用于再造烟叶的制浆方法、浆料、再造烟叶及应用

摘要

本发明属于烟草制品领域，涉及一种用于再造烟叶的制浆方法，包括：(1)将烟草原料经浸提和固液分离得固相物，用高浓盘磨机磨浆，固相物中绝干物质含量15％～21％，磨盘间隙0.5～1mm；(2)在pH值3～7及20℃～43℃下，用活化后果胶酶制剂酶解浆料0.5～5h，得酶解产物，每千克绝干浆料采用酶活力500～6000u；(3)酶解产物用高浓盘磨机磨浆，磨盘间隙0.3～0.45mm；(4)将得到浆料稀释至浓度0.8％～3.5％，用低浓精磨机磨浆，磨盘间隙为0.1～0.25mm。本发明还涉及制得的浆料、再造烟叶及应用。本发明方法提高了烟草浆料的纤维得率、打浆度和纤维卷曲率，降低了烟草浆料的果胶含量。

说明书

技术领域

本发明属于烟草制品领域，具体涉及一种用于再造烟叶的制浆方法，还涉及制得的浆料、再造烟叶及应用。

背景技术

造纸法再造烟叶是一种以烟梗、碎烟片、烟末等为烟草原料，借鉴传统制浆、抄造技术制得的重组烟草制品。通常，造纸法再造烟叶的制备工艺包括：将烟草原料加水浸提，再将浸提后的混合料固液分离，分离出的液相物经浓缩及调制作为涂布液使用，分离出的固相物制浆成烟草浆料，烟草浆料经抄造得到基片，然后在基片表面涂上涂布液，之后干燥、裁切，获得再造烟叶。上述制备工艺中，制浆得到的烟草浆料质量会直接影响基片的松厚性、吸收性、透气度等，进而影响基片对涂布液的吸收渗透效果，因此，烟草浆料质量对再造烟叶的制备过程及最终产品品质有至关重要的影响。

衡量烟草浆料质量的重要指标包括烟草浆料的纤维得率、纤维卷曲率和打浆度。纤维得率是反映制浆过程中解纤效果的有效指标，采用同样烟草原料制浆，纤维得率越高说明解纤越充分，浆料均匀性越好，纤维得率高有利于改善基片的强度和均匀性，最终形成质量稳定的成品，其中，对于烟草浆料中纤维的定义一般为，浆料中满足长度200～10000μm且宽度5～75μm的组分。烟草浆料的纤维卷曲率是表征烟草浆料质量的重要指标，纤维卷曲率越高，基片的松厚性、吸收性、透气度等越好，耐破指数等下降，从而有利于提高基片涂布率、改善涂布均匀性，同时有利于改善再造烟叶使用过程中的加工适应性。打浆度是制浆过程的控制指标，打浆度达到一定值时才允许进入后续流程。

烟草原料中含有相当丰富的果胶，果胶在烟草原料中沉积于初生细胞壁和细胞间层，通常与纤维素、半纤维素、木质素等呈相互交联形态，是组织内部细胞的支撑物质，使各种细胞组织结构更加坚硬，维持组织固有形态。果胶对制浆过程的影响主要在如下三个方面：其一，果胶会增加烟草浆料中纤维的结合强度，降低原料制浆过程中纤维的分散，不利于提高纤维得率；其二，制浆后，果胶仍然会附着在纤维及束状纤维上，维持纤维固有形态，不利于提高纤维卷曲率；其三，果胶有较高的吸水润涨特性及弹性，在制浆过程中产生润滑效应，这对于实现高浓制浆浆料的分丝纤维化、低浓制浆的纤维切断是非常不利的，整体上限制了烟草浆料打浆度的提升。对于果胶所导致的上述问题，普遍的解决方式是在制浆前加入果胶酶，但是，这种方式所制得烟草浆料的纤维得率、纤维卷曲率及打浆度仍然较低。

因此，目前亟需一种提高烟草浆料的纤维得率、纤维卷曲率和打浆度的用于造纸法再造烟叶的制浆方法。

发明内容

本发明目的之一为提供一种用于再造烟叶的制浆方法，其通过特定的磨浆及酶解步骤促进了烟草浆料的纤维分散，提高了烟草浆料的打浆度和纤维卷曲率，降低了烟草浆料的果胶含量。本发明另一目的在于提供一种浆料及其在制备再造烟叶中的应用。本发明又一目的在于提供一种再造烟叶。

