[发明专利]一种烟丝膨胀的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，具体是一种烟丝膨胀的方法。

背景技术

在过去的二十年当中，烟丝膨胀已经成为卷烟制造过程中重要的一个环节。烟丝膨胀可以弥补烟叶储存和烤制过程中损失的烟丝的密度和体积，而且也是许多低焦油和超低焦油卷烟的重要的组成部分。

Fredrickson（U.S. No. 3524451）和Moser（U.S. No. 3524452）专利中描述了在烟丝膨胀过程中，溶剂浸渍烟丝，然后通过迅速加热使溶剂挥发以达到烟丝膨胀的效果。Fredrickson（U.S. No. 3683937）专利中揭示了通过加热或者压力迅速降低，会使得溶剂以蒸汽状态进入烟丝中。Utsch（U.S. No. 4235250），Burde（U.S. No. 4258729），Sykes（U.S. No. 4336814）专利中都使用的是干冰来膨胀烟丝。在使用干冰膨胀过程中，干冰可以是气态也可以是液态，首先让干冰浸渍到烟丝中，然后迅速加热使得烟丝膨胀。在已知的使用干冰膨胀烟丝过程中，为了让烟丝膨胀持续稳定，就必须要加热烟丝，其中过量的热量会损害烟草的香味并且会使得部分烟丝变碎，而且使用液态干冰浸渍烟丝过程中会导致浸渍的烟丝产生含有干冰的结块，而这些结块在加热前就必须被破碎，因此就会增加膨胀过程的复杂性。

国内烟草行业中所使用传统的烟丝膨胀剂为CFC-11（三氯氟甲烷），其膨胀工艺是将冷凝态挥发性物质CFC-11同烟丝充分浸泡，然后将被浸泡的烟丝加热，引发所述膨胀介质的快速挥发，从而通过其烟丝的细胞壁向外扩散，使烟草细胞恢复到原收割前所具有的体积和形状，最后经回潮等工艺处理，将膨胀后的烟丝制成符合正常生产和最佳可存放状态的产品。

综合以上文献和专利，可以看出现今大多数使用的烟丝膨胀剂，仅仅具有膨胀烟丝的功能，然而随着现代烟草的发展，低焦低害卷烟已经成了大势所趋，因此，寻找一种膨胀剂既能够膨胀烟丝，又能够萃取部分烟丝中特定的前体化学成分和提高膨胀剂在烟丝中的渗透率就变得十分重要。

发明内容： 

本发明目的在于提供一种烟丝膨胀的方法，这种方法既可以萃取烟丝中的特定前体化学成分，又能够提高膨胀剂在烟丝中的渗透率，从而达到更好的膨胀烟丝的方法。

发明解决技术问题的技术方案是：根据不同溶剂的极性，配比出不同极性的溶剂，以得到不同萃取能力的洗脱溶剂，并按照极性大小梯度洗脱烟丝，最后利用干冰作为膨胀剂进行烟丝膨胀。具体方法如下：

先用洗脱溶剂按极性大小梯度顺序洗脱烟丝，所述的洗脱溶剂极性大小梯度为：正己烷、丙酮、乙醇；或者正己烷+丙酮为10～20：1、丙酮、乙醇；或者正己烷+乙醇为10～20：1、丙酮、乙醇；洗脱温度为18 ～30℃，时间为1～4小时，之后用干冰作为膨胀剂对烟丝进行膨胀。

在正己烷中加入适量的丙酮或乙醇，使烟丝洗脱溶剂改性，不仅具有膨胀功能，还可以萃取烟丝中特定的化学成分，在一定程度的减少它们在燃烧过程中热解产生的有害成分的同时，又提高了膨胀剂在烟丝中的渗透率，从而提高膨胀效果。

本发明的方法所使用的膨胀设备与使用CFC-11的膨胀剂设备基本相同，膨胀的工艺流程也基本相同。

分别使用以上三种的溶剂梯度洗脱烟丝，洗脱之前烟丝放入到恒温恒湿箱中饱和后质量为m1，洗脱之后烟丝放入到恒温恒湿箱中饱和后的质量为m2，利用以下公式计算每种组合洗脱完之后烟丝的渗透率变化情况。

根据以上公式计算得到三种洗脱溶剂梯度洗脱烟丝后渗透率变化情况见下表：