CN111820447B - 一种提高梗丝烟草气息的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种提高梗丝烟草气息的加工工艺。其包括以下步骤：将卷烟生产过程中得到的废弃烟叶物料以溶剂提取得到烟草提取液；将烟梗浸渍于所述烟草提取液中，烟梗纤维溶胀；浸渍直至烟梗含水率达到45‑50%；对浸渍后的烟梗进行压梗直至无明水渗透出；对压梗得到的梗片干燥后切丝，得到梗丝。本发明中将烟梗通过烟草提取液浸泡，再低强度处理脱去多余水分进行后序梗丝加工处理，使得烟草提取液中的有效烟草成分留存于梗丝中，增加梗丝中有效致香成分，起到降低杂气、改善香气吃味，提高在卷烟中的应用比例。
Description
技术领域
本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种提高梗丝烟草气息的加工工艺。
背景技术
烟梗是烟草工业的副产物，作为膨胀梗丝添加到卷烟配方中是烟梗利用的主要途径之一，加工良好的梗丝能增加烟丝的填充值，降低成本，提高卷烟的燃烧性，降低烟气焦油量等。重视烟梗及其制品的加工处理可以提高烟草企业的经济效益和卷烟的内在质量，由于烟梗主要成分是一些细胞壁物质以及淀粉、蛋白质等大分子物质，相对烟叶其总糖、总氮、烟碱、焦油量及有效致香成分等较低，在卷烟中应用杂气多而重、香气吃味不足，致使其在卷烟中的大比例利用受到了很大的限制。
为了提高梗丝烟草气息，烟草行业中现有梗丝加工工艺主要依托烟梗本身物理特性进行增温增湿回透、压梗切丝、烘丝干燥等处理，具体为：对筛分后烟梗通过40-60℃热水浸梗10-25s，再在温度28-32℃、湿度65-75%环境储存平衡不少于4h，平衡后烟梗经增温增湿至温度60-70℃、含水率30-33%，进行后序压梗、切梗丝，对切后的梗丝通过120-130℃热风进行高温干燥处理后，贮存待用。现有的处理工艺无法有效改善烟梗本身物质成分组成，难以根本上解决梗丝本身固有不足。
现有技术中针对提高烟梗的吸味开发了各种烟梗处理工艺，比如公开号为CN107951068A的专利文件公开的一种烟梗处理方法，它是将预处理后的烟梗加入乙醇、辛癸酸甘油酯和党参提取物的混合水溶液中共沸，将共沸后的烟梗挤干得挤干烟梗，加入赖氨酸溶液中，搅拌得恒温烟梗再挤干进行微波膨胀，得膨胀烟梗。利用乙醇、辛癸酸甘油酯和党参提取物的混合水溶液对烟梗进行共沸，降低最终所得梗丝烟气的有害物质含量，并提高感官质量，降低梗丝烟气的有害物质含量。再比如公开号为CN102604900A的专利文件公开的烟梗处理复合酶制剂及烟梗处理方法，它是烟梗处理的复合酶制剂，由以下重量百分比的原料组成：中性蛋白酶1％～4％；纤维素酶1％～4％；果胶酶1％～4％；漆酶3％～8％；烟碱脱氢酶1％～2％；及余量的水。上述复合酶制剂利用复合酶系之间的协同效应进行处理烟梗，使烟梗中的梗蜡、油脂、果胶质、淀粉、蛋白质、纤维素和木质素部分降解，使烟梗的结构和组成发生了变化，理化性质也随之变化，进而达到降低香烟的木质气和刺激性气味、改善吸味、提高内在质量与外在品质的目的。这些烟梗处理工艺均是从降低烟梗本身的有害、刺激性物质含量入手，但这就会致使卷烟配方中需要加入较多分量的处理后烟梗，才能达到规定的烟草气息要求，造成卷烟制品克重高却吸味一般的问题。
发明内容
本发明要解决上述问题，提供一种提高梗丝烟草气息的加工工艺。
本发明解决问题的技术方案是，提供一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，包括以下步骤：
（1）将卷烟生产过程中得到的废弃烟叶物料以溶剂提取得到烟草提取液；
