CN116649605A - 一种烟草浓缩液自动调配控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于烟草技术领域，尤其涉及一种实时调节预混配的烟叶提取液或烟梗提取液流量的方法。本申请提供的方法能够通过实时检测出的固含量对烟梗提取液和烟叶提取液的流速进行实时调节，以获得质量稳定的涂布液，从而提升烟草抽吸的感官质量。
Description
技术领域
本发明属于烟草技术领域，尤其涉及一种实时调节预混配的烟叶提取液或烟梗提取液流量的方法。
背景技术
再造烟叶生产过程会使用烟梗和烟叶的提取液。目前，所使用的烟梗和烟叶的提取液是通过将烟梗和烟叶分别进行提取、浓缩，调配而成的，而烟梗和烟叶分别提取浓缩，生产耗时较长，并且，流程等待、浆料浸泡时间过长还会影响片基质量稳定性。
采用烟梗和烟叶提取液混配后再进行浓缩的方式可显著减少生产过程的流程等待时间。但是，这种方法也存在显著的问题。具体来说，生产过程中的烟梗提取液和烟叶提取液的固含量极其不稳定，而固含量的测定又具有严重的滞后性(固含量的测定方法是取10g提取液于称量盒中，在100℃干燥箱中干燥3h，取出置于干燥皿中，待冷却至室温后进行称量，剩余重量占称取重量的比例即为固含量。因此，在混配的当下无法实施测定固含量)。而固含量的波动，导致混配后的烟梗提取液和烟叶提取液的混合液中有效组分的波动，从而影响产品品质。
因此，急需提供一种能够实时检测烟梗提取液和烟叶提取液固含量，并提升烟梗提取液和烟叶提取液的混合液质量稳定性的方法。
发明内容
为了节省涂布液制备的时间和步骤，发明人将烟梗提取液与烟叶提取液先进行混配再进行浓缩，以避免烟梗提取液与烟叶提取液各自进行浓缩而耗费的时间和操作步骤。
进一步的，发明人通过大量实验获得了能够实时且准确表征烟梗提取液和烟叶提取液的固含量的指标(即，总糖)，该指标特别适用于表征烟草的烟梗提取液和烟叶提取液的固含量，显著优于其余指标。
最后，申请人通过实时检测出的固含量对烟梗提取液和烟叶提取液的流速进行实时调节，以获得质量稳定的涂布液，从而提升了烟草抽吸的感官质量。
因此，本申请提供了一种实时调节预混配的烟叶提取液或烟梗提取液流量的方法，所述方法包括：
(1)分别制备预混配的烟梗提取液与烟叶提取液；
(2)实时检测预混配的烟梗提取液的总糖含量，通过线性方程y＝0.6376x+0.081计算获得烟梗提取液的固含量；其中，x为烟梗提取液的固含量，y为烟梗提取液的总糖含量；
(3)实时检测预混配的烟叶提取液的总糖含量，通过线性方程y＝0.8169x+0.1317计算获得烟叶提取液的固含量；其中，x为烟叶提取液的固含量，y为烟叶提取液的总糖含量；
(4)根据所选取的烟梗和烟叶的牌号，提前选定梗叶固含量配方设计比值T，其中，T选自30％至60％；
(5)测定烟叶提取液的实时流量V叶，通过公式T×S叶×V叶÷S梗，计算获得预混配的烟梗提取液的实时流量；其中，S梗为步骤(2)获得的烟梗提取液固含量，S叶为步骤(3)获得的烟叶提取液固含量；
或者，
测定烟梗提取液的实时流量V梗，通过公式T×S梗×V梗÷S叶，计算获得预混配的烟叶提取液的实时流量；其中，S叶为步骤(3)获得的烟叶提取液固含量，S梗为步骤(2)获得的烟叶提取液固含量。
在某些实施方案中，所述步骤(2)至步骤(4)不具有先后顺序。
在某些实施方案中，所述步骤(5)与步骤(2)和步骤(3)同时进行，或者，在步骤(2)和步骤(3)之后进行。
在某些实施方案中，在步骤(5)获得烟叶提取液的实时流量或烟梗提取液的实时流量后，通过生产控制系统对所述流量自动进行调节，以实现实时调节预混配的烟叶提取液或烟梗提取液流量。
