СПОСОБ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ТАБАКА Российский патент 2002 года по МПК A24B3/00 

Изобретение относится к табачной промышленности, точнее к послеуборочной обработке табака, и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ обработки листьев табака, убранного в стадии, близкой к физиологической зрелости, при котором перед сушкой листьев табака фиксируют их цвет, причем фиксацию осуществляют путем удаления 40-50% влаги в течение 2-8 мин при температуре материала 80-82^oС для листьев светлой окраски и 35-60^oС для листьев темной окраски, затем листья (в виде рыхлой массы) сушат при относительной влажности воздуха не выше 10-15%, температура сушки для листьев светлой окраски 80-90^oС, для листьев темной окраски не ниже 110^oС. Одновременно с сушкой происходит их ферментация. Далее листья направляют на кондиционирование, готовый материал сортируют и формируют в кипы (а.с. СССР 166271, заявлено 7.03.63, опубликовано 10.11.64).

Известен также способ подготовки табака к производству курительных изделий, при котором свежеубранный табак помещают в сушильную камеру в кассетах, шнурах, на тележках и проводят томление, сушку пластинки листа по известной технологии. Затем осуществляют ферментацию с одновременной досушкой средней жилки, которые проводят в рыхлой массе в одну стадию при 70-80^oС, относительной влажности воздуха 60-70% в течение 4-10 ч. Далее перед выгрузкой табак охлаждают и кондиционируют по влажности, затем сортируют и формируют в кипы, тюки (а.с. СССР 633517, заявлено 3.08.76, опубликовано 25.11.78).

Недостатки указанных способов состоят в сравнительно невысокой производительности и относительно большой продолжительности технологического цикла способа. Наряду с этим обработка табака при температуре материала 80-82^oС приводит к нежелательной потере качества табака в виде приобретаемой им так называемой "стекловидности" или прозрачности листовой ткани, особенно резко проявляющейся при режимах, близких к насыщению воздуха водяным паром.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ сушки табака в массе (И.Г. Мохначев, М.Г. Загоруйко, А.И. Петрий "Технология сушки и ферментации табака", М., "Колос", 1993, с. 144-147). Технологический процесс обработки табака следующий.

Свежеубранные листья табака доставляют с поля в мягкой или жесткой таре (в контейнере). Листья табака закрепляют на кассетах с иглами. В кассете 900-1400 листьев табака, общая их масса 35-40 кг. При этом табак должен быть однородным по ботаническим сортам, размерам листьев, степени зрелости и времени уборки, кроме того, все листья в кассете следует расправить и разместить в ориентированном состоянии, т.е. черешками вверх. Кассеты с табаком помещают в сушильную камеру. Томление табака осуществляют при температуре сухого термометра (t_c) 36-38^oС и мокрого термометра (t_м) 35^oС, температуру t_с повышают до оптимальной со скоростью 0,3-0,5^oС в час. Относительную влажность воздуха сразу же после загрузки в камеру поддерживают на уровне 75-85%, а затем в течение процесса томления она должна быть равна 80-85%, продолжительность томления составляет 24-62 ч в зависимости от состояния зрелости табака. После того как у основной массы листьев пожелтело не менее чем 2/3 листовых пластинок, температуру медленно (по 0,25-0,30^oС в час) повышают до 40^oС, а относительную влажность снижают до 77-75% в течение 4-6 ч.

Окраску вытомленных листьев фиксируют путем повышения температуры воздуха (по 0,25^oС в час) с 40 до 48^oС и снижения относительной влажности воздуха с 77 до 40-50% в течение 30-32 ч. Далее листья табака сушат при температуре 47-58^oС и относительной влажности 45-50% в начале процесса и соответственно 60-65^oС и 35-40% в конце сушки листовых пластинок. Для досушки средних жилок температуру воздуха в сушилке повышают до 70-75^oС и на этом уровне поддерживают до полного высыхания средних жилок и черешков при полной рециркуляции воздуха. Продолжительность досушки составляет 15-24 ч в зависимости от ломок листьев. После окончания сушки табак охлаждают.

Существенными недостатками взятого нами способа-прототипа является необходимость строгой пространственной ориентации листьев табака при формировании из них технологической массы, а именно главными жилками по направлению потока воздуха. Наряду с этим необходимость исключительной плавности и тонкости ведения режима, например повышение температуры со скоростью 0,25-0,30 град/ч, находится вне пределов человеческих возможностей оператора, а также лежит далеко за пределами точности производственных измерительных приборов. Иными словами указанная тонкость регулирования режимных параметров процесса находится за пределами какой-либо целесообразности. Режим обработки табака длителен и трудоемок.

Целью настоящего изобретении является получение ферментированного сырья, улучшение качества табака путем увеличения заполняющей способности и снижение содержания вредных веществ.

