CN113115969A - 一种降低烟梗中木质素含量的方法 - Google Patents

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叶长文
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Abstract

本发明属于烟草加工领域，具体涉及一种降低烟梗中木质素含量的方法。该降低烟梗中木质素含量的方法包括以下步骤：将粉碎后的烟梗先用水进行浸渍处理，固液分离，干燥，得到预处理烟梗；然后将预处理烟梗在多元醇中于100～190℃进行溶剂热处理，分离出固体物料。该发明的降低烟梗中木质素含量的方法，通过水浸渍、溶剂热法处理烟梗，没有酸/碱处理后的酸味或碱味，并能够使烟梗中的木质素含量明显降低。

Description

一种降低烟梗中木质素含量的方法
技术领域
本发明属于烟草加工领域，具体涉及一种降低烟梗中木质素含量的方法。
背景技术
烟草薄片是指将卷烟生产过程中的烟末、碎片、烟梗或梗签等经过不同的加工方法进行处理，制备成形状接近烟叶的薄片，应用于卷烟生产。利用烟梗进行薄片的生产，可以使原料利用最大化，能够降低原料成本。
通常烟草薄片的制备工艺有辊压法和造纸法，目前常用造纸法。无论辊压法或者造纸法制备烟草薄片，其生产过程基本不涉及化学变化，因此薄片中的木质素大分子含量与原料相比变化不大，造成了薄片品质不理想，有影响感官品质的刺激性和/或木杂气(余其昌等，中国烟草学报，2018，24(4)，1-6)。
现有技术中，公开号为CN103859579A的中国发明专利申请公开了一种降解烟梗中木质素的方法：将烟梗、漆酶与水混合，在一定温度和酸碱条件下进行酶解，提高烟梗中木质素的降解率。公告号为CN102524942B中国发明专利的公开了一种利用木质素降解复合酶法处理烟草梗丝，以达到降低烟草梗丝木质素含量的方法：在微波炉中进行加热灭菌、复合酶降解木质素、加热使复合酶变性与平衡的处理，降低烟草梗丝中的木质素含量。公开号为CN101288505A的中国发明专利申请公开了一种利用微生物酶改善烟叶膨胀梗丝品质的方法：采用黑曲霉菌种经马铃薯蔗糖培养基活化培养后接入灭菌后的种子培养基中，按比例接种灭菌得到发酵液，发酵液经滤纸过滤后，离心分离，上清液经分段盐析得粗酶液，粗酶液经超滤透析后得木质素降解复合酶，再向膨胀梗丝中均匀喷施，置密闭容器内酶解再自然风干，从而降低梗丝中木质素含量。以上几种方法采用酶制剂或/和微生物制剂进行生物降解反应，成本过高，处理时间长，需要环境条件比较苛刻，难以适应大规模的生产，且天然酶容易失活，酶解效果难易保证。
公开号为CN106108104A的中国发明专利申请公开了一种降低烟梗中木质素含量的氧碱蒸煮处理方法：将烟梗与水、碱和碳酸镁混合后，通入氧气，高温高压反应，过滤收集不溶物，不溶物水洗至中性，再经风干后可得。公告号为CN101708071B中国发明专利公开一种处理烟叶梗丝的方法：将烟叶梗丝在NH3·H2O和H2O2的混合溶液中浸泡，过滤取滤渣冲洗，将冲洗后的滤渣烘烤。经本发明所述方法处理的梗丝与未处理梗丝相比，木质素下降2.14％。公开号为CN107625194A的中国发明专利申请公开了一种再造烟叶的制备方法：通过碱煮将烟梗和烟末中的木质素溶解，再用有机酸将木质素沉淀出来，过滤去除，再通过甘蔗渣和去除木质素的滤渣混合，在纤维素酶和微生物的作用下，降低再造烟叶浆中的细胞壁类纤维含量。以上现有技术采用酸/碱蒸煮去除木质素，尽管成本相对较低，处理工艺也相对简单，但处理后烟梗或梗丝或再造烟叶卷制为烟支后，烟支燃烧产生的烟气酸味/碱味较重，对卷烟的吸食感官品质影响较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低烟梗中木质素含量的方法，能够在基本不影响卷烟吸食感受的前提下，有效降低烟梗中木质素含量。
为实现上述目的，本发明的降低烟梗中木质素含量的方法的技术方案是：
一种降低烟梗中木质素含量的方法，包括以下步骤：将粉碎后的烟梗先用水进行浸渍处理，固液分离，干燥，得到预处理烟梗；然后将预处理烟梗在多元醇中于100～190℃进行溶剂热处理，分离出固体物料。
本发明的降低烟梗中木质素含量的方法，通过水浸渍、溶剂热法处理烟梗，没有酸/碱处理后的酸味或碱味，并能够使烟梗中的木质素含量明显降低。
为提高处理效果，优选的，浸渍处理的时间不超过10min。优选为2-10min。
优选的，所述干燥是在40～70℃条件下干燥1～3h。
为进一步优化木质素的降低效果，优选的，所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、1-4丁二醇、四氢糠醇中的任一种。
优选的，每20g预处理烟梗对应多元醇的体积用量为100-200mL。
优选的，所述溶剂热处理的时间为30～120min。
为更有效的降低生产成本，优选的，将分离出固体物料后剩余的液体物料通过蒸馏回收多元醇。优选的，将分离出的固体物料在60～90℃的条件下干燥30～60min。
附图说明
图1为降低烟梗中木质素含量处理工艺流程。
具体实施方式
本发明的降低烟梗中木质素含量的方法包括烟梗的前处理和溶剂热处理两个阶段。
烟梗原料的前处理包括以下步骤：(1)粉碎：将200g烟梗粉碎至长度2～20mm；烟梗原料的水分含量一般为5％～15％；(2)水洗：将粉碎后的烟梗放置容器内，用水浸渍烟梗，水能够淹没烟梗原料即可，一般而言，烟梗与水质量比1:2～25，浸渍时间不超过10min；(3)过滤：用筛网将水洗的烟梗过滤保留。(4)将过滤后的烟梗在40～70℃的条件下干燥1～3h，得到前处理的烟梗。
前处理的烟梗的溶剂热处理步骤包括以下步骤：(1)取20g前处理烟梗，加入100～200ml的乙二醇、丙二醇、丙三醇、1～4丁二醇、四氢糠醇任一种，在高压釜中加热到100～190℃，反应30～120min；(2)将步骤(1)中经溶剂热反应后的产物冷却，冷却后，过滤收集产物中的固体样品，在60～90℃的条件下干燥30～60min后即得固体产品，烘干后的低木质素的烟梗水分含量为3～8％；(3)将步骤(2)中过滤后液体在160～230℃条件下蒸馏，回收多元醇溶液。
烘干环节可在流化床、金属网带上进行，可采用微波加热方式、电加热方式、气流烘干方式等任一方式。
下面结合具体实施例对本发明的实施方式作进一步说明。
一、本发明降低烟梗中木质素含量的方法的实施例
实施例1
本实施例的降低烟梗中木质素含量的方法，如图1所示，包括烟梗前处理和溶剂热处理两个阶段。
烟梗原料的前处理包括以下步骤：(1)粉碎：将200g烟梗粉碎至长度2～20mm；(2)水洗：将粉碎后的烟梗放置容器内，用400mL水浸渍烟梗，浸渍时间为3min；(3)过滤：用筛网将水洗的烟梗过滤保留。(4)将过滤后的烟梗在40℃的条件下干燥1h，得到前处理烟梗。
溶剂热处理步骤包括以下步骤：(1)取20g前处理后的烟梗，加入200ml的乙二醇，在高压釜中加热到180℃，反应30min；(2)将步骤(1)中经溶剂热反应后的产物冷却，冷却后，过滤收集产物中的固体样品，在60℃的条件下干燥30min后即得固体产品1(即低木质素梗签)；(3)将步骤(2)中过滤后液体在197℃条件下蒸馏，回收乙二醇。
实施例2-5
实施例2-5的降低烟梗中木质素含量的方法(包括烟梗的前处理和溶剂热两个阶段)与实施例1基本相同，不同之处如表1所示。
表1实施例2-5与实施例1不同的降低烟梗中木质素含量的方法的实验参数
Figure BDA0003006435710000041
二、对比例
对比例
本对比例的降低烟梗中木质素含量的方法包括以下步骤：(1)粉碎：将200g烟梗粉碎至长度2～20mm；(2)水洗：将粉碎后的烟梗放置容器内，用400mL水浸渍烟梗，浸渍时间为3min；(3)过滤：用筛网将水洗的烟梗过滤保留。(4)将过滤后的烟梗在40℃的条件下干燥1h，得到烟梗产品6。
三、实验例
实验例1
本实验例是对实施例1-5及对比例产品的木质素含量以及醇回收率测定，其测试结果如表2所示，其中木质素含量采用YC/T 347-2010标准方法进行测定。
表2产品木质素含量以及醇回收率测定结果
Figure BDA0003006435710000042
表2数据表明，经过溶剂热法处理后的烟梗，木质素含量明显降低，最高降低34.35％。进一步的，经过醇溶剂热法处理后的烟梗制成的薄片在燃烧后烟气中的木杂气味道明显减少，且没有酸/碱处理后的酸味或碱味。
实验例2
本实验例是对实施例1-5及对比例产品的烟碱含量进行测试，其测试结果如表3所示。其中烟碱含量采用YC/T 246-2008标准方法进行测定。
表3产品烟碱含量测定结果
Figure BDA0003006435710000051
表3数据表明，经过溶剂热法处理后的烟梗，烟碱含量明显降低，最高降低100％。因此，本发明提供的技术方案制得的产品，可以有效降低烟梗中的烟碱含量，同时处理工艺简单，大大降低生产成本。
通过以上实验例可以看出，利用本发明的方法处理烟梗，可在降低木质素含量的基础上进一步降低烟碱含量，提高烟梗品质，方便烟梗的后期应用。

