專利名稱：一種烤煙二氧化碳煙絲膨脹方法
技術領域：
本發明涉及卷煙工業中一種煙絲膨脹方法，尤其是指用二氧化碳作為膨脹介質的烤煙煙絲膨脹方法。
背景技術：
20世紀70年代煙草膨脹技術逐步完善并應用于卷煙工業。其中采用液態二氧化碳作為膨脹介質的技術，因其工藝和設備較為簡單、安全，在卷煙工業中得以廣泛應用。用液態二氧化碳作為膨脹介質的煙草膨脹技術由冷段和熱段組成。冷段是在浸漬罐中用液態二氧化碳浸漬煙絲，并完成二氧化碳的循環處理；熱段是以過熱蒸汽帶動浸漬后的煙絲均勻的通過膨脹管道，在熱氣流的作用下煙絲中的二氧化碳迅速逸出使煙絲膨脹，回潮后進入下段工序。膨脹后的煙絲填充性能明顯提高，在卷煙配方中摻兌一定比例，可以減少卷煙的耗絲量，降低卷煙成本，卷煙的焦油含量以及煙氣中一些對人體健康有害的成分有所減少，在一定程度上降低了吸煙的危害性，并相應的提高了一些中、低檔煙草的應用價值。
現有技術存在的主要問題有1、由于對不同煙葉膨脹前后的化學成分、香味物質缺乏系統的研究分析，各卷煙企業在二氧化碳煙絲膨脹的煙葉原料的選擇方面存在著較大的盲目性和隨意性，致使膨脹后與膨脹前相比，煙絲的內在質量品質明顯下降，表現在煙草特有的香味損失較大，同時帶來枯焦氣增加，抽吸過程中煙氣的干燥感增強等，造成煙葉的使用價值降低。其主要原因是由于煙絲經過膨脹后其內在化學成分的協調性變差所致。例如在很多情況下，經膨脹后的主要化學成分之一的還原糖損失較大，直接影響煙絲香氣和吸味品質以及煙絲的抗碎性(抗碎性是煙絲在機械沖擊和壓力下對被破碎的抗耐能力)。不同煙絲原料膨脹前后的內在質量品質變化與其化學成分特別是常規化學成分的變化密切相關。烤煙的糖堿比通常用做衡量其質量品質的好壞，一般認為烤煙的糖堿比在8-12的范圍內較好。以上內在質量的評吸結果和化學成分的分析結果表明，部分糖堿比較低(還原糖含量較低、總氮與煙堿含量較高)的煙絲，經二氧化碳膨脹處理后糖堿比有所提高(還原糖百分含量有所提高、總氮與煙堿百分含量減少)，煙葉的質量品質得到改善；而部分還原糖含量較高、總氮與煙堿含量適中的煙絲，經二氧化碳膨脹處理后糖糖堿比有所下降(還原糖百分含量減少、總氮與煙堿百分含量提高)，煙葉的質量品質改善不明顯或有所下降。2、目前，煙絲膨脹的工藝技術條件設置往往以追求較高的煙絲膨脹率為主要目的，例如煙絲在液態二氧化碳中的浸漬時間較長，以提高浸漬后煙絲中的二氧化碳含量；浸漬后的煙絲在高達350～380℃的溫度條件下膨脹等，這也是造成膨脹后煙絲質量品質和使用價值下降的原因之一。
由于上述存在的問題，一方面限制了膨脹煙絲在卷煙配方中的使用比例(目前國內卷煙配方中膨脹煙絲的平均使用比例低于10％)，特別是在高檔卷煙中的使用；另一方面由于膨脹后煙絲的抗破碎性下降，在線加工過程中的損耗加大。致使該項技術在卷煙降焦、減害、降耗方面未能發揮相應的作用，經濟效益和社會效益未得到充分發揮。
發明內容發明人針對上述的不足之處，對煙絲膨脹前后的主要理化指標，進行系統的分析研究，探究不同煙絲膨脹后的使用價值，提出較為適宜的膨脹煙絲原料選擇范圍。
一種烤煙二氧化碳煙絲膨脹方法，由在浸漬罐中用液態二氧化碳浸漬煙絲，并完成二氧化碳的循環處理的冷段和以過熱蒸汽帶動浸漬后的煙絲均勻的通過膨脹管道，在熱氣流的作用下煙絲中的二氧化碳迅速逸出使煙絲膨脹的熱段組成，烤煙煙絲的還原糖含量小于18％、總揮發堿至少為0.4％、總氮含量至少為5％、煙堿含量最低為4％。
烤煙二氧化碳煙絲膨脹方法，煙絲的寬度為0.8～0.9mm。
烤煙二氧化碳煙絲膨脹方法，浸漬后的煙絲中的二氧化碳含量為3～6％；膨脹管中的氣流初始溫度為290～310℃，氣流輸送速度為29～35m/s。
本發明的積極效果是立足于現有的設備條件，不需對設備進行任何改造，不增加任何成本的情況下，通過膨脹煙葉原料的選擇使用和特定的加工條件，使膨脹后煙絲與膨脹前相比，化學成分的協調性得到明顯改善，內在質量和吸味品質得到改善，煙絲原料的使用價值得到明顯提高。
具體實施方式