为实现上述目的，本发明第一方面涉及一种用于再造烟叶的制浆方法，包括如下步骤：

(1)将烟草原料经过浸提和固液分离得到的固相物，采用高浓盘磨机磨浆，得到浆料，其中，所述固相物中绝干物质的重量含量为15％～21％(例如17％、18％、20％)，高浓盘磨机的磨盘间隙为0.5～1mm(例如0.6mm、0.7mm、0.8mm)；

(2)在pH值3～7(例如4、5、7)及20℃～43℃(优选为22℃～40℃，例如25℃、27℃、30℃、33℃、35℃、38℃)条件下，采用活化后的果胶酶制剂酶解浆料0.5～5h(例如1h、2h、3h、4h)，得到酶解产物，其中，每千克绝干浆料采用的活化后的果胶酶制剂的酶活力为500～6000u(优选为1000～5000u，例如1000u、3000u、5000u)；

(3)将酶解产物采用高浓盘磨机磨浆，高浓盘磨机的磨盘间隙为0.3～0.45mm(例如0.35mm、0.4mm)；

(4)将步骤(3)得到浆料稀释至重量浓度为0.8％～3.5％(例如1％、2％、2.5％、3％)，然后采用低浓精磨机磨浆，低浓精磨机的磨盘间隙为0.1～0.25mm(例如0.15mm、0.2mm)，得到用于再造烟叶的浆料。

本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(2)中，果胶酶制剂通过如下的步骤活化：

将果胶酶制剂在23℃～43℃(优选为22℃～40℃，例如25℃、27℃、30℃、33℃、35℃、38℃)静置10～100min(优选为30～60min，例如20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min)。

本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(2)中，活化前，每毫升果胶酶制剂的酶活力为400～600u，例如450u、500u、550u。

本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(2)中，果胶酶为黑曲霉发酵产生的果胶酶。

本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(2)中，果胶酶制剂的溶剂为水(例如纯净水)或乙酸-乙酸钠缓冲溶液。

本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(2)中，乙酸-乙酸钠缓冲溶液的pH值为3～6，例如4、5、6。

本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(2)中，酶解前，将浆料的重量浓度稀释至5％～10％，例如6％、7％、8％、9％；优选地，采用乙酸-乙酸钠缓冲溶液或水(例如纯净水)稀释；更优选地，乙酸-乙酸钠缓冲溶液的pH值为3～6，例如4、5、6。

本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(4)中，磨浆的时间为1～4min，例如2min、3min。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述制浆方法具有如下的一项或多项特征：

(A)步骤(1)中，烟草原料选自烟梗、碎烟片和烟末；

(B)步骤(1)得到浆料的重量浓度为15％～21％，例如17％、18％、20％；

(C)步骤(1)中，高浓盘磨机磨浆的流量为13～26kg/h，例如15kg/h、17kg/h、19kg/h、20kg/h、22kg/h、24kg/h、25kg/h；

(D)步骤(2)中，活化后的果胶酶制剂的pH值与酶解的pH值相同；优选地，活化后的果胶酶制剂的pH值为3～7，例如4、5、6；

(E)步骤(2)中，采用乙酸-乙酸钠缓冲溶液调节酶解的pH值；

优选地，乙酸-乙酸钠缓冲溶液的pH值为3～6，例如4、5、6；

(F)步骤(2)得到的酶解产物的重量浓度为5％～10％，例如6％、7％、8％、9％；

(G)步骤(3)得到浆料的重量浓度为5％～10％，例如6％、7％、8％、9％；

(H)步骤(3)中，高浓盘磨机磨浆的流量为28～47kg/h，例如30kg/h、32kg/h、35kg/h、37kg/h、39kg/h、40kg/h、41kg/h、42kg/h、43kg/h、45kg/h；

(I)步骤(4)中，采用水(例如纯净水)稀释浆料。

本发明第一方面中，“烟草原料经过浸提和固液分离得到的固相物”是指常规的造纸法再造烟叶制备工艺中，将烟草原料加水浸提，再将浸提后的混合料固液分离，得到固相物的操作；该操作属于所属技术领域的技术人员公知的操作，其操作参数亦被所属技术领域的技术人员所知晓。

