一種利用生化機械法由煙稈制備煙草薄片的方法技術

本發明專利技術公開了一種利用生化機械法由煙稈制備煙草薄片的方法，包括（1）對煙稈原料進行預處理；（2）將煙稈投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制備成生物酶解溶液，煙稈在生物酶解溶液中進行酶解；（3）取質量為煙稈原料質量的4～10%的尿素與質量為煙稈原料質量的5～15%的氫氧化鈉混合，并加入水進行溶解，獲得木質素降解液，將木質素降解液噴灑到生物酶解溶液中，獲得生化反應浸泡液，煙稈在生化反應浸泡液中浸泡并發生生化反應；（4）濃縮脫液處理；（5）磨漿和洗漿處理；（6）凈化處理獲得煙稈漿；（7）抄造成煙草薄片基片；（8）得到煙草薄片。該方法能夠有效去除煙稈中的木質素，保留煙稈中的煙草成分，變廢為寶又安全環保。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及煙草薄片的生產工藝，具體是指一種利用生化機械法由煙桿制備煙草薄片的方法。
技術介紹
我國是煙草消費大國也是煙草生產大國，每年采摘煙葉后，會有400多萬噸煙桿產生，煙桿清理是煙葉生產的一項重要農事，也是困擾煙農和煙草部門的一大難題。據了解，有些地方對煙桿要么一燒了之，要么棄之不理，要么直接還田。但煙桿中寄生大量病菌，這樣做不僅容易傳播黑脛病、炭疽病、青桔病等病害，也會造成資源浪費和煙田污染，成為影響煙葉生產可持續發展的一顆“隱形炸彈”。而降焦減害是目前煙草行業的最大責任，一般通過在卷煙中添加煙草薄片，達到降焦減害的目的。目前煙草薄片主要是利用卷煙加工過程中產生的廢料如短梗、碎梗、梗簽、梗塊和廢棄的煙梗制成，因為煙梗的焦油含量較煙葉的低得多，因此卷煙中添加煙草薄片可降低煙草中的焦油含量，同時實現煙草廢料的再利用。申請號為001172077的專利文獻公開了一種利用煙廠廢料生產煙草薄片的方法，該方法采用煙梗、煙末和廢次煙葉為原料，依次經過浸泡、分離、離解、精漿處理、抄成薄片等步驟最終獲得煙草薄片。申請號為2009100419584的專利文獻公開了一種基于造紙法的煙草薄片制備方法和應用，該方法采用卷煙加工過程中產生的廢料、廢棄的煙梗、煙葉和劣次煙葉為原料，依次經過水浸泡萃取煙草物料、壓榨過濾、固液分離、固體制成纖維薄片片基等步驟最終獲得煙草薄片。這兩篇專利文獻中生產煙草薄片的方法類似，均采用機械方法進行處理。煙桿由于含有比其他煙草材料更多的木質素，這些木質素的存在，將嚴重影響薄片的吸味，如刺激增大、木質氣增大等。而現有技術的機械法不能有效地去除煙桿中的木質素，因此，至今尚未見有采用煙桿制備煙草薄片的技術出現。研究發現煙桿中含有大量的煙草性物質如煙堿、蛋白質、糖份等，并且纖維的含量高；所以，如何有效地去除煙桿中的木質素，處理好煙桿纖維，又能保留煙桿中大部分的煙草成分，一直是煙桿應用于煙草薄片的一大難題，也是制約目前利用煙桿制備煙草薄片的技術壁壘。雖然業內也有部分商家嘗試采用將煙桿化學制漿后與煙梗、煙末等摻兌后抄成薄片，但由于化學法制漿污染大且反應強烈，使得煙桿中的大量煙草香氣物質不能有效保留，煙桿纖維只停留在代替木漿增強薄片物理強度的階段，導致目前煙桿的利用率不高。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種利用生化機械法由煙桿制備煙草薄片的方法，該方法能夠有效去除煙桿中的木質素，同時又能保留煙桿中大部分的煙草成分，變廢為寶又安全環保，克服化學法制漿的高化學藥品用量、反應條件苛刻、環境污染大的缺陷，同時也能克服機械制漿能耗高、纖維強度低的缺陷，克服煙桿中的煙草性物質難以保留、煙桿薄片不能代替煙葉使用的缺陷。