專利名稱：一種調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法
技術領域：
本發明屬于煙草倉儲養護技術領域，涉及一種調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法。
背景技術：
在煙草加工領域，特別是卷煙行業對煙葉原料的品質有嚴格的要求。通常煙葉要在一定的條件下進行自然醇化處理，醇化期的煙葉會發生一系列的化學變化，雜氣和刺激性減少，香味增加，吸味醇和，顏色更加均勻。醇化時間一般為1-3年。煙葉醇化過程中容易出現長霉、生蟲等現象，在濕熱的南方更是如此。傳統的殺滅煙葉害蟲和霉菌的方法是用磷化氫氣體熏蒸，但磷化氫劇毒且易燃易爆，容易給生產人員造成傷害，且在煙葉中有殘留。目前，密封超低氧貯藏(Ultra-low oxygen, UL0)方法已逐漸取代磷化氫方法被廣 泛應用于煙草領域。這種貯藏方法將貯藏環境下的氧氣控制在2%以下能快速抑制和殺滅貯藏環境中的微生物和植物病蟲害。貯藏過程中不會污染倉儲物質煙葉，不會造成環境污染，具有綠色環保的優點。煙葉醇化處理過程中單純使用密封超低氧貯藏方法，如降氧殺蟲養護劑等，使煙葉長期處于2%以下的低氧環境，過度降低煙葉醇化速度，煙葉易出現顏色變深現象，可用性下降。使用密封超低氧貯藏方法全面取代磷化氫熏蒸的關鍵技術問題就是降低醇化過程中對煙葉品質的影響。氧氣條件是煙葉得以正常發酵和品質改善的重要條件，在實際煙葉發酵中，應提供充分的氧氣條件，以促進煙葉發酵。氧氣濃度在6%左右煙葉醇化感官質量最好。因此需要對氧氣進行調控，煙葉醇化前期控制氧氣濃度在2%以下，確保殺蟲防霉效果，后期適當調高煙葉堆垛內氧氣濃度至6%左右，在殺蟲的同時，創造一種對煙葉醇化有利的環境。中國專利申請號200810238964. 4披露了一種不影響煙葉醇化的殺蟲防霉方法，分為兩步第一步采用吸氧材料或用氮氣、二氧化碳或惰性氣體將煙葉儲存密封袋中的氧氣濃度體積百分比降低至O. 01-4%，密封10-400天；第二步往煙葉密封袋中補充氧氣或空氣，使袋中的氧濃度體積百分比上升至4-40%，儲存時間為10-700天。該方法并未批露補充氧氣的具體操作方法。另外，在后期的補充氧氣時，如果從2%以下突然升至自然環境或更高的含氧環境中，會致煙葉質量劇烈變劣，如煙葉激烈氧化而顏色快速加深，影響煙葉的感官質量。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術所存在的上述不足，提供一種調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，對經徹底降氧殺蟲除霉后的煙葉進行氧氣逐步回調，降低低氧條件對煙葉醇化的不利影響，煙葉醇化后顏色不變，感官質量好。為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案是該調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法包括步驟(I)利用膜分離制氮設備的產氮出口輸出氮使密封煙垛內氧氣濃度降至小于2%; (2)利用膜分離制氮設備的富氧氣體出口輸出氧對密封煙垛內已降氧殺蟲后的煙葉進行逐步增氧處理，使氧氣濃度分步從小于2%增至15%。煙葉醇化前先將煙葉放置于塑料密封罩或密封室內制成密封煙垛，密封煙垛上設有進氣口、排氣口及氣體濃度檢測儀，且管道上均設置有閥門以便密封。降氧殺蟲過程中密封煙垛的進氣口與膜分離制氮設備的產氮出口相連，排氣口與膜分離制氮設備的進氣口相連，開啟膜分離制氮設備調低密封煙垛內氧氣濃度。保持密封煙垛內氧氣濃度小于2%，降氧殺蟲時間根據溫濕度情況而定。步驟(I)結束后關閉膜分離制氮設備。優選的是，所述步驟(2)中增氧處理使氧氣濃度逐步從小于2%增至15%的時間為400-1515天。步驟(2)通過管道將密封煙垛的進氣口與膜分離制氮設備的富氧氣體出口相連，排氣口與膜分離制氮設備的進氣口相連，通過關閉或開啟膜分離制氮設備調節密封煙垛內氧氣濃度。進一步優選的是，所述步驟(2)中增氧處理使氧氣濃度逐步從小于2% 增至15%，其中，首先將氧氣濃度從小于2%增至2-6%，維持10-15天。優選的是，所述步驟(2)中所述增氧處理使氧氣濃度逐步從小于2%增至15%，其中，將氧氣濃度從2-6 %增至6-10 %，維持12-48個月。此階段為煙葉醇化的主要階段，維持氧氣濃度在6%左右煙葉醇化感官質量較好。保持密封煙垛內氧氣濃度在6-10%醇化，醇化時間根據生產需要及醇化情況而定，具體為12-48個月。優選的是，所述步驟(2)中所述增氧處理使氧氣濃度逐步從小于2%增至15%，其中，將氧氣濃度從6-10%增至10-15%，維持1-2個月。本發明所用膜分離制氮設備采用氣體分離膜技術制備高純度的氮氣。氣體分離膜技術是利用不同氣體通過某一特定膜的透過速率不同而實現物質分離的一種化工單元操作。其傳質推動力為膜兩端的分壓差。在膜兩側混合氣體各組分分壓差的驅動下，不同氣體分子透過膜的速率不同，滲透速率快的氣體在滲透側富集，而滲透速率慢的氣體則在原料側富集。優選的是,所述膜分離制氮設備產氮量為20mVh以上，氮氣純度為90 %以上,氧氣出口產氣量為20m3/h以上，氧氣濃度在30%以上。采用膜分離制氮設備制備氮氣的同時會把空氣中分離出來的富氧氣體排出，而在本方法中，將此富氧氣體利用，可在膜分離制氮設備對一個密封煙垛充氮降氧的同時對另一個已殺滅害蟲霉菌的密封煙垛進行補氧。使用本發明的方法可以實現以下優點I.在現有技術基礎上節省電能，富氧氣體屬于膜分離制氮設備的副產物，將副產物重新利用，減少制氧成本及補氧時間；2.解決了現有技術中單純使用密封超低氧貯藏方法對煙葉醇化造成的不良影響，煙葉醇化后不變色，感官質量好。本發明方法也可以用于保存中藥材、糧食、水果等需要進行倉儲的物質。
