從甘蔗渣中分離制取煙用木糖處理液的方法及產(chǎn)品和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于卷煙生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及從甘蔗渣中分離制取煙用木糖處 理液的方法及所得煙用木糖處理液和其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是煙草大國，卷煙的年產(chǎn)量和消耗量穩(wěn)居世界第一，卷煙生產(chǎn)原料的需求非 常巨大。再造煙葉是利用煙梗、碎煙葉及低次煙葉等卷煙下腳料或煙草廢料配方組合后進(jìn) 行重組再造工藝處理加工制造得到的一種卷煙原料。通過科學(xué)合理的方法改善再造煙葉品 質(zhì)是本領(lǐng)域研宄的重點(diǎn)。
[0003] 木糖（Xylose)屬五碳糖，主要以縮聚狀態(tài)存在于自然界植物的半纖維素中，木糖 作為一種功能性糖，在木糖醇、食品、飲料、烘培、輕化工等行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。
[0004] 甘蔗渣等在H2SO4的作用下水解可得的木糖（C 5HltlO5),現(xiàn)有技術(shù)采用甘蔗渣生產(chǎn) 木糖的方法的必要條件是酶解反應(yīng)，通過酶解反應(yīng)使木聚糖酶解為低聚木糖。例如《甘 蔗渣生物煉制生產(chǎn)木糖的研宄》（齊魯工業(yè)大學(xué)，2014年，劉丹)，以及中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?201110075106. 4的發(fā)明專利申請(qǐng)《一種從甘蔗渣制備低聚木糖的方法》，均是采用汽爆甘蔗 渣為原料，進(jìn)行酸預(yù)處理或堿處理后進(jìn)行酶解或者酸處理后再依次經(jīng)陰離子交換柱和活性 炭柱處理后進(jìn)行酶解。同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)表明，在酶解反應(yīng)前的預(yù)處理過程，采用不同的原料、 不同的加酸量、固液比、處理時(shí)間均會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，這些結(jié)果集中反映在提取率、質(zhì)量 及成本等方面。
[0005] 另一種方法是將甘蔗渣用濃硫酸預(yù)水解后用氫氧化鈣懸浮液處理后再經(jīng)氯化鐵 和陰離子聚電解質(zhì)處理，接著使用約l〇g/l〇〇mL比例的活性炭?jī)艋?，然后通過在包含陽離 子、陰離子和混合樹脂的床中實(shí)施脫離子的連續(xù)操作，完全純化后進(jìn)行結(jié)晶操作，獲得結(jié)晶 木糖。（見中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?00480016169.0,發(fā)明名稱為《由甘蔗渣生產(chǎn)結(jié)晶木糖的方法、 所得結(jié)晶木糖、由所述木糖生產(chǎn)木糖醇的方法及所得木糖醇》）。
[0006] 現(xiàn)有利用甘蔗渣生產(chǎn)木糖的方法步驟繁瑣，操作條件苛刻，沒有針對(duì)再造煙葉總 結(jié)得到的簡(jiǎn)單易行的制備方法。甘蔗渣屬于皮、髓質(zhì)混合，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，甘蔗纖維中所含的各 種成分對(duì)再造煙葉的品質(zhì)具有不同程度的影響，各種成分之間以及與煙葉中成分之間還存 在相互影響的復(fù)雜機(jī)制，目前沒有關(guān)于利用甘蔗渣制備相關(guān)含木糖的產(chǎn)品在制備再造煙葉 方面的研宄報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有煙草生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ω收嵩倮眉夹g(shù)的 不足，尤其是再造煙葉的制備方面對(duì)甘蔗渣再利用技術(shù)的不足，提供一種從甘蔗渣中分離 制取煙用木糖處理液的方法，簡(jiǎn)單易行，條件溫和精確。
