本發(fā)明屬于煙草、煙梗搓絲或解纖工藝、煙草梗絲制備領(lǐng)域，具體涉及一種煙草梗絲的制備方法。
背景技術(shù)：
煙梗是煙葉的重要組成部分，煙葉通過葉梗分離后可制得占煙葉質(zhì)量25％左右的煙梗，煙梗通過加工可制成梗絲，梗絲是卷煙的填充原料之一。與葉絲相比，經(jīng)過處理后的煙梗具有較高的填充值和較低的焦油釋放量。在卷煙配方中適量加入梗絲不僅可以充分利用煙葉資源，降低生產(chǎn)成本，還能有效降低卷煙焦油量，提高卷煙產(chǎn)品的安全性。由于梗絲存在一定的內(nèi)在感官質(zhì)量缺陷，在卷煙配方中僅作為一種填充料使用，且多用在中低檔卷煙中，而在中高檔卷煙及低焦油產(chǎn)品中，梗絲對卷煙感官質(zhì)量的穩(wěn)定性影響更加明顯，因而造成梗絲的使用受到一定局限。
傳統(tǒng)的梗絲膨脹技術(shù)大多高溫高濕的處理方法，即以水、汽為膨脹介質(zhì)，以高溫(溫度>100℃)、高濕(含水率在34％～40％)為手段，使煙梗內(nèi)部的水蒸氣壓力增大，從而導(dǎo)致煙草的毛細(xì)管和細(xì)胞脹大，其體積明顯擴大，然后快速干燥。在此過程中，把梗絲中某些纖維的高填充容積固定下來，完成梗絲膨脹的目的。而在膨脹的工藝上，大多采用煙梗回潮、切片后增溫膨脹的工藝方法，最終形成的煙梗膨脹產(chǎn)品大多為片狀。
目前行業(yè)內(nèi)采用較多的是氣流式或隧道式梗絲干燥方式，這兩種干燥方式可使梗絲獲得較高的填充率，有利于卷煙產(chǎn)品的降焦降耗；但這兩種干燥工藝制出的梗絲多為片狀，在物理形態(tài)上與葉絲相差較大，影響了梗絲與葉絲的配伍性及組分混配的均勻性。傳統(tǒng)的煙梗采用的制梗絲工藝技術(shù)是先切絲、后膨脹，且干燥膨脹階段加工強度低，制梗絲工藝技術(shù)在以下幾個方面不能完全滿足卷煙上水平的要求：①煙梗質(zhì)地緊密、潤透性較差，對料液的吸收效果差，料液噴涂于表面，料液不能保證有效滲透和吸收；②摻配均勻性差，均質(zhì)化水平受到影響；③由于膨脹不充分且風(fēng)選未剔除的情況下，造成爆口、燃燒錐掉落；④梗轉(zhuǎn)色質(zhì)量較差，顏色的均勻程度、飽滿程度、鮮艷程度有待提高，直接影響到梗絲在卷煙中的摻配比例和利用率；⑤加工強度低，造成卷煙抽吸時雜氣較重、刺激性較大。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有煙梗成絲技術(shù)存在的不足，提供一種新型煙草梗絲均勻成絲的方法。通過本發(fā)明制成的梗絲成絲率高，成絲均勻，結(jié)構(gòu)適宜，彈性韌性好，抽吸品質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)梗絲，卷煙適配性強。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種煙草梗絲的制備方法，包括以下步驟：
(1)煙梗預(yù)處理：將煙梗原料制備成為形態(tài)均勻的煙梗；
(2)潤梗：將步驟(1)中處理后煙梗通入蒸汽進(jìn)行潤梗，蒸潤至含水率為35～40％，平衡水分180～240min；
(3)疏解搓絲：將步驟(2)中處理后的煙梗喂料至疏解機中進(jìn)行疏解搓絲，疏解搓絲后梗絲含水率為30％-35％；
(4)梗絲膨脹：采用高壓蒸汽對步驟(3)中處理后的梗絲進(jìn)行膨脹，膨脹率為50～80％；
(5)梗絲干燥：將步驟(4)處理后的梗絲進(jìn)行隧道式熱風(fēng)干燥，干燥后含水率為13～15％；
(6)篩選：對步驟(5)干燥后梗絲經(jīng)機械式振篩與風(fēng)力分選設(shè)備進(jìn)行篩選，篩選后含水率10.0％-12.5％，90％以上梗絲長度≥5mm,梗絲寬度為0.7～1.2mm，填充值為5.0-7.0cm3/g。
步驟(1)中，為了便于后續(xù)生物疏解搓絲處理，將煙梗預(yù)處理至長度為2～4cm，煙梗原料整體形態(tài)均勻。
步驟(2)中，本發(fā)明在疏解搓絲之前將煙梗進(jìn)行濕潤處理，為采用疏解機提供良好疏解搓絲的基礎(chǔ)，進(jìn)行潤梗處理的目的是使煙梗充分潤漲，保障水分在煙梗中均勻分布防止搓絲時煙梗存在夾心現(xiàn)象及煙梗潤漲不足造成的搓絲造碎。經(jīng)試驗驗證，將煙梗蒸潤至含水率為35～40％時，疏解搓絲的效果較佳。
