CN203226250U - 烟用原料生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种烟用原料生产设备，包括增温增湿设备、加热设备、微波膨胀设备、第一浸泡池、造丝设备、加料机、第二浸泡池和烘干机，所述增温增湿设备出口与加热设备入口连接，所述加热设备出口与微波膨胀设备入口连接，所述微波膨胀设备出口与第一浸泡池入口连接，所述第一浸泡池出口与造丝设备入口连接，所述造丝设备出口与加料机入口连接，所述加料机出口与第二浸泡池入口连接，所述第二浸泡池出口与烘干机入口连接，所述增温增湿设备为滚筒回潮机或隧道振槽式增湿机。本实用新型克服了现有技术的诸多缺点，实现了生产过程耗水量低，生产得到的烟用原料造碎低、与烟丝配伍性佳、木质气不明显的优点，可用于制备高档烟。

Description

烟用原料生产设备

技术领域

本实用新型涉及烟草技术，尤其涉及一种烟用原料生产设备。

背景技术

烟用原料是以烟梗和秸秆等生物质为原料制备的一种材料，可用于代替部分烟叶丝添加于卷烟中，以降低卷烟成本和卷烟焦油含量。虽然近年来烟用原料在卷烟中的应用水平得到不断的提升，但仍然存在诸多问题，使其只能少量的添加于低档卷烟中，而无法添加于高档烟中。下面以烟梗制备烟用原料为例详细说明。

烟梗是烟叶的伴生物，因与烟叶具有极其相似的组分、低成本和较好的填充特性而广泛应用于低档卷烟生产中。但是由于烟梗燃烧产生的青杂气、木质气和燃烧热灼感等对吸味影响较大，影响了其在在高档卷烟中的应用。为了降低卷烟成本、充分发挥烟梗丝填充值高的优点，烟草行业对烟梗丝的应用投入了大量的人力、物力进行研究。目前，行业对烟梗的利用及研究主要有以下两种方法：

方法一、微波膨胀法，该技术是近年来中国卷烟工艺通过自主创新发展起来的一项新工艺。它的原理是以微波作为能量源，利用微波的强穿透性和对极性分子的高频振动特性，通过极短时间，在烟梗内部形成一个使水分迅速气化挥发的环境，从而完成烟梗内细胞的同步均匀膨胀，且细胞不破裂。该方法将烟梗置于微波环境下膨胀，快速风冷后将膨胀梗条切丝制备成梗丝添加于烟支中。该方法虽能从一定程度上发挥微波膨胀的优点，但也存在诸多不足：微波处理前烟梗水分偏低，不符合微波膨胀的基本原理，经微波处理后的烟梗内部结构易被破坏，甚至发生焦化或着火；该方法制备的烟梗丝的在切丝过程易发生造碎；木质气和青杂气所带来的问题依然较为突出，限制了其在卷烟中的添加量，且几乎都添加于三、四类香烟的烟支中，从而影响了烟梗的使用量。

方法二、用水反复冲洗切丝后的烟梗，去除烟梗中的木质素及其它对吸味有影响的组分，然后将烟梗干燥、加香制备成梗丝添加于烟支中。该方法存在以下缺陷：水资源浪费严重；水洗过程烟梗中的有益物质损失严重，导致产品得率很低；得到的梗条丝产品较硬，梗条丝于混丝柜中产生分层，不能较好地与烟丝配伍，加香工艺也同样产生了香料不能均匀混和的不利因素，不利于卷烟中的添加应用。

此外除烟梗以外的生物质制备烟用原料也同样存在：用水量大、木质气和杂气明显、烟丝配伍性差等缺点。所以亟待一种经济高效的烟用原料的制备方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有烟用原料生产过程中的诸多问题，提出一种烟用原料生产设备，以实现耗水量低，生产得到的烟用原料造碎低、与烟丝配伍性佳、木质气不明显的优点，可用于添加在高档卷烟中。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种烟用原料生产设备，包括：增温增湿设备、加热设备、微波膨胀设备、第一浸泡池、造丝设备、加料机、第二浸泡池和烘干机；

所述增温增湿设备出口与加热设备入口连接，所述加热设备出口与微波膨胀设备入口连接，所述微波膨胀设备出口与第一浸泡池入口连接，所述第一浸泡池出口与造丝设备入口连接，所述造丝设备出口与加料机入口连接，所述加料机出口与第二浸泡池入口连接，所述第二浸泡池出口与烘干机入口连接；

