一种具有高、低沸点成分的香料在线加香的装置及方法与流程

本发明属于再造烟叶生产加工技术领域，具体涉及一种具有高、低沸点成分的香料在线加香的装置及方法。

背景技术：

随着全球控烟运动的加速推进，全球烟草产业进入了寻求变革和突破的新时期，进而也推动和加速了新型烟草制品主要有加热不燃烧型卷烟、电子烟、口含烟等的研发。加热不燃烧卷烟是新型烟草制品的重要组成部分。

与颗粒状、传统烟丝作为烟草段材料相比，再造烟叶片材在保持自然烟叶有效成分的同时，具有可塑性较强、均质化及可调控水平较高的特点。再造烟叶片材是一种以烟梗、烟末等烟草废弃物原料为主体，通过重组加工制成的卷烟填充料，也叫烟草薄片。再造烟叶片材起源于20世纪50年代，发展经历了辊压法－流延法－造纸法3个阶段，而流延法制备再造烟叶片材在片基成型时，烟草原料粉末、粘合剂及发烟剂等材料均匀分布在片基表层和里层，因此其厚度及定量的稳定性、导热均匀性和发烟效果较好，是其成为加热不燃烧卷烟烟草段材料的主要原因之一。如：菲莫烟草公司开发的“iqos”烟支中采用的是有序排列的流延法制备再造烟叶片材。

现有技术中采用流延法制备再造烟叶片材过程如下：将调配好的再造烟叶片材浆料输送至流浆箱，通过流浆箱上的刀门控制流浆箱中的浆料从浆料出口流出到运行的钢带上，钢带上的浆料经钢带下方的加热器进行干燥，干燥前可通过蒸汽管路进行二次加香，待逐渐形成再造烟叶片材后，当再造烟叶片材的水分和温度达到要求后，再造烟叶片材经刮刀刮下，再经过平整装置对再造烟叶片材厚度进行厚度调整，平整装置也就是厚度调整辊，其包括上压辊和下托辊，厚度一致的再造烟叶片材再手动收卷到收卷轴上。

目前在线二次加香都是将香料直接喷涂到再造烟叶浆料表面，且靠近流浆箱一侧，在随着钢带运行，再造烟叶浆料逐渐干燥为再造烟叶片材的过程中，香料中低沸点、低分子量的香味物质随水蒸气散逸，导致加入到再造烟叶中的仅是高沸点的香味物质，这导致在干燥过程中散逸的低沸点、低分子量香精排放进入外界环境中无法有效回收再利用，从而污染了环境，降低了香精香料的使用效果，提升了制造成本，浪费了香精原料。

而为了避免原料的浪费，现有技术加香通常使用含有高沸点香味物质的合成香料，而不去选择沸点分布广，香味特征丰富的天然香料，比如。。提取物。但是使用单一的合成香料，又会导致再造烟叶片材香味单一，仅具有高沸点的香味物质提供的风味特征。

另外，在再造烟叶浆料烘烤干燥过程中由于加热器提供的热量的不均匀，导致再造烟叶表面皱缩。

为了解决以上问题，提出本发明。

技术实现要素：

本发明第一方面提供一种具有高、低沸点成分的香料在线加香的装置，所述香料中包含沸点大于等于100℃的高沸点成分，以及沸点小于100℃的低沸点成分；所述香料在线加香的装置包括：进料管路1、水汽分离器2、高沸点成分加香管路3、低沸点成分加香管路4、加香干燥单元5；

所述进料管路1一端为进料口11，另一端与所述水汽分离器2的一端连通；

所述水汽分离器2的另一端分别连通至高沸点成分加香管路3和低沸点成分加香管路4；

高沸点成分加香管路3另一端为高沸点成分喷嘴31；

低沸点成分加香管路4另一端为低沸点成分喷嘴41；

所述加香干燥单元5包括辊51、围绕在所述辊51外围的钢带52，以及位于所述钢带52上方的流浆箱53；

所述高沸点成分喷嘴31位于所述流浆箱53浆料出口的前方；所述低沸点成分喷嘴41位于所述流浆箱53浆料出口的后方；

其中，钢带52的运动方向为前方。

具体稠浆法再造烟叶的制备方法，可以参考本申请人申请的，申请号为：201911096516x；名称为：一种流延法制备再造烟叶片材的成型系统及其操作方法的专利申请。

优选地，所述进料管路1上还具有第一截止阀12、过滤器13、减压阀14和压力表15。

优选地，所述第一截止阀12、过滤器13、减压阀14和压力表15从进料口11一侧向所述水汽分离器2一侧依次排列。

优选地，所述高沸点成分加香管路3上还具有第四截止阀32。

优选地，所述低沸点成分加香管路4上还具有第二截止阀42、第二过滤器43、疏水阀44、单向阀45和第三截止阀46。

优选地，所述第二截止阀42、第二过滤器43、疏水阀44、单向阀45和第三截止阀46从所述水汽分离器2一侧向所述低沸点成分喷嘴41一侧依次排列。

优选地，所述钢带52的下方还具有加热器，以加热钢带上方的再造烟叶浆料，形成再造烟叶片材。

本发明第二方面提供一种具有高、低沸点成分的香料在线加香的方法，使用所述的香料在线加香的装置，具体包括以下步骤：

(1)携有香料的饱和蒸汽加香原料从进料口11进入所述进料管路1，在所述进料管路1中逐渐降低温度至100℃，香料中高沸点成分和部分水蒸气在所述进料管路1中冷凝形成高沸点成分冷凝水，低沸点成分和另一部分水蒸气不会冷凝下来，仍然为低沸点成分水蒸气；

