本發(fā)明屬于卷煙技術領域，具體涉及一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法及其應用。
背景技術：
隨著中國煙草工業(yè)的快速發(fā)展，大品牌的形成，卷煙降焦減害的要求，以及煙草品類的進一步完善，對高品質煙用香精香料的需求也在與日俱增。通常根據(jù)香料的來源，可將其分為天然香料和合成香料兩大類，目前已知天然香料有3000多種，合成香料更多達7000余種，并且新的品種還在不斷涌現(xiàn)。其中，從煙葉本源出發(fā)開發(fā)的香料一直被認為是與煙氣的協(xié)調性最好的一類產(chǎn)品。
用生物酶陳化煙葉在很早之前就有相關的研究探索，發(fā)現(xiàn)酶能夠迅速對煙葉中的一些成分進行發(fā)酵、陳化，加速美拉德反應的進行，使煙葉的抽吸品質在短時間內就有較大幅度的提升。另外也有一些針對陳化好的煙葉再進行深度發(fā)酵，提取其有效成分的方法，以進一步減少發(fā)酵過程中產(chǎn)生的對煙氣不利的負面影響物質。這一類方法比較好地利用了煙葉的發(fā)酵香，提升了卷煙的香氣質和香氣量；但這一過程比較消耗煙葉，在提取發(fā)酵香后，殘渣基本全部廢棄，無法回收再利用，造成了極大的浪費。因此如何克服現(xiàn)有技術的不足是目前卷煙技術領域亟需解決的問題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法及其應用，該方法是在發(fā)酵提取煙葉發(fā)酵香后，利用其廢棄的殘渣進行制造濾棒絲束添加劑。這類殘渣內的纖維由于其經(jīng)過了發(fā)酵的過程，纖維組成和結構都發(fā)生了很大的變化，最顯著的是短纖維含量增大，能夠提高濾棒的截留效率；纖維結構也變得疏松，有利于降低濾棒吸阻。這種濾棒添加劑的加入能夠在滿足相同吸阻和截留效率的前提下，有效降低濾棒成本。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：
一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法，包括如下步驟：
步驟（1），將提取發(fā)酵香后的剩余殘渣依次用體積分數(shù)75%的乙醇、水清洗；用體積分數(shù)75%的乙醇對殘渣進行清洗時，至少清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1-1:1.5；用水對殘渣進行清洗時，至少清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1-1:1.5；
步驟（2），將經(jīng)步驟（1）清洗后的殘渣放入密閉反應器中，加入真菌，在溫度為40-65℃、濕度為60-95%的條件下，發(fā)酵5-10天，得到發(fā)酵物料；其中，真菌的加入質量為清洗后的殘渣的質量的0.1%-1%；
發(fā)酵過程中，每2天對密閉反應器的進行滾動一次，每次滾動至密閉反應器內所有物質混合均勻；
步驟（3），將步驟（2）得到的發(fā)酵物料用水清洗至少3次，每次所用的水與殘渣的體積比為1:1-1:1.5，之后進行固液分離，對得到的固形物進行滅菌，即得到濾棒添加劑。
進一步，優(yōu)選的是，所述步驟（2）中，加入的真菌為白腐菌、褐腐菌和軟腐菌中的一種或幾種。
進一步，優(yōu)選的是，所述步驟（3）中，所述的滅菌溫度為120℃。
進一步，優(yōu)選的是，所述步驟（3）中，所述的滅菌時間為20-40min。
本發(fā)明同時提供一種上述用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法制得的濾棒添加劑。
本發(fā)明提供上述濾棒添加劑在制備濾棒中的應用。具體的應用方法為：將濾棒添加劑在醋酸纖維紡絲過程中加入到醋酸纖維中進行混紡，混紡得到的絲束在后續(xù)的濾棒加工中以常規(guī)的濾棒加工工藝進行生產(chǎn)。
進一步，優(yōu)選的是，濾棒添加劑的加入的質量為醋酸纖維質量的1%-10%。
本發(fā)明步驟（1）中用體積分數(shù)75%的乙醇和水進行清洗的目的是對殘渣進行滅菌，除味，并對其中可能存在的、沒有提取完的香味成分進行去除。
步驟（2）中滾動密閉反應器的目的是使得密閉反應器內所有物質混合均勻，這樣可大大提高本發(fā)明產(chǎn)品的品質。
煙葉發(fā)酵是一種制備發(fā)酵香的方法，關于前述工藝已申請了相關專利（申請?zhí)枺?01610577426.2）。本專利所涉及的“提取發(fā)酵香后的剩余殘渣”即使采用該種方法提取發(fā)酵香料之后的剩余固體物，上述“提取發(fā)酵香后的剩余殘渣”的提取方法限于此。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為：
