本发明属于烟草、烟梗搓丝或解纤工艺、烟草梗丝制备领域，具体涉及一种烟草梗丝的制备方法。
背景技术：
烟梗是烟叶的重要组成部分，烟叶通过叶梗分离后可制得占烟叶质量25％左右的烟梗，烟梗通过加工可制成梗丝，梗丝是卷烟的填充原料之一。与叶丝相比，经过处理后的烟梗具有较高的填充值和较低的焦油释放量。在卷烟配方中适量加入梗丝不仅可以充分利用烟叶资源，降低生产成本，还能有效降低卷烟焦油量，提高卷烟产品的安全性。由于梗丝存在一定的内在感官质量缺陷，在卷烟配方中仅作为一种填充料使用，且多用在中低档卷烟中，而在中高档卷烟及低焦油产品中，梗丝对卷烟感官质量的稳定性影响更加明显，因而造成梗丝的使用受到一定局限。
传统的梗丝膨胀技术大多高温高湿的处理方法，即以水、汽为膨胀介质，以高温(温度>100℃)、高湿(含水率在34％～40％)为手段，使烟梗内部的水蒸气压力增大，从而导致烟草的毛细管和细胞胀大，其体积明显扩大，然后快速干燥。在此过程中，把梗丝中某些纤维的高填充容积固定下来，完成梗丝膨胀的目的。而在膨胀的工艺上，大多采用烟梗回潮、切片后增温膨胀的工艺方法，最终形成的烟梗膨胀产品大多为片状。
目前行业内采用较多的是气流式或隧道式梗丝干燥方式，这两种干燥方式可使梗丝获得较高的填充率，有利于卷烟产品的降焦降耗；但这两种干燥工艺制出的梗丝多为片状，在物理形态上与叶丝相差较大，影响了梗丝与叶丝的配伍性及组分混配的均匀性。传统的烟梗采用的制梗丝工艺技术是先切丝、后膨胀，且干燥膨胀阶段加工强度低，制梗丝工艺技术在以下几个方面不能完全满足卷烟上水平的要求：①烟梗质地紧密、润透性较差，对料液的吸收效果差，料液喷涂于表面，料液不能保证有效渗透和吸收；②掺配均匀性差，均质化水平受到影响；③由于膨胀不充分且风选未剔除的情况下，造成爆口、燃烧锥掉落；④梗转色质量较差，颜色的均匀程度、饱满程度、鲜艳程度有待提高，直接影响到梗丝在卷烟中的掺配比例和利用率；⑤加工强度低，造成卷烟抽吸时杂气较重、刺激性较大。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有烟梗成丝技术存在的不足，提供一种新型烟草梗丝均匀成丝的方法。通过本发明制成的梗丝成丝率高，成丝均匀，结构适宜，弹性韧性好，抽吸品质优于传统梗丝，卷烟适配性强。
本发明采用的技术方案如下：
一种烟草梗丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)烟梗预处理：将烟梗原料制备成为形态均匀的烟梗；
(2)润梗：将步骤(1)中处理后烟梗通入蒸汽进行润梗，蒸润至含水率为35～40％，平衡水分180～240min；
(3)疏解搓丝：将步骤(2)中处理后的烟梗喂料至疏解机中进行疏解搓丝，疏解搓丝后梗丝含水率为30％-35％；
(4)梗丝膨胀：采用高压蒸汽对步骤(3)中处理后的梗丝进行膨胀，膨胀率为50～80％；
(5)梗丝干燥：将步骤(4)处理后的梗丝进行隧道式热风干燥，干燥后含水率为13～15％；
(6)筛选：对步骤(5)干燥后梗丝经机械式振筛与风力分选设备进行筛选，筛选后含水率10.0％-12.5％，90％以上梗丝长度≥5mm,梗丝宽度为0.7～1.2mm，填充值为5.0-7.0cm3/g。
步骤(1)中，为了便于后续生物疏解搓丝处理，将烟梗预处理至长度为2～4cm，烟梗原料整体形态均匀。
