一种超微烟粉再造烟叶及其制备方法
【技术领域】
本发明属于烟草生产技术领域。更具体地,本发明涉及一种超微烟粉再造烟叶,还涉及所述超微烟粉再造烟叶的制备方法。
【背景技术】
在烟草加工过程中,例如在打叶复烤、松散回潮、制丝过程、卷接过程中产生大量的碎烟片、烟末、烟梗,烟草行业为了提高这些原料利用率和经济效益往往回收加工,制成人们熟知的再造烟叶,目前已知的再造烟草工艺有辊压法、稠浆法、湿法造纸、干法造纸。
目前,市面上销售的加热不燃烧卷烟产香段材料主要使用造纸法薄片、干法薄片等材料,这种类别产香段原料利用率低,原料不稳定,导致产品的香气和风格发生转变,而且这些产香材料烟雾量小,香气薄弱,满足感较弱,且工艺繁琐;稠浆法是将原料粉碎、混合后,加入一定比例的高效黏合剂,经充分搅拌后均匀地喷涂在不锈钢带上,形成烟草薄片。原料有效利用率从52.7%提高到90.3%,稠浆法生产的烟草薄片香气、吸味与天然烟叶接近,产品密度及填充值接近天然烟叶,机械加工性能好,其焦油释放量比天然烟叶低25%。
因此,针对现有技术的诸多技术缺陷,本发明人通过调整稠浆法的叶组配方、发烟配方,进行了大量的试验与分析,终于完成了本发明。。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种超微烟粉再造烟叶。
本发明的另一个目的是提供所述超微烟粉再造烟叶的制备方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种超微烟粉再造烟叶制备方法。
该超微烟粉再造烟叶制备方法的步骤如下:
A、外源纤维剪纤
按照外源纤维与水的重量比2~8:200~500,把外源纤维加到水中,然后用剪纤机进行剪纤,得到一种纤维浆体,采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,所述的纤维浆体的打浆度为25~30°SR;
B、稠浆液制备
称取70~90重量份超微烟粉、2~5重量份黏合剂、10~30重量份发烟剂、0.1~2.0重量份磷酸氢二铵与0.05~1.0重量份氨基酸,混合均匀,再加到在步骤A得到的外源纤维为2~8重量份的纤维浆体中,搅拌混合15~20min,得到的稠浆液再在真空下脱气直至不出现气泡;
C、再造烟叶成型
将步骤B得到的脱气稠浆液均匀铺散在钢带上,接着加热到温度40℃,并在这个温度下保持5~8min,使其脱气稠浆液成型为薄片;然后将所述薄片加热到温度80℃,直至薄片水含量为以重量计8%时加热停止,再冷却至室温,让加热处理的薄片回潮达到水含量为以重量计12~14%,用刮刀取下回潮薄片,得到所述的超微烟粉再造烟叶。
根据本发明的一种优选实施方式,在步骤A中,所述的外源纤维是一种或多种选自竹浆纤维、木浆纤维或甘蔗纤维的外源纤维。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤A中,所述的外源纤维在转速200~400r/min的条件下剪纤20~40min。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,所述的超微烟粉是一种或多种选自粒度为80~300目的烤烟原料、香料烟、白肋烟或晾晒烟的超微烟粉。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,所述的黏合剂是一种或多种选自瓜尔胶、壳聚糖、CMC、变性淀粉、海藻酸钠或虫胶的黏合剂。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,所述的发烟剂是一种或多种选自丙二醇、丙三醇、单醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯或三醋酸甘油酯的发烟剂。