一种烟梗多孔颗粒及其在卷烟中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种烟梗多孔颗粒及其在卷烟中的应用。以经过微波膨胀、粒径为100～160目的烟梗粉末为原料，羟丙基甲基纤维素、羧甲基淀粉钠中的一种或几种作为粘合剂，采用流化床顶喷工艺制备得到20～60目烟梗多孔颗粒。该颗粒表面粗糙，具有较高的比表面积，显著提高可颗粒材料与卷烟烟气的有效接触面积，能够选择性吸附卷烟烟气中的氢氰酸；在具有减害功能的同时，该颗粒能够有效降低卷烟烟气刺激性、改善余味，同时具有增加烟气甜润感的功效。本发明生产工艺简单，操作性及规范性强，原料易得、成本低廉，便于实现工业化生产，具有良好地应用前景。
【专利说明】 一种烟梗多孔颗粒及其在卷烟中的应用
【技术领域】
[0001]本发明属于卷烟材料【技术领域】，具体涉及一种能够改善卷烟吸味品质的烟梗多孔颗粒。同时，本发明还涉及该多孔颗粒在卷烟加工中的应用。
【背景技术】
[0002]烟梗约占烟叶总重的20%?30%，其成分主要是纤维素、半纤维素、木质素和果胶等细胞壁物质。目前，烟梗在卷烟中主要是作为填充料以及作为再造烟叶的原料，由于烟梗中含有大量的纤维素、木质素，在卷烟中添加过多的梗丝会对卷烟的吸味产生不良影响。为此，烟草科技工作者对梗丝的加工处理进行了大量的研究，旨在提高其在卷烟中的利用率，充分发挥烟梗在卷烟减害降焦中的作用。
[0003]关于将烟梗制备成颗粒也有较多的报到，Tuinstra T、汤马斯.亨利.怀特提出一种制备膨胀烟梗颗粒ESS的方法，该法是将长度小于3mm的烟梗直接暴露在高压的过热蒸汽中进行处理，最终得到粒状的膨胀烟梗，这种烟梗可与卷烟配方中的其他原料包括叶丝、梗丝及膨胀烟丝按比例进行掺配；云南瑞升烟草技术(集团)有限公司，采用微波膨胀、造粒和微波定型等工艺制备了膨胀烟梗颗粒，该种颗粒可作为填充料在烟丝配方中使用，也可作为颗粒材料添加到卷烟滤棒中使用。由于烟梗组织结构、化学成分的特殊性，采用不同的加工方式所制备的材料，其性质也不尽相同，在卷烟中产生的功效也有所不同。
[0004]随着吸烟与健康的问题越来越受到关注，如何提高卷烟的吸食安全性，降低卷烟烟气中的有害成分、提高抽吸的舒适感就成为各卷烟生产企业研发的热点。卷烟材料科研工作者利用天然植物材料已研发出一些滤棒颗粒材料，主要采用的方式是直接将植物材料粉碎成20?80目之间的颗粒或者将植物材料通过挤压法制备成颗粒，虽然在卷烟增香、减害方面取得了一定的效果，但还存在以下几个方面的缺点:(1)直接将植物材料粉碎成颗粒，颗粒形状不均匀、物理性质不稳定，在卷烟滤棒成型时颗粒容易造碎从而产生大量粉尘，材料利用率不高；(2)通过挤压法制备颗粒，所添加的粘合剂容易将植物材料本身具有的孔洞包埋，颗粒材料与卷烟烟气的接触面积有限，其减害降焦作用有限，同时所制备的颗粒较为紧密、硬度较大，不利于卷烟复合滤棒的制备。针对上述缺点，如何采用适当的工艺技术，制备适合生产需求的植物多孔材料，以满足烟草行业在卷烟增香、减害方面的需求，就成为本领域尚待解决的技术难题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐加工性强、颗粒均匀、安全性高、能有效改善卷烟舒适性、具有一定减害效果的烟梗多孔颗粒。
[0006]本发明的目的还在于提供所述烟梗多孔颗粒在卷烟生产中的应用。
[0007]本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
[0008]*除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
[0009]一种烟梗多孔颗粒，通过以下步骤的方法制得:[0010](I)调节烟梗含水率至15%?20%，置于微波膨胀设备中，在功率为500?3000W条件下膨胀15?90s，再进一步粉碎为100?160目的粉末，备用；
[0011](2)按照重量份称取羟丙基甲基纤维素5?10份、羧甲基淀粉钠O?5份，用蒸馏水配制成浓度为5?10%的粘合剂溶液，备用；
[0012](3)称取备用的烟梗粉末300?IOOOg置于流化床中造粒，造粒工艺具体包括如下步骤:
