了盡量減少揮發(fā)物的損失,可以限制加熱濕煙草。在一些實(shí)施方案中, 在大約65°C至大約85°C下將濕煙草加溫(相對于加溫至該溫度范圍的煙草材料)。該加溫溫 度明顯低于干燥常規(guī)切絲煙草的溫度(其通常在200°C或更高的溫度下進(jìn)行)。
[0074]該煙草材料可以在施加堿性溶液之前干燥。這可以減少在用堿處理后干燥煙草材 料的需要。在一些實(shí)施方案中,干燥煙草材料以將其水分含量降低到5至10%。施加堿性溶液 前優(yōu)選的水分含量是10-14%。
[0075] 降低粒度 該過程開始時(shí)煙草材料的形式(在本文中也稱為煙草原材料)可以是煙絲、磨碎的煙草 或打包的煙葉。
[0076] 在一些實(shí)施方案中,可以以具有所需粒度的形式提供煙草原材料。這意味著該處 理方法無需包括由此例如通過碎切、研磨或銑削來降低煙草材料的粒度并隨后選擇所需粒 度的步驟。
[0077] 在一些實(shí)施方案中,煙草原材料是磨碎的煙草。在替代實(shí)施方案中,該過程包括研 磨或以其它方式降低煙草原材料的粒度并隨后任選選擇具有所需尺寸范圍的顆粒的步驟。 [0078]在一些實(shí)施方案中,該過程的步驟之一涉及處理煙草材料以降低該煙草的粒度。 在一些實(shí)施方案中,將煙草碎切、研磨或銑削。所得煙草顆粒可以隨后分選以選擇具有所需 粒度的那些顆粒。該選擇可以采用篩分來進(jìn)行,使用限定了所需粒度范圍的上限和下限的 篩子。
[0079] 在一些實(shí)施方案中,優(yōu)選的粒度可以為大約1毫米至大約3毫米、或大約1毫米至大 約2毫米。這些粒度范圍內(nèi)的顆??梢酝ㄟ^篩分來分類??梢酝ㄟ^動(dòng)態(tài)圖像分析來測量粒度 分布。對于尺寸為1至2毫米的顆粒,對于至少90%的顆粒,該測量可以是X。最小〈2.0毫米,并 且對于至少50%的顆粒,X破為〈2.0毫米。
[0080] 在一些實(shí)施方案中,選擇煙草的平均粒度為1-3毫米。在一些實(shí)施方案中,可以使 用具有1毫米的篩目尺寸的篩子和具有3毫米的篩目尺寸的篩子進(jìn)行篩分來測量粒度。
[0081] 潤葉(Conditioning) 在一些實(shí)施方案中,該處理方法包括潤葉步驟,其中加入水分和/或加料(casing)(液 體潤葉劑)。其中該處理方法進(jìn)一步包括其中調(diào)節(jié)該煙草材料的形式和/或尺寸的步驟,潤 葉步驟可以在該步驟之前或之后進(jìn)行。
[0082] 在其中煙草原材料是磨碎的煙草的一些實(shí)施方案中,該煙草在研磨前并未經(jīng)過潤 葉。并非一定要加料。在該處理過程中添加水,因?yàn)樾枰畞沓休d用于調(diào)節(jié)煙草PH的堿。結(jié) 果是,該處理方法可能還涉及添加過量的水并因此在單獨(dú)的潤葉步驟中不需要添加額外的 水。但是,在一些實(shí)施方案中,可能在研磨步驟前進(jìn)行潤葉步驟以產(chǎn)生經(jīng)過潤葉的研磨煙草 原材料。潤葉劑可以改善研磨過程,或者其可以提供具有在最終煙草產(chǎn)品中合意的或增強(qiáng) 該處理過程的性質(zhì)的研磨煙草材料。
[0083] 步驟的順序 可以采用步驟的各種順序,以便按照本發(fā)明的處理方法實(shí)現(xiàn)煙草材料的所需PH調(diào)節(jié)。 下面描述了所選擇的可能的操作順序,如附圖4至10的圖中所示的那樣。
[0084] 在圖4中圖解了順序1。提供煙草原材料,并例如通過將堿性溶液噴施到煙草材料 上來將該溶液施加到煙草上。在一些實(shí)施方案中,可以提供已經(jīng)經(jīng)過潤葉的煙草原材料,例 如為煙絲或經(jīng)過潤葉的片煙(lamina strip)形式。在施加堿性溶液后,將煙草與堿性溶液 的混合物混合以使該溶液均勻鋪展在煙草材料表面上。在一些實(shí)施方案中,施加堿性溶液 和混合可以重復(fù)進(jìn)行。最終在順序1中,在混合步驟后,將濕煙草材料干燥以使水分含量降 低至所需目標(biāo)水平。此外,該步驟還可以清除至少一部分由于煙草的PH調(diào)節(jié)而生成的揮發(fā) 性氨。
