复合香型辊压法再造烟叶及其制备方法
技术领域
本发明涉及再造烟叶技术领域，具体涉及一种复合香型辊压法再造烟叶及其制备方法。
背景技术
再造烟叶是利用卷烟生产过程中废弃的烟末、烟梗和烟碎等烟草原料、外加植物纤维、烟草提取液、成形助剂和填料等制成接近天然烟叶的薄片复配于卷烟生产。其中，辊压法再造烟叶是将烟末、烟梗、纤维素、粘合剂以干态混合后，加入少量水、香精添加剂等用物理压辊的方法压制成薄片并烘干、脱膜后卷起来或切成符合要的外观形状。但采用辊压法制得的再造烟叶抗张强度较差，单位体积重量大，填充性能低，燃烧后生成焦油含量较高。为了提升辊压法再造烟叶的内在质量和抗张强度，在辊压法再造烟叶生产过程中，添加一定比例的外纤是常用的技术手段。
加入外纤的方法主要有干法加纤、湿法加纤和加纤起皱。目前加入外纤的种类主要为经过去味、漂白等加工处理后的木浆纤维，添加量一般在10%以上，可以在一定程度上提高辊压法再造烟叶的抗张强度。申请号为201810089118.4的中国专利，其公开了这一种制备方法，将甘草废渣作为外纤加入到再造烟叶中，用以改善再造烟叶的物理性能和感官评价，但该法需要先对甘草进行超声提取，再将提取后的甘草解纤、打浆，工艺相对复杂，且该法仅适用于造纸法再造烟叶，不适用于辊压法再造烟叶的生产。利用具有特征香气的天然植物纤维作为外加纤维，添加到辊压法再造烟叶中，用以制备能够改善物理性能，提高感官品质的辊压法再造烟叶，目前还未见相关技术研究报道。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提出一种复合香型辊压法再造烟叶及其制备方法，不仅能够改善产品物理指标，提高卷烟应用效果，还可以赋予再造烟叶特征香气。
本发明提出的复合香型辊压法再造烟叶，按质量份包括以下组份：植物细纤维4-10份、烟草粉末250-300份、甘油120-130份、胶粘剂5-15份和水60-80份。
进一步地，所述胶粘剂为羧甲基纤维素。
进一步地，所述植物细纤维的加工原料为薰衣草和薄荷植株。
复合香型辊压法再造烟叶的制备方法，包括以下步骤：
S1：将薰衣草、薄荷植物原料分别切成2-6cm条状物，水分平衡后备用；
S2：将步骤1得到的薰衣草、薄荷植物原料混合均匀后，利用挤压机进行挤压，使植物原料纤维初步分散、解离；
S3：向步骤2制备的原料加入自来水，再利用盘磨机对其进行分丝、帚化，得到植物纤维；
S4：将盘磨机处理后的植物纤维放入带聚四氟乙烯内衬的不锈钢加热搅拌釜中，并加入10-20倍自来水，再用氢氧化钠调节溶液pH值，在40-55℃，搅拌速率60-150r/min条件下，持续加热4~6h，分别制得薰衣草和薄荷纤维分散液；
S5：将步骤4制备的薰衣草和薄荷纤维分散液进行过滤，收集植物纤维，并用自来水清洗2-3次，并烘干后，得到植物细纤维，存放备用；
S6：取烟草原料在70-90℃条件下烘干至含水率为7%-12.5%，然后粉碎至150-300目，得到烟草粉末，备用；
S7：将植物细纤维、烟草粉末、胶粘剂、甘油四种原料初步混合均匀后，再加入60-80份的纯净水，搅拌混合均匀，制备得到混合浆料。
S8：将步骤7得到的混合浆料，送入到辊压法再造烟叶生产线中；采用3级挤压方式，制得复合香型辊压法再造烟叶。
进一步地，S1中制成的所述薰衣草纤维和薄荷条状物需平衡至含水率为12%-30%。
进一步地，S2中所述薰衣草和薄荷的混合质量比为1-4:1。
进一步地，S3中的所述自来水温度为40-60℃；所述盘磨机的磨盘转速为800-1200r/min。
进一步地，S4中所述pH值的调节范围为7.8-12.5。
进一步地，S5中的所述烘干温度为45-60℃；烘干至含水率为8%-15%。
