本發(fā)明屬于煙草加工領(lǐng)域，尤其涉及一種降低煙梗中木質(zhì)素含量的處理方法。
背景技術(shù)：
：煙梗中的木質(zhì)素含量范圍在4％～6％，經(jīng)過水萃取處理后木質(zhì)素含量更高，木質(zhì)素是一種天然的復(fù)雜聚合物，最新的研究表明木質(zhì)素是在過氧化物酶的作用下，有苯酚類似物聚合反應(yīng)生成的。這樣隨機(jī)的反應(yīng)導(dǎo)致了木質(zhì)素是一個(gè)復(fù)雜的，高度網(wǎng)狀交聯(lián)的大分子。目前煙梗主要用于煙草薄片的制備。傳統(tǒng)制備煙草薄片的生產(chǎn)工藝主要包括以下步驟：煙梗通過水浸泡萃取后，過濾將煙草水溶性物質(zhì)與煙梗纖維等不溶物進(jìn)行固液分離，所得的煙梗再經(jīng)打漿抄造、干燥加香獲得薄片。整個(gè)工藝中對濾渣中的木質(zhì)素并未進(jìn)行處理，因此使得薄片中木質(zhì)素百分含量增大氣重，影響薄片品質(zhì)及其在高檔煙中的應(yīng)用。因此，降低煙梗中的木質(zhì)素含量、改善其應(yīng)用效果是解決煙草制品質(zhì)量非常關(guān)鍵的技術(shù)問題。而且，木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中富含的苯環(huán)是造成煙草木質(zhì)氣重和燃燒時(shí)產(chǎn)生灼喉的主要原因，其熱解產(chǎn)物復(fù)雜多樣，主要有芳香胺類，稠環(huán)芳香類和酚類物質(zhì)，其中兒茶酚、苯酚等具有促癌活性。目前常見的解決方法都是采用萃取后涂布抄造的造紙法制備煙草薄片，只是萃取工藝及條件不同。這些制備技術(shù)與工藝存在共同的不足之處,就是沒有對萃取后的煙草纖維進(jìn)行處理。整個(gè)生產(chǎn)過程基本不涉及任何化學(xué)變化,煙草薄片中影響煙草品質(zhì)的大分子化合物的含量與原料相比變化不大,薄片品質(zhì)較差,有較重的刺激性和木質(zhì)氣。還有一些改進(jìn)方法，如：在煙草水溶性物濃縮液中加入酶制劑或/和微生物制劑進(jìn)行生物降解反應(yīng)，然后將經(jīng)過反應(yīng)的煙草水溶性物濃縮液浸涂或噴涂到薄片片基上，最后經(jīng)干燥、分切制得煙草薄片。此類改進(jìn)方法僅僅可以在一定程度上降低煙梗中的木質(zhì)素含量，但是卻存在著處理成本高、周期長、進(jìn)行大規(guī)?；a(chǎn)困難、處理?xiàng)l件苛刻，而且天然酶容易失活，系統(tǒng)抗沖擊性能差等缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中存在較大難度。因此，研發(fā)出一種降低煙梗中木質(zhì)素含量的處理方法，可以有效地降低煙梗中的木質(zhì)素含量，同時(shí)，成本低廉、處理工藝簡單以及適合大規(guī)?；a(chǎn)，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明提供了一種降低煙梗中木質(zhì)素含量的處理方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，無法有效地降低煙梗中木質(zhì)素的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的一種降低煙梗中木質(zhì)素含量的處理方法為：氧堿蒸煮；所述氧堿蒸煮的方法為：煙梗與水、堿和碳酸鎂混合后，通入氧氣，高溫高壓反應(yīng)，過濾收集不溶物，所述不溶物水洗至中性，風(fēng)干后即得產(chǎn)品。優(yōu)選地，所述堿為氫氧化鉀。優(yōu)選地，以質(zhì)量份計(jì)，煙梗10份、堿2.0～4.5份、碳酸鎂0.025～0.2份和水60～120份。優(yōu)選地，所述氧氣的通氣量為0.3～0.8Mpa。優(yōu)選地，所述反應(yīng)的溫度為80～150℃。優(yōu)選地，所述反應(yīng)的時(shí)間為20～180min。優(yōu)選地，所述過濾使用的材料為400～800目濾布。優(yōu)選地，所述處理方法還包括：預(yù)處理、盤磨和風(fēng)干，所述預(yù)處理、盤磨和風(fēng)干在所述氧堿蒸煮前依次進(jìn)行；所述預(yù)處理的方法為：煙梗與6倍煙梗質(zhì)量的水混合，密封后水浴加熱，收集水浴加熱后的煙梗。