溶液在较低的真空度下，由液相转化为气相。并且，通过专门针对所述用于植物超细粉碎的水射流磨和所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置设计的耦合工艺及辅助装置配置，形成一套烟草致香成分提取系统。
[0105]通过所述用于植物超细粉碎的水射流磨，将烟草致香成分的提取原料，即烟叶和根、茎等，在高压水射流的冲击和水楔张力及空化剥蚀作用下，超细粉碎至平均粒径约< 5?10 μm，使直径约在10?100 μπι尺寸范围的各种烟草植物细胞的细胞壁破坏，不仅有利于香源物质的极性成分溶于水中，而且在高压水射流剧烈的湍流乳化作用下，也有利于香源物质的非极性(油性或脂性)成分溶于水中。
[0106]由于所述用于植物超细粉碎的水射流磨以水为工作介质，若粉碎过程中，通过高压柱塞栗源源不断地从提取系统外补充工介水，则会造成对烟草香源物质的过于稀释而影响蒸馏效率。对此，提取系统配置了离心分离机，使高压柱塞栗、所述用于植物超细粉碎的水射流磨、离心分离机和输送栗形成闭路粉碎与分离回路，将离心分离机分离的重质物(含粗颗粒)返回所述用于植物超细粉碎的水射流磨，进行连续循环粉碎；将离心分离机分离的轻质物(含烟草香源物质和微细烟草植物颗粒的固液混合物料液)送人高压柱塞栗，作为工作介质循环使用，直至离心分离机分离的轻质物的粒度达到平均粒径约< 5?10 μπι时，以固液混合物料液的形式被输送进入连续夹带式薄料层微波蒸发装置进行蒸发处理。
[0107]由于工介水中所含的植物颗粒尺寸微小，且几乎无磨蚀性，故不会造成高压柱塞栗以简单的直线往复式运动为工作原理的增压推杆磨损，而对溶液产生掺杂性污染。水射流磨在粉碎过程中升温很小，不会对烟草香源物质产生热影响。
[0108]在水射流粉碎过程中，烟草植物中的一些易于从液相中逃逸的芳香型分子，由于高压水射流的冲击和空化作用而产生挥发，因此在所述用于植物超细粉碎的水射流磨的排料接管处设置分离器，将这部分挥发性香气直接输送至位于蒸发装置后段的冷凝和气液分离装置中，随烟草致香成分一并捕集。
[0109]作为烟草致香成分提取原料的烟叶和根、茎等，在所述用于植物超细粉碎的水射流磨粉碎前，先在搅拌罐中用水浸渍，使植物纤维产生一定的溶胀，以便水射流磨进行高效松解粉碎。
[0110]通过对烟叶和根、茎等原料的一段时间细胞破壁粉碎和香源物质的溶出处理，经由离心分离机分离的重质物(含粗颗粒)被送入过滤脱水装置进行固液分离，所得的渣料可被综合利用，如作为非燃烧型低温卷烟用隔热纸抄造掺合料，或作为非燃烧型低温卷烟燃料元件的碳化原料等。
[0111]所述一种连续夹带式薄料层微波蒸发装置，利用回转的上夹辊和下夹辊，通过上滤网带和下滤网带对夹结构形成的可倒置连续输运的均匀薄料层，在微波谐振腔内以左右往返逐层上升的输运方式，在微波辐照下，对薄料层进行体相均匀加热，并通过对离析料液的喷嘴循环加载，来提高蒸发量。液体膜层越薄，受热蒸发越快，蒸发量增加。同时，膜层数量越多，比表面积越大，蒸发量也越大。
[0112]所述一种连续夹带式薄料层微波蒸发装置，还通过进、出料的密封结构，来提高蒸发器中的真空度，使料液在较低温度下高效转化为气相。同时，由于采用多层输运状态的对夹料层，使换热比表面积增大，蒸发装置紧凑，面积利用率高。
[0113]由于以微波辐照的加热方式，取代了直接导入蒸发器内的加热蒸汽，蒸发器内的气相仅为料液蒸发所产生的挥发性气体，消除了水蒸汽对蒸发器内气相的增量作用，使蒸发器在真空机组的抽吸作用下，也使得真空度显著提高，有助于降低薄料层气液界面上的压力，以利于挥发性组分在25?80°C范围内低温蒸发，既可提高料液的蒸发效率，降低挥发性气体后续冷凝的气液分离负荷，也减小了可能的过热作用对挥发性组分品质的影响。
[0114]利用微波加热过程中，热惯性小、可控制性好的特性，通过微波的脉冲辐照加载控制，对蒸发温度进行较为精准的控制，进一步提高挥发性组分的品质。
[0115]排出所述一种连续夹带式薄料层微波蒸发装置的气相烟草香源物质，抽吸进入冷凝装置和气液分离装置，使烟草香源物质与冷凝水分离，获得液态的烟草致香成分。冷凝和气液分离可采用本领域公知的高效冷凝及分离装置，如螺旋螺纹管冷凝器、膜分离器、层析柱分离器、大孔树脂分离器等。
[0116]经过所述一种连续夹带式薄料层微波蒸发装置蒸发浓缩后的溶液，由于含有一些具有低饱和蒸气压值的香源物质，故可作为制取烟草浸膏的原料加以综合利用。
[0117]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
【主权项】
