專利名稱：一種處理煙草的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理煙草的方法。更具體地說，它涉及一種膨脹煙草以增大其填充容量的方法。
煙葉在收獲后經(jīng)歷熟化過程。由于在熟化過程中遭受的失水，導(dǎo)致葉子遭受不同程度的皺縮。在煙草工業(yè)中，雪茄或卷煙生產(chǎn)處理熟化煙草的傳統(tǒng)作法是通過增大其填充容量從而恢復(fù)皺縮。通常認(rèn)為，通過用本方法處理煙草，熟化的煙草的細(xì)胞結(jié)構(gòu)膨脹到類似于熟化前在葉子中發(fā)現(xiàn)的狀態(tài)。
增大煙草的填充容量存在許多方法。這些方法廣泛應(yīng)用于工業(yè)，用以獲得產(chǎn)品在熟化后的復(fù)原。本發(fā)明是以下述發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的填充劑的膨脹水平類似于并且有時(shí)優(yōu)于通過傳統(tǒng)應(yīng)用的膨脹方法所獲得的膨脹水平，因而通過在一種小心控制的方法中應(yīng)用蒸氣狀態(tài)的異戊烷作為膨脹介質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)原。
因此，本發(fā)明提供了一種處理煙草的方法，它包括一系列的步驟(1)在一個(gè)室中將煙草置于不高于70毫巴(7千帕)的減壓下；(2)用70℃～90℃范圍內(nèi)的溫度的異戊烷蒸氣浸漬煙草的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并且保持煙草與異戊烷蒸氣在至少4巴(400千帕)的壓力下接觸長(zhǎng)達(dá)30分鐘，以使煙草結(jié)構(gòu)浸漬；(3)通過抽空室，將過量的異戊烷蒸氣從浸漬的煙草中去除，壓力變化絕熱地產(chǎn)生；(4)將浸漬的煙草與水蒸氣接觸，以膨脹煙草；及(5)將膨脹的煙草進(jìn)行真空再調(diào)整(re-ordering)。
按照本發(fā)明的方法進(jìn)行處理的煙草一般是熟化煙葉的碎片的形式，碎片通過捶擊、抽打或切開完整的熟化煙葉而獲得。煙草也可以呈由整葉切割得到的條狀或可以是切細(xì)的煙葉。將要被處理的煙草被排列在位于處理室中的筐中。
按照本發(fā)明，熟化煙草被置于不高于70毫巴(7千帕)的減壓下。經(jīng)過此處理，處理室中的空氣和存留在煙葉碎片之間或細(xì)胞結(jié)構(gòu)內(nèi)的空氣被去除，否則它們將干擾后續(xù)的異戊烷蒸氣對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的浸漬。應(yīng)用高于70毫巴的減壓不能充分去除吸留在煙草中的空氣，因此，后續(xù)的異戊烷蒸氣對(duì)煙草細(xì)胞結(jié)構(gòu)的浸漬受到破壞。優(yōu)選地，室中的壓力降至70毫巴(7千帕)以下并盡可能地將壓力降低。當(dāng)然這取決于所應(yīng)用的抽空和回收系統(tǒng)的性能。我們發(fā)現(xiàn)40～70毫巴(4～7千帕)范圍內(nèi)的壓力在本方法中連續(xù)可得，并且給出了很好的結(jié)果。
然后將異戊烷蒸氣注入處理室中。本發(fā)明中重要的是液態(tài)異戊烷不允許進(jìn)入處理室。因此，貯存在處理室外的液態(tài)異戊烷在它進(jìn)入處理室并與煙草接觸前必須完全汽化。因?yàn)楫愇焱槭且环N極易揮發(fā)和可燃的溶劑，必須小心進(jìn)行處理和回收系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)。進(jìn)入室中的異戊烷蒸氣的溫度將在70℃～90℃的范圍內(nèi)。溫度高于90℃的異戊烷蒸氣不應(yīng)該用于本發(fā)明，因?yàn)樗鼡p害后續(xù)的水蒸氣膨脹處理，使煙草不能獲得充分的膨脹。此外，如果熱交換器被設(shè)定以產(chǎn)生低于70℃的溫度的異戊烷蒸氣，存在液態(tài)異戊烷可能通過并進(jìn)入處理室的危險(xiǎn)。在此溫度下的異戊烷蒸氣可能一進(jìn)入室中便被室中的內(nèi)含物冷卻至冷凝的程度。讓液態(tài)異戊烷進(jìn)入處理室的影響是將破壞處理過程。首先，任何存在于室中的液態(tài)異戊烷當(dāng)它蒸發(fā)時(shí)將把能量帶出系統(tǒng)。其次，過量異戊烷的回收過程的能量需求將增大。
