[发明专利]一种梗丝低温干燥加工工艺

说明书

技术领域：

本发明属烟草生产加工过程中，对切后梗丝进行干燥脱水加工的工艺技术和方法，尤其涉及采用低温对梗丝进行干燥脱水加工的工艺技术。

技术背景：

烟梗是烟叶的粗硬叶脉，约占叶重25％～30％，烟梗的主要成分是木质纤维素，目前烟草行业卷烟加工厂一般是将其经过一系列处理工艺处理后切成厚度为0.1～0.2mm的梗丝，作为卷烟配方的一个组分掺配到烟丝中使用，主要起到改善烟支燃烧性、降低卷烟烟气焦油、一氧化碳等有害成分和降低卷烟生产成本的重要作用。

现在行业内普遍采用的梗丝加工处理工艺主要流程如下：

烟梗备料→水洗梗→贮梗→蒸梗→压梗→切梗丝→加料→膨胀与干燥→风选→加香→贮梗丝。

经过贮存后的烟梗含水率一般为11～12%，组织结构紧密僵硬，无法满足后续加工的需要。要将烟梗切为厚度为0.1～0.2mm的梗丝，通常的做法是将烟梗经过润梗、蒸梗等工艺将烟梗水分提高到30%以上，使烟梗变软后切丝，切后梗丝再经过加料等工艺处理，水分达到了32～35%左右，但这样的梗丝无法直接使用，必须经过干燥脱水处理，去除梗丝中多余的水分，使梗丝水分降低到12～13%时才能掺配使用。

目前，世界各国烟草工业企业的卷烟厂采用的梗丝膨胀与干燥技术主要是“高温膨胀+干燥”的方式，其原理是将水分为32～35%左右的梗丝通过快速升温，使梗丝组织细胞内和细胞壁之间的水快速汽化，使梗丝细胞膨胀，体积变大，然后再将梗丝送入干燥设备中，用高温热空气或经过高温热传导的方式快速去除梗丝中的多余水分，以到达在降低梗丝水分的同时，使梗丝体积膨胀变大，提高梗丝填充值的目的。常用的膨胀设备有高温加湿隧道（HT）、文氏管式梗丝膨胀机（闪蒸）和螺旋蒸梗机三种，梗丝干燥设备有滚筒式烘丝机、隧道式热风干燥机、管道式气流烘丝机等三种不同形式的设备。

不管是采用上述何种工艺设备加工，其工艺设备原理都要使梗丝经过“高温膨胀”阶段。此阶段主要是在密封或半密封设备环境中使用温度≥140℃的饱和蒸汽直接加热梗丝，使梗丝温度快速升高，进一步增加梗丝水分并使梗丝细胞内部的水快速汽化，达到使梗丝细胞恢复到其鲜活状态下的细胞大小，以实现快速膨胀的目的；膨胀后的梗丝迅速送入后续干燥设备，通过使用温度≥130℃的热空气加热梗丝，使梗丝进一步脱水定型并将水分降低到12～14%。通过膨胀与干燥加工处理，使梗丝既满足了水分的使用要求，又获得了较高的膨胀率。

从目前所普遍采用的梗丝“高温膨胀与干燥”处理工艺与卷烟加工工艺技术综合分析，“高温膨胀与干燥”主要存在以下不足：

一是对加工后的梗丝质量存在一定程度的不利影响。由于烟草中的水分主要以结合水，吸附水和自由水三种形态存在。在干燥过程中，首先是细胞表面的自由水分蒸发，其次是烟草表层结合水蒸发一部分，含水率降至纤维饱和点以下，之后，由于细胞内部水多于表层水形成内高外低的含水梯度，导致内部水分向表层移动以实现逐步蒸发干燥。如果干燥过程采用“瞬间高温”的形式，会导致烟草表层水分蒸发速度过快，造成内部含水率与表层含水率差异过大，使内部水分向表层移动途径中断，容易产生“外焦里嫩”现象，使干燥后的梗丝变得较为硬脆，梗丝在后续经历的输送、掺入烟丝中经卷烟机供丝系统、成型系统等一系列机械外力的作用下，容易造碎，制约了梗丝在卷烟中的有效利用。高温干燥还容易导致干燥后的梗丝出现焦枯、焦糊等不良气息，对卷烟的感官质量产生不利影响。由于高温干燥存在的不足，在一定程度上制约着梗丝的加工质量和利用价值的进一步提升。

二是对卷烟产品质量的稳定性控制存在一定的不利影响。由于烟梗是圆柱体，切出的梗丝按上述“高温膨胀与干燥”工艺处理后，基本是成较大的圆片状或长椭圆片状梗丝，与叶丝的丝状形态形成较大的差别，导致梗丝在与烟丝混配和供丝卷制过程中，在风力及部分机械力的作用下，梗丝与叶丝组分掺配均匀性较差，对卷烟产品的物理及感官质量稳定性造成不利影响。为解决这个问题，有的企业在加工过程中通过压梗工艺将烟梗压成厚度＜1mm的梗片后再切成厚度为0.1mm左右的梗丝使梗丝尽量成丝状，采用“薄压薄切”工艺进行加工，但由于过度压梗和较薄的切梗丝控制使烟梗纤维组织结构损坏严重，经过膨胀与干燥后梗丝在后续加工过程中极容易造碎，有效利用率较低。

发明的内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种梗丝低温干燥加工方法，可使片状梗丝充分收缩卷曲成丝状，获得较高的填充性能，提高梗丝与烟丝的混配均匀性，降低梗丝在后续加工过程中的造碎比例，改善卷烟的感官质量。