膜技術(shù)用于造紙法再造煙葉降焦減害的探討范文

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《江蘇造紙》2017年第3期

摘要:試驗(yàn)通過(guò)超濾膜(截留分子量200000Da)裝置去除煙草萃取液中的不溶物以及一些大分子物質(zhì)，對(duì)處理前后的萃取液的物化指標(biāo)及感官品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:萃取液經(jīng)過(guò)超濾膜處理后不溶物含量減少;凈化后的萃取液的果膠、總氮含量分別下降了90．22%和62．60%;凈化后萃取液制備的再造煙葉的焦油及CO含量也分別下降了10．47%和14．01%;感官評(píng)價(jià)的結(jié)果表明凈化后的樣品感官品質(zhì)得到了提升。

關(guān)鍵詞:膜技術(shù);凈化;降焦減害;感官品質(zhì)

目前，在國(guó)內(nèi)造紙法再造煙葉的生產(chǎn)工藝中，煙梗、煙末萃取液主要采用傳統(tǒng)的過(guò)濾方式，如矩形篩和離心機(jī)等進(jìn)行凈化處理，液體中懸浮的細(xì)小顆粒物和溶解性大分子物質(zhì)不能有效去除。萃取液凈化效果不佳會(huì)增加蒸發(fā)濃縮過(guò)程中蒸發(fā)器結(jié)垢傾向。更重要的是，萃取液中含有的細(xì)小顆粒不溶物、果膠、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)會(huì)影響萃取液的質(zhì)量，從而影響再造煙葉時(shí)焦油和CO的釋放量，以及再造煙葉的感官品質(zhì)。由于膜分離技術(shù)兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過(guò)濾及過(guò)濾過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制等特征。因此，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域［1－5］，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)最重要的方法之一。一些專家和學(xué)者對(duì)膜技術(shù)在再造煙葉行業(yè)的應(yīng)用也進(jìn)行了研究［6，7］。本文旨在通過(guò)膜分離技術(shù)對(duì)煙草原料萃取液進(jìn)行分離和凈化，降低萃取液中不溶物、果膠、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的含量，以提高再造煙葉產(chǎn)品的感官質(zhì)量，并對(duì)其降焦減害的效果進(jìn)行研究。

1材料與方法

1．1材料

1)50kg萃取液(取樣于再造煙葉生產(chǎn)線)；2)生產(chǎn)線為梗末分開萃取，梗線萃取工藝參數(shù)浸泡溫度:62℃、浸泡時(shí)間40min、浸泡濃度為8%，末線萃取工藝參數(shù)浸泡溫度:60℃、浸泡時(shí)間20min、萃取濃度為12%［8］，萃取液為梗末混合液(混合比例為末液比梗液為2∶1)，萃取液已在生產(chǎn)線上經(jīng)過(guò)矩形篩及離心機(jī)初步凈化。

1．2實(shí)驗(yàn)儀器

超濾膜(材料為聚砜，E－MEM提供);烘箱(德國(guó)賓德公司);電子天平(梅特勒公司);AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀(德國(guó)Seal公司);離子色譜(美國(guó)黛安公司);氣相色譜(美國(guó)熱電公司);吸煙機(jī)(德國(guó)勃哈特公司);旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)儀(博勒飛公司)。

1．3方法

1．4樣品的制備

取萃取液，通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀制得濃度為40%的濃縮液，取液體樣品用于果膠質(zhì)、煙堿、總氮的檢測(cè)，再取部分濃縮液利用實(shí)驗(yàn)室涂布機(jī)均勻涂布到造紙法再造煙葉上(造紙法再造煙葉由安徽中煙提供)，經(jīng)干燥、回潮、切絲、卷紙成煙支(煙絲寬度1mm，煙支重量0．89±0．02g)，用于焦油、CO檢測(cè)以及感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。

1．5檢測(cè)方法

1．5．1不溶物檢測(cè)稱取20g膜處理后的萃取液樣品，過(guò)濾，稱量過(guò)濾后濾紙上絕干樣品重量，最后計(jì)算出不溶物百分比含量。

1．5．2常規(guī)化學(xué)成分YC/T160－2002《煙草及煙草制品總植物堿的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》;YC/T161－2002《煙草及煙草制品總氮的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》;YC/T346－2010《煙草及煙草制品果膠的測(cè)定離子色譜法》;YC/T185－2004《卷煙側(cè)流煙氣中焦油和煙堿的測(cè)定》。

1．5．3感官質(zhì)量評(píng)價(jià)YC/T498－2014《再造煙葉(造紙法)感官評(píng)價(jià)方法》

2結(jié)果與討論

2．1萃取液不溶物含量

2．2濃縮液常規(guī)化學(xué)檢測(cè)

2．3煙支常規(guī)化學(xué)檢測(cè)

2．4煙支感官質(zhì)量評(píng)價(jià)

3結(jié)束語(yǔ)

梗末混合萃取液經(jīng)過(guò)超濾膜裝置處理后，能有效地去除生產(chǎn)線中用篩網(wǎng)及離心機(jī)不易去除的懸浮顆粒物，保證了生產(chǎn)線上濃縮工藝中蒸發(fā)器的良好使用。同時(shí)其總氮含量及果膠質(zhì)含量明顯減少，降低了樣品制成的煙支CO、焦油量，達(dá)到了降焦減害的效果。試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)保證煙支香氣的煙堿類物質(zhì)含量變化較小，感官評(píng)價(jià)可以看出樣品通過(guò)超濾膜裝置處理并為對(duì)煙支香氣有較大影響。

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作者：丁璐；王靜怡；李仲哲；高軍；夏晶晶 單位：安徽中煙再造煙葉科技有限責(zé)任公司