专利名称：一种烤烟二氧化碳烟丝膨胀方法
技术领域：
本发明涉及卷烟工业中一种烟丝膨胀方法，尤其是指用二氧化碳作为膨胀介质的烤烟烟丝膨胀方法。
背景技术：
20世纪70年代烟草膨胀技术逐步完善并应用于卷烟工业。其中采用液态二氧化碳作为膨胀介质的技术，因其工艺和设备较为简单、安全，在卷烟工业中得以广泛应用。用液态二氧化碳作为膨胀介质的烟草膨胀技术由冷段和热段组成。冷段是在浸渍罐中用液态二氧化碳浸渍烟丝，并完成二氧化碳的循环处理；热段是以过热蒸汽带动浸渍后的烟丝均匀的通过膨胀管道，在热气流的作用下烟丝中的二氧化碳迅速逸出使烟丝膨胀，回潮后进入下段工序。膨胀后的烟丝填充性能明显提高，在卷烟配方中掺兑一定比例，可以减少卷烟的耗丝量，降低卷烟成本，卷烟的焦油含量以及烟气中一些对人体健康有害的成分有所减少，在一定程度上降低了吸烟的危害性，并相应的提高了一些中、低档烟草的应用价值。
现有技术存在的主要问题有1、由于对不同烟叶膨胀前后的化学成分、香味物质缺乏系统的研究分析，各卷烟企业在二氧化碳烟丝膨胀的烟叶原料的选择方面存在着较大的盲目性和随意性，致使膨胀后与膨胀前相比，烟丝的内在质量品质明显下降，表现在烟草特有的香味损失较大，同时带来枯焦气增加，抽吸过程中烟气的干燥感增强等，造成烟叶的使用价值降低。其主要原因是由于烟丝经过膨胀后其内在化学成分的协调性变差所致。例如在很多情况下，经膨胀后的主要化学成分之一的还原糖损失较大，直接影响烟丝香气和吸味品质以及烟丝的抗碎性(抗碎性是烟丝在机械冲击和压力下对被破碎的抗耐能力)。不同烟丝原料膨胀前后的内在质量品质变化与其化学成分特别是常规化学成分的变化密切相关。烤烟的糖碱比通常用做衡量其质量品质的好坏，一般认为烤烟的糖碱比在8-12的范围内较好。以上内在质量的评吸结果和化学成分的分析结果表明，部分糖碱比较低(还原糖含量较低、总氮与烟碱含量较高)的烟丝，经二氧化碳膨胀处理后糖碱比有所提高(还原糖百分含量有所提高、总氮与烟碱百分含量减少)，烟叶的质量品质得到改善；而部分还原糖含量较高、总氮与烟碱含量适中的烟丝，经二氧化碳膨胀处理后糖糖碱比有所下降(还原糖百分含量减少、总氮与烟碱百分含量提高)，烟叶的质量品质改善不明显或有所下降。2、目前，烟丝膨胀的工艺技术条件设置往往以追求较高的烟丝膨胀率为主要目的，例如烟丝在液态二氧化碳中的浸渍时间较长，以提高浸渍后烟丝中的二氧化碳含量；浸渍后的烟丝在高达350～380℃的温度条件下膨胀等，这也是造成膨胀后烟丝质量品质和使用价值下降的原因之一。
由于上述存在的问题，一方面限制了膨胀烟丝在卷烟配方中的使用比例(目前国内卷烟配方中膨胀烟丝的平均使用比例低于10％)，特别是在高档卷烟中的使用；另一方面由于膨胀后烟丝的抗破碎性下降，在线加工过程中的损耗加大。致使该项技术在卷烟降焦、减害、降耗方面未能发挥相应的作用，经济效益和社会效益未得到充分发挥。
发明内容发明人针对上述的不足之处，对烟丝膨胀前后的主要理化指标，进行系统的分析研究，探究不同烟丝膨胀后的使用价值，提出较为适宜的膨胀烟丝原料选择范围。
一种烤烟二氧化碳烟丝膨胀方法，由在浸渍罐中用液态二氧化碳浸渍烟丝，并完成二氧化碳的循环处理的冷段和以过热蒸汽带动浸渍后的烟丝均匀的通过膨胀管道，在热气流的作用下烟丝中的二氧化碳迅速逸出使烟丝膨胀的热段组成，烤烟烟丝的还原糖含量小于18％、总挥发碱至少为0.4％、总氮含量至少为5％、烟碱含量最低为4％。
烤烟二氧化碳烟丝膨胀方法，烟丝的宽度为0.8～0.9mm。
烤烟二氧化碳烟丝膨胀方法，浸渍后的烟丝中的二氧化碳含量为3～6％；膨胀管中的气流初始温度为290～310℃，气流输送速度为29～35m/s。
本发明的积极效果是立足于现有的设备条件，不需对设备进行任何改造，不增加任何成本的情况下，通过膨胀烟叶原料的选择使用和特定的加工条件，使膨胀后烟丝与膨胀前相比，化学成分的协调性得到明显改善，内在质量和吸味品质得到改善，烟丝原料的使用价值得到明显提高。
具体实施方式