實施例1福建南平B4F煙片[注]，切塊回潮至含水率19％-21％后，貯存1小時進行切絲，切后的煙絲寬度為0.8-0.9mm，再貯存1小時后對煙絲進行二氧化碳浸漬，浸漬時間為60-100s，浸漬后的煙絲中二氧化碳含量為4.08％，然后進入輸送膨脹系統，膨脹管中的氣流初始溫度為290-310℃，氣流輸送速度為29-35m/s，膨脹后煙絲由切向分離器和出料氣鎖實現分離，膨脹后煙絲含水率為8.34％，由回潮筒回潮至12.0％-13.0％，進入成品貯柜待用，整個膨脹過程煙絲的整絲率變化率為92.19％，膨脹率為42.93％。
煙絲膨脹前后的常規化學成分分析結果見表1，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所提高，糖堿比由2.60提高至4.22，煙絲化學成分的協調性明顯改善。評吸結果表明，膨脹后總體感官質量有較明顯改善，表現在香氣質、煙氣的細膩程度和干凈程度有所提高，干燥感有所減弱，勁頭明顯下降，雜氣尤其是枯焦氣明顯減少。
實施例2福建南平C3F煙片[注]，切塊回潮至含水率19％-21％后，貯存1小時進行切絲，切后的煙絲寬度為0.8-0.9mm，再貯存1小時后對煙絲進行二氧化碳浸漬，浸漬時間為60-100s，浸漬后的煙絲中二氧化碳含量為4.01％，然后進入輸送膨脹系統，膨脹管中的氣流初始溫度為290-310℃，氣流輸送速度為29-35m/s，膨脹后煙絲由切向分離器和出料氣鎖實現分離，膨脹后煙絲含水率為8.41％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，進入成品貯柜待用，整個膨脹過程煙絲的整絲率變化率為89.10％，膨脹率為47.98％。
煙絲膨脹前后的常規化學成分分析結果見表1，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所提高，糖堿比由3.51提高至4.83，煙絲化學成分的協調性有所改善。評吸結果表明，膨脹后煙絲總體感官質量有一定改善，表現在煙氣的細膩程度和干凈程度有所提高，勁頭有所下降，雜氣尤其是枯焦氣明顯減少。
實施例3福建南平B3F煙片[注]，切塊回潮至含水率19％-21％后，貯存1小時進行切絲，切后的煙絲寬度為0.8-0.9mm，再貯存1小時后對煙絲進行二氧化碳浸漬，浸漬時間為60-100s，浸漬后的煙絲中二氧化碳含量為5.44％，然后進入輸送膨脹系統，膨脹管中的氣流初始溫度為290-310℃，氣流輸送速度為29-35m/s，膨脹后煙絲由切向分離器和出料氣鎖實現分離，膨脹后煙絲含水率為8.51％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，進入成品貯柜待用，整個膨脹過程煙絲的整絲率變化率為91.87％，膨脹率為50.82％。
煙絲膨脹前后的常規化學成分分析結果見表1，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所提高，糖堿比由3.43提高至4.06，煙絲化學成分的協調性有所改善。評吸結果表明，膨脹后煙絲總體感官質量改善較明顯，表現在煙氣濃度和勁頭有所下降，雜氣和刺激性減少，干燥感有所減弱，煙氣的成團性提高。
實施例4
云南曲靖B3F煙片[注]，切塊回潮至含水率19％-21％后，貯存1小時進行切絲，切后的煙絲寬度為0.8-0.9mm，再貯存1小時后對煙絲進行二氧化碳浸漬，浸漬時間為60-100s，浸漬后的煙絲中二氧化碳含量為3.86％，然后進入輸送膨脹系統，膨脹管中的氣流初始溫度為290-310℃，氣流輸送速度為29-35m/s，膨脹后煙絲由切向分離器和出料氣鎖實現分離，膨脹后煙絲含水率為8.11％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，進入成品貯柜待用，整個膨脹過程煙絲的整絲率變化率為89.78％，膨脹率為56.81％。
