Відновлений тютюн із зниженим вмістом протеїну і спосіб його виготовлення
Номер патенту: 73196
Опубліковано: 15.06.2005
Автори: Бейкер Терріл Ванеттер, Муа Джин-Пауль, Конвей Віллам Річер, Бредлі Кеннет Джон Джр., Дрекслер Вальтер Майкл
Формула / Реферат
1. Спосіб виготовлення тютюнового матеріалу із зниженим вмістом азотистих сполук, який полягає в тому, що
а) підготовляють тютюновий матеріал,
б) цей тютюновий матеріал обробляють першим водним розчинником з одержанням водного тютюнового екстракту та фракції, яка містить тютюнові волокна,
в) водний тютюновий екстракт відділяють від фракції, яка містить тютюнові волокна,
г) фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють при температурі близько 50-150°С розчином, який містить дві або більше сполук, вибраних із групи, яка включає ацетат натрію, гідроксид натрію і гідроксид калію, при цьому концентрація кожної з вказаних сполук у розчині становить приблизно від 0,10 до 10% (маса/об'єм), і
д) розчин відділяють від фракції, яка містить тютюнові волокна.
2. Спосіб за п. 1, у якому одна з двох або більше сполук являє собою ацетат натрію.
3. Спосіб за п. 1 або 2, у якому передбачена також стадія е), на якій фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють другим водним розчинником.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, у якому тютюновий матеріал обробляють першим водним розчинником при температурі близько 60-80°С впродовж приблизно 0,5-1 год.
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють вказаним розчином впродовж приблизно 0,25-24 год.
6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, у якому використовують розчин, значення рН якого становить приблизно від 3,5 до 14,0.
7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, відділяють від водного тютюнового екстракту центрифугуванням.
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, відділяють від розчину центрифугуванням.
9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,75 до 1,0% (маса/об'єм) ацетату натрію.
10. Спосіб за п. 9, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,75 до 1,0% (маса/об'єм) ацетату натрію, при температурі близько 60-70°С впродовж приблизно 12-24 год.
11. Спосіб за п. 10, у якому рН розчину становить від 3,8 до 5,0.
12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,5 до 1,0% (маса/об'єм) гідроксиду натрію.
13. Спосіб за п. 12, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,5 до 1,0% (маса/об'єм) гідроксиду натрію, при температурі близько 85-90°С впродовж приблизно 3-4 год.
14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-13, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,5 до 1,0% (маса/об'єм) гідроксиду калію.
15. Спосіб за п. 14, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,5 до 1,0% (маса/об'єм) гідроксиду калію, при температурі близько 80-90°С впродовж приблизно 3-4 год.
16. Спосіб за будь-яким з пп. 1-15, у якому тютюновий матеріал містить тютюн трубовогневого сушіння.
17. Спосіб за будь-яким з пп. 1-16, у якому тютюновий матеріал містить тютюн типу Берлей.
18. Спосіб за п. 17, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,75 до 1,0% (маса/об'єм) ацетату натрію.
19. Спосіб за п. 18, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,75 до 1,0% (маса/об'єм) ацетату натрію, при температурі близько 50-90°С впродовж приблизно 0,5-0,75 год.
20. Спосіб за п. 19, у якому рН розчину становить від 3,5 до 11,0.
21. Спосіб за п. 17, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,25 до 0,75% (маса/об'єм) гідроксиду натрію.
22. Спосіб за п. 21, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,25 до 0,75% (маса/об'єм) гідроксиду натрію, при температурі близько 85-90°С впродовж приблизно 0,5-3,0 год.
23. Спосіб за п. 17, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,25 до 0,75% (маса/об'єм) гідроксиду калію.
24. Спосіб за п. 23, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить приблизно від 0,25 до 0,75% (маса/об'єм) гідроксиду калію, при температурі близько 85-90°С впродовж приблизно 0,5-3,0 год.
25. Спосіб за будь-яким з пп. 1-24, у якому використовують розчин гідроксиду натрію або гідроксиду калію.
26. Спосіб за будь-яким з пп. 1-25, у якому тютюн обробляють розчином, який містить від 0,50 до 0,75% ацетату натрію і від 0,25 до 0,50% гідроксиду калію.
27. Спосіб за будь-яким з пп. 1-25, у якому тютюн обробляють розчином, який містить 0,75% ацетату натрію і 0,25% гідроксиду натрію.
28. Спосіб за п. 26 або 27, у якому обробку розчином проводять при температурі близько 88°С впродовж приблизно 4 год.
29. Лист із відновленого тютюну, який містить тютюновий матеріал, оброблений способом за будь-яким з пп. 1-28.