步骤(2)中，本发明在疏解搓丝之前将烟梗进行湿润处理，为采用疏解机提供良好疏解搓丝的基础，进行润梗处理的目的是使烟梗充分润涨，保障水分在烟梗中均匀分布防止搓丝时烟梗存在夹心现象及烟梗润涨不足造成的搓丝造碎。经试验验证，将烟梗蒸润至含水率为35～40％时，疏解搓丝的效果较佳。
润梗时采用的设备为烘筒，烘筒为现有技术中的常规设备，优选为，薄板式烘丝机(筒式)，型号：sh612b，来源：烟草专用设备。
润梗时采用压力为0.1～0.3mpa的蒸汽，选用此压力蒸汽的原因是：经反复验证，该蒸汽压力下烟梗能够得到充分润涨，且润梗均匀，时间短，较传统方式时间可缩短20分钟以上。
步骤(3)中，为了能够更加充分的搓丝，将喂料速度设定为为800～1200kg/h。
为了更加能够实现烟梗纤维细胞壁的有效破除，优选的，疏解搓丝的具体工艺参数：疏解之前，将定盘、动盘间隙调整为0.40～0.50mm，疏解开始，转速为800-1000r/min，保持1～3min后(优选2min)，将定盘、动盘间隙调整为0.20mm-0.30mm，转速为1200-1300r/min，保持1～3min(优选2min)。选择参数的目的是稳定疏解机定盘、动盘间隙，保障固定烟梗流量下的固定疏解间隙，保障成丝的均匀性。同时选择此间隙与转速、保持时间是通过反复实验得出的最佳成丝效果。
所用疏解机型号是：jm600高浓盘磨疏解机，山东晨钟机械股份有限公司。jm600型高浓盘磨疏解机定盘采用合金钢材质(齿形为小h型)，动盘采用合金砂材质(齿形为大h型)。疏解机的材质与齿形(h型)是非常关键的，这与烟梗的特性相关，烟梗含有果胶、蛋白质等物质，润张后易打滑，通过定盘的材质与齿形相对减轻打滑现象，通过动盘的材质与齿形实现了疏解搓丝。两种材质与齿形是相辅相成的。
采用疏解机制备烟草梗丝，通过控制定盘、动盘的间隙以及转速等参数，能够实现梗丝和梗皮的分离，实现烟梗纤维细胞壁的有效破壁，提高烟梗的成丝率。
由于烟梗主要是由皮层、木质部、韧皮部、形成层、芯等构成，细胞壁较厚，纤维等坚韧物质含量多，这影响后续的烟丝膨化。采用疏解机进行搓丝，实现了烟梗纤维细胞壁的有效破壁，也为更好的膨化提供基础。
步骤(4)中，梗丝膨胀决定烟丝填充值大小，而填充值的大小直接影响了烟丝的消耗、色泽、烟支的吸味剂燃烧性等内在质量。本发明利用蒸汽高温膨化技术，使细胞破壁后梗丝组织结构内水蒸气的分压力增加，造成毛细管和细胞结构进一步胀大。
优选的，本发明膨胀时采用0.7～0.8mpa压力的蒸汽，能够使得梗丝的膨胀效果较好，膨胀效率高；进一步优选的，采用0.8mpa压力的蒸汽。
步骤(5)中，梗丝干燥工序是制备梗丝的关键工序，而梗丝干燥工序中的热风温度是影响梗丝综合质量的主要因素之一。适宜的热风温度有利于梗丝物理指标与感官质量的提升和改善。
优选的，本发明采用隧道式热风干燥烘箱进行三级干燥，三级干燥温度分别为：一级140℃-135℃，二级125℃-120℃，三级110℃-105℃。通过试验可得，采用该三级干燥温度，使得梗丝干燥后物理质量指标和感官质量效果较佳，体现在：梗丝填充值较高，填充性能优异；梗丝的烟草本香丰富，木质气少，余味干净，整体抽吸品质高。而其他梯度的热风温度的整体效果不佳。根据梗丝水分的不同，选择不同的烘丝温度，水分与对应温度按照由大到小的趋势分布，除上述优点描述之外，成丝柔软，状态更接近于常态烟丝。