本发明第一方面中，高浓盘磨机、低浓精磨机均为所属技术领域的常规设备。

本发明第一方面中，固相物中绝干物质是指将固相物干燥至重量不再减少所得到的物质。

本发明第一方面中，绝干浆料是指将浆料干燥至重量不再减少所得到的物质。

本发明第一方面中，浆料的重量浓度指浆料中绝干浆料的重量含量。

本发明第一方面中，酶解产物的重量浓度指酶解产物中绝干物质的重量含量，其中，绝干物质指酶解产物干燥至重量不再减少所得到的物质。

本发明第二方面涉及一种用于再造烟叶的浆料，其由本发明第一方面所述的制浆方法制得。

本发明第二方面的一些实施方式中，所述浆料的打浆度不低于24.5

本发明第二方面的一些实施方式中，所述浆料的纤维卷曲率不低于8.8％，优选为不低于9.0％，更优选为不低于9.1％、不低于9.2％或不低于9.3％。

本发明第二方面的一些实施方式中，所述浆料的果胶重量含量不高于21.7％，优选为不高于20.7％，更优选为不高于19.7％，进一步优选为不高于17％。

本发明第三方面涉及一种制备再造烟叶的方法，包括本发明第一方面所述的制浆方法中的步骤(1)至(4)。

本发明第四方面涉及一种再造烟叶，其由本发明第三方面所述的方法制得。

本发明第四方面的一些实施方式中，所述再造烟叶为造纸法再造烟叶。

本发明第五方面涉及本发明第二方面所述的浆料在制备再造烟叶中的应用。

本发明第五方面的一些实施方式中，所述再造烟叶为造纸法再造烟叶。

本发明取得的有益效果：

1、本发明方法促进了烟草浆料的纤维分散，提高了纤维得率。

2、本发明方法提高了烟草浆料的打浆度。

3、本发明方法提高了烟草浆料的纤维卷曲率。

4、本发明方法降低了烟草浆料中的果胶含量。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

用于造纸法再造烟叶的制浆方法包括如下步骤：

(1)以烟梗为烟草原料，烟草原料加水浸提后经分离得到固相物，固相物的绝干物质重量含量为18％，将固相物采用高浓盘磨机磨浆，处理流量为20kg/h，磨盘间隙为0.6mm，得到重量浓度为18％的粗浆料；

(2)用pH值为4的乙酸-乙酸钠缓冲溶液溶解黑曲霉发酵产生的果胶酶(购买自上海源叶生物科技有限公司，型号S10007)，得到浓度为500u/ml果胶酶溶液；将果胶酶溶液在27℃条件下放置活化30min，得到活化后的果胶溶液；

(3)按照5000u/kg绝干浆料的酶活力向粗浆料中加入活化后的果胶酶溶液，采用乙酸-乙酸钠缓冲溶液调节酶解体系的pH值为4并调节浓度，在温度为27℃酶解2小时，得到重量浓度为7％的酶解产物；

(4)将酶解产物采用高浓盘磨机磨浆，处理流量为37kg/h，磨盘间隙0.4mm，得到重量浓度为7％的浆料；

(5)采用清水将浆料的重量浓度稀释至2.5％，然后采用低浓精浆机磨浆3分钟，磨盘间隙为0.2mm，得到最终的浆料1。

步骤(3)中，按照3000u/kg绝干浆料的酶活力向粗浆料中加入活化后的果胶酶溶液，其余与实施例1相同，得到最终的浆料2。

步骤(3)中，按照1000u/kg绝干浆料的酶活力向粗浆料中加入活化后的果胶酶溶液，其余与实施例1相同，得到最终的浆料3。

将实施例1步骤(2)-(3)中的pH值调为5，其余与实施例1相同，得到最终的浆料4。

将实施例2步骤(2)-(3)中的pH值调为5，其余与实施例2相同，得到最终的浆料5。

将实施例3步骤(2)-(3)中的pH值调为5，其余与实施例3相同，得到最终的浆料6。

用于造纸法再造烟叶的制浆方法包括如下步骤：

(1)以烟梗为烟草原料，烟草原料加水浸提后经分离得到绝干物质重量含量为18％的固相物，将固相物采用高浓盘磨机磨浆，处理流量为20kg/h，磨盘间隙为0.6mm，得到重量浓度为18％的粗浆料；

(2)用清水(pH值为7)溶解黑曲霉发酵产生的果胶酶(购买自上海源叶生物科技有限公司，型号S10007)，得到浓度为500u/ml果胶酶溶液；将果胶酶溶液在27℃条件下放置活化30min，得到活化后的果胶溶液；

