一种烟草原料提取终点的判定方法与流程

本发明属于再造烟叶工艺技术领域，涉及一种烟草原料提取终点的判定方法。

背景技术：

生产实际及文献调研结果表明，关于烟草原料提取研究主要集中于探索影响烟梗烟叶提取的影响因素以及如何以最优的条件进行提取从而提高提取率。提取率计算一般采用固形物重量法，传统的使用残渣称重法：(1－提取后残渣干物质重量/提取原料干物质重量)×100％来测定烟草原料提取率，在实际生产线无法收集全部提取残渣进行检测，所以无法在实际进行很好的运用。申请公开号为CN105105311A的发明专利发明了一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，此发明采用烘箱法测定提取原料的固含量D，计算出提取过程中的溶剂与溶质质量之比N，提取后的烟草原料残渣进行固液分离，用烘箱法测定固液分离后残渣的固含量D′，用烘箱法测定提取液固含量C，从而根据公式计算出烟草原料的提取率。目前大多数使用测定固含量法来计算提取率与判定提取终点，但是可以明显发现此方法多次使用烘箱法测定固含量，不仅耗时而且不能及时计算出提取率而及时判定提取终点。申请公开号为CN105806732A的发明专利发明了索式抽提法测定再造烟叶原料极限提取率的方法，它是对造纸法再造烟叶原料采用索式抽提装置进行提取，至索式提取装置内液体澄清为终点；以原料提取前后的绝干质量差，经计算得出极限提取率；进而得出生产过程中各提取工段的提取率。此发明虽然操作方便，但提取时间较长，装置复杂，仍然需要计算原料提取前后的绝干质量差从而计算提取率，不能实时在线的判定提取终点。提取终点的判定对提取效率及设备使用效率有着重要影响，目前对判定提取终点鲜有研究，也没有判定烟草原料提取终点的具体方法。因此如何克服现有技术的不足是目前再造烟叶工艺技术领域亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对目前对提取终点无法快速准确判定方法，生产资源在此过程中存在浪费的问题，研究并提供了一种烟草原料提取终点的判定方法。该方法通过测定提取液电导率的变化，可以及时判定提取终点，为节约设备运行时间、优化提取条件、降低生产成本提供较大的帮助。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种烟草原料提取终点的判定方法，包括如下步骤：

步骤(1)，在烟草原料提取过程中，从提取操作开始，每隔2m in测定提取液的电导率；

步骤(2)，从提取4m in开始，按公式①计算电导率变化率：

其中CR是电导率的变化率；

EC_i是第i分钟时提取液的电导率；

EC_i+2是第i+2分钟时提取液的电导率；

EC_i+4是第i+4分钟时提取液的电导率；

步骤(3)，当CR≤0.5％，则判定为达到提取终点。

优选的是，所述的烟草原料包括烟梗、烟叶、烟碎片和烟末中的一种或几种。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

(1)在提取过程中不断测定提取液的电导率，可以实时有效的动态检测提取率，达到提取终点可以及时的停止提取工作，大约可节省10％～20％的提取时间，较大提高提取效率。

(2)及时有效的判定提取终点可以大大节约设备运行时间，进而降低生产成本，优化提取条件。

(3)为烟草原料的提取工艺提供了一种新的技术方法。

附图说明

图1是A组提取液的电导率随时间变化图；

图2是A₁组EC/％和CRRE/％随时间变化的折线图；

图3是B组提取液的电导率随时间变化图；

图4是B₁组EC/％和CRRE/％随时间变化的折线图；

图5是烟片提取液的电导率随时间变化图；

图6是C₃组EC/％和CRRE/％随时间变化的折线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器等未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

(1)采用四级连续逆流浸取法对烟梗进行提取；

(2)采用8m³的提取罐，A组称取500kg的烟梗，每次加入4000kg、60℃的蒸馏水，按固液比为1:8进行实验，一共进行五次实验，得到A₀、A₁、A₂、A₃、A₄提取液，提取过程中每2min测量一次电导率，测量结果如图1所示，将所得的实验结果按公式进行计算，得到表1。

表1：A组电导率测定数据及CR值

续表1

取A₁组实验数据计算分析，按公式进行电导率变化率的计算，计算提取率变化率(其中CRRE_i是第i分钟的提取率，CRRE_i+2是第i+2分钟的提取率)，以验证本发明的正确性，得到表2数据及图2，可以看出所计算得CR和CRRE的趋势趋于一致，我们通过计算提取率的变化以证明此发明的合理与正确性。由表一可以看出，当CR≤0.5％时，即当提取到18min时可判定为已经达到提取终点。

表2.A₁组电导率及提取率随时间变化率

(3)B组称取500kg的烟梗，按固液比1:8分为B₁、B₂、B₃、B₄组，B₄中加入4000kg、60℃的蒸馏水，B₃中加入A₃提取液，B₂中加入A₂提取液，B₁中加入A₁提取液，提取过程中每2min测量一次电导率，测量结果如图3及按公式进行电导率变化率的数据如表3所示。

表3.B组电导率测定数据及CR值

(4)取B₁组实验数据计算分析，按公式进行电导率变化率的计算，计算提取率变化率以验证本发明的正确性，得到表4数据及图4，由表4可以看出，当CR≤0.5％时，即当提取到16min时可判定为已经达到提取终点。

表4.B₁组电导率随时间变化率

(4)由图1和图3的数据可以明显看出当电导率会随提取时间的增加而趋于平缓，由A₁、B₁组数据中可以直观看出本发明的实用性与正确性。在提取过程中我们采用电导率变化率公式来定量判定提取终点，通过计算CRRE验证了当CR≤0.5％没有更多的物质被提取出来，因而判定为提取终点。在实际生产中，目前烟梗最佳浸取工艺条件为：温度60℃，时间20min，料液比1:8，通过实验测量电导率判定提取终点，可以看出一般在14～20min左右即可达到终点，从而可以节省大量的时间，尽可能的提高提取效率。

实施例2

(1)采用8m³的提取罐，称取500kg的烟叶，每次加入5000kg、60℃的蒸馏水，按固液比为1:10进行实验，一共进行五次实验，得到第C₁、C₂、C₃、C₄、C₅组提取液，提取40min，提取过程中每2min测量一次电导率，测量结果如图5及按公式进行电导率变化率表5所示，在实际生产中烟叶一般提取时间为40min，由所得数据可以看出按此发明的判定方法可以在提取过程中节省一定的时间，从而提高提取效率。

表5.C组电导率测定数据及CR值

续表5

(2)取C₃组实验数据计算分析，按公式进行电导率变化率的计算，计算提取率变化率以验证本发明的正确性，得到表6数据及图6，可以看出，当CR≤0.5％时，即当提取到38min时可判定为已经达到提取终点。

表6.C₃组电导率随时间变化率

(3)由图5的数据可以明显看出当电导率会随提取时间的增加而趋于平缓，由C₃组数据(表6和图6)中可以直观看出本发明的实用性与正确性。在提取过程中我们采用电导率变化率公式来定量判定提取终点，通过计算CRRE验证了当CR≤0.5％没有更多的物质被提取出来，因而判定为提取终点。温度是影响电导率的因素之一，在实验过程中由于温度无法准确恒定，所以对电导率的测定会存在一定的误差，可在测定过程中多测定几次以确保准确性。这样快速高效的提取过程对提取工艺有很大的帮助。

实施例3

实施例3与实施例2的区别在于将烟叶替换为烟梗、烟碎片和烟末(质量比为1：2：1)，其余步骤都相同。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。