隧道式热风干燥烘箱为现有技术中的常规设备。
本发明通过对各个步骤合理衔接以及各个步骤工艺条件和参数的优化控制，使得最终制备得到的梗丝物理质量指标和感官质量效果突出。
采用所述方法制备得到的烟草梗丝，其特征是：梗丝含水率10.0％-12.5％，90％以上梗丝长度≥5mm,梗丝宽度为0.7～1.2mm，填充值为5.0-7.0cm3/g。
本发明还保护所述的烟草梗丝在制备烟草制备中的应用，所述烟草制品为卷烟。
上述技术方案具有如下有益效果：
(1)本发明制得的梗丝成丝均匀，90％以上梗丝长度≥5mm,梗丝宽度为0.7～1.2mm，梗丝手感柔软，弹性及韧性好。
(2)本发明利用高浓盘磨纤维疏解工艺对烟梗进行均匀疏解与成丝，成丝率≥90％，有效提升了梗丝制备效率，梗丝稳定性好。
(3)通过高浓疏解成丝的方法有效的实现了梗丝与梗皮的分离，实现了烟梗纤维细胞壁的有效破壁，利用蒸汽高温膨化技术对细胞破壁后的梗丝进行膨化，所制得梗丝烟草本香丰富，木质气少，余味干净，整体抽吸品质高。
(4)本发明制得的梗丝从颜色外观、物理形态、抽吸品质等方面更接近于烟草叶丝，可实现比例状态下与卷烟叶丝的均匀掺配、卷烟叶组配方配伍性好。
(5)本发明制得的梗丝在卷烟中应用可起到降低成本、降焦减害的作用。
附图说明
图1是本发明的烟草梗丝的制备方法的流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
图1为本发明所提供的烟草梗丝制备方法的流程图。如图1所示，其基本步骤包括：烟梗预处理、形态控制、烘筒蒸汽润梗、平衡水分、电子皮带秤定量输送、疏解机均匀搓丝、烘筒蒸汽膨化、三级热风隧道干燥、机械振筛筛选、风力筛选、成品。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例与对比例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
一种烟草梗丝的制备方法，包括以下步骤：
1.对烟梗原料进行预处理，将烟梗处理至2-4cm长度；
2.将形态均匀的烟梗输送至烘筒，通入0.1mp的蒸汽进行润梗；
3.将烟梗均匀蒸润至含水率35％，平衡水分180min；
4.控制流量850kg/h均匀喂料至jm600型高浓盘磨疏解机进行烟梗疏解搓丝；
5.jm600型高浓盘磨疏解机定盘采用合金钢材质(齿形为小h型)，动盘采用合金砂材质(齿形为大h型)；
6.开启疏解机之前，将定盘、动盘间隙调整为0.40mm-0.50mm，疏解开始，转速为900r/min，保持2min后，调整定盘、动盘间隙为0.20mm-0.30mm，转速为1200r/min，保持2min；
7.疏解搓丝后梗丝含水率为30％；
8.用0.8mpa压力蒸汽对搓丝后梗丝进行膨胀，膨胀率为60％；
9.将膨胀后梗丝用隧道式热风干燥烘箱进行三级干燥，三级干燥温度分别为：一级140℃-135℃，二级125℃-120℃，三级110℃-105℃，干燥后含水率为13.0％-13.5％；
10.对干燥后梗丝经机械式振筛与风力分选设备进行筛选，筛选后含水率10.0％-11.0％，90％以上梗丝长度≥5mm,梗丝宽度为0.7～1.0mm，填充值为5.50-5.75cm3/g。
实施例2
一种烟草梗丝的制备方法，包括以下步骤：
1.对烟梗原料进行预处理，将烟梗处理至2-4cm长度；