浸漬煙葉細(xì)胞的異戊烷的量由處理室中產(chǎn)生的異戊烷蒸氣的壓力來(lái)控制。將異戊烷蒸氣注入室中直至獲得一個(gè)至少4000毫(400千帕)，優(yōu)選4000～4500毫巴(400～450千帕)范圍內(nèi)的內(nèi)部壓力。當(dāng)達(dá)到該壓力值時(shí)，將室密封，此后當(dāng)異戊烷蒸氣的溫度繼續(xù)升高時(shí)，內(nèi)部壓力也將繼續(xù)升高(典型地升至約5000亳巴(500千帕))。保持煙草與異戊烷蒸氣在至少4000毫巴(400千帕)的壓力下接觸長(zhǎng)達(dá)30分鐘，以使煙草細(xì)胞被異戊烷完全浸漬。我們發(fā)現(xiàn)通過保持高壓約30分鐘煙草可獲得最佳膨脹。在浸漬階段，人們推測(cè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)的異戊烷在壓力下被擠壓成液態(tài)。
這段時(shí)間一過去，就立即通過盡可能快地將室中的壓力降至(優(yōu)選)大氣壓左右，從而將所有過量的異戊烷蒸氣從室中去除。壓力變化因而是絕熱的，通過確保壓力的絕熱變化，就避免了將會(huì)是災(zāi)難性的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞和破裂。我們發(fā)現(xiàn)此壓降可以在不到15～20分鐘的時(shí)間內(nèi)，典型地是大約15分鐘內(nèi)完成。
在室被抽空后，立即通過將煙草與水蒸氣接觸使浸漬的煙草的溫度迅速升高。溫度升高的結(jié)果是結(jié)合在煙草細(xì)胞內(nèi)的異戊烷液體經(jīng)歷體積增大并被釋放出來(lái)，導(dǎo)致煙草的細(xì)胞結(jié)構(gòu)膨脹。電子顯微鏡顯示出該處理的結(jié)果是細(xì)胞壁已經(jīng)膨脹。此外，葉子表面看起來(lái)似乎變粗糙了。典型地，將水蒸氣引入室中以將其中的壓力升高至一個(gè)在1000毫巴(100千帕)～1400毫巴(140千帕)，且優(yōu)選1000～1200毫巴(100～120千帕)范圍內(nèi)的值。加入水蒸氣時(shí)應(yīng)小心，以便在室內(nèi)不產(chǎn)生湍流，湍流對(duì)煙草膨脹將產(chǎn)生有害的影響。優(yōu)選當(dāng)通過抽空和回收系統(tǒng)從室中排放出來(lái)的水蒸氣升高至90～95℃，尤其是約94℃的溫度時(shí)，膨脹階段被認(rèn)為完成。此時(shí)水蒸氣不再繼續(xù)引入。從水蒸氣開始引入到達(dá)到該排放溫度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選不超過4分鐘，并且如果可能的話不超過2分鐘。
在膨脹階段完成后，膨脹了的煙草立即經(jīng)受蒸發(fā)再調(diào)整，以獲得最終希望的膨脹和含水量。典型地，煙草的最終含水量將盡可能地接近處理前的水平。再調(diào)整得以實(shí)現(xiàn)通常是通過在膨脹階段完成后將處理室抽空到180～220毫巴(18～22千帕)范圍內(nèi)的壓力。此后，將壓力等溫地恢復(fù)到大氣壓，將膨脹的煙草從處理室中取出。
然后，經(jīng)過如此處理后的煙草如果需要的話可以按通常的方法進(jìn)行配料，然后按需要運(yùn)至雪茄或卷煙生產(chǎn)地點(diǎn)。
為了測(cè)量如下面的實(shí)施例中所描述的一種熟化的、捶擊過的雪茄煙草產(chǎn)品的填充值，應(yīng)用一種填充值測(cè)量裝置，它實(shí)質(zhì)上由一個(gè)直徑為64毫米的缸體組成，一個(gè)直徑為63毫米的活塞在缸體中滑動(dòng)?；钊麄?cè)面有刻度標(biāo)記。壓力施加在活塞上，給定重量14.18克的煙草以毫升計(jì)的體積便測(cè)定出了。實(shí)驗(yàn)表明該裝置將準(zhǔn)確測(cè)定出給定量的捶擊過的雪茄煙草的填充值，具有良好的再現(xiàn)性。在所有實(shí)施例中，活塞施加在煙草上的壓力是12.8千帕，加壓10分鐘，此時(shí)讀取填充值讀數(shù)。煙草的含水量影響用這種方法測(cè)定出的填充值，因此可比較的填充值在相似的含水量下獲得。
