施方式中，所述的丙二醇与水的重量比例为：1:1～10。

第三方面，本发明提供一种提高再造烟叶品质的方法，该方法包括如下步骤：

将上述所述的美拉德反应物加入再造烟叶涂布液中；将涂布液涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片制备成再造烟叶成品。

在一些优选实施方式中，所述的美拉德反应物的质量添加比例占再造烟叶涂布液的5～20％。

在一些具体实施例中，所述的涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上。

在本发明一些具体实施例中，提供一种提高再造烟叶品质的方法，该方法具体包括吐下步骤：

1)通过以上方法获得美拉德反应物；

2)将烟草原料分别加水萃取；

所述的烟草原料为烟梗、烟末、碎烟叶、烟灰。

3)将(2)中萃取完后的浆料分别经双螺旋挤浆机、600高浓盘磨、单螺旋压榨机等进行固液分离，固相浆料进入750高浓盘磨后进入浆池，最后经流浆箱抄造等到再造烟叶基片。

4)将(2)中萃取完收集的液相提取物经过除杂浓缩以及醇化加料步骤制备成再造烟叶涂布液。

5)将(1)中的美拉德反应物按一定比例加入再造烟叶涂布液(4)中；

所述的美拉德反应物添加比例为5-20％。

6)将步骤(5)中的涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片制备成再造烟叶成品。

本发明具有如下有益效果：

本发明所提供的在美拉德反应中加入填料所制备的涂布液，与传统涂布液相比，最直观的作用是改善了再造烟叶的抽吸口感。尤其当填料与美拉德反应物的比例为上述提及优选添加量时，对再造烟叶的感官品质有了很大的改善。其次由于碳酸钙粒径小于硅藻土，且硅藻土孔隙高于碳酸钙，可以将部分粒径小的碳酸钙吸附在硅藻土大孔隙内，从而提高填料的留着率，不仅可以调节卷烟燃烧状态，而且还能调节卷烟抽吸口感。

本发明方法处理工艺简单，能够很好地满足再造烟叶生产工艺的要求，可直接进行放大批量生产，具有很好的工业化应用前景。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明做进一步详细的描述，但所述实施例不构成对本发明的限制。

对照例1与实施例1～6所涉及的复合填料采用硅藻土和碳酸钙复合填料，硅藻土和碳酸钙的质量比为1：1，硅藻土粒径为5.02～46.43μm，d50为23.44μm，表面积平均粒径D(3,2)为11.97μm，碳酸钙粒径为1.71～36.13μm，d50为11.34μm，表面积平均粒径D(3,2)为1.42μm；。

对照例3所涉及的填料采用碳酸钙，碳酸钙粒径为1.71～36.13μm，d50为11.34μm，表面积平均粒径D(3,2)为1.42μm。

空白例

1)将烟草原料分别加水萃取；

所述的烟草原料包括烟梗、烟末、碎烟叶、烟灰。

2)将(1)中萃取完后的浆料分别经双螺旋挤浆机、600高浓盘磨、单螺旋压榨机等进行固液分离，固相浆料进入750高浓盘磨后进入浆池，最后经流浆箱抄造等到再造烟叶基片。

3)将(1)中萃取完收集的液相提取物经过除杂浓缩以及醇化加料步骤制备成再造烟叶涂布液。

4)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

5)感官评吸结果表明烟气均匀性较好、香气量较足、烟香较为透发、烟雾量足、刺激性尚可、杂气略显。

其中，实施例1～6使用的再造烟叶涂布液与再造烟叶基片采用空白例的方法获得。

对照例1(参照CN107006888B公开的实施例)

1)将烟草原料按烟梗：烟末：碎烟叶按5：4：1质量比取样，将烟末和碎烟叶混合后加水萃取，萃取后得到混合末物料；烟梗单独加水萃取，萃取后得到烟梗物料。萃取的工艺条件为：烟草原料与水配比为1：6，pH 4～6，萃取温度50℃，萃取时间2～3h；

2)混合末物料进行固液分离，分离后的固相物料进行粗磨制成混合末浆料；烟梗物料经预磨后进行固液分离，分离后的固相物料进行粗磨制成烟梗浆料。将混合末浆料和烟梗浆料合并得混合固相浆料，混合固相浆料经过进一步细磨后进入高浓稳浆箱，以浆料绝干量的4％加入复合填料，高速搅拌混合2～3分钟，搅拌速率为1000r/min，最后进入流浆箱抄造得到再造烟叶基片；各分离后的水相物料合并后经过除杂浓缩制备成涂布液；

3)将涂布液涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片制备成再造烟叶成品。

对照例2

1)取2g半胱氨酸、6g果糖，加入40g丙二醇和200g水形成溶液；调节溶液pH至7.4后，倒入美拉德反应瓶中，在80℃下加热发生美拉德反应8小时，反应结束后静置待用；

2)将美拉德反应物按5％比例加入再造烟叶涂布液中；

3)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

对照例3

1)取2g半胱氨酸、6g果糖和40g填料，加入40g丙二醇和200g水形成溶液。调节溶液pH至7.4后，倒入美拉德反应瓶中，在80℃下加热发生美拉德反应8小时，反应结束后静置待用；

2)将美拉德反应物按5％比例加入再造烟叶涂布液中；

3)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

实施例1

1)取2g半胱氨酸、6g果糖和40g复合填料，加入40g丙二醇和200g水形成溶液。调节溶液pH至7.4后，倒入美拉德反应瓶中，在80℃下加热发生美拉德反应8小时，反应结束后静置待用；