潤梗時采用的設(shè)備為烘筒，烘筒為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)設(shè)備，優(yōu)選為，薄板式烘絲機(筒式)，型號：sh612b，來源：煙草專用設(shè)備。
潤梗時采用壓力為0.1～0.3mpa的蒸汽，選用此壓力蒸汽的原因是：經(jīng)反復(fù)驗證，該蒸汽壓力下煙梗能夠得到充分潤漲，且潤梗均勻，時間短，較傳統(tǒng)方式時間可縮短20分鐘以上。
步驟(3)中，為了能夠更加充分的搓絲，將喂料速度設(shè)定為為800～1200kg/h。
為了更加能夠?qū)崿F(xiàn)煙梗纖維細(xì)胞壁的有效破除，優(yōu)選的，疏解搓絲的具體工藝參數(shù)：疏解之前，將定盤、動盤間隙調(diào)整為0.40～0.50mm，疏解開始，轉(zhuǎn)速為800-1000r/min，保持1～3min后(優(yōu)選2min)，將定盤、動盤間隙調(diào)整為0.20mm-0.30mm，轉(zhuǎn)速為1200-1300r/min，保持1～3min(優(yōu)選2min)。選擇參數(shù)的目的是穩(wěn)定疏解機定盤、動盤間隙，保障固定煙梗流量下的固定疏解間隙，保障成絲的均勻性。同時選擇此間隙與轉(zhuǎn)速、保持時間是通過反復(fù)實驗得出的最佳成絲效果。
所用疏解機型號是：jm600高濃盤磨疏解機，山東晨鐘機械股份有限公司。jm600型高濃盤磨疏解機定盤采用合金鋼材質(zhì)(齒形為小h型)，動盤采用合金砂材質(zhì)(齒形為大h型)。疏解機的材質(zhì)與齒形(h型)是非常關(guān)鍵的，這與煙梗的特性相關(guān)，煙梗含有果膠、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，潤張后易打滑，通過定盤的材質(zhì)與齒形相對減輕打滑現(xiàn)象，通過動盤的材質(zhì)與齒形實現(xiàn)了疏解搓絲。兩種材質(zhì)與齒形是相輔相成的。
采用疏解機制備煙草梗絲，通過控制定盤、動盤的間隙以及轉(zhuǎn)速等參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)梗絲和梗皮的分離，實現(xiàn)煙梗纖維細(xì)胞壁的有效破壁，提高煙梗的成絲率。
由于煙梗主要是由皮層、木質(zhì)部、韌皮部、形成層、芯等構(gòu)成，細(xì)胞壁較厚，纖維等堅韌物質(zhì)含量多，這影響后續(xù)的煙絲膨化。采用疏解機進(jìn)行搓絲，實現(xiàn)了煙梗纖維細(xì)胞壁的有效破壁，也為更好的膨化提供基礎(chǔ)。
步驟(4)中，梗絲膨脹決定煙絲填充值大小，而填充值的大小直接影響了煙絲的消耗、色澤、煙支的吸味劑燃燒性等內(nèi)在質(zhì)量。本發(fā)明利用蒸汽高溫膨化技術(shù)，使細(xì)胞破壁后梗絲組織結(jié)構(gòu)內(nèi)水蒸氣的分壓力增加，造成毛細(xì)管和細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)一步脹大。
優(yōu)選的，本發(fā)明膨脹時采用0.7～0.8mpa壓力的蒸汽，能夠使得梗絲的膨脹效果較好，膨脹效率高；進(jìn)一步優(yōu)選的，采用0.8mpa壓力的蒸汽。
步驟(5)中，梗絲干燥工序是制備梗絲的關(guān)鍵工序，而梗絲干燥工序中的熱風(fēng)溫度是影響梗絲綜合質(zhì)量的主要因素之一。適宜的熱風(fēng)溫度有利于梗絲物理指標(biāo)與感官質(zhì)量的提升和改善。
優(yōu)選的，本發(fā)明采用隧道式熱風(fēng)干燥烘箱進(jìn)行三級干燥，三級干燥溫度分別為：一級140℃-135℃，二級125℃-120℃，三級110℃-105℃。通過試驗可得，采用該三級干燥溫度，使得梗絲干燥后物理質(zhì)量指標(biāo)和感官質(zhì)量效果較佳，體現(xiàn)在：梗絲填充值較高，填充性能優(yōu)異；梗絲的煙草本香豐富，木質(zhì)氣少，余味干凈，整體抽吸品質(zhì)高。而其他梯度的熱風(fēng)溫度的整體效果不佳。根據(jù)梗絲水分的不同，選擇不同的烘絲溫度，水分與對應(yīng)溫度按照由大到小的趨勢分布，除上述優(yōu)點描述之外，成絲柔軟，狀態(tài)更接近于常態(tài)煙絲。
