本發明涉及煙草加工技術領域，尤其是涉及一種新型溫差梯度式洗梗設備及其洗梗方法。

背景技術：

梗絲由于填充值高，燃燒性好，在卷煙生產過程中添加適當比例的梗絲，不僅可顯著改善卷煙單支重量、吸阻、主流煙氣及感官質量穩定性，還可有效降低卷煙主流煙氣中總粒相物、焦油和CO釋放量，已成為國內外卷煙生產企業提高卷煙品質、降焦減害普遍采用的關鍵技術之一。然而，煙梗燃燒時常表現出香氣不足、煙味平淡、勁頭較小以及刺激性較大等不足，這主要是由于煙梗中40%以上為細胞壁物質，包括纖維素、半纖維素、木質素和果膠等，這類物質熱裂解后釋放出低級醛類、兒茶酚和甲醇等，降低了卷煙的吸味品質，致使梗絲在卷煙配方中的摻配比例不能太大。

目前煙草行業主要使用的改善梗絲品質的方法有以下幾方面：①物理結構法。通過調整切絲參數和膨化工藝，調整煙梗的物理組織性狀，改變其燃燒狀態，提高致香物質如微波輻照后可顯著提高新植二烯等致香成分含量，從而提升其感官品質；中國專利CN104223348B公開了一種結合生物酶處理和微波膨脹技術改善煙梗品質的方法，采用生物酶浸泡處理煙梗，部分降解木質素、纖維素、果膠等，再利用微波膨脹改善煙梗的香氣成分。但煙梗中纖維素、果膠等組分是按順序包裹的，一次性加入酶制劑不能很好的對煙梗內部組分進行有效處理，導致酶的作用效果有限。②外加香糖料補償法。由于煙梗中總糖、總氮含量較低，同時β-苯乙醇、β-大馬酮、葉綠酮等致香成分含量也很低，通過外加香糖料增加上述物質含量，以提升感官品質；中國專利CN103704867B公開了一種添加氨基酸料液改善梗絲品質的方法，所添加的氨基酸為致香前體物質，通過發生美拉德反應后提升煙香豐富性，但纖維素等細胞壁物質含量高，木質氣重。③化學作用。利用化學試劑改變煙梗細胞壁結構，提升梗絲品質；中國專利CN101708071B公開了一種用NH₃?H₂O和H₂O₂的混合溶液浸泡處理煙葉梗絲的方法，取濾渣沖洗后烘烤既得，此方法可有效降低細胞壁物質，較優條件下細胞壁物質可降低12.71%。中國專利CN101708069B公開一種通過0.3％-10％H2O2和0.5％-15％NaOH處理煙葉梗絲以降低細胞壁物質含量的方法，糖堿比提高了44.3％，細胞壁物質含量降低了46.8％。顯示過氧化氫和堿液處理能有效降低細胞壁物質含量，但其步驟繁瑣且堿處理后，煙氣易產生灼熱感。

技術實現要素：

本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種操作簡單，可有效降低梗絲中纖維素、木質素等物質的含量，改善梗絲感官品質的新型溫差梯度式洗梗設備及其洗梗方法。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種新型溫差梯度式洗梗設備，包括進料傳送皮帶，以及至少兩套依次排列設置于進料傳送皮帶輸出端的洗滌裝置；所述洗滌裝置均包括洗滌槽，安裝于洗滌槽底部的超聲波換能器，兩端分別與洗滌槽下部連通的循環管，安裝于循環管上的循環水泵，用于加熱洗滌槽內液體的換熱器，以及傾斜設置于洗滌槽內的出料鏈板；所述進料傳送皮帶的輸出端位于其后方鄰接洗滌裝置的洗滌槽的上端，各洗滌裝置的出料鏈板輸出端位于其后方鄰接洗滌裝置的洗滌槽上端；所述洗滌槽下部設置排污口，所述洗滌槽上設置有補充溶液的補液口。

優選的是，所述排污口設置于循環管上。

優選的是，所述補液口設置于循環管上。

優選的是，所述換熱器設置于循環管上。

優選的是，其還包括設置于洗滌槽內用于液體溫度的溫度傳感器。

優選的是，所述出料鏈板的傾斜角度為15°～45°。

一種新型溫差梯度式洗梗設備的洗梗方法，采用如上所述的洗梗設備，該洗梗設備具有兩套洗滌裝置，分別稱為第一洗滌裝置和第二洗滌裝置，包括以下步驟：

（1）在第一洗滌裝置的洗滌槽內注入堿性醇溶液，在第二洗滌裝置的洗滌槽內注入復合酶制劑水溶液；分別啟動兩套洗滌裝置的循環水泵及換熱器；當堿性醇溶液的溫度為50℃~65℃，復合酶制劑的水溶液溫度＜60℃時，啟動進料傳送皮帶，將煙梗投入第一洗滌裝置的洗滌槽內進行洗滌，之后由第一洗滌裝置的出料鏈板輸入第二洗滌裝置的洗滌槽內實現煙梗的洗梗。