優(yōu)選地，所述水浴加熱的溫度為65℃，所述水浴加熱的時(shí)間為20min。優(yōu)選地，所述盤磨的間隙為0.2～0.5mm。綜上所述，本發(fā)明提供的一種降低煙梗中木質(zhì)素含量的處理方法為：氧堿蒸煮；所述氧堿蒸煮的方法為：煙梗與水、堿和碳酸鎂混合后，通入氧氣，高溫高壓反應(yīng)，過濾收集不溶物，所述不溶物水洗至中性，風(fēng)干后即得產(chǎn)品。通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案制得的產(chǎn)品，可以有效地降低煙梗中木質(zhì)素含量。同時(shí)，還具有成本低廉、處理工藝簡單以及適合大規(guī)?；a(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。而且進(jìn)一步地，通過降低煙梗中木質(zhì)素含量，減少了木質(zhì)素燃燒產(chǎn)生的芳香胺類、稠環(huán)芳香類和酚類物質(zhì)，減少了促癌活性物質(zhì)的排放。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種降低煙梗中木質(zhì)素含量的處理方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例6測定煙梗木質(zhì)素含量流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制得產(chǎn)品在900℃裂解產(chǎn)物的TIC圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制得產(chǎn)品在900℃裂解產(chǎn)物的TIC圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例3制得產(chǎn)品在900℃裂解產(chǎn)物的TIC圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例4制得產(chǎn)品在900℃裂解產(chǎn)物的TIC圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例5制得產(chǎn)品在900℃裂解產(chǎn)物的TIC圖；圖8為本發(fā)明對比例1制得產(chǎn)品在900℃裂解產(chǎn)物的TIC圖。具體實(shí)施方式下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。為了更詳細(xì)說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的一種降低煙梗中木質(zhì)素含量的處理方法，進(jìn)行具體地描述。實(shí)施例1取50g煙梗樣品于密封袋中并加入300mL水，將袋口封好，置于65℃的水浴鍋中水浴加熱20min后取出，將水浴加熱后的煙梗進(jìn)行盤磨，盤磨間隙為0.2mm，風(fēng)干得到煙梗樣品。取風(fēng)干后的煙梗樣品15g，與氫氧化鉀4.5g、碳酸鎂37.5mg和90mL水混合置于一密閉容器中，通入0.8MPa氧氣，在120℃條件下反應(yīng)100min。待反應(yīng)結(jié)束后，然后用400目濾布過濾得到不溶物，不溶物用水洗滌至中性，風(fēng)干處理后得樣品1。實(shí)施例2取50g煙梗樣品于密封袋中并加入300mL水，將袋口封好，置于65℃的水浴鍋中水浴加熱25min后取出，將水浴加熱后的煙梗進(jìn)行盤磨，盤磨間隙為0.3mm，風(fēng)干得到煙梗樣品。取風(fēng)干后的煙梗樣品15g，與氫氧化鉀3g、碳酸鎂60mg和180mL水混合置于一密閉容器中，通入0.3MPa氧氣，在80℃條件下反應(yīng)180min。待反應(yīng)結(jié)束后，然后用600目濾布過濾得到不溶物，不溶物用水洗滌至中性，風(fēng)干處理后得樣品2。實(shí)施例3取50g煙梗樣品于密封袋中并加入300mL水，將袋口封好，置于65℃的水浴鍋中水浴加熱30min后取出，將水浴加熱后的煙梗進(jìn)行盤磨，盤磨間隙為0.4mm，風(fēng)干得到煙梗樣品。取風(fēng)干后的煙梗樣品15g，與氫氧化鉀3.75g、碳酸鎂300mg和150mL水混合置于一密閉容器中，通入0.5MPa氧氣，在150℃條件下反應(yīng)120min。