专利名称：一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法
技术领域：
本发明涉及卷烟用梗颗粒制备技术领域。
背景技术：
烟梗占到烟叶重量的25%左右，随着卷烟工业企业的品牌发展和对卷烟降焦减害的要求，烟梗作为一种和烟丝同源的材料，能为卷烟提供有力的原料保证，并且对卷烟减害降焦起到至关重要的作用。提高烟梗利用率、提高烟梗在卷烟中的抽吸品质及增强烟梗在卷烟中的降焦减害作用是烟梗利用的重要研究利用方向。将烟梗制备成卷烟用材料有多种方式，如制备成片状的梗丝、经过解纤维等工艺制备成造纸法再造烟叶等。梗颗粒是近年来用烟梗新开发的一种新叶组配方原料。将烟梗经过膨胀后制备成颗粒状，具有非丝状的立体物理形态并具有多孔多空腔的结构，将其应用于卷烟中，能提高填充值，有效降低卷烟烟丝的用量，同时可降低烟气焦油及Co。制备膨胀梗颗粒的方法和工艺有多种，如梗膨胀技术ESS、微波的梗膨胀造粒技术等都以产生高膨胀率的梗颗粒为其技术的实现目的。中国专利CN 101708064公开了在烟梗制备成梗丝前进行酶解，并对酶解后的梗进行洗梗(梗浸取)，洗梗液加入碳酰二胺和磷酸二氢铵后进行非酶棕色化反应(maillard 反应)反应，最后将反应浓缩料回加到梗丝中，其主要目的是处理梗丝原料。中国专利CN 1017663 公开了在烟梗制备成再造烟叶的过程中将氨盐和生石灰混合喷撒到烟梗中对原料梗进行预处理。中国专利CN 10121897A公开了梗在制备成梗颗粒前先洗梗，洗过的梗再进行颗粒的制备。中国专利CN 1011165 公开了用乙醇、甲醇、二甲醚及低分子烷烃浸泡烟梗后把烟梗制备成不同物理形态的梗材料。上述公开的技术方案都只是对原料梗进行的初步处理，并未对初步处理得到的梗原料和梗提取物进行进一步的处理，其得到的梗颗粒在填充性能、降低烟气焦油及CO等方面，效果均不理想。
发明内容
本发明的目的是解决限于技术的不足，提供一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，将烟梗在膨胀造粒的整个工艺过程中得到的烟梗、膨胀梗、梗颗粒三种阶段性成品再进行处理，以减少其中化学成分的含量，减轻烟梗中不利成分对卷烟抽吸品质的不良影响，并对梗中含有的物质做进一步的处理，改善浸取物的质量品质。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。—种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，方法如下
(1)将在膨胀造粒的整个工艺过程中得到的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒三种阶段性产品再用水直接浸取；
(2)将浸取的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒与浸取液分离；
(3)将分离出的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒脱水后造粒并定型，得到梗颗粒成品。本发明将浸取后的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒脱水后再进行膨胀处理，然后造粒并定型，得到梗颗粒成品。本发明将原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒用水浸取时，浸取的固液比为1 :3 20 ；浸取的方式为淋洗或直接浸泡；浸取时间为3秒 M小时；浸取温度为15°C 100°C。本发明将分离出的浸取物浓缩成浸膏，将浸膏进行萃取分离处理，或者氨基酸、氨盐、糖的非酶棕色化反应，或者酶解处理后，回加到梗颗粒成品中。所述将浸膏进行萃取分离处理，是用有机溶剂对浸膏进行萃取分离，浸膏和有机溶剂的使用比例为1 :0. 5 10，将得到的浸膏萃取物回加到梗颗粒成品中。所述有机溶剂为乙醇或乙醚或石油醚或其中两种以上的复配溶剂。所述将浸膏进行氨基酸或/和氨盐或/和糖的非酶棕色化反应，是在浸膏中加入氨基酸、氨盐中的一种或两种以上，或者加入糖、氨基酸、氨盐的一种或两种以上，或加入丙二醇，在80°C 140°C的条件下进行加热反应后制成改性浸膏，将改性浸膏回加到梗颗粒成品中。所述氨基酸为生物体蛋白质中所含氨基酸中的一种或几种的复配；氨盐为碳酸氨或磷酸氨或氨水；糖为单糖或二糖或还原性糖。所述酶解处理，是将蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、果胶酶、多酚氧化酶中的一种或复配酶加入浸膏中进行酶解处理，形成生物处理浸膏；酶解处理时间为0. 5小时 72小时，处理温度为20°C 70°C ；将生物处理浸膏回加到梗颗粒成品中。采用本发明方法处理得到的梗颗粒成品作为卷烟填充物能提高填充值，进一步增强梗颗粒降低卷烟焦油和CO的作用，并能对梗提取物进行一定的改性处理，提高梗颗粒在卷烟中的抽吸品质。下面结合实施例对本发明进行详细的阐述。
具体实施例方式一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，具体如下
