一种提升生物酶发酵后片烟感官品质的装置和方法与流程

本发明涉及卷烟烟叶原料加工领域，尤其涉及提升生物酶发酵后片烟感官品质的方法。

背景技术：

生物酶发酵是提升烟叶品质的有效方法，大量研究表明，通过施加生物酶，如：通过α-淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和蛋白酶等组合处理后（见中国专利200410087655.3；cn110742303a；cn106399277a；cn105054286a等，贵州农业科学，2015,43（1）：35-39页，西南农业学报，2018,31（5）:948-957页等），能够有效降解影响烟叶感官品质的部分大分子化学物质含量（中国烟草科学，2018,39（3）：80-88页等），改善低次烟叶感官抽吸的刺激性，增加香气，改善口感。

现有的片烟生物酶发酵处理工艺流程主要包括切片、松散回潮、贮片、生物酶施加、发酵、灭活等工序，其基本原理是根据烟片的化学物质组成，针对性地将生物酶制剂均匀施加到片烟表面，在适宜温湿度环境条件下，经过一段时间发酵处理，降解片烟中影响其感官质量的一些大分子物质，使其化学成分趋于协调，品质得到提升。

与传统的未采用生物酶处理的片烟相比，现有的生物酶发酵技术虽然能够降低一些影响烟叶品质的大分子物质含量，但生物酶降解大分子化学底物生成的小分子化学物质仍然滞留在片烟表面，而这些小分子化学物质含量过高也会影响烟叶化学成分的协调性。例如：纤维素酶可以将片烟中的纤维素降解为葡萄糖，但生成的葡萄糖仍然存留在片烟表面，然而，当葡萄糖含量过高时，会使得烟叶烟气平淡无味，感官品质降低。

技术实现要素：

本发明的目的正是针对上述不足之处而提出的一种提升生物酶处理后片烟感官品质的装置和方法，该装置和方法能够再生物酶发酵烟叶的基础上，进一步祛除生物酶降解生成的小分子化学物质，显著提升生物酶处理后的烟叶感官品质。

本发明的目的是通过以下方案来实现的：

本发明的提升生物酶发酵后的片烟感官品质的装置，包括多孔网带以及水洗、热风干燥箱体组成，其中多孔网带贯穿水洗、热风干燥箱体设置，用于输送发酵后的烟片物料进行水洗和干燥处理。

所述的水洗、热风干燥箱体分为四段，由箱体和安装在箱体上的两套水洗系统、热风系统组成，其中两套水洗、热风系统相互间隔排列，各系统之间采用隔板分隔。

所述的水洗系统由集水箱、回水泵、回水管、喷头组成，其中集水箱设置在多孔网带的下方，喷头设置在网带的上方，回水泵设置在集水箱的底部，集水箱、回水泵、喷头之间通过回水管连通，以实现水的循环和重复利用，在集水箱底部安装有排水管，可定期排出冲洗烟叶后的部分废水。

所述喷头上连接有补水进水管，该进水管与安装有加热器的保温水箱连通，通过进水管的进水更新循环水，保证冲洗水的温度和纯净度。

所述的热风系统包括进风管、蒸汽换热器、布风板、排潮系统和回风管，其中进风管、蒸汽换热器、布风板设置在烟片输送网带下方，排潮系统和回风管设置在输送网带上方的箱体顶部，并通过回风管实现热风的循环利用。

本发明的用于提升生物发酵后的片烟感官品质的方法，是通过对发酵后的片烟采用温水水洗、热风干燥方式，祛除烟叶表面经过生物酶解产生的小分子化学物质。具体包括以下步骤：

（1）将生物酶发酵后的片烟通过多孔网带输送至水洗系统进行第一次水洗，水洗时间为3-5min，水温为30-45℃，通过一定时间段内连续地冲洗，祛除烟叶表面经过生物酶解产生的小分子化学物质；

（2）将第一次水洗后的片烟输送至热风系统进行干燥，热风风温为100-130℃。通过热风干燥，一方面可以降低片烟含水率，另一方面通过自下而上的热风冲击，将水洗后的片烟原料均匀混合，利于第二次水洗，以进一步祛除片烟中的小分子化学物质；

（3）将干燥和混合均匀后的烟叶输送至水洗系统进行第二次水洗，水洗时间为2-3min，水温为30-45℃；

（4）将第二次水洗后的烟叶输送至热风系统再次干燥，热风温度为110-150℃，通过第二次干燥，将水洗后的片烟含水率降低至18%-22%范围内，以满足后续工序处理的要求。