（2）将烟梗浸渍于所述烟草提取液中，烟梗纤维溶胀；浸渍直至烟梗含水率达到45-50%；
（3）对浸渍后的烟梗进行压梗直至无明水渗透出；
（4）对压梗得到的梗片干燥后切丝，得到梗丝。
本发明中将烟梗通过烟草提取液浸泡，再低强度处理脱去多余水分进行后序梗丝加工处理，使得烟草提取液中的有效烟草成分留存于梗丝中，增加梗丝中有效致香成分，起到降低杂气、改善香气吃味，提高在卷烟中的应用比例。
由于对于不同的卷烟配方，需要烟梗具有不同的香气程度，因此作为本发明的优选，所述烟草提取液浓缩至固含量为30-40%后与20-30℃的水以1：（2-3）的质量比混配后作为烟梗浸渍用浸渍液。可通过调节浸渍液中烟草提取液和水的重量比例而调节烟梗抽吸的香气吃味丰满程度。
作为本发明的优选，烟梗与所述浸渍液的质量比为1：（1-1.5）。
由于浸渍时间过长会导致烟梗纤维泡发、丧失了其原有的韧性，导致不容易添加到卷烟配方中使用，而浸渍时间过短又会使得烟梗吸取率不够，因此作为本发明的优选，步骤（2）中，浸渍时间为50-60min。
由于干燥的温度也会影响烟梗中致香成分的损失率，作为本发明的优选，步骤（4）中，干燥条件为：于小于等于80℃的低温热风干燥4-6min。
作为本发明的优选，通过网带式干燥设备进行干燥，所述网带式干燥设备包括若干平行设置的传送网带，若干所述传送网带在竖直方向上排列设置，相邻传送网带的传动方向相反、且上级传送网带的出料端位于下级传送网带的入料端以形成回折状的传动路径；最上级传送网带的入料端形成干燥入口，最下级传送网带的出料端形成干燥出口；还包括由下向上吹送热风的热风件。以下风式的低温热风烘焙保证烟梗体积不回缩，烟梗中的致香成分少散失。
作为本发明的优选，切丝后再一次干燥，干燥条件为：于小于等于80℃的低温热风干燥4-6min。
作为本发明的优选，步骤（1）中，所述溶剂选用浓度为50%-70%的乙醇溶液。
作为本发明的优选，步骤（2）还包括以下步骤，将烟梗加热至50-60℃后，将20-30%的氨水和55-75%的乙醇溶液依次喷涂于烟梗，然后置于0-5℃的密闭环境中静置2-4h；将静置后的烟梗加热至20-30℃再浸渍于所述烟草提取液中。
作为本发明的优选，烟梗和20-30%的氨水的质量比为1：（0.8-1）。
作为本发明的优选，烟梗和55-75%的乙醇溶液的质量比为1：（1-1.5）。
植物的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素这三部分，其中，纤维素组成微细纤维，构成纤维细胞壁的网状骨架，而半纤维素和木质素是填充在纤维和微细纤维之间的粘合剂和填充剂。本申请通过热胀冷缩的方式使得烟梗细胞扩张收缩，以将碱和乙醇汲取到烟梗内部，使得烟梗表面以及烟梗内部与碱和乙醇充分接触，从而使得烟梗木质素充分溶出。一方面，木质素溶出后，烟梗的纤维网络骨架中的“填充剂”溶出，烟梗网状骨架的通孔变大，有利于烟草提取液中的物质进入烟梗中。另一方面，没有立即将分离出的木质素除去，而是将其留在烟梗上，木质素中含有酚羟基、醇羟基、羰基、羧基、甲氧基、共轭双键等多种功能基团或化学键，且存在酚型和非酚型的芳香环，因此木质素对苯酚及含氮芳香族化合物有很高的吸附能力。而烟草提取液中有效致香成分大多为芳香化合物，因此溶出的木质素可以提高烟梗对烟草提取液中的有效成分的吸收率。
为了进一步提高烟梗对烟草提取物的吸附效果，作为本发明的优选，步骤（2）中，将静置后的烟梗再次加热至50-60℃，然后将烟梗用90-100W超声波处理10-20min后依次浸渍于亲水性单体溶液和亲油性单体溶液中，再将烟梗取出，加热至20-30℃再浸渍于所述烟草提取液中。