本專利技術的上述目的通過如下技術方案來實現的:一種利用生化機械法由煙桿制備煙草薄片的方法，該方法包括如下步驟:(I)對煙桿原料進行預處理:取一定質量曬干的煙桿原料進行碾壓、切段，切段后的煙桿放入水中浸泡直至煙桿完全浸透，浸泡后的煙桿撈出后進行分絲；(2)按煙桿原料質量的3 5%稱取白腐菌，加入白腐菌質量10 20倍的水溶解白腐菌，獲得白腐菌溶液，將步驟(I)獲得的煙桿投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制備成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水與煙桿原料的質量比為4 5:1，步驟(I)獲得的煙桿在生物酶解溶液中進行酶解；(3)取質量為煙桿原料質量的4 10%的尿素與質量為煙桿原料質量的5 15%的氫氧化鈉混合，并加入尿素和氫氧化鈉總質量的18 20倍的水進行溶解，獲得堿性的木質素降解液，將木質素降解液全部噴灑到步驟(2)所獲得的生物酶解溶液中，獲得生化反應浸泡液，煙桿在生化反應浸泡液中進行浸泡并發生生化反應，降解片狀煙桿中的木質素，潤脹、柔化煙桿成漿料；(4)對步驟(3)所得的漿料進行濃縮脫液處理；(5)對步驟(4)獲得的漿料進行磨漿和洗漿處理；(6)對步驟(5)獲得的漿料進行凈化處理，除去漿料中的雜質，獲得煙桿漿；(7)凈化處理后的煙桿漿采用紙張抄造的方法抄造成煙草薄片基片。本專利技術的步驟(2)中，作為生物酶的白腐菌均勻分散并滲透到煙桿中，在煙桿物料細胞中充分分散溶解，迅速生長，對煙桿中的木質素進行降解；研究發現，白腐菌在降解煙桿過程中能夠選擇性地降解煙桿中的木質素，有效地去除煙桿中的木質素，同時還能夠保留煙桿中大量的如煙堿、蛋白質、糖份等煙草性物質，改善煙草的抽吸效果，同時提高煙草薄片的物理強度。在步驟(3)中，堿性的木質素降解液可以進一步加速木質素的降解，而尿素的加入，可作為生物酶的營養液，加速生物酶的繁殖，同時，低濃度堿液和尿素也不會對煙桿中的煙草性物質產生分解或破壞等影響。因此，由木質素降解液和生物酶解溶液混合獲得的生化反應浸泡液不但保持了木質素降解液和生物酶解溶液各自對煙桿木質素降解的有益作用，而且兩者混合后的溶液具有加成該有益效果的協同作用，使這種有益作用進一步得到強化，能夠有效保證并加速煙桿中木質素的降解以及煙桿物料的發酵反應，使整個生化反應過程快速、順利進行。本專利技術中的煙桿原料均是指曬干的煙桿原料，一般曬干的煙桿原料是指煙桿原料中絕干物料的重量占整個物料總重量的80 95%的原料。本專利技術推薦的實施方式如下:在步驟(I)中，將碾壓后的煙桿切成長度為3 5cm的扁狀煙桿段，切段后的煙桿段放入水中浸泡時，水的質量為煙桿原料質量的6 12倍,浸泡時間為0.5 Ih,浸泡后的煙桿段撈出后通過螺旋分絲機進行分絲，獲得片狀煙桿，片狀煙桿的長度在I 3cm之間，厚度在0.5 1.5cm之間，寬度在I 2cm之間。本專利技術步驟(2)中，片狀煙桿在生物酶解溶液中進行酶解的酶解時間為20 24h，通過泵壓保持生物酶解溶液中液體循環，以提高生物酶解溶液的利用率。本專利技術步驟(3)中，片狀煙桿在生化反應浸泡液中進行浸泡的浸泡時間為常溫下5 10天，通過泵壓保持生化反應浸泡液中液體循環，以提高生化反應浸泡液的利用率。本專利技術步驟(4)中，經生化反應浸泡液浸泡后的漿料，以雙螺旋擠漿機進行濃縮脫液處理，漿料的出漿濃度為20 35%，其中出漿濃度指的是漿料中纖維絕干量占漿料總質量的百分比。本專利技術步驟(5)中，對步驟(4)獲得的漿料先后依次經高濃磨漿機磨漿、螺旋擠漿機濃縮洗滌、中濃磨漿機磨漿進行磨漿和洗漿處理，其中在高濃磨漿機和中濃磨漿機磨漿過程中均加入水，中濃磨漿機的出漿濃度為4 10%，打漿度為25 40° SR，其中，打漿度也叫叩解度，用。SR表示，反映打漿程度，衡量漿料脫水難易程度的濾水性指標，能綜合反映了纖維被切斷、潤脹、分絲帚化以及細纖維化的程度。本專利技術步驟(6)中，對步驟(5)獲得的漿料，先后依次經除渣器和壓力篩進行凈化處理，除去漿料中90%以上的泥沙等非纖維雜質，獲得煙桿漿。本專利技術步驟(7)中，對凈化處理后的煙桿漿抄造成煙草薄片基片可通過如下兩種方式進行:其一是凈化處理后的煙桿漿直接抄造成煙草薄片基片，抄造成的煙草薄片基片定量為60 90g/m2 ;其二是凈化處理后的煙桿漿輸送到配漿池中，加入其它漿種如木漿、煙梗漿、煙末漿進行配漿，得到混合漿料，其中，混合漿料的濃度為3.5 3.8%，混合漿料中按絕干重量計煙桿占整個絕干物料總重量的5 100%，然后將配漿后的混合漿料抄造成煙草薄片基片，抄造成的煙草薄片基片定量為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用生化機械法由煙稈制備煙草薄片的方法，該方法包括如下步驟：?