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,所述的氨基酸是丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、赖氨酸或组氨酸。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,得到的稠浆液在真空度为-0.1~-0.01MPa的条件下进行脱气。
本发明还涉及所述超微烟粉再造烟叶制备方法制备得到的超微烟粉再造烟叶。
根据本发明的一种优选实施方式,所述超微烟粉再造烟叶具有下述物理特性:
厚度 0.2~0.4mm;
克重 100~300g/m2;
抗张强度 300~700N/m。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种超微烟粉再造烟叶制备方法。
该超微烟粉再造烟叶制备方法的步骤如下:
A、外源纤维剪纤
按照外源纤维与水的重量比2~8:200~500,把外源纤维加到水中,然后用剪纤机进行剪纤,得到一种纤维浆体,采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,所述的纤维浆体的打浆度为25~30°SR;
根据本发明,所述的外源纤维是一种或多种选自竹浆纤维、木浆纤维或甘蔗纤维的外源纤维。所述的竹浆纤维、木浆纤维或甘蔗纤维都是目前市场上销售的竹浆、木浆或甘蔗浆产品经过剪纤机剪纤而得的。
在本发明中,水的用量为200~500时,如果外源纤维的用量小于2,则薄片中纤维较少,抗张强度降低;如果外源纤维的用量大于8,则纤维在水中分散不均,造成薄片的厚度均一性较差;因此,外源纤维的用量为2~8是合理的,优选地是3~6;
同样地,外源纤维的用量为2~8时,如果水的用量小于200,则浆料浓度较高,不利浆料平铺于钢带;如果水的用量大于500,则浆料浓度降低,在薄片烘干成型过程中容易开裂,影响薄片外观和品质;因此,水的用量为200~500是合适的,优选地是300~400;
在本发明中,使用剪纤机在转速200~400r/min的条件下对所述的外源纤维进行剪纤20~40min。在本发明中,如果剪纤机的转速低于200r/min,则长纤维比例较高,长短纤维均匀性差,影响薄片的物理性能;如果剪纤机的转速高于400r/min,则短纤维比例较高,长短纤维均匀性差,影响薄片的物理性能;于是剪纤机的转速为200~400r/min是可行的,优选地是260~340r/min;在这里,如果剪纤时间低于20min,则出现纤维结絮,难以均匀分散浆料中,影响薄片物理品质;如果剪纤时间长于40min,则会使纤维碎片增加,不利于薄片的成型;这样剪纤时间为20~40min是恰当的,优选地是25~35min;
打浆度是衡量水中浆料悬浮液性能的指标。采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,本发明纤维浆体的打浆度为25~30°SR。如果本发明纤维浆体的打浆度小于25°SR,则纤维保水性能较差,烘干过程中已开裂;如果本发明纤维浆体的打浆度高于30°SR,则纤维保水性能较好,烘干时间变长;因此,本发明纤维浆体的打浆度为25~30°SR是合适的;
本发明使用的剪纤机是目前市场上销售的产品,例如由东莞市清溪格泰机械厂以商品名纤维分散机销售的产品。
B、稠浆液制备
