專利名稱：造紙法煙草薄片生產(chǎn)過程中萃取液的深度凈化除雜工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及造紙法煙草薄片生產(chǎn)的中間エ藝，尤其是ー種造紙法煙草薄片生產(chǎn)エ藝中煙草原料(煙梗、煙末、煙片、煙塵棒等煙草廢料)萃取后萃取液的深度分離凈化除雜的ェ藝。
背景技術：
造紙法煙草薄片以在卷煙加工過程中產(chǎn)生的煙梗、煙末、煙片、煙塵棒等煙草廢料為原料，煙草纖維經(jīng)過類似造紙的原理形成基片，煙草萃取液經(jīng)過凈化、濃縮、配制，通過施膠的過程涂布到基片上，烘干碎片后重組成再造煙葉即造紙法煙草薄片。造紙法煙草薄片已經(jīng)作為ー種原料使用到卷煙配方中，可以有效降低卷煙單耗、節(jié)約卷煙成本；可以明顯降低卷煙的焦油釋放量，減少卷煙危害指數(shù)；同時，對還田于農(nóng)等起到積極的社會效應。造紙法煙草薄片生產(chǎn)過程中，實現(xiàn)煙草萃取液和煙草纖維的固液分離是ー個必經(jīng)的過程。造紙法煙草薄片基本上沿用了造紙行業(yè)的擠漿機實現(xiàn)固液的初步分離，也有在擠漿后續(xù)采用濾網(wǎng)、真空抽濾、離心沉降等機械沉降方式來進ー步分離梗末萃取液中微小固態(tài)懸浮物。但這些機械沉降方式都對對應的微小固形懸浮物有當量直徑要求，如臥螺離心機對固相顆粒要求的當量直徑> 3μ m。在煙草萃取液中使用很細密的網(wǎng)布，例如500-2000目，可以有效截流細小顆粒，但是網(wǎng)布過細很容易被顆粒堵塞，經(jīng)常需要通過人工干預沖洗和更換網(wǎng)布，難以實現(xiàn)連續(xù)化的エ業(yè)大生產(chǎn)。在實際生產(chǎn)中，由于需兼顧離心速度和處理萃取液產(chǎn)量，萃取液處理時間一般非常短，沒有有效除去的固相顆粒仍然占有很大比例，固相顆粒的直徑越小，機械沉降難度越難，更不用說直徑更小的大分子組分了。國內(nèi)造紙法煙草薄片原料身份較差，來源復雜，其富含的蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等大分子成分通過萃取和擠漿エ序大量存在于萃取液中，在后續(xù)長時間的高溫濃縮エ序中，很容易使這些成分糊化和焦化，影響濃縮液的品質(zhì)，是薄片產(chǎn)品雜氣重、刺激性大和ロ感不適等吸味缺陷的ー個因素。另外，固液分離制備萃取液過程中，一些細小固體顆粒如塵土、細小漿料等不可避免進入或保留于萃取液中，這些細小顆粒一定程度上影響著濃縮液的品質(zhì)。液相中過多的渣含量或者不溶物，將造成渣在濃縮罐中的沉積，在濃縮時造成較多的熱源浪費。例如膜濃縮會導致膜的通透量下降和使用壽命縮短，真空濃縮會導致加熱列管逐漸堵塞影響熱交換效率。濃縮液的品質(zhì)與薄片產(chǎn)品的品質(zhì)有著ー脈相承的關系，因此，對萃取液的大分子成分進行充分除雜處理對提高濃縮液質(zhì)量進而提聞薄片廣品質(zhì)量有著重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種造紙法煙草薄片的生產(chǎn)過程中萃取液的深度浄化除雜エ藝，在煙草萃取液實現(xiàn)徹底固液分離的同時，選擇性的深度除掉不利于薄片生產(chǎn)和品質(zhì)的雜質(zhì)成分，實現(xiàn)對萃取液成分重組和除雜，提高萃取液、濃縮液和薄片產(chǎn)品品質(zhì)。