待反應(yīng)結(jié)束后，然后用800目濾布過濾得到不溶物，不溶物用水洗滌至中性，風(fēng)干處理后得樣品3。實(shí)施例4取50g煙梗樣品于密封袋中并加入300mL水，將袋口封好，置于65℃的水浴鍋中水浴加熱30min后取出，將水浴加熱后的煙梗進(jìn)行盤磨，盤磨間隙為0.2mm，風(fēng)干得到煙梗樣品。取風(fēng)干后的煙梗樣品15g，與氫氧化鉀5.25g、碳酸鎂150mg和120mL水混合置于一密閉容器中，通入0.6MPa氧氣，在110℃條件下反應(yīng)50min。待反應(yīng)結(jié)束后，然后用600目濾布過濾得到不溶物，不溶物用水洗滌至中性，風(fēng)干處理后得樣品4。實(shí)施例5取50g煙梗樣品于密封袋中并加入300mL水，將袋口封好，置于65℃的水浴鍋中水浴加熱25min后取出，將水浴加熱后的煙梗進(jìn)行盤磨，盤磨間隙為0.5mm，風(fēng)干得到煙梗樣品。取風(fēng)干后的煙梗樣品15g，與氫氧化鉀6.75g、碳酸鎂75mg和90mL水混合置于一密閉容器中，通入0.7MPa氧氣，在90℃條件下反應(yīng)20min。待反應(yīng)結(jié)束后，然后用400目濾布過濾得到不溶物，不溶物用水洗滌至中性，風(fēng)干處理后得樣品5。對比例1將150g煙梗樣品浸泡于900ml水中，浸泡時(shí)間20min、浸泡溫度65℃。過濾后再加入900ml水重復(fù)上述浸泡實(shí)驗(yàn)，重復(fù)三次浸泡后烘干不溶殘?jiān)?，所得即為水浸取所得煙梗樣品。?shí)施例6本實(shí)施例中，木質(zhì)素含量的測定采用以下方法進(jìn)行，具體請參閱圖2。實(shí)驗(yàn)原理：首先采用氫氧化鈉/尿素水溶液在低溫下(-10℃)對煙梗粉末進(jìn)行抽提，除去煙草中的水溶性糖類物質(zhì)等雜質(zhì)；然后采用稀酸處理煙草，打斷木質(zhì)素和半纖維素以及纖維素之間的連接鍵，并且除去部分半纖維素和纖維素；最后，再次使用氫氧化鈉/尿素水溶液低溫溶解煙草中的纖維素和半纖維素，剩余的固體即是酸不溶木質(zhì)素。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)將待測煙梗樣品干燥，磨粉(微型植物試樣粉碎機(jī)，F(xiàn)Z102，河北省黃驊市齊家務(wù)科學(xué)儀器廠)，過篩(60目)，得到煙草粉；(2)稱取10g煙梗粉，加入到250mL已經(jīng)預(yù)先冷卻至-10℃的氫氧化鈉/尿素水溶液中，在-8～-12℃下攪拌30min，用600目濾布抽濾得到濾液A，固體經(jīng)水洗至中性即得預(yù)處理后的煙梗粉(固體A)；(3)將固體A按照一定液固比加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-25％的硫酸溶液中，在100℃攪拌反應(yīng)15-60min，離心分離，得到濾液B和固體B，濾液B用于測定酸溶木質(zhì)素含量；將固體B水洗至中性，用丙酮洗滌三次后干燥。干燥后的固體加入100mL已經(jīng)預(yù)先冷卻至-10℃氫氧化鈉/尿素溶液中，于-8～-12℃下攪拌30min，采用600目濾布抽濾，得到濾液C和殘?jiān)?，殘?jiān)?jīng)水洗至中性并用定量濾紙過濾，將濾紙和濾渣在105℃下干燥至恒重得到固體C。將干燥后定量濾紙和濾渣轉(zhuǎn)移到坩堝中，放入馬弗爐，在800℃下灼燒4h，剩余固體即為煙草木質(zhì)素中的灰分。通過灼燒前后質(zhì)量之差再減去定量濾紙的質(zhì)量即為煙梗酸不溶木質(zhì)素的質(zhì)量。(4)取步驟(3)中的濾液B稀釋25倍后測定在325nm處的紫外吸光度，通過酸溶木質(zhì)素標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到酸溶木質(zhì)素的含量。酸溶木質(zhì)素含量的計(jì)算公式如下：式中，A325nm—濾液在紫外325nm處的吸光度；D—濾液的稀釋倍數(shù)，25；V—濾液的體積，L；m1—煙梗樣品的質(zhì)量，mg。(5)將酸溶木質(zhì)素的含量和酸不溶木質(zhì)素的含量相加得到煙梗木質(zhì)素總含量。