称取70~90重量份超微烟粉、2~5重量份黏合剂、10~30重量份发烟剂、0.1~2.0重量份磷酸氢二铵与0.05~1.0重量份氨基酸,混合均匀,再加到在步骤A得到的外源纤维为2~8重量份的纤维浆体中,搅拌混合15~20min,得到的稠浆液再在真空下脱气直至不出现气泡;
在本发明中,所述的超微烟粉是一种或多种选自粒度为80~300目的烤烟原料、香料烟、白肋烟或晾晒烟的超微烟粉。
在本发明中,所述的烤烟原料应该理解是经过烘烤的烟叶,例如曲靖烤烟;所述的香料烟应该理解是红花烟草(Nicotianatobacum)的一种特殊烟草类型。由于香料烟具有浓郁芳香和纯净吃味的品质特点,在烟草制品中有着特殊的应用价值,是生产混合型、外香型和东方型卷烟及斗烟丝的重要原料之一。尤其是混合型卷烟具有劲足、味浓、用料广泛、可有效降低焦油含量从而减轻吸烟对人体健康的危害特点,深受吸烟者的青睐,成为当今世界流行的卷烟类型,例如保山香料烟;所述的白肋烟应该理解是烟叶经过晾晒调制而成的烟,例如美国白肋烟;所述的晾晒烟应该理解是在自然条件下晒制、晾制或晒晾相结合方法调制的烟叶,例如陕西晾晒烟。
在本发明中,使用本技术领域里通常使用的粉碎设备与筛分设备将这些原料烟粉碎得到粒度为80~300目的超微烟粉。这种超微烟粉的粒度超过所述的粒度范围是不可取的,因为烟粉粒度小于80目,薄片表面比较粗糙,粒度大于300目,则会增加烟粉的用量。
在本发明中,黏合剂在制备本发明超微烟粉再造烟叶中的主要作用是增加浆料的黏度,提高薄片的抗张强度。
本发明使用的黏合剂是一种或多种选自瓜尔胶、壳聚糖、CMC、变性淀粉、海藻酸钠或虫胶的黏合剂。它们都是目前市场上销售的产品,例如由济南郭氏伟业化工有限公司以商品名高粘瓜尔胶销售的瓜尔胶、由任丘市立天化工有限公司以商品名CMC销售的羧甲基纤维素、由山东亚亨生物科技有限公司以商品名淀粉销售的变性淀粉。
在本发明中,发烟剂在制备本发明超微烟粉再造烟叶中的主要作用是提供烟雾量和洗脱烟气。
本发明使用的发烟剂是一种或多种选自丙二醇、丙三醇、单醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯或三醋酸甘油酯的发烟剂。它们都是目前市场上销售的产品,例如由武汉市合中生化制造有限公司以商品名单甘酯销售的单醋酸甘油酯、由宜兴市永加化工有限公司以商品名三甘酯销售的三醋酸甘油酯。
在本发明中,氨基酸在制备本发明超微烟粉再造烟叶中的主要作用是与超微烟粉进行美拉德反应。
本发明使用的氨基酸是丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、赖氨酸或组氨酸。它们都是目前市场上销售的产品。
在本发明中,其它原料的用量在所述范围内时,如果超微烟粉的用量低于70重量份,则薄片抽吸时,烟香薄弱;如果超微烟粉的用量高于90重量份,则浆料浓度升高,不利于均匀铺散于钢带;因此,超微烟粉的用量为70~90重量份是可行的;优选地是76~84重量份。
其它原料的用量在所述范围内时,如果黏合剂的用量低于2重量份,则薄片的抗张强度降低,不利于上机;如果黏合剂的用量高于5重量份,则浆料浓度升高,不利于均匀铺散于钢带;因此,黏合剂的用量为2~5重量份是恰当的,优选地是2.6~4.2重量份。
其它原料的用量在所述范围内时,如果发烟剂的用量低于10重量份,则发烟量较少;如果发烟剂的用量高于30重量份,则烟气中水雾感较强,影响抽吸口感;因此,发烟剂的用量为10~30重量份是合适的,优选地是15~24重量份。
其它原料的用量在所述范围内时,如果磷酸氢二铵的用量低于0.1重量份,则薄片抽吸时果胶气息严重;如果磷酸氢二铵的用量高于2.0重量份,则薄片抽吸时化学气息严重;于是,磷酸氢二铵的用量为0.1~2.0重量份是恰当的,优选地是0.6~1.4重量份。
