一种降低烟草梗丝中焦油和巴豆醛释放量的方法及其应用与流程

本发明属于烟草加工，具体涉及一种降低烟草梗丝中焦油和巴豆醛释放量的方法及其应用。

背景技术：

1、烟草梗丝是由烟梗经压梗、切丝等一系列工序制成的一定宽度的细丝，具有焦油释放量低、填充性能好、成本低等特点，是卷烟生产中一种常用的生产原料。但是，由于烟草梗丝的化学成分与片烟切丝制备的叶丝存在显著差异，这些差异一方面使得烟草梗丝在感官上存在刺激大、杂气明显等缺点，另一方面造成烟草梗丝中巴豆醛、甲醛、乙醛等有害的、具有刺激性的醛类化合物释放量明显高于叶丝，使得掺兑烟草梗丝后的卷烟中巴豆醛、甲醛、乙醛等有害的、具有刺激性的醛类化合物释放量也出现明显上升，降低了卷烟品质，不利于烟草梗丝的应用。

2、近年来，低焦油卷烟的快速发展对烟草梗丝的品质提出了更高要求，即烟草梗丝一方面应具有更低的焦油释放量，另一方面在较高的烟草梗丝掺兑比例下应对卷烟整体感官具有较低的负面作用。因此，对烟草梗丝进行适当处理以提高烟草梗丝品质，包括降低烟草梗丝焦油释放量，降低巴豆醛等刺激性醛类化合物释放量，对于改善卷烟品质以及扩展烟草梗丝在卷烟中应用具有十分重要的现实意义。

3、在综合性提高和改善烟草梗丝感官质量方面，近年来有一些比较典型的研究成果。具体例如有：中国专利201410002912.2通过两级生物降解，对烟梗中大分子组分进行有效降解，同时采用三次高温蒸汽蒸梗去除烟梗中的不利组分，以去除烟草梗丝杂气等；中国专利201510041600.7通过醇提将烟梗中的糖、烟碱、色素、香味成分等对烟草吸味存在积极作用的物质提取出来，之后在回加到烟草梗丝中，并通过水洗结合酸解、酶解将烟梗中的大分子(如果胶、蛋白质等)等对烟草吸味不利的化合物去除，进而实现烟草梗丝感官品质的提升。

4、在巴豆醛的降解或降低其释放量方面，也有一些研究成果，具体例如有：专利201410042297.8公开了一种降低巴豆醛释放量的复烤和醇化的方法，其包括烟片复烤工序和醇化工序，所述的醇化工序为在复烤后的烟叶中添加枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌冻干菌粉中等醇化剂等；专利20151029171.5公开了一种低巴豆醛释放量的再造烟叶制备方法，其利用中性蛋白酶、果胶酶和糖化酶去除产生巴豆醛的前体物质，采用碱法预处理烟草原料及低浓制浆技术提高再造烟叶的松厚度，添加助燃剂改善再造烟叶的燃烧性能，从而达到减少再造烟叶主流烟气中巴豆醛的释放量。这些方法多是针对烟叶或再造烟叶的巴豆醛降低而设计，并不适合烟梗处理工艺中应用，加上这些处理工艺较为繁琐，因而难以在烟梗处理工艺中加以推广应用。

5、在降低烟草梗丝焦油释放量方法，目前研究主要针对烟草梗丝掺兑能够降低卷烟焦油释放量，针对烟草梗丝本身，进一步降低烟草梗丝焦油释放量的研究尚少。因此，如何提供一种能够有效降低烟草梗丝中焦油和巴豆醛释放量的方法，成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种焦油、巴豆醛释放量低的烟草梗丝及其制备方法和应用。本发明提供的烟草梗丝的焦油、巴豆醛以及其他杂气成分释放量相比普通烟草梗丝明显降低，负面感官作用相比普通烟草梗丝得到明显抑制，正面感官作用显著提高，能够大幅提升烟梗在卷烟配方中使用比例。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种降低烟草梗丝中焦油和巴豆醛释放量的方法，所述方法包括以下步骤：