1.一种水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、将粉碎后烟草致香成分的提取原料加入到搅拌罐中，加入水搅拌后送至离心分离机； 52、将分离后的重质物输送至水射流磨进行水射流粉碎； 53、将所述步骤S2获得的轻物质溶液输送至连续夹带式薄料层微波蒸发装置，所述微波蒸发装置采用一对回转的上夹辊和下夹辊，通过两条滤网带，将固液混合物对夹在滤网带之间，形成上滤网带、固液混合物料层和下滤网带的对夹料层结构，并以水平往返逐层上升的输运方式通过微波谐振腔，使所述对夹料层中的固液混合物料液，在均匀薄层状态下吸收微波能量而被加热蒸发； 54、气相香源物质随蒸汽一起，被抽吸进入冷凝器，并与水蒸汽一起被冷凝成液体；再通过分离器使香源物质与冷凝水分离，获得液态的烟草致香成分。2.根据权利要求1所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将高压柱塞栗、水射流磨、离心分离机和粉碎浆料输送栗连接形成闭路粉碎与分离回路，搅拌罐中的原料，通过烟草浆料输送栗输送至离心分离机，分离后的重质物被输送至水射流磨；分离后的轻质物溶液，被输送人高压柱塞栗，作为工作介质循环使用。3.根据权利要求2所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，粉碎后的浆料在闭路粉碎与分离回路中获得连续循环粉碎，直至由离心分离机分离后的轻质物溶液中的微细颗粒粒度达到平均粒径的设定指标时，通过流量控制阀将轻质物溶液切换出闭路粉碎与分离回路，并被输送至微波蒸发装置上、下夹辊对夹在滤网带之间。4.根据权利要求1所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，所述水射流磨粉碎过程中产生的挥发性香气输送至位于蒸发装置后段的冷凝器中捕集。5.根据权利要求1所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，所述冷凝器与冷水机组连接。6.根据权利要求1所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，通过植物粉碎机粉碎至粒度< 10目，加入到搅拌罐中，再按固液比1: (2?8)加入水，在常温下浸渍原料30?60min，期间搅拌器以线速度0.2?lm/s连续或间歇搅拌。7.根据权利要求1所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，微波蒸发装置内轻质物溶液在25?80°C范围内。8.根据权利要求1所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，所述连续夹带式薄料层微波蒸发装置包括蒸发器筒体，所述蒸发器筒体内设有铺料辊、上夹辊、下夹辊和多个分层交错设置的牵引输送辊，上夹辊和下夹辊之间设置上滤网带和下滤网带，所铺料辊将固液混合物输送至上滤网带和下滤网带之间并被上夹辊和下夹辊压合，所述牵引输送辊带动上滤网带和下滤网带在蒸发器筒体内输送，所述蒸发器筒体上设有微波加热装置。9.根据权利要求8所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，所述蒸发器筒体的上部设有上分离辊和下分离辊，上滤网带和下滤网带在上分离辊和下分离辊处被分离，所述上分离辊的侧边设有上刮板，所述下分离辊的侧边设有下刮板。10.根据权利要求8所述的水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，其特征在于，所述蒸发器筒体与抽真空装置连接。
【专利摘要】本发明涉及一种水射流粉碎和夹带式微波蒸馏提取烟草致香成分的方法，包括以下步骤：S1、将粉碎后烟草致香成分的提取原料加入到搅拌罐中，加入水搅拌后送至离心分离机；S2、将分离后的重质物输送至水射流磨进行水射流粉碎；S3、将所述步骤S2获得的轻物质溶液输送至连续夹带式薄料层微波蒸发装置上端加料口，通过两条滤网带形成上滤网带、固液混合物料层和下滤网带的对夹料层结构，并以水平往返逐层上升的输运方式通过微波谐振腔；S4、气相香源物质随蒸汽一起，被抽吸进入冷凝器，并与水蒸汽一起被冷凝成液体；再通过分离器使香源物质与冷凝水分离，获得液态的烟草致香成分。本发明以纯物理方法实现细胞破壁和蒸馏提取的高品质烟草致香成分。
【IPC分类】A24B15/24
【公开号】CN105249526
【申请号】CN201510732476
【发明人】叶菁, 胡汉华, 孙春毅
【申请人】武汉纽威晨创科技发展股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月31日