其它原料的用量在所述范围内时,如果氨基酸的用量低于0.05重量份,则美拉德反应不完全;如果氨基酸的用量高于1.0重量份,则烟气中蛋白质气息严重;因此,氨基酸的用量为0.05~1.0重量份是适当的,优选地是0.12~0.84重量份。
其它原料的用量在所述范围内时,如果步骤A纤维浆体的用量低于2重量份,则薄片中纤维较少,抗张强度降低;如果步骤A纤维浆体的用量高于8重量份,则则纤维在水中分散不均,造成薄片的厚度均一性较差;因此,步骤A纤维浆体的用量为2~8重量份是合适的,优选地是3~7重量份。
在这个步骤中,由超微烟粉、黏合剂、发烟剂、磷酸氢二铵、氨基酸与步骤A纤维浆体得到的稠浆液在真空度为-0.1~-0.01MPa的条件下进行脱气直至不出现气泡,其目的在于减少薄片成型过程中的气孔数。
C、再造烟叶成型
将步骤B得到的脱气稠浆液均匀铺散在钢带上,接着加热到温度40℃,并在这个温度下保持5~8min,使其脱气稠浆液成型为薄片;然后将所述薄片加热到温度80℃,直至薄片水含量为以重量计8%时加热停止,再冷却至室温,让加热处理的薄片回潮达到水含量为以重量计12~14%,用刮刀取下回潮薄片,得到所述的超微烟粉再造烟叶。
在这个步骤中,冷却至室温的热处理薄片在冷风鼓风设备中在温度22±1℃与相对湿度60±3%的条件下进行回潮处理。回潮处理的薄片水含量是根据GBT 23357-2009烟草及烟草制品水分的测定卡尔费休法标准方法测定得到的。回潮处理的薄片水含量控制在以重量计12~14%是非常必要的,因为在这个水分范围内薄片易于加工。
本发明还涉及所述超微烟粉再造烟叶制备方法制备得到的超微烟粉再造烟叶。
根据YCT 16.2-2002再造烟叶第2部分稠浆法标准方法分析,所述超微烟粉再造烟叶具有下述物理特性:
厚度 0.2~0.4mm;
克重 100~300g/m2;
抗张强度 300~700N/m。
[有益效果]
本发明的有益效果是:
本发明制备的再造烟叶适用于加热不燃烧的产香段,具有大发烟量、香气丰富及生理满足强,吸味与天然烟叶接近,产品密度及填充值接近天然烟叶,机械加工性能好,生产中无废水产生,原料利用率高,符合节能环保要求,生产工艺简单,适合工业化生产。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1:制备超微烟粉再造烟叶
该超微烟粉再造烟叶制备步骤如下:
A、外源纤维剪纤
按照外源纤维与水的重量比4:400,把竹浆纤维外源纤维加到水中,然后用由东莞市清溪格泰机械厂以商品名纤维分散机销售的剪纤机在转速300r/min的条件下剪纤30min,得到一种纤维浆体,采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,所述的纤维浆体的打浆度为25°SR;
B、稠浆液制备
称取78重量份粒度为200目的烤烟原料超微烟粉、4重量份瓜尔胶黏合剂、26重量份丙二醇发烟剂、0.1重量份磷酸氢二铵与0.8重量份丙氨酸氨基酸,混合均匀,再加到在步骤A得到的外源纤维为6重量份的纤维浆体中,搅拌混合15min,得到的稠浆液再在真空度为-0.1MPa的条件下脱气直至不出现气泡;
C、再造烟叶成型
将步骤B得到的脱气稠浆液均匀铺散在钢带上,接着加热到温度40℃,并在这个温度下保持6min,使其脱气稠浆液成型为薄片;然后
将所述薄片加热到温度80℃,直至薄片水含量为以重量计8%时加热停止,再冷却至室温,让加热处理的薄片回潮达到水含量为以重量计12.0%,用刮刀取下回潮薄片,得到所述的超微烟粉再造烟叶。
