專利名稱：煙草梗絲重組加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卷煙加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)就是對(duì)切絲后煙草梗絲的化學(xué)成分進(jìn)行轉(zhuǎn)換調(diào)控的重組加工的工藝生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
煙梗在煙葉中所占的比例大概25%左右，目前將煙梗制成梗絲的加工工藝及其設(shè)備已相當(dāng)成熟，卷煙中摻兌梗絲的比例根據(jù)卷煙的檔次也不盡相同，但是，梗絲主要應(yīng)用在低檔煙中的主要原因的是由煙梗的特性和傳統(tǒng)的加工工藝決定的。國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究表明，煙梗物理特性和化學(xué)組分與煙葉存在本質(zhì)的差異，煙梗的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煙葉的含量；纖維素、木質(zhì)素燃燒不充分時(shí)產(chǎn)生易引起吸煙者嗆咳的刺激性氣味；木質(zhì)素和果膠燃燒可產(chǎn)生有毒的甲醇等物質(zhì)，并帶有較大的木質(zhì)雜氣；含氮化合物燃燒易產(chǎn)生自由基和特有亞硝胺；木質(zhì)素燃燒易產(chǎn)生3，4 -苯并芘等。這些化學(xué)成分含量差異嚴(yán)重降低了煙梗吸味品質(zhì)。煙梗與葉片相比，總糖、總氮和煙堿含量較低，細(xì)胞壁物質(zhì)含量較高。膨脹梗絲的化學(xué)組分與膨脹前相差不大，除總糖和煙堿略有減小外，其它成分如總氮、細(xì)胞壁物質(zhì)和木質(zhì)素的含量基本不變。從已有的研究結(jié)果表明，梗絲香味不足，是因?yàn)橛绊懴銦燂L(fēng)味的一些重要成分如￠-苯乙醇、￠-大馬酮、葉綠酮等致香成分含量很低，而糠醛、苯乙醛等含量卻很高，木質(zhì)氣重。目前國(guó)內(nèi)外處理梗絲的技術(shù)手段主要有以下幾種
I、對(duì)煙梗的物理性狀進(jìn)行改變，如絲狀梗絲和膨化。梗絲絲狀化能夠有效改善摻配的均勻性，改善煙支吸阻狀況；梗絲膨化能顯著提高梗絲填充值，并能改善煙支燃燒狀況，從而對(duì)梗絲吸味有一定的改善。2、添加香料處理等技術(shù)手段，梗絲在線添加料液，可降低梗絲木質(zhì)雜氣和刺激性，對(duì)吸味有一定的改善，但一者梗絲中特有雜氣難以被香料掩蓋，二者目前在線加料難以做到大比例加料，而且直接大比例加料會(huì)導(dǎo)致梗絲性狀變異、燃燒性能降低，因此，效果有限。3、生物處理方法，如廈門卷煙廠有關(guān)煙梗復(fù)合酶處理工藝的專利申請(qǐng)，該技術(shù)通過(guò)在洗梗液中添加復(fù)合酶，使煙梗在洗梗時(shí)掛上部分復(fù)合酶，利用儲(chǔ)梗時(shí)進(jìn)行酶解反應(yīng)。該項(xiàng)目?jī)H處理了不利于煙梗吸味的部分因素，對(duì)影響燃燒及安全的硝酸鹽、氯離子等沒(méi)有處理，而且通過(guò)洗梗過(guò)程掛酶處理，存在著酶效率不高的弊端。4、顆粒梗技術(shù)，即先將煙梗膨化，然后加料并制成顆粒，其原理上仍然是一種“膨化+加料”的工藝技術(shù)，而且存在風(fēng)力送絲、端部落絲及易刺破煙紙的技術(shù)瓶頸，其應(yīng)用受到一定的限制。為此，有的煙廠開始應(yīng)用膨脹梗條的技術(shù)，該技術(shù)只是將梗粒改為梗條，對(duì)端部落絲和刺破煙紙的現(xiàn)狀有一定改善?？傊?，以上一系列處理方法都是對(duì)梗絲的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)和完善，沒(méi)有真正找到解決梗絲缺陷的根本辦法，均無(wú)法滿足梗絲高端化應(yīng)用。