（1）對煙稈原料進行預處理：取一定質量曬干的煙稈原料進行碾壓、切段，切段后的煙稈放入水中浸泡直至煙稈完全浸透，浸泡后的煙稈撈出后進行分絲；?（2）按煙稈原料質量的3～5%稱取白腐菌，加入白腐菌質量10～20倍的水溶解白腐菌，獲得白腐菌溶液，將步驟（1）獲得的煙稈投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制備成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水與煙稈原料的質量比為4～5：1，步驟（1）獲得的煙稈在生物酶解溶液中進行酶解；?（3）取質量為煙稈原料質量的4～10%的尿素與質量為煙稈原料質量的5～15%的氫氧化鈉混合，并加入尿素和氫氧化鈉總質量的18～20倍的水進行溶解，獲得堿性的木質素降解液，將木質素降解液全部噴灑到步驟（2）所獲得的生物酶解溶液中，獲得生化反應浸泡液，煙稈在生化反應浸泡液中進行浸泡并發生生化反應，降解片狀煙稈中的木質素，潤脹、柔化煙稈成漿料；?（4）對步驟（3）所得的漿料進行濃縮脫液處理；?（5）對步驟（4）獲得的漿料進行磨漿和洗漿處理；?（6）對步驟（5）獲得的漿料進行凈化處理，除去漿料中的雜質，獲得煙稈漿；?（7）凈化處理后的煙稈漿采用紙張抄造的方法抄造成煙草薄片基片。...

【技術特征摘要】
1.一種利用生化機械法由煙桿制備煙草薄片的方法，該方法包括如下步驟: (1)對煙桿原料進行預處理:取一定質量曬干的煙桿原料進行碾壓、切段，切段后的煙桿放入水中浸泡直至煙桿完全浸透，浸泡后的煙桿撈出后進行分絲； (2)按煙桿原料質量的3 5%稱取白腐菌，加入白腐菌質量10 20倍的水溶解白腐菌，獲得白腐菌溶液，將步驟(I)獲得的煙桿投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制備成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水與煙桿原料的質量比為4 5:1，步驟(I)獲得的煙桿在生物酶解溶液中進行酶解； (3)取質量為煙桿原料質量的4 10%的尿素與質量為煙桿原料質量的5 15%的氫氧化鈉混合，并加入尿素和氫氧化鈉總質量的18 20倍的水進行溶解，獲得堿性的木質素降解液，將木質素降解液全部噴灑到步驟(2)所獲得的生物酶解溶液中，獲得生化反應浸泡液，煙桿在生化反應浸泡液中進行浸泡并發生生化反應，降解片狀煙桿中的木質素，潤脹、柔化煙桿成漿料； (4)對步驟(3)所得的漿料進行濃縮脫液處理； (5)對步驟(4)獲得的漿料進行磨漿和洗漿處理； (6)對步驟(5)獲得的漿料進行凈化處理，除去漿料中的雜質，獲得煙桿漿； (7)凈化處理后的煙桿漿采用紙張抄造的方法抄造成煙草薄片基片。2.根據權利要求1所述的利用生化機械法由煙桿制備煙草薄片的方法，其特征在于:所述步驟(I)中，將碾壓后的煙桿切成長度為3 5cm的扁狀煙桿段，切段后的煙桿段放入水中浸泡時，水的質量為煙桿原料質量的6 12倍，浸泡時間為0.5 lh，浸泡后的煙桿段撈出后通過螺旋分絲機進行分絲，獲得片狀煙桿，片狀煙桿的長度在I 3cm之間，厚度在0.5 1.5cm之間，寬度在I 2cm之間。3.根據權利要求1所述的利用生化機械法由煙桿制備煙草薄片的方法，其特征在于:所述步驟(2)中，片狀煙桿在生物酶解溶液中進行酶解的酶解時間為20 24h，通過泵壓保持生物酶解溶液中液體循環，以提高生物酶解溶液的利用率；所述步驟(3)中，片狀煙桿在生化反應浸泡液中進行浸泡的浸泡時間為常溫下5 10天，通過泵壓保持生化反應浸泡液中液體循環，以提高生化反應浸泡液的利用率。4.根據權利要求1所述的利用生化機械法由煙桿制備煙草薄片的方法，其特征在于:所述步驟(4)中，經生化反應浸泡液浸泡后的漿料，以雙螺旋擠漿機進行濃縮脫液處理，漿料的出漿濃度為20 35% ;所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王維策，喻廣漢，邱文華，譚淑敏，
申請(專利權)人：廣州神韻香料科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：