采用本说明书描述的标准方法检测,该实施例制备的超微烟粉再造烟叶具有下述物理特性:
厚度 0.2mm;
克重 230g/m2;
抗张强度 620N/m。
实施例2:制备超微烟粉再造烟叶
该超微烟粉再造烟叶制备步骤如下:
A、外源纤维剪纤
按照外源纤维与水的重量比6:300,把木浆纤维外源纤维加到水中,然后用由东莞市清溪格泰机械厂以商品名纤维分散机销售的剪纤机在转速250r/min的条件下剪纤35min,得到一种纤维浆体,采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,所述的纤维浆体的打浆度为26°SR;
B、稠浆液制备
称取82重量份粒度为80目的香料烟超微烟粉、2重量份壳聚糖黏合剂、14重量份丙三醇发烟剂、2.0重量份磷酸氢二铵与1.0重量份亮氨酸氨基酸,混合均匀,再加到在步骤A得到的外源纤维为4重量份的纤维浆体中,搅拌混合18min,得到的稠浆液再在真空度为-0.02MPa的条件下脱气直至不出现气泡;
C、再造烟叶成型
将步骤B得到的脱气稠浆液均匀铺散在钢带上,接着加热到温度40℃,并在这个温度下保持8min,使其脱气稠浆液成型为薄片;然后
将所述薄片加热到温度80℃,直至薄片水含量为以重量计8%时加热停止,再冷却至室温,让加热处理的薄片回潮达到水含量为以重量计12.5%,用刮刀取下回潮薄片,得到所述的超微烟粉再造烟叶。
采用本说明书描述的标准方法检测,该实施例制备的超微烟粉再造烟叶具有下述物理特性:
厚度 0.3mm;
克重 100g/m2;
抗张强度 580N/m。
实施例3:制备超微烟粉再造烟叶
该超微烟粉再造烟叶制备步骤如下:
A、外源纤维剪纤
按照外源纤维与水的重量比2:200,把甘蔗纤维外源纤维加到水中,然后用由东莞市清溪格泰机械厂以商品名纤维分散机销售的剪纤机在转速200r/min的条件下剪纤40min,得到一种纤维浆体,采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,所述的纤维浆体的打浆度为30°SR;
B、稠浆液制备
称取70重量份粒度为100目的白肋烟超微烟粉、3重量份CMC黏合剂、18重量份单醋酸甘油酯发烟剂、1.0重量份磷酸氢二铵与0.05重量份苯丙氨酸氨基酸,混合均匀,再加到在步骤A得到的外源纤维为2重量份的纤维浆体中,搅拌混合20min,得到的稠浆液再在真空度为-0.04MPa的条件下脱气直至不出现气泡;
C、再造烟叶成型
将步骤B得到的脱气稠浆液均匀铺散在钢带上,接着加热到温度40℃,并在这个温度下保持5min,使其脱气稠浆液成型为薄片;然后
将所述薄片加热到温度80℃,直至薄片水含量为以重量计8%时加热停止,再冷却至室温,让加热处理的薄片回潮达到水含量为以重量计12.8%,用刮刀取下回潮薄片,得到所述的超微烟粉再造烟叶。
采用本说明书描述的标准方法检测,该实施例制备的超微烟粉再造烟叶具有下述物理特性:
厚度 0.2mm;
克重 120g/m2;
抗张强度 300N/m。
实施例4:制备超微烟粉再造烟叶
该超微烟粉再造烟叶制备步骤如下:
A、外源纤维剪纤
按照外源纤维与水的重量比8:200,把木浆纤维外源纤维加到水中,然后用由东莞市清溪格泰机械厂以商品名纤维分散机销售的剪纤机在转速350r/min的条件下剪纤25min,得到一种纤维浆体,采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,所述的纤维浆体的打浆度为28°SR;
B、稠浆液制备