CN102475352A公開了一種梗絲再造加工的方法，其針對(duì)現(xiàn)有梗絲處理工藝的不足，提供一種梗絲再造加工方法，包括對(duì)切絲后的梗絲洗滌、脫水、浸泡加料、固液分離、干燥、梗絲膨脹，采取洗滌、回填煙草必須的化學(xué)成分等手段，調(diào)整梗絲中糖、堿、鉀、硝酸鹽比例，主動(dòng)降低梗絲中影響燃燒、安全及吸味不利的化學(xué)成分含量，同時(shí)，以處理后的梗絲為載體，添加天然煙草提取物補(bǔ)充其自然煙香，從而提高煙梗的吸味品質(zhì)，最終達(dá)到提高梗絲的使用范圍和比例的技術(shù)目的。同時(shí)，CN102440433A也公布了一種煙草梗絲的制造方法，經(jīng)切梗絲后的梗絲進(jìn)入一連續(xù)萃取裝置，用溶劑進(jìn)入萃取，經(jīng)萃取后的梗絲通過(guò)擠壓、離心進(jìn)入固液分離，分離后的梗絲進(jìn)入料液回填，通過(guò)水分預(yù)處理降低梗絲含水率，然后進(jìn)入塔式膨化或氣流干燥，通過(guò)上述工藝大幅降低焦油、一氧化碳有害成分和梗料填充率，從而大幅提高梗原料的利用率。上述的公布的兩個(gè)專利申請(qǐng)的技術(shù)構(gòu)思大致相同，均采用浸泡梗絲以萃取其中的可溶性物質(zhì)，被萃取或提取的可溶性物質(zhì)中有氯離子、硝酸鹽、糖、煙堿、鉀、果膠、淀粉等，經(jīng)固液分離處理后的梗絲再進(jìn)行浸泡或噴淋加料，目的就是把一些利于梗絲吸味和品質(zhì)的化學(xué)成分再補(bǔ)充到梗絲中，以改變梗料特性。研究表明該方法是有一定效果的，但是也同樣存在問(wèn)題。 首先，經(jīng)過(guò)浸泡提取或萃取的梗絲，雖然通過(guò)固液分離處理，但其水分仍然很高(70%左右)，這時(shí)再采用浸泡或噴淋的方式為梗絲回填加料處理時(shí)，由于其水分很高甚至處于飽和狀態(tài)，梗絲均勻吸收料液的能力較低，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的料液浪費(fèi)。其次，通過(guò)加料后的梗絲水分和粘度都很高，這時(shí)再去烘干，一方面梗絲會(huì)沾粘在各種烘干設(shè)備中，另一方面，現(xiàn)有各種干燥設(shè)備也很難把這么高水分的梗絲一次干燥到位，必須進(jìn)行兩次甚至更多的干燥環(huán)節(jié)，如此會(huì)嚴(yán)重?fù)p失已回填加入梗料中的致香成分，同時(shí)，梗絲的造碎也會(huì)大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述目前現(xiàn)有梗絲加工工藝所存在的不足，提供一種可高效率實(shí)現(xiàn)對(duì)切后梗絲的化學(xué)成分進(jìn)行可調(diào)可控的煙草梗絲重組加工方法，以提升梗絲的使用價(jià)值，使加工后的梗絲可以應(yīng)用到各種中高檔卷煙中。本發(fā)明所述煙草梗絲重組加工方法，依次包括以下步驟
(1)浸泡提取將梗絲置于溶劑內(nèi)連續(xù)浸泡，使梗絲內(nèi)的可溶解物質(zhì)基本溶解于溶劑
內(nèi)；
(2)固液分離將浸泡后梗絲與浸泡溶劑分離，使梗絲水分不超過(guò)75%；
(3)一次干燥將固液分離后的梗絲進(jìn)行氣流干燥，使梗絲水分降低至25%以下；
(4)回填加料將料液均勻加入一次干燥后的梗絲中；
(5)二次干燥將加入料液的梗絲進(jìn)行干燥，使梗絲水分回降；
(6)風(fēng)選梗絲風(fēng)選除雜獲得純凈梗絲。本發(fā)明可使用卷煙制造企業(yè)制絲線常規(guī)的切后梗絲作為處理對(duì)象，梗絲的水分和切絲厚度為卷煙廠制絲生產(chǎn)線上常規(guī)的工藝生產(chǎn)要求標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，為了保證加工要求的精確完成，各步驟之間可根據(jù)需要設(shè)置流量控制單元進(jìn)行處理量的精確控制。本發(fā)明在固液分離工序與回填加料工序之間設(shè)置一次干燥，使梗絲水分大幅度降低，可為后續(xù)回填加料重組加工進(jìn)行梗絲內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)中的騰空，使梗絲作為再造載體的內(nèi)部空間更大、更有效，從而大幅度提高后續(xù)回填加料工序效率。本發(fā)明優(yōu)選氣流干燥方式進(jìn)行一次干燥，在達(dá)到高效率干燥目的的同時(shí)，還可以有效去除或降低梗絲中的木質(zhì)氣味和雜氣氣味。