今年1月,煙草行業(yè)生物酶應用工程研究中心研發(fā)的生物卷煙紙全面轉(zhuǎn)化,規(guī)模化應用于多個品牌規(guī)格。生物卷煙紙的研發(fā)應用,是內(nèi)蒙古昆明卷煙有限責任公司繼生物酶發(fā)酵煙葉技術成熟之后,生物酶發(fā)酵技術的又一突破。
這款生物卷煙紙具有麻漿紙的優(yōu)點,能提升煙氣純凈度。通過生物卷煙紙代替麻漿卷煙紙,可大幅度降低卷煙紙成本,提高經(jīng)濟效益,使中式卷煙在卷煙紙的應用有了更好選擇,能為中式卷煙的發(fā)展探索出一條新路徑。
下面,一起去看看這款生物卷煙紙是如何誕生的~
專注質(zhì)量提升探索新思路
研發(fā)人員在發(fā)酵中控系統(tǒng)查看發(fā)酵參數(shù)。
“三紙一棒”的研究是行業(yè)重大科技創(chuàng)新課題。在行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新時期,敢于突破、勇于創(chuàng)新,不斷提升卷煙產(chǎn)品質(zhì)量是蒙昆公司技術研發(fā)中心的責任與擔當。2022年,技術研發(fā)中心員工將關注點放在了卷煙紙上。
在技術研發(fā)中心例行的一次頭腦風暴會議上,“研發(fā)出一款感官質(zhì)量較好的卷煙紙,實打?qū)崬樘岣弋a(chǎn)品質(zhì)量提供支撐”成為主要議題。
會議現(xiàn)場,大家各抒己見,群策群力。一番激烈的探討后,技術研發(fā)中心主任李力群總結道:“我們可否利用已經(jīng)成熟的生物酶切技術優(yōu)勢,對卷煙紙漿進行優(yōu)化提升呢?”
這一番話,為研發(fā)中心技術人員指明了下一步研究方向。
思路有了,方向明確了。技術研發(fā)中心迅速成立專題研發(fā)小組,酶制劑的開發(fā)篩選、酶活性曲線建立、發(fā)酵實驗及中試試驗、化學成分檢測等各環(huán)節(jié)分別明確專人負責。就這樣,一支由“85后”技術人員組成的骨干隊伍,以進一步優(yōu)化卷煙紙感官為導向,積極尋找新思路,潛心鉆研,探索研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新技術,擬通過液態(tài)發(fā)酵的方式開展卷煙紙漿生物酶發(fā)酵工藝技術與應用研究。
攻克技術難關取得新成果
首批生物卷煙紙卷筒下線。
研發(fā)小組第一時間向相關造紙企業(yè)咨詢,了解到造紙企業(yè)目前并沒有生物發(fā)酵紙漿改善卷煙紙吸味的相關技術經(jīng)驗積累。這就意味著一切需要從零開始。
研發(fā)小組成員先對木漿和麻漿的化學成分進行了對比分析。幾輪實驗下來,研發(fā)小組成員找到了提升卷煙紙品質(zhì)的技術關鍵——將紙漿內(nèi)木質(zhì)素、果膠生物酶高效降解。隨后研發(fā)小組開啟了實驗室模擬在線生產(chǎn)工藝,進行生物酶發(fā)酵卷煙紙漿的實驗。
“原以為實驗能像前期一樣順利開展,但我們還是想得過于簡單了。”研發(fā)小組組長郭榮剛說道。為研究不同條件下液態(tài)發(fā)酵酶活性、特性曲線,研究組前前后后開展了100多次實驗,確定了各單一酶底物降解的效果和合適的發(fā)酵條件,但在研究過程中,研究組發(fā)現(xiàn)單一酶的降解效果并不理想。結構分析表明,紙漿中留下的果膠、木質(zhì)素仍然與紙漿纖維相互交聯(lián),同時還存在半纖維素交織在一起的情況。
“我們可不可以將內(nèi)切、外切果膠酶共同使用呢?”經(jīng)過多次小組會議后,研發(fā)小組成員郭春生提出了這個設想。實踐表明,內(nèi)切、外切果膠酶共同使用能使果膠較好地水解,木質(zhì)素降解酶需配合半纖維素降解酶才能較好地使木質(zhì)素剝離降解。
多輪實驗后,研究小組終于開發(fā)出了在實驗室條件下能使卷煙木漿中木質(zhì)素、果膠短時間內(nèi)高效降解的酶制劑組合。
然而從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)線的道路卻并不順利。
第一次失敗,感官效果不理想;第二次失敗,香氣透發(fā)性不夠;第三次失敗,出現(xiàn)斷紙……
面對一次次不如人意的結果,研發(fā)小組成員深入分析原因,進一步解析發(fā)酵后木漿纖維結構、物質(zhì)成分、熱裂解產(chǎn)物等變化數(shù)據(jù),再返回實驗室去優(yōu)化生物制劑的篩選和調(diào)整制漿發(fā)酵工藝。
通過多次與造紙企業(yè)技術人員探討測試方案,研發(fā)小組進行了十余次中試試驗的摸索,不斷改進發(fā)酵用量、發(fā)酵時間等。2022年9月底,卷煙紙樣品成功研發(fā),利用該卷煙紙制作的煙支,卷煙感官得到明顯改善。
功夫不負有心人。經(jīng)過不懈努力,研發(fā)小組確定了最佳的卷煙紙專用生物酶制劑及生產(chǎn)工藝,并申報了發(fā)明專利。
致力成果應用助力新發(fā)展
工作人員在檢查生物卷煙紙外觀。
雖然生物卷煙紙成功下線,但這群敢于創(chuàng)新的年輕人并未停歇,在他們看來,這僅僅是創(chuàng)新路上的一個起點。隨后,他們又穿梭于實驗室、車間,投入了緊張的研究、實驗、打樣中。
2022年9月底,煙草行業(yè)生物酶應用工程研究中心在生物酶發(fā)酵煙葉領域之外又實現(xiàn)了重大突破。生物卷煙紙在造紙過程中,通過在紙漿中加入生物酶制劑,進一步提升了煙氣的純凈度。
2022年10月,第一批生物卷煙紙已成功應用在“冬蟲夏草”(金細支)、“冬蟲夏草”(和潤)、“冬蟲夏草”(雙中支)等卷煙規(guī)格上。
生物卷煙紙的開發(fā)形成了行業(yè)具有自主知識產(chǎn)權的新技術,為生產(chǎn)高品質(zhì)卷煙紙?zhí)峁┝诵滤悸?#xff0c;提高了我國卷煙紙的質(zhì)量水平。