所述增温增湿设备为滚筒回潮机或隧道振槽式增湿机（HT）；

所述造丝设备为搓丝机或切丝设备。

进一步地，所述加热设备为微波加热设备、电加热设备或蒸汽加热设备。

进一步地，还包括挤浆机，所述第二浸泡池出口与挤浆机入口连接，所述挤浆机出口与烘干机入口连接，所述挤浆机用于去除物料中的大部分水分，以便于后续烘干。

进一步地，还包括洗梗机，所述洗梗机的出口与增温增湿设备入口连接。

进一步地，还包括定型设备，所述微波膨胀设备出口与定型设备入口连接，所述定型设备出口与第一浸泡池入口连接。所述定型设备为强力风机。

进一步地，所述烘干机为微波烘干机或滚筒烘干机。

本实用新型烟用原料生产设备，与现有技术相比较具有以下优点：

（1）、本实用新型烟用原料生产设备生产烟用原料的方法简单，耗水量低；

（2）、烟用原料生产设备能实现烟用原料大型化、连续化在线生产；

（3）、在微波膨胀前将植物性生物质增温增湿，增加植物纤维中的含水量，并在微波膨胀前对植物纤维进行预热，将植物纤维内水分预热至接近沸点，被预热的植物纤维仅需很短的时间即可完成微波膨胀，高含水量和短时间微波膨胀能减少或防止植物纤维内部结构被破坏；

（4）、微波膨胀处理后的植物性生物质会变得柔软、膨松，填充值提高明显；通过微波膨化过程中的理化作用，植物纤维苦味、辣味、刺激性和杂气等不良气息明显减少，提高了植物纤维的抽吸品质；搓丝加工后的植物纤维蓬松性好、造碎低、丝状纤维占比较高、配伍性较好，后续耐加工性好，植物纤维有效利用率高；

（5）、采用生物酶酶解植物纤维中的特定组分，使植物纤维表面活化和松弛；将喷施有生物酶液的纤维丝浸泡水中可将纤维中的被酶液分解出的水溶性物质溶解，以烟梗为例，浸泡在水中可溶解烟梗中影响吸味的组分；

（6）、本实用新型烟用原料生产设备制备的烟用原料造碎低，纤维较长，将其添加在卷烟中，单支卷烟含烟丝量减少，从源头上降低烟气中的焦油和有害成分释放量，降焦减害作用显著，提高了卷烟吸食安全性，同时降低企业制造成本、增加利润，缓解烟叶原料压力。

附图说明

图1为本实用新型实施例1烟用原料生产设备的连接示意图；

图2为本实用新型实施例2烟用原料生产设备的连接示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种烟用原料生产设备，能实现烟用原料大型化、连续化在线生产，该烟用原料生产设备包括：增温增湿设备、加热设备、微波膨胀设备、第一浸泡池、造丝设备、加料机、第二浸泡池和烘干机，

所述增温增湿设备出口与加热设备入口连接，所述加热设备出口与微波膨胀设备入口连接，所述微波膨胀设备出口与第一浸泡池入口连接，所述第一浸泡池出口与造丝设备入口连接，所述造丝设备出口与加料机入口连接，所述加料机出口与第二浸泡池入口连接，所述第二浸泡池出口与烘干机入口连接，所述增温增湿设备为滚筒回潮机或隧道振槽式增湿机（HT）；所述造丝设备为搓丝机或切丝设备；所述加热设备为微波加热设备、电加热设备或蒸汽加热设备，用于预热物料。

本实用新型烟用原料生产设备还包括挤浆机，所述第二浸泡池出口与挤浆机入口连接，所述挤浆机出口与烘干机入口连接，所述挤浆机用于去除物料中的大部分水分，以缩短烘干时间。