(1)将在膨胀造粒的整个工艺过程中得到的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒三种阶段性成品再用水直接浸取，得到浸取后的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒；用水浸取时，浸取的固液比为1 :3 20 ；浸取的方式为淋洗或直接浸泡；浸取时间为3秒 M小时；浸取温度为 15°C 100°C ；
(2)将原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒与浸取液分离；
(3)将分离后的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒脱水后造粒并定型，得到梗颗粒成品。本发明可将浸取后的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒脱水后再进行一次膨胀处理，然后造粒并定型，得到梗颗粒成品。本发明将分离出的浸取物浓缩成浸膏，将浸膏进行萃取分离处理，或者氨基酸、氨盐、糖的非酶棕色化反应(maillard反应)，或者酶解处理后，可再回加到梗颗粒成品中。本发明制备得到的梗颗粒可以直接使用，或者回加经过处理的浸取物后使用。将浸膏进行萃取分离处理，是用有机溶剂对浸膏进行萃取分离，浸膏和有机溶剂的使用比例为1: 0. 5 10，将得到的浸膏萃取物回加到梗颗粒成品中。有机溶剂为乙醇或乙醚或石油醚或其中两种以上的复配溶剂。萃取分离可使用50%-95%的不同浓度的乙醇对水浸取出的浸膏进行再次萃取分离，乙醇萃取部分经浓缩到一定浓度后可回用到梗颗粒中。萃取分离也可采用95%乙醇和石油醚、有机醚按不同的溶剂比例形成复配的不同极性的溶剂萃取浸膏，将萃取后的有机溶剂相萃取物浓缩后回加到梗颗粒中使用。
将浸膏进行氨基酸或/和氨盐或/和糖的非酶棕色化反应(maillard反应)，是在浸膏中加入氨基酸、氨盐中的一种或两种以上，或者加入糖、氨基酸、氨盐的一种或两种以上，或加入丙二醇，在80°C 170°C的条件下进行加热反应后制成改性浸膏，将改性浸膏回加到梗颗粒成品中。所述氨基酸为生物体蛋白质中所含氨基酸中的一种或几种的复配。生物体蛋白质中所含氨基酸包括人体必须氨基酸甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸，还包括人体非必须氨基酸甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、谷氨酸及其胺、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、酪氨酸、胱氨酸等。氨盐为碳酸氨或磷酸氨或氨水。糖为单糖或二糖或还原性糖。浸膏的酶解处理是加入酶制剂，酶制剂的添加品种及添加量根据浸膏的化学指标分析及酶制剂自身的活度计算得出。酶制剂为蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、果胶酶、多酚氧化酶的一种或几种的复配酶，根据浸膏的原料特点和浸膏处理目标确定使用一种或复配酶。酶解处理时间为0. 5小时 72小时，处理温度为20°C 70°C，PH值为3 8 ；将生物处理浸膏回加到梗颗粒成品中。实施例1
取原料烟梗IOOkg放入浸取罐中，加入8倍量的水800kg并加热到80°C，搅拌浸取 40min后，分离原料烟梗和浸取液。分离出的原料烟梗用离心机进一步脱水后进入微波膨胀设备膨胀，膨胀后的烟梗经造粒定型后成为梗颗粒成品备用。实施例2
取膨胀梗IOOkg放入浸取罐中，加入20倍量的水1500kg并加热到80°C，搅拌浸取20h 后，分离膨胀梗和浸取液。分离出的膨胀梗用离心机进一步脱水后造粒、定型成梗颗粒成品，作为产品使用。实施例3
取烟梗原料143公斤，用微波进行膨胀，获得膨胀梗约129kg，膨胀梗用造粒机制成梗颗粒约100kg，梗颗粒IOOkg放入浸取罐，加入3倍量的水300公斤浸取Mh，浸取温度15°C， 然后分离浸取液和梗颗粒，梗颗粒用离心机脱水后定型烘干成梗颗粒成品使用。实施例4
取膨胀梗IOOkg放入浸取罐中，加入10倍量的水IOOOkg并加热到100°C，搅拌浸取 3sec后，分离膨胀梗和浸取液。分离出的膨胀梗用离心机进一步脱水后造粒、定型成梗颗粒成品使用。实施例5
将上述实施例1分离出的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浓缩成含水率10%的浸膏30kg。浸膏再用50kg浓度为95%的乙醇溶解，分解出不溶物和乙醇可溶物。将乙醇可溶物浓缩后制备成稀膏状回加到实施例1得到的梗颗粒成品中形成另一种产品。实施例6
将上述实施例2分离得到的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浸取液浓缩成约含水 5%的浸膏30kg。浸膏用浓度为75%的乙醇和已醚按1 2的比例复配的溶液300kg溶解萃取，可分出溶剂可溶物和不溶物。浓缩可溶物成稀膏状回加到先前制好的梗颗粒成品中形成新的产品。实施例7将上述实施例3分离出的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浓缩成含水率15%的浸膏30kg。浸膏再用浓度为50%的乙醇和石油醚按1 :1比例复配的溶液15kg萃取溶解，分解出不溶物和可溶物。将可溶物浓缩后制备成稀膏状回加到先制备好的梗颗粒成品中得到另一种产品。实施例8
