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膜过滤技术在烟草香精香料提取纯化中的应用

烟草香精香料作为提升卷烟品质的关键添加剂,其成分构成与来源渠道呈现多元化特征。从类型上可划分为水溶性成分与脂溶性成分两大体系:

水溶性成分:主要包含低次烟叶提取物、石斛提取物、玫瑰提取物等。此类成分以水为介质进行浸提,富含多酚、氨基酸、糖类等极性化合物,赋予烟草制品清甜感与醇和口感。例如,石斛提取物中的石斛多糖与生物碱,可显著改善烟气的细腻度;玫瑰提取物中的挥发性芳香酯类,能为烟草增添优雅的花香底蕴。

脂溶性成分:以萜类化合物、植物甾醇、脂肪酸酯等为主,常见于通过乙醇、石油醚等有机溶剂提取的植物精油中。如低次烟叶经有机溶剂萃取可获得茄尼醇等脂溶性成分,对烟草的香气丰满度与余味舒适性具有重要贡献。

膜过滤技术在香精香料提取工艺中的应用

不同来源提取物通过不同的提取工艺实现成分分离,随着材料科学与过程工程的进步,膜过滤技术将进一步推动烟草香精香料行业向绿色化、高端化发展,为提升卷烟产品品质开辟新路径。

针对脂溶性香味物质一部分工艺是采取超临界萃取工艺,直接得到脂溶性较强的特色香味物质。

针对水溶性或醇溶性提取物,采用经典浸提纯化工艺,膜过滤技术在此类物质的纯化中应用如下:

水或乙醇浸提→粗滤→陶瓷膜精滤→超滤脱蛋白等大分子→纳滤浓缩脱盐

陶瓷膜采用错流过滤,孔径分布窄,孔隙率高。可有效除去提取液中微米级蜡质、油脂、色素、蛋白聚集体等,得到澄清料液,浊度<1NTU,透光率达到95%以上,同时避免传统板框过滤的滤布堵塞问题。

  1. 陶瓷膜还用于中间工序脱色液中残留的活性炭的脱除,得到无活性炭污染的料液,完全避免漏炭影响。
  2. 超滤膜可除去绝大部分大分子蛋白、胶体,显著提高小分子组分的含量和纯度,解决料液放置沉淀问题、避免成品焦糊味、异杂味的产生。
  3. 纳滤膜兼具分离与浓缩功能,可截留低聚糖、多酚等有效成分,有效拦截香味物质,提高目标成分浓度至20%以上,同时允许水分子与大部分无机盐透过。纳滤膜采用低温浓缩,无相变,避免了热降解的产生,显著减少异杂味。
  4. 对于醇提料液的纳滤透过液,其中固含量显著下降,乙醇进入减压回收系统,提高,可明显提高回收乙醇的质量(回收率>90%)。

膜过滤技术相较于传统提取纯化技术(如离心、板框过滤、蒸发浓缩、溶剂萃取等),在香精香料生产中在分离精度、能耗控制、成分保留和环保性能等方面具有显著优势,纯化工艺绿色环保,可实现自动化;所得产品纯度高、杂质少,满足产品高端化需求。


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