烟草减害降焦的CO₂流动萃取工艺的制作方法

专利名称：烟草减害降焦的CO₂流动萃取工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于烟草减害降焦技术领域，尤其涉及一种烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺。
背景技术：
现有的卷烟减害降焦方法主要有四类其一是通过增加盘纸和滤嘴的透气度，增大滤嘴的过滤效率或进行选择性吸附等方法达到减害降焦的目的；其二是通过添加烟草薄片、膨胀烟丝、膨胀梗丝等增大卷烟填充值，减少单支卷烟用烟量达到减害降焦的目的；其三是通过施加特定的料液达到减害降焦的目的；其四是通过特殊工艺处理烟草，使处理后的烟草燃吸时产生的有害物质减少达到减害降焦的目的。第一类方法是最传统的处理方式，能根据需要设定不同的辅材，达到很好的降焦 减害效果。但是，这种方法的最大缺点是在降焦减害的同时，降低了卷烟的香气量，使卷烟抽吸时的满足感降低。第二类方法也解决了一部分问题，但由于烟草薄片和膨胀烟丝的制造成本较大，而且膨胀烟丝和膨胀梗丝降焦能力较差，并且烟草薄片和膨胀烟、梗丝同样地会给卷烟的感官质量带来一定的负面影响，所以它们在卷烟中的使用比例受到限制，对卷烟的减害降焦的贡献不突出。第三类方法降焦减害的效果不明显，且会给卷烟感官质量带来负面影响，同时存在对人体健康的潜在危害。第四类方法能很好达到目的，在CN102090710A中，由于其所选萃取剂均为易燃易爆物质，且需要较高的压力，存在诸多安全隐患，而且该工艺中对烟草的萃取操作流程同现有技术中改变不大，如果能够对烟草进行提高萃取效率的预处理，则能更好的提高烟草有害物质的萃取效果，对烟草的减害降焦的效果会更加理想。CO2是一种惰性物质，不易燃烧爆炸，除窒息作用外，对人体无毒害，加压或降温易液化，液体CO2是一种理想的工业化生产萃取剂。CN102640985A中，使用CO2作为用于烟草减害降焦的超临界提取的萃取剂，该工艺先对烟草进行萃取，然后进行微波处理，微波处理过程达到了干燥烟草并较好保持了烟草香气品质的效果，但无法对提高烟草中有害物质的萃取效率作出贡献。而且该专利为了达到更佳的萃取效果，在萃取釜中增加一个可回转转动的笼装设备，增加了设备成本，萃取效率有所提高，但效果仍然不能令人满意。

发明内容
本发明的目的是提供一种能对烟草有效地减害降焦的CO2流动萃取工艺。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下
烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，包括液态CO2流动萃取步骤，萃取前，对低品质的烟草微波处理。品质较低的烟草，经过处理后，整体使用价值降低，其在卷烟配方中的作用由调味变成了填充。但由于其本身处理前的经济价值原本就不高，处理后使得卷烟燃吸时有害物质减少，并且对卷烟的品吸的感官评价影响不大，而且只针对低品质烟草的萃取处理，不会破坏卷烟配方中高品质卷烟的感官质量，在保证卷烟减害降焦的前提下，保证了卷烟燃吸时整体的感官质量水平，所以整体上低品质烟草经工艺处理的结果是利大于弊。所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，液态CO2流动萃取步骤为，在2400-2500MHZ频率下，对烟草微波处理2_5min。对烟草进行微波处理后，烟草细胞的细胞壁被破坏，大大提高了烟草细胞中有害成分的萃取效率，加大了烟草减害降焦的效果。所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，在压力2. 8-3. OMPa, -10°C一-5°C温度条件下，液态CO2流动萃取烟草100-400S。所述的烟草减害降焦的CCV流动萃取工艺，萃取后，固液分离出烟草，在100-250°c下干燥。所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，固液分离出烟草后，对液态CO2降压，分离出萃取物。对CO2降压后，CO2变成气体与萃取物分离，所得的萃取物处理后可以用作造纸法制造烟草薄片的原料或化工原料，实现了环保节约和材料充分利用的目的。 所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，降压后的CO2经过压缩机压缩成液体循环使用。实现了 CO2的循环利用，降低了工艺的成本。本发明工艺针对现有技术具有如下有益效果工艺简单，使用的萃取剂安全，无需改造萃取设备，成本低廉，环保节约，处理后的烟草减害降焦的效果较好，对卷烟的感官品质影响不大。


