CN104305518A - 一种烟草浸提液的膜提取工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟草浸提液的膜提取工艺，包括如下步骤：1）将包含卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物的烟草废料用水浸泡，得烟草浸泡液；2）将烟草浸泡液通过振动筛将固体杂质分离，得烟草浸提液；3）将烟草浸提液经管式超滤膜过滤，得到管式超滤透析液；4）将管式超滤透析液经卷式纳滤膜，得纳滤浓缩液；5）将纳滤浓缩液经蒸发得到烟草浸膏，6）将卷式纳滤膜的透析液用反渗透浓缩经蒸发。本发明提供的一种烟草浸提液的膜提取工艺，采用管式超滤膜进行除杂能够截留烟草浸提液中的固体杂质及部分大蛋白果胶等，得到的管式超滤透析液中影响烟草浸提液的物质已经不存在，提高了烟草浸膏口感及品质。

Description

一种烟草浸提液的膜提取工艺
技术领域
本发明涉及一种烟草浸提液的膜提取工艺，尤其是指一种采用一种管式超滤膜、卷式纳滤膜、反渗透膜，分离技术处理卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物水提液的提取工艺。
背景技术
烟草浸膏是卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物经过加工制造处符合国家标准的烟草浸膏，按照一定的比例加入烟草中改善卷烟的品质口感，提高烟草质量，并能使废弃物再回收利用，很大程度上避免了浪费，又可以为企业带来经济效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种烟草浸提液的膜提取工艺，采用管式超滤膜进行除杂能够截留烟草浸提液中的固体杂质及部分大蛋白果胶，得到的管式超滤透析液中影响烟草浸提液的物质已经不存在，提高了烟草浸膏口感及品质。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种烟草浸提液的膜提取工艺，包括如下步骤：
1）将包含卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物的烟草废料用水浸泡，得烟草浸泡液；
2）将步骤1）中得到的烟草浸泡液通过振动筛将固体杂质分离，得烟草浸提液；
3）将步骤2）得到的烟草浸提液经管式超滤膜过滤，得到管式超滤透析液；
4）将步骤3）得到的管式超滤透析液经卷式纳滤膜，得纳滤浓缩液；
5）将步骤4）得到的纳滤浓缩液经蒸发，得到烟草浸膏。
采用管式超滤膜进行除杂能够截留烟草浸提液中的固体杂质及部分大蛋白果胶，得到的管式超滤透析液中影响烟草浸提液的物质已经不存在，提高了烟草浸膏口感及品质。
作为优选，所述步骤4）中管式超滤透析液经卷式纳滤膜得到的纳滤透析液，经卷式反渗透膜，得到反渗透浓缩液，所述反渗透浓缩液与纳滤浓缩液共同经蒸发，得到烟草浸膏。
浸提液中所含的蛋白质，果胶，纤维等高分子物质的分子量在5000以上，烟碱，氨基酸单糖的分子量在300以下，所以用卷式反渗透膜将纳滤透析液中的部分单糖等物质进行浓缩，保证了烟草浸提液的口感。
具体地，所述步骤1）中水的加入量是烟草废料重量的6-7倍，并将水加热煮沸，烟草废料在水中浸泡的时间为2-3小时。
具体地，所述管式超滤膜孔径为50nm，工作压力为2-6bar，膜面流速为3-4m/s，温度为15-60℃。
具体地，所述卷式纳滤膜为200mwco，流道为46mil，工作压力为12-20bar，流速为3-4m/s，工作温度为15-55℃。
具体地，所述纳滤浓缩液的糖度为14-15%。
具体地，所述卷式反渗透膜孔径=0.1nm，流道为46mil，工作压力为15-30bar，流速为3-4m/s，工作温度为15-45℃。
具体地，所述反渗透浓缩液的糖度为5-6%。
具体地，所述烟草浸膏的糖度为60%。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种烟草浸提液的膜提取工艺，具有以下优点：
1、浸提液中所含的蛋白质，果胶，纤维等高分子物质的分子量在5000以上，烟碱，氨基酸单糖的分子量在300以下，所以用卷式反渗透膜将纳滤透析液中的部分单糖等物质进行浓缩，保证了烟草浸提液的口感；
2、膜分离的技术特点是，按照分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，过程易于操作控制，重复性好，适合工业化生产；
3、本方案采用管式超滤膜进行除杂能够截留烟草浸提液中的固体杂质及部分大蛋白果胶，得到的透析液中影响烟草浸提液的物质已经不存在，提高了烟草浸膏口感及品质；