本發(fā)明區(qū)別于其它方法的特點在于：利用發(fā)酵煙葉提取后的廢棄殘渣中加入真菌，進行木質纖維再發(fā)酵，并將處理后的木質纖維（即本發(fā)明濾棒添加劑）與醋酸纖維進行混紡，制成功能型濾棒絲束。由于這類木質纖維經(jīng)過了發(fā)酵的過程，纖維組成和結構都發(fā)生了很大的變化，能夠在滿足相同吸阻和截留效率的前提下，有效降低濾棒成本。該方法處理簡單、易行，所涉及的設備均為市場已有設備，且價格便宜。由于充分利用了煙葉發(fā)酵后的殘渣，節(jié)約了濾棒醋酸纖維絲束的使用量，卷煙濾棒的生產(chǎn)成本能夠降低約15%。在不影響濾棒吸阻等參數(shù)的前提下，能夠有效降低煙氣中有害成分的釋放量，且對煙氣總粒相物的截留效率上升7%-25%。
具體實施方式
本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但不限于所舉的材料和條件。
本發(fā)明中各煙氣成分釋放量等檢測均按照煙草行業(yè)標準方法檢測。
實施例1
一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法，包括如下步驟：
步驟（1），將提取發(fā)酵香后的剩余殘渣依次用體積分數(shù)75%的乙醇、水清洗；用體積分數(shù)75%的乙醇對殘渣進行清洗時，清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1；用水對殘渣進行清洗時，清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1；
步驟（2），將經(jīng)步驟（1）清洗后的殘渣放入密閉反應器中，加入白腐菌，在溫度為40℃、濕度為60%的條件下，發(fā)酵5天，得到發(fā)酵物料；其中，白腐菌的加入質量為清洗后的殘渣的質量的0.1%；
發(fā)酵過程中，每2天對密閉反應器的進行滾動一次，每次滾動至密閉反應器內所有物質混合均勻；
步驟（3），將步驟（2）得到的發(fā)酵物料用水清洗3次，每次所用的水與殘渣的體積比為1:1，之后進行固液分離，對得到的固形物進行滅菌，即得到濾棒添加劑。
將濾棒添加劑在醋酸纖維紡絲過程中加入到醋酸纖維中進行混紡，混紡得到的絲束在后續(xù)的濾棒加工中以常規(guī)的濾棒加工工藝進行生產(chǎn)。濾棒添加劑的加入的質量為醋酸纖維質量的1%。
采用上述濾棒制成卷煙后，該卷煙產(chǎn)品相對于沒有加入該添加劑濾棒制成的卷煙，在保障濾棒吸阻相同的前提下，濾棒對煙氣總粒相物的截留效率上升10%，苯并[a]芘、氨等有害成分釋放量下降明顯，并能減少絲束用量，節(jié)約成本；其中，苯并[a]芘下降15%，氨下降18%。
實施例2
一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法，包括如下步驟：
步驟（1），將提取發(fā)酵香后的剩余殘渣依次用體積分數(shù)75%的乙醇、水清洗；用體積分數(shù)75%的乙醇對殘渣進行清洗時，清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.5；用水對殘渣進行清洗時，清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.5；
步驟（2），將經(jīng)步驟（1）清洗后的殘渣放入密閉反應器中，加入褐腐菌，在溫度為65℃、濕度為95%的條件下，發(fā)酵10天，得到發(fā)酵物料；其中，褐腐菌的加入質量為清洗后的殘渣的質量的1%；
發(fā)酵過程中，每2天對密閉反應器的進行滾動一次，每次滾動至密閉反應器內所有物質混合均勻；
步驟（3），將步驟（2）得到的發(fā)酵物料用水清洗5次，每次所用的水與殘渣的體積比為1:1.5，之后進行固液分離，對得到的固形物于120℃下滅菌20min，即得到濾棒添加劑。
采用上述濾棒制成卷煙后，該卷煙產(chǎn)品相對于沒有加入該添加劑濾棒制成的卷煙，在保障濾棒吸阻相同的前提下，濾棒對煙氣總粒相物的截留效率上升25%，苯并[a]芘、氨等有害成分釋放量下降明顯，并能減少絲束用量，節(jié)約成本；其中，苯并[a]芘下降24%，氨下降21%。
實施例3
一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法，包括如下步驟：
步驟（1），將提取發(fā)酵香后的剩余殘渣依次用體積分數(shù)75%的乙醇、水清洗；用體積分數(shù)75%的乙醇對殘渣進行清洗時，清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.2；用水對殘渣進行清洗時，清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.2；
步驟（2），將經(jīng)步驟（1）清洗后的殘渣放入密閉反應器中，加入軟腐菌，在溫度為50℃、濕度為80%的條件下，發(fā)酵7天，得到發(fā)酵物料；其中，軟腐菌的加入質量為清洗后的殘渣的質量的0.5%；
發(fā)酵過程中，每2天對密閉反應器的進行滾動一次，每次滾動至密閉反應器內所有物質混合均勻；
步驟（3），將步驟（2）得到的發(fā)酵物料用水清洗4次，每次所用的水與殘渣的體積比為1:1.2，之后進行固液分離，對得到的固形物于120℃下滅菌40min，即得到濾棒添加劑。
