一種造紙法再造煙葉萃取液中Pb含量的選擇性降低方法技術

本發明專利技術公開了一種造紙法再造煙葉萃取液中Pb含量的選擇性降低方法，其特征是：將按照造紙法再造煙葉生產工藝所制備的煙草萃取液引入電滲析裝置的淡化室，進行電滲析處理降低Pb含量，在降低Pb含量過程中通過淡化室內電導率的變化或者Pb的實際含量來控制脫Pb程度；同時檢測淡化室內煙堿含量及有機酸總量以考察脫除鉛離子的選擇性。本發明專利技術不僅能有效降低Pb含量，同時可避免煙堿和煙草主要有機酸的流失，最大程度地保證了再造煙葉的吸食品質。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術設及一種造紙法再造煙葉Pb，屬于造紙法再造煙葉 生產

技術介紹
近年來，隨著吸煙與健康矛盾的加劇，卷煙的吸食安全性已經成為煙草科學重要 的研究方向，其中煙氣中的神、鉛、嬌、銘等重金屬元素被列為霍夫曼煙氣有害成分名單。因 此降低煙草及煙氣中的pb含量有助于提升卷煙吸食的安全性。 造紙法再造煙葉是一種重組的均質煙草，其具有燃燒速率快、焦油釋放量低、填 充值高W及耐加工性能好等特點，其化學組分與物理參數的可調控性是其最為重要的特 點，然而當前尚缺乏有效降低再造煙葉自身及其煙氣中的重金屬元素的方法。中國專利 CN102406230A公布了利用脈沖過濾、電解處理和陽離子交換樹脂結合來去除煙草萃取液中 重金屬離子的方法，其中鉛的含量降低幅度為88% -97%，但沒有考察煙堿和有機酸的降 低效果，是否是選擇性降低還有待考察。重金屬有效脫除方法還包括有絮凝法、氧化還原 法、電解法、溶劑萃取分離法、吸附法、電滲析法W及新興的生物處理技術等，其中絮凝法、 氧化還原法、電解法、溶劑萃取分離法需要在待提純溶液中加入其它化學物質，不適用于作 為煙草萃取液中重金屬離子的提純技術；吸附法和離子交換法的處理效率有限；生物處理 技術操作比較復雜，處理難度較大；而電滲析法具有能量消耗低、操作維修方便、環境污染 小等優點，比較適于煙草萃取液中重金屬離子的去除。中國專利CN101108306A公布了利用 電滲析方法去除植物提取液中嬌、鉛等重金屬，降低效果較顯著。此外電滲析技術作為一 種高效的脫鹽手段，其對煙草水提物中的離子化合物的脫除效率也較高，如CN103082394A、 CN103330277AW及US4302308A、US4253929利用電滲析方法去除煙草提取液或再造煙葉萃 取液中的氯離子、硝酸根離子，但運些專利均未考察對化的脫除效果。針對于煙草萃取液 中重金屬離子的降低，中國專利CN102406230A公布了使用電滲析結合離子交換柱層析的 方法去除煙草萃取液中As、化W及Cd，去除效率最高可達90%，但該專利并未考察處理對 煙堿和卷煙感官品質的影響。煙草萃取液中含有非離子型有效組分（如：果糖、葡萄糖、果 膠等）和離子型有效組分（如煙堿），其中煙堿是煙草最為重要的功效成分。雖然普通的電 滲析技術可實現氯離子、硝酸根離子等離子化合物相對于非離子型化合物的選擇性去除， 但通常也導致煙草離子型有效組分（煙堿和有機酸）的大量流失，運必將導致卷煙吸食品 質下降。向海英等使用I0NSEPTM離子交換膜去除氯離子的同時，發現煙堿也降低50%W上 (煙梗提取液中氯離子的電滲析法脫除，煙草科技，2015,1:72-75)。因此，在提高煙草萃取 液中離子脫除效率的同時，如何有效保留煙草的有效成分（煙堿和有機酸）是電滲析處理 煙草萃取液亟待解決的關鍵問題，也是電滲析技術在造紙法再造煙葉生產中應用的技術關 鍵。
技術實現思路