[0013](a)在流化气压0.12?0.2Bar、50?70°C条件下保持5?10分钟；
[0014](b)在流化气压0.12?0.2Bar、气流温度60?80°C、喷雾压力0.08?0.15Bar、喷液速率10?12g/分钟的条件下，采用顶喷方式施加步骤(2)所配制的粘合剂溶液，粘合剂溶液用量为干物料重量的30%?50% ；
[0015](c)粘合剂施加完后，在流化气压0.12?0.2Bar、气流温度50?70°C条件下干燥5?10分钟，制备得到含水率为6?8%，表面粗糙的类圆形颗粒，即为所需的烟梗多孔颗粒。
[0016]其中，所制得的烟梗多孔颗粒其粒径为20?60目。
[0017]所述烟梗为烤烟烟梗、白肋烟烟梗、晾晒烟梗。
[0018]所述的流化床优选为Midi Glatt流化床。
[0019]所述的烟梗多孔颗粒在卷烟滤棒中应用，其特征在于:在每毫米卷烟滤棒中添加I?2mg烟梗多孔颗粒。
[0020]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0021]1.本发明所制备的烟梗多孔颗粒大小均匀、理化性质稳定，具有较好的耐加工性，避免了滤棒成型过程中颗粒材料因机械加工而产生的造碎和粉尘,颗粒材料能够在滤棒丝束中均匀分布。
[0022]2.所得烟梗多孔颗粒表面粗糙，具有较高的比表面积，显著提高颗粒材料与卷烟烟气的有效接触面积，能够选择性吸附卷烟烟气中的氢氰酸。
[0023]3.所得烟梗多孔颗粒能够有效降低卷烟烟气刺激性、改善余味，同时具有增加烟气甜润感的功效。
[0024]4.本发明所使用材料均为食品级，具有较高的使用安全性。
[0025]5.本发明生产工艺简单，操作性及规范性强，原料易得、成本低廉，便于实现工业化生产，具有良好地应用前景。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不是对本发明技术方案的限定。
[0027]实施例1
[0028]取Ikg烤烟烟梗含水率调节为20%，置于微波膨胀设备中，在功率为3000W条件下膨胀90s，再将其粉碎为100目的粉末，将所制烤烟烟梗粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，流化床流化气压为0.20Bar、70°C条件下保持10分钟；在流化气压为0.2Bar、气流温度为70°C、喷雾压力为0.15Bar、喷液速率为IOg/分钟的条件下，采用顶喷方式施加用蒸馏水配制成浓度为10%的羟丙基甲基纤维素粘合剂溶液，粘合剂溶液用量310g，粘合剂施加完后，在流化气压为0.2Bar、气流温度为70°C条件下干燥10分钟，调节水分至6%，过20目筛即得卷烟滤棒用烤烟烟梗多孔颗粒。
[0029]实施例2
[0030]取0.6kg白肋烟烟梗含水率调节为18%，置于微波膨胀设备中，在功率为1500W条件下膨胀15s，再将其粉碎为120目的粉末，将所制白肋烟烟梗粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，流化床流化气压为0.15Bar、60°C条件下保持8分钟；按重量份数称取5份羟丙基甲基纤维素、5份羧甲基淀粉钠，用蒸馏水配制成浓度为10%的粘合剂溶液，在流化气压为
0.15Bar、气流温度为80°C、喷雾压力为0.15Bar、喷液速率为IOg/分钟的条件下，采用顶喷方式施加180g粘合剂溶液；粘合剂施加完后，在流化气压为0.12Bar、气流温度为50°C条件下干燥8分钟，调节水分至7%，过40目筛即得卷烟滤棒用烤烟烟梗多孔颗粒。
[0031]实施例3
[0032]取0.3kg烟梗含水率调节为15%，置于微波膨胀设备中，在功率为500W条件下膨胀45s，再将其粉碎为160目的粉末，将所制烟梗粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，流化床流化气压为0.12Bar、50°C条件下保持5分钟；按重量份数称取5份羟丙基甲基纤维素、I份羧甲基淀粉钠，用蒸馏水配制成浓度为6%的粘合剂溶液，在流化气压为0.12Bar、气流温度为60°C、喷雾压力为0.08Bar、喷液速率为12g/分钟的条件下，采用顶喷方式施加120g粘合剂溶液；粘合剂施加完后，在流化气压为0.12Bar、气流温度为50°C条件下干燥5分钟，调节水分至8%，过60目筛即得卷烟滤棒用烤烟烟梗多孔颗粒。