本发明相比现有的片烟生物酶发酵技术，能够通过水洗和干燥，快速祛除生物酶降解片烟生成的小分子化学物质，提升片烟化学成分协调性，进一步改善片烟感官品质，提升其使用价值。

附图说明

图1为本发明的片烟水洗干燥装置结构示意图。

图1中：1.入料口；2.电机；3.多孔网带；4.箱体；5.回水管；6.喷头；7.进水管；8.止回阀；9.保温水箱；10.加热器；11.排潮系统；12.回风管；13.出料口；14.隔板；15.进风管；16.蒸汽换热器；17.布风板；18.排水管；19.集水箱；20.回水泵。

具体实施方式

本发明以下结合附图和实施例，对提升生物酶处理后片烟感官品质的装置和方法做进一步描述：

如图1所示：一种提升生物酶发酵后的片烟感官品质的装置，包括多孔网带3以及水洗、热风干燥箱体，其中多孔网带3贯穿水洗、热风干燥箱体设置，用于输送烟片物料进行水洗和干燥处理；所述的水洗、热风干燥箱体分为四段，由箱体4和安装在箱体4上的两套水洗系统、热风系统组成，其中两套水洗、热风系统相互间隔排列，各系统之间采用隔板14分隔。

更具体的说，本装置由多孔网带3以及水洗、热风干燥箱体组成，其中多孔网带3横穿过水洗、热风干燥箱体，在电机2驱动下，经入料口1落下的物料输送至水洗和干燥系统处理后，再由出料口13输出。

所述的水洗系统主要由集水箱19、回水泵20、回水管5、喷头6组成，其中集水箱19固定在多孔网带3下方，喷头6固定在网带3的上方，回水泵20设置在集水箱19的底部，集水箱19、回水泵20、喷头6之间通过回水管5连接，以实现水的循环与重复利用。

所述喷头6上连接有补水进水管7，并与安装有加热器10的保温水箱9连接，以更新循环水，保证冲洗水的温度和纯净度，同时为防止回水管5中的水流入保温水箱9，在进水管7上安装有止回阀8。

所述的集水箱19底部安装有排水管18，以定期排出冲洗烟叶后的部分废水。

所述的热风系统包括进风管15、蒸汽换热器16、布风板17、排潮系统11和回风管12。其中进风管15、蒸汽换热器16、布风板17设置在烟片输送网带3下方；排潮系统11设置在输送网带3上方的箱体顶部，并通过回风管12实现热风的循环利用。

本发明用于提升生物酶发酵后的片烟感官品质的方法，具体包括以下步骤：

（1）将生物酶发酵后的片烟通过多孔网带输送至水洗系统进行第一次水洗，水洗时间为3-5min，水温为30-45℃，通过一定时间段内连续地冲洗，祛除烟叶表面经过生物酶解产生的小分子化学物质。

（2）将第一次水洗后的片烟输送至热风系统进行干燥，热风风温为100-130℃。通过热风干燥，一方面可以降低片烟含水率，另一方面通过自下而上的热风冲击，将水洗后的片烟原料均匀混合，利于第二次水洗，以进一步祛除片烟中的小分子化学物质。

（3）将干燥和混合均匀后的烟叶输送至水洗系统进行第二次水洗，水洗时间为2-3min，水温为30-45℃。

（4）将第二次水洗后的烟叶输送至热风系统再次干燥，热风温度为110-150℃，通过第二次干燥，将水洗后的片烟含水率降低至18%-22%范围内，以满足后续工序处理的要求。

实施例1

国内某卷烟工业企业库存的2016年河南洛阳烟叶，等级x4f，分别采用两种方法对其进行处理，一种是采用现有的生物酶发酵技术进行处理；另一种是在现有的生物酶发酵技术的基础上，采用本发明的装置和方法处理。具体过程如下：

方法一：将2016年河南洛阳片烟依次经过切片、松散回潮、贮片、生物酶施加、发酵和灭活等现有的生物酶发酵技术处理，施加的生物酶是由纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶等组成复合酶。

方法二：

（1）将2016年河南洛阳片烟首先依次经过切片、松散回潮、贮片、生物酶施加和发酵等现有的生物酶发酵工序处理（施加的生物酶种类与方法一相同），再通过多孔网带输送至本发明的水洗系统进行第一次水洗，水洗时间为4min，水温为38℃，通过连续冲洗，祛除烟叶表面经过生物酶解产生的葡萄糖、麦芽糖、氨基酸小分子化学物质。