Текст
Даний винахід відноситься до тютюнових курильних матеріалів і курильних матеріалів з відновленого тютюн у та способу їх виготовлення. Винахід стосується, зокрема, матеріалів і способів, які дозволяють виготовляти тютюнові матеріали із зниженим вмістом азоту, а також папір з відновленого тютюну, який за своїми властивостями аналогічний до тютюнового листа. Тютюнові матеріали містять різноманітні азотисті сполуки, які негативно впливають на курильні якості тютюн у. До таких азотистих сполук належать, зокрема, протеїни, амінокислоти і деякі алкалоїди, такі як нікотин, норнікотин, анабазин і анатабін. Курильна якість тютюну істотно знижується через наявність у ньому гетероциклічних і ароматичних амінів і специфічних тютюнових нітрозамінів (СТНА), а також ряду інших сполук, які утворюються при піролізі або перенесенні таких азотистих сполук. Іноді для підвищення курильних якостей тютюну на певних стадіях його обробки зменшують вміст у ньому азоту. Відомо, однак, що екстракція азотистих сполук і насамперед протеїнів з листкових пластинок, середніх жилок і утворених клітковиною клітинних оболонок висушеного (ферментованого) тютюну пов'язана з дуже великими труднощами. Звичайно кількість нерозчинних протеїнів у висушеному тютюні перевищує 90% від усі х протеїнів, які містяться в ньому. Нерозчинні протеїни мають глобулярну стр уктур у і зв'язані з ліпоїдними клітинними мембранами, які мають органічне походження, утворених клітковиною або целюлозою клітинних оболонок. Відомо, що розчинення й екстракція нерозчинних протеїнів з різаного тютюну, подрібненого до розмірів, придатних для виготовлення сигарет, з використанням води або розчинників при помірних умовах обробки (тобто при температурі менше 100°С і тиску 65-70 фунтів/кв.дюйм (4,481-4,826 бари)) вимагають вирішення досить складних проблем. Ці проблеми пов'язані головним чином з компактною і твердою структурою утворених клітковиною клітинних оболонок. Відомо, що проникнення розчинників через клітинні оболонки, які мають жорстку стр уктуру, можливо лише після їх термічної і/або механічної пробної обробки. Звичайно, однак, після такої пробної обробки сольватовані частинки матеріалу дуже погано добуваються з тютюну. Крім того, проникнення розчинників через клітинну оболонку не обов'язково супроводжується розчиненням протеїну через те, що рослинні протеїни істотно відрізняються один від одного їх сумісністю з розчинником і здатністю до розчинення. Рослинні протеїни можна розділити на чотири основних класи: альбуміни, глобуліни, проламіни (відомі також як гліадини) і глютеліни. На відміну від розчинних у воді альбумінів глобуліни розчиняються в розведених розчинах солей. Проламіни розчиняються в розведених кислотних або лужних розчинах, а глютеліни розчиняються в спиртових розчинах. Точний вибір конкретного розчинника ускладнюється тим, що деякі протеїни за своєю розчинністю одночасно належать до двох з перерахованих вище класів. В даний час для зменшення вмісту азоту в тютюновому матеріалі часто використовують ферментативні сполуки і мікробні агенти, які руйнують у тютюні протеїни, що містяться в ньому, та інші азотовмісні сполуки. Однак такі ферментативні сполуки і мікробні агенти мають певні недоліки. До цих недоліків належать, зокрема, висока вартість ферментів, їх чутливість до величини рН і розкладання протеїнів на амінокислоти, які схильні залишатися в тютюновому матеріалі, яке відбувається при їх використанні. Крім того, після обробки ферментативними сполуками в тютюновому матеріалі звичайно залишаються сліди цих сполук. При використанні для обробки тютюну мікробних агентів у тютюні виникають реакції, у результаті яких утворюються небажані побічні продукти. Виходячи з вищевикладеного, у даний час існує необхідність у розробці такого способу обробки тютюну, який дозволяв би знизити вміст азоту в тютюновому матеріалі без утворення в ньому залишків ферментативних сполук або небажаних побічних продуктів. Такий спосіб повинен, крім того, забезпечувати ефективне розчинення протеїнів і інших азотистих сполук, а також адекватне добування з розчину частинок тютюнового матеріалу із зниженим вмістом азоту. У даному винаході пропонується спосіб виготовлення відновленого