為了降低工藝成本，同時(shí)提高浸泡提取效率，本發(fā)明采用常溫自來(lái)水作為溶劑，水與梗絲的比例按每公斤計(jì)算為(5-8) :1，梗絲在水中浸泡提取的時(shí)間30 - 70分鐘。本發(fā)明所述固液分離步驟，可以為兩級(jí)擠干，具體方式為經(jīng)浸泡提取后的高水分梗絲由螺桿泵送到兩級(jí)螺桿式擠干機(jī)連續(xù)進(jìn)行兩次固液分離。采用上述兩級(jí)擠干，可使梗絲有效控制在75%以下，通?？蛇_(dá)到60-75%。經(jīng)兩級(jí)擠干后的梗絲會(huì)呈現(xiàn)為較為密實(shí)的塊狀，因此有必要在進(jìn)行下一工序前，將其進(jìn)行柔性松散，使梗絲團(tuán)完全解團(tuán)，松散均勻。為了提高梗絲的后續(xù)干燥均勻性和干燥效率，這種塊狀應(yīng)當(dāng)通過(guò)對(duì)梗絲造碎很低的柔性松散設(shè)備處理。均勻松散后的梗絲經(jīng)氣流干燥機(jī)干燥到水分為12 20%，干燥氣流溫度在 200-300°C范圍內(nèi)。梗絲干燥到這一區(qū)域，可有效實(shí)現(xiàn)梗絲載體騰空目的，且不會(huì)導(dǎo)致干燥富余和額外的能源損耗。本發(fā)明另一個(gè)重要加工環(huán)節(jié)就是回填加料，這一加工工序效果的好壞，將決定梗絲重組加工的產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣。為了充分提高回填加料的均勻性，本發(fā)明采用立式滾筒加料機(jī)進(jìn)行加料，梗絲的受料率可以達(dá)到90%左右，相對(duì)傳統(tǒng)的臥式滾筒加料機(jī)只有不足30%左右的梗絲能夠吸受到料液，其加料效率明顯提高，且加料均勻一致；同時(shí)，為后續(xù)的加料梗絲進(jìn)一步均質(zhì)化處理和松散奠定好的基礎(chǔ)。所述述立式滾筒加料機(jī)可采用中國(guó)專利申請(qǐng)CN102423128A所披露的技術(shù)方案，也可以是類似立式滾筒操作的噴淋加料方式。為進(jìn)一步改善加料效果，本發(fā)明還可對(duì)加料后梗絲再進(jìn)行均質(zhì)化處理和進(jìn)一步松散，使梗絲的一致性更好。具體的用于回填加料的料液組分及配比比例，可由卷煙制造企業(yè)根據(jù)各自的卷煙品牌的風(fēng)格特征等因素來(lái)配制和制定?；靥罴恿虾蟮墓＝z的水分約為30—40%，另外其粘性也較大，為避免加料后梗絲在二次干燥過(guò)程中粘結(jié)，本發(fā)明采用導(dǎo)熱油滾筒烘絲機(jī)為二次干燥設(shè)備，其內(nèi)筒壁設(shè)置防沾粘涂層。該干燥設(shè)備可以有效避免粘性梗絲的粘連，其烘絲筒壁的溫度可以精確控制，導(dǎo)熱油干燥的節(jié)能效果也十分突出。在二次干燥過(guò)程中，滾筒烘絲機(jī)筒壁溫度控制在150-200°C范圍內(nèi)，梗絲被干燥的同時(shí)，其中加入的致香成分也都到最大程度的保留。本發(fā)明可有效實(shí)現(xiàn)梗絲品質(zhì)改造，提升梗絲的使用價(jià)值，使加工后的梗絲可以應(yīng)用到各種中高檔卷煙中。這對(duì)于滿足煙草品牌個(gè)性化加工工藝需求，適應(yīng)中式卷煙的發(fā)展需要，增強(qiáng)卷煙企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和我國(guó)煙草行業(yè)的整體實(shí)力具有極其重要的技術(shù)推動(dòng)意義。


圖I為本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明優(yōu)選工藝流程為1、切后梗絲使用卷煙制造企業(yè)現(xiàn)有制絲線常規(guī)切后梗絲，切后梗絲水分約為32—
35% ；
2、一次流量控制切后梗絲通過(guò)第一流量控制單元精確確定擬加工梗絲量；
3、浸泡提取梗絲通過(guò)流量控制單元進(jìn)入連續(xù)浸泡提取設(shè)備內(nèi)，使用常溫水作為提取溶劑，水與梗絲的比例按每公斤計(jì)算為(5 — 8) :1，梗絲在水中浸泡提取的時(shí)間30 - 70分鐘；