（2）将第一次水洗后的片烟输送至热风系统进行干燥，热风风温设定为130℃。通过热风干燥，第一次水洗后的片烟含水率明显降低，同时片烟原料也进一步混合均匀。

（3）将第一次干燥后的片烟输送至水洗系统进行第二次水洗，水洗时间为2min，水温为40℃。

（4）将第二次水洗后的片烟输送至热风系统再次干燥，热风温度为140℃，经过第二次干燥后的片烟含水率降低至19%，输送至后续灭活工序进行处理。

由11位烟草感官评吸员组成评价小组，对两种方法处理前后的2016年河南洛阳x4f烟叶进行感官评吸，结果表明（表1），与未经过生物酶处理的片烟样品相比，经过两种方法处理后的片烟样品感官品质均得到改善，香气质、香气量、杂气、余味等感官评价指标得分均提高；两种方法相比较，本发明方法处理的片烟样品香气质、香气量、杂气、余味、刺激性等得分明显高于现有的生物酶发酵技术，烟叶感官品质得到进一步提升。

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实施例2

国内某卷烟工业企业库存的2015年黑龙江绥化片烟，等级b4f，分别采用两种方法对进行处理，一种是采用现有的生物酶发酵技术进行处理；另一种是在现有的生物酶发酵技术的基础上，采用本发明的装置和方法处理。具体过程如下：

方法一：将2015年黑龙江绥化片烟依次经过切片、松散回潮、贮片、生物酶施加、发酵和灭活等现有的生物酶发酵技术处理，施加的生物酶为纤维素酶。

方法二：

（1）将2015年辽宁丹东片烟首先依次经过切片、松散回潮、贮片、生物酶施加和发酵等现有的生物酶发酵工序处理（施加的生物酶种类与方法一相同），再通过多孔网带输送至水洗系统进行第一次水洗，水洗时间为3min，水温为40℃。

（2）将第一次水洗后的片烟输送至热风系统进行干燥，热风风温设定为115℃。

（3）将第一次热风干燥后的片烟输送至水洗系统进行第二次水洗，水洗时间为2min，水温为40℃。

（4）将第二次水洗后的片烟输送至热风系统再次干燥，热风温度为140℃，经过第二次干燥后的片烟含水率降低至19%，输送至后续灭活工序进行处理。

测定和比较两种方法处理后的片烟纤维素和葡萄糖含量，结果表明，经过本发明处理后的片烟纤维素含量与现有的生物酶发酵技术处理后的片烟差异不明显，但葡萄糖含量显著降低了24%，说明通过本发明的水洗处理，有效祛除了生物酶降解纤维素产生的小分子水溶性葡萄糖。

由13位烟草感官评吸员组成评价小组，对两种方法处理后的片烟感官品质进行评吸，结果表明，本发明方法处理的片烟样品木质气明显减弱，烟气厚实感提升，口腔舒适感得到改善。

实施例3

国内某卷烟工业企业库存的2018年湖南邵阳片烟，等级c4f，感官评价结果明，其枯焦气、木质气等杂气明显，口腔刺激大，有残留。采用现有的生物酶发酵技术处理后，其枯焦气、木质气稍有减弱，口腔刺激也减小，但烟气趋于平淡，为进一步提高其品质，在现有的生物酶发酵技术的基础上，采用本发明的装置和方法处理，具体过程如下：

（1）将2018年湖南邵阳片烟首先依次经过切片、松散回潮、贮片、生物酶施加和发酵等现有的生物酶发酵工序处理，施加的生物酶包括纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等。

采用多孔网将生物酶处理后的片烟带输送至本发明的水洗系统进行水洗，水洗时间为4min，水温为45℃。

（2）将第一次水洗后的片烟输送至热风系统进行干燥，热风风温为110℃。

（3）将第一次干燥后的片烟输送至水洗系统进行第二次水洗，水洗时间为2min，水温为45℃。

（4）将第二次水洗后的片烟输送至热风系统再次干燥，热风温度为135℃，将其含水率降低至21%后，输送至后续工序进行处理。

由9位烟草感官评吸员组成评价小组，对本发明处理后的片烟样品进行感官评吸，结果表明，与现有生物酶发酵技术处理的片烟样品相比，本发明方法处理的片烟样品香气得到改善，烟气透发性提升，感官品质得到改善。