為此，本發(fā)明采取如下技術方案造紙法煙草薄片的生產(chǎn)過程中萃取液的深度凈化除雜エ藝，其特征在于エ藝步驟如下a、將煙草廢料包括煙梗、煙簽、煙末在熱水中經(jīng)過充分水浸潤后萃取山、將各煙草廢料與水的混合物分別進入擠漿機擠漿，進行固液分離，粗提液體部分過直線振篩進行固液分離；c、直線振篩分離的液體進入助濾エ藝模塊進行深度大分子絮凝處理，采用的絮凝劑是食用級絮凝劑，添加比例在O. 1—0. 8%，絮凝時間在5—50分鐘；d、深度大分子絮凝處理后的液體，進入一次臥式螺旋卸料沉降離心機分離；e、經(jīng)d步驟離心分離后的液體經(jīng)過60— 70攝氏度巴氏殺菌除雜，進入濃縮系統(tǒng)濃縮。萃取液在機械 沉降分離過程中固相顆粒越大，機械沉降條件就越溫和，沉降效率越高。在萃取液中添加一種或者多種有效的絮凝劑，可以使固相顆粒直徑變大，進而大大提高機械沉降效率，有效減少分離次數(shù)；絮凝劑因其可在可溶性大分子成分之間起架橋作用而絮凝成直徑很大的分子膠團，可以使大分子組分也能夠通過機械沉降方式除去，這是不加絮凝劑而難以做到的。本發(fā)明提出了在煙草萃取液實現(xiàn)徹底的固液分離的同時，選擇性深度除掉不利于薄片生產(chǎn)和品質(zhì)的蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等大分子成分，實現(xiàn)對萃取液的成分重組和除雜，提高萃取液、濃縮液和薄片產(chǎn)品品質(zhì)的深度浄化除雜的エ藝。助濾エ藝模塊自動控制運行，由絮凝劑儲罐、煙草萃取液處理罐、絮凝劑自動加液系統(tǒng)組成。E步驟中經(jīng)過60— 70攝氏度巴氏殺菌處理，可有效防止細菌的滋生，抑制生產(chǎn)線絮狀、泥狀不溶菌泥的再次生成，減少液體內(nèi)部氨基酸、還原糖等有效煙草成分向菌體的轉移和雜質(zhì)代謝產(chǎn)物的生成；同時，可以增加進濃縮前液體的純凈度。萃取液體渣含量在O. 01%以下，可以適應膜濃縮和真空濃縮等濃縮エ藝。作為優(yōu)選，c步驟中，采用的食用級絮凝劑可以是從天然可食海河動物提取的殼糖，包括甲殼素、殼聚糖、殼聚糖的?；Ⅳ然?、醚化、N-烷基化、酯化后的化學產(chǎn)物，也可以是從天然可食海河植物中提取的海藻提取物，包括瓊脂、海藻酸鈉、海帶提取物。作為優(yōu)選，所述的食用級絮凝劑為殼聚糖和海藻提取液的復配物，其中液態(tài)殼聚糖50— 80%，液態(tài)海藻提取物20— 50%。液態(tài)殼聚糖配制殼聚糖食用級，分子量20萬以上經(jīng)過膨化處理。殼聚糖可以用O. 2-2%濃度的羧酸(甲酸、こ酸、乳酸中的任何ー種)溶解。例如1%的殼聚糖こ酸溶液為I克殼聚糖溶解在100毫升1%的こ酸溶液中；海藻萃取液的配制將海藻切碎放入5 — 20倍水中，在60度溫度下攪拌2小時，取提取液待用。c步驟中，絮凝劑用量O. 1—0. 8%，萃取液溫度為15 — 55度，處理時間為5-50分鐘。作為優(yōu)選，a步驟中煙末在50— 55度的熱水中浸泡20—40分鐘，煙梗、煙簽原料在55— 60度的熱水中浸泡40-60分鐘。該溫度可以抑制萃取線滋生細菌，該時間可以保證原料被充分浸潤。作為優(yōu)選，d步驟中，深度大分子絮凝處理后的液體，經(jīng)過流量控制器穩(wěn)定控制出液流量進入臥螺卸料沉降離心機，該離心機可以是逆流型、并流型或三項分離型，最大分離因素達到4000。作為優(yōu)選，步驟d中經(jīng)過一次臥式螺旋卸料沉降離心機分離的液體先進入碟式分離機進一歩分離絮凝的細小顆粒，經(jīng)過蝶式分離后的液體再進入e步驟完成殺菌和濃縮エ藝。液體如進入一次臥式螺旋卸料沉降離心機分離，液體含渣量在O. 06%以下；如再次進入碟式分離機進一步分離，液體渣含量在O. 004%以下。該碟式分離機是是自動環(huán)閥排渣型碟式分離機，有部分排渣和全部排渣功能，能連續(xù)凈化懸浮液體。