进一步地，S8中的三级挤压方式中第一级双辊之间的压力为0.08-0.1MPa，第二级双辊之间的压力为0.1-0.12 MPa，第三级双辊之间的压力为0.04-0.05 MPa，生产车速为8-15m/min；在70-95℃条件下烘至含水率为5%-10.5%。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明首先对薰衣草和薄荷进行烘干处理，然后采用机械法制浆方法利用机械的旋转摩擦工作面对上述纤维原料的摩擦撕裂作用，以及由于摩擦所产生的热量对原料胞间层木素的加热软化塑化作用，将原料磨解并撕裂分离为单根纤维。接着，将烟梗、烟碎等烟草废料使用球磨机磨成烟草粉末。然后，以羧甲基纤维素为胶黏剂采用辊压法制备新型再造烟叶。羧甲基纤维素分子中的羟基可和薰衣草植物纤维、薄荷植物纤维和烟草植物纤维中的羟基建立氢键结合的方式以增强再造烟叶的物理强度。所制得的再造烟叶在抽吸时不仅具有浓郁的香气和较好的物理性能，而且还有一定的口腔和呼吸道保健功能；
（2）薰衣草和薄荷的是一种耐旱能力较强的植物，其主要是因为植株中含有大量的纤维束群，并且这些纤维束的单体纤维数量也较多，而且较为发达，这样使其含有较强的吸水能力（即纤维高韧性），本申请中正是利用该特点来实现大量植物细纤维在辊压的时候能够实现交联网式布设，并在胶黏剂的作用下进一步加强再造烟叶的物理强度；
（3）同时，本申请采用的薄荷中含有大量的天然抗菌防腐成分，例如薄荷脑、薄荷精油和薄荷醇等，这样，可以有效提高再造烟叶及产品的储存时效，延长有效期，降低细菌滋生；
（4）通过三级挤压可分级分步进行植物细纤维韧性的释放和延展，进而加强了纤维之间、纤维与烟草成分之间，以及纤维与胶黏剂之间的抱合、交联和粘覆，进一步提高了再造烟叶的结构强度；
（5）薰衣草属唇形科芳香植物，该植物能散发出浓郁的香气，令人感到安宁镇静、具有洁净身心的功效，用于再造烟叶中可以赋予卷烟花香香气；
（6）薄荷为唇形科植物是一种有特种经济价值的芳香作物，它是中华常用中药之一，能够赋予卷烟清香香气。
附图说明
图1为本发明复合香型辊压法再造烟叶致香物质总离子流图。
具体实施方式
为下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，本领域技术人员对本发明所做的各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围内。本发明实施例中的配比均为以重量计。
实施例1
S1：将薰衣草、薄荷植物原料分别切成2cm条状物，在一定温湿度条件下，平衡至含水率为12%，备用。
S2：将步骤1得到的薰衣草、薄荷植物原料按照质量比1：1的比例混合均匀后，利用挤压机进行挤压，使植物原料纤维初步分散、解离。
S3：向步骤2制备的原料加入少量自来水（自来水温度为40℃），再利用盘磨机对其进行分丝、帚化。其中盘磨机的磨盘转速为800r/min，
S4：将盘磨机处理后的植物纤维放入带聚四氟乙烯内衬的不锈钢加热搅拌釜中，并加入10倍自来水，再用氢氧化钠调节溶液PH值至7.8，在40℃，搅拌速率60r/min条件下，持续加热4h，分别制得薰衣草和薄荷纤维分散液。
S5：将步骤4制备的纤维分散液进行过滤，收集植物纤维，并用自来水清洗2次。将清洗后的植物纤维放置在45℃条件下烘干至含水率为8%，得到植物细纤维，存放备用。
S6：取烟草原料在70℃条件下烘干至含水率为7%，然后粉碎至150目，得到烟草粉末，备用。
S7：将植物细纤维、烟草粉末、胶粘剂、甘油四种原料初步混合均匀后，再加入60份的纯净水，搅拌混合均匀，制备得到混合浆料。
S8：将步骤7得到的混合浆料，送入到辊压法再造烟叶生产线中。生产工艺参数为：采用3级挤压方式，第一级双辊之间的压力为0.08MPa，第二级双辊之间的压力为0.1 MPa，第三级双辊之间的压力为0.04 MPa，生产车速为8m/min；在70℃条件下烘至含水率为5%，制得复合香型辊压法再造烟叶。
