專利名稱：一種制備膨脹煙梗顆粒的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卷煙生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種作為卷煙填充料的膨脹煙梗顆粒的制備方法。同時，本發(fā)明還涉及實現(xiàn)該方法的設(shè)備。

背景技術(shù)：
常規(guī)的卷煙生產(chǎn)工藝中，占煙葉總重25％左右的煙梗主要用于制作膨脹梗絲及再造煙葉。其中，膨脹梗絲的填充值雖然較普通煙梗有所提高，但在燃吸過程中還存在香氣不足、吸味平淡、尖刺感明顯、雜氣尤其是木質(zhì)性雜氣較重等缺點。而以低次煙葉和卷煙加工過程中產(chǎn)生的碎梗、碎片、碎末等為原料，采用特殊工藝加工制成的再造煙葉，雖然可以人為改變煙草中的化學(xué)成分，能夠降低卷煙中的焦油含量，對卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量有一定改善，但對于卷煙中一氧化碳含量的降低效果并不明顯。同時，在燃吸過程中也存在香氣不足、吸味平淡、雜氣明顯等缺點。雖然各煙草研究機構(gòu)及卷煙企業(yè)對膨脹梗絲、再造煙葉的工藝技術(shù)及品質(zhì)控制等問題進行了大量的研究，但由于制備工藝本身的特性決定了這兩種葉組原料的缺點難以從根本上得到改變。
一種新的卷煙填充材料——膨脹煙梗顆粒，為克服上述問題提供了新的解決途徑，現(xiàn)有技術(shù)中有許多制備該類材料的方法。例如中國專利申請200510021139.5所公開的“一種采用微波膨化技術(shù)制備卷煙膨脹梗顆粒填充料的方法”。該方法是對中國專利申請03117228.8所述膨脹煙梗產(chǎn)品的進一步加工。其主要工藝步驟為制備膨脹煙?！爻?、平衡水分——梗制?！闻蛎洝俅纹胶馑?，最后得到填充值為5.6～8的膨脹梗顆粒成品。該產(chǎn)品填充值高，木質(zhì)氣少，燃燒性好。但用于制備膨脹煙梗的各種原料因產(chǎn)地、年份、等級、類型不同，無論是內(nèi)在化學(xué)成分還是外觀質(zhì)量等都存在較大差異；各種原料不經(jīng)過處理就直接進行膨脹、造粒，不但無法確定工藝指標(biāo)，影響設(shè)備的工作情況，而且產(chǎn)品品質(zhì)存在較大波動，影響進一步使用。
中國專利申請200510118934.6公開了“一種制備粒狀膨脹煙梗的ESS工藝方法及所采用的設(shè)備”。該方法利用高溫蒸汽與文丘里管的原理使煙梗膨脹，然后進行梗造粒，最終制備出填充值較高的膨脹煙梗。此方法同樣沒有解決原料差異的問題。同時，由于工藝和設(shè)備較為復(fù)雜，造成工藝條件苛刻，生產(chǎn)成本高昂。另外，其高溫蒸汽及加壓的實施環(huán)境會損壞煙梗細(xì)胞的晶格，破壞表皮，降低煙梗的等級。
中國專利申請200610010874.0公開了“一種制作煙梗顆粒的工藝”，該方法以微波膨脹技術(shù)為核心，先利用微波設(shè)備膨脹、干燥煙梗，再將膨脹后的煙梗制造成顆粒狀，然后回潮處理增加水分，最后對顆粒加香進行貯存。此工藝對微波膨脹、干燥后含水量在4％～10％的煙梗直接進行造粒處理。由于煙梗水分含量過低，實際應(yīng)用時煙梗造碎嚴(yán)重，原料損失較大。同樣地，該技術(shù)依然沒有克服原料差異對產(chǎn)品品質(zhì)的影響。
因此，如何克服原料差異對膨脹煙梗顆粒產(chǎn)品品質(zhì)的影響，完善制備膨脹煙梗顆粒的生產(chǎn)工序，使該產(chǎn)品的品質(zhì)進一步提升，更好地滿足市場的要求，就成為目前煙草行業(yè)中急需解決的重要難題，但現(xiàn)有技術(shù)中尚未見有很好地解決辦法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備膨脹煙梗顆粒的方法，克服原料差異對膨脹煙梗顆粒品質(zhì)的影響，完善膨脹煙梗顆粒的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的還在于提供一種實現(xiàn)上述制備方法的設(shè)備。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