作为本发明的优选，亲油性单体包括硬脂酸聚氧乙烯醚丙烯酸酯、十二烷基醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯中的一种或几种；亲油性单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一种或几种。
通过对烟梗纤维素表面进行亲水亲油改性，使其能够吸附更多的烟草提取物。
但又由于木质素是造成烟梗杂气、木质素气重和燃烧时灼喉感的主要原因，而木质素氧化降解会生成一系列芳香化合物，反而能进一步提高烟梗的香气。
作为本发明的优选，步骤（3）中，对浸渍后的烟梗进行压梗直至无明水渗透出后，将3-5%的氯化铜溶液喷涂于烟梗，然后将烟梗置于250-300W功率下微波处理10-15min。
作为本发明的优选，烟梗和氯化铜溶液的质量比为1：（0.2-0.5）。
由于前序步骤a中，已经为烟梗提供了碱性环境，而在碱性条件下，铜的化合物是一种较为温和的氧化剂，能够对木质素进行氧化降解，主要使木质素的侧链断裂，生产一系列酚类产物，本申请以氯化铜为氧化剂，能够促使木质素降解为芳香化合物。
作为本发明的优选，微波处理后，于烟梗喷涂25-35%的稀硫酸溶液并静置10-20min后，再于功率300-400W下微波处理5-10min，然后冷却至0-5℃，并于0-5℃下至少静置1h后再进行步骤（4）。
作为本发明的优选，烟梗和稀硫酸的质量比为1：（1.2-1.5）。
通过喷洒稀硫酸中和碱后，并使得烟梗环境变为酸性，在酸的作用下，烟梗中的淀粉降解得到葡萄糖，而铜离子与葡萄糖之间能够发生配位反应，使得葡萄糖的各个化学键得到活化，促使葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳。烟梗中的淀粉分解得到二氧化碳后逸出会使得烟梗形成通孔，后续将该烟梗添加到卷烟配方中，有利于提高卷烟发烟量。
本发明的有益效果：
本发明将烟梗通过含有一定浓度烟草提取液的稀释溶剂浸泡，再脱去多余水分进行后序低强度梗丝加工处理，使得烟草提取液中的有效烟草成分留存于梗丝中。采用本加工工艺制备的梗丝，可有效增加梗丝中有效致香成分，降低杂气、改善香气吃味，提高在卷烟中的应用比例，进而有效利用烟草资源，降低卷烟成本。同时具备工业化生产条件，可直接采用烟草提取液混配溶剂浸泡烟梗，且根据梗丝抽吸的香气吃味丰满程度，对烟草提取液混配溶剂中烟草提取液和水的重量比例调节。
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
一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，包括以下步骤：
（1）将卷烟生产过程中产生的废弃烟叶物料和浓度为60%的乙醇溶液以1：10的料液比混合，置于60℃的水浴下震荡提取60min，然后过滤除去固体物，得到的滤液即为烟草提取液。
将烟草提取液加热蒸发浓缩至固含量为35%，然后与25℃的水以1：2.33的质量比混配后作为烟梗浸渍用浸渍液。
（2）将烟梗筛分除去直径小于3mm的细梗和梗拐后以25℃的常温水洗去烟梗表面的浮灰，然后浸渍于上述浸渍液中，烟梗与浸渍液的质量比为1：1.2。浸渍55min后，浸渍液被烟梗完全吸收，烟梗含水率为48%，烟梗纤维得到充分溶胀，体积增大约1.3倍，烟梗柔软，表面无游离水。
（3）对浸梗后烟梗进行压梗得到梗片，压至烟梗无明水渗出，压后烟梗易成形无明显反弹。压后烟梗含水率为47%。