4、一次擠干及二次擠干經(jīng)提取后的高水分梗絲由螺桿泵送至兩級(jí)螺桿式擠干機(jī)內(nèi)連續(xù)進(jìn)行兩次固液分離，經(jīng)二次擠干后的梗絲水分約為60-75%左右；
5、松散將經(jīng)二次擠干后的塊狀梗絲團(tuán)進(jìn)行柔性松散，使梗絲團(tuán)完全解團(tuán)，松散均勻；
6、二次流量控制松散后梗絲通過(guò)第二流量控制單元精確確定后續(xù)擬加工梗絲量；
7、一次氣流烘梗絲完全均勻松散的梗絲通過(guò)第二流量控制單元送至第一氣流干燥機(jī)內(nèi)干燥到水分約為12 20% ；
8、三次流量控制一次干燥后梗絲通過(guò)第三流量控制單元精確確定后續(xù)擬加工梗絲
量;
9、立式滾筒加料一次干燥后梗絲通過(guò)第三流量控制單元被送至立式滾筒加料機(jī)內(nèi)進(jìn)行回填加料；用于回填加料的料液及加料比例，由卷煙制造企業(yè)根據(jù)各自的卷煙品牌的風(fēng)格特征等因素來(lái)配制和制定；回填加料后的梗絲的水分約為30— 40% ；
10、均質(zhì)化處理和松散利用滾筒機(jī)進(jìn)行加料均質(zhì)化處理，并通過(guò)柔性松散設(shè)備進(jìn)行柔性松散；
11、四次流量控制經(jīng)回填加料后的梗絲通過(guò)第四流量控制單元確定后續(xù)擬加工梗絲
量;
12、二次滾筒烘梗絲經(jīng)回填加料后的梗絲通過(guò)第四流量控制單元送至導(dǎo)熱油滾筒干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行二次干燥，筒壁溫度控制在150-200°C范圍內(nèi)，使梗絲水份回降至12 — 13% ;
13、梗絲風(fēng)選將二次干燥后的梗絲進(jìn)行風(fēng)選，獲得成品梗絲，成品梗絲水分約為12-13%。本發(fā)明通過(guò)浸泡提取、固液分離和柔性松散、氣流干燥、立式滾筒加料與均質(zhì)化處理、柔性松散、導(dǎo)熱油滾筒干燥和風(fēng)選等工藝，高效率獲得高品質(zhì)梗絲。其中梗絲浸泡提取是十分重要的加工環(huán)節(jié)，應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可以把梗絲中的可溶性物質(zhì)基本全部溶解出來(lái)；通過(guò)兩級(jí)擠干的固液分離后，梗絲的水分大概在60 -75%。經(jīng)二次擠干的二級(jí)固液分離的水可以再次摻兌到浸泡提取設(shè)備中循環(huán)使用。此外，由于固液分離后的梗絲呈較為密實(shí)的塊狀，為了提高梗絲的干燥均勻性和干燥效率，這種塊狀必須通過(guò)對(duì)梗絲造碎很低的柔性松散設(shè)備進(jìn)行處理。其次，重組回填加料這一加工工序效果的好壞，將直接決定梗絲重組加工的產(chǎn)品品質(zhì)，本發(fā)明采用立式滾筒加料機(jī)加料，梗絲的受料率可以達(dá)到90%左右，而傳統(tǒng)的臥式滾筒加料機(jī)加料均勻效果較差，只有不足30%左右的梗絲能夠吸受到料液。同時(shí)，在立式滾筒加料后，可對(duì)加料后梗絲再進(jìn)行均質(zhì)化處理和柔性松散加工，使梗絲的一致性更好,產(chǎn)品的穩(wěn)定性也會(huì)更好。所述均質(zhì)化處理可以采用滾筒旋轉(zhuǎn)均化，也可采用擠壓均化，并在后續(xù)柔性松散過(guò)程中進(jìn)一步均化，使梗絲中加入的料液分布更為均勻，梗絲吸受料液效果均勻。重組加料料液組分與加料比例，可由卷煙制造企業(yè)根據(jù)各自的卷煙品牌的風(fēng)格特征等因素來(lái)配制和制定。本發(fā)明采用的最后的烘干設(shè)備為導(dǎo)熱油滾筒烘絲機(jī)，其內(nèi)筒壁可設(shè)置經(jīng)過(guò)特殊處理的防沾粘涂層，可以避免粘性梗絲的粘連，同時(shí)，其烘絲筒壁的溫度可以精確控制，導(dǎo)熱油干燥的節(jié)能效果也十分突出。通過(guò)梗絲風(fēng)選除雜后，即可獲得水分約為12-13%的純凈梗絲。通過(guò)本發(fā)明加工的梗絲具有較高的填充性能、香氣品質(zhì)和純凈度，既能幫助卷煙改善燃燒狀態(tài)，又不影響甚至幫助卷煙提升煙氣品質(zhì)，這時(shí)的梗絲不論是色澤還是吸味品質(zhì)等相對(duì)傳統(tǒng)梗絲都具有大幅度的提升，因此可摻兌到中高檔卷煙煙絲中，這將為梗絲應(yīng) 用于中高檔卷煙找到一條有效途徑。
