一種煙草提取物及其制備方法與它的用圖
【專利說明】一種煙草提取物及其制備方法與它的用途 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煙草加工技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種煙草提取物的制備方 法，還涉及根據(jù)所述制備方法得到的煙草提取物，以及所述煙草提取物在生產(chǎn)煙草薄片中 的用途。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 煙草是茄科類草本植物，煙草屬，有60多個品種，煙葉主要含有以重量計1~3%煙 堿、5~15%蛋白質(zhì)、11 %纖維素、20%半纖維素、12~16%有機(jī)酸、2~7%脂肪、0.52~ 2.61 %多元酸單寧質(zhì)、12%果膠和灰分10%。煙葉直接應(yīng)用到卷煙生產(chǎn)中，不僅煙葉原料成 本高，且不利于降焦減害。因此，20世紀(jì)50年代，煙草薄片工藝技術(shù)興起，將煙草薄片以一定 比例摻入到卷煙生產(chǎn)中，不僅可以降低卷煙成本、節(jié)約原料，而且能提高卷煙的填充能力和 燃燒性，同時可以改變煙支的煙氣組分，降低焦油量，從而改變卷煙內(nèi)在品質(zhì)。
[0003] 目前成熟煙草薄片的生產(chǎn)工藝主要是采用造紙法，即將煙草物料用水浸泡萃取， 經(jīng)壓榨將煙草水溶性物與煙草纖維等不溶物進(jìn)行固液分離，所得固體再經(jīng)抄紙制成纖維薄 片片基，所得液體再經(jīng)濃縮制成煙草水溶性物濃縮液，經(jīng)過加入其它調(diào)香物質(zhì)后浸涂或噴 涂到薄片片基上，最后經(jīng)干燥、分切制得煙草薄片。煙草薄片生產(chǎn)的主要原料是整個卷煙生 產(chǎn)過程中廢棄的煙梗、煙末、低次煙葉、煙草碎片等，提取工藝主要有水提法、醇提法等，不 管采用哪種提取方法，最終都會產(chǎn)生廢水，而廢水中含有一定有效成分，直接處理不僅造成 浪費，而且會加大污水處理壓力。
[0004] 本發(fā)明人為了解決上述問題，經(jīng)過多次試驗，研制出針對煙草薄片生產(chǎn)過程中的 廢水的處理技術(shù)，不僅可以減輕廢水處理的壓力，更可以以廢水為原材料制備一種新型的 煙草提取物，所述煙草提取物可以回用于煙草薄片生產(chǎn)。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005] [要解決的技術(shù)問題]
[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種利用廢棄煙梗液制備煙草提取物的方法。
[0007] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種煙草提取物。
[0008] 本發(fā)明的另一個目的是提供所述煙草提取物的用途。
[0009] [技術(shù)方案]
[0010] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0011] 本發(fā)明涉及一種煙草提取物的制備方法。所述制備方法的步驟如下：
[0012] (1)濃縮
[0013] 廢棄煙梗液通過過濾除去殘渣，再進(jìn)行真空濃縮，然后向濃縮煙梗液中加入氫氧 化鈉水溶液使其pH值調(diào)節(jié)至10~13,得到一種堿性濃縮液；
[0014] (2)萃取
[0015] 往步驟（1)得到的堿性濃縮液中加入乙酸乙酯或二氯甲烷有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，按 照同樣條件重復(fù)萃取2~4次，分離，萃取液合并，得到一種有機(jī)相；
[0016] (3)反萃取
[0017] 往步驟(2)得到的有機(jī)相中加入檸檬酸水溶液進(jìn)行反萃取，按照同樣條件重復(fù)反 萃取2~4次，分離，反萃取水相合并，得到一種檸檬酸反萃取液；
[0018] (4)制備煙草提取物
[0019] 將步驟(3)得到的檸檬酸反萃取液進(jìn)行真空濃縮，直至濃縮液中的固形物含量為 以重量計54~60%，這樣得到所述的煙草提取物。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟（1)中，將廢棄煙梗液濃縮至原體積的 1/8~1/10〇