4、(1)将烟梗处理得到的烟草梗丝与水、表面活性剂、磷酸盐混合浸洗，干燥得到空白烟草梗丝；

5、(2)将烟草与低沸点有机溶剂混合提取，得到提取液a和残渣；所述低沸点有机溶剂包括二氯甲烷和/或二氯乙烷；

6、(3)将步骤(2)得到的残渣与乙醇水溶液混合提取，得到提取液b；

7、(4)将步骤(2)得到的提取液a和步骤(3)得到的提取液b混合浓缩得到烟草提取物，之后与香料混合得到烟草回填液；

8、(5)将步骤(1)得到的空白烟草梗丝与步骤(4)得到的烟草回填液混合，即可。

9、其中步骤(1)与步骤(2)-(4)不区分先后顺序。

10、上述方法通过对烟草梗丝进行处理得到空白烟草梗丝、再将烟草提取物回填的方式，能够有效减少烟草梗丝中的杂气成分，保留有效成分和细胞壁骨架，减少焦油和巴豆醛的释放量，提高烟草梗丝的燃烧性，负面感官作用相比普通烟草梗丝得到明显抑制，正面感官作用显著提高，能够大幅提升烟梗在卷烟配方中使用比例；并通过采用表面活性剂、磷酸盐两者复配，协同作用，能够有效去除烟草梗丝中包括果胶在内的负面成分，进一步提高烟草梗丝的燃烧性和感官效果。

11、本发明所制备的烟草梗丝焦油、巴豆醛释放量相比普通烟草梗丝明细降低。本发明将普通烟草梗丝的骨架成分与烟草提取物进行重组，烟草梗丝中的水溶性成分，如糖、有机酸、氨基酸等成分被浸洗去除；而烟草原料(烟叶碎片)中的香味成分被尽可能的提取出来添加于烟草梗丝中。两者重组使得烟草梗丝中焦油的前体物大幅降低，同时高细胞壁骨架使得烟草梗丝的燃烧性得到提高，两者结合使得本发明烟草梗丝焦油释放量相比普通烟草梗丝大幅降低。

12、本发明所制备的烟草梗丝负面感官作用相比普通烟草梗丝得到明显抑制。普通烟草梗丝掺兑与烟丝中，通常表现出不良气息，因此在卷烟配方中掺兑比例通常较低。而本发明所制备的烟草梗丝仅保留了普通烟草梗丝的骨架，而内容物为烟草提取物，因此本发明所制备的烟草梗丝在香气成分上与烟叶更为接近，使得烟草梗丝的负面感官气息得到大幅抑制，在卷烟配方中使用比例可大幅提升。

13、优选地，步骤(1)所述烟草梗丝与水的质量比为1:(5-10)。

14、优选地，步骤(1)所述表面活性剂的质量为水质量的0.1-1％。

15、优选地，步骤(1)所述磷酸盐的质量为水质量的0.5-1.5％。

16、其中，烟草梗丝与水的质量比可以是1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等，表面活性剂的质量可以是水质量的0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等，磷酸盐的质量可以是水质量的0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

17、优选地，步骤(1)所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵和/或十二烷基硫酸钠，优选十六烷基三甲基溴化铵。

18、上述特定表面活性剂能够增加渗透性、降低表面张力，增加果胶等物质的分散性，有利于果胶等物质的浸洗除去，因此可有效去除烟草梗丝中包括果胶在内的负面成分，进一步提高烟草梗丝的燃烧性和感官效果。

19、优选地，步骤(1)所述磷酸盐为磷酸氢二铵。

20、上述特定磷酸盐可以有效渗透破坏细胞壁，增加果胶等物质的溶出，有利于果胶等物质的浸洗除去，因此可有效去除烟草梗丝中包括果胶在内的负面成分，进一步提高烟草梗丝的燃烧性和感官效果。

21、优选地，步骤(1)所述浸洗的温度为50-60℃，浸洗的次数为1-2次，每次浸洗的时间独立地为20-40min，其中浸洗的温度可以是50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃等，时间可以是20min、25min、30min、35min或40min等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

22、优选地，步骤(2)所述烟草与低沸点有机溶剂的质量比为1:(4-8)，例如1:4、1:5、1:6、1:7或1:8等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

23、优选地，步骤(3)所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为70-95％，例如70％、75％、80％、85％、90％或95％等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

24、优选地，步骤(3)所述残渣与乙醇水溶液的质量比为1:(4-8)，提取的温度为40-60℃，其中残渣与乙醇水溶液的质量比可以是1:4、1:5、1:6、1:7或1:8等，提取的温度可以是40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

25、优选地，步骤(4)所述香料包括十六酸、十八酸、亚麻酸、十六酸甲酯、十八酸甲酯或亚麻酸甲酯中任意一种或至少两种的组合。

26、优选地，步骤(4)所述香料与烟草提取物的质量比为(0.05-0.5):100，例如0.05:100、0.1:100、0.15:100、0.2:100、0.25:100、0.3:100、0.35:100、0.4:100、0.45:100或0.5:100等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

