Способ обработки табачного сырья

 

Изобретение относится к технологии производства табачного сырья, пригодного для изготовления табачных изделий, и может быть использовано в табакопроизводящих хозяйствах и на специализированных предприятиях табачной промышленности (ферментационных заводах). Настоящим изобретением решаются задачи снижения затрат при проведении тепловлажностной обработки табачного сырья и улучшения качества табачного сырья за счет коррекции его аромата. Технический результат достигается тем, что ферментация и коррекция аромата осуществляются одновременно при температуре 60-80°С в течение 6-12 ч с последующим самоохлаждением контейнеров в условиях некондиционируемого склада, при этом высушенное табачное сырье с влажностью 16-20% в рыхлой массе размещается в металлическом герметизируемом контейнере таким образом, чтобы табак не соприкасался с внутренними поверхностями контейнера, на которые наносится слой корректора аромата, толщиной 0,01-0,03 мм. 2 табл.

Изобретение относится к технологии производства табачного сырья, пригодного для изготовления табачных изделий, и может быть использовано в табакопроизводящих хозяйствах и на специализированных предприятиях табачной промышленности (ферментационных заводах).

Известен классический способ ферментации, сущность которого состоит в следующем: однородные по товарному сорту и влажности партии табака, упакованного в кипы, размещают на стационарные или передвижные стеллажи, расположенные в теплоизолированной камере, оборудованной системами вентиляции, обогрева и кондиционирования воздуха. В этих камерах ферментация осуществляется в три этапа (фазы).

В первую фазу ферментации загруженный в камеру табак прогревается и приводится в равновесное состояние с подаваемым в камеру воздухом. Продолжительность первой фазы ферментации зависит от качества табака и составляет 2-5 суток.

Вторая фаза начинается с того, как табак в камере достигнет заданной температуры процесса, например 50°С. Начало второй фазы не может быть строго отделено от конца первой. Конец второй фазы ферментации определяют по кислородному показателю. Если он снизился до требуемой величины (0,1 мл), то табак считается закончившим ферментацию и приступают к проведению третьей фазы ферментации. Продолжительность второй фазы зависит от качества и влажности высушенного сырья и составляет от 2 до 6 суток.

Третья фаза процесса заключается в том, что прошедший ферментацию табак охлаждают до 20-25°С. Длительность третьей фазы колеблется от 2 до 4 суток [П.Г.Асмаев. Сортоведение и ферментация табака. М: Пищепромиздат, 1956, с. 305-311].

Недостатками указанного способа ферментации, который еще применяется и в настоящее время, являются:

- высокие удельные капвложения на создание технологического оборудования и инфраструктуры предприятия, которые в ценах на 1.10.03 составляют свыше 60 тыс.руб/т;

- сложность управления технологическими режимами ферментации, так как темпы изменения температуры и относительной влажности воздуха в период нагревания и охлаждения табака определяются влажностным состоянием табака;

- высокие энергозатраты на осуществление процесса ферментации - 0,4-0,6 кг условного топлива на 1 кг ферментационного табака.

Известен также способ ферментации табака (а.с. СССР №1440470, А 24 В, 3/12), который заключается в следующем: каждую кипу перед процессом ферментации предварительно упаковывают в пакет из газопаронепроницаемой полимерной пленки, герметизируют пакет, затем пакет загружают в камеру и осуществляют первую стадию ферментации (нагревание), которую проводят при достижении температуры табака 70-100°С, вторую стадию - выдерживание, осуществляют при той же температуре. Продолжительность прогревания и выдерживания табака составляет 36-60 ч. Третью стадию - охлаждение табака, ведут в естественных условиях после выгрузки табака из камер.