作為優(yōu)選，b步驟中，擠漿機選用雙螺旋擠漿或單螺旋壓榨擠漿，固液分離后固體渣部分進入下一道擠漿機或直接進行磨漿處理，經(jīng)過直線振篩固液分離后的渣進入下一道擠漿機或者直接磨漿處理。擠漿后物料干度可以達35— 38%，煙末線粗提液體渣含量在O. 8 — 3%，煙梗線粗提液體渣含量在O. 5 — 2%。直線振篩篩網(wǎng)在20—80目之間，過振篩的煙草萃取液體渣含量在O. 3-1. 5%，振篩篩網(wǎng)底部襯帶孔鋼板加強，可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。作為優(yōu)選，d步驟中，經(jīng)臥式 螺旋卸料沉降離心機分離后的固體渣可以進磨漿エ序造紙也可以進ー步處理后在涂布時應用。本發(fā)明通過細菌抑制エ藝和深度浄化除雜エ藝，可以在萃取線利用常規(guī)分離裝置，實現(xiàn)精確高效的固液雜質(zhì)分離和定向大分子分離，分離步驟為利用一道振篩、一道臥式螺旋離心實現(xiàn)煙草萃取液體的定向高效分離；或者利用一道振篩、一道臥式螺旋離心和一道碟片離心實現(xiàn)煙草萃取液體的定向高效分離。在定向大分子分離步驟中采用絮凝劑起到架橋和電荷作用，將在煙草萃取液中富含的蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等不利于卷煙評吸的大分子成分絮凝成直徑很大的分子膠團，并通過機械沉降方式分離除去。避免了在濃縮エ序中長時間的高溫濃縮，導致這類大分子成分糊化和焦化后影響濃縮液的品質(zhì)，有效克服了薄片產(chǎn)品雜氣重、刺激性大和ロ感不適等吸味缺陷。本發(fā)明具有以下優(yōu)點I.通過在萃取液中添加一種或者多種有效的絮凝劑，可以使萃取液固相顆粒直徑變大，進而大大提高機械沉降效率，有效減少機械離心分離次數(shù)；同時，也可以顯著提高濃縮效率和節(jié)約濃縮成本。2.深度浄化后的煙草萃取液體在濃縮前，經(jīng)過快速殺菌處理，可有效防止細菌的滋生，抑制生產(chǎn)線絮狀、泥狀不溶菌泥的再次生成，減少液體內(nèi)部氨基酸、還原糖等有效煙草成分向菌體的轉移和雜質(zhì)代謝產(chǎn)物的生成，同時，可以增加進濃縮前液體的純凈度。3.改善了煙草薄片的抽吸品質(zhì)，提高了薄片在卷煙配方中的利用率；部分解決了薄片產(chǎn)品雜氣重、刺激性大和ロ感不適等吸味缺陷；為卷煙行業(yè)減害降焦提供了優(yōu)質(zhì)的薄片原料，降低了卷煙成本。


圖I為本發(fā)明實施例1-6的エ藝流程2為本發(fā)明另ー種的エ藝流程3為本發(fā)明又ー種的エ藝流程圖。
具體實施例方式下面通過實施例，對本發(fā)明的技術方案作進ー步具體的說明。實施例I :參見附圖1，將1000公斤煙梗與1000公斤煙末分別用55度和50度的熱水浸泡40分鐘，分別充分攪拌浸潤后煙末煙片直接放料進入單螺旋壓榨機，煙梗煙簽經(jīng)過解纖后由輸送螺旋進入擠漿機擠漿，分別得到煙草纖維固體和煙草萃取液I。固體絕干渣含量煙末線在33. 8%，煙梗線在37. 2%(用烘箱法105度烘至恒重檢測)，液體洛含量煙末線在2. 0%煙梗線在I. 2%，固體渣混合后做成片基。