[0008] 本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供所述方法制備得到的煙用木糖處理液及其 的應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 提供一種從甘蔗渣中分離制取煙用木糖處理液的方法，包括以下步驟： 51. 選擇甘蔗渣原料，風(fēng)干除雜，磨碎成粉末； 52. 預(yù)水解：將Sl步驟所得蔗渣的粉末平衡水分，加入水和酸液，密封條件下進(jìn)行水解 反應(yīng)，水解反應(yīng)結(jié)束后，將蔗渣和液體一并擠出，固液分離后收集水解液； 53. 活性炭處理：采用活性炭對(duì)S2步驟所得水解液處理去除水解液中的木素，處理后 過濾收集濾液； 54. 將S3步驟收集的濾液經(jīng)離子交換處理去除乙酸，得到煙用木糖處理液； S2所述水解反應(yīng)的條件為：升溫時(shí)間為60~70min，水解反應(yīng)溫度為155~160°C，保 溫時(shí)間為60min，液比為1 :6,酸液的質(zhì)量百分比濃度為0. 50~1. 00% ;所述酸液為硫酸溶 液； S3所述活性炭處理的條件為：按水解液相對(duì)于活性炭30:1的質(zhì)量比例將活性炭加入 水解液中，攪拌，過濾，收集濾液； 優(yōu)選地，所述甘蔗渣采用廣西地區(qū)的新臺(tái)糖R0C16品種的甘蔗的渣； 優(yōu)選地，Sl步驟所述粉末的粒度為40~60目。
[0010] 優(yōu)選地，S2步驟所述水解反應(yīng)的條件為：升溫時(shí)間為60~70min，水解反應(yīng)溫度為 155~160°C，保溫時(shí)間為60min，液比為1 :6,硫酸液的質(zhì)量百分比濃度為0. 50~1. 00%。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水解反應(yīng)溫度為155°c，酸液的質(zhì)量百分比濃度為0. 50%。
[0012] 優(yōu)選地，S3所述活性炭處理的條件為：按預(yù)水解樣相對(duì)于活性炭30:1的質(zhì)量比例 將活性炭加入預(yù)水解樣中，攪拌，過濾，收集濾液。
[0013] 優(yōu)選地，S4所述離子交換處理是采用預(yù)處理后的D301大孔型弱堿性陰離子交換 樹脂，所述預(yù)處理包括以下步驟： 541. 將所述樹脂放入清水中浸泡、漂洗、濾干； 542. 用體積比百分比濃度為80%~90%的乙醇浸泡樹脂（24小時(shí))，用以洗去樹脂內(nèi)能 溶于乙醇的有機(jī)物，然后過濾抽干，濾液回收； 543. 用熱水浸泡樹脂，熱水溫度控制在40~50°C，洗滌過濾數(shù)次，浮選出粒度合適的 樹脂，用以除去上一步產(chǎn)生的乙醇和樹脂內(nèi)水溶性雜質(zhì)，然后抽干； 544. 用2mol/L的HCl溶液浸泡樹脂，樹脂與酸的質(zhì)量比例為1:4,攪動(dòng)，蒸餾水洗至洗 液呈中性，用以除去酸溶性雜質(zhì)，抽干，備用。
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)選地，S43步驟所述粒度合適的樹脂的粒度為0. 4~0. 6mm。
[0015] 本發(fā)明同時(shí)提供所述方法制取的煙用木糖處理液。
[0016] 本發(fā)明還提供所述煙用木糖處理液的應(yīng)用，按照質(zhì)量比，占再造煙葉紙基質(zhì)量的 1%的量與現(xiàn)有常規(guī)使用的再造煙葉涂布液混合后涂布于再造煙葉紙基制備得到再造煙葉。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明提供一種科學(xué)的制備方法，從甘蔗渣中制備得到一種適合于煙用的木糖處理 液，該處理液可以作為涂布液或者涂布液的重要組成部分很好地應(yīng)用于再造煙葉紙基的制 備。在優(yōu)化條件下，本發(fā)明提供的預(yù)水解工藝可以使聚戊糖成功降解，所得預(yù)水解液中糖類 組分以單糖為主，且木糖含量最高，再采用科學(xué)設(shè)置處理步驟的"活性炭吸附"結(jié)合"離子交 換"處理，成功脫除水解液中的木素、乙酸等不利于再造煙葉品質(zhì)的有機(jī)物，有利于所得木 糖處理液在再造煙葉方面很好的應(yīng)用。
[0018] 本發(fā)明方法采用適宜濃度的硫酸在科學(xué)的工藝條件下對(duì)甘蔗渣進(jìn)行水解，并經(jīng)簡(jiǎn) 單易行的活