具體實施例方式為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
本發明實施例中所用膜分離制氮設備為大連力德氣體分離技術有限公司生產，型號 LDMN-36/99. 5。實施例I :本實施例中，產氮量60m3/h，所制取氮氣純度為99. 5% ;富氧氣體產量20m3/h，其中氧氣濃度35%。本實施例中，以50箱煙葉為例，體積為30m3，在氧氣濃度O. 5%條件下密封7天完成低氧殺蟲除霉。該煙葉存放于密封煙垛內，密封煙垛上設有進氣口、排氣口及氣體濃度檢測儀，且通過管道將密封煙垛的進氣口與膜分離制氮設備的富氧氣體出口相連，排氣口與膜分離制氮設備的進氣口相連，且管道上均設置有閥門以便密封，通過關閉或開啟膜分離制氮設備調節密封煙垛內氧氣濃度。調控氧氣濃度的具體步驟包括
I)第一階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達2%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度10天。2)第二階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達6%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度24個月。3)第三階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，然當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達10%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度I個月。打開密封煙垛，對其內煙葉進行檢測，與醇化前相比，煙葉顏色未變深，感官質量好。實施例2 本實施例中，產氮量50m3/h，所制取氮氣純度為95%;富氧氣體產量30m3/h其中氧氣濃度33%本實施例中，以100箱煙葉為例，體積為60m3，在氧氣濃度I. 0%條件下密封10天完成低氧殺蟲除霉。該煙葉存放于密封煙垛內，密封煙垛上設有進氣口、排氣口及氣體濃度檢測儀，且通過管道將密封煙垛的進氣口與膜分離制氮設備的富氧氣體出口相連，排氣口與膜分離制氮設備的進氣口相連，且管道上均設置有閥門以便密封，通過關閉或開啟膜分離制氮設備調節密封煙垛內氧氣濃度。調控氧氣濃度的具體步驟包括I)第一階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達3%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度11天。2)第二階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達7%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度30個月。3)第三階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，然當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達11%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度40天。打開密封煙垛，對其內煙葉進行檢測，與醇化前相比，煙葉顏色未變深，感官質量好。實施例3 本實施例中，產氮量40m3/h，所制取氮氣純度為93 % ；富氧氣體產量40m3/h其中氧氣濃度32%。本實施例中，以150箱煙葉為例，體積為90m3，在氧氣濃度I. 5%條件下密封20天完成低氧殺蟲除霉。該煙葉存放于密封煙垛內，密封煙垛上設有進氣口、排氣口及氣體濃度檢測儀，且通過管道將密封煙垛的進氣口與膜分離制氮設備的富氧氣體出口相連，排氣口與膜分離制氮設備的進氣口相連，且管道上均設置有閥門以便密封，通過關閉或開啟膜分離制氮設備調節密封煙垛內氧氣濃度。 調控氧氣濃度的具體步驟包括I)第一階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達4%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度12天。2)第二階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達8%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度36個月。3)第三階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，然當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達12%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度50天。打開密封煙垛，對其內煙葉進行檢測，與醇化前相比，煙葉顏色未變深，感官質量好。實施例4 本實施例中，產氮量30m3/h，所制取氮氣純度為91% ;富氧氣體產量50m3/h，其中氧氣濃度31%。本實施例中，以150箱煙葉為例，體積為90m3，在氧氣濃度2. O %條件下密封30天完成低氧殺蟲除霉。該煙葉存放于密封煙垛內，密封煙垛上設有進氣口、排氣口及氣體濃度檢測儀，且通過管道將密封煙垛的進氣口與膜分離制氮設備的富氧氣體出口相連，排氣口與膜分離制氮設備的進氣口相連，且管道上均設置有閥門以便密封，通過關閉或開啟膜分離制氮設備調節密封煙垛內氧氣濃度。調控氧氣濃度的具體步驟包括I)第一階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達5%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度14天。2)第二階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達9%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度42個月。3)第三階段氧氣濃度調控