4、纳滤膜浓缩液不仅去除了烟草浸提液中的大部分无机盐并且使得烟草浸提液的糖含量进一步上升，减轻了后续蒸发的能耗，而卷式反渗透膜通过对纳滤透析液进行浓缩极大的保存了烟草浸提液的有效成分，提高了产品收率，并且保证了烟草浸膏的质量及口感。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种烟草浸提液的膜提取工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步对本发明进行阐述，应理解，引用实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。
实施例1
1）首先取包含卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物的烟草废料60kg加入7倍的水，加热至100℃煮沸，浸泡2个小时，得烟草浸泡液；
2）用常规振筛将烟草浸泡液中的大型固体杂质去除，得到370公斤的烟草浸提液，糖度为4.83％；
3）将烟草浸提液用管式超滤膜将不溶性杂质及大蛋白截留，管式超滤膜孔径为50nm，膜工作压力3bar，流速为3m/s，温度为40℃，并且加水透析得到管式超滤透析液450公斤，糖度为4.5％，其中管式超滤透析液收率为91.18％，总收率为98.79％；
 4）将管式超滤透析液经卷式纳滤膜纳滤，卷式纳滤膜为200mwco，流道为46mil，工作压力为14bar，流速为3m/s，温度为39℃，将烟草浸提液糖度浓缩至14％，得到纳滤浓缩液90kg，其中纳滤浓缩液收率为72％，总收率为96.6％；
5）将纳滤透析液经卷式反渗透膜过滤，卷式反渗透膜孔径为0.1nm流道为46mil，工作压力16bar，流速3m/s，温度为43℃将纳滤透析液糖度浓缩至5.6％，得到反渗透浓缩液56kg，其中总收率为98％；
6）将纳滤浓缩液和反渗透浓缩液分别进行蒸发，将糖度蒸发到60％，得到烟草浸膏。
实施例2
1）首先取包含卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物的烟草废料60kg加入6.5倍的水，加热至100℃煮沸，浸泡2个小时，得烟草浸泡液；
2）用常规振筛将烟草浸泡液中的大型固体杂质去除，得到343公斤的烟草浸提液，糖度为4.64％；
3）将烟草浸提液用管式超滤膜将不溶性杂质及大蛋白截留，管式超滤膜孔径为50nm，膜工作压力2bar，流速为3m/s，温度为60℃，并且加水透析得到管式超滤透析液420公斤，糖度为4.57％，其中管式超滤透析液收率为89.03％，总收率为96.16％；
 4）将管式超滤透析液经卷式纳滤膜纳滤，卷式纳滤膜为200mwco，流道为46mil，工作压力为12bar，流速为3m/s，温度为55℃，将烟草浸提液糖度浓缩至14.3％，得到纳滤浓缩液82kg，其中纳滤浓缩液收率为77.67％，总收率为89.4％；
5）将纳滤透析液经卷式反渗透膜过滤，卷式反渗透膜孔径为0.1nm，流道为46mil，工作压力15bar，流速3m/s，温度为45℃将纳滤透析液糖度浓缩至5％，得到反渗透浓缩液47kg，其中总收率为99％；
6）将纳滤浓缩液和反渗透浓缩液分别进行蒸发，将糖度蒸发到60％，得到烟草浸膏。
实施例3
1）首先取包含卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物的烟草废料45kg加入7倍的水，加热至100℃煮沸，浸泡2个小时，得烟草浸泡液；
2）用常规振筛将烟草浸泡液中的大型固体杂质去除，得到280公斤的烟草浸提液，糖度为5.21％；
3）将烟草浸提液用管式超滤膜将不溶性杂质及大蛋白截留，管式超滤膜孔径为50nm，膜工作压力6bar，流速为4m/s，温度为15℃，并且加水透析得到管式超滤透析液340公斤，糖度为4.8％，其中管式超滤透析液收率为92.27％，总收率为98.93％；
 4）将管式超滤透析液经卷式纳滤膜纳滤，卷式纳滤膜为200mwco，流道为46mil，工作压力为20bar，流速为4m/s，温度为15℃，将烟草浸提液糖度浓缩至15％，得到纳滤浓缩液66kg，其中纳滤浓缩液收率为83％，总收率为97.8％；
5）将纳滤透析液经卷式反渗透膜过滤，卷式反渗透膜孔径为0.1nm流道为46mil，工作压力30bar，流速4m/s，温度为15℃将纳滤透析液糖度浓缩至5.7％，得到反渗透浓缩液39kg，其中总收率为98.56％。
6）将纳滤浓缩液和反渗透浓缩液分别进行蒸发，将糖度蒸发到60％，得到烟草浸膏。
实施例4
1）首先取包含卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物的烟草废料60kg加入6倍的水，加热至100℃煮沸，浸泡3个小时，得烟草浸泡液；
2）用常规振筛将烟草浸泡液中的大型固体杂质去除，得到345公斤的烟草浸提液，糖度为4.71％；