煙絲膨脹前后的常規化學成分分析結果見表1，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所提高，糖堿比由3.36提高至3.83，煙絲化學成分的協調性有所改善。感官評吸結果表明，膨脹后煙絲總體感官質量有一定程度改善，表現在香氣的透發性較好，勁頭有所下降，雜氣有所減少。
實施例5云南曲靖CX2K煙片[注]，切塊回潮至含水率19％-21％后，貯存1小時進行切絲，切后的煙絲寬度為0.8-0.9mm，再貯存1小時后對煙絲進行二氧化碳浸漬，浸漬時間為60-100s，浸漬后的煙絲中二氧化碳含量為5.78％，然后進入輸送膨脹系統，膨脹管中的氣流初始溫度為290-310℃，氣流輸送速度為29-35m/s，膨脹后煙絲由切向分離器和出料氣鎖實現分離，膨脹后煙絲含水率為9.00％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，進入成品貯柜待用，整個膨脹過程煙絲的整絲率變化率為87.84％，膨脹率為48.81％。
煙絲膨脹前后的常規化學成分分析結果見表1，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所提高，糖堿比由4.19提高至5.13，煙絲化學成分的協調性有所改善。評吸結果表明，膨脹后煙絲總體感官質量有一定程度改善，表現在香氣的細膩程度有所提高，雜氣有所減少。
實施例6福建南平Z01煙片[注]，切塊回潮至含水率19％-21％后，貯存1小時進行切絲，切后的煙絲寬度為0.8-0.9mm，再貯存1小時后對煙絲進行二氧化碳浸漬，浸漬時間為60-100s，浸漬后的煙絲中二氧化碳含量為3.33％，然后進入輸送膨脹系統，膨脹管中的氣流初始溫度為290-310℃，氣流輸送速度為29-35m/s，膨脹后煙絲由切向分離器和出料氣鎖實現分離，膨脹后煙絲含水率為7.81％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，進入成品貯柜待用，整個膨脹過程煙絲的整絲率變化率為89.91％，膨脹率為48.58％。
煙絲膨脹前后的常規化學成分分析結果見表1，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所減少，糖堿比由5.47降低至4.35，煙絲化學成分的協調性有所降低。評吸結果表明，膨脹后總體感官質量改善不明顯，香氣的豐滿程度和干凈程度有所提高，但干燥感有所增加。
實施例7云南玉溪B3F煙片[注]，切塊回潮至含水率19％-21％后，貯存1小時進行切絲，切后的煙絲寬度為0.8-0.9mm，再貯存1小時后對煙絲進行二氧化碳浸漬，浸漬時間為60-100s，浸漬后的煙絲中二氧化碳含量為5.09％，然后進入輸送膨脹系統，膨脹管中的氣流初始溫度為290-310℃，氣流輸送速度為29-35m/s，膨脹后煙絲由切向分離器和出料氣鎖實現分離，膨脹后煙絲含水率為8.78％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，進入成品貯柜待用，整個膨脹過程煙絲的整絲率變化率為87.89％，膨脹率為58.29％。
煙絲膨脹前后的常規化學成分分析結果見表1，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所減少，糖堿比由7.71降低至6.24，煙絲化學成分的協調性有所降低。評吸結果表明，膨脹后感官質量有較明顯的下降，表現在香氣量和煙氣的細膩程度有所下降，刺激性和干燥感有所增強。
實施例8貴州遵義B3F煙片[注]，切塊回潮至含水率19％-21％后，貯存1小時進行切絲，切后的煙絲寬度為0.8-0.9mm，再貯存1小時后對煙絲進行二氧化碳浸漬，浸漬時間為60-100s，浸漬后的煙絲中二氧化碳含量為5.14％，然后進入輸送膨脹系統，膨脹管中的氣流初始溫度為290-310℃，氣流輸送速度為29-35m/s，膨脹后煙絲由切向分離器和出料氣鎖實現分離，膨脹后煙絲含水率為8.66％，由回潮筒回潮至12.5％-13.0％，進入成品貯柜待用，整個膨脹過程煙絲的整絲率變化率為89.33％，膨脹率為69.25％。