分別將煙末液體I和煙梗液體I通過直線振篩，得煙末液體2 (含渣量I. 0%)和煙梗液體2 (含渣量O. 8%)。分別將液體2進入深度凈化除雜處理工段，采用液態(tài)殼聚糖，添加比例O. 2%，絮凝劑處理時間為20分鐘。助濾エ藝模塊自動控制運行。深度大分子絮凝處理后的煙梗煙末2液體，分別經(jīng)過流量控制器穩(wěn)定控制出液流量，將深度處理后的煙梗煙末2液體進入臥式螺旋卸料沉降離心機分離，分別得液體3，煙梗液體3含渣量在O. 151%，煙末液體3含渣量在O. 128% ;在30分鐘內(nèi)收集臥式螺旋卸料沉降離心機渣排出ロ的渣，檢測數(shù)據(jù)。液體3分別進入碟片分離機，得液體4，煙梗液體4含渣量在O. 085%,煙末液體3含渣量在O. 070%。將煙梗煙末離心液體4分別進入60—70度巴氏殺菌除雜后分別進入真空濃縮エ序，將煙梗和煙末濃縮液按照配方比例混合，再浸涂到成型的片基上，干燥、打碎成型。 實施例2 1000公斤煙梗與1000公斤煙末分別用55度和50度的熱水浸泡40分鐘，分別充分攪拌浸潤后煙末煙片直接放料進入單螺旋壓榨機，煙梗煙簽經(jīng)過解纖后由輸送螺旋進入擠漿機擠漿，分別得到煙草纖維固體和煙草萃取液I。固體絕干渣含量煙末線在33. 8%，煙梗線在37. 2% (用烘箱法105度烘至恒重檢測)，液體渣含量煙末線在2. 0%煙梗線在I. 2%，固體渣混合后做成片基。分別將煙末液體I和煙梗液體I通過直線振篩，得煙末液體2 (含渣量I. 0%)和煙梗液體2 (含渣量O. 8%)。分別將液體2進入深度凈化除雜處理工段，采用液態(tài)殼聚糖，添加比例0.5%，絮凝劑處理時間為10分鐘。助濾エ藝模塊自動控制運行。深度大分子絮凝處理后的煙梗煙末2液體，分別經(jīng)過流量控制器穩(wěn)定控制出液流量，將深度處理后的煙梗煙末2液體進入臥式螺旋卸料沉降離心機分離，分別得液體3，煙梗液體3含渣量在O. 133%，煙末液體3含渣量在O. 105% ;在30分鐘內(nèi)收集臥式螺旋卸料沉降離心機渣排出ロ的渣，檢測數(shù)據(jù)。液體3進入碟片分離機，得液體4，煙梗液體4含渣量在O. 077%，煙末液體4含渣量在O. 063%。將煙梗煙末離心液體4分別進入60—70度巴氏殺菌除雜后分別進入真空濃縮エ序，將煙梗和煙末濃縮液按照配方比例混合，再浸涂到成型的片基上，干燥、打碎成型。實施例3 與實施例I不同之處在于所采用的絮凝劑為海藻提取物溶液。實施例4 與實施例2不同之處在于所采用的絮凝劑為海藻提取物溶液。實施例5 與實施例I不同之處在于所采用的絮凝劑為液態(tài)殼聚糖和海藻提取物溶液的復配物，比例為液態(tài)殼聚糖海藻提取物溶液=7:3。實施例6 與實施例2不同之處在于所采用的絮凝劑為液態(tài)殼聚糖和海藻提取物溶液的復配物，比例為液態(tài)殼聚糖海藻提取物溶液=7:3。從表I得出經(jīng)過深度浄化除雜的萃取液，在臥螺排出的固體濕渣檢測數(shù)據(jù)顯示，煙草萃取液體中有比對照樣更多的蛋白質(zhì)和果膠等大分子與渣一起被被分離出來。表I
權利要求
1.造紙法煙草薄片的生產(chǎn)過程中萃取液的深度浄化除雜エ藝，其特征在于エ藝步驟如下a、將煙草廢料包括煙梗、煙簽、煙末在熱水中經(jīng)過充分水浸潤后萃??；b、將各煙草廢料與水的混合物分別進入擠漿機擠漿，進行固液分離，粗提液體部分過直線振篩進行固液分離；c、直線振篩分離的液體進入助濾エ藝模塊進行深度大分子絮凝處理，采用的絮凝劑是食用級絮凝劑，添加比例在O. 1—0. 8%，絮凝時間在5 — 50分鐘；d、深度大分子絮凝處理后的液體，進入一次臥式螺旋卸料沉降離心機分離；e、經(jīng)d步驟離心分離后的液體經(jīng)過60—70攝氏度巴氏殺菌除雜，進入濃縮系統(tǒng)濃縮。