權(quán)利要求
1.ー種煙草梗絲重組加工方法，其特征在于，依次包括以下步驟 (1)浸泡提取將梗絲置于溶劑內(nèi)連續(xù)浸泡，使梗絲內(nèi)的可溶解物質(zhì)基本溶解于溶劑內(nèi)； (2)固液分離將浸泡后梗絲與浸泡溶劑分離，使梗絲水分不超過(guò)75%； (3)一次干燥將固液分離后的梗絲進(jìn)行氣流干燥，使梗絲水分降低至25%以下； (4)回填加料將料液均勻加入一次干燥后的梗絲中； (5)二次干燥將加入料液的梗絲進(jìn)行干燥，使梗絲水分回降； (6)風(fēng)選梗絲風(fēng)選除雜獲得純凈梗絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草梗絲重組加工方法，其特征在于采用常溫自來(lái)水作為溶劑，水與梗絲的比例按每公斤計(jì)算為(5-8):1，梗絲在水中浸泡提取的時(shí)間30 — 70分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草梗絲重組加工方法，其特征在于所述固液分離步驟為兩級(jí)擠干，具體方式為經(jīng)浸泡提取后的高水分梗絲由螺桿泵送到兩級(jí)螺桿式擠干機(jī)連續(xù)進(jìn)行兩次固液分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙草梗絲重組加工方法，其特征在于在進(jìn)行一次干燥前，對(duì)兩級(jí)擠干后的梗絲進(jìn)行松散，使梗絲團(tuán)完全解団，松散均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草梗絲重組加工方法，其特征在于所述一次干燥步驟中，梗絲經(jīng)氣流干燥機(jī)干燥到水分為12 20%，干燥氣流溫度在200-300°C范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草梗絲重組加工方法，其特征在于采用立式滾筒加料機(jī)進(jìn)行回填加料。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草梗絲重組加工方法，其特征在于對(duì)加料后梗絲進(jìn)行均質(zhì)化處理和松散。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任何一項(xiàng)所述的煙草梗絲重組加工方法，其特征在于采用導(dǎo)熱油滾筒烘絲機(jī)為二次干燥設(shè)備，筒壁溫度在150-200°C范圍內(nèi)，其內(nèi)筒壁設(shè)置防沾粘涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至7任何一項(xiàng)所述的煙草梗絲重組加工方法，其特征在于所述各步驟之間可根據(jù)需要設(shè)置流量控制單元進(jìn)行處理量的精確控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對(duì)切絲后梗絲的化學(xué)成分的進(jìn)行重組加工的煙草梗絲重組加工方法，其包括浸泡提取、固液分離和柔性松散、氣流干燥、立式滾筒加料與均質(zhì)化處理、松散、導(dǎo)熱油滾筒干燥及梗絲風(fēng)選等工藝步驟。通過(guò)本發(fā)明加工的梗絲具有較高的填充性能、香氣品質(zhì)和純凈度，既能幫助卷煙改善燃燒狀態(tài)，又不影響甚至幫助卷煙提升煙氣品質(zhì)，可為梗絲應(yīng)用于中高檔卷煙找到一條有效途徑。
文檔編號(hào)A24B5/16GK102697164SQ20121020022
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者丁秋實(shí), 何海龍, 姚曉備, 朱志偉, 楊亞明, 王永金, 董安喜, 蔣文英, 陳菊香, 馬鐵兵, 高建華 申請(qǐng)人:江蘇智思機(jī)械集團(tuán)有限公司