膜技術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:試驗通過超濾膜(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，對處理前后的萃取液的物化指標及感官品質進行檢測和評價。結果表明:萃取液經過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%;感官評價的結果表明凈化后的樣品感官品質得到了提升。

關鍵詞:膜技術;凈化;降焦減害;感官品質

目前，在國內造紙法再造煙葉的生產工藝中，煙梗、煙末萃取液主要采用傳統的過濾方式，如矩形篩和離心機等進行凈化處理，液體中懸浮的細小顆粒物和溶解性大分子物質不能有效去除。萃取液凈化效果不佳會增加蒸發濃縮過程中蒸發器結垢傾向。更重要的是，萃取液中含有的細小顆粒不溶物、果膠、蛋白質等大分子物質會影響萃取液的質量，從而影響再造煙葉時焦油和CO的釋放量，以及再造煙葉的感官品質。由于膜分離技術兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節能、環保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征。因此，已廣泛應用于食品、醫藥、生物、環保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領域［1－5］，產生了巨大的經濟效益和社會效益，已成為當今分離科學最重要的方法之一。一些專家和學者對膜技術在再造煙葉行業的應用也進行了研究［6，7］。本文旨在通過膜分離技術對煙草原料萃取液進行分離和凈化，降低萃取液中不溶物、果膠、蛋白質等大分子物質的含量，以提高再造煙葉產品的感官質量，并對其降焦減害的效果進行研究。

1材料與方法

1．1材料

1)50kg萃取液(取樣于再造煙葉生產線)；2)生產線為梗末分開萃取，梗線萃取工藝參數浸泡溫度:62℃、浸泡時間40min、浸泡濃度為8%，末線萃取工藝參數浸泡溫度:60℃、浸泡時間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)，萃取液已在生產線上經過矩形篩及離心機初步凈化。

1．2實驗儀器

超濾膜(材料為聚砜，E－MEM提供);烘箱(德國賓德公司);電子天平(梅特勒公司);AA3連續流動分析儀(德國Seal公司);離子色譜(美國黛安公司);氣相色譜(美國熱電公司);吸煙機(德國勃哈特公司);旋轉式蒸發儀(博勒飛公司)。

1．3方法

1．4樣品的制備

取萃取液，通過旋轉蒸發儀制得濃度為40%的濃縮液，取液體樣品用于果膠質、煙堿、總氮的檢測，再取部分濃縮液利用實驗室涂布機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檢測以及感官質量評價。

1．5檢測方法

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

1．5．2常規化學成分YC/T160－2002《煙草及煙草制品總植物堿的測定連續流動法》;YC/T161－2002《煙草及煙草制品總氮的測定連續流動法》;YC/T346－2010《煙草及煙草制品果膠的測定離子色譜法》;YC/T185－2004《卷煙側流煙氣中焦油和煙堿的測定》。

1．5．3感官質量評價YC/T498－2014《再造煙葉(造紙法)感官評價方法》

2結果與討論

2．1萃取液不溶物含量

2．2濃縮液常規化學檢測

2．3煙支常規化學檢測

2．4煙支感官質量評價

3結束語

梗末混合萃取液經過超濾膜裝置處理后，能有效地去除生產線中用篩網及離心機不易去除的懸浮顆粒物，保證了生產線上濃縮工藝中蒸發器的良好使用。同時其總氮含量及果膠質含量明顯減少，降低了樣品制成的煙支CO、焦油量，達到了降焦減害的效果。試驗也發現保證煙支香氣的煙堿類物質含量變化較小，感官評價可以看出樣品通過超濾膜裝置處理并為對煙支香氣有較大影響。

參考文獻:

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［2］馬利華，秦衛東，陳學紅，等．膜技術分離純化牛蒡多糖的研究［J］．食品工業科技，2009，30(1):231－234．

［3］馬鶯，董晶瑩，Jean－LouisMaubois．膜技術在乳品工業中的應用［J］．食品科學，2010，31(17):402－409．

［4］王振亞，王三兵．超濾分離技術在水處理中的應用［J］．廣東化工，2012，39(9):118－119．

［5］盧琦，彭東明，莫敏，等．膜分離技術及其在中草藥研究中的應用［J］．應用化工，2012，41(7):1258－1260．

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［7］周國華，萬端極，張學軍，等．膜技術處理煙草薄片抄造廢水研究［J］．化學工程師，2009，23(5):31－33．

［8］楊彥明，唐自文，付宇，等．造紙法再造煙葉浸取工藝研究［J］．應用化工，2009，38(3):425－428．

［9］韓富根．煙草化學［M］．北京:中國農業出版社，2010．

［10］王瑞新，楊素勤．煙草化學品質分析法［M］．鄭州:河南科學技術出版社，1999.

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任公司