優選的是，所述堿性醇溶液的pH值介于8.0~12.0之間，該堿性醇溶液由水和乙醇混合制成，其中水：乙醇的比例為5~10:3。

優選的是，所述復合酶制劑由果膠酶、纖維素酶和淀粉酶、蛋白酶和木質素酶中的一種或幾種組成，所述復合酶制劑在復合酶制劑水溶液中所占比重為（0.2～5）Wt％，pH值介于4.0~6.5之間。

優選的是，所述煙梗在堿性醇溶液中的浸洗時間為10~45s，在復合酶制劑水溶液中的浸洗時間為5~20s。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1、現有技術中已有的洗梗為恒溫水洗潤梗，除提高煙梗水分、清洗煙梗表面泥沙外，作用較為局限。本發明洗梗工序為溫差梯度式分級差異化洗梗，結合堿性醇溶液和復合酶制劑處理后，除完成已有技術功效外，還可有效降低煙梗木質素、纖維素、果膠、蛋白質等的含量，在優選條件下，含量可分別降低39.7%、30.9%、24.3%和18.1%，改善了梗絲感官品質。

2、槽體底部安裝有超聲波換能器，利用超聲波具有的機械效應、空化效應和熱效應，增大介質分子的運動速度和破壁效應，較傳統水洗梗方式而言，能有效提升煙梗中木質素、纖維素、果膠等的溶出效率。

3、與現有水洗方式相比，經本發明水洗工藝處理后的煙梗組織結構更為疏松，煙梗內部水分更為均勻，后序加料、加香段對香糖料的吸收效率提高了0.8~4.5%。

4、與現有洗梗技術相比，所述洗梗環節按梗模塊的物理、化學、感官品質特性進行水溫、超聲浸洗時間及浸洗溶液特性的匹配，以分組“梗模塊”精益加工代替現有煙梗加工模式，提高了洗梗精度。

5、經本發明水洗梗工藝處理后，煙梗的細胞壁物質含量降低，柔韌耐加工性得到改善，經壓梗、切梗絲工藝處理后，出絲率提高了0.5~2.7%，且梗絲的均勻性更優，絲狀效果更好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1中超聲換能器在洗滌槽上的布置示意圖。

圖中：1-進料傳送皮帶；2-洗滌槽；3-超聲波換能器；4-循環管；5-循環水泵；6-出料鏈板；7-排污口，8-補液口；9-換熱器；10-第一洗滌裝置；11-溫度傳感器；20-第二洗滌裝置。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1-2所示的新型溫差梯度式洗梗設備，包括進料傳送皮帶1，以及兩套依次排列設置于進料傳送皮帶1輸出端的洗滌裝置10、20；所述洗滌裝置均包括洗滌槽2，安裝于洗滌槽2底部的超聲波換能器3，兩端分別與洗滌槽2下部連通的循環管4，安裝于循環管4上的循環水泵5，用于加熱洗滌槽2內液體的換熱器9，以及傾斜設置于洗滌槽2內的出料鏈板6；所述進料傳送皮帶1的輸出端位于其后方鄰接洗滌裝置10的洗滌槽2的上端，第一洗滌裝置10的出料鏈板6輸出端位于其后方第二洗滌裝置20的洗滌槽2上端；所述洗滌槽2下部設置排污口7，所述洗滌槽2上設置有補充溶液的補液口8。

其中，所述排污口設置于循環管4上，所述補液口設置于循環管4上。

其中，所述換熱器9設置于循環管4上，可實現溶液的快速加熱，顯然也可設置于洗滌槽2內。

其還包括設置于洗滌槽2內用于液體溫度的溫度傳感器11。

其中所述出料鏈板6的傾斜角度為15°～45°。顯然，洗滌裝置的套數也可根據洗滌工藝要求進行合理的增加。

實施例一

新型溫差梯度式洗梗設備的洗梗方法，采用如上所述的洗梗設備，該洗梗設備具有兩套洗滌裝置，分別稱為第一洗滌裝置和第二洗滌裝置，包括以下步驟：

在第一洗滌裝置的洗滌槽內注入堿性醇溶液，在第二洗滌裝置的洗滌槽內注入復合酶制劑水溶液；分別啟動兩套洗滌裝置的循環水泵及換熱器；當堿性醇溶液的溫度為65℃，復合酶制劑的水溶液溫度為50℃時，啟動進料傳送皮帶進行煙梗投料，其中煙梗物料為來自不同部位、不同產地、不同品種的煙梗按比例配梗；將煙梗分為煙梗組A、B，煙梗組A、B分別通過水溫為45℃的水浴漂洗；然后進入水：乙醇的比例為5:3的KOH溶液中浸洗，堿性醇溶液的pH值為10.0，調節物料流速，使通過浸洗液的時間約為20s；最后進入pH=5.0并含0.5%果膠酶、1.1%纖維素酶、0.7%蛋白酶和1.3%木質素酶的水溶液中潤洗，使通過浸洗液的時間約為20s。