[0033]应用实施例1
[0034]将实施例1制备所得烤烟烟梗多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加Img颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明:与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低，余味得到明显改善，烟气甜润感明显；烟气有害成分检测表明:氢氰酸降低率为16.9%，该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氢氰酸。
[0035]应用实施例2
[0036]将实施例2制备所得白肋烟烟梗多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加2mg颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明:与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低，余味得到明显改善，烟气甜润感明显；烟气有害成分检测表明:氢氰酸降低率为23.2%，该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氢氰酸。
[0037]应用实施例3
[0038]将实施例3制备所得烟梗多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加1.5mg颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明:与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低，余味得到明显改善，烟气甜润感明显；烟气有害成分检测表明:氢氰酸降低率为
19.8%，有效降低了卷烟烟气中有害物质的含量。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种烟梗多孔颗粒，通过以下步骤的方法制得: (1)调节烟梗含水率至15%?20%，置于微波膨胀设备中，在功率为500?3000W条件下膨胀15?90s，再进一步粉碎为粒径100?160目的粉末，备用； (2)按照重量份称取羟丙基甲基纤维素5?10份、羧甲基淀粉钠O?5份，用蒸馏水配制成浓度为5?10%的粘合剂溶液，备用； (3)称取备用的烟梗粉末300?IOOOg置于流化床中造粒，造粒工艺具体包括如下步骤: (a)在流化气压0.12?0.2Bar、50?70°C条件下保持5?10分钟； (b)在流化气压0.12?0.2Bar、气流温度60?80°C、喷雾压力0.08?0.15Bar、喷液速率10?12g/分钟的条件下，采用顶喷方式施加步骤(2)所配制的粘合剂溶液，粘合剂溶液用量为干物料重量的30%?50% ； (c)粘合剂施加完后，在流化气压0.12?0.2Bar、气流温度50?70°C条件下干燥5?10分钟，制备得到含水率为6?8%，表面粗糙的类圆形颗粒，即为所需的烟梗多孔颗粒。
2.根据权利要求1所述的烟梗多孔颗粒，其特征在于:所制得的烟梗多孔颗粒其粒径为20?60目。
3.根据权利要求1所述的烟梗多孔颗粒，其特征在于:所述的烟梗包括烤烟烟梗、白肋烟烟梗或晾晒烟烟梗。
4.根据权利要求1所述的烟梗多孔颗粒，其特征在于:所述的流化床优选为MidiGlatt流化床。
5.权利要求1所述的烟梗多孔颗粒在卷烟滤棒中应用，其特征在于:在每毫米卷烟滤棒中添加I?2mg烟梗多孔颗粒。
【文档编号】A24B15/18GK103689785SQ201310643030
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】王明锋, 王超, 何靓, 陶鹰, 朱保昆, 黄立斌 申请人:红云红河烟草(集团)有限责任公司