煙絲膨脹前后的常規化學成分分析結果見表1，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所減少，糖堿比由6.07降低至4.82，煙絲化學成分的協調性有所降低。評吸結果表明，膨脹后感官質量有一定程度下降，雖然煙氣的細膩程度有所提高，但香氣量有所下降，刺激性和干燥感有所增強。
綜合以上實施例可以看出，實施例1-5膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所提高，糖堿比不同程度提高，煙絲化學成分的協調性有所改善。評吸結果表明，膨脹后煙絲總體感官質量有一定程度改善。在獲得一定膨脹率的同時，提高了煙絲的工藝加工品質。實施例6-8，膨脹后煙絲的還原糖百分含量有所減少，糖堿比不同程度降低，煙絲化學成分的協調性有所降低。評吸結果表明，膨脹后感官質量均有所下降。雖然有較高的膨脹率，但煙絲的工藝價值降低了，是不可取的。
注按照烤煙國家分級標準，依烤煙葉片在煙柱上的生長位置分上部(B)、中部(C)、下部(X)；依顏色深淺分檸檬黃(L)、桔黃(F)、紅棕(R)和雜色(K)。因此B3F表示上部桔黃3級，B4F上部桔黃4級，C3F表示中部桔黃3級，CX2K表示中下部雜色2級，福建南平Z01由福建南平X2F、X3F等級構成，X2F、X3F表示下部桔黃2級和3級。
表1實施例1-8膨脹前后化學成分測試結果
注1、福建南平Z01由福建南平X2F、X3F等級構成。
2、測定方法煙草及煙草制品還原糖的測定 芒森·沃克法(YC/T32-1996)煙草及煙草制品總氮的測定 克達爾法(YC/T33-1996)煙草及煙草制品總揮發堿的測定 (YC/T35-1996)煙草及煙草制品總植物堿的測定 (YC/T34-1996)煙草及煙草制品氯的測定(YC/T162-2002)鉀的測定煙草中鉀的測定BRAN+LUEBBE No.G-276-02REV.0
權利要求
1.一種烤煙二氧化碳煙絲膨脹方法，由在浸漬罐中用液態二氧化碳浸漬煙絲，并完成二氧化碳的循環處理的冷段和以過熱蒸汽帶動浸漬后的煙絲均勻的通過膨脹管道，在熱氣流的作用下煙絲中的二氧化碳迅速逸出使煙絲膨脹的熱段組成，其特征在于烤煙煙絲的還原糖含量小于18％、總揮發堿至少為0.4％、總氮含量至少為5％、煙堿含量最低為4％。
2.根據權利要求1所述的烤煙二氧化碳煙絲膨脹方法，其特征在于所述的煙絲的寬度為0.8～0.9mm。
3.根據權利要求2所述的烤煙二氧化碳煙絲膨脹方法，其特征在于所述的浸漬后的煙絲中的二氧化碳含量為3～6％；膨脹管中的氣流初始溫度為290～310℃，氣流輸送速度為29～35m/s。
全文摘要
本發明公開了一種烤煙二氧化碳煙絲膨脹方法，在浸漬罐中用液態二氧化碳浸漬煙絲，然后以過熱蒸汽帶動浸漬后的煙絲均勻的通過膨脹管道，使煙絲膨脹。選用的烤煙原料還原糖含量小于18％、總揮發堿至少為0.4％、總氮含量至少為5％、煙堿含量最低為4％。煙絲的寬度可以為0.8～0.9mm。浸漬后的煙絲中的二氧化碳含量為3～6％；膨脹管道中的氣流初始溫度可為290～310℃，氣流輸送速度為29～35m/s。采用此方法膨脹后煙絲與膨脹前相比，化學成分的協調性、內在質量和吸味品質得到明顯改善，煙葉原料的使用價值明顯提高。
文檔編號A24B3/10GK1593260SQ20041001034
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月17日 優先權日2004年6月17日
發明者堵勁松, 陳萬年, 王宏生, 楊斌, 劉志平, 孔臻, 劉朝賢, 洪偉齡, 范堅強, 申玉軍, 李躍鋒, 姜煥元, 陳河祥, 羅登山 申請人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院