將潤洗后的煙梗組A、B在貯梗柜內發酵貯存2小時。然后出柜，調節增溫增濕工序參數，控制出口煙梗含水率在32%左右，出口煙梗溫度在75℃左右。增溫增濕處理后的煙梗進入壓梗機壓梗，壓梗間隙設置為0.6mm，切梗絲寬度為0.12mm。梗絲經振槽松散后運輸至加料滾筒內，按3.5%的比例噴加糖料。加料后的梗絲進柜暫存，進柜方式為往復式布料，以完成模塊物料混配。貯存后的梗絲經氣流干燥后按0.33%的比例加香。在其他參數一致的情況下，通過本發明得到梗絲，與按照傳統的洗梗方法得到的梗絲對比，出絲率提高1.32%、填充值提高0.25g/cm³、感官質量提升3.0分、料液吸收速率提高3.93%。

實施例二

新型溫差梯度式洗梗設備的洗梗方法，采用如上所述的洗梗設備，該洗梗設備具有兩套洗滌裝置，分別稱為第一洗滌裝置和第二洗滌裝置，包括以下步驟：

在第一洗滌裝置的洗滌槽內注入堿性醇溶液，在第二洗滌裝置的洗滌槽內注入復合酶制劑水溶液；分別啟動兩套洗滌裝置的循環水泵及換熱器；當堿性醇溶液的溫度為50℃，復合酶制劑的水溶液溫度為59℃時，啟動進料傳送皮帶進行煙梗投料，其中煙梗物料為來自不同部位、不同產地、不同品種的煙梗按比例配梗；將煙梗分為煙梗組A、B，煙梗組A、B分別通過水溫為45℃的水浴漂洗；然后進入水：乙醇的比例為8:3的KOH溶液中浸洗，堿性醇溶液的pH值為12.0，調節物料流速，使通過浸洗液的時間約為40s；最后進入pH=6.5并含1.5%果膠酶、1.5%纖維素酶、0.7%蛋白酶和1.2%木質素酶的水溶液中潤洗，使通過浸洗液的時間約為10s。

將潤洗后的煙梗組A、B在貯梗柜內發酵貯存2小時。然后出柜，調節增溫增濕工序參數，控制出口煙梗含水率在32%左右，出口煙梗溫度在75℃左右。增溫增濕處理后的煙梗進入壓梗機壓梗，壓梗間隙設置為0.6mm，切梗絲寬度為0.12mm。梗絲經振槽松散后運輸至加料滾筒內，按3.5%的比例噴加糖料。加料后的梗絲進柜暫存，進柜方式為往復式布料，以完成模塊物料混配。貯存后的梗絲經氣流干燥后按0.33%的比例加香。在其他參數一致的情況下，通過本發明得到梗絲，與按照傳統的洗梗方法得到的梗絲對比，出絲率提高1.33%、填充值提高0.26g/cm³、感官質量提升3.0分、料液吸收速率提高3.92%。

實施例三

新型溫差梯度式洗梗設備的洗梗方法，采用如上所述的洗梗設備，該洗梗設備具有兩套洗滌裝置，分別稱為第一洗滌裝置和第二洗滌裝置，包括以下步驟：

在第一洗滌裝置的洗滌槽內注入堿性醇溶液，在第二洗滌裝置的洗滌槽內注入復合酶制劑水溶液；分別啟動兩套洗滌裝置的循環水泵及換熱器；當堿性醇溶液的溫度為55℃，復合酶制劑的水溶液溫度為55℃時，啟動進料傳送皮帶進行煙梗投料，其中煙梗物料為來自不同部位、不同產地、不同品種的煙梗按比例配梗；將煙梗分為煙梗組A、B，煙梗組A、B分別通過水溫為45℃的水浴漂洗；然后進入水：乙醇的比例為10:3的KOH溶液中浸洗，堿性醇溶液的pH值為8.0，調節物料流速，使通過浸洗液的時間約為30s；最后進入pH=4并含1.5%纖維素酶、0.7%蛋白酶和1.5%木質素酶的水溶液中潤洗，使通過浸洗液的時間約為15s。

將潤洗后的煙梗組A、B在貯梗柜內發酵貯存2小時。然后出柜，調節增溫增濕工序參數，控制出口煙梗含水率在32%左右，出口煙梗溫度在75℃左右。增溫增濕處理后的煙梗進入壓梗機壓梗，壓梗間隙設置為0.6mm，切梗絲寬度為0.12mm。梗絲經振槽松散后運輸至加料滾筒內，按3.5%的比例噴加糖料。加料后的梗絲進柜暫存，進柜方式為往復式布料，以完成模塊物料混配。貯存后的梗絲經氣流干燥后按0.33%的比例加香。在其他參數一致的情況下，通過本發明得到梗絲，與按照傳統的洗梗方法得到的梗絲對比，出絲率提高1.32%、填充值提高0.26g/cm³、感官質量提升3.0分、料液吸收速率提高3.90%。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。