实施例2
S1：将薰衣草、薄荷植物原料分别切成4cm条状物，在一定温湿度条件下，平衡至含水率为20%，备用。
S2：将步骤1得到的薰衣草、薄荷植物原料按照质量比4：1的比例混合均匀后，利用挤压机进行挤压，使植物原料纤维初步分散、解离。
S3：向步骤2制备的原料加入少量自来水（自来水温度为50℃），再利用盘磨机对其进行分丝、帚化。其中盘磨机的磨盘转速为1000r/min，
S4：将盘磨机处理后的植物纤维放入带聚四氟乙烯内衬的不锈钢加热搅拌釜中，并加入15倍自来水，再用氢氧化钠调节溶液PH值至7.8-12.5，在47℃，搅拌速率110r/min条件下，持续加热5h，分别制得薰衣草和薄荷纤维分散液。
S5：将步骤4制备的纤维分散液进行过滤，收集植物纤维，并用自来水清洗3次。将清洗后的植物纤维放置在52℃条件下烘干至含水率为11%，得到植物细纤维，存放备用。
S6：取烟草原料在80℃条件下烘干至含水率为10%，然后粉碎至200目，得到烟草粉末，备用。
S7：将植物细纤维、烟草粉末、胶粘剂、甘油四种原料初步混合均匀后，再加入70份的纯净水，搅拌混合均匀，制备得到混合浆料。
S8：将步骤7得到的混合浆料，送入到辊压法再造烟叶生产线中。生产工艺参数为：采用3级挤压方式，第一级双辊之间的压力为0.09MPa，第二级双辊之间的压力为0.11 MPa，第三级双辊之间的压力为0.05 MPa，生产车速为11m/min；在80℃条件下烘至含水率为7.5%，制得复合香型辊压法再造烟叶。
实施例3
S1：将薰衣草、薄荷植物原料分别切成6cm条状物，在一定温湿度条件下，平衡至含水率为30%，备用。
S2：将步骤1得到的薰衣草、薄荷植物原料按照质量比3：1的比例混合均匀后，利用挤压机进行挤压，使植物原料纤维初步分散、解离。
S3：向步骤2制备的原料加入少量自来水（自来水温度为60℃），再利用盘磨机对其进行分丝、帚化。其中盘磨机的磨盘转速为1200r/min，
S4：将盘磨机处理后的植物纤维放入带聚四氟乙烯内衬的不锈钢加热搅拌釜中，并加入20倍自来水，再用氢氧化钠调节溶液PH值至12.5，在55℃，搅拌速率150r/min条件下，持续加热6h，分别制得薰衣草和薄荷纤维分散液。
S5：将步骤4制备的纤维分散液进行过滤，收集植物纤维，并用自来水清洗3次。将清洗后的植物纤维放置在60℃条件下烘干至含水率为15%，得到植物细纤维，存放备用。
S6：取烟草原料在90℃条件下烘干至含水率为12.5%，然后粉碎至300目，得到烟草粉末，备用。
S7：将植物细纤维、烟草粉末、胶粘剂、甘油四种原料初步混合均匀后，再加入80份的纯净水，搅拌混合均匀，制备得到混合浆料。
S8：将步骤7得到的混合浆料，送入到辊压法再造烟叶生产线中。生产工艺参数为：采用3级挤压方式，第一级双辊之间的压力为0.1MPa，第二级双辊之间的压力为0.12 MPa，第三级双辊之间的压力为0.05 MPa，生产车速为15m/min；在95℃条件下烘至含水率为10.5%，制得复合香型辊压法再造烟叶。
对比例1
S1：取烟草原料在90℃条件下烘干至含水率为12.5%，然后粉碎至300目，得到烟草粉末，备用。
S2：将木浆纤维、烟草粉末、胶粘剂、甘油四种原料初步混合均匀后，再加入80份的纯净水，搅拌混合均匀，制备得到混合浆料。
S3：将步骤7得到的混合浆料，送入到辊压法再造烟叶生产线中。生产工艺参数为：采用3级挤压方式，第一级双辊之间的压力为0.1MPa，第二级双辊之间的压力为0.12 MPa，第三级双辊之间的压力为0.05 MPa，生产车速为15m/min；在70-95℃条件下烘至含水率为10.5%，制得复合香型辊压法再造烟叶。