тютюнового матеріалу із зниженим вмістом азоту. Тютюновий матеріал у вигляді цілого тютюнового листка, середніх жилок, тютюнового дрібняку, листкових пластинок або фарматури тютюн у тр убовогневого сушіння і тютюн у типу Берлей і/або середні жилки тютюну типу Берлей обробляють водним розчинником. Отриманий рідкий екстракт відділяють від фракції, яка містить тютюнове волокно. Цю фракцію, яка містить тютюнове волокно, потім обробляють розчином, який містить ацетат натрію і/або гідроксид натрію і/або гідроксид калію. Отриману в результаті такої обробки суміш розділяють на фракцію, яка містить тютюнове волокно, і розчин. Після цього фракцію, яка містить тютюнове волокно, можна промивати, очищати і переробляти в листи відновленого (гомогенізованого) тютюну. Рідкий екстракт, отриманий після обробки водним розчинником, можна потім концентрувати і додавати у вказані листи. Отримані листи можна потім використовувати для виготовлення курильних виробів, зокрема сигарет. Зниження вмісту азотистих сполук у тютюновому матеріалі підвищує курильну якість тютюну і знижує кількість азотовмісних продуктів горіння, які утворюються при курінні курильних виробів, виготовлених з обробленого запропонованим способом тютюнового матеріалу. В основу даного винаходу була покладена задача з одержання відновленого тютюнового матеріалу із зниженим вмістом азотистих сполук. Ще одна задача даного винаходу полягала в розробці способу виготовлення відновленого тютюнового матеріалу із зниженим вмістом азотистих сполук. Задача даного винаходу полягала також в одержанні паперу з відновленого тютюнового матеріалу, який за своєю структурою подібний до структури висушеного тютюнового листа. У даному винаході пропонується спосіб виготовлення тютюнового матеріалу із зниженим вмістом азотистих сполук, який полягає в тому, що а) підготовляють тютюновий матеріал; б) цей тютюновий матеріал обробляють першим водним розчинником з одержанням водного тютюнового екстракту й фракції, яка містить тютюнові волокна; в) водний тютюновий екстракт відділяють від фракції, яка містить тютюнові волокна; г) фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють при температурі від 50 до 150°С розчином, який містить дві або декілька сполук, вибраних із групи, яка включає ацетат натрію, гідроксид натрію і гідроксид калію, концентрація якого в розчині становить від 0,1 до 10% (маса/об'єм); д) розчин відділяють від фракції, яка містить тютюнові волокна. Тривалість обробки фракції, яка містить тютюнові волокна, розчином становить від 0,25 до 24 год. Переважно при цьому використовува ти розчин, який містить приблизно 0,75-1,0% (маса/об'єм) ацетату натрію і/або 0,5-1,0% (маса/об'єм) гідроксиду натрію і/або 0,5-1,0% (маса/об'єм) гідроксиду калію. При обробці тютюнового матеріалу розчином ацетату натрію або розчином, який містить ацетат натрію, його температура повинна знаходитися межах від 60 до 70°С, а тривалість обробки повинна становити від 12 до 24 год, при використанні розчину гідроксиду натрію або розчину, який містить гідроксид натрію, його температура повинна знаходитися в межах від 85 до 90°С, а тривалість обробки повинна становити приблизно від 3 до 4 год, а при застосуванні розчину гідроксиду натрію або розчину, який містить гідроксид калію, його температура повинна знаходитися в інтервалі від 80 до 90°С, а тривалість обробки повинна становити приблизно від 3 до 4 год. Тютюновий матеріал, що містить тютюн типу Берлей, переважно обробляти розчином ацетату натрію із вмістом ацетату натрію від 0,75 до 1,0% (маса/об'єм) протягом 0,5-0,75 год при температурі близько 50-90°С і/або розчином гідроксиду натрію або калію із вмістом гідроксиду натрію або калію від 0,25 до 0,75% (маса/об'єм) протягом 0,5-3 год при температурі близько 85-90°С. Крім того, у даному винаході пропонується лист із відновленого або гомогенізованого тютюну, виготовлений з тютюнового матеріалу, обробленого описаним вище способом. Такий лист із відновленого тютюн у, виготовлений з тютюнового матеріалу, обробленого запропонованим у винаході способом, зокрема способом, у якому використовують розчин, який містить гідроксид натрію або калію і не містить ацетату натрію, за своїми фізичними характеристиками перевершує