（4）对压梗得到的梗片采用网带式干燥设备干燥，网带式干燥设备包括若干平行设置的传送网带，若干传送网带在竖直方向上排列设置，相邻传送网带的传动方向相反、且上级传送网带的出料端位于下级传送网带的入料端以形成回折状的传动路径；最上级传送网带的入料端形成用于进料的干燥入口，最下级传送网带的出料端形成用于出料的干燥出口；还包括由下向上吹送热风的热风件，以下吹风式进行干燥。干燥时，吹送的热风温度为75℃，干燥时间为5min，梗片干燥后含水率为33%。
将干燥后的梗片切丝后再次以上述网带式干燥设备进行下吹风式二次干燥。干燥时，吹送的热风温度为70℃，干燥时间为5min，梗丝干燥后的含水率为13%，梗丝柔软蓬松，贮存待用。
取3g梗丝制备成卷烟，并进行抽吸评价，评价结果如下表1。
实施例2
一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，包括以下步骤：
（1）将卷烟生产过程中产生的废弃烟叶物料和浓度为50%的乙醇溶液以1：15的料液比混合，置于70℃的水浴下震荡提取90min，然后过滤除去固体物，得到的滤液即为烟草提取液。
将烟草提取液加热蒸发浓缩至固含量为30%，然后与20℃的水以1：2的质量比混配后作为烟梗浸渍用浸渍液。
（2）将烟梗筛分除去直径小于3mm的细梗和梗拐后以20℃的常温水洗去烟梗表面的浮灰。然后将烟梗加热至50℃，并在密闭环境下，将浓度为20%的氨水喷洒于烟梗表面，且烟梗和氨水的质量比为1：0.8，静置30min后，将55%的乙醇溶液喷洒于烟梗表面，且烟梗和乙醇溶液的质量比为1：1。然后将烟梗置于液氮速冻机中快速降温至0℃，并于0℃的密闭环境中静置2h。静置完毕后，将烟梗加热至20℃后浸渍于上述浸渍液中，烟梗与浸渍液的质量比为1：1，浸渍50min后，浸渍液被烟梗完全吸收，烟梗含水率为45%，烟梗纤维得到充分溶胀，体积增大约1.2倍。
（3）对浸梗后烟梗进行压梗得到梗片，压至烟梗无明水渗出。然后将3%的氯化铜溶液喷涂于烟梗，且烟梗和氯化铜溶液的质量比为1：0.2，喷涂后将烟梗置于250W功率下微波处理10min。微波处理后，再于烟梗喷涂25%的稀硫酸溶液，且烟梗和稀硫酸的质量比为1：1.2，静置10min后，于功率300W下微波处理5min，最后置于液氮速冻机中冷却至0℃，并于0℃下静置1h。
（4）将静置后的烟梗梗片采用实施例1中的网带式干燥设备以下吹风式进行干燥。干燥时，吹送的热风温度为80℃，干燥时间为4min。将干燥后的梗片切丝后再次以上述网带式干燥设备进行下吹风式干燥。干燥时，吹送的热风温度为70℃，干燥时间为6min，切得的梗丝贮存待用。
取3g梗丝以与实施例1相同的配方制备成卷烟，并以与实施例1进行抽吸评价的同一组人员进行抽吸评价，评价结果如下表1。
实施例3
一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，包括以下步骤：
（1）将卷烟生产过程中产生的废弃烟叶物料和浓度为70%的乙醇溶液以1：8的料液比混合，置于60℃的水浴下提取80min，然后过滤除去固体物，得到的滤液即为烟草提取液。
将烟草提取液加热蒸发浓缩至固含量为40%，然后与30℃的水以1：3的质量比混配后作为烟梗浸渍用浸渍液。
（2）将烟梗筛分除去直径小于3mm的细梗和梗拐后以30℃的常温水洗去烟梗表面的浮灰。然后将烟梗加热至60℃，并在密闭环境下，首先将浓度为30%的氨水喷洒于烟梗表面，且烟梗和氨水的质量比为1： 1，然后置于液氮速冻机中降温至5℃，并于5℃下静置1h后，再次加热至60℃，将75%的乙醇溶液喷洒于烟梗表面，且烟梗和乙醇溶液的质量比为1：1.5，然后将烟梗置于液氮速冻机中快速降温至5℃，静置3h。