实施例1福建南平B4F烟片[注]，切块回潮至含水率19％-21％后，贮存1小时进行切丝，切后的烟丝宽度为0.8-0.9mm，再贮存1小时后对烟丝进行二氧化碳浸渍，浸渍时间为60-100s，浸渍后的烟丝中二氧化碳含量为4.08％，然后进入输送膨胀系统，膨胀管中的气流初始温度为290-310℃，气流输送速度为29-35m/s，膨胀后烟丝由切向分离器和出料气锁实现分离，膨胀后烟丝含水率为8.34％，由回潮筒回潮至12.0％-13.0％，进入成品贮柜待用，整个膨胀过程烟丝的整丝率变化率为92.19％，膨胀率为42.93％。
烟丝膨胀前后的常规化学成分分析结果见表1，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所提高，糖碱比由2.60提高至4.22，烟丝化学成分的协调性明显改善。评吸结果表明，膨胀后总体感官质量有较明显改善，表现在香气质、烟气的细腻程度和干净程度有所提高，干燥感有所减弱，劲头明显下降，杂气尤其是枯焦气明显减少。
实施例2福建南平C3F烟片[注]，切块回潮至含水率19％-21％后，贮存1小时进行切丝，切后的烟丝宽度为0.8-0.9mm，再贮存1小时后对烟丝进行二氧化碳浸渍，浸渍时间为60-100s，浸渍后的烟丝中二氧化碳含量为4.01％，然后进入输送膨胀系统，膨胀管中的气流初始温度为290-310℃，气流输送速度为29-35m/s，膨胀后烟丝由切向分离器和出料气锁实现分离，膨胀后烟丝含水率为8.41％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，进入成品贮柜待用，整个膨胀过程烟丝的整丝率变化率为89.10％，膨胀率为47.98％。
烟丝膨胀前后的常规化学成分分析结果见表1，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所提高，糖碱比由3.51提高至4.83，烟丝化学成分的协调性有所改善。评吸结果表明，膨胀后烟丝总体感官质量有一定改善，表现在烟气的细腻程度和干净程度有所提高，劲头有所下降，杂气尤其是枯焦气明显减少。
实施例3福建南平B3F烟片[注]，切块回潮至含水率19％-21％后，贮存1小时进行切丝，切后的烟丝宽度为0.8-0.9mm，再贮存1小时后对烟丝进行二氧化碳浸渍，浸渍时间为60-100s，浸渍后的烟丝中二氧化碳含量为5.44％，然后进入输送膨胀系统，膨胀管中的气流初始温度为290-310℃，气流输送速度为29-35m/s，膨胀后烟丝由切向分离器和出料气锁实现分离，膨胀后烟丝含水率为8.51％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，进入成品贮柜待用，整个膨胀过程烟丝的整丝率变化率为91.87％，膨胀率为50.82％。
烟丝膨胀前后的常规化学成分分析结果见表1，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所提高，糖碱比由3.43提高至4.06，烟丝化学成分的协调性有所改善。评吸结果表明，膨胀后烟丝总体感官质量改善较明显，表现在烟气浓度和劲头有所下降，杂气和刺激性减少，干燥感有所减弱，烟气的成团性提高。
实施例4
云南曲靖B3F烟片[注]，切块回潮至含水率19％-21％后，贮存1小时进行切丝，切后的烟丝宽度为0.8-0.9mm，再贮存1小时后对烟丝进行二氧化碳浸渍，浸渍时间为60-100s，浸渍后的烟丝中二氧化碳含量为3.86％，然后进入输送膨胀系统，膨胀管中的气流初始温度为290-310℃，气流输送速度为29-35m/s，膨胀后烟丝由切向分离器和出料气锁实现分离，膨胀后烟丝含水率为8.11％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，进入成品贮柜待用，整个膨胀过程烟丝的整丝率变化率为89.78％，膨胀率为56.81％。