[0021 ]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟（1)中，除去殘渣的廢棄煙梗液是在溫 度50~60°C與真空度0.05~0.12MPa的條件下進(jìn)行真空濃縮。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟（1)中，所述氫氧化鈉水溶液的濃度是 以質(zhì)量計10~40%。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟(2)中，所述堿性濃縮液與所述有機(jī)溶 劑的體積比是3~5:1。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟(3)中，所述檸檬酸水溶液的濃度是以 質(zhì)量計4~6%。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟(3)中，檸檬酸水溶液與所述有機(jī)相的 體積比是1:3~5。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟(4)中，所述的檸檬酸反萃取液是在溫 度50~60°C與真空度0.05~0.12MPa的條件下進(jìn)行濃縮的。
[0027] 本發(fā)明還涉及所述制備方法得到的煙草提取物。
[0028] 所述的煙草提取物含有以質(zhì)量計54~60%固形物、10%以上煙堿、0.7~1.0%總 糖、0.3~1.0%還原糖、0.02~0.2%硝酸鹽、0.05~0.8%鉀、0.25%以下氯、0.5~1.0%總 氮與0.1%以下蛋白質(zhì)。
[0029] 本發(fā)明還涉及所述的煙草提取物在生產(chǎn)煙草薄片中的用途。
[0030] 下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
[0031 ]本發(fā)明涉及一種煙草提取物的制備方法。所述制備方法的步驟如下：
[0032] (1)濃縮
[0033] 廢棄煙梗液通過過濾除去殘渣，再進(jìn)行真空濃縮，然后向濃縮煙梗液中加入氫氧 化鈉水溶液使其pH值調(diào)節(jié)至10~13,得到一種堿性濃縮液。
[0034] 造紙法煙草薄片生產(chǎn)的主要原料是整個卷煙生產(chǎn)過程中廢棄的煙梗、煙末、低次 煙葉、煙草碎片等，提取工藝主要是水提法、醇提法等，不管采用哪種提取方法，最終都會產(chǎn) 生廢水。這種廢水既有造紙廢水的共性，例如含有細(xì)小纖維，同時又有煙草廢水色度高、廢 水中含有對微生物生長不利的煙堿等特點，同時造紙法煙草廢水水質(zhì)隨煙葉種類不同和生 產(chǎn)過程波動很大，它的COD cr和BOD5濃度高，富含以多糖為主的糖類和焦油、尼古丁、酚類和 苯環(huán)類物質(zhì)，可生化性尚好，色度較深(呈紅棕色），SS較高，氧化還原電位較高，廢水易腐化 變質(zhì)等。這種廢水如果直接處理不僅造成浪費，而且會加大污水處理壓力。由于這種廢水含 有大量原料碎片、碎渣等雜物，需要在濃縮處理前對這些廢水進(jìn)行過濾除渣。過濾使用的設(shè) 備都是廢水處理技術(shù)領(lǐng)域里通常使用的、在目前市場上廣泛銷售的產(chǎn)品。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，除去殘渣的廢棄煙梗液是在溫度50~60°C與真空度0.05~0.12MPa 的條件下進(jìn)行真空濃縮的。
[0036] 在本發(fā)明中，需要將廢棄煙梗液濃縮至原體積的1/8~1/10。如果廢棄煙梗液濃縮 體積大于1/8，則會消耗更多的萃取相有機(jī)溶劑;如果廢棄煙梗液濃縮體積小于1/10，則萃 取時會產(chǎn)生嚴(yán)重乳化現(xiàn)象，不利于分層。因此，廢棄煙梗液濃縮至原體積的1/8~1/10是合 理的。
[0037]這個步驟在真空濃縮時使用的設(shè)備是目前市場上銷售的產(chǎn)品，例如由上海亞榮生 化儀器廠銷售的產(chǎn)品。
[0038]然后，往濃縮煙梗液中加入氫氧化鈉水溶液使其pH值調(diào)節(jié)至10~13。根據(jù)本發(fā)明， 凡是能夠?qū)⑺鰸饪s煙梗液的PH值調(diào)節(jié)至10~13,同時對本發(fā)明煙草提取物的質(zhì)量沒有負(fù) 面影響的無機(jī)堿都可以用于本發(fā)明，這些無機(jī)堿也都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0039] 在本發(fā)明中，使用氫氧化鈉水溶液將所述濃縮煙梗液的pH值調(diào)整至10~13的主要 目的是使梗液中小分子堿化成游離狀態(tài)，便于有機(jī)溶劑的萃取。如果所述濃縮煙梗液的PH 值調(diào)節(jié)至10以下時，則堿化不充分，萃取率低；如果所述濃縮煙梗液pH值調(diào)節(jié)至13以上時， 則造成浪費，另外堿性太強(qiáng)，有效成分會部分破壞；因此，所述濃縮煙梗液的pH值調(diào)節(jié)至10 ~13是恰當(dāng)?shù)摹?br>[0040] 在調(diào)節(jié)所述濃縮煙梗液的pH值時，使用氫氧化鈉水溶液的濃度是以質(zhì)量計10~ 40%。如果氫氧化鈉水溶液濃度超過其范圍，過低時加入量體積會過大，增加了有機(jī)溶劑用 量，過高時造成局部濃度過高，破壞有效成分。