листи з відновленого тютюну, виготовлені звичайними або якими-небудь іншими відомими способами. Листи з відновленого тютюн у, виготовлені з тютюнового матеріалу, обробленого запропонованим у винаході способом, за своєю структурою і щільністю подібні до структури висушеного тютюнового листа. Запропоновані у винаході листи з відновленого тютюну при різанні кришаться менше, ніж листи з відновленого тютюну, ви готовлені звичайними способами, і мають більшу міцність у порівнянні із сухим тютюновим листом або листом з відновленого звичайним способом тютюн у. Нижче винахід більш докладно розглянутий з посиланням на додане креслення, на якому показана схема технологічного процесу обробки тютюнового матеріалу запропонованим у винаході способом. У переважному варіанті здійснення запропонованого у винаході способу, спрямованого на зниження вмісту азоту в тютюновому матеріалі, на стадії 10 тютюновий матеріал у вигляді середніх жилок, фарматури, тютюнового дрібняку і листкових пластинок тютюну трубовогневого сушіння і тютюну типу Берлей обробляють першим водним розчинником, зокрема водою, при температурі близько 60-80°С впродовж приблизно 0,5-1,0 год. Обробляти тютюн водою на стадії 12 можна в ємкості або в змішувачі, у якому тютюн перемішують у нагрітій воді. Отриманий на стадії 15 водний екстракт тютюну, який містить ароматичні сполуки, відділяють на стадії 14, переважно центрифугуванням, від фракції, яка містить тютюнові волокна. Для центрифужного розділення тютюново-водної суспензії її можна перекачувати в центрифугу із змішувача. Після відділення фракції 16, яка містить тютюнові волокна, водний екстракт 15 тютюну після або без додаткової його обробки можна надалі повторно використовувати для обробки волокон. В одному з варіантів для видалення протеїнів з водного екстракту 15 тютюну його на стадії 17 вводять у контакт у відповідній ємкості з твердим абсорбентом, зокрема бентонітом, який потім на стадії 19 відділяють від нього центрифугуванням або іншим аналогічним методом розділення, відомим у даній галузі. Водний екстракт тютюн у із зниженим вмістом азоту, який містить ароматичні сполуки, потім на стадії 23 можна концентрувати, наприклад вакуумним випаровуванням, і додавати після цього на стадії 31 у папір з відновленого тютюну. Вміст азоту в фракції 16, яка містить тютюнові волокна, відділеної від водного екстракту 15 тютюну, можна зменшити шляхом обробки цієї фракції 16, яка містить тютюнові волокна, розчином, який містить слабоактивну сіль, таку як ацетат натрію (стадія 18), і/або луг, такий як гідроксид натрію (стадії 22 і 20) і/або гідроксид калію (стадії 21 і 22). Фракцію 16 тютюну, яка містить тютюнові волокна, можна завантажити в бак або аналогічну ємкість з мішалкою. В одному з варіантів завантажену в ємкість промиту фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином ацетату натрію (стадія 18) з масовою концентрацією ацетату натрію (NaOAc) 0,25-10% (маса/об'єм) при температурі 50-150°С впродовж 0,25-24 год. Фракцію, яка містить тютюнові волокна, переважно обробляти в розчині, який містить 0,75-1,0% ацетату натрію (маса/об'єм), при рН 3,8-5,0 і температурі близько 60-70°С впродовж приблизно 12-24 год. Потім розчин можна відділяти від фракції, яка містить тютюнові волокна, за допомогою будь-яких придатних для цієї мети засобів (стадія 24), при цьому суспензію переважно перекачувати в центрифугу для відділення в ній волокон від розчину. Після цього фракцію, яка містить тютюнові волокна, можна промивати на стадії 26 другим водним розчинником, зокрема водою, і очищати на стадії 28. Далі фракцію, яка містить тютюнові волокна, можна переробляти в листи (стадія 30), до яких можна додавати водний екстракт тютюну із зниженим вмістом азоту (стадія 31). При обробці запропонованим у винаході способом тютюнових матеріалів, отриманих з тютюну типу Берлей, замість описаного вище розчину, який містить ацетат натрію і який використовується для обробки матеріалу, отриманого з тютюну, відмінного від тютюну тип у Берлей, волокнистий матеріал з тютюну типу Берлей переважно обробляти розчином, який містить, зокрема, близько 0,75-1,0% (маса/об'єм) ацетату натрію, при рН приблизно 3,5-11,0 і при температурі 50-90°С впродовж