对比例2
S1：取烟草原料在90℃条件下烘干至含水率为12.5%，然后粉碎至300目，得到烟草粉末，备用。
S2：将甘草纤维、烟草粉末、胶粘剂、甘油四种原料初步混合均匀后，再加入80份的纯净水，搅拌混合均匀，制备得到混合浆料。
S3：将步骤7得到的混合浆料，送入到辊压法再造烟叶生产线中。生产工艺参数为：采用3级挤压方式，第一级双辊之间的压力为0.1MPa，第二级双辊之间的压力为0.12 MPa，第三级双辊之间的压力为0.05 MPa，生产车速为15m/min；在70-95℃条件下烘至含水率为10.5%，制得复合香型辊压法再造烟叶。
以上实施例主要成分添加量见表1（按加入质量份计算）：
表1
评价:
1.感官评价
将上述3个实施例中制备的辊压法再造烟叶添加到烟丝中卷制成烟支，并以未添加薰衣草和薄荷原料的辊压法再造烟叶作为对比样品。选取7名专业技术人员进行感官评价，详见表2和表3。
（1）嗅香评价
表2.复合香型辊压法再造烟叶嗅香评价表
（2）评吸对比
表3. 复合香型辊压法再造烟叶感官评价表
在表3中，香气量越好分值越高，满分15分；烟味越醇厚分数越高，满分25分；杂气越少分值越高，满分15分；灼烧感越弱分值越高，满分15分；刺激性越小分值越高，满分15分；残留越少，余味越舒适，分值越高，满分15分，总计满分100分。
通过表2和表3的感官对比评价结果可以看出，添加了本发明中制备的复合香型辊压法再造烟叶后，卷烟香气丰富，烟味醇和，杂气减少，口腔灼烧感和刺激感有效降低，口腔余味改善明显，在卷烟中具有较好的应用效果。
2.成分分析
将制备得到的复合香型辊压法再造烟叶进行总离子流检测。气相色谱-质谱分析条件：HP-5MS，50cm×0.25mm×0.25μm；载气：氦气；进样温度口：220℃；升温程序：从60℃开始保持2min，以5℃/min的速度升至250℃，保持10min；进样量：1μl；不分流；IE离子源，250℃，扫描范围50-650amu；使用WILEY和MAINLIB谱库检索，结果见表4和图1。
表4复合香型辊压法再造烟叶主要化学成分相对百分含量
烟碱：属于烟草特有成分，可提高烟气的劲头和抽吸满足感。
糠醛：具有特征香气，是烟草中重要的致香性物质，能够增加香气，提高烟气质量。
氧化芳樟醇：一种在卷烟香味中起重要作用的物质，能够增加烟香，甜润烟气。
莰烯：烯烃类物质，能够柔顺烟气，增加口腔甜润感。
薄荷醇：是薄荷的特有成分，香气特征明显，具有提神醒脑的功效，能够赋予清香香韵。
氧化芳樟醇、芳樟醇、乙酸芳樟酯：具有典型的花香香气，清新飘逸的香气，有淡弱的柑橘类果香香韵，常用于食品和烟用香精中，能增加花香、清香，提调辛香韵味，与烟香谐调，修饰和矫正自然风味，吸味柔和。
柠檬烯：具有令人愉悦的柠檬香气，多用在食品香精中，在烟用香精中也应用。
长链脂肪酸类：是烟草中一种重要的化学成分，大部分可以参与烟草内在生物转化反应，生成重要的致香成分。
3.抗张强度对比
表5. 抗张强度对比表
如表5所述，上述3个实施例中制备的复合香型辊压法再造烟叶抗张强度分别为：0.32KN/m、0.32 KN/m、0.32 KN/m，而未添加薄荷、薰衣草的辊压法再造烟叶抗张强度为0.23KN/m，对比例1和对比例2分别为0.26 KN/m和0.28 KN/m，可见本申请相对于对比例均有较大的强度优势，增长率为39.1%-43.5%。结果表明，添加了薄荷、薰衣草的辊压法再造烟叶产品抗张强度有较大程度的提升。
以上对本发明的实施例进行了示例性说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依据本发明申请范围的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。