本實(shí)施例的測定結(jié)果以總木質(zhì)素含量表示，具體請參見表1：表1：產(chǎn)品木質(zhì)素含量測定結(jié)果木質(zhì)素含量(％)木質(zhì)素含量降低率(％)產(chǎn)品15.6935.92產(chǎn)品28.761.35產(chǎn)品37.3916.78產(chǎn)品44.6447.74產(chǎn)品54.3455.04對比例8.880其中，木質(zhì)素含量降低率％＝(對比例木質(zhì)素含量-實(shí)施例木質(zhì)素含量)/對比例木質(zhì)素含量。表1數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過甘油加堿預(yù)處理后的煙梗，木質(zhì)素含量有顯著的降低，對比傳統(tǒng)的水浸取工藝，木質(zhì)素含量降低率高達(dá)55.04％。實(shí)施例7取實(shí)施例1制得的產(chǎn)品1共計(jì)1.8g，加入0.2g針葉木漿進(jìn)行抄片，制得片基1。將片基1進(jìn)行裂解氣測試，測定其有害成分含量。取實(shí)施例2制得的產(chǎn)品2共計(jì)1.8g，加入0.2g針葉木漿進(jìn)行抄片，制得片基2。將片基2進(jìn)行裂解氣測試，測定其有害成分含量。取實(shí)施例3制得的產(chǎn)品3共計(jì)1.8g，加入0.2g針葉木漿進(jìn)行抄片，制得片基3。將片基3進(jìn)行裂解氣測試，測定其有害成分含量。取實(shí)施例4制得的產(chǎn)品4共計(jì)1.8g，加入0.2g針葉木漿進(jìn)行抄片，制得片基4。將片基4進(jìn)行裂解氣測試，測定其有害成分含量。取實(shí)施例5制得的產(chǎn)品5共計(jì)1.8g，加入0.2g針葉木漿進(jìn)行抄片，制得片基5。將片基5進(jìn)行裂解氣測試，測定其有害成分含量。取對比例1制得的產(chǎn)品共計(jì)1.8g，加入0.2g針葉木漿進(jìn)行抄片，制得片基。將片基6進(jìn)行裂解氣測試，測定其有害成分含量。本實(shí)施例中，薄片裂解氣成分按以下參考文獻(xiàn)測定：1、黃燕南,楊柳,湯建國.3種典型煙草薄片熱裂解行為的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，31：15400-15402；2、孔浩輝，郭璇華，沈光林.卷煙煙絲熱裂解產(chǎn)物香味成分分析[J].煙草科技，2009，5：38-43+47。本實(shí)施例的測定結(jié)果見圖2～圖7。通過對檢測譜圖的分析，使用Nist05譜庫檢索并結(jié)合標(biāo)樣及目標(biāo)物的特征質(zhì)譜碎片比對進(jìn)行定性分析，識(shí)別出了各片基樣品裂解氣中的吡啶、酚類物質(zhì)、煙堿等有害物質(zhì)組分(各組分色譜峰的標(biāo)識(shí)見圖2～圖7)。采用GC/MS色譜工作站的自動(dòng)積分功能，對各片基樣品裂解氣檢測的GC/MS色譜峰進(jìn)行積分，積分半定量檢測結(jié)果見表2(以峰面積表示)：表2：產(chǎn)品裂解氣測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果其中，--代表未檢出。表2數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過氧堿處理后的煙梗，有害物質(zhì)含量顯著降低，尤其是除掉了薄片中的煙堿。以實(shí)施例4為例，作為2B類致癌物質(zhì)的鄰苯二酚降低了25％，作為卷煙煙氣中七大有害影響成分之一的苯酚降低了60.7％。氧堿法處理后的煙草薄片總有害物質(zhì)降低了37.6％。綜上所述，本發(fā)明提供的一種降低煙梗中木質(zhì)素含量的處理方法為：氧堿蒸煮；所述氧堿蒸煮的方法為：煙梗與水、堿和碳酸鎂混合后，通入氧氣，高溫高壓反應(yīng)，過濾收集不溶物，所述不溶物水洗至中性，風(fēng)干后即得產(chǎn)品。通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案制得的產(chǎn)品，可以有效地降低煙梗中木質(zhì)素含量。同時(shí)，還具有成本低廉、處理工藝簡單以及適合大規(guī)模化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。而且進(jìn)一步地，通過降低煙梗中木質(zhì)素含量，減少了木質(zhì)素燃燒產(chǎn)生的芳香胺類、稠環(huán)芳香類和酚類物質(zhì)，減少了促癌活性物質(zhì)的排放。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3