приблизно 0,50-0,75 год. При обробці таким способом середніх жилок тютюну типу Берлей рідкий екстракт тютюну, отриманий на етапі початкового промивання, звичайно не додають до листів, які виготовляють потім. У даному винаході пропонуються два альтернативних варіанти здійснення способу зниження вмісту азоту в тютюні, які включають описану вище стадію початкової водної екстракції тютюну. Однак в обох цих варіантах гідроксид натрію можна додатково використовувати на стадії 22 або замість ацетату натрію на стадії 20. Іншими словами, замість описаного вище розчину фракцію, яка містить тютюнові волокна, можна екстрагувати розчином, який містить приблизно 0,1-10% (маса/об'єм) гідроксиду натрію (NaOH), або в сполученні з ацетатом натрію і/або гідроксидом калію (стадія 22), або без них. Якщо для обробки використовують розчин, який містить гідроксид натрію без ацетату натрію або гідроксиду калію, то обробку фракції, яка містить тютюнові волокна, проводять протягом 3,0-7,0 год при температурі приблизно 50-150°С. Фракцію, яка містить тютюнові волокна, переважно обробляти розчином, який містить близько 0,5-1,0% (маса/об'єм) гідроксиду натрію, протягом приблизно 3-4 год при температурі приблизно 85-90°С. Після цього розчин можна відділяти від фракції, яка містить тютюнові волокна, добре відомим у даній галузі способом (стадія 24), наприклад центрифугуванням. Фракцію, яка містить тютюнові волокна, із зниженим вмістом азоту можна потім обробляти другим водним розчинником, наприклад водою (стадія 26), очищати (стадія 28) і переробити в листи (стадія 30), які після додавання (стадія 31) до них рідкого екстракту, який містить ароматичні сполуки, отриманого на першій стадії промивання, можна використовувати для виго товлення курильних виробів (стадія 32), зокрема сигарет. У розчин, яким обробляють фракцію, що містить тютюнові волокна, можна також додавати гідроксид калію (КОН). При цьому фракцію, яка містить тютюнові волокна, можна обробляти розчином, який містить лише гідроксид калію (стадія 21), або розчином, який містить крім гідроксиду калію ацетат натрію і/або гідроксид натрію (стадія 22). Вміст гідроксиду калію у використовуваному на стадії 21 або 22 розчині повинен становити приблизно 0,10-10% (маса/об'єм). Переважно, щоб вміст у такому розчині гідроксиду калію становив приблизно 0,5-1,0% (маса/об'єм). Обробляти фракцію, яка містить тютюнові волокна, розчином гідроксиду калію (стадія 21) за відсутності ацетату натрію і гідроксиду натрію слід протягом приблизно 3-7 год при температурі близько 50-150°С. Фракцію, яка містить тютюнові волокна, переважно обробляти розчином гідроксиду калію (стадія 21) протягом приблизно 3-4 год при температурі 80-90°С. Розчином, який містить гідроксид калію, ацетат натрію і/або гідроксид натрію (стадія 22), фракцію, що містить тютюнові волокна, слід обробляти протягом приблизно 0,25-24 год при температурі приблизно 50-150°С. Якщо тютюновим матеріалом, який обробляється гідроксидом натрію або гідроксидом калію, є середні жилки тютюну тип у Берлей, то фракцію, яка містить волокна, переважно обробляти розчином, який містить приблизно 0,25-0,75% (маса/об'єм) гідроксиду натрію або гідроксиду калію, при температурі близько 85-90°С впродовж приблизно 0,5-3 год. При обробці середніх жилок тютюн у тип у Берлей рідкий екстракт, відділений від фракції, яка містить тютюнові волокна, на стадії початкового промивання першим водним розчинником, не додають у виготовлений з відновленого тютюну папір. Папір з відновленого тютюну, виготовлений описаним вище способом, зокрема відповідно до варіанту, у якому фракцію, яка містить тютюнові волокна, обробляють розчином, який містить гідроксид натрію або гідроксид калію (стадія 22) за відсутності ацетату натрію, має унікальний набір фізичних властивостей. При цьому подібні властивості має папір, виготовлений і з тютюну трубовогневого сушіння, і з тютюну типу Берлей. Так, зокрема, лист, виготовлений з тютюнового матеріалу, обробленого з використанням розчину гідроксиду натрію (стадія 20) або гідроксиду калію (стадія 22), має більш високу механічну міцність у порівнянні з папером з відновленого тютюну, виготовленим звичайними методами. Виготовлений запропонованим у