蒸梗方式去除烟梗果胶的工艺探讨

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【摘 要】改变烟梗处理方式，即：高温高压蒸梗，通过有效控制蒸梗温度和蒸梗时间，分析对比不同蒸梗温度和不同蒸梗时间条件下，烟梗内果胶含量变化规律，探讨研究烟梗去除果胶新工艺。通过实验、检测、对比发现：相同蒸汽压力和温度，蒸梗时间越长，果胶去除率越大，但去除效率下降；蒸梗时间相同，蒸汽压力越大、温度越高，果胶去除率越大，去除效率也越高，同时有效蒸梗时间缩短。

【关键词】烟梗；果胶；蒸梗温度；蒸梗压力；蒸梗时间

烟草中所含的果胶是吸湿性物质，不仅影响烟叶的燃烧性，而且较高的果胶含量还会导致卷烟焦油量升高，同时果胶在燃吸过程中可产生甲醇，甲醇再进一步氧化为甲醛、甲酸等成分，增加烟草抽吸的刺激性，不利于吸烟的安全性[1-3]。烟梗为烟草工业的副产物，一般是切成梗丝或做成烟草薄片掺加到卷烟中。而烟梗中含有较多的果胶（约10%），若不进行处理，势必会影响卷烟的吸食质量和安全性。因此，在卷烟工业生产中去除烟梗果胶，对于提高卷烟的吸食品质和安全性具有重要意义。笔者通过改变烟梗处理方式，即：高温高压蒸梗，通过有效控制蒸梗压力、温度和蒸梗时间，分析对比不同蒸梗压力、温度和不同蒸梗时间条件下，烟梗内果胶含量变化规律，探讨研究烟梗去除果胶新工艺。

1.实验材料与方法

1.1材料

1.1.1供试材料

2007年山东中长梗（青岛卷烟厂）。

1.1.2试剂

无水乙醇、氢氧化钠、无水氯化钙冰醋酸、柠檬酸、柠檬酸钠（AR，上海国药集团），半乳糖醛酸（生化试剂，Fluka公司），果胶（生化试剂，Acros公司），果胶酶（生化试剂，活力：24000u/ml），Brij35（荷兰Skalar公司）。

1.2实验设备和检测仪器

1.2.1蒸梗设备

自制叶丝膨胀机。

1.2.2检测仪器

AAⅢ流动分析仪（德国布朗卢比公司）。

1.3方法

1.3.1蒸汽压力与蒸梗温度的测定

为探索蒸汽压力、蒸梗温度和蒸梗时间这三个不同条件下，烟梗果胶含量降低幅度密切性，首先对叶丝膨胀机的蒸汽压力与蒸梗温度之间的对应关系及控制范围进行测定。具体测定结果见表1：

表 1 蒸汽压力与蒸梗温度的对应关系

1.3.2样品处理

按表格1中数据，调节蒸汽压力（直读），有效控制膨胀机内温度（直读），待设备稳定后，投入50kg烟梗，每分钟进行一次取样，直到烟梗颜色变黑后，取出所有烟梗，调节蒸汽压力和温度，重复上述操作。

1.3.3样品检测

为了快速准确地测定烟草中的果胶，本实验采用果胶酶将烟草中的果胶水解成半乳糖醛酸，再根据其分子结构与葡萄糖相似，均具有还原基团醛基，采用流动分析法测定了半乳糖醛酸[4]。

2.结果

2.1高温高压蒸梗的临界时间

烟梗在高温高压下，容易变黑，会影响甚至失去使用价值。根据实验结果，高温、高压蒸梗的临界时间如图1，对于各蒸梗条件临界时间以外的烟梗果胶变化情况，此文将不做探讨。

图1 各蒸梗条件的烟梗变黑临界时间

2.2蒸梗时间对烟梗果胶去除效果的影响

由图2看出，同一蒸梗压力、温度条件下，随蒸梗时间的增加，烟梗果胶呈含量降低趋势。由图3看出，烟梗果胶下降速率最大时间点应该在0-2min之间，此后果胶的下降速率逐渐降低。由此可知，蒸梗时间越长，烟梗中果胶去除率越大，但随时间加长，果胶的去除效率越低。

2.3蒸梗压力与温度对烟梗果胶含量的影响

图2 各蒸梗条件下烟梗果胶含量随时间变化情况

图3 各蒸梗条件下烟梗果胶下降速率变化情况

由图2看出，相同的蒸梗时间，蒸梗压力增大，温度升高，烟梗果胶含量下降幅度变大。由图3看出，0-3min果胶下降速率受蒸梗压力和温度的影响较大，蒸梗压力越大、温度越高，果胶下降的速率也越大，后期果胶下降速率受蒸梗压力和温度的影响较小，果胶下降速率在较低的水平基本趋于一致。由此可知，蒸梗压力越大、温度越高，果胶的去除效率越高。

3.结论

采用高温、高压蒸梗的方式去除烟梗中的果胶，在烟梗不变黑的情况下，最大可除去烟梗中果胶总量的5-10%，说明此方法去除烟梗果胶具有一定效果。相同蒸汽压力和温度，蒸梗时间越长，果胶去除率越大，但去除效率下降；蒸梗时间相同，蒸汽压力越大、温度越高，果胶去除率越大，去除效率也越高，但有效蒸梗时间缩短。

本实验是在实验室条件下对烟梗果胶降解作了一些探索，要应用于实际生产中还有待于进一步研究。 [科]

【参考文献】

[1]闫克玉.烟草化学[M].郑州：郑州大学出版社，2002.50.

[2]金闻博，戴亚.烟草化学[M].北京：清华大学出版社，1993.53.

[3]李汉超，王淑娴.烟草、烟气化学及分析[M].郑州：河南科学技术出版社，1991.87.

[4]徐志强，陈开波，蔡兵等.酶解-流动分析仪法测定烟草中果胶含量的研究[C].2004年中国烟草学会化学学组学术年会论文集.中国烟草学会工业专业委员会，2004.