一種制備膨脹煙梗顆粒的方法，包括以下步驟 1、原料分析測定并記錄制備膨脹煙梗顆粒所使用原料的總糖、還原糖、煙堿和總氮的具體含量；調(diào)整煙梗的混合比例，使混合煙梗的總糖含量為10％～18％、還原糖含量8％～16％、煙堿含量0.3％～1.5％、總氮含量1.0％～2.0％，所得到的混合比例即為每種產(chǎn)品所對應(yīng)的摻配方案。
混合煙梗中的總糖含量優(yōu)選為12％～15％，還原糖含量優(yōu)選為10％～15％，煙堿含量優(yōu)選為0.6％～1.1％，總氮含量優(yōu)選為1.3％～1.8％。
2、原料摻配按照步驟(1)確定的摻配方案將各種煙?；旌暇鶆颍纬梢粋€批次的生產(chǎn)物料，摻配的同時剔除原料中的粉塵、細(xì)小梗塊和金屬雜質(zhì)。
3、萃取處理將摻配好的煙梗置于萃取設(shè)備中進行萃取，控制萃取后的煙梗水分為10％～18％。
萃取后的煙梗水分優(yōu)選為15％～17％。
所述的萃取為有機溶劑萃取或是超臨界CO2流體萃取。
其中有機溶劑萃取所使用的萃取劑為乙醇、乙酸乙酯、石油醚中的一種。
煙梗與萃取劑的重量比優(yōu)選為1∶3～1∶12，萃取溫度為20℃～90℃，萃取時間為2h～168h，萃取次數(shù)2～4次。
所述的超臨界CO2流體萃取的壓力為7MPa～30MPa，萃取溫度≥35℃，萃取時間為1h～3h。
4、煙梗膨脹處理將完成萃取的煙梗與加熱至130～200℃的微波固體顆粒介質(zhì)混合均勻，置于微波膨脹設(shè)備內(nèi)使煙梗迅速膨脹，設(shè)定微波作用時間為30～180秒，之后分離膨脹煙梗與微波固體顆粒介質(zhì)。
所述的微波設(shè)備的功率優(yōu)選為20～70kw。
微波作用時間優(yōu)選為60～120秒。
分離出的微波固體顆粒介質(zhì)重新加熱至130℃～200℃后循環(huán)使用。
5、貯存待膨脹煙梗冷卻后裝入常規(guī)包裝袋中，置于陰涼、通風(fēng)的環(huán)境中貯存1～3個月。
膨脹煙梗冷卻至≤25℃。
所述的包裝袋為透氣的麻袋或編織袋。
6、回潮、平衡貯存后的膨脹煙梗先回潮至含水率25％～40％，然后將膨脹煙梗置于貯存柜內(nèi)平衡4～48小時，設(shè)定貯存柜內(nèi)的溫度為10℃～40℃，相對濕度為30％～60％。。
回潮后的膨脹煙梗含水率優(yōu)選為28％～33％。
貯存柜內(nèi)的溫度優(yōu)選為25℃～35℃。
7、造粒處理回潮平衡后的膨脹煙梗進入造粒設(shè)備，經(jīng)造粒、篩選制得粒徑為1～5mm的煙梗顆粒。
8、恢復(fù)定型處理將煙梗顆粒置于恢復(fù)定型設(shè)備中，在微波作用下使回潮后萎縮的煙梗顆粒脫水膨脹并定型，設(shè)定微波作用時間30～250秒。
所述的恢復(fù)定型設(shè)備中微波恢復(fù)腔的功率優(yōu)選為20～70kw。
微波作用的時間優(yōu)選為60～120秒。
9、清選、風(fēng)選定型后的煙梗顆粒先經(jīng)清選除去粉塵、輕雜和金屬雜物，再經(jīng)風(fēng)選得到填充值≥7.5ml/g(按中華人民共和國煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T152-2001煙絲填充值測定標(biāo)準(zhǔn))的，具有合格粒徑的產(chǎn)品。
10、加香平衡將風(fēng)選合格的煙梗顆粒與煙用香精混合均勻，密封放置平衡4～36小時即得到所需的膨脹煙梗顆粒。
所述的煙用香精為煙梗顆粒重量的0.1％～3％。
平衡時間優(yōu)選為8～12小時。
在步驟(6)所述的對膨脹煙梗進行回潮的同時還可按膨脹煙梗的重量分別添加0.1％～5％的生物酶制劑和1％～10％的煙用料液， 所述的生物酶制劑和煙用料液，使用各卷煙生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有的配方，并根據(jù)不同牌號的產(chǎn)品任意調(diào)整。
所述的生物酶制劑優(yōu)選由下述重量百分比的原料組成復(fù)合酶制劑1％～25％、酶激活劑0.01％～0.08％、增濕劑1％～3％和緩沖液71.92％～97.99％。
其中復(fù)合酶制劑優(yōu)選由降解蛋白酶、果膠酶、纖維素酶、淀粉酶和多糖降解酶中的一種或任意幾種組成。
增濕劑優(yōu)選由木糖醇、二甲基亞砜或二甲基砜中的一種或任意幾種組成。
所述的煙用料液優(yōu)選由下述重量百分比的原料組成保潤劑1％～30％、特殊煙草浸提物0.1％～2％、合成類香料0.1％～2％、水66％～98.8％。
其中保潤劑優(yōu)選由丙二醇、山梨醇、丙三醇、二甘醇和蜂蜜中的一種或任意幾種組成。