采用上述濾棒制成卷煙后，該卷煙產(chǎn)品相對于沒有加入該添加劑濾棒制成的卷煙，在保障濾棒吸阻相同的前提下，濾棒對煙氣總粒相物的截留效率上升15%，苯并[a]芘、氨等有害成分釋放量下降明顯，并能減少絲束用量，節(jié)約成本；其中，苯并[a]芘下降17%，氨下降19%。
實施例4
一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法，包括如下步驟：
步驟（1），將提取發(fā)酵香后的剩余殘渣依次用體積分數(shù)75%的乙醇、水清洗；用體積分數(shù)75%的乙醇對殘渣進行清洗時，清洗3次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.1；用水對殘渣進行清洗時，清洗3次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.1；
步驟（2），將經(jīng)步驟（1）清洗后的殘渣放入密閉反應器中，加入真菌，在溫度為60℃、濕度為70%的條件下，發(fā)酵7天，得到發(fā)酵物料；其中，真菌的加入質量為清洗后的殘渣的質量的0.7%；加入的真菌為白腐菌和軟腐菌的混合菌（質量比1:1）；
發(fā)酵過程中，每2天對密閉反應器的進行滾動一次，每次滾動至密閉反應器內所有物質混合均勻；
步驟（3），將步驟（2）得到的發(fā)酵物料用水清洗3次，每次所用的水與殘渣的體積比為1:1.3，之后進行固液分離，對得到的固形物于120℃下滅菌30min，即得到濾棒添加劑。
采用上述濾棒制成卷煙后，該卷煙產(chǎn)品相對于沒有加入該添加劑濾棒制成的卷煙，在保障濾棒吸阻相同的前提下，濾棒對煙氣總粒相物的截留效率上升21%，苯并[a]芘、氨等有害成分釋放量下降明顯，并能減少絲束用量，節(jié)約成本；其中，苯并[a]芘下降16%，氨下降22%。
實施例5
一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法，包括如下步驟：
步驟（1），將提取發(fā)酵香后的剩余殘渣依次用體積分數(shù)75%的乙醇、水清洗；用體積分數(shù)75%的乙醇對殘渣進行清洗時，清洗3次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.4；用水對殘渣進行清洗時，清洗3次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.4；
步驟（2），將經(jīng)步驟（1）清洗后的殘渣放入密閉反應器中，加入真菌，在溫度為45℃、濕度為65%的條件下，發(fā)酵9天，得到發(fā)酵物料；其中，真菌的加入質量為清洗后的殘渣的質量的0.2%；加入的真菌為褐腐菌和軟腐菌的混合菌（質量比1:2）；
發(fā)酵過程中，每2天對密閉反應器的進行滾動一次，每次滾動至密閉反應器內所有物質混合均勻；
步驟（3），將步驟（2）得到的發(fā)酵物料用水清洗4次，每次所用的水與殘渣的體積比為1:1.1，之后進行固液分離，對得到的固形物于120℃下滅菌35min，即得到濾棒添加劑。
采用上述濾棒制成卷煙后，該卷煙產(chǎn)品相對于沒有加入該添加劑濾棒制成的卷煙，在保障濾棒吸阻相同的前提下，濾棒對煙氣總粒相物的截留效率上升7%，苯并[a]芘、氨等有害成分釋放量下降明顯，并能減少絲束用量，節(jié)約成本；其中，苯并[a]芘下降15%，氨下降12%。
實施例6
一種用發(fā)酵煙葉殘渣制造濾棒添加劑的方法，包括如下步驟：
步驟（1），將提取發(fā)酵香后的剩余殘渣依次用體積分數(shù)75%的乙醇、水清洗；用體積分數(shù)75%的乙醇對殘渣進行清洗時，清洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.4；用水對殘渣進行清洗時，洗2次，每次所用體積與殘渣的體積比為1:1.4；
步驟（2），將經(jīng)步驟（1）清洗后的殘渣放入密閉反應器中，加入真菌，在溫度為50℃、濕度為80%的條件下，發(fā)酵8天，得到發(fā)酵物料；其中，真菌的加入質量為清洗后的殘渣的質量的0.9%；加入的真菌為褐腐菌和白腐菌的混合菌（質量比3:2）；
發(fā)酵過程中，每2天對密閉反應器的進行滾動一次，每次滾動至密閉反應器內所有物質混合均勻；
步驟（3），將步驟（2）得到的發(fā)酵物料用水清洗3次，每次所用的水與殘渣的體積比為1:1.4，之后進行固液分離，對得到的固形物于120℃下滅菌30min，即得到濾棒添加劑。
采用上述濾棒制成卷煙后，該卷煙產(chǎn)品相對于沒有加入該添加劑濾棒制成的卷煙，在保障濾棒吸阻相同的前提下，濾棒對煙氣總粒相物的截留效率上升18%，苯并[a]芘、氨等有害成分釋放量下降明顯，并能減少絲束用量，節(jié)約成本；其中，苯并[a]芘下降17%，氨下降20%。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。