3）将烟草浸提液用管式超滤膜将不溶性杂质及大蛋白截留，管式超滤膜孔径为50nm，膜工作压力4.5bar，流速为3.3m/s，温度为60℃，并且加水透析得到管式超滤透析液470公斤，糖度为4.4％，其中管式超滤透析液收率为94.02％，总收率为99.11％；
 4）将管式超滤透析液经卷式纳滤膜纳滤，卷式纳滤膜为200mwco，流道为46mil，工作压力为20bar，流速为4m/s，温度为55℃，将烟草浸提液糖度浓缩至15％，得到纳滤浓缩液93kg，其中纳滤浓缩液收率为81％，总收率为97.91％；
5）将纳滤透析液经卷式反渗透膜过滤，卷式反渗透膜孔径为0.1nm流道为46mil，工作压力15bar，流速3m/s，温度为37.5℃将纳滤透析液糖度浓缩至6％，得到反渗透浓缩液61kg，其中总收率为98.53％；
6）将纳滤浓缩液和反渗透浓缩液分别进行蒸发，将糖度蒸发到60％，得到烟草浸膏。
实施例5
1）首先取包含卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物的烟草废料31kg加入6.5倍的水，加热至100℃煮沸，浸泡2个小时，得烟草浸泡液；
2）用常规振筛将烟草浸泡液中的大型固体杂质去除，得到160公斤的烟草浸提液，糖度为4.1％；
3）将烟草浸提液用管式超滤膜将不溶性杂质及大蛋白截留，管式超滤膜孔径为50nm，膜工作压力4.2bar，流速为3.5m/s，温度为30℃，并且加水透析得到管式超滤透析液200公斤，糖度为4.0％，其中管式超滤透析液收率为95.03％，总收率为97.31％；
 4）将管式超滤透析液经卷式纳滤膜纳滤，卷式纳滤膜为200mwco，流道为46mil，工作压力为15bar，流速为3m/s，温度为32℃，将烟草浸提液糖度浓缩至14％，得到纳滤浓缩液38kg，其中纳滤浓缩液收率为84.67％，总收率为90.4％；
5）将纳滤透析液经卷式反渗透膜过滤，卷式反渗透膜孔径为0.1nm流道为46mil，工作压力15bar，流速3m/s，温度为32℃将纳滤透析液糖度浓缩至5.8％，得到反渗透浓缩液34kg，其中总收率为99.5％；
6）将纳滤浓缩液和反渗透浓缩液分别进行蒸发，将糖度蒸发到60％，得到烟草浸膏。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于包括如下步骤：
1）将包含卷烟生产中所剩下的烟草边角料及烟草废弃物的烟草废料用水浸泡，得烟草浸泡液；
2）将步骤1）中得到的烟草浸泡液通过振动筛将固体杂质分离，得烟草浸提液；
3）将步骤2）得到的烟草浸提液经管式超滤膜过滤，得到管式超滤透析液；
4）将步骤3）得到的管式超滤透析液经卷式纳滤膜，得纳滤浓缩液；
5）将步骤4）得到的纳滤浓缩液经蒸发，得到烟草浸膏；
6）将步骤4）得到的纳滤透析液经蒸发，混入烟草浸膏中提高产品口感。
2.如权利要求1所述的一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于：所述步骤4）中管式超滤透析液经卷式纳滤膜得到的纳滤透析液，经卷式反渗透膜，得到反渗透浓缩液，所述反渗透浓缩液与纳滤浓缩液共同经蒸发，得到烟草浸膏。
3.如权利要求1或2所述的一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于：所述步骤1）中水的加入量是烟草废料重量的6-7倍，并将水加热煮沸，烟草废料在水中浸泡的时间为2-3小时。
4.如权利要求1或2所述的一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于：所述管式超滤膜孔径为50nm，工作压力为2-6bar，膜面流速为3-4m/s，温度为15-60℃。
5.如权利要求1或2所述的一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于：所述卷式纳滤膜为200mwco，流道为46mil，工作压力为12-20bar，流速为3-4m/s，工作温度为15-55℃。
6.如权利要求5所述的一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于：所述纳滤浓缩液的糖度为14-15%。
7.如权利要求2所述的一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于：所述卷式反渗透膜孔径为0.1nm，流道为46mil，工作压力为15-30bar，流速为3-4m/s，工作温度为15-45℃。
8.如权利要求7所述的一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于：所述反渗透浓缩液的糖度为5-6%。
9.如权利要求1或2所述的一种烟草浸提液的膜提取工艺，其特征在于：所述烟草浸膏的糖度为60%。
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