隧道式熱風(fēng)干燥烘箱為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)設(shè)備。
本發(fā)明通過對各個步驟合理銜接以及各個步驟工藝條件和參數(shù)的優(yōu)化控制，使得最終制備得到的梗絲物理質(zhì)量指標(biāo)和感官質(zhì)量效果突出。
采用所述方法制備得到的煙草梗絲，其特征是：梗絲含水率10.0％-12.5％，90％以上梗絲長度≥5mm,梗絲寬度為0.7～1.2mm，填充值為5.0-7.0cm3/g。
本發(fā)明還保護(hù)所述的煙草梗絲在制備煙草制備中的應(yīng)用，所述煙草制品為卷煙。
上述技術(shù)方案具有如下有益效果：
(1)本發(fā)明制得的梗絲成絲均勻，90％以上梗絲長度≥5mm,梗絲寬度為0.7～1.2mm，梗絲手感柔軟，彈性及韌性好。
(2)本發(fā)明利用高濃盤磨纖維疏解工藝對煙梗進(jìn)行均勻疏解與成絲，成絲率≥90％，有效提升了梗絲制備效率，梗絲穩(wěn)定性好。
(3)通過高濃疏解成絲的方法有效的實現(xiàn)了梗絲與梗皮的分離，實現(xiàn)了煙梗纖維細(xì)胞壁的有效破壁，利用蒸汽高溫膨化技術(shù)對細(xì)胞破壁后的梗絲進(jìn)行膨化，所制得梗絲煙草本香豐富，木質(zhì)氣少，余味干凈，整體抽吸品質(zhì)高。
(4)本發(fā)明制得的梗絲從顏色外觀、物理形態(tài)、抽吸品質(zhì)等方面更接近于煙草葉絲，可實現(xiàn)比例狀態(tài)下與卷煙葉絲的均勻摻配、卷煙葉組配方配伍性好。
(5)本發(fā)明制得的梗絲在卷煙中應(yīng)用可起到降低成本、降焦減害的作用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的煙草梗絲的制備方法的流程圖。
具體實施方式
應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是示例性的，旨在對本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作和/或它們的組合。
圖1為本發(fā)明所提供的煙草梗絲制備方法的流程圖。如圖1所示，其基本步驟包括：煙梗預(yù)處理、形態(tài)控制、烘筒蒸汽潤梗、平衡水分、電子皮帶秤定量輸送、疏解機均勻搓絲、烘筒蒸汽膨化、三級熱風(fēng)隧道干燥、機械振篩篩選、風(fēng)力篩選、成品。
為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地了解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下將結(jié)合具體的實施例與對比例詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例1
一種煙草梗絲的制備方法，包括以下步驟：
1.對煙梗原料進(jìn)行預(yù)處理，將煙梗處理至2-4cm長度；
2.將形態(tài)均勻的煙梗輸送至烘筒，通入0.1mp的蒸汽進(jìn)行潤梗；
3.將煙梗均勻蒸潤至含水率35％，平衡水分180min；
4.控制流量850kg/h均勻喂料至jm600型高濃盤磨疏解機進(jìn)行煙梗疏解搓絲；
5.jm600型高濃盤磨疏解機定盤采用合金鋼材質(zhì)(齒形為小h型)，動盤采用合金砂材質(zhì)(齒形為大h型)；
6.開啟疏解機之前，將定盤、動盤間隙調(diào)整為0.40mm-0.50mm，疏解開始，轉(zhuǎn)速為900r/min，保持2min后，調(diào)整定盤、動盤間隙為0.20mm-0.30mm，轉(zhuǎn)速為1200r/min，保持2min；
7.疏解搓絲后梗絲含水率為30％；
8.用0.8mpa壓力蒸汽對搓絲后梗絲進(jìn)行膨脹，膨脹率為60％；
9.將膨脹后梗絲用隧道式熱風(fēng)干燥烘箱進(jìn)行三級干燥，三級干燥溫度分別為：一級140℃-135℃，二級125℃-120℃，三級110℃-105℃，干燥后含水率為13.0％-13.5％；
10.對干燥后梗絲經(jīng)機械式振篩與風(fēng)力分選設(shè)備進(jìn)行篩選，篩選后含水率10.0％-11.0％，90％以上梗絲長度≥5mm,梗絲寬度為0.7～1.0mm，填充值為5.50-5.75cm3/g。