本專利技術是針對上述現有電滲析技術所存在的煙堿和有機酸大量流失問題而研制 的一種生產工藝簡單、可控性強的Pb選擇性調控方法，可廣泛應用于造紙法再造煙葉萃取 液中，使Pb含量選擇性降低，并有效避免煙堿和有機酸的流失，在降低Pb含量的同時，顯著 提高造紙法再造煙葉吸食品質。 本專利技術通過一價陰離子選擇性透過膜的使用高效降低煙草萃取液中Pb含量，并有 效避免了煙堿和有機酸的流失，實現了Pb含量降低的選擇性。 本專利技術解決技術問題，采用如下技術方案： 本專利技術造紙法再造煙葉萃取液中Pb，其特點是： a、將按照造紙法再造煙葉生產工藝所制備的煙草萃取液引入電滲析裝置的淡化 室，并在濃縮室中加入水或電解質；所述煙草萃取液的固形物含量為7-10%。 所述電滲析裝置的陰離子交換膜為一價陰離子選擇性透過膜，陽離子交換膜優選 均相陽離子交換膜。 按照造紙法再造煙葉生產工藝制備煙草萃取液的步驟為：將造紙法再造煙葉原 料（煙梗、煙葉和/或煙末）加入攬拌罐中，加入4-10倍重量的水，攬拌提取1小時，使 用雙螺旋擠漿機進行固液分離，所得到的煙草水溶液經過80-120目的振篩粗過濾，再在 2500-3500rmb轉速條件下離屯、分離，清液即為電滲析處理所需的煙草萃取液。b、在恒定電流條件下對煙草萃取液進行電滲析處理脫除Pb離子，即進行脫鉛處 理；電滲析處理的流量為4-化/min;恒定電流密度為15-30mA/cm2; C、在脫鉛處理過程中通過淡化室內電導率的變化或者Pb的實際含量來控制脫鉛 程度；同時檢測淡化室內煙堿含量及有機酸總量（包括巧樣酸、草酸和蘋果酸）W考察脫鉛 處理的選擇性； t將脫鉛后的煙草萃取液按照造紙法再造煙葉生產工藝繼續進行處理，用于再造 煙葉的加工。 通常狀況下，煙草提取液呈酸性，其抑范圍約為4. 5-6. 5,其中的煙堿主要W-價 鹽的形態存在。從理論上來說，煙堿可通過一價選擇性離子交換膜，但實驗發現：電滲析過 程中煙堿并不通過一價陰離子選擇性透過膜，運主要可能是因為煙堿陰離子的離子水合半 徑大，一價陰離子選擇性透過膜對其有物理選擇性。從而，本專利技術可W通過一價陰離子選擇 性透過膜的使用，在高效降低煙草萃取液中Pb含量的同時，有效避免了煙堿和有機酸的流 失，實現了Pb含量的選擇性降低。 與已有技術相比，本專利技術有益效果體現在： 1、本專利技術不僅能有效降低Pb含量，同時可避免煙堿和煙草主要有機酸的流失，提 升造紙法再造煙葉萃取液的品質，最大程度地保證了再造煙葉的吸食品質。 2、本專利技術生產工藝簡單、可控性強、質量穩定，可廣泛應用于造紙法再造煙葉萃當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種造紙法再造煙葉萃取液中Pb含量的選擇性降低方法，其特征是：a、將按照造紙法再造煙葉生產工藝所制備的煙草萃取液引入電滲析裝置的淡化室，并在濃縮室中加入水或電解質；所述電滲析裝置的陰離子交換膜為一價陰離子選擇性透過膜；b、在恒定電流密度條件下對煙草萃取液進行電滲析處理脫除Pb離子，即進行脫鉛處理；c、在脫鉛處理過程中通過淡化室內電導率的變化或者Pb的實際含量來控制脫鉛程度；同時檢測淡化室內煙堿含量及有機酸總量以考察脫鉛處理的選擇性；d、將脫鉛后的煙草萃取液按照造紙法再造煙葉生產工藝繼續進行處理，用于再造煙葉的加工。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葛少林，黃蘭，佘世科，張朝，田振峰，陳開波，項磊，汪耀明，
申請(專利權)人：安徽中煙工業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34