(2)再造烟叶浆料从浆料出口流出，流到所述钢带52上；且所述钢带52在所述辊51的带动下运动；

(3)在经过水汽分离器2后，低沸点成分水蒸气进入低沸点成分加香管路4，在所述低沸点成分加香管路4中进一步冷凝，形成低沸点成分冷凝水，经所述低沸点成分喷嘴41喷涂到所述钢带52表面；高沸点成分冷凝水进入低高沸点成分加香管路3，经所述高沸点成分喷嘴31喷涂到再造烟叶浆料上表面；

(4)随着所述钢带52的向前运动，喷涂有低沸点成分冷凝水的所述钢带52表面也流上再造烟叶浆料，且低沸点成分冷凝水位于再造烟叶浆料的下表面；

(5)随着干燥过程进行，位于再造烟叶浆料的下表面的低沸点成分冷凝水受热蒸发，进入到再造烟叶浆料内部，而再造烟叶浆料上表面的高沸点成分冷凝水不会被蒸发，仍保留在再造烟叶浆料上表面；从而完成对再造烟叶浆料进行的具有高、低沸点成分的香料在线加香；

步骤(1)和步骤(2)顺序不分前后，即并不限定上述步骤的前后顺序，只要是符合实际应用顺序即可。

优选地，所述香料中包含沸点大于等于100℃的高沸点成分，以及沸点小于100℃的低沸点成分。

优选地，所述携有香料的饱和蒸汽加香原料为携有香料的饱和水蒸汽，所述香料选自烟草提取物；烟草提取物组分复杂，高低沸点香味成分含量多；饱和水蒸汽的蒸气压为0.4-0.8mpa。

本发明系统尤其适用于加热不燃烧卷烟再造烟叶的生产，也可小型化制备为实验室设备，用于再造烟叶样品的制备。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明尤其适用于具有高、低沸点成分的天然香料的在线加香，本发明针对天然香精中沸点分布广，高低沸点分布的原因，分两条管路加香，不单一也不会损失。本发明装置包括针对高沸点成分和低沸点成分分别设计加香管路，即高沸点成分加香管路3和低沸点成分加香管路4，采用高沸点成分和低沸点成分分开加香的方式，其中高沸点成分直接以液态形式喷涂到再造烟叶浆料上表面；而低沸点成分以液态形式喷涂到位于流浆箱后方的钢带52上，随着干燥过程进行，位于再造烟叶浆料的下表面的低沸点成分冷凝水受热蒸发，进入到再造烟叶浆料内部，而再造烟叶浆料上表面的高沸点成分冷凝水不会被蒸发，仍保留在再造烟叶浆料上表面；从而完成对再造烟叶浆料进行的具有高、低沸点成分的香料在线加香。

2、本发明加香后制作的再造烟叶片材，低沸点成分位于再造烟叶片材内部，而高沸点成分位于再造烟叶片材上表面，不仅保留了低沸点成分，避免其浪费，还使得再造烟叶片材香味特征更加均匀，丰富。

3、由于从钢带52剥离后的再造烟叶比较褶皱，表面不平整，经过高沸点成分喷嘴31喷出的高沸点成分冷凝水可以润烫再造烟叶，使其表面平整。

4、天然植物提取香精进入通有饱和蒸汽的管路，通过人工调节保证蒸汽进汽量的大小、压力。另外，本发明装置的高沸点成分加香管路3上还具有第四截止阀32，低沸点成分加香管路4上具有第三截止阀46；当系统检测到再造烟叶浆料时管路上第四截止阀32和第三截止阀46打开，处理好的高沸点成分冷凝水和低沸点成分冷凝水通过高沸点成分喷嘴31和低沸点成分喷嘴41喷涂到再造烟叶浆料表面或者钢带52表面。

5、相比于传统低沸点香精：

传统低沸点香精未经分离，添加于再造烟叶上表面，在干燥过程中随热气流排出，香精消耗量较大，另外增香效果不明显；香味特征单一。

本发明低沸点成分以液态形式喷涂到位于流浆箱后方的钢带52上，随着干燥过程进行，位于再造烟叶浆料的下表面的低沸点成分冷凝水受热蒸发，进入到再造烟叶浆料内部，不仅可降低香料消耗量，还能提升增香效果。