Claims (8)

1.一种降低烟梗中木质素含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：将粉碎后的烟梗先用水进行浸渍处理，固液分离，干燥，得到预处理烟梗；然后将预处理烟梗在多元醇中于100～190℃进行溶剂热处理，分离出固体物料。
2.如权利要求1所述的降低烟梗中木质素含量的方法，其特征在于，浸渍处理的时间不超过10min。
3.如权利要求1或2所述的降低烟梗中木质素含量的方法，其特征在于，所述干燥是在40～70℃条件下干燥1～3h。
4.如权利要求1所述的降低烟梗中木质素含量的方法，其特征在于，所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、1-4丁二醇、四氢糠醇中的任一种。
5.如权利要求1或4所述的降低烟梗中木质素含量的方法，其特征在于，每20g预处理烟梗对应多元醇的体积用量为100-200mL。
6.如权利要求1所述的降低烟梗中木质素含量的方法，其特征在于，所述溶剂热处理的时间为30～120min。
7.如权利要求1或2或4或6所述的降低烟梗中木质素含量的方法，其特征在于，将分离出固体物料后剩余的液体物料通过蒸馏回收多元醇。
8.如权利要求1所述的降低烟梗中木质素含量的方法，其特征在于，将分离出的固体物料在60～90℃的条件下干燥30～60min。
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