在某些实施方案中，通过实现实时调节预混配的烟叶提取液或烟梗提取液流量，以获得质量稳定的涂布液，从而提升烟草抽吸的感官质量。
在某些实施方案中，通过近红外光谱实现实时检测预混配的烟梗提取液的总糖含量和烟叶提取液的总糖含量。
在某些实施方案中，T为30％至35％，35％至40％，40％至45％，45％至50％，50％至55％，55％至60％。
在某些实施方案中，烟梗提取液或烟叶提取液的的制备方法为：将烟梗或烟叶原料与6-7倍的水混合，水温60至70℃，通过水力碎浆机进行提取。
在另一方面，本申请提供了一种制备再造烟叶涂布液的方法，所述方法包括：通过如前所述的方法获得混配后的烟叶提取液和烟梗提取液的混合液，将所述混合液浓缩，然后和烟叶香精进行混合，以形成再造烟叶涂布液。
在某些实施方案中，其中，所述混合液浓缩至1.200g/cm3密度。
在某些实施方案中，其中，所述烟叶香精选自花味香精，果味香精，酒味香精，或其任意组合。
在某些实施方案中，其中，所述涂布液还包括选自下列的一项或多项：发烟剂，胶黏剂，分散剂，食品添加剂，或其任意组合。
在另一方面，本申请提供了一种制备香烟原料的方法，所述方法包括：通过如前所述的方法获得涂布液后，对片基进行涂布，烘干，并获得香烟原料；
任选地，将所述香烟原料切丝并填充于烟筒中，以获得烟支。
在某些实施方案中，所述烘干是将涂布后的片基烘干至水分为12％。
术语定义
本发明中，如无特别说明，“再造烟叶”是利用卷烟加工过程中废弃的烟梗、烟末和烟碎片等物质制成片状或丝状的产品，用于卷烟填充料。“再造烟叶”不仅可以降低卷烟成本，而且可以起到降焦减害以及改善卷烟的内在品质的作用。
在本文中，术语“牌号”是指烟的不同品牌。
在本文中，术语“烟支”是指在同一牌号下，不同的卷烟个体。通常，不同牌号的烟支可能具有不同的规格，例如，20-24.5mm周长，19-20mm周长，16-17mm周长。
有益效果
为了节省涂布液制备的时间和步骤，发明人将烟梗提取液与烟叶提取液先进行混配再进行浓缩，以避免烟梗提取液与烟叶提取液各自进行浓缩而耗费的时间和操作步骤。
进一步的，发明人通过大量实验获得了能够实时且准确表征烟梗提取液和烟叶提取液的固含量的指标(即，总糖)，该指标特别适用于表征烟草的烟梗提取液和烟叶提取液的固含量，显著优于其余指标。
最后，申请人通过实时检测出的固含量对烟梗提取液和烟叶提取液的流速进行实时调节，以获得质量稳定的涂布液，从而提升了烟草抽吸的感官质量。
附图说明
图1为烟梗提取液总糖含量与固含量相关性结果。
图2为烟叶提取液总糖含量与固含量相关性结果。
图3为烟梗提取液相对密度与固含量相关性结果。
图4为烟叶提取液相对密度与固含量相关性结果。
图5为烟梗提取液总碱含量与固含量相关性结果。
图6为烟叶提取液总碱含量与固含量相关性结果。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。本发明中所用原料均为可购买的常用原料；设备均为可购买的常用设备。
实施例1.本申请的方法
由于固含量的检测方法的特性(固含量的检测方法：取10g提取液于称量盒中，在100℃干燥箱中干燥3h，取出置于干燥皿中，待冷却至室温后进行称量，剩余重量占称取重量的比例即为固含量)，导致其无法实时检测。因此，为了能够实时调配烟梗提取液和烟叶提取液混配流速，发明人通过下述实验提前选取能够实时且准确表征烟梗提取液和烟叶提取液的固含量的指标。
1、指标的选择
首先，对烟梗、烟叶原料采用水提的方式进行提取，具体来说，在烟梗、烟叶原料中分别加入6-7倍的水，通过水力碎浆机高速搅拌，水温控制为60-70℃，分别形成梗提取液与叶提取液。然后，通过常规固含量检测方法(取10g提取液于称量盒中，在100℃干燥箱中干燥3h，取出置于干燥皿中，待冷却至室温后进行称量，剩余重量占称取重量的比例即为固含量)，分别对不同批次梗、叶提取液固含量进行测定。同时，对梗、叶提取液的总糖含量、总碱含量和密度进行测定，并分别与固含量建立线性方程。其中，通过近红外光谱检测了梗、叶提取液总糖和总碱的含量，并通过密度计检测了梗、叶提取液的密度。