特殊煙草浸提物優(yōu)選由烤煙浸膏、香料煙浸膏和白肋煙浸膏中的一種或任意幾種組成。
合成類香料優(yōu)選由巨豆三烯酮、乙基麥芽酚、香紫蘇內(nèi)酯、大馬烯酮、金合歡醇和梅拉德反應(yīng)物中的一種或任意幾種組成。
一種制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，包括膨脹處理設(shè)備，貯存庫，回潮加料平衡設(shè)備，造粒設(shè)備，恢復(fù)定型設(shè)備，清選風(fēng)選設(shè)備和加香平衡設(shè)備，其特征在于還包括原料分析設(shè)備，摻配設(shè)備和萃取設(shè)備。
所述的原料分析設(shè)備為近紅外光譜分析儀。
所述的摻配設(shè)備由喂料器1、篩分振槽2和混勻筒3組成，所述的萃取設(shè)備為常規(guī)萃取罐或超臨界CO2萃取罐5，喂料器1通過篩分振槽2與混勻筒3連接，混勻筒3的出料端與萃取罐5的進料端通過輸送皮帶4相連接。
所述的膨脹處理設(shè)備包括喂料器11、輸送皮帶12、介質(zhì)加熱設(shè)備9和微波膨脹設(shè)備。其中，微波膨脹設(shè)備包括介質(zhì)物料混勻器6、微波膨脹腔7和介質(zhì)物料分離器8；介質(zhì)加熱設(shè)備9和微波膨脹設(shè)備通過介質(zhì)傳輸管道10相互連接，喂料器11通過輸送皮帶12與介質(zhì)物料混勻器6連接，介質(zhì)物料分離器8的出料端連接有輸送皮帶13。
所述的回潮加料平衡設(shè)備包括喂料器18、輸送皮帶19、滾筒式回潮機15或隧道式回潮機16和貯存柜17。
所述的造粒設(shè)備包括喂料器20、造粒器21和振篩器22，喂料器20的出料口通過輸送皮帶23與造粒器21的進料口連接，造粒器21的出料口通過輸送皮帶24與振篩器22的進料口連接，振篩器22的大顆粒出料口通過輸送皮帶25與喂料器20的進料口連接。
所述的恢復(fù)定型設(shè)備包括喂料器28、輸送皮帶29和微波恢復(fù)腔30。喂料器28的出料口通過輸送皮帶29與微波恢復(fù)腔30的進料端連接。
所述的清選風(fēng)選設(shè)備為常規(guī)清選機35和常規(guī)風(fēng)選機36。
所述的加香平衡設(shè)備包括喂料器31、輸送皮帶32、滾筒加香機33和貯存柜34。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點 1、本發(fā)明的原料來源廣泛，不限于陳化梗、新梗、長梗、短梗。對不同產(chǎn)地、不同年份、不同等級、不同類型的煙梗通過均質(zhì)化處理后均可實現(xiàn)煙梗膨脹及顆粒制備，從而提高了煙梗的利用率。
2、本發(fā)明縮小了不同來源的物料在品質(zhì)方面的差異，并能提高物料的品質(zhì)質(zhì)量，改善吸味。不同產(chǎn)地、不同年份、不同等級、不同類型的煙梗無論是內(nèi)在化學(xué)成分還是外在外觀質(zhì)量均有很顯著的差異，通過均質(zhì)化處理縮小每批物料間的品質(zhì)差異，保證了物料良好的穩(wěn)定性和統(tǒng)一性。均質(zhì)化處理包括原料摻配、萃取和生物酶制劑處理三個階段。第一階段原料摻配，是在原料分析的基礎(chǔ)上，對化學(xué)成分含量不同的煙梗按照指標(biāo)要求，進行有比例摻配、混勻，形成一個批次的生產(chǎn)物料，并保證此批次的物料的化學(xué)成分含量在指標(biāo)要求的范圍內(nèi)，通過原料摻配保證了每批原料在膨脹處理前內(nèi)在化學(xué)成分含量的平衡，保證每批原料的穩(wěn)定性、均一性；第二階段萃取處理，采用有機溶劑萃取或超臨界CO2流體萃取。煙草中化學(xué)成分含量的高低與煙草的質(zhì)量有關(guān)，但煙草的質(zhì)量并不在于某一種或某幾種成分絕對量的多少，而在于一系列有關(guān)物質(zhì)的相對比例及彼此間的協(xié)調(diào)關(guān)系，因此，利用萃取工藝除去或降低煙梗中的有害成分含量，改變煙梗中某些化學(xué)成分的相對比例，提高品質(zhì)質(zhì)量，促使每批煙梗物料的品質(zhì)都趨于穩(wěn)定、平衡和均一；第三階段生物酶制劑處理，利用酶的催化生物反應(yīng)，促使煙草中的化學(xué)成分不斷發(fā)生分解、合成和轉(zhuǎn)化，從而控制和影響煙梗中主要化學(xué)成分的含量變化，使煙梗內(nèi)在成分的比例更趨于合理，更加均衡協(xié)調(diào)，從外在的顏色到內(nèi)在的香味質(zhì)量、吸味品質(zhì)均有了大幅度的改善。