[0085] 在圖5中圖解了順序2。在此,作為處理過程的一部分可以進(jìn)行起始煙草材料的潤 葉。在一些替代實(shí)施方案中,可以提供已經(jīng)經(jīng)過潤葉的原材料,例如為經(jīng)過潤葉的片煙或煙 絲的形式。接著,處理該煙草原材料以獲得所需的粒度。這可以通過研磨并隨后任選例如通 過篩分來選擇尺寸在所需粒度范圍內(nèi)的顆粒來實(shí)現(xiàn)。接著,例如通過將堿性溶液噴施到煙 草材料上來將該溶液施加到煙草上。隨后,混合煙草與堿性溶液的混合物,例如如上文中結(jié) 合順序1所述的那樣。隨后將濕煙草材料干燥以獲得所需水分含量。該干燥步驟還可以包括 去除至少一部分由提高煙草的pH生成的揮發(fā)性氨。在最終的任選步驟中,向經(jīng)干燥的處理 過的煙草中加入香料。例如,可以將香料噴施到煙草上。如果這樣添加香料提高煙草的水分 含量,則可能需要調(diào)整該干燥步驟以確保最終產(chǎn)品具有所需水分含量。
[0086] 在圖6中圖解了順序3。將煙草進(jìn)料到潤葉筒或直接潤葉加料筒(DCC或DCCC)中,在 其中將煙草潤葉并且可以加料。當(dāng)在潤葉筒中時(shí),煙草材料的水分含量可以升高至超過 20%。隨后可以切割經(jīng)過潤葉的煙草材料以制造煙絲或研磨至所需粒度。在該實(shí)施方案中, 接下來可以是任選的干燥步驟。接著,通過加入堿來調(diào)節(jié)該煙草的pH。當(dāng)該步驟還涉及加入 水時(shí),該水分含量將再次提高。隨后在結(jié)合了去除水與清除氨的步驟中減少煙草中的水分。 在一些實(shí)施方案中,清除/干燥步驟使水分含量回落至大約12-14%的區(qū)域??梢园ㄟM(jìn)一步 的潤葉步驟以調(diào)節(jié)所述經(jīng)PH調(diào)節(jié)的煙草材料的性質(zhì),該清除/干燥步驟應(yīng)當(dāng)將水分含量降 低至低于12%。在一些實(shí)施方案中,所得煙草材料的pH在大約9-11的區(qū)域內(nèi),且最終的水分 含量在大約12-14%的區(qū)域內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,可以在最終任選的潤葉步驟之前或之后 進(jìn)行任選的增香步驟并干燥。
[0087]在圖7中圖解了順序4。其是上文所述順序1的調(diào)整。已經(jīng)消除了后一個(gè)潤葉步驟, 并增加了增香步驟。在PH調(diào)節(jié)的上游引入了尺寸降低步驟。在pH調(diào)節(jié)步驟之前降低煙草的 尺寸意味著不潤葉和處理材料,該材料隨后因尺寸降低而損耗。尺寸降低常常導(dǎo)致顯著比 例的材料損耗,例如因?yàn)槠洳痪哂兴枇6?。在研磨的情況下,一部分磨碎的煙草將因?yàn)樘?小以致于無法使用,微細(xì)材料可能也需要丟棄。在尺寸降低后進(jìn)行PH處理可能意味著該材 料更適于常規(guī)煙草設(shè)備,并且可能存在更大的用于傳熱和傳質(zhì)的表面積。由于PH處理過的 材料很可能更脆,由粒度降低導(dǎo)致的磨損也可能更低。潤葉可以改善由粒度降低導(dǎo)致的磨 損,而且使隨后在PH調(diào)節(jié)后的干燥更容易,這有可能包括在pH處理之前的任選干燥步驟。 [0088]在圖8中圖解了順序5。順序5結(jié)合了潤葉與pH調(diào)節(jié),因?yàn)檫@兩個(gè)步驟均需要加入 水。不同于順序3,這僅有一個(gè)干燥步驟;其使得貫穿該過程的水分調(diào)控合理化。該方案在pH 調(diào)節(jié)后具有尺寸降低步驟。
[0089]在圖9中圖解了順序6。順序6類似于順序5,但是在pH調(diào)節(jié)的上游具有尺寸降低步 驟。
[0090] 通常,具有小的步驟數(shù)量的順序預(yù)期在成本、時(shí)間和易于實(shí)施方面提供益處。
[0091] 在一些實(shí)施方案中,優(yōu)選的原料是打包的、熟化的煙葉。在一些實(shí)施方案中,不需 要加料。