(3)按照5000u/kg绝干浆料的酶活力向粗浆料中加入活化后的果胶酶溶液并用清水调节浓度，保持pH值为7、温度为27℃酶解2小时，得到重量浓度为7％的酶解产物；

(4)将酶解产物采用高浓盘磨机磨浆，处理流量为37kg/h，磨盘间隙0.4mm，得到重量浓度为7％的浆料；

(5)采用清水将浆料的重量浓度稀释至2.5％，然后采用低浓精浆机磨浆3分钟，磨盘间隙为0.2mm，得到最终的浆料7。

步骤(3)中，按照3000u/kg绝干浆料的酶活力向粗浆料中加入活化后的果胶酶溶液，其余与实施例7相同，得到最终的浆料8。

步骤(3)中，按照1000u/kg绝干浆料的酶活力向粗浆料中加入活化后的果胶酶溶液，其余与实施例7相同，得到最终的浆料9。

省略实施例1的步骤(2)-(3)，将步骤(1)得到的粗浆料直接用于步骤(4)的磨浆，其余与实施例1相同，得到最终的浆料A。

省略实施例1的步骤(2)-(3)，将步骤(1)得到的粗浆料直接用于步骤(4)的磨浆，并且，将步骤(5)的磨浆时间延长至5分钟，其余与实施例1相同，得到最终的浆料B。

将实施例1步骤(1)中的高浓盘磨机磨浆替换为用搓丝机搓丝，其余步骤与实施例1相同，得到最终的浆料C。

(1)以烟梗为烟草原料，烟草原料加水浸提后经分离得到固相物，固相物的绝干物质重量含量为18％，将固相物采用高浓盘磨机磨浆，处理流量为20kg/h，磨盘间隙为0.6mm，得到重量浓度为18％的粗浆料；

(2)将粗浆料用清水调节重量浓度为7％，采用高浓盘磨机磨浆，处理流量为37kg/h，磨盘间隙0.4mm，得到浓度为7％的浆料；

(3)用pH值为4的乙酸-乙酸钠缓冲溶液溶解黑曲霉发酵产生的果胶酶(购买自上海源叶生物科技有限公司，型号S10007)，得到浓度为500u/ml果胶酶溶液；将果胶酶溶液在27℃条件下放置活化30min，得到活化后的果胶溶液；

(4)按照为5000u/kg绝干浆料的酶活力向步骤(2)得到的浆料中加入活化后的果胶酶溶液，采用乙酸-乙酸钠缓冲溶液调节酶解体系的pH值为4，在温度为27℃酶解2小时，得到酶解产物；

(5)采用清水将酶解产物的重量浓度稀释至2.5％，然后采用低浓精浆机磨浆3分钟，磨盘间隙为0.2mm，得到最终的浆料D。

分别取40ml的浆料1-9和浆料A、C、D置于不同的1L容量瓶中，加水定容混匀，得到重量浓度相同的浆料溶液，采用纤维分析仪(MORFI COMPACT，法国Techpap公司)检测1L各浆料溶液中的纤维数量。按照YC/T346-2010《烟草及烟草制品果胶的测定—离子色谱法》测定浆料1-9和浆料A、C、D中的果胶含量。结果见表1。

表1各浆料溶液中的纤维数量及各浆料的果胶含量

由表1可知，与对比例1、3、4的方法相比，本发明方法制得的浆料中纤维数量更多、果胶含量更低。其中，本发明实施例中，采用pH值为4酶解条件所制得浆料中的纤维数量最多、果胶含量最低。

采用肖伯尔打浆度测定仪测定浆料1-9和浆料B-D的打浆度，结果见表2。

表2各浆料的打浆度

由表2可知，与对比例2、3、4的方法相比，本发明方法制得浆料的打浆度更高；其中，本发明采用pH值为4的酶解条件所制得浆料的打浆度最高。

采用纤维分析仪(MORFI COMPACT，法国Techpap公司)测定浆料1-9和浆料A、C、D的纤维卷曲率，结果见表3。

表3各浆料的纤维卷曲率

由表3可知，与对比例1、3、4的方法相比，本发明方法制得浆料的纤维卷曲率更高。其中，在本发明实施例中，采用pH值为4酶解条件所制浆料的纤维卷曲率最高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。