2)将美拉德反应物按5％比例加入再造烟叶涂布液中；

3)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

4)感官评吸结果表明烟气均匀性较好、香气量足、香气质较好、烟香较为透发、烟雾量足、协调性较好。

实施例2

1)取2g苯丙氨酸、6g葡萄糖糖和30g复合填料，加入40g丙二醇和200g水形成溶液。调节溶液pH至7.4后，倒入美拉德反应瓶中，在100℃下加热发生美拉德反应10小时，反应结束后静置待用；

2)将美拉德反应物按10％比例加入再造烟叶涂布液中；

3)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

4)感官评吸结果表明烟气均匀性较好、香气量较足、烟香较为透发、烟雾量足、协调性好。

实施例3

1)取2g赖氨酸、8g果糖和30g复合填料，加入40g丙二醇和200g水形成溶液。调节溶液pH至7.4后，倒入美拉德反应瓶中，在110℃下加热发生美拉德反应8小时，反应结束后静置待用；

2)将美拉德反应物按15％比例加入再造烟叶涂布液中；

3)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

4)感官评吸结果烟气均匀性好、香气量较足、烟香较透发、烟雾量较足、协调性较好。

实施例4

1)取2g脯氨酸、10g葡萄糖糖和20g复合填料，加入40g丙二醇和200g水形成溶液。调节溶液pH至7.4后，倒入美拉德反应瓶中，在120℃下加热发生美拉德反应6小时，反应结束后静置待用；

2)将美拉德反应物按20％比例加入再造烟叶涂布液中；

3)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

4)感官评吸结果表明烟气均匀性较好、香气量足、烟香透发、烟雾量足、协调性较好。

实施例5

1)取2g甘氨酸、8g果糖和30g复合填料，加入40g丙二醇和200g水形成溶液。调节溶液pH至7.4后，倒入美拉德反应瓶中，在130℃下加热发生美拉德反应8小时，反应结束后静置待用；

2)将美拉德反应物按10％比例加入再造烟叶涂布液中；

3)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

4)感官评吸结果表烟气均匀性好、香气量足、烟香较为透发、烟雾量足、协调性较好。

实施例6

1)取2g缬氨酸、6g葡萄糖糖和40g复合填料，加入40g丙二醇和200g水形成溶液。调节溶液pH至7.4后，倒入美拉德反应瓶中，在100℃下加热发生美拉德反10小时，反应结束后静置待用；

2)将美拉德反应物按5％比例加入再造烟叶涂布液中；

3)将涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片等制备成再造烟叶成品。

4)感官评吸结果表明烟气均匀性较好、香气量较足、烟香透发、烟雾量足、协调性好。

试验例

通过感官评价试验，测试空白例，对照例1～3，实施例1～6再造烟叶的品质：

感官评价试验方法：将再造烟叶成品经切丝、卷制制成烟支；烟支样品的抽取按照GB/5606.1—2005进行；评吸前按照GB/T 16447—2004调节评吸试样水分；感官评价打分规则根据造纸法再造烟叶的特点(例如香气量较烤烟不足，杂气较烤烟大，余味较烤烟差)，结合经验，从香气特征、烟气特征、口感特征等方面对其进行感官评价，其中在对香气特性、烟气特性、杂气特性、灼烧感、干燥感及残留指标制定出造纸法再造烟叶感官评价打分表，结果如表1所示：

表1感官评价结果

通过以上方法可以获知，通过将填料与美拉德反应配合，可以显著提高感官品质，其二者产生了协同作用，对提高再造烟叶品质有了显著的改善。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中再造烟叶感官品质缺陷而具有工业化应用前景。所述实例不仅是文中氨基酸、醛糖及填料所提比例，而且适用于三者之间任意比例配制。

以上对本发明一种采用填料作为美拉德反应物载体提高造纸法再造烟叶产品品质的方法进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于提高造纸法再造烟叶产品品质的美拉德反应组合物，其特征在于，该组合物按照重量份数计包括1～10份氨基酸、10份醛糖以及5～40份复合填料，其中，所述的复合填料为具有孔隙的碳酸钙和硅藻土。

2.如权利要求1所述的反应组合物，其特征在于，所述的氨基酸选自赖氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、甘氨酸中的至少一种。

3.如权利要求1所述的反应组合物，其特征在于，所述的醛糖为果糖和/或葡萄糖。

4.如权利要求1所述的反应组合物，其特征在于，所述的碳酸钙粒径范围为10-40μm，硅藻土粒径为5-50μm。

5.用于提高造纸法再造烟叶产品品质的美拉德反应物，其特征在于，将权利要求1～4任意一项所述的反应组合物溶解于丙二醇和水溶解成溶液，调节pH至7～8，倒入美拉德反应瓶中，在60-130℃下进行美拉德反应6-10h，产物静置后获得美拉德反应物。

6.如权利要求5所述的美拉德反应物，其特征在于，所述的丙二醇与水的重量比例为：1:1～10。

7.一种提高再造烟叶品质的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

将权利要求5或6所述的美拉德反应物加入再造烟叶涂布液中；将涂布液涂布在再造烟叶基片上，经过烘箱干燥、烘筒加香、最后切片制备成再造烟叶成品。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的美拉德反应物的质量添加比例占再造烟叶涂布液的5～20％。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的涂布液按38％(按绝干浆料计)涂布在再造烟叶基片上。

10.如权利要求7～9所述的方法制备获得的再造烟叶。