相比于传统高沸点香精：

传统高沸点香精香味特征单一，不丰富。

本发明的高低沸点香精加香过程中同步完成，再造烟叶片材香味特征更加均匀，丰富，同时还节约了人力成本。

附图说明

图1为本发明的具有高、低沸点成分的香料在线加香的装置的示意图。

其中，各附图标记在附图说明中的名称为：

1-进料管路、2-水汽分离器、3-高沸点成分加香管路、4-低沸点成分加香管路、5-加香干燥单元、11-进料口、12-第一截止阀、13-过滤器、14-减压阀、15-压力表、31-高沸点成分喷嘴、32-第四截止阀、41-低沸点成分喷嘴、42-第二截止阀、43-第二过滤器、44-疏水阀、45-单向阀、46-第三截止阀、51-辊、52-钢带、53-流浆箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细阐述。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1，本实施例提供一种具有高、低沸点成分的香料在线加香的装置，所述香料中包含沸点大于等于100℃的高沸点成分，以及沸点小于100℃的低沸点成分；所述香料在线加香的装置包括：进料管路1、水汽分离器2、高沸点成分加香管路3、低沸点成分加香管路4、加香干燥单元5；

所述进料管路1一端为进料口11，另一端与所述水汽分离器2的一端连通；

所述水汽分离器2的另一端分别连通至高沸点成分加香管路3和低沸点成分加香管路4；

高沸点成分加香管路3另一端为高沸点成分喷嘴31；

低沸点成分加香管路4另一端为低沸点成分喷嘴41；

所述加香干燥单元5包括辊51、围绕在所述辊51外围的钢带52，以及位于所述钢带52上方的流浆箱53；

所述高沸点成分喷嘴31位于所述流浆箱53浆料出口的前方；所述低沸点成分喷嘴41位于所述流浆箱53浆料出口的后方；

其中，钢带52的运动方向为前方。

所述进料管路1上还具有第一截止阀12、过滤器13、减压阀14和压力表15。所述第一截止阀12、过滤器13、减压阀14和压力表15从进料口11一侧向所述水汽分离器2一侧依次排列。所述高沸点成分加香管路3上还具有第四截止阀32。所述低沸点成分加香管路4上还具有第二截止阀42、第二过滤器43、疏水阀44、单向阀45和第三截止阀46。所述第二截止阀42、第二过滤器43、疏水阀44、单向阀45和第三截止阀46从所述水汽分离器2一侧向所述低沸点成分喷嘴41一侧依次排列。所述钢带52的下方还具有加热器，以加热钢带上方的再造烟叶浆料。

使用本实施例装置进行香料在线加香的方法，具体包括以下步骤：

(1)携有香料的饱和蒸汽加香原料从进料口11进入所述进料管路1，在所述进料管路1中逐渐降低温度至100℃，香料中高沸点成分和部分水蒸气在所述进料管路1中冷凝形成高沸点成分冷凝水，低沸点成分和另一部分水蒸气不会冷凝下来，仍然为低沸点成分水蒸气；

(2)再造烟叶浆料从浆料出口流出，流到所述钢带52上；且所述钢带52在所述辊51的带动下运动；

(3)在经过水汽分离器2后，低沸点成分水蒸气进入低沸点成分加香管路4，在所述低沸点成分加香管路4中进一步冷凝，形成低沸点成分冷凝水，经所述低沸点成分喷嘴41喷涂到所述钢带52表面；高沸点成分冷凝水进入低高沸点成分加香管路3，经所述高沸点成分喷嘴31喷涂到再造烟叶浆料上表面；

(4)随着所述钢带52的向前运动，喷涂有低沸点成分冷凝水的所述钢带52表面也流上再造烟叶浆料，且低沸点成分冷凝水位于再造烟叶浆料的下表面；

(5)随着干燥过程进行，位于再造烟叶浆料的下表面的低沸点成分冷凝水受热蒸发，进入到再造烟叶浆料内部，而再造烟叶浆料上表面的高沸点成分冷凝水不会被蒸发，仍保留在再造烟叶浆料上表面；从而完成对再造烟叶浆料进行的具有高、低沸点成分的香料在线加香；

步骤(1)和步骤(2)顺序不分前后，即并不限定上述步骤的前后顺序，只要是符合实际应用顺序即可。

所述香料中包含沸点大于等于100℃的高沸点成分，以及沸点小于100℃的低沸点成分。

所述携有香料的饱和蒸汽加香原料为携有香料的饱和水蒸汽，所述香料选自烟草提取物；饱和水蒸汽的蒸气压为0.4-0.8mpa。

对比例1

仅采用一条管路，烟草提取物的高低沸点成分全部随着蒸汽直接喷到再造烟叶上表面。该过程直接添加烟草提取物后再造烟叶的热解产物，见表1。

表1直接添加烟草提取物后再造烟叶的热解产物

实施例1

使用本发明装置和方法，将烟草提取物中高沸点成分和低沸点成分分离后同步添加的再造烟叶表面，分管路同步添加烟草提取物后再造烟叶的热解产物，见表2。

表2分管路同步添加烟草提取物后再造烟叶的热解产物

从上述结果上可以看出，选用本发明加香装置和方法可以更好的保留烟草提取物中的低沸点成分，例如上表中的巨豆三烯酮，长叶薄荷酮，而这两个物质对于香味的贡献很大，所以经感官评吸后，本发明加香方法得到的再造烟叶香味特征更加均匀，丰富。

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