梗、叶提取液的总糖与固含量检测结果如下述表1和表2所示。梗、叶提取液的密度与固含量检测结果如下述表3和表4所示。梗、叶提取液的总碱与固含量检测结果如下述表5和表6所示。
表1.梗提取液的总糖与固含量
表2.叶提取液的总糖与固含量
表3.梗提取液的密度与固含量
表4.叶提取液的密度与固含量
表5.梗提取液的总碱与固含量
表6.叶提取液的总碱与固含量
对梗、叶提取液的总糖和固含量进行回归分析，其相关系数R2均在0.998以上(图1和图2)，实验结果表明，总糖含量表征烟梗提取液和烟叶提取液固含量效果较好。
对梗、叶提取液的相对密度和固含量进行回归分析，其相关系数R2仅在0.985左右(图3和图4)，与总糖和固含量的相关系数0.998存在一定差距，数据拟合效果较差，不利于在线准确评价固含量实现情况。
对梗、叶提取液的总植物碱和固含量进行回归分析，其梗提取液的相关系数R2仅为0.952，叶提取液的相关系数R2仅为0.98(图5和图6)，均与总糖和固含量的相关系数0.998存在一定差距，数据拟合效果较差，不利于在线准确评价固含量实现情况。
综上，实验结果表明，不同的指标表征烟梗提取液和烟叶提取液固含量的效果不同，总糖含量最适用于表征烟梗提取液和烟叶提取液固含量。
2、本申请的方法
通过上述筛选，获得了最适用于表征烟梗提取液和烟叶提取液固含量的指标—总糖。利用检测总糖来表征固含量，并进一步通过本申请的下述方法实现烟梗提取液和烟叶提取液混配流速的自动调配：
(1)对烟梗、烟叶原料采用水提的方式进行提取，加水量为原料的6-7倍，水温控制为60-70℃，分别形成梗提取液与叶提取液；
(2)梗、叶提取液自动调配：
通过近红外光谱对总糖含量在线检测，根据线性方程换算为梗、叶提取液固含量，以实现梗、叶提取液固含量在线检测。
具体来说，配方设计涂布液中梗和叶固含量比值：
T＝S梗×V梗：S叶×V叶
其中，S梗为梗提取液固含量，V梗为梗提取液流量，S叶为叶提取液固含量，V叶为叶提取液流量，根据不同牌号，梗叶固含量配方设计比值T取值为30％-60％(T值根据所使用的烟草的具体牌号来确定具体的数值，T值范围在30％-60％之间)。
以叶提取液为主秤，进行根据梗、叶提取液固含量实时检测结果进行流量匹配，如下：
V梗＝T×S叶×V叶÷S梗，通过生产控制系统对流量自动进行调节，实现提取液自动匹配。
(3)自动匹配后梗叶提取液通过降膜浓缩器进行浓缩，浓缩到所需密度1.200g/cm3。
(4)将浓缩液与烟叶香精进行匹配，形成涂布液，用于造纸法再造烟叶生产。
实施例2.本申请的方法与现有技术方法的对比
1、固含量的对比
与本申请的方法相比，现有技术中制备涂布液是将梗、叶提取液单独浓缩后进行调配，本实施例对这两种方法进行比较。其中，现有技术的方法是按实施例1的步骤制备梗、叶提取液，然后将梗、叶提取液单独进行浓缩至1.200g/cm3的密度，再根据配方设计要求进行调配。
两种方法测定的固含量结果如表7所示。
表7.梗叶混合浓缩液固含量控制情况
从固含量的控制情况可以看出，本发明方法的浓缩液固含量变异系数仅为对比例的28.6％，而变异系数表示了固含量的波动和均匀性。因此，本发明的方法制备的涂布液具有更小的波动和更好的均匀性。
综上，本发明的方法通过实时在线检测提取液，以进行精确配比，对叶和梗浓缩液的稳定性控制水平显著高于对比例。
2、感官品质对比情况