称取74重量份粒度为300目的晾晒烟超微烟粉、5重量份变性淀粉黏合剂、10重量份二醋酸甘油酯发烟剂、0.6重量份磷酸氢二铵与0.2重量份色氨酸氨基酸,混合均匀,再加到在步骤A得到的外源纤维为8重量份的纤维浆体中,搅拌混合15min,得到的稠浆液再在真空度为-0.06MPa的条件下脱气直至不出现气泡;
C、再造烟叶成型
将步骤B得到的脱气稠浆液均匀铺散在钢带上,接着加热到温度40℃,并在这个温度下保持6min,使其脱气稠浆液成型为薄片;然后
将所述薄片加热到温度80℃,直至薄片水含量为以重量计8%时加热停止,再冷却至室温,让加热处理的薄片回潮达到水含量为以重量计13.2%,用刮刀取下回潮薄片,得到所述的超微烟粉再造烟叶。
采用本说明书描述的标准方法检测,该实施例制备的超微烟粉再造烟叶具有下述物理特性:
厚度 0.4mm;
克重 180g/m2;
抗张强度 700N/m。
实施例5:制备超微烟粉再造烟叶
该超微烟粉再造烟叶制备步骤如下:
A、外源纤维剪纤
按照外源纤维与水的重量比5:300,把竹浆纤维外源纤维加到水中,然后用由东莞市清溪格泰机械厂以商品名纤维分散机销售的剪纤机在转速400r/min的条件下剪纤20min,得到一种纤维浆体,采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,所述的纤维浆体的打浆度为27°SR;
B、稠浆液制备
称取90重量份粒度为150目的香料烟与白肋烟混合物(重量比2:1)超微烟粉、3重量份海藻酸钠黏合剂、30重量份三醋酸甘油酯发烟剂、1.2重量份磷酸氢二铵与0.4重量份天冬酰胺氨基酸,混合均匀,再加到在步骤A得到的外源纤维为5重量份的纤维浆体中,搅拌混合18min,得到的稠浆液再在真空度为-0.08MPa的条件下脱气直至不出现气泡;
C、再造烟叶成型
将步骤B得到的脱气稠浆液均匀铺散在钢带上,接着加热到温度40℃,并在这个温度下保持7min,使其脱气稠浆液成型为薄片;然后
将所述薄片加热到温度80℃,直至薄片水含量为以重量计8%时加热停止,再冷却至室温,让加热处理的薄片回潮达到水含量为以重量计13.6%,用刮刀取下回潮薄片,得到所述的超微烟粉再造烟叶。
采用本说明书描述的标准方法检测,该实施例制备的超微烟粉再造烟叶具有下述物理特性:
厚度 0.3mm;
克重 260g/m2;
抗张强度 410N/m。
实施例6:制备超微烟粉再造烟叶
该超微烟粉再造烟叶制备步骤如下:
A、外源纤维剪纤
按照外源纤维与水的重量比7:500,把竹浆纤维与木浆纤维混合物(重量比1:1)外源纤维加到水中,然后用由东莞市清溪格泰机械厂以商品名纤维分散机销售的剪纤机在转速300r/min的条件下剪纤30min,得到一种纤维浆体,采用GB3332-1982浆料打浆度测定标准方法测定,所述的纤维浆体的打浆度为28°SR;
B、稠浆液制备
称取86重量份粒度为250目的烤烟原料与晾晒烟混合物(重量比1:1)超微烟粉、4重量份虫胶黏合剂、22重量份三醋酸甘油酯发烟剂、1.5重量份磷酸氢二铵与0.6重量份组氨酸氨基酸,混合均匀,再加到在步骤A得到的外源纤维为7重量份的纤维浆体中,搅拌混合20min,得到的稠浆液再在真空度为-0.01MPa的条件下脱气直至不出现气泡;
C、再造烟叶成型
将步骤B得到的脱气稠浆液均匀铺散在钢带上,接着加热到温度40℃,并在这个温度下保持8min,使其脱气稠浆液成型为薄片;然后
将所述薄片加热到温度80℃,直至薄片水含量为以重量计8%时加热停止,再冷却至室温,让加热处理的薄片回潮达到水含量为以重量计14.0%,用刮刀取下回潮薄片,得到所述的超微烟粉再造烟叶。
采用本说明书描述的标准方法检测,该实施例制备的超微烟粉再造烟叶具有下述物理特性:
厚度 0.4mm;
克重 300g/m2;
抗张强度 360N/m。