2.将形态均匀的烟梗输送至烘筒，通入0.3mp的蒸汽进行润梗；
3.将烟梗均匀蒸润至含水率40％，平衡水分240min；
4.控制流量1200kg/h均匀喂料至jm600型高浓盘磨疏解机进行烟梗疏解搓丝；
5.jm600型高浓盘磨疏解机定盘采用合金钢材质(齿形为小h型)，动盘采用合金砂材质(齿形为大h型)；
6.开启疏解机之前，将定盘、动盘间隙调整为0.40mm-0.50mm，转速为900r/min，保持2min后，调整定盘、动盘间隙为0.20mm-0.30mm，转速为1200r/min，保持2min；
7.疏解搓丝后梗丝含水率为35％；
8.用0.8mpa压力蒸汽对搓丝后梗丝进行膨胀，膨胀率为80％；
9.将膨胀后梗丝用隧道式热风干燥烘箱进行三级干燥，三级干燥温度分别为：一级150℃-145℃，二级135℃-130℃，三级120℃-115℃，干燥后含水率为14.0％-14.5％；
10.对干燥后梗丝经机械式振筛与风力分选设备进行筛选，筛选后含水率11.5％-12.5％，93％以上梗丝长度≥5mm,梗丝宽度为0.8～1.2mm，填充值为6.50-7.00cm3/g。
实施例3
一种烟草梗丝的制备方法，包括以下步骤：
1.对烟梗原料进行预处理，将烟梗处理至2-4cm长度；
2.将形态均匀的烟梗输送至烘筒，通入0.2mp的蒸汽进行润梗；
3.将烟梗均匀蒸润至含水率38％，平衡水分200min；
4.控制流量1000kg/h均匀喂料至jm600型高浓盘磨疏解机进行烟梗疏解搓丝；
5.jm600型高浓盘磨疏解机定盘采用合金钢材质(齿形为小h型)，动盘采用合金砂材质(齿形为大h型)；
6.开启疏解机之前，将定盘、动盘间隙调整为0.40mm-0.50mm，转速为900r/min，保持2min后，调整定盘、动盘间隙为0.20mm-0.30mm，转速为1200r/min，保持2min；
7.疏解搓丝后梗丝含水率为32％；
8.用0.8mpa压力蒸汽对搓丝后梗丝进行膨胀，膨胀率为72％；
9.将膨胀后梗丝用隧道式热风干燥烘箱进行三级干燥，三级干燥温度分别为：一级145℃-140℃，二级130℃-125℃，三级115℃-110℃，干燥后含水率为13.5％-14.0％；
10.对干燥后梗丝经机械式振筛与风力分选设备进行筛选，筛选后含水率11.0％-12.0％，91％以上梗丝长度≥5mm,梗丝宽度为0.8～1.1mm，填充值为6.00-6.50cm3/g。
对比例1：现有技术中的常规工艺一般包括以下步骤：
1.烟梗水洗；
2.一次润梗、贮梗；
3.二次润梗、贮梗；
4.压梗；
5.切丝；
6.梗丝膨胀；
7.梗丝干燥；
8.梗丝风选。
结果：(1)常规梗丝制备工艺制出的梗丝多为片状，在物理形态上与常规叶丝以及本方法制备的梗丝相差较大，影响了梗丝与叶丝的配伍性及组分混配的均匀性。(2)常规梗丝成丝不均匀，掺配均匀性差，均质化水平受到影响；(3)加工强度低，造成卷烟抽吸时杂气较重、刺激性较大。
抽吸评价比较：利用本发明制备的上述三种烟草梗丝送公司感官质量评吸委员会进行感官评价，具体结果下表。
经过感官评价，本发明的制备的烟草梗丝的香气量充足，香气质好，木质气低，基本无灼烧感，余味干净，较现有技术中的常规工艺制备的梗丝更加优异。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。