實(shí)施例1將150千克含有14～14.5％水分，按前面指出的程序測(cè)定出的填充值為5.08立方厘米/克的捶擊過的熟化雪茄煙草按照本發(fā)明的方法排列在筐中并進(jìn)行處理。將煙草置于64毫巴(6.4千帕)的減壓下，然后將在70℃～90℃范圍內(nèi)的異戊烷蒸氣注入處理室中，室壓升高至4300毫巴(430千帕)。保持煙草與異戊烷接觸30分鐘，在30分鐘末壓力升至4964毫巴。通過絕熱地降低壓力至1100毫巴(110千帕)，將所有過量的異戊烷蒸氣從室中去除，歷時(shí)大約6分鐘。在該抽空步驟后，將水蒸氣注入處理室中直至被抽空和回收系統(tǒng)從室中排放出來(lái)的水蒸氣已升至104℃。在通過將室進(jìn)一步地抽空至200毫巴(20千帕)的壓力而進(jìn)行蒸發(fā)再調(diào)整后，最后恢復(fù)到大氣壓，將膨脹了的煙草從處理室中取出。煙草最終的填充值是8.14立方厘米/克，含水量為14％～14.5％。
實(shí)施例1的步驟在煙草的其它循環(huán)中重復(fù)，結(jié)果列在表1中。實(shí)施例2、3和4的工藝參數(shù)與實(shí)施例1相同，除非另有說明。按照實(shí)施例1～4，在整個(gè)處理過程期間處理室內(nèi)應(yīng)用的壓力值以曲線圖的形式分別顯示在

圖1～4中。
表權(quán)利要求
1.一種處理煙草的方法，包括一系列的步驟(1)在一個(gè)室中將煙草置于不高于70毫巴(7千帕)的減壓下；(2)用70℃～90℃范圍內(nèi)的溫度的異戊烷蒸氣浸漬煙草的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并且保持煙草與異戊烷蒸氣在最低4巴(400千帕)的壓力下接觸長(zhǎng)達(dá)30分鐘，以使煙草浸漬；(3)通過抽空室，將過量的異戊烷蒸氣從浸漬的煙草中去除，壓力變化絕熱地產(chǎn)生；(4)將浸漬的煙草與水蒸氣接觸，以膨脹煙草；及(5)將膨脹的煙草進(jìn)行再調(diào)整處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(1)中煙草被置于在40～70毫巴(4～7千帕)范圍內(nèi)的減壓下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中在步驟(2)中保持煙草與異戊烷蒸氣在4000～4500毫巴(400～450千帕)范圍內(nèi)的壓力下接觸約30分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)的方法，其中在步驟(4)中將水蒸氣引入室中，以將壓力升至1000～1400毫巴(100～140千帕)范圍內(nèi)的一個(gè)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，當(dāng)允許離開室的排放水蒸氣的溫度達(dá)到90～95℃，尤其是約94℃時(shí)，中止向室中引入水蒸氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)的方法，其中再調(diào)整過程包括將膨脹的煙草在180～220毫巴(18～22千帕)范圍內(nèi)的減壓下進(jìn)行真空干燥。
全文摘要
通過一種方法處理煙草,以產(chǎn)生膨脹,該方法包括以下步驟:將它置于不高于7千帕的減壓下,用70～90℃溫度的異戊烷蒸氣浸漬煙草的細(xì)胞結(jié)構(gòu),保持煙草與蒸氣在至少400千帕的壓力下接觸長(zhǎng)達(dá)30分鐘,抽空過量蒸氣,絕熱地產(chǎn)生壓力變化,用水蒸氣處理浸漬的煙草以膨脹煙草細(xì)胞結(jié)構(gòu),然后將膨脹的煙草進(jìn)行真空再調(diào)整。通過本方法獲得的膨脹水平類似于并且可能大于那些用傳統(tǒng)膨脹方法所獲得的膨脹水平。
文檔編號(hào)A24B3/18GK1200655SQ95197978
公開日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1995年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月19日
發(fā)明者R·尼維特, C·H·亨尼威德, K·A·馬思維斯, B·C·查爾德 申請(qǐng)人:帝國(guó)煙草有限公司