3、先添加生物酶制劑使煙梗先發(fā)生生物反應(yīng)，然后再添加料液使煙梗與料液發(fā)生致香物質(zhì)聚合反應(yīng)，可進一步增進煙梗香氣濃度，改善吃味，掩蓋木質(zhì)雜氣。
4、本發(fā)明制得的膨脹煙梗顆粒產(chǎn)品，內(nèi)部分布有許多孔徑100～400μm的小孔，具有膨脹度高和填充值高的特性，運用于卷煙中能有效降低煙絲用量，降低成本，減少損耗；并且燃燒性能好，燃燒時釋放的焦油和一氧化碳低，提高了卷煙安全性；且通過工藝處理后不帶有木質(zhì)雜氣，還可根據(jù)卷煙品牌需要，利用其多孔的特性負(fù)載一些特殊的香氣，創(chuàng)建卷煙品牌的獨特性。
5、本發(fā)明工藝流程簡單、合理、易于實施，設(shè)備運行穩(wěn)定、效率高、能耗低。



圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖； 圖2為本發(fā)明的設(shè)備流程框圖； 圖3為圖2所示摻配設(shè)備與萃取設(shè)備的連接示意圖； 圖4為圖2所示膨脹處理設(shè)備的組成示意圖； 圖5為圖2所示回潮加料平衡設(shè)備的組成示意圖，其中回潮機為滾筒式回潮機； 圖6為圖2所示回潮加料平衡設(shè)備的組成示意圖，其中回潮機為隧道式回潮機； 圖7為圖2所示造粒設(shè)備的組成示意圖； 圖8為圖2所示恢復(fù)定型設(shè)備的組成示意圖； 圖9為圖2所示清選風(fēng)選設(shè)備的組成示意圖； 圖10為圖2所示加香平衡設(shè)備的組成示意圖。
圖中1.喂料器，2.篩分振槽，3.混勻筒，4.輸送皮帶，5.萃取罐，6.介質(zhì)物料混勻器，7.微波膨脹腔，8.介質(zhì)物料分離器，9.介質(zhì)加熱系統(tǒng)，10.介質(zhì)傳輸管道，11.喂料器，12，13.輸送皮帶，14.貯存庫，15.滾筒式回潮機，16.隧道式回潮機，17.貯存柜，18.喂料器，19.輸送皮帶，20.喂料器，21.造粒器，22.振篩器，23、24、25.傳輸皮帶，26.振篩器出料口，27.振篩器粉末出料口，28.喂料器，29.輸送皮帶，30.微波恢復(fù)腔，31.喂料器，32.輸送皮帶，33.滾筒式加香機，34.貯絲柜，35.清選機，36.風(fēng)選機。

具體實施例方式 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)說明，但它們并不是對本發(fā)明的限定。
實施例1 如圖2所示，本發(fā)明的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，包括原料分析設(shè)備，摻配設(shè)備，萃取設(shè)備，膨脹處理設(shè)備，貯存庫，回潮加料平衡設(shè)備，造粒設(shè)備，恢復(fù)定型設(shè)備，清選風(fēng)選設(shè)備和加香平衡設(shè)備。
先以近紅外光譜分析儀掃描04昆明紅大C4L，04麗江云87B1K，05三明翠碧1號X3F，04晉安嵩K326X3F，05紅河云87X4F，03涼山K326C3F，04畢節(jié)K326X2L，03曲靖紅大B2K、05昆明K326B3L、04成都K326C1L、03紅河云85B3K、04洛陽中煙101B3F、05貴州貴煙11號C2L、05曲靖K326B2R、04大理云87B1K、03楚雄K326X2L，共計十六種不同產(chǎn)地、不同年份、不同等級、不同類型的煙梗中總糖、還原糖、煙堿和總氮的含量。掃描分析結(jié)果見表1。
表1 十六種煙?；瘜W(xué)成分含量(％) 對十六種不同產(chǎn)地、不同年份、不同等級、不同類型的煙梗進行混合試驗，以使各批次的混合煙梗原料的總糖含量范圍為12％～15％，還原糖含量范圍為10％～15％，煙堿含量范圍為0.6％～1.1％，總氮含量范圍為1.3％～1.8％，最終形成四個批次的原料摻配方案。具體的混合比例見表2所示。
表2 十六種煙梗摻配比例表

如圖3所示，按批次1所對應(yīng)的摻配比例將各煙梗原料置于喂料器1中，喂料器1的出料口與篩分振槽2相連接，篩分振槽2的另一端與混勻筒3的進料口連接，煙梗原料經(jīng)由篩分振槽2篩除粉塵、小于1mm的梗條和梗塊、以及混入煙梗中的石塊、金屬等雜物后進入混勻筒3?；靹蛲?將煙梗混合均勻，混勻筒3的出料口與輸送皮帶4相連接，將混勻后的煙梗輸送至常規(guī)萃取罐5進行有機溶劑萃取。選擇石油醚作為萃取劑，煙梗與萃取劑的重量比為1∶8，設(shè)定萃取溫度為70℃，萃取時間3h，萃取3次，萃取后測定煙梗的水分為16.5％。