将上述实施例3分离出的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浓缩成含水率10%的浸膏30kg。浸膏再用200kg石油醚萃取溶解，分解出不溶物和可溶物。将可溶物浓缩后制备成稀膏状回加到梗颗粒成品中得到另一种产品。实施例9
将上述实施例3分离出的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浓缩成含水率10%的浸膏30kg。浸膏再用15kg烷烃类溶剂如正己烷、异戊烷、石油醚等萃取溶解，分解出不溶物和可溶物。将可溶物浓缩脱去溶剂后制备成稀膏状回加到梗颗粒成品中。实施例10
将上述实施例1分离得到的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浸取液浓缩成约含水 10%的浸膏30kg。将浸膏放入加热反应釜，同时加入果糖3%、脯氨酸1. 5%、丙二醇10%。加热并搅拌几种物质，加热温度控制在110°C，进行非酶棕色化反应(maillard反应)，反应lh， 形成改性浸膏。改性浸膏可以按需要和效果确定适当的用量回加到梗颗粒成品中成为另一种新的产品应用。实施例11
将上述实施例3的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浓缩成约含水20%的浸膏30kg。 浸膏放入加热反应釜，同时加入果糖3%、碳酸氢氨1%、丙二醇10%。加热并搅拌几种物质，加热温度控制在170°C以下，反应0. 5h，形成改性浸膏。该改性浸膏可以按需要和效果确定适当的用量回加到梗颗粒成品中成为产品应用。实施例12
将上述实施例2的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浓缩成约含水15%的浸膏30kg。 浸膏放入加热反应釜，同时加入还原性糖5%、磷酸氨1%、丙二醇1%。加热并搅拌几种物质， 加热温度控制在80°C以上，反应2h，形成改性浸膏。该改性浸膏可以按需要和效果确定适当的用量回加到梗颗粒成品中成为产品应用。实施例13
将上述实施例2的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浓缩成约含水15%的浸膏30kg。 浸膏放入加热反应釜，同时加入还原性糖5%、氨水0. 5%、赖氨酸1%、丙二醇5%。加热并搅拌几种物质，加热温度控制在110-140°C左右，反应1. 5h，形成改性浸膏。该改性浸膏可以按需要和效果确定适当的用量回加到梗颗粒成品中成为产品应用。实施例14
将上述实施例1分离得到的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浸取液浓缩成约含水 10%的浸膏30kg。将浸膏放入加热反应釜，同时加入果糖2%、甲硫氨酸2%、丙二醇8%。加热并搅拌几种物质，加热温度控制在120°C，进行mailIard反应，反应1.证，形成改性浸膏。改性浸膏可以按需要和效果确定适当的用量回加到梗颗粒成品中成为另一种新的产品应用。实施例15将上述实施例3的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浓缩成约含水15%的浸膏30kg。 浸膏放入加热反应釜，同时加入果糖5%、碳酸氨1. 5%、甘氨酸1%、丙二醇12%。加热并搅拌几种物质，加热温度控制在120°C左右，反应lh，形成改性浸膏。该改性浸膏可以按需要和效果确定适当的用量回加到梗颗粒成品中成为产品应用。实施例16
将上述实施例2的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浸取液浓缩成约含水30%的浸膏。取30公斤浸膏，加入活度为10000u/g的蛋白酶0. 15kg,活度为2000u/g淀粉酶0. 06kg， 加入多酚氧化酶0.01kg，在35°C下保温并进行酶反应他。酶解反应完成后，提高温度至 100°C保持30min灭活。酶解后的浸膏可按梗颗粒成品重量的10%回加。实施例17
将上述实施例3的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浸取液浓缩成约含水7%的浸膏。取30公斤浸膏，加入活度为8000u/g的蛋白酶0. ^cg,活度为1000u/g的糖化酶0. Ikg, 在70°C下保温并进行酶反应0.紐。酶解反应完成后，提高温度至10(TC保持IOmin灭活。 酶解后的浸膏按梗颗粒成品重量的5%回加。实施例18
将上述实施例1的浸取液放入低压浓缩设备进行浓缩，浸取液浓缩成约含水10%的浸膏。取30公斤浸膏，加入活度为10000u/g的蛋白酶0. Ikg,活度为800u/g的果胶酶0. 05kg， 加入多酚氧化酶0. Olkg,在20°C下保温并进行酶反应72h。酶解反应完成后，提高温度至 100°C保持40min灭活。将酶解后的浸膏回加到梗颗粒成品中成为另一种产品应用。实施例19