винаході способом лист із відновленого тютюну має таку ж структур у і щільність, що і лист, виготовлений з тютюнового листа трубовогневого сушіння. При різанні такий папір з відновленого тютюну не кришиться з тією ж легкістю, що й папір, виготовлений звичайними методами. Тому використання запропонованого у винаході паперу для виготовлення курильних виробів, зокрема сигарет, дозволяє помітно знизити кількість тютюнового матеріалу, що йде у відхід. Таким чином, папір з відновленого тютюну, виготовлений описаним вище способом, має при виготовленні з нього сигарет певні переваги перед папером, виготовленим звичайними методами. До додавання водного екстракту тютюн у із зниженим вмістом азоту обробка тютюну за те хнологією, запропонованою в переважних варіантах здійснення винаходу, дозволила в порівнянні з листами, виготовленими звичайними способами, знизити у виго товлених з такого тютюн у листа х вміст загального азоту за К'єльдалем на 28-93% (у перерахунку на масу сухої речовини), а вміст протеїнового азоту - на 19-81%, як це відображено в таблиці. Після додавання рідкого екстракту із зниженим вмістом азоту вміст загального азоту за К'єльдалем в листах з відновленого тютюну, виготовлених запропонованим у винаході способом, зменшився в порівнянні з листами, виготовленими звичайними методами, на 23-40% (у перерахунку на масу сухої речовини), а вміст протеїнового азоту знизилося на 22-56%, що також відображено в таблиці. Таблиця Зниження вмісту загального азоту за К'єльдалем, протеїнового азоту і нітратів у тютюні, екстрагованому розчинами солей і/або лужними розчинами Приклад Вихідний матеріал Умови екстракції розчин (%) вода 100 6,8 60-80 хімікати Контрольний 1 Контрольний 2 Контрольний 3 Подрібнена маса1 Подрібнена маса Звичайний лист без добавки екстракту Контрольний Звичайний 4 лист із доданим екстрактом Контрольний Різані 5 середні жилки тютюн у Берлей Контрольний Різані 6 середи: жилки тютюн у Берлей 1а Промиті волокна2 Азотні компоненти (%) pH темп-ра (°С) час за протеїн нітрат (год) К'єльдалем 2,25 2,71 1,72 сліди 0,51,0 1,47 1,15 0,00 2,22 0,85 3,41 2,45 0,90 7,7 вода 1,00 6,8 60 0,5 2,13 1,49 NaOAc 1,00 3,8 60 24 0,10 0,10 HTBJ 1б 1в 1г 2 3 4 5а 5б 5в 5г 5д 5е 6а 6б 6в 7а 7б 7в Промиті волокна Промиті волокна Промиті волокна Різані середні жилки тютюн у Верлей Промиті волокна Різані середні жилки тютюн у Берлей Промиті волокна Промиті волокна Промиті волокна Промиті волокна Промиті волокна Промиті волокна Промиті волокна Промиті волокна Промиті волокна Різані середні жилки тютюн у Берлей Різані середні жилки тютюн у Берлей Різані середні жилки тютюн у Берлей NaOAc 1,00 5,0 60 12 1,06 0,93 НТВ NaOAc 1,00 8,3 60 12 1,04 0,93 НТВ NaOAc 1,00 11,0 60 12 1,06 0,93 НТВ NaOAc 1,00 3,8 60 18 0,33 0,05 NaOH 1,50 12,5 88 12 1,06 НТВ NaOH 1,00 12,5 60 12 0,86 0,05 NaOH 0,25 12,5 88 3 0,57 НТВ NaOH 0,50 12,5 88 3 0,44 0,35 НТВ NaOH 0,75 12,5 88 3 0,25 0,22 НТВ NaOH 1,00 12,5 88 3 0,28 0,28 НТВ KOH 0,50 12,5 88 3 0,83 НТВ KOH 0,75 12,5 88 3 0,69 НТВ NaOAc/KOH 0,75 0,25 0,75 0,25 88 4 1,00 0,93 НТВ 88 4 0,69 НТВ 88 4 0,71 НТВ NaOAc 0,50 0,50 1,00 11,0 121 20 фунтів/кв.дюйм (1,379 бари) 0,5 0,40 0,07 NaOH 0,25 12,5 80 0,50,75 0,69 0,04 NaOH 0,50 12,5 80 0,50,75 1,05 0,07 NaOAc/NaOH NaOAc/KOH Примітка: 1 склад, який містить фарматур у, середні жилки, тютюновийкожної як, листкові пластинки тютюну трубовогневого сушіння/тютюну типу Берлей і деревну целюлозу; 2 тверді частинки, зібрані після екстракції подрібненої маси, що містить деревну целюлозу, водою при 6080°С впродовж 0,5 год; 3 НТВ означає "нижче точності вимірювань". Приклад 1. 