烟丝膨胀前后的常规化学成分分析结果见表1，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所提高，糖碱比由3.36提高至3.83，烟丝化学成分的协调性有所改善。感官评吸结果表明，膨胀后烟丝总体感官质量有一定程度改善，表现在香气的透发性较好，劲头有所下降，杂气有所减少。
实施例5云南曲靖CX2K烟片[注]，切块回潮至含水率19％-21％后，贮存1小时进行切丝，切后的烟丝宽度为0.8-0.9mm，再贮存1小时后对烟丝进行二氧化碳浸渍，浸渍时间为60-100s，浸渍后的烟丝中二氧化碳含量为5.78％，然后进入输送膨胀系统，膨胀管中的气流初始温度为290-310℃，气流输送速度为29-35m/s，膨胀后烟丝由切向分离器和出料气锁实现分离，膨胀后烟丝含水率为9.00％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，进入成品贮柜待用，整个膨胀过程烟丝的整丝率变化率为87.84％，膨胀率为48.81％。
烟丝膨胀前后的常规化学成分分析结果见表1，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所提高，糖碱比由4.19提高至5.13，烟丝化学成分的协调性有所改善。评吸结果表明，膨胀后烟丝总体感官质量有一定程度改善，表现在香气的细腻程度有所提高，杂气有所减少。
实施例6福建南平Z01烟片[注]，切块回潮至含水率19％-21％后，贮存1小时进行切丝，切后的烟丝宽度为0.8-0.9mm，再贮存1小时后对烟丝进行二氧化碳浸渍，浸渍时间为60-100s，浸渍后的烟丝中二氧化碳含量为3.33％，然后进入输送膨胀系统，膨胀管中的气流初始温度为290-310℃，气流输送速度为29-35m/s，膨胀后烟丝由切向分离器和出料气锁实现分离，膨胀后烟丝含水率为7.81％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，进入成品贮柜待用，整个膨胀过程烟丝的整丝率变化率为89.91％，膨胀率为48.58％。
烟丝膨胀前后的常规化学成分分析结果见表1，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所减少，糖碱比由5.47降低至4.35，烟丝化学成分的协调性有所降低。评吸结果表明，膨胀后总体感官质量改善不明显，香气的丰满程度和干净程度有所提高，但干燥感有所增加。
实施例7云南玉溪B3F烟片[注]，切块回潮至含水率19％-21％后，贮存1小时进行切丝，切后的烟丝宽度为0.8-0.9mm，再贮存1小时后对烟丝进行二氧化碳浸渍，浸渍时间为60-100s，浸渍后的烟丝中二氧化碳含量为5.09％，然后进入输送膨胀系统，膨胀管中的气流初始温度为290-310℃，气流输送速度为29-35m/s，膨胀后烟丝由切向分离器和出料气锁实现分离，膨胀后烟丝含水率为8.78％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，进入成品贮柜待用，整个膨胀过程烟丝的整丝率变化率为87.89％，膨胀率为58.29％。
烟丝膨胀前后的常规化学成分分析结果见表1，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所减少，糖碱比由7.71降低至6.24，烟丝化学成分的协调性有所降低。评吸结果表明，膨胀后感官质量有较明显的下降，表现在香气量和烟气的细腻程度有所下降，刺激性和干燥感有所增强。
实施例8贵州遵义B3F烟片[注]，切块回潮至含水率19％-21％后，贮存1小时进行切丝，切后的烟丝宽度为0.8-0.9mm，再贮存1小时后对烟丝进行二氧化碳浸渍，浸渍时间为60-100s，浸渍后的烟丝中二氧化碳含量为5.14％，然后进入输送膨胀系统，膨胀管中的气流初始温度为290-310℃，气流输送速度为29-35m/s，膨胀后烟丝由切向分离器和出料气锁实现分离，膨胀后烟丝含水率为8.66％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，进入成品贮柜待用，整个膨胀过程烟丝的整丝率变化率为89.33％，膨胀率为69.25％。