本实用新型烟用原料生产设备还包括洗梗机，所述洗梗机的出口与增温增湿设备入口连接。

本实用新型烟用原料生产设备还包括定型设备，所述微波膨胀设备出口与定型设备入口连接，所述定型设备出口与第一浸泡池入口连接。所述定型设备为强力风机。

本实用新型中烘干机可选用但不限于：微波烘干机或滚筒烘干机。

为了便于贮料，可在各设备之间设置贮料槽，如在增温增湿设备和加热设备之间设置贮料槽，和/或在造丝设备和加料机之间设置贮料槽。

采用上述烟用原料生产设备生产烟用原料的方法，包括以下步骤：

（1）将植物性生物质增温增湿至含水量为35-40wt%；所述增温增湿是指在加热的条件下增湿，通常是采用40-60℃的蒸汽进行增湿。

（2）将增温增湿后的物料升温预热，至物料中水分温度接近沸点，具体温度根据所在海拔经行调整，通常为80-90℃；

（3）将预热的物料微波膨胀至物料中的含水量降至10-20wt%；微波膨胀使物料中水分迅速挥发，从而完成物料内细胞的同步均匀膨化；在微波膨胀前增加植物纤维中的含水量，并将植物纤维内水分预热至接近沸点，使植物纤维仅需很短的时间即可完成微波膨胀，高含水量植物纤维和短时间微波膨胀减少或避免了物料内部结构被破坏。微波膨胀处理后的植物性生物质（以烟梗为例）会变得柔软、膨松，填充值提高明显，通过微波膨化过程中的理化作用，梗丝苦味、辣味、刺激性和杂气等不良气息明显减少，提高了梗丝的抽吸品质；搓丝或切丝加工后的梗丝蓬松性好、造碎低、丝状梗丝占比较高、配伍性较好，后续耐加工性好，梗丝有效利用率高；

（4）向物料中加水至物料中含水量至30-40wt%；

（5）将物料加工成纤维丝，可选用搓丝或切丝；物料丝状化能够有效改善掺配的均匀性，改善烟支吸阻状况；将物料搓丝得到纤维丝能减少物料造碎情况的发生；

（6）将生物酶液喷施在纤维丝上，然后将喷施有生物酶液的纤维丝浸泡在水中，生物酶酶解植物纤维中的特定组分，使植物纤维表面活化和松弛；将喷施有生物酶液的纤维丝浸泡水中可将纤维中的酶液分解出的水溶性物质溶解，例如当植物性生物质为烟梗时，浸泡在水中可溶解烟梗中影响吸味的组分；

（7）烘干。

所述植物性生物质包括但不限于：烟梗、烟杆、茶叶、茶梗、小茴香杆、稻麦草、皇竹草、龙须草、芦苇、芦竹、蔗渣、棉杆、玉米杆、高粱杆、向日葵杆、沙柳、麻类、沉香木和金丝楠木等植物纤维原料中的一种或多种。植物性生物质的可采用粉末状、片状、块状和条状等任意形态。不同烟用原料可根据原料植物性生物质自身特点选择性添香。其中以烟梗和/或烟杆为原料生产的烟用原料具有与烟叶近似的组分，可直接与烟丝混合制备卷烟；以茶叶、茶梗、小茴香杆和稻麦草等非烟生物质为原料生产的烟用原料，需经施加增加烟草香气的料液后，再与烟丝混合制备卷烟；以沉香木和/或金丝楠木等具有特殊香味生物质为原料生产的烟用原料，可作为增香物质直接与烟丝混合制备卷烟。当多种植物性生物质配合使用时，可根据需要决定是否加香。

植物性生物质在步骤（1）增温增湿前进行水洗，可将植物性生物质中的尘土、果仁等杂质去除，同时提高植物性生物质中的水分，水洗后植物性生物质含水量可达到20-30wt%。

在步骤（3）后、步骤（4）之前对将膨胀后的物料进行定型，可防止膨胀后的物料塌陷，维持物料的膨胀形态。所述定型采用以下步骤：将物料增加水分1-6wt%，然后风冷至室温。定型后的物料可有利于切丝得到均匀的纤维丝。

搓丝或切丝得到的所述纤维丝外径为0.2-1.5mm，优选的所述纤维丝外径为0.5-1.5mm。

所述生物酶液为包括有木质素降解酶、纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、漆酶、蛋白酶和果胶酶中的一种或多种的水悬浮液。生物酶能酶解植物纤维中的特定成分，使植物纤维软化。例如，所述纤维素酶，木聚糖酶和脂肪酶具有以下作用：分丝帚化，纤维素酶直接作用于纤维表面，使纤维细胞壁产生起毛、撕裂、分丝、帚化的现象，从而起到分丝帚化的作用；提高吸食品质，木聚糖酶（或其它木质素降解酶）和脂肪酶分别作用于木质素和脂肪，分解这些物质，烟用薄片中木质素、脂肪含量减低，使烟气中的木质气、油脂气等杂气也随之降低，从而提高了烟的吸食品质。

将生物酶液喷施在纤维丝上，然后将喷施有生物酶液的纤维丝浸泡在水中，所述水温设定为适宜酶解的温度，通常为37℃±5℃，浸泡时间为0.5～5h，优选的为2-4h。所述纤维丝与浸泡用水的质量比为1：10～1：15。

