一种降低造纸法再造烟叶烟草涂布液中TSNAs含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及再造烟叶制备领域，特别是涉及一种降低造纸法再造烟叶烟草涂布液 中TSNAs含量的方法。
【背景技术】
[0002] 造纸法再造烟叶（Paper-process reconstituted tobacco)又称为烟草薄片，是 采用现代提取分离工艺与改良后的造纸技术，将烟草副产品及废弃料加工而成的一种"人 造烟叶"，也称造纸法再造烟叶，主要是以烟梗、碎烟片及烟末等烟草加工中的废料制成的 烟草浆与一定量的木浆及填料等混合经造纸机抄造成基片再经浸渍涂布而制得。
[0003] 造纸法再造烟叶已成为卷烟配方尤其是低焦油卷烟配方的重要组成部分，近年来 在中国正得到迅速的推广应用。一方面，再造烟叶最大限度地利用了烟草原料，对减少烟草 行业的原料消耗，降低成本进而节约耕地等方面都有积极作用。据统计，烟叶在卷烟和复烤 过程中会产生大约占三分之一的烟梗、碎烟叶可作为再造烟叶的原料。目前我国每年可用 于再造烟叶生产的原料可达（12~16) X 104t，而实际利用率仅为25%左右，若将利用率提 高到80%，不仅增加卷烟厂的产值，而且每年可节约耕地数万公顷。另一方面，再造烟叶在 改善和提高烟草产品质量方面有积极的意义，特别是伴随着造纸法烟草薄片技术的发展， 可以生产出质量稳定、焦油含量低且填充值高的烟草薄片，薄片生产已经突破了单纯的废 物利用的方式，开始在提高卷烟燃烧度、改善卷烟产品的内在质量、减少烟中的有害成分、 降低烟焦油和尼古丁的含量等方面起主要作用。
[0004] 综上所述，造纸法再造烟叶具有"退烟还粮"、"降焦减害"等效果，对发展中式卷烟 具有重要作用，但是目前有些造纸法再造烟叶了5祖8(1'(^3〇〇0-8。6(^；1^〇11；[1：1'083111；[1168，烟 草特有亚硝胺）的释放量偏高，影响了其在中高档卷烟中的使用。卷烟主流烟气中的TSNAs 属于Hoffmann清单中有害化合物的一种，具有强致癌作用。因此，大幅度降低再造烟叶的 TSNAs释放水平对发展低危害卷烟具有重大意义。
【发明内容】
[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可降低造纸法再造烟 叶中TSNAs含量的分子筛材料，并进一步提供一种降低造纸法再造烟叶中TSNAs含量的方 法，用于解决现有技术中的问题。本发明针对目前部分再造烟叶中TSNAs释放量偏高的问 题，使用特殊的分子筛材料吸附涂布液的TSNAs，从而达到降低再造烟叶TSNAs释放量的目 的。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种降低造纸法再造烟叶 烟草涂布液中TSNAs含量的方法，包括如下步骤：
[0007] 1)将烟梗加水萃取，固液分离后将所得烟梗解纤处理；
[0008] 所述解纤处理具体指对烟梗进行研磨，本领域技术人员可选用合适的方法和条件 对烟梗进行解纤处理，在本发明一实施例中，采用高浓磨浆机对烟梗进行解纤处理。
[0009]优选的，所述步骤1中，烟梗与水的质量比为1:3.6-4.0。
[0010]优选的，所述步骤1中，加水萃取的具体条件为:65-75°C下萃取28-32min。
[0011] 2)将解纤处理后的烟梗与烟片和烟末混合，然后加水萃取、固液分离，所得萃取液 进行净化处理；
[0012] 优选的，所述步骤2中，烟梗、烟片、烟末的质量比为1:0.9-1.1:0.9-1.1。
[0013] 优选的，所述步骤2中，烟梗、烟片、烟末的总质量比与水的质量之比为1:4.0-4.4。 [0014]优选的，所述步骤2中，加水萃取的具体条件为:60-70°C下萃取18-22min。
[0015] 优选的，所述步骤2中，净化处理具体指用筛网过滤。本领域技术人员可根据萃取 液的具体情况选择合适孔径的筛网进行过滤，在本发明一实施例中，使用100目的筛网过 滤。
[0016] 优选的，所述步骤2中，所得萃取液进行净化处理后，还进行浓缩。
[0017] 更优选的，浓缩至至密度为1 · 20~1 · 22g/cm3。
[0018] 3)在步骤2所得处理液中加入介孔分子筛进行吸附处理，处理后固液分离即得成 品。
[0019] 介孔分子筛(材料是指孔径介于2-50nm的一类多孔材料，其具有极高的比表面积、 规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点。
[0020] 优选的，所述介孔分子筛的孔径为2-50nm。在本发明一实施例中，所述介孔分子筛 的孔径为2.7-2.9nm〇
[0021] 优选的，所述介孔分子筛选自他25]?-5、似￥、034、]\〇1-41、384-15中的一种或多种 的组合。
[0022] 更优选的，所述介孔分子筛为MCM-41介孔分子筛。
[0023]优选的，所述步骤3中，介孔分子筛的添加量为0.09-0. llg/mL。