如圖4所示，將萃取后的煙梗置于膨脹處理設(shè)備的喂料器11中，喂料器11的出料口與輸送皮帶12相連，由輸送皮帶12將煙梗送至介質(zhì)物料混勻器6中與加熱至190℃的微波固體顆粒介質(zhì)混合均勻，然后進入到35kw的微波膨脹腔7內(nèi)，設(shè)定時間為92秒。煙梗在微波作用下迅速膨脹，體積急劇增大。膨脹后的煙梗與微波固體顆粒介質(zhì)進入介質(zhì)物料分離器8內(nèi)進行分離，分離出的微波固體顆粒介質(zhì)經(jīng)由介質(zhì)傳輸管道10返回至介質(zhì)加熱系統(tǒng)9中重新加熱后循環(huán)使用，膨脹煙梗由輸送皮帶13輸出。
膨脹后的煙梗冷卻到室溫(≤25℃)后裝入麻袋中，放置于通風(fēng)、陰涼的貯存?zhèn)}庫中貯存1個月，使膨脹后的煙梗在自然環(huán)境中陳化，促使膨脹煙梗的內(nèi)在品質(zhì)達到平衡。
如圖5所示，貯存后的膨脹煙梗進入滾筒式回潮機15內(nèi)，回潮至含水量28％～33％。回潮后的膨脹煙梗放置在溫度30℃±2℃，相對濕度55％±5％的貯存柜17內(nèi)貯存平衡12小時。
如圖7所示，平衡好的膨脹煙梗進入到造粒設(shè)備的喂料器20中，經(jīng)傳輸皮帶23輸送至造粒器21內(nèi)進行造粒處理。造粒器21將膨脹煙梗打成不規(guī)則的顆粒，再通過傳輸皮帶24輸送至振篩器22。篩選出的粒徑為1～5mm的合格煙梗顆粒由振篩器22的出料口26輸出，粒徑小于1mm的煙梗顆粒、梗末由振篩器22的粉末出料口27排出，粒徑大于5mm的煙梗顆粒由輸送皮帶25送回喂料器20中重新進入造粒器21造粒。
如圖8所示，將粒徑為1～5mm的合格煙梗顆粒置于恢復(fù)定型設(shè)備中的喂料器28中，喂料器28的出料口與輸送皮帶29相連，將煙梗顆粒送至40kw微波恢復(fù)腔30中，設(shè)定作用時間為110秒。煙梗顆粒在微波作用下迅速脫水、干燥膨脹，使回潮后萎縮的體積再次膨脹并定型，提高煙梗顆粒的填充值。
如圖9所示，定型后的煙梗顆粒先運送至清選機35進行清選，除去其中的粉塵、輕雜及金屬雜物，然后送至風(fēng)選機36進行風(fēng)選，挑選出填充值≥7.5ml/g的煙梗顆粒。
如圖10所示，喂料器31將風(fēng)選合格的煙梗顆粒經(jīng)輸送皮帶32送入滾筒加香機33中給煙梗顆粒加香，加香后的煙梗顆粒置于貯存柜34內(nèi)密封平衡24小時，即制得所需的膨脹煙梗顆粒產(chǎn)品。所添加的煙用香精為煙梗顆粒重量的2％，香精組成及用量見表3，用乙醇補足組分為100％。
表3 香精組成及用量

實施例2 重復(fù)實施例1，有以下不同點按批次2所對應(yīng)的摻配比例配料，煙梗原料混合均勻后輸送至超臨界CO2萃取罐中進行萃取，萃取后測定煙梗的水分為15.2％。
煙梗與微波固體顆粒介質(zhì)混合均勻后，進入到50kw的微波膨脹腔內(nèi)，設(shè)定時間為80秒。
膨脹后的煙梗冷卻到室溫后裝入麻袋中，放置于通風(fēng)、陰涼的貯存?zhèn)}庫中貯存2個月。
篩選出的粒徑為1～5mm的合格煙梗顆粒送至60kw微波恢復(fù)腔中，設(shè)定作用時間為64秒。
所添加的香精為煙梗顆粒重量的0.5％，香精組成及用量見表4。加香后的煙梗顆粒置于貯存柜內(nèi)密封放置平衡12小時。
表4 香精組成及用量

實施例3 重復(fù)實施例1，有以下不同點按批次3所對應(yīng)的摻配比例配料。
選擇乙酸乙酯作為萃取劑，煙梗與萃取劑的重量比為1∶8，設(shè)定萃取溫度為20℃，萃取時間168h，萃取2次，萃取后測定煙梗的水分為16.0％。
煙梗與微波固體顆粒介質(zhì)混合均勻后，進入到50kw的微波膨脹腔內(nèi)，設(shè)定時間為80秒。
膨脹后的煙梗冷卻到室溫后裝入麻袋中，放置于通風(fēng)、陰涼的貯存?zhèn)}庫中貯存3個月。
篩選出的粒徑為1～5mm的合格煙梗顆粒送至60kw的微波恢復(fù)腔中，設(shè)定作用時間為64秒。
所添加的香精為煙梗顆粒重量的1.5％，香精組成及用量見表5。
表5 香精組成及用量

實施例4 重復(fù)實施例3，有以下不同點按批次4所對應(yīng)的比例配料。