酶制剂处理中，生物酶液喷施在纤维丝上的用量为：每千克纤维丝上喷施的木质素降解酶活力为100—1000U；每千克纤维丝上喷施的纤维素酶酶活力为2000-4000U；每千克纤维丝上喷施的木聚糖酶酶活力为500-1000U；每千克纤维丝上喷施的脂肪酶酶活力为60-100U；每千克纤维丝上喷施的漆酶酶活力为50-400U；每千克纤维丝上喷施的蛋白酶酶活力为100-500U；每千克纤维丝上喷施的果胶酶酶活力为200-1000U。

物料在各步骤完成后可按本领域常规操作进行贮料，使施加在物料上的组分均匀的渗透在物料中，如在步骤（1）后、步骤（2）之前进行贮料，和/或在步骤（4）后、步骤（5）之前进行贮料。

当需要对烟用原料加香时，在步骤（7）烘干后还需对烟用原料加料、烘干和加香。

一种烟用原料，采用上述烟用原料的制备方法制备而成，该烟用原料加工成卷烟具有填充值高、木质气轻，烟气柔和和能降低卷烟焦油的优点。

一种卷烟，包括烟丝，所述烟丝中包括所述烟用原料，所述烟用原料添加量小于等于烟丝总重量的40wt%，即该卷烟中烟用原料的添加量可高至40%，能有效降低企业卷烟成本，缓解烟叶原料压力，并且在降焦减害等方面也均有重要意义。

实施例1

图1为本实用新型实施例1烟用原料生产设备的连接示意图。

本实施例烟用原料生产设备如图1所示包括：增温增湿设备、加热设备、微波膨胀设备、第一浸泡池、造丝设备、加料机、第二浸泡池和烘干机，增温增湿设备出口与加热设备入口连接，加热设备出口与微波膨胀设备入口连接，微波膨胀设备出口与第一浸泡池入口连接，第一浸泡池出口与造丝设备入口连接，造丝设备出口与加料机入口连接，加料机出口与第二浸泡池入口连接，第二浸泡池出口与烘干机入口连接，本实施中增温增湿设备为滚筒回潮机；造丝设备为切丝设备；加热设备为蒸汽加热设备；烘干机为微波烘干机。

下面以烟梗为原料，采用图1所示烟用原料生产设备，制备烟用原料具体包括以下步骤：

（1）将烟梗在滚筒回潮机内增温增湿至含水量为38wt%；

（2）将增温增湿后的烟梗在蒸汽加热设备内升温预热至90℃；

（3）将预热的烟梗置于微波膨胀设备中，使其微波膨胀至烟梗中的含水量降至15wt%；微波膨胀使烟梗中水分迅速挥发，从而完成烟梗内细胞的同步均匀膨化；

（4）将烟梗浸泡在第一浸泡池中至烟梗中含水量至38wt%；

（5）采用搓丝机将烟梗搓丝，得到外径为0.5-1.5mm的纤维丝；本实施例采用搓丝的方法将物料加工成纤维丝，不受物料是否保持膨胀状态的限制，所以本实施例物料膨胀后没有进行定型；

（6）通过加料机将生物酶液喷施在纤维丝上，然后将喷施有生物酶液的纤维丝浸泡第二浸泡池中，第二浸泡池中水温为37℃±1℃，浸泡时间为4h，纤维丝与浸泡用水的质量比为1：10。生物酶液为包括有木质素降解酶和纤维素酶的水悬浮液。每千克纤维丝上喷施的木质素降解酶活力为500U；每千克纤维丝上喷施的纤维素酶酶活力为3000U；

（7）将酶解后的烟梗送入微波烘干机内烘干，获得成品烟用原料。

本实施例制备的烟用原料加工成卷烟，具有填充值高、木质气轻，口感舒适，烟气柔和和能降低卷烟焦油的优点。

采用本实施例烟用原料生产设备生产的烟用原料以烟梗为原料具有与烟叶近似的组分，可直接与烟丝混合制备卷烟。将本实用新型烟用原料与烟叶丝按照质量比4:6混合，然后将混合丝卷制成烟支，能有效降低企业卷烟成本，缓解烟叶原料压力。