2.根據(jù)權利要求I所述的造紙法煙草薄片的生產(chǎn)過程中萃取液的深度浄化除雜エ藝，其特征是c步驟中，采用的食用級絮凝劑可以是從天然可食海河動物提取的殼糖，包括甲殼素、殼聚糖、殼聚糖的酰化、羧基化、醚化、N-烷基化、酯化后的化學產(chǎn)物，也可以是從天然可食海河植物中提取的海藻提取物，包括瓊脂、海藻酸鈉、海帶提取物。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的造紙法煙草薄片的生產(chǎn)過程中萃取液的深度浄化除雜エ藝，其特征是所述的食用級絮凝劑為殼聚糖和海藻提取物的復配物，其中液態(tài)殼聚糖50—80%，液態(tài)海藻提取物20— 50%。
4.根據(jù)權利要求3所述的造紙法煙草薄片萃取液的深度浄化除雜エ藝，其特征是a步驟中煙末在50— 55度的熱水中浸泡20—40分鐘，煙梗、煙簽原料在55— 60度的熱水中浸泡40—60分鐘。
5.根據(jù)權利要求4所述的造紙法煙草薄片萃取液的深度浄化除雜エ藝，其特征是d步驟中，深度大分子絮凝處理后的液體，經(jīng)過流量控制器穩(wěn)定控制出液流量進入臥螺卸料沉降離心機，該離心機可以是逆流型、并流型或三項分離型，最大分離因素達到4000。
6.根據(jù)權利要求5所述的造紙法煙草薄片萃取液的深度浄化除雜エ藝，其特征是步驟d中經(jīng)過一次臥式螺旋卸料沉降離心機分離的液體先進入碟式分離機進一歩分離絮凝的細小顆粒，經(jīng)過蝶式分離后的液體再進入e步驟完成殺菌和濃縮エ藝。
7.根據(jù)權利要求I所述的造紙法煙草薄片萃取液的深度浄化除雜エ藝，其特征是b步驟中，擠漿機選用雙螺旋擠漿或單螺旋壓榨擠漿，固液分離后固體渣部分進入下一道擠漿機或直接進行磨漿處理，經(jīng)過直線振篩固液分離后的渣進入下一道擠漿機或者直接磨漿處
8.根據(jù)權利要求I所述的造紙法煙草薄片萃取液的深度浄化除雜エ藝，其特征是d步驟中，經(jīng)臥式螺旋卸料沉降離心機分離后的固體渣可以進磨漿エ序造紙也可以進ー步處理后在涂布時應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造紙法煙草薄片生產(chǎn)工藝中萃取液的深度凈化除雜工藝。其工藝步驟如下a、將煙草廢料包括煙梗、煙簽、煙末在熱水中經(jīng)過充分水浸潤后萃?。籦、將各煙草廢料與水的混合物分別進入擠漿機擠漿，進行固液分離，粗提液體部分過直線振篩進行固液分離；c、直線振篩分離的液體進入助濾工藝模塊進行深度大分子絮凝處理，采用的絮凝劑是食用級絮凝劑，添加比例在0.1—0.8%，絮凝時間在5—50分鐘；d、深度大分子絮凝處理后的液體，進入一次臥式螺旋卸料沉降離心機分離；e、經(jīng)d步驟離心分離后的液體經(jīng)過60—70攝氏度巴氏殺菌除雜，進入濃縮系統(tǒng)濃縮。本發(fā)明有效去除大分子顆粒，提高濃縮效率也保證了濃縮液的品質(zhì)。
文檔編號B01D21/01GK102688613SQ20121016960
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權日2012年5月24日
發(fā)明者周強, 邊紅燕, 鄭勤安 申請人:杭州利群環(huán)保紙業(yè)有限公司