6,8кг суміші тютюнови х матеріалів, що містить фарматур у, середні жилки, листкові пластинки і тютюновийкожної як тютюну тр убовогневого сушіння і тютюну типу Берлей із вмістом азоту 2,25%, екстрагували за відомою технологією водою при 60°С впродовж 30хв. Отриманий після центрифугування рідкий екстракт для видалення з нього азотистих сполук обробляли діатомовою землею, а потім концентрували вакуумним випаровуванням. Отримані після промивання волокна потім екстрагували для видалення з них азотистих сполук за описаною нижче методикою. Промиті волокна порціями по 80г завантажували в ємкість, заповнену 400мл 1%-ного (маса/об'єм) розчину ацетату натрію при рН 3,8, 5,0, 8,3 або 11,0, що відповідає наведеним у таблиці прикладам 1а, 1б, 1в і 1г. Розчин ацетату натрію з тютюновим матеріалом після цього нагрівали до 60°С і витримували при цій температурі, безперервно перемішуючи, протягом 12-24 год. Після завершення цієї стадії витримування при підвищеній температурі і перемішування отриману суміш центрифугуванням розділяли на фракцію, яка містить тютюнові волокна, і рідину. Відділений твердий матеріал промивали водою. Отриманий після промивання залишок сушили протягом 24 год при 35°С. Після цього в зразках за методом К'єльдаля визначали загальний вміст азоту, який у тютюновому матеріалі, що відповідає контрольному прикладу 1 у таблиці, становив від 1,06% до 0,1%, що відповідає зниженню загального вмісту азоту на 53-95% (у перерахунку на масу сухої речовини) від вихідного значення. Після цього волокнистий матеріал піддавали очищенню і переробляли на довгосітковій папероробній машині в подібні за структурою з папером листи. Приклад 2. Середні жилки тютюну тип у Берлей, які відповідають контрольному прикладу 5 у таблиці, із вмістом загального азоту за К'єльдалем 2,45%, вмістом протеїну 0,9% і вмістом нітратів 7,7% подрібнювали протягом 30с при низькій швидкості в дробарці-подрібнювачі Waring, після чого окремі зразки порціями по 80г диспергували в 400мл 1%-ного (маса/об'єм) розчину ацетату натрію (рН 3,8), що відповідає прикладу 2 у таблиці, і перемішували протягом 18 год. Після цього суміш центрифугуванням розділяли на рідку і тверді фракції і середні жилки тютюну потім сушили. Подібна обробка дозволила зменшити вміст азоту в тютюновому матеріалі до 0,33%, а вміст нітратів до 0,05%, що в порівнянні із середніми жилками тютюну типу Берлей з контрольного прикладу 5 у таблиці відповідає зниженню вмісту загального азоту за К'єльдалем на 86,5% (у перерахунку на масу сухої речовини) і зниженню вмісту нітратів на 99,3% (у перерахунку на масу сухої речовини). Приклад 3. У цьому прикладі працювали за тією ж методикою і з використанням тих же кількостей матеріалу, що й у прикладі 1, з тією лише відмінністю, що в цьому прикладі для обробки використовували 400мл 1,5%-ного (маса/об'єм) розчину гідроксиду натрію з рН 12,5, що відповідає прикладу 3 у таблиці. У результаті в отриманому волокнистому матеріалі вміст загального азоту за К'єльдалем зменшився на 52,9%. Після 12годинної екстракції втрата твердої маси тютюну через руйнування волокон становила більше 60%. При цьому, однак, було встановлено, що за своїми характеристиками подібні з папером листи, виготовлені з такого отриманого після екстракції залишку, перевершують папір, виготовлений з відновленого тютюну звичайними методами. Так, зокрема, папір, виготовлений з тютюнового матеріалу, обробленого гідроксидом натрію, є легким і несподівано міцним. На відміну від звичайного паперу з відновленого тютюну папір, виготовлений з тютюнового матеріалу, обробленого за описаною у цьому прикладі методикою, за такими його властивостях, як щільність і структура, дуже подібний до тютюнового листа трубовогневого сушіння, але має в порівнянні з ним і із звичайним папером з відновленого тютюну істотно більш високу міцність . Приклад 4. У цьому прикладі працювали за тією ж методикою і з використанням тих же кількостей матеріалу, що й у прикладі 2, з тією лише відмінністю, що в цьому прикладі для обробки використовували 400мл 1,0%-ного (маса/об'єм) розчину гідроксиду натрію з рН 12,5, а не ацетату натрію. У результаті в порівнянні з контрольним прикладом 5 у таблиці в отриманому після обробки залишку вміст загального азоту за К'єльдалем зменшився на 65,0%, а вміст нітратів знизився на 99,3%. Виготовлені з обробленого за представленою у даному прикладі методикою тютюну подібні з папером листи мають ті ж переваги, що й листи, описані вище в прикладі 3. При цьому так само, як і в прикладі 3, була зафіксована підвищена втрата твердої маси тютюну. Приклад 5. У цьому прикладі працювали аналогічно до прикладу 1, з тією лише відмінністю, що промиті волокна порціями по 350г екстрагували протягом 3 год при 88°С в ємкості об'ємом 3л 0,25%-ним, 0,5%-ним, 0,75%-ним і 1,0%-ним (маса/об'єм) розчином гідроксиду