結(jié)果分析 運用近紅外光譜分析儀分析4個批次的膨脹煙梗顆粒的總糖、還原糖、煙堿和總氮含量。結(jié)果見表6。
表6 三元多孔顆?；瘜W(xué)成分含量(％)
根據(jù)表6中的數(shù)據(jù)表明，不同產(chǎn)地、不同年份、不同等級、不同類型的煙梗組成的4個批次原料經(jīng)過均質(zhì)化工藝處理后，產(chǎn)品主要化學(xué)成分的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD值均小于7％，處理后每批次產(chǎn)品的化學(xué)成分相對偏差不大，基本在一定范圍內(nèi)，說明均質(zhì)化處理后不同批次物料間的品質(zhì)差異大大縮小，每批物料品質(zhì)更為平衡、均一。
將批次3、批次4的膨脹煙梗顆粒摻配于卷煙中，通過旁線進料方式分別與相同的配方煙絲摻配均勻，設(shè)計摻配比例均為6％，實際摻配比例精度為1.0％，按照常規(guī)卷煙生產(chǎn)工藝制備為成品卷煙產(chǎn)品。對制得的成品卷煙進行煙氣分析和感官質(zhì)量評吸，比較不同原料配比經(jīng)相同工藝處理后的產(chǎn)品三元多孔顆粒對卷煙煙氣品質(zhì)和感觀質(zhì)量的影響，結(jié)果見表7和表8。
表7 卷煙煙氣檢測表
表8 卷煙感觀質(zhì)量評吸表
表7、表8中的數(shù)據(jù)表明，添加兩個批次膨脹煙梗顆粒的卷煙在卷煙煙氣品質(zhì)和感觀質(zhì)量方面的影響基本相同，均能有效降低卷煙的焦油量、CO含量，且降低幅度相同，對卷煙的香氣、刺激性、余味方面也都有相同的貢獻。因此，不同產(chǎn)地、不同年份、不同等級、不同類型的煙梗，通過相同的均質(zhì)化處理后縮小不同批次物料間的品質(zhì)差異，能夠保證每批物料品質(zhì)的平衡、均一。
實施例5 重復(fù)實施例1，有以下不同點選擇乙醇作為萃取劑，煙梗與萃取劑的重量比為1∶3，設(shè)定萃取溫度為90℃，萃取時間2h，萃取4次，萃取后測定煙梗的水分為17.0％。
煙梗與微波固體顆粒介質(zhì)混合均勻后，進入到20kw的微波膨脹腔內(nèi)，設(shè)定時間為120秒。
篩選出的粒徑為1～5mm的合格煙梗顆粒送至70kw的微波恢復(fù)腔中，設(shè)定作用時間為35秒。
所添加的香精為煙梗顆粒重量的3％。
加香后平衡8小時。
實施例6 重復(fù)實施例1，有以下不同點煙梗與萃取劑的重量比為1∶12。
實施例7 重復(fù)實施例1，有以下不同點煙梗與微波固體顆粒介質(zhì)混合均勻后，進入到70kw的微波膨脹腔內(nèi)，設(shè)定時間為60秒。
實施例8 重復(fù)實施例1，有以下不同點回潮后的膨脹煙梗放置在溫度25℃～28℃，相對濕度30％～50％的貯存柜內(nèi)貯存平衡4小時。
實施例9 重復(fù)實施例1，有以下不同點將煙梗顆粒送至60kw的微波恢復(fù)腔中，設(shè)定作用時間為64秒。
實施例10 重復(fù)實施例1，有以下不同點在回潮的同時添加0.1％的生物酶制劑和3％的料液，生物酶制劑和料液的組成及用量見表9和表10。
表9 生物酶制劑組成及用量
表10 料液組成及用量
實施例11 重復(fù)實施例2，有以下不同點在回潮的同時添加1.5％的生物酶制劑和2％的料液，生物酶制劑和料液的組成及用量見表11和表12?；爻焙蟮呐蛎洘煿Ｖ糜谫A存柜內(nèi)貯存平衡24小時。
表11 生物酶制劑組成及用量
表12 料液組成及用量
實施例12 重復(fù)實施例3，有以下不同點在回潮的同時添加1％的生物酶制劑和2％的料液，生物酶制劑和料液的組成及用量見表13和表14。回潮后的膨脹煙梗置于貯存柜內(nèi)貯存平衡24小時。
表13 生物酶制劑組成及用量
表14 料液組成及用量

實施例13 重復(fù)實施例1，有以下不同點在回潮的同時添加5％的生物酶制劑和10％的料液?；爻焙蟮呐蛎洘煿Ｖ糜谫A存柜內(nèi)貯存平衡48小時。
權(quán)利要求
1、一種制備膨脹煙梗顆粒的方法，包括以下步驟
(1)原料分析測定并記錄制備膨脹煙梗顆粒所使用原料的總糖、還原糖、煙堿和總氮的具體含量；調(diào)整煙梗的混合比例，使混合煙梗的總糖含量為10％～18％、還原糖含量8％～16％、煙堿含量0.3％～1.5％、總氮含量1.0％～2.0％，所得到的混合比例即為每種產(chǎn)品所對應(yīng)的摻配方案；
(2)原料摻配按照步驟(1)確定的摻配方案將各種煙梗混合均勻，形成一個批次的生產(chǎn)物料，摻配的同時剔除原料中的粉塵、細(xì)小梗塊和金屬雜質(zhì)；