Указанный способ имеет ряд существенных недостатков:

- упаковка кип в пакет из полимерной пленки требует дополнительных затрат труда и средств;

- при упаковке в пакет табака с влажностью выше 20% возникают благоприятные условия для проявления дефектов процесса ферментации (“запарка”), приводящих к снижению качества получаемого сырья;

- при манипуляции с кипами (загрузка табака в камеру) может нарушится герметичность пакета из-за разрывов пленки, в результате чего табак в кипе пересушивается и не проходят требуемые процессы превращения состава и свойств табака, ухудшается качество табачного сырья;

- в случае, когда при ферментации табака имеет место интенсивное самоувлажнение табака, в момент охлаждения на внутренних поверхностях пакета конденсируется влага, которая затем попадает на периферийные слои кипы, что приводит к порче табачного сырья;

- длительность высокотемпературной обработки табака (36-60 ч) требует значительного расхода технического тепла (до 200 г условного топлива на 1 кг ферментированного табачного сырья);

- пакет, изготовленный из полимерной пленки, можно использовать только один раз.

Описанные способы ферментации, выбранные в качестве аналога и прототипа, не предусматривают коррекцию аромата сырья.

В настоящее время все большее распространение как в нашей стране, так и за рубежом приобретает технология изготовления табачных изделий, основанная на коррекции аромата и вкуса табака. С этой целью на табачных фабриках устанавливается специальное оборудование для нанесения специфических добавок, при этом коррекция аромата наносится капельно-жидким методом на уже отферментированное табачное сырье. (Е.А.Тимошенко и др. Аппаратурно-технологическая схема нанесения на табак специфических добавок. Труды научно-практической конференции “Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами, с. 452-453, Углич, 2003). Установка дополнительного технологического оборудования приводит к увеличению себестоимости табачных изделий.

Настоящим изобретением решаются задачи снижения затрат при проведении тепловлажностной обработки табачного сырья и улучшения качества табачного сырья за счет коррекции его аромата.

Цель изобретения - коррекция аромата табачного сырья одновременно с ферментацией при тепловлажностной обработке, уменьшение затрат труда и расхода технического тепла.

Технический результат достигается тем, что ферментация и коррекция аромата осуществляются одновременно при температуре 60-80°С в течение 6-12 ч с последующим самоохлаждением контейнеров в условиях некондиционируемого склада, при этом высушенное табачное сырье с влажностью 16-20% в рыхлой массе размещается в металлическом герметизируемом контейнере таким образом, чтобы табак не соприкасался с внутренними поверхностями контейнера, на которые наносится слой корректора аромата толщиной 0,01-0,03 мм.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ обработки отличается от известного способа ферментации, что существенно упрощает технологии известных способов обработки табака, сокращает продолжительность обработки, исключает риск разгерметизации контейнеров, сокращает расход технического тепла, позволяет многократно использовать контейнер, а в конечном итоге, снижает себестоимость сырья и табачных изделий.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию “новизна”.

Анализ других известных решений технологии обработки табака не позволяет выявить признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию “изобретательский уровень”.

В связи с тем, что в настоящее время хозяйства, производящие табачное сырье, имеют установки для сушки табака, позволяющие внутри сушильной камеры поддерживать температуру 80-100°С, то заявляемое техническое решение соответствует критерию “промышленная применимость”.

Пример осуществления нового способа обработки табачного сырья.

Ниже описаны три варианта осуществления нового способа обработки табачного сырья.

В каждом варианте осуществления нового способа обработки использован металлический контейнер с полезным внутренним объемом 1 м³. Перед загрузкой табака на внутренние поверхности контейнера равномерно с помощью губки наносили слой спирторастворимого ароматизатора “медовый”, широко применяемого как в кондитерской, так и в табачной промышленности.

Пример 1. В контейнер загружали игольчатые кассеты с высушенным табаком и предварительно увлажненным до влажности 19±20% таким образом, чтобы кончики листьев не соприкасались с внутренними поверхностями контейнера. Затем контейнер герметизировали и помещали в предварительно нагретую до 100±5°С камеру, где табак выдерживали 6 ч до приобретения табаком 70°С. Затем температуру воздуха в камере снижали до 70°С и при этой температуре воздуха контейнер выдерживали еще 6 ч.