图I为处理前的烟丝微观结构；
图2为实施例3中经工艺处理后的烟丝微观结构。
具体实施例方式实施例I
在2400MHz频率下，对200kg的洛阳BOll烟丝微波处理2min后，将其置于一密封的压力罐中，从压力罐上部注入液体CO2至全部将烟丝浸泡，调节压力至2. 8MPa，然后以相同的流量同时从上部注入和从下部抽出液体CO2,实现流动萃取，萃取时间为IOOs ;抽出的液体CO2通过减压，变成气态与萃取物分离后再经过压缩机压缩成液体循环使用，分离出的萃取物经过处理后可以用作造纸法制造烟草薄片的原料或化工原料；萃取后的烟丝从压力罐中整体取出，在温度100°C条件下进行干燥，然后以一定的比例掺配到卷烟配方中，达到减害降焦的目的。实施例2
在2500MHz频率下，对200kg的洛阳BOll烟丝微波处理5min后，将其置于一密封的压力罐中，从压力罐上部注入液体CO2至全部将烟丝浸泡，调节压力至3. OMPa，然后以相同的流量同时从上部注入和从下部抽出液体CO2,实现流动萃取，萃取时间为400s ;抽出的液体CO2通过减压，变成气态与萃取物分离后再经过压缩机压缩成液体循环使用，分离出的萃取物经过处理后可以用作造纸法制造烟草薄片的原料或化工原料；萃取后的烟丝从压力罐中整体取出，在温度250°C条件下进行干燥，然后以一定的比例掺配到卷烟配方中，达到减害降焦的目的。实施例3在2450MHz频率下，对200kg的洛阳BOll烟丝微波处理4min后，将其置于一密封的压力罐中，从压力罐上部注入液体CO2至全部将烟丝浸泡，调节压力至2. 9MPa，然后以相同的流量同时从上部注入和从下部抽出液体CO2,实现流动萃取，萃取时间为250s ;抽出的液体CO2通过减压，变成气态与萃取物分离后再经过压缩机压缩成液体循环使用，分离出的萃取物经过处理后可以用作造纸法制造烟草薄片的原料或化工原料；萃取后的烟丝从压力罐中整体取出，在温度150°C条件下进行干燥，然后以一定的比例掺配到卷烟配方中，达到减害降焦的目的。由图I可知，处理前的烟丝微观结构中很难看到烟叶细胞，细胞被烟叶表面的蜡质层覆盖；由图2可知，经过本实施例的工艺处理后的烟丝微观结构中，烟叶细胞胞体缩小、破裂数目多，细胞从外向内破裂，细胞间隙变小、破裂口周围有明显挛缩。细胞表面蜡质层显著减少，这是由于微波破壁处理后的细胞壁从内向外破裂后，由于萃取浸泡后出现破裂口周围有明显挛缩及好像细胞从外向内破裂的情况。经过实施例3的工艺处理后，洛阳BOll品种的烟叶综合评价结果如下 I.在相同萃取时间下，烟草萃取前进行微波处理后的烟碱萃取效率比直接进行烟草萃取的烟碱萃取效率要提升近三分之一，见表I。2.外观质量，通过萃取处理后烟叶颜色变浅，油份减少，碎烟增多。3.物理特性，通过萃取后，烟叶成丝率低，萃取后长丝率比对照降低8. 4% ;碎丝增加I. 02%。经造碎碎丝后，萃取后烟叶碎丝比例增加较大，萃取后烟丝的耐加工性较差，见表2。4.化学成分，萃取后烟叶总氮、烟碱含量降低，总糖、还原糖和蛋白质含量有所增加，见表3。5.感官质量，萃取后香气质略有下降，香气量和浓度明显下降，柔细度和余味较好，劲头明显变小，杂气由碱性刺激变为木质杂气，用途由调味料转为填充料，整体使用价值降低，见表4。6.主流烟气，和对照样相比，卷烟吸阻、抽吸口数、水分、烟碱量、焦油量、CO量和总粒相物均明显降低，见表5。7.有害成分，和对照样相比，除NNK和巴豆醛略有增加外，其他五种有害成分含量均有明显下降，见表6。表I萃取前有无预处理对烟草烟碱萃取率的影响
_萃取方式__萃取时间(S)___嘯轉(M)
100 一 22
直接萃取_200__34_
_30Q一39
50一18
微波細 后进行萃取 ---Ii-
_300I52
表2萃取前后烟叶耐加工性检测结果
权利要求
1.烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，包括液态CO2流动萃取步骤，其特征在于萃取前，对低品质的烟草微波处理。
2.如权利要求I所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，其特征在于液态CO2流动萃取步骤为，在2400-2500MHZ频率下，对烟草微波处理2_5min。
3.如权利要求I所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，其特征在于在压力.2.8~3. OMPa, ~10°C 5°C温度条件下，液态CO2流动萃取烟草100-400s。
4.如权利要求3所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，其特征在于萃取后，固液分离出烟草，在100-250°C下干燥。
5.如权利要求4所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，其特征在于固液分离出烟草后，对液态CO2降压，分离出萃取物。
6.如权利要求5所述的烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺，其特征在于降压后的CO2经过压缩机压缩成液体循环使用。
全文摘要
本发明属于烟草减害降焦技术领域，尤其涉及一种烟草减害降焦的CO2流动萃取工艺。所述工艺包括用液态CO2流动萃取，在萃取前，对低品质的烟草微波处理；在萃取后，固液分离出烟草并干燥，即得目标产物。同时萃取出的物质经处理后可以用作造纸法制造烟草薄片的原料或化工原料。工艺简单，使用的萃取剂安全，无需改造萃取设备，成本低廉，环保节约，处理后的烟草减害降焦的效果较好。
文档编号A24B15/24GK102894469SQ20121042629
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者马宇平, 苏东赢, 陈伟, 熊安言 申请人:河南中烟工业有限责任公司