[0092]實(shí)驗(yàn) I 下面描述了使用碳酸鈉堿性水溶液調(diào)節(jié)煙草的pH的實(shí)驗(yàn)室方法。
[0093] 將大約200克濕基重量(WffB)的煙草在實(shí)驗(yàn)室烘箱中在24°C至30°C下干燥整夜。一 旦干燥,使用Mettler-Toledo水分分析儀測量并記錄該煙草的水分。如下計(jì)算提供160克干 基重量(DWB)的煙草所需的干煙草質(zhì)量(WffB):
制備堿性溶液,每100毫升水包含30克固體碳酸鈉(Na2C03)。為了制備250毫升的這種 Na2CO3水溶液,稱重75克Na2CO3,溶解在去離子水中并置入250毫升容量瓶中。用去離子水補(bǔ) 充體積以獲得所需溶液量。將50毫升的這種Na 2CO3水溶液加入到噴霧瓶中。
[0094] 將80克干煙草(DWB)放置在具有氣密蓋的容器(例如Fisher Scientific透明塑料 樣品盒)中,并將一半Na2CO3水溶液(25毫升)噴施到煙草上。將含有該煙草的容器密封,并用 手(反復(fù)手動(dòng)翻轉(zhuǎn)該盒子)或通過放置在實(shí)驗(yàn)室旋轉(zhuǎn)器(例如Stuart實(shí)驗(yàn)室旋轉(zhuǎn)器)中來翻 動(dòng)該容器以混合內(nèi)容物最少1分鐘和最多5分鐘。隨后重新打開該容器并將剩余(25毫升) Na2CO3溶液噴施到煙草上。隨后再次密封該容器并翻動(dòng)附加的5分鐘以充分混合內(nèi)容物。 [0095]隨后將Na2CO3處理過的煙草轉(zhuǎn)移到適于干燥的另一容器中,例如大的淺盤。該容器 (敞口)放置在通風(fēng)櫥中,開啟空氣流,將通風(fēng)櫥窗扇關(guān)閉至留下大約75毫米的縫隙,并使其 干燥/清除12至48小時(shí)。在12小時(shí)后和隨后每24小時(shí)檢查并記錄pH和水分含量。
[0096]在煙草干燥后,將其轉(zhuǎn)移到氣密容器中并儲存在22°C和60%相對濕度(RH)下的調(diào) 節(jié)箱中。在儲存的第一天,該容器的蓋子并未緊密閉合,而是還保持半開。
[0097] 為了在加熱調(diào)節(jié)過pH的煙草時(shí)釋放的尼古丁方面分析煙草,將調(diào)節(jié)過的煙草放置 到加熱裝置中,其隨后連接到機(jī)械吸煙機(jī)。所連接的填充煙草的加熱裝置隨后在下列一組 模式中進(jìn)行抽吸,記錄為"抽吸量/抽吸持續(xù)時(shí)間/頻率",將其編程到機(jī)械吸煙機(jī)中。例如, 該ISO吸煙模式為35毫升抽吸量,2秒抽吸持續(xù)時(shí)間,60次抽吸頻率。
[0098] 在下面顯示了四種不同的調(diào)節(jié)過pH的煙草的典型批次的共混分析數(shù)據(jù)和對于這 些煙草的實(shí)測尼古丁遞送: 表1:四種不同的調(diào)節(jié)過pH的煙草的共混分析和尼古丁遞送結(jié)果
[0099]實(shí)驗(yàn) 2 進(jìn)行該工作以了解將四種不同的煙草材料的pH調(diào)節(jié)至9.5所需的堿量。
[0100]遵循用于pH調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室過程(參見實(shí)驗(yàn)1),將三種堿性水溶液一一碳酸鈉、 氫氧化鈉和磷酸鈉補(bǔ)充至0.1摩爾/毫升。隨后將該溶液逐步滴入煙草與去離子水的攪拌的 混合物中,同時(shí)用探針監(jiān)測pH。每次后繼加入5毫升堿性溶液后記錄pH,這些結(jié)果顯示在圖1 至3中。圖2和3中的圖表明,基于這些實(shí)驗(yàn),大約1.5毫摩爾的氫氧化鈉或磷酸鈉將1克煙草 范圍的PH升高至所需水平或更高。
[0101]此后,進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),將堿性溶液逐步滴入煙草與去離子水的攪拌的混合物中,并 記錄該混合物達(dá)到PH 9.5所需的溶液體積。表2顯示了這四種煙草類型對于碳酸鈉的這些 結(jié)果,將1克四種不同的煙草升高至PH 9