開啟膜分離制氮設備，然當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達14%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度2個月。打開密封煙垛，對其內煙葉進行檢測，與醇化前相比，煙葉顏色未變深，感官質量好。實施例5 本實施例中，產氮量20m3/h，所制取氮氣純度為90% ;富氧氣體產量60m3/h，其中氧氣濃度30%本實施例中，以150箱煙葉為例，體積為90m3，在氧氣濃度O. 5%條件下密封10天完成低氧殺蟲除霉。該煙葉存放于密封煙垛內，密封煙垛上設有進氣口、排氣口及氣體濃度檢測儀，且通過管道將密封煙垛的進氣口與膜分離制氮設備的富氧氣體出口相連，排氣口與膜分離制氮設備的進氣口相連，且管道上均設置有閥門以便密封，通過關閉或開啟膜分 離制氮設備調節密封煙垛內氧氣濃度。調控氧氣濃度的具體步驟包括I)第一階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達6%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度15天。2)第二階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達10%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度48個月。3)第三階段氧氣濃度調控開啟膜分離制氮設備，然當氧氣檢測儀測得密封煙垛內氧氣濃度達15%時關閉膜分離制氮設備。維持該氣體濃度2個月。打開密封煙垛，對其內煙葉進行檢測，與醇化前相比，煙葉顏色未變深，感官質量好。由以上對本發明實施例的詳細描述，可以了解本發明解決了以往單純使用密封超低氧貯藏方法對煙葉醇化造成的不良影響，煙葉醇化后不變色，感官質量好。與現有技術相t匕，成本基本不增加。使用本方法可使密封超低氧貯藏方法完全取代磷化氫熏蒸法，具有顯著的經濟效益。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，包括以下步驟 (1)利用膜分離制氮設備的產氮出口輸出氮使密封煙垛內氧氣濃度降至小于2%； (2)利用膜分離制氮設備的富氧氣體出口輸出氧對密封煙垛內已降氧殺蟲后的煙葉進行逐步增氧處理，使氧氣濃度分步從小于2%增至15%。
2.根據權利要求I所述的調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，其特征在于步驟(2)中所述增氧處理，使氧氣濃度逐步從小于2%增至15%的時間為400-1515天。
3.根據權利要求I或2所述的調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，其特征在于步驟(2)所述增氧處理，使氧氣濃度逐步從小于2%增至15%，其中，將氧氣濃度從小于2%增至2-6%，維持10-15天。
4.根據權利要求3所述的調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，其特征在于步驟(2)所述增氧處理,使氧氣濃度逐步從小于2%增至15%，其中，將氧氣濃度從2-6%增至6-10%，維持12-48個月。
5.根據權利要求4所述的調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，其特征在于步驟(2)所述增氧處理,使氧氣濃度逐步從小于2%增至15%，其中，將氧氣濃度從6-10%增至10-15%，維持1-2個月。
6.根據權利要求I所述的調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，其特征在于所述密封煙垛上設有進氣口和排氣口，步驟(2)通過管道將密封煙垛的進氣口與膜分離制氮設備的富氧氣體出口相連，排氣口與膜分離制氮設備的進氣口相連，且管道上均設置有閥門以便密封，通過關閉或開啟膜分離制氮設備調節密封煙垛內氧氣濃度。
7.根據權利要求I所述的調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，其特征在于所述膜分離制氮設備產氮量為20m3/h以上，氮氣純度為90%以上，富氧氣體出口產氣量為20m3/h以上，氧氣濃度在30%以上。
全文摘要
本發明提供一種調控煙葉貯藏醇化過程中氧氣濃度的方法，包括以下步驟(1)利用膜分離制氮設備的產氮出口輸出氮使密封煙垛內氧氣濃度降至小于2％；(2)利用膜分離制氮設備的富氧氣體出口輸出氧對密封煙垛內已降氧殺蟲后的煙葉進行逐步增氧處理，使氧氣濃度分步從小于2％增至15％。使用本方法醇化處理后的煙葉顏色不變深，感官性能好。
文檔編號A24B1/02GK102871209SQ20111020419
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者沈桃云, 瞿佳政, 朱元郴, 岳騫 申請人:湖南華望熏蒸消毒有限公司