论文部分内容阅读
造纸法再造烟叶是生产卷烟制品的一种重要原料，不仅可以充分利用烟草资源和降低卷烟成本，还能有效地降低卷烟焦油释放量，提高卷烟吸食安全性。目前造纸法再造烟叶萃取工艺中有20-25％的水溶物被损失，导致再造烟叶感官质量木质气及燃烧纤维气息远大于原料，烟草特有的香味、吃味大幅减少。为了提高造纸法再造烟叶萃取效率、改善产品内在品质，本论文对造纸法再造烟叶生产萃取工艺及其主要成分转移规律进行研究，具体内容如下: 1.为了优化造纸法再造烟叶改良两步法中烟梗萃取工艺，利用中心组合设计安排实验，分别以烟梗总萃取率、烟梗总糖转移率、烟梗烟碱转移率为响应值，进行多元回归拟合，得到二次多项回归模型;然后此基础上，以烟梗总萃取率、烟梗总糖转移率、烟梗烟碱转移率为目标，采用多目标优化得到烟梗萃取工艺参数。结果表明:所建立的数学模型拟合度高，可用于对再造烟叶原料萃取工艺进行优化和预测;多目标优化得到的最优工艺条件为:55.15℃、48.09min、液料比9.00，在此条件下烟梗中的总水溶物、总糖、烟碱的萃取效率分别为:73.13％、77.31％、78.66％;在同一萃取条件下，烟梗总水溶物萃取效率最低，烟梗烟碱萃取效率最高;在不同萃取条件下，影响因素次序为:液料比＞萃取时间＞萃取温度。 2.为了优化造纸法再造烟叶改良两步法中烟叶碎片萃取工艺，利用中心组合设计安排实验，分别以烟叶碎片总萃取率、烟叶碎片总糖转移率、烟叶碎片烟碱转移率为响应值，进行多元回归拟合，得到二次多项回归模型;然后此基础上，以烟叶碎片的总萃取率、总糖转移率、烟碱转移率为目标，采用多目标优化得到烟叶碎片萃取工艺参数。结果表明:响应面法所建立的数学模型拟合度高，可用于对再造烟叶碎片原料的萃取工艺进行优化和预测;多目标优化得到的最优工艺条件为:54.71℃、24.49min、液料比11.2，在此条件下烟叶碎片中的总水溶物、总糖、烟碱的萃取效率分别为:79.54％、87.83％、89.33％;在同一萃取条件下，烟叶碎片总水溶物萃取效率最低，烟叶碎片烟碱萃取效率最高;在不同萃取条件下，影响因素次序为:液料比＞萃取时间＞萃取温度。 3.为了优化造纸法再造烟叶两步法萃取工艺，在以上多目标优化基础上，实验室条件下模拟工业生产中三级逆流萃取过程，测定萃取液相对密度，计算总萃取率，然后测定萃取后不溶物中总糖和烟碱含量，计算其转移率，分析萃取过程中化学成分转移规律。结果表明:在最优工艺条件下，烟梗、烟叶以及烟梗和烟叶按质量比为4∶6混合的样品总水溶物萃取效率分别为81.07％、86.28％、85.72％，萃取液相对密度可分别为1.0569、1.0479、1.0412;烟梗、烟叶碎片及烟梗和烟叶碎片混合样品总糖转移率分别为:82.70％、93.18％、82.51％，样品烟碱转移率分别为:88.72％、91.86％、84.21％。 4.为了探索超声萃取对造纸法再造烟叶两步法工艺过程影响，分别以样品总萃取率、总糖转移率、烟碱转移率为目标值，采用单因素实验和正交设计优化超声萃取工艺，并分析萃取过程中化学成分转移规律。结果表明:样品总水溶物、总糖、烟碱最优工艺条件下萃取效率分别为:75.50％、80.24％、73.49％。总糖萃取效率最高，总水溶物的萃取效率最小。