(3)萃取處理將摻配好的煙梗置于萃取設(shè)備中進行萃取，控制萃取后的煙梗水分為10％～18％；
(4)煙梗膨脹處理將完成萃取的煙梗與加熱至130℃～200℃的微波固體顆粒介質(zhì)混合均勻，置于微波膨脹設(shè)備內(nèi)，使煙梗迅速膨脹，設(shè)定微波作用時間為30～180秒，之后分離膨脹煙梗與微波固體顆粒介質(zhì)；
(5)貯存待膨脹煙梗冷卻至≤25℃后裝入常規(guī)包裝袋中，置于陰涼、通風(fēng)的環(huán)境中貯存1～3個月；
(6)回潮、平衡貯存后的膨脹煙梗先回潮至含水率25％～40％，然后將膨脹煙梗置于貯存柜內(nèi)平衡4～48小時，設(shè)定貯存柜內(nèi)的溫度為10℃～40℃，相對濕度為30％～60％；
(7)造粒處理回潮平衡后的膨脹煙梗進入造粒設(shè)備，經(jīng)造粒、篩選制得粒徑為1～5mm的煙梗顆粒；
(8)恢復(fù)定型處理將煙梗顆粒置于恢復(fù)定型設(shè)備中，在微波作用下使回潮后萎縮的煙梗脫水膨脹并定型，設(shè)定微波作用時間30～250秒；
(9)清選、風(fēng)選定型后的煙梗顆粒先經(jīng)清選除去粉塵、輕雜和金屬雜物，再經(jīng)風(fēng)選得到填充值≥7.5ml/g的，具有合格粒徑的產(chǎn)品；
(10)加香平衡將風(fēng)選合格的煙梗顆粒與煙用香精混合均勻，密封放置平衡4～36小時即得到所需的膨脹煙梗顆粒。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于步驟(1)所述的混合煙梗中的總糖含量優(yōu)選為12％～15％，還原糖含量優(yōu)選為10％～15％，煙堿含量優(yōu)選為0.6％～1.1％，總氮含量優(yōu)選為1.3％～1.8％。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于步驟(3)所述的萃取后的煙梗水分優(yōu)選為15％～17％。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于所述的萃取為有機溶劑萃取或是超臨界CO2流體萃取。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于所述的有機溶劑萃取所使用的萃取劑為乙醇、乙酸乙酯、石油醚中的一種。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于煙梗與萃取劑的重量比優(yōu)選為1∶3～1∶12，萃取溫度為20℃～90℃，萃取時間為2h～168h，萃取次數(shù)2～4次。
7、根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于所述的超臨界CO2流體萃取的萃取壓力為7MPa～30MPa，萃取溫度≥35℃，萃取時間為1h～3h。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于步驟(4)所述的微波作用時間優(yōu)選為60～120秒。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于步驟(4)所述的分離出的微波固體顆粒介質(zhì)重新加熱130℃～200℃后循環(huán)使用。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于步驟(6)所述的回潮后的膨脹煙梗含水率優(yōu)選為28％～33％。
11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于步驟(8)所述的微波作用的時間優(yōu)選為60～120秒。
12、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于步驟(10)所述的平衡時間優(yōu)選為8～12小時。
13、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備膨脹煙梗顆粒的方法，其特征在于在步驟(6)所述的對膨脹煙梗進行回潮的同時按膨脹煙梗的重量分別添加0.1％～5％的生物酶制劑和1％～10％的煙用料液。