實施例2
一種煙草梗絲的制備方法，包括以下步驟：
1.對煙梗原料進(jìn)行預(yù)處理，將煙梗處理至2-4cm長度；
2.將形態(tài)均勻的煙梗輸送至烘筒，通入0.3mp的蒸汽進(jìn)行潤梗；
3.將煙梗均勻蒸潤至含水率40％，平衡水分240min；
4.控制流量1200kg/h均勻喂料至jm600型高濃盤磨疏解機進(jìn)行煙梗疏解搓絲；
5.jm600型高濃盤磨疏解機定盤采用合金鋼材質(zhì)(齒形為小h型)，動盤采用合金砂材質(zhì)(齒形為大h型)；
6.開啟疏解機之前，將定盤、動盤間隙調(diào)整為0.40mm-0.50mm，轉(zhuǎn)速為900r/min，保持2min后，調(diào)整定盤、動盤間隙為0.20mm-0.30mm，轉(zhuǎn)速為1200r/min，保持2min；
7.疏解搓絲后梗絲含水率為35％；
8.用0.8mpa壓力蒸汽對搓絲后梗絲進(jìn)行膨脹，膨脹率為80％；
9.將膨脹后梗絲用隧道式熱風(fēng)干燥烘箱進(jìn)行三級干燥，三級干燥溫度分別為：一級150℃-145℃，二級135℃-130℃，三級120℃-115℃，干燥后含水率為14.0％-14.5％；
10.對干燥后梗絲經(jīng)機械式振篩與風(fēng)力分選設(shè)備進(jìn)行篩選，篩選后含水率11.5％-12.5％，93％以上梗絲長度≥5mm,梗絲寬度為0.8～1.2mm，填充值為6.50-7.00cm3/g。
實施例3
一種煙草梗絲的制備方法，包括以下步驟：
1.對煙梗原料進(jìn)行預(yù)處理，將煙梗處理至2-4cm長度；
2.將形態(tài)均勻的煙梗輸送至烘筒，通入0.2mp的蒸汽進(jìn)行潤梗；
3.將煙梗均勻蒸潤至含水率38％，平衡水分200min；
4.控制流量1000kg/h均勻喂料至jm600型高濃盤磨疏解機進(jìn)行煙梗疏解搓絲；
5.jm600型高濃盤磨疏解機定盤采用合金鋼材質(zhì)(齒形為小h型)，動盤采用合金砂材質(zhì)(齒形為大h型)；
6.開啟疏解機之前，將定盤、動盤間隙調(diào)整為0.40mm-0.50mm，轉(zhuǎn)速為900r/min，保持2min后，調(diào)整定盤、動盤間隙為0.20mm-0.30mm，轉(zhuǎn)速為1200r/min，保持2min；
7.疏解搓絲后梗絲含水率為32％；
8.用0.8mpa壓力蒸汽對搓絲后梗絲進(jìn)行膨脹，膨脹率為72％；
9.將膨脹后梗絲用隧道式熱風(fēng)干燥烘箱進(jìn)行三級干燥，三級干燥溫度分別為：一級145℃-140℃，二級130℃-125℃，三級115℃-110℃，干燥后含水率為13.5％-14.0％；
10.對干燥后梗絲經(jīng)機械式振篩與風(fēng)力分選設(shè)備進(jìn)行篩選，篩選后含水率11.0％-12.0％，91％以上梗絲長度≥5mm,梗絲寬度為0.8～1.1mm，填充值為6.00-6.50cm3/g。
對比例1：現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)工藝一般包括以下步驟：
1.煙梗水洗；
2.一次潤梗、貯梗；
3.二次潤梗、貯梗；
4.壓梗；
5.切絲；
6.梗絲膨脹；
7.梗絲干燥；
8.梗絲風(fēng)選。
結(jié)果：(1)常規(guī)梗絲制備工藝制出的梗絲多為片狀，在物理形態(tài)上與常規(guī)葉絲以及本方法制備的梗絲相差較大，影響了梗絲與葉絲的配伍性及組分混配的均勻性。(2)常規(guī)梗絲成絲不均勻，摻配均勻性差，均質(zhì)化水平受到影響；(3)加工強度低，造成卷煙抽吸時雜氣較重、刺激性較大。
抽吸評價比較：利用本發(fā)明制備的上述三種煙草梗絲送公司感官質(zhì)量評吸委員會進(jìn)行感官評價，具體結(jié)果下表。
經(jīng)過感官評價，本發(fā)明的制備的煙草梗絲的香氣量充足，香氣質(zhì)好，木質(zhì)氣低，基本無灼燒感，余味干凈，較現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)工藝制備的梗絲更加優(yōu)異。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。