натрію, що відповідає прикладам 5а, 5б, 5в і 5г у таблиці. У виготовленому з обробленого таким шляхом тютюну паперу вміст загального азоту за К'єльдалем знизився на 74,7-88,8% у порівнянні з контрольним прикладом 1 у таблиці. Подібні з папером листи, виготовлені з тютюн у, обробленого за описаною у цьому прикладі технологією, мали ті ж переваги, що й листи, описані в прикладах 3 і 4. Приклад 6. У цьому прикладі працювали аналогічно до прикладу 5, з тією лише відмінністю, що екстракцію проводили протягом 4 год у 3л розчинів, один із яких містив 0,75% (маса/об'єм) ацетату натрію і 0,25% (маса/об'єм) гідроксиду калію, другий містив 0,75% (маса/об'єм) ацетату натрію і 0,25% (маса/об'єм) гідроксиду натрію, а третій містив 0,5% (маса/об'єм) ацетату натрію і 0,5% (маса/об'єм) гідроксиду калію. У порівнянні із подрібненою вихідною масою, позначеною як контрольний приклад 1 у таблиці, кількість азоту у виготовленому у цьому прикладі папері знизилася на 55,5-69,3%. Листи, виготовлені з тютюн у, обробленого за описаною у цьому прикладі технологією, за своєю якості не мали переваг листів, отриманих у прикладах 3, 4 і 5. Приклад 7. Середні жилки тютюну типу Берлей кришили в дводисковому шредері і потім порціями по 350г диспергували в 3-х літра х 1%-ного (маса/об'єм) розчину ацетату натрію при рН 11,0, що відповідає прикладу 7а у таблиці, і в 3-х літрах 0,25%-ного або 0,5%-ного (маса/об'єм) розчину гідроксиду натрію, що відповідає прикладам 7б і 7в у таблиці. Після цього отриману в розчині ацетату натрію суміш витримували в автоклаві протягом 30хв при температурі 121°С і тиску 20 фунтів/кв.дюйм (1,379 бари), а отриману в розчині гідроксиду натрію суміш екстрагували у варильному казані при 80°С впродовж 30-45хв. Після центрифугування волокнистий матеріал піддавали відповідному очищенню і переробляли в довгосітковій папероробній машині в подібні з папером листи. У порівнянні з результатами, отриманими для різаних середніх жилок у контрольному прикладі 5 у таблиці, кількість загального азоту за К'єльдалем у виготовлених у цьому прикладі листах зменшилася на 83,7-57,1%. Якість листів, виготовлених з тютюну, обробленого гідроксидом натрію, у цьому випадку виявилася більш високою у порівнянні з якістю листів, виготовлених з тютюну, обробленого ацетатом натрію. Папір з відновленого тютюну, виготовлений з тютюнового матеріалу з прикладів 1-4, відрізняється істотним зниженням вмісту в ньому азоту. Обробка тютюнових матеріалів гідроксидом натрію відрізняється від обробки ацетатом натрію або ацетатом натрію в сполученні з гідроксидом натрію або гідроксидом калію меншим виходом готової продукції. При цьому, однак, зразки паперу, виготовленого з тютюну, обробленого гідроксидом натрію в прикладах 3, 4, 5 або 7, а також зразки паперу, виготовленого з тютюну, обробленого гідроксидом калію в прикладі 5, мають більш високу міцність і в більшому ступені подібні за своєю структурою і щільністю з тютюновим листом трубовогневого сушіння в порівнянні з папером, виготовленим з тютюну, обробленого ацетатом натрію в прикладах 1, 2 або 6. На закінчення необхідно відзначити, що наведений вище опис і приклади лише ілюструють даний винахід, не обмежуючи його обсяг і не виключаючи можливості внесення в розглянуті вище варіанти різних очевидних для фахівців змін і удосконалень, які однак, не повинні виходити за обсяг винаходу, який визначається його формулою.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюReconstituted tobacco with reduced proteinous content and a method of obtaining thereof
Назва патенту російськоюВосстановленный табак со сниженным содержанием протеина и способ его изготовления
МПК / Мітки
МПК: A24B 15/00
Мітки: зниженим, спосіб, тютюн, вмістом, виготовлення, протеїну, відновлений
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-73196-vidnovlenijj-tyutyun-iz-znizhenim-vmistom-protenu-i-sposib-jjogo-vigotovlennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Відновлений тютюн із зниженим вмістом протеїну і спосіб його виготовлення</a>
Попередній патент: Спосіб виготовлення зм’якшувального вкладиша в протез нижньої кінцівки
Наступний патент: Спосіб зондування атмосфери
Випадковий патент: Спосіб прогнозування зрощення перелому