[发明专利]再造烟叶萃取液低温浓缩系统及其低温浓缩方法

说明书

技术领域

本发明属于再造烟叶技术领域，具体是一种造纸法再造烟叶萃取液低温浓缩系统，本发明还涉及再造烟叶萃取液的低温浓缩方法。

技术背景

再造烟叶，又名烟草薄片，起源于20世纪50年代，其发展经历了辊压、稠浆、造纸3个过程。造纸法再造烟叶是利用废弃的烟梗、烟叶碎片或烟末等原料，经过提取、浓缩、加香、分离、打浆、抄造、烘干等工艺过程制成的性能优良的烟叶基片，常用作卷烟填充物，回用于卷烟生产。随着造纸法再造烟叶的发展，卷烟工业企业和科研院所对于造纸法再造烟叶的认识不断深入，重视程度也在不断加大，积极开展造纸法再造烟叶应用技术研究，使造纸法再造烟叶应用技术水平得到显著提升。

目前造纸法烟草薄片生产工艺中，萃取液的浓缩方法主要是减压蒸发法，减压蒸发法由于存在能耗大的问题，运行成本较高，与国家提出的日益严格的节能减排政策也不相符，另外，由于蒸发过程中温度较高（65℃），料液中的有效成分( 如香味物质）也可能变质或被蒸发，从而影响最终烟草的品质。膜分离技术作为一门新兴的分离技术，用于再造烟叶萃取液的浓缩能大大降低了提取液中风味物质的损失，具有运行成本低、能耗小、能保持浓缩液中的风味成分的优点，在造纸法再造烟叶的生产工艺中得到了广泛应用。专利CN102823935A公开了一种烟草提取液的浓缩处理方法，采用宽流道卷式反渗透复合膜组件，将烟草提取液从初始质量百分比浓度0.5%～2%浓缩至质量百分比浓度为16%～18%的最终浓缩液，但是该方法的最终浓缩液不能达到工艺要求的浓度（行业中一般要求质量百分比浓度30%以上），需要进一步通过减压蒸发的方式进一步浓缩，不仅会增大风味物质的损失，而且膜浓缩装置和减压蒸发设备均需要投入，设备投资较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有造纸法再造烟叶生产中存在的萃取液蒸发浓缩能耗大、运行成本高等缺点，提供一种能耗低、运行成本低的再造烟叶萃取液低温浓缩系统。

本发明要解决的另一技术问题是，提供一种再造烟叶萃取液的低温浓缩方法，该方法采取低温反复浓缩，使最终浓缩液质量百分比浓度达到30%，降低热敏性风味物质的损失小。

为解决上述技术问题，本发明提供一种再造烟叶萃取液低温浓缩系统，包括依次相连的预处理装置、精制液储罐、一级碟管式反渗透系统、二级碟管式反渗透系统和浓缩液储罐，还包括清洗装置，所述清洗装置与一级碟管式反渗透系统连接。

所述的预处理装置是砂滤、矩形筛、离心机或超滤膜中的一种或两种以上的结合。

所述的一级碟管式反渗透系统包括依次相连的过滤器、一级高压泵、一级碟管式反渗透装置、一级浓度计和一级排放阀，一级高压泵与一级浓度计上还并联有一级回流阀。

所述的二级碟管式反渗透系统包括依次相连的二级高压泵、二级碟管式反渗透装置、二级浓度计和二级排放阀，二级高压泵与二级浓度计上还并联有二级回流阀。

所述的清洗装置包括清洗液储罐和清洗液进料阀。

本发明的再造烟叶萃取液低温浓缩系统，可以在室温（5～40 ℃）下对再造烟叶萃取液进行浓缩，浓缩过程无相变，可以大大降低萃取液中热敏性物质的损失，保留烟草萃取液中的香味成分，浓缩倍数远高于普通反渗透膜的浓缩，且能耗远低于传统的蒸发浓缩，该系统还利用清洗装置对一级碟管式反渗透系统和二级碟管式反渗透系统进行清洗，提高一级碟管式反渗透系统和二级碟管式反渗透系统中膜组件的利用率，而且增加一级浓缩液回流阀和二一级浓缩液回流阀，从而进行多次膜浓缩，使浓缩液达到行业要求；该系统还具有占地面积小、运行成本低和自动化程度高的优点。

为解决另一技术问题，本发明提供一种再造烟叶萃取液的低温浓缩方法，包括以下步骤：

（1）将再造烟叶萃取液送入预处理装置中进行砂滤、矩形筛虑、离心机离心或超滤膜过滤等预处理，得到精制液，送入精制液储罐，所述萃取液质量百分比浓度为2.5～8%；

（2）将精致液通过增压泵送到一级碟管式反渗透膜系统，在压力为5～10 MPa，温度5～40 ℃，膜表面流速为2.5～3.5 m/s的条件下进行浓缩，得到一级浓缩液，一级浓缩液质量百分比浓度为12～20%；

（3）将一级浓缩液送至二级碟管式反渗透膜系统，在压力为8～15 MPa，温度5～35 ℃，膜表面流速为2～3 m/s的条件下进行再浓缩，得到二级浓缩液，送入浓缩液储罐，二级浓缩液质量百分比浓度为30～45%。