27、优选地，步骤(5)所述烟草回填液与空白烟草梗丝的质量比为(25-100):100，例如25:100、35:100、45:100、55:100、65:100、75:100、85:100、95:100或100:100等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用，其中空白烟草梗丝的质量以干物质计。

28、本发明将普通烟草梗丝中的绝大多数水溶性成分去除，基本仅保留烟草梗丝的骨架成分，然后与来源于烟草的烟草提取物调配制得的烟草回填液进行重组，制备得到新型烟草梗丝。本发明提供的新型烟草梗丝具有两类明显进步。一是降低焦油和巴豆醛释放量，二是保留烟草重要香气成分，感官作用明显提升，负面气息得到抑制。

29、(一)本发明所制备的烟草梗丝制得的卷烟烟气焦油、巴豆醛刺激性醛类化合物的释放量相比普通梗丝明显降低。一方面，本发明所制备的烟草梗丝中焦油和巴豆醛的前体成分(如糖类、多元酸、氨基酸、果胶等，这类前体成分燃烧裂解产生焦油和巴豆醛)含量低。步骤(1)通过水对烟草梗丝的浸洗，将烟草梗丝中的糖类化合物、多元酸、氨基酸、绝大多数杂气成分有效去除，并且采用表面活性剂、磷酸盐两者复配，协同作用，能够有效去除烟草梗丝中包括果胶在内的负面成分。通过步骤(1)可将烟草梗丝中的焦油和巴豆醛的前体成分有效去除；而步骤(2)-(4)中特定的提取方法能够有效提取烟叶碎片、烟末等烟草原料中对感官有正向作用的重要香味成分，而焦油和巴豆醛的前体物由于不溶于低沸点有机溶剂和乙醇，大部分未转移到到烟草提取物中，也就不能转移到最终得到的新型烟草梗丝中。另一方面，由于普通梗丝浸洗后基本仅保留细胞壁骨架，所添加的回填液以重要香味成分为主，这种高细胞壁骨架的组成特点使得本发明所制备的烟草梗丝的燃烧性得到提高，有利于焦油和巴豆醛的降低。再者，这种高细胞壁骨架的组成特点也使得本发明所制备的烟草梗丝填充值增大，单支卷烟填充量降低。前体成分含量低、燃烧性提高、填充值提高，三者结合，使得本发明所制备的烟草梗丝焦油、巴豆醛释放量相比普通烟草梗丝大幅降低。

30、(二)本发明所制备的烟草梗丝相比普通烟草梗丝保留了烟草重要香气成分，感官作用明显提升，负面气息得到有效抑制，可提高在卷烟配方中的应用比例。普通烟草梗丝掺兑于烟丝中，通常表现出不良气息，因此在卷烟配方中掺兑比例通常较低。而本发明所制备的烟草梗丝相比普通梗丝在在感官作用方面进步如下。一是本发明所制备的烟草梗丝仅保留了普通烟草梗丝的骨架，而内容物主要为来源于烟叶碎片、烟末的烟草提取物，因此本发明所制备的烟草梗丝在香气成分上与烟叶更为接近，感官作用明显提升，烟草梗丝的负面感官气息得到大幅抑制，在卷烟配方中使用比例可大幅提升。二是本发明制备烟草梗丝的步骤(2)采用低沸点有机溶剂提取烟叶碎片、烟末，特定的溶剂可将烟叶碎片、烟末的重要香味成分有效提取出来，而且，溶剂的低沸点特性使得其可快速被去除而能尽可能保留提取物中的香味成分。三是本发明本发明制备烟草梗丝的步骤(4)通过在烟草提取物中添加的高级脂肪酸类香料，这类高级脂肪酸类物质可柔和梗丝烟气，提高其感官效果。

31、第二方面，本发明提供了如上所述的方法制备得到的降低了焦油、巴豆醛释放量的烟草梗丝。

32、第三方面，本发明还提供了如上所述的降低了焦油、巴豆醛释放量的烟草梗丝在卷烟制备中的应用。

33、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

34、本发明提供了一种降低烟草梗丝中焦油和巴豆醛释放量的方法，通过对烟草梗丝进行处理得到空白烟草梗丝、再将烟草提取物回填的方式，能够有效减少烟草梗丝中的杂气成分，保留有效成分和细胞壁骨架，减少焦油和巴豆醛的释放量，提高烟草梗丝的燃烧性，负面感官作用相比普通烟草梗丝得到明显抑制，正面感官作用显著提高，能够大幅提升烟梗在卷烟配方中使用比例；并通过采用表面活性剂、磷酸盐两者复配，协同作用，能够有效去除烟草梗丝中包括果胶在内的负面成分，进一步提高烟草梗丝的燃烧性和感官效果。