取膨胀梗100kg放入浸取罐中，加入10倍量的水1000kg并加热到50°C，搅拌浸取1 ! 后，分离膨胀梗和浸取液。分离出的膨胀梗用离心机进一步脱水后造粒、定型成梗颗粒待用。将上分离出的浸取液进行浓缩，浓缩成约含水10%的浸膏。取30公斤浸膏，加入活度为5000u/g的蛋白酶0. ^cg,活度为1500u/g的果胶酶0. 05kg，在15°C下保温并进行酶反应 12h。酶解反应完成后，提高温度至100°C保持40min灭活。将酶解后的浸膏回加到定型待用的梗颗粒成品中，得到一种新的梗颗粒成品。
权利要求
1.一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，预处理方法如下(1)将在膨胀造粒的整个工艺过程中得到的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒三种阶段性产品再用水直接浸取；(2)将浸取的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒与浸取液分离；(3)将分离出的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒脱水后造粒并定型，得到梗颗粒成品。
2.根据权利要求1所述的一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，将浸取后的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒脱水后再进行膨胀处理，然后造粒并定型，得到梗颗粒成
3.根据权利要求1所述的一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，将原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒用水浸取时，浸取的固液比为1 :3 20 ；浸取的方式为淋洗或直接浸泡；浸取时间为3秒 M小时；浸取温度为15°C 100°C。
4.根据权利要求1所述的一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，将分离出的浸取物浓缩成浸膏，将浸膏进行萃取分离处理，或者氨基酸、氨盐、糖的非酶棕色化反应，或者酶解处理后，回加到梗颗粒成品中。
5.根据权利要求4所述的一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，所述将浸膏进行萃取分离处理，是用有机溶剂对浸膏进行萃取分离，浸膏和有机溶剂的使用比例为1 :0. 5 10，将得到的浸膏萃取物回加到梗颗粒成品中。
6.根据权利要求5所述的一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，所述有机溶剂为醇类或醚类或烷烃类有机溶剂中的一种或两种以上的复配溶剂。
7.根据权利要求4所述的一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，所述将浸膏进行氨基酸或/和氨盐或/和糖的非酶棕色化反应，是在浸膏中加入氨基酸、氨盐中的一种或两种以上，或者加入糖、氨基酸、氨盐的一种或两种以上，或加入丙二醇，在80°C 170°C的条件下进行加热反应后制成改性浸膏，将改性浸膏回加到梗颗粒成品中。
8.根据权利要求7所述的一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，所述氨基酸为组成生物体蛋白质的氨基酸中的一种或几种的复配；氨盐为碳酸氨或磷酸氨或氨水；糖为单糖或二糖或还原性糖。
9.根据权利要求4所述的一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，其特征在于，所述酶解处理，是将蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、果胶酶、多酚氧化酶中的一种或复配酶加入浸膏中进行酶解处理，形成生物处理浸膏；酶解处理时间为0. 5小时 72小时，处理温度为20°C 700C ；将生物处理浸膏回加到梗颗粒成品中。
全文摘要
一种烟梗加工成梗颗粒的预处理方法，是将在膨胀造粒的整个工艺过程中得到的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒三种阶段性产品再用水直接浸取；将浸取的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒与浸取液分离；将分离出的原料烟梗或膨胀梗或梗颗粒脱水后造粒并定型，得到梗颗粒成品。本发明将烟梗在膨胀造粒的整个工艺过程中得到的烟梗、膨胀梗、梗颗粒三种阶段性成品再进行处理，可以减少其中化学成分的含量，减轻烟梗中不利成分对卷烟抽吸品质的不良影响，并对梗中含有的物质做进一步的处理，改善浸取物的质量品质。
文档编号A24B5/16GK102247008SQ20111018385
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月2日 优先权日2011年7月2日
发明者付宇, 刘春晖, 李军, 李敏, 杨彦明 申请人:云南瑞升烟草技术(集团)有限公司