烟丝膨胀前后的常规化学成分分析结果见表1，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所减少，糖碱比由6.07降低至4.82，烟丝化学成分的协调性有所降低。评吸结果表明，膨胀后感官质量有一定程度下降，虽然烟气的细腻程度有所提高，但香气量有所下降，刺激性和干燥感有所增强。
综合以上实施例可以看出，实施例1-5膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所提高，糖碱比不同程度提高，烟丝化学成分的协调性有所改善。评吸结果表明，膨胀后烟丝总体感官质量有一定程度改善。在获得一定膨胀率的同时，提高了烟丝的工艺加工品质。实施例6-8，膨胀后烟丝的还原糖百分含量有所减少，糖碱比不同程度降低，烟丝化学成分的协调性有所降低。评吸结果表明，膨胀后感官质量均有所下降。虽然有较高的膨胀率，但烟丝的工艺价值降低了，是不可取的。
注按照烤烟国家分级标准，依烤烟叶片在烟柱上的生长位置分上部(B)、中部(C)、下部(X)；依颜色深浅分柠檬黄(L)、桔黄(F)、红棕(R)和杂色(K)。因此B3F表示上部桔黄3级，B4F上部桔黄4级，C3F表示中部桔黄3级，CX2K表示中下部杂色2级，福建南平Z01由福建南平X2F、X3F等级构成，X2F、X3F表示下部桔黄2级和3级。
表1实施例1-8膨胀前后化学成分测试结果
注1、福建南平Z01由福建南平X2F、X3F等级构成。
2、测定方法烟草及烟草制品还原糖的测定 芒森·沃克法(YC/T32-1996)烟草及烟草制品总氮的测定 克达尔法(YC/T33-1996)烟草及烟草制品总挥发碱的测定 (YC/T35-1996)烟草及烟草制品总植物碱的测定 (YC/T34-1996)烟草及烟草制品氯的测定(YC/T162-2002)钾的测定烟草中钾的测定BRAN+LUEBBE No.G-276-02REV.0
权利要求
1.一种烤烟二氧化碳烟丝膨胀方法，由在浸渍罐中用液态二氧化碳浸渍烟丝，并完成二氧化碳的循环处理的冷段和以过热蒸汽带动浸渍后的烟丝均匀的通过膨胀管道，在热气流的作用下烟丝中的二氧化碳迅速逸出使烟丝膨胀的热段组成，其特征在于烤烟烟丝的还原糖含量小于18％、总挥发碱至少为0.4％、总氮含量至少为5％、烟碱含量最低为4％。
2.根据权利要求1所述的烤烟二氧化碳烟丝膨胀方法，其特征在于所述的烟丝的宽度为0.8～0.9mm。
3.根据权利要求2所述的烤烟二氧化碳烟丝膨胀方法，其特征在于所述的浸渍后的烟丝中的二氧化碳含量为3～6％；膨胀管中的气流初始温度为290～310℃，气流输送速度为29～35m/s。
全文摘要
本发明公开了一种烤烟二氧化碳烟丝膨胀方法，在浸渍罐中用液态二氧化碳浸渍烟丝，然后以过热蒸汽带动浸渍后的烟丝均匀的通过膨胀管道，使烟丝膨胀。选用的烤烟原料还原糖含量小于18％、总挥发碱至少为0.4％、总氮含量至少为5％、烟碱含量最低为4％。烟丝的宽度可以为0.8～0.9mm。浸渍后的烟丝中的二氧化碳含量为3～6％；膨胀管道中的气流初始温度可为290～310℃，气流输送速度为29～35m/s。采用此方法膨胀后烟丝与膨胀前相比，化学成分的协调性、内在质量和吸味品质得到明显改善，烟叶原料的使用价值明显提高。
文档编号A24B3/10GK1593260SQ20041001034
公开日2005年3月16日 申请日期2004年6月17日 优先权日2004年6月17日
发明者堵劲松, 陈万年, 王宏生, 杨斌, 刘志平, 孔臻, 刘朝贤, 洪伟龄, 范坚强, 申玉军, 李跃锋, 姜焕元, 陈河祥, 罗登山 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院