实施例2

图2为本实用新型实施例2烟用原料生产设备的连接示意图。

本实施例烟用原料生产设备如图2所示，包括：洗梗机、增温增湿设备、加热设备、微波膨胀设备、定型设备、第一浸泡池、造丝设备、加料机、第二浸泡池、挤浆机和烘干机，洗梗机的出口与增温增湿设备入口连接、增温增湿设备出口与加热设备入口连接，加热设备出口与微波膨胀设备入口连接，微波膨胀设备出口与定型设备入口连接，定型设备出口与第一浸泡池入口连接，第一浸泡池出口与造丝设备入口连接，造丝设备出口与加料机入口连接，加料机出口与第二浸泡池入口连接，第二浸泡池出口与挤浆机入口连接，挤浆机出口与烘干机入口连接，本实施例中增温增湿设备为隧道振槽式增湿机（HT）；造丝设备为搓丝机；加热设备为微波加热设备；烘干机可为微波烘干机。

本实施例中在增温增湿设备和加热设备之间设置贮料槽，在造丝设备和加料机之间设置贮料槽。所述贮料槽能使施加在物料上的组分均匀的渗透在物料中。

下面以烟梗为原料，采用图2所示烟用原料生产设备，生产烟用原料，该烟用原料的生产包括以下步骤：

（1）将烟梗水洗除尘，水洗后烟梗含水量达到25wt%；

（2）将烟梗在隧道振槽式增湿机内增温增湿至含水量为35wt%；

（3）将增温增湿后的烟梗在微波加热设备内升温预热至85℃，使烟梗内水分的温度接近沸点；

（4）将预热的烟梗置于微波膨胀设备中，微波膨胀至烟梗中的含水量降至18wt%；微波膨胀使烟梗中水分迅速挥发，从而完成烟梗内细胞的同步均匀膨化；

（5）将膨胀后的烟梗置于定型设备中进行定型，可防止膨胀后的烟梗塌陷，维持烟梗的膨胀形态。所述定型采用以下步骤：将烟梗增湿5wt%，即使烟梗的含水量为23%，然后风冷至室温；

（6）将烟梗浸泡在第一浸泡池中至烟梗中含水量至35wt%；

（7）采用切丝设备将烟梗切丝得到纤维丝，所述纤维丝外径为0.5-1.5mm；为了保证切丝得到的纤维丝均匀，在物料膨胀后进行了定型，以维持物料的膨胀状态；

（8）通过加料机将生物酶液喷施在纤维丝上，然后将喷施有生物酶液的纤维丝浸泡在第二浸泡池中，第二浸泡池中的水温为37℃±1℃，浸泡时间为2h。纤维丝与浸泡用水的质量比为1：15。生物酶液为包括有木质素降解酶、纤维素酶、木聚糖酶的水悬浮液。本实施例中生物酶液喷施在纤维丝上的用量为：每千克纤维丝上喷施的木质素降解酶活力为450U；每千克纤维丝上喷施的纤维素酶酶活力为2000U；每千克纤维丝上喷施的木聚糖酶酶活力为800U；

（9）将酶解后的烟梗送入微波烘干机内烘干，获得成品烟用原料。

本实施例烟用原料生产设备制备的烟用原料加工成卷烟，同样具有填充值高、木质气轻，口感舒适，烟气柔和能降低卷烟焦油的优点。

将本实施例制备的烟用原料与烟叶丝混合制备卷烟，烟用原料与烟叶丝的质量比为3:7，然后将混合丝卷制成烟支，能有效降低企业卷烟成本，缓解烟叶原料压力，降焦减害等方面均有重要意义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种烟用原料生产设备，其特征在于，包括：增温增湿设备、加热设备、微波膨胀设备、第一浸泡池、造丝设备、加料机、第二浸泡池和烘干机；

所述增温增湿设备出口与加热设备入口连接，所述加热设备出口与微波膨胀设备入口连接，所述微波膨胀设备出口与第一浸泡池入口连接，所述第一浸泡池出口与造丝设备入口连接，所述造丝设备出口与加料机入口连接，所述加料机出口与第二浸泡池入口连接，所述第二浸泡池出口与烘干机入口连接；

所述增温增湿设备为滚筒回潮机或隧道振槽式增湿机；

所述造丝设备为搓丝机或切丝设备。

2.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述加热设备为微波加热设备、电加热设备或蒸汽加热设备。

3.根据权利要求1所述设备，其特征在于，还包括挤浆机，所述第二浸泡池出口与挤浆机入口连接，所述挤浆机出口与烘干机入口连接。

4.根据权利要求1或3所述设备，其特征在于，还包括洗梗机，所述洗梗机的出口与增温增湿设备入口连接。

5.根据权利要求1或3所述设备，其特征在于，还包括定型设备，所述微波膨胀设备出口与定型设备入口连接，所述定型设备出口与第一浸泡池入口连接。

6.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述烘干机为微波烘干机或滚筒烘干机。

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