[0024] 优选的，所述步骤3中，吸附处理的具体条件为：58-62°C下处理30分钟以上，处理 过程中适当搅拌。
[0025] 所述TSNAs包括但不限于NNN(Y -亚硝基降烟碱）、NAB(Y -亚硝基假木贼碱）、NAT (Y-亚硝基新烟碱）、NNK(4-(N-甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮）中的一种或多种的 组合。
[0026]分子筛之所以能够吸附TSNAs，是因为他们的孔结构和高比表面积。分子筛孔道中 的阳离子通过静电引力将TSNA中N-NO官能团上带负电荷的0吸引，使N-NO官能团插入分子 筛孔道，然后将其整体或者部分地吸附到分子筛孔道中。
[0027] 而本发明发明人通过大量实验发现，发现介孔分子筛NaZSM-5、NaY、CaA、MCM_41、 SBA-15等对于TSNAs有良好的吸附效果。进一步发现沸石分子筛ZSM-5对NNK具有尤其优越 的选择性吸附效果，而介孔分子筛MCM-41的总体吸附效果则远高于其他种类的分子筛。此 外，本发明发明人还发现，对温度等吸附条件进行优化，可以进一步提高MCM-41的吸附效 果。
[0028]本发明第二方面提供介孔分子筛材料在造纸法再造烟叶制备领域的用途。
[0029]优选的，所述用途具体为:降低造纸法再造烟叶烟草涂布液中TSNAs含量。
[0030]更优选的，所述介孔分子筛的孔径为2-50nm。在本发明一实施例中，所述介孔分子 筛的孔径为2.7-2.9nm〇
[0031] 更优选的，所述介孔分子筛选自似25]?-5、似￥、〇34、]\?11-41、584-15中的一种或多 种的组合。
[0032] 优选的，所述用途具体为:使用ZSM-5对NNK进行选择性吸附，以降低造纸法再造烟 叶烟草涂布液中NNK的含量。
[0033]如上所述，本发明所提供的降低造纸法再造烟叶中TSNAs释放量的方法的技术效 果及优点在于:通过分子筛物理吸附的方法吸附涂布液中TSNAs，对降低造纸法再造烟叶中 的TSNAs具有很好的效果，工艺简单，不需要对现有的工艺进行大的改动，容易实现。并且所 用的分子筛材料都是市场上比较常见的材料，价格低，容易购买，利于工业化扩大应用。
【附图说明】
[0034] 图1显示为MCM-41添加量对于TSNAs量的影响示意图。
[0035]图2显示为不同温度下对于TSNAs吸收量的影响示意图。
[0036] 图3显示为不同时间下对于TSNAs吸收量的影响示意图。
【具体实施方式】
[0037]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0038] 须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或 装置。
[0039] 此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后 还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另 有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在 所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之 间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为 鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范 围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的 范畴。
[0040] 所述的烟梗和烟末为烤烟型梗和末，由上海烟草集团太仓海烟烟草薄片有限公司 提供。
[0041] 所述的烟片为湖北白肋烟烟片，由湖北中烟提供。
[0042] 所述的烟梗解纤设备为ZSP-300高浓实验磨盘机，转速2700r/min，磨盘直径 300mm，吉林市晨鸣机械制造有限公司生产。
[0043]所述的浓缩液是由德国BUTH公司生产的旋转浓缩仪制备。
[0044]所述的分子筛材料由市场上购得，其理化性质如表1所示：
[0045]表 1
[0047] 实施例中各类TSNAs物质的检测方法如下：TSNAs的测定在LC-MS/MS装置上进行， 液相色谱为Agilent 1200,质谱为Applied Biosystems 4000Q TRAP，色谱柱为APCELL PAK C18MG2 (4 · 6mm X 15〇mm，3μπι)。ImL 内标溶液（含有0 · δμπιοI L-1 的d4-NNK和 IymoI L-1 的d4-NNN，d4-NAT，d4-NAB-)加入到2g烟丝萃取液中，然后加入20mL 0.1M NH4Ac溶液(ρΗ = 6·8) 并通过0.2μπι滤膜。最终的溶液由LC-MS/MS内标法测定，流动相为甲醇和N