然后将静置后的烟梗再次加热至60℃，将烟梗用95W超声波处理15min后首先浸渍于质量分数为15%的硬脂酸聚氧乙烯醚丙烯酸酯的水分散液中15min，然后再浸渍于甲基丙烯酸甲酯溶液中15min，再将烟梗取出。
然后将烟梗加热至30℃后浸渍于上述浸渍液中，烟梗与浸渍液的质量比为1：1.5，浸渍60min后，浸渍液被烟梗完全吸收，烟梗含水率为50%，烟梗纤维得到充分溶胀，体积增大约1.55倍。
（3）对浸梗后烟梗进行压梗，压至烟梗无明水渗出。然后将5%的氯化铜溶液喷涂于烟梗，且烟梗和氯化铜溶液的质量比为1：0.5，喷涂后将烟梗置于300W功率下微波处理15min。再于烟梗喷涂35%的稀硫酸溶液，且烟梗和稀硫酸的质量比为1：1.5，静置20min后，于功率400W下微波处理10min，最后置于液氮速冻机中冷却至5℃，并于5℃下静置12h。
（4）将静置后的烟梗梗片采用实施例1中的网带式干燥设备以下吹风式进行干燥。干燥时，吹送的热风温度为60℃，干燥时间为6min。将干燥后的梗片切丝后再次以上述网带式干燥设备进行下吹风式干燥。干燥时，吹送的热风温度均为60℃，干燥时间为4min，切得的梗丝贮存待用。
取3g梗丝以与实施例1相同的配方制备成卷烟，并以与实施例1进行抽吸评价的同一组人员进行抽吸评价，评价结果如下表1。
实施例4
一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，包括以下步骤：
（1）将卷烟生产过程中产生的废弃烟叶物料和去离子水以1：10的料液比混合，置于60℃的水浴下提取90min，然后过滤除去固体物，得到的滤液即为烟草提取液。
将烟草提取液加热蒸发浓缩至固含量为38%，然后与28℃的水以1：2.5的质量比混配后作为烟梗浸渍用浸渍液。
（2）将烟梗筛分除去直径小于3mm的细梗和梗拐后以28℃的常温水洗去烟梗表面的浮灰。然后将烟梗加热至58℃后，在密闭环境下，将浓度为22%的氨水喷洒于烟梗表面，且烟梗和碱液的质量比为1：0.9，氨水喷洒完毕后，直接将65%的乙醇溶液喷洒于烟梗表面，且烟梗和乙醇溶液的质量比为1：1.2，然后将烟梗置于液氮速冻机中快速降温至2℃，静置3h。然后将烟梗加热至28℃后浸渍于上述浸渍液中，烟梗与浸渍液的质量比为1：1.3，浸渍55min后，浸渍液被烟梗完全吸收，烟梗含水率为46%，烟梗纤维得到充分溶胀，体积增大约1.4倍。
（3）对浸梗后烟梗进行压梗，压至烟梗无明水渗出。然后将4%的氯化铜溶液喷涂于烟梗，且烟梗和氯化铜溶液的质量比为1：0.3，喷涂后将烟梗置于280W功率下微波处理12min。然后置于液氮速冻机中冷却至2℃，并于2℃下静置2h。再于烟梗喷涂25%的稀硫酸溶液，且烟梗和稀硫酸的质量比为1：1.2，静置10min后，于功率300W下微波处理5min，最后置于液氮速冻机中冷却至0℃，并于0℃下静置3h。
（4）将静置后的烟梗梗片采用实施例1中的网带式干燥设备以下吹风式进行干燥。干燥时，吹送的热风为80℃，干燥时间为5min。将干燥后的梗片切丝后再次以上述网带式干燥设备进行下吹风式干燥。干燥时，吹送的热风温度为75℃，干燥时间为6min，切得的梗丝贮存待用。
取3g梗丝以与实施例1相同的配方制备成卷烟，并以与实施例1进行抽吸评价的同一组人员进行抽吸评价，评价结果如下表1。
对比例1
采用传统的梗丝处理工艺：以25℃的水作为烟梗浸渍用浸渍液。
将烟梗筛分除去直径小于3mm的细梗和梗拐后以25℃的常温水洗去烟梗表面的浮灰，然后浸渍于上述浸渍液中，烟梗与浸渍液的质量比为1：1.2，浸渍55min。