14、一種制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，包括膨脹處理設(shè)備，貯存庫，回潮加料平衡設(shè)備，造粒設(shè)備，恢復(fù)定型設(shè)備，清選風(fēng)選設(shè)備和加香平衡設(shè)備，其特征在于還包括原料分析設(shè)備，摻配設(shè)備和萃取設(shè)備。
15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，其特征在于所述的原料分析設(shè)備為近紅外光譜分析儀。
16、根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，其特征在于所述的摻配設(shè)備由喂料器1、篩分振槽2和混勻筒3組成，所述的萃取設(shè)備為常規(guī)萃取罐或超臨界CO2萃取罐5，喂料器1通過篩分振槽2與混勻筒3連接，混勻筒3的出料端與萃取罐5的進料端通過輸送皮帶4相連接。
17、根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，其特征在于所述的膨脹處理設(shè)備包括喂料器11、輸送皮帶12、介質(zhì)加熱設(shè)備9和微波膨脹設(shè)備；其中，微波膨脹設(shè)備包括介質(zhì)物料混勻器6、微波膨脹腔7和介質(zhì)物料分離器8；介質(zhì)加熱設(shè)備9和微波膨脹設(shè)備通過介質(zhì)傳輸管道10相互連接，喂料器11通過輸送皮帶12與介質(zhì)物料混勻器6連接，介質(zhì)物料分離器8的出料端連接有輸送皮帶13。
18、根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，其特征在于所述的回潮加料平衡設(shè)備包括喂料器18、輸送皮帶19、滾筒式回潮機15或隧道式回潮機16和貯存柜17。
19、根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，其特征在于所述的造粒設(shè)備包括喂料器20、造粒器21和振篩器22，喂料器20的出料口通過輸送皮帶23與造粒器21的進料口連接，造粒器21的出料口通過輸送皮帶24與振篩器22的進料口連接，振篩器22的大顆粒出料口通過輸送皮帶25與喂料器20的進料口連接。
20、根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，其特征在于所述的恢復(fù)定型設(shè)備包括喂料器28、輸送皮帶29和微波恢復(fù)腔30；喂料器28的出料口通過輸送皮帶29與微波恢復(fù)腔30的進料端連接。
21、根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，其特征在于所述的清選風(fēng)選設(shè)備為常規(guī)清選機35和常規(guī)風(fēng)選機36。
22、根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備膨脹煙梗顆粒的設(shè)備，其特征在于所述的加香平衡設(shè)備包括喂料器31、輸送皮帶32、滾筒加香機33和貯存柜34。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備膨脹煙梗顆粒的方法及其設(shè)備，在原料分析的基礎(chǔ)上控制煙梗的混合比例，通過原料摻配使混合煙梗的總糖含量為10％～18％、還原糖含量8％～16％、煙堿含量0.3％～1.5％、總氮含量1.0％～2.0％，再經(jīng)過萃取、膨脹、貯存、回潮、造粒、恢復(fù)定型、清選風(fēng)選和加香平衡后制成所需的膨脹煙梗顆粒。本發(fā)明克服了原料差異對膨脹煙梗顆粒品質(zhì)的影響，保證了產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性和均一性，提高了煙梗的利用率，進一步完善了膨脹煙梗顆粒的生產(chǎn)工藝。其工藝流程簡單、合理、易于實施，設(shè)備運行穩(wěn)定、效率高、能耗低，具有良好地應(yīng)用前景。
文檔編號A24B5/00GK101305836SQ20071006589
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者濤 楊, 楊偉祖, 川 周, 劉朝輝, 敏 李, 李姍姍, 徐蘭蘭, 衣志民, 宇 付, 楊彥明, 軍 李, 毅 劉, 呂尊秋 申請人:云南瑞升煙草技術(shù)(集團)有限公司, 成都宏普科技有限公司