感官品质制样及评价方法：取生产过程的浆料制成片基，称取上述本申请的方法和现有技术方法获得的相同重量的浓缩液，对片基进行均匀涂布，在干燥箱中烘干至水分为12％，切丝后填充于空烟筒之中，制成烟支。采用8个打分员进行打分，并计算综合评分。感官评价结果如下述表8所示。
表8.感官评价结果
实验结果表明，通过本申请的方法制备的浓缩液涂布液，涂布片基后，烟草的抽吸感官质量获得了提升。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种实时调节预混配的烟叶提取液或烟梗提取液流量的方法，所述方法包括：
(1)分别制备预混配的烟梗提取液与烟叶提取液；
(2)实时检测预混配的烟梗提取液的总糖含量，通过线性方程y＝0.6376x+0.081计算获得烟梗提取液的固含量；其中，x为烟梗提取液的固含量，y为烟梗提取液的总糖含量；
(3)实时检测预混配的烟叶提取液的总糖含量，通过线性方程y＝0.8169x+0.1317计算获得烟叶提取液的固含量；其中，x为烟叶提取液的固含量，y为烟叶提取液的总糖含量；
(4)根据所选取的烟梗和烟叶的牌号，提前设定梗叶固含量配方比值T，其中，T选自30％至60％；
(5)测定烟叶提取液的实时流量V叶，通过公式T×S叶×V叶÷S梗，计算获得预混配的烟梗提取液的实时流量；其中，S梗为步骤(2)获得的烟梗提取液固含量，S叶为步骤(3)获得的烟叶提取液固含量；
或者，
测定烟梗提取液的实时流量V梗，通过公式T×S梗×V梗÷S叶，计算获得预混配的烟叶提取液的实时流量；其中，S叶为步骤(3)获得的烟叶提取液固含量，S梗为步骤(2)获得的烟叶提取液固含量；
任选地，所述步骤(2)至步骤(4)不具有先后顺序；
优选地，所述步骤(5)与步骤(2)和步骤(3)同时进行，或者，在步骤(2)和步骤(3)之后进行；
优选地，在步骤(5)获得烟叶提取液的实时流量或烟梗提取液的实时流量后，通过生产控制系统对所述流量自动进行调节，以实现实时调节预混配的烟叶提取液或烟梗提取液流量。
2.权利要求1所述的方法，其中，通过近红外光谱实现实时检测预混配的烟梗提取液的总糖含量和烟叶提取液的总糖含量。
3.权利要求1或2所述的方法，其中，T为30％至35％，35％至40％，40％至45％，45％至50％，50％至55％，55％至60％。
4.权利要求1-3任一项所述的方法，其中，烟梗提取液或烟叶提取液的的制备方法为：将烟梗或烟叶原料与6-7倍的水混合，水温60至70℃，通过水力碎浆机进行提取。
5.一种制备再造烟叶涂布液的方法，所述方法包括：通过权利要求1-4任一项所述的方法获得混配后的烟叶提取液和烟梗提取液的混合液，将所述混合液浓缩，然后和烟叶香精进行混合，以形成再造烟叶涂布液。
6.权利要求5所述的方法，其中，所述混合液浓缩至1.200g/cm3密度。
7.权利要求5或6所述方法，其中，所述烟叶香精选自花味香精，果味香精，酒味香精，或其任意组合。
8.权利要求5-7任一项所述方法，其中，所述涂布液还包括选自下列的一项或多项：发烟剂，胶黏剂，分散剂，食品添加剂，或其任意组合。
9.一种制备香烟原料的方法，所述方法包括：通过权利要求5-8任一项所述的方法获得涂布液后，对片基进行涂布，烘干，并获得香烟原料；
任选地，将所述香烟原料切丝并填充于烟筒中，以获得烟支。
10.权利要求9所述的方法，其中，所述烘干是将涂布后的片基烘干至水分为12％。
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2023
- 2023-05-09 CN CN202310514697.3A patent/CN116649605A/zh active Pending
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