对浸梗后烟梗进行压梗，压至烟梗无明水渗出。对压梗得到的梗片采用实施例1中的网带式干燥设备干燥，干燥时，吹送的热风温度为75℃，干燥时间为5min。将干燥后的梗片切丝后再次以上述网带式干燥设备进行下吹风式二次干燥。干燥时，吹送的热风温度为70℃，干燥时间为5min。
取3g梗丝以与实施例1相同的配方制备成卷烟，并以与实施例1进行抽吸评价的同一组人员进行抽吸评价，评价结果如下表1。
表1.
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 (7)
1.一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将卷烟生产过程中得到的废弃烟叶物料以溶剂提取得到烟草提取液；
（2）将烟梗加热至50-60℃后，将浓度为20-30%的氨水和浓度为55-75%的乙醇溶液依次喷涂于烟梗，烟梗和20-30%的氨水的质量比为1：（0.8-1），烟梗和55-75%的乙醇溶液的质量比为1：（1-1.5）；然后置于0-5℃的密闭环境中静置2-4h；将静置后的烟梗加热至20-30℃后，再浸渍于步骤（1）得到的所述烟草提取液中，烟梗纤维溶胀；浸渍直至烟梗含水率达到45-50%；
（3）对浸渍后的烟梗进行压梗直至无明水渗透出，再将浓度为3-5%的氯化铜溶液喷涂于烟梗，烟梗和氯化铜溶液的质量比为1：（0.2-0.5）；然后将烟梗置于250-300W功率下微波处理10-15min；微波处理后，于烟梗喷涂25-35%的稀硫酸溶液，烟梗和稀硫酸的质量比为1：（1.2-1.5），静置10-20min后，再于功率300-400W下微波处理5-10min，然后冷却至0-5℃，并于0-5℃下至少静置1h；
（4）将经过步骤（3）处理后得到的烟梗干燥后切丝，得到梗丝。
2.根据权利要求1所述的一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，其特征在于：所述烟草提取液浓缩至固含量为30-40%后与20-30℃的水以1：（2-3）的质量比混配后作为烟梗浸渍用浸渍液。
3.根据权利要求2所述的一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，其特征在于：烟梗与所述浸渍液的质量比为1：（1-1.5）。
4.根据权利要求3所述的一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，其特征在于：步骤（2）中，浸渍时间为50-60min。
5.根据权利要求1所述的一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，其特征在于：步骤（4）中，干燥条件为：于小于等于80℃的低温热风干燥4-6min。
6.根据权利要求5所述的一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，其特征在于：通过网带式干燥设备进行干燥，所述网带式干燥设备包括若干平行设置的传送网带，若干所述传送网带在竖直方向上排列设置，相邻传送网带的传动方向相反、且上级传送网带的出料端位于下级传送网带的入料端以形成回折状的传动路径；最上级传送网带的入料端形成干燥入口，最下级传送网带的出料端形成干燥出口；还包括由下向上吹送热风的热风件。
7.根据权利要求1所述的一种提高梗丝烟草气息的加工工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述溶剂选用浓度为50-70%的乙醇溶液。
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