[0041 ] (2)萃取
[0042]往步驟（1)得到的堿性濃縮液中加入乙酸乙酯或二氯甲烷有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，按 照同樣條件重復(fù)萃取2~4次，分離，萃取液合并，得到一種有機(jī)相。
[0043] 使用有機(jī)溶劑萃取堿性濃縮液的目的是萃取有效成分去除雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，凡 是能夠用于萃取堿性濃縮液，實現(xiàn)其目的，同時對本發(fā)明煙草提取物的質(zhì)量沒有負(fù)面影響 的有機(jī)溶劑都可以用于本發(fā)明，這些有機(jī)溶劑也都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明，在萃取時所述堿性濃縮液與所述有機(jī)溶劑的體積比是3~5:1。如果 堿性濃縮液與有機(jī)溶劑的體積比大于3:1，則萃取不充分;如果堿性濃縮液與有機(jī)溶劑的體 積比小于5:1，則造成有機(jī)溶劑浪費；因此，堿性濃縮液與有機(jī)溶劑的體積比為3~5:1合適 的。
[0045] 這個萃取步驟使用的設(shè)備是化工技術(shù)領(lǐng)域里通常使用的、在目前市場上銷售的產(chǎn) 品。
[0046] (3)反萃取
[0047] 往步驟(2)得到的有機(jī)相中加入檸檬酸水溶液進(jìn)行反萃取，按照同樣條件重復(fù)反 萃取2~4次，分離，反萃取水相合并，得到一種檸檬酸反萃取液。
[0048] 在本發(fā)明中，使用檸檬酸水溶液反萃取的目的是萃取有效成分。根據(jù)本發(fā)明，凡是 能夠用于本發(fā)明反萃取的，同時對本發(fā)明煙草提取物的質(zhì)量沒有負(fù)面影響的有機(jī)酸都可以 用于本發(fā)明，這些有機(jī)酸也都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明，使用檸檬酸水溶液的濃度是以質(zhì)量計4~6%。如果其濃度高于這個 范圍，會造成浪費;如果其濃度低于這個范圍，則會萃取率低。因此，檸檬酸水溶液的濃度為 4~6%是可取的。
[0050] 所述檸檬酸水溶液與所述有機(jī)相的體積比是1:3~5。根據(jù)本發(fā)明，在反萃取時，檸 檬酸水溶液與有機(jī)相的體積比是1:3~5。如果檸檬酸水溶液與有機(jī)相的體積比大于1:3，則 造成浪費，增加濃縮量;如果檸檬酸水溶液與有機(jī)相的體積比小于1:5,則萃取不充分；因 此，檸檬酸水溶液與有機(jī)相的體積比為1:3~5可行的。
[0051] 這個反萃取步驟使用的設(shè)備是萃取步驟使用的設(shè)備，因此這里不再贅述。
[0052] (4)制備煙草提取物
[0053]將步驟(3)得到的檸檬酸反萃取液進(jìn)行真空濃縮，直至濃縮液中的固形物含量為 以重量計54~60%，這樣得到所述的煙草提取物。
[0054]根據(jù)本發(fā)明，所述的檸檬酸反萃取液是在溫度50~60°C與真空度0.05 - 0.12MPa 的條件下進(jìn)行濃縮的。如果濃縮條件超過所述范圍時，濃縮慢，增長了濃縮時間。
[0055] 這個步驟在真空濃縮時使用的設(shè)備是目前市場上銷售的產(chǎn)品。
[0056] 本發(fā)明還涉及所述制備方法得到的煙草提取物。
[0057] 采用國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測了所述煙草提取物。所述的煙草提取物含有以質(zhì)量計54~ 60%固形物、10%以上煙堿、0.7~1.0%總糖、0.3~1.0 %還原糖、0.02~0.2%硝酸鹽、 0.05~0.8%鉀、0.25%以下氯、0.5~1.0%總氮與0.1 %以下蛋白質(zhì)。
[0058]本發(fā)明還涉及所述的煙草提取物在生產(chǎn)煙草薄片中的用途。在生產(chǎn)煙草薄片時， 以常規(guī)的方式與添加量把所述的煙草提取物添加到生產(chǎn)煙草薄片的原料中，生產(chǎn)出煙草薄 片，然后把它加到卷煙生產(chǎn)工藝中生產(chǎn)出合格的卷煙。
[0059][有益效果]
[0060]與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明主要具有以下有益效果：
[0061] 該技術(shù)所需設(shè)備簡單，操作簡易，一