Фазу прогревания табака осуществляли при обдувании контейнера воздухом с t=100±5°С и ϕ=10±5%. После выдержки табака контейнеры с табаком выгружали в некондиционируемый склад, где проводилось самоохлаждение табака в течение суток. Охлажденный табак сортировали и отбирали пробы на оценку показателей качества.

Пример 2. В данном случае все подготовительные работы и способ размещения табака в контейнер были аналогичными тем, которые описаны в примере 1. Контейнер размещали в предварительно нагретую камеру до 90±5°С, а прогревание контейнера осуществляли при обдувании его воздухом с t=90±5°С и ϕ=10±5% в течение 8 ч до приобретения табаком температуры 60°С, а выдержку - при обдувании контейнера воздухом с t=60±3°С и ϕ=10±5% в течение 10 ч.

Все остальные операции с табаком проводили так же, как это описано в примере 1.

Пример 3. При осуществлении этого опыта использовались все основные и подготовительные операции по той же схеме, что и в примере 2. Однако загружали табак, закрепленный не на игольчатые кассеты, а на шнуры.

Для сравнительной оценки нового способа обработки табачного сырья высушенное на игольчатых кассетах в искусственных условиях и закрепленное на шнурах после комбинированной сушки табачное сырье сортировали и упаковывали в стандартные кипы. После этого часть табака 1 и 2 товарных сортов ферментировали при 50-градусном режиме (аналог), а вторую часть упаковывали в пакет из полиэтиленовой пленки “Термоплен-2”. Пакет тщательно герметизировали и загружали в камеру, где обрабатывали табак по одному из вариантов способа, предусмотренного а.с. 1440170. При этом табак прогревали горячим воздухом с t=100°С и ϕ=5% в течение 18 ч. За этот период времени температура табака внутри кип достигала 60°С. При этой температуре табака его выдерживали 36 ч. Затем кипы выгружали в склад, где их укладывали в штабель и в течение 8 суток охлаждали до температуры табака внутри кипы, равной 27°С (прототип).

Результаты сравнительной оценки различных способов обработки представлены в табл. 1 и 2.

Данные табл. 1 и 2 свидетельствуют о том, что новый способ обработки табака по сравнению с прототипом и аналогом повышает среднюю цену реализации сырья и улучшает его аромат, т.е. улучшает его качество, а за счет сокращения затрат труда и расхода технического тепла снижает себестоимость получаемого сырья.

Предложенный способ обработки табачного сырья позволяет достигнуть поставленной цели за счет того, что:

- табак размещается не в пленочный пакет, а в металлический герметизируемый контейнер, что практически исключает его разгерметизацию при механических повреждениях контейнера и гарантирует многоразовое использование контейнеров;

- табак размещается в рыхлой массе (плотность размещения табака в контейнерах 40-90 кг/м³, а в кипах около 300 кг/м³), что исключает риск ухудшения качества сырья за счет явлений самоувлажнения табака при его ферментации, так как выделившаяся вода ассимилируется воздухом, находящимся внутри контейнера. Кроме того, размещение табака в рыхлой массе позволяет почти в 5 раз сократить продолжительность процессов нагревания и охлаждения табака, что, в конечном итоге, позволяет сократить общую продолжительность обработки и расход технического тепла;

- при насыщении объема контейнера парами корректора и термохимического их взаимодействия происходит коррекция аромата (ароматизация) табака.

Новый способ обработки табачного сырья относится к технологии производства табачного сырья, пригодного для изготовления табачных изделий, и может быть использован как в табакопроизодящих хозяйствах, так и на ферментационных заводах.

Формула изобретения

Способ обработки табачного сырья, включающий его термовлажностную обработку, отличающийся тем, что в период термовлажностной обработки ферментация и коррекция аромата осуществляются одновременно при температуре 60-80°С в течение 6-12 ч с последующим самоохлаждением контейнеров в условиях некондиционируемого склада, при этом высушенное табачное сырье с влажностью 16-20% в рыхлой массе размещается в металлическом герметизируемом контейнере таким образом, чтобы табак не соприкасался с внутренними поверхностями контейнера, на которые наносится слой корректора аромата, толщиной 0,01-0,03 мм.