Указанная цель достигается тем, что томление уложенного в контейнеры табака осуществляют путем продувания листовой массы воздухом со скоростью в межлистовом пространстве 0,3-0,5 м/с в два этапа, на первом из которых температуру поддерживают в течение 2-4 ч на уровне 40-42^oС при относительной влажности воздуха 30-50%, а затем на втором этапе при температуре 37-38^oС и относительной влажности воздуха 80-75% табак выдерживают в течение 24-38 ч до пожелтения основной массы табачных листьев не менее чем на 90% площади их листовых пластинок; фиксацию окраски осуществляют обработкой вытомленных листьев табака перегретым паром в два этапа, причем вначале в течение 8-10 мин поддерживают температуру сухого термометра (t_с) 110-120^oС и мокрого термометра (t_м) 80-82^oС, а затем снижают до 40-50^oС и выдерживают табак при активном продувании межлистного пространства 8-10 мин. Сушат табак при 70-80^oС и относительной влажности воздуха 15-25%, после высыхания листовых пластинок среднюю жилку досушивают при этой же температуре и 60-70% относительной влажности, затем табак увлажняют в два этапа, отсортировывают и затаривают в кипы при температуре табака 50-60^oС.

Повышение скорости воздуха в межлистовом пространстве способствует лучшему проветриванию листовой массы, предотвращению ее "подпарки", содействует улетучиванию вредных веществ, улучшая тем самым качество получаемого сырья.

Предлагаемый способ фиксации, при котором в течение первых 8-10 мин поддерживают температуру 80-82^oС по "мокрому" термометру, одновременно обеспечивает и поддержание температуры обрабатываемого табака также на уровне 80-82^oС, что является оптимальной температурой для тепловой инактивации ферментного комплекса табака, что в последующем обеспечивает предотвращение ферментативного окисления растительной ткани обрабатываемого табака, исключение его потемнения и сохранение таким образом светлой окраски и обеспечивает возможность более форсированной последующей обработки (обезвоживание табака) при более напряженных режимных параметрах процесса. Это обеспечивает ускорение обработки табака и сокращение продолжительности технологического цикла. Режим досушивания жилок по данному способу (при повышенной влажности воздуха) исключает образование слоя пересушенной "корки" на поверхности средних жилок, тормозящей процесс удаления влаги из внутренних слоев жилок, что способствует ускорению процесса и сокращению его продолжительности. Затаривание табака в кипы при повышенной температуре способствует более равномерному распределению влаги по массе кипы, более низкому общему влагосодержанию табака, что в конечном итоге обеспечивает стабилизацию качества табака при длительном хранении и частичной или полной ферментации высушенного табачного сырья.

Пример 1.

Листья табака ботанического сорта Юбилейный, третьей ломки ровными слоями укладывали в технологические контейнеры без ориентировки черешков в одну сторону, соблюдая параллельность укладки пластинок. Томление уложенного в контейнеры табака осуществляли путем продувания листовой массы воздухом со скоростью в межлистовом пространстве 0,3 м/с в два этапа, на первом из которых температуру поддерживали в течение 4 ч на уровне 40^oС при относительной влажности воздуха 50%, затем на втором этапе при температуре 37^oС и относительной влажности воздуха 75% табак выдерживали в течение 24 ч до пожелтения основной массы табачных листьев не менее чем на 90% площади их листовых пластинок. Фиксацию цвета табака осуществляли путем обработки вытомленных листьев перегретым паром в два этапа, причем вначале в течение 8 мин поддерживали температуру воздуха по "сухому" термометру 110^oС, а температуру по "мокрому" термометру 80^oС, а затем температуру по "мокрому" термометру снижали до 40^oС и выдерживали табак при активном продувании межлистового пространства 8 мин. Сушили табак при 70^oС и относительной влажности воздуха 60%. Затем табак увлажняли в два этапа, отсортировывали, затаривали в кипы при температуре 50^oС и отправляли на хранение.

Пример 2.

Листья табака ботанического сорта Юбилейный, четвертой ломки ровными слоями укладывали в технологические контейнеры без ориентировки черешков в одну сторону, соблюдая параллельность укладки листовых пластин. Томление уложенного в контейнеры табака осуществляли путем продувания листовой массы воздухом со скоростью в межлистовом пространстве 0,4 м/с в два этапа, на первом из них температуру в течение 3 ч поддерживали на уровне 41^oС при относительной влажности воздуха 40%, затем на втором этапе при температуре 38^oС и относительной влажности воздуха 77% табак выдерживали в течение 30 ч до пожелтения основной массы листьев не менее чем на 90% площади их листовых пластин. Фиксацию цвета табака осуществляли путем обработки вытомленных листьев перегретым паром в два этапа, причем вначале в течение 9 мин поддерживали температуру воздуха по "сухому" термометру 115^oС, а температуру по "мокрому" термометру 81^oС, а затем температуру по "мокрому" термометру снижали до 45^oС и выдерживали табак при активном вентилировании межлистного пространства 9 мин. Сушили табак при температуре 75^oС и относительной влажности воздуха 20%, после высыхания листовых пластин средние жилки досушивали при температуре 75^oС и относительной влажности воздуха 65%. Затем табак увлажняли в два этапа, отсортировывали, затаривали в кипы при температуре 55^oС и отправляли на хранение.

Пример 3.

Листья табака ботанического сорта Юбилейный, пятой ломки ровными слоями укладывали в технологические контейнеры без ориентировки черешков в одну сторону, соблюдая параллельность укладки пластинок листьев. Томление уложенного в контейнеры табака осуществляли путем продувания листовой массы воздухом со скоростью в межлистовом пространстве 0,5 м/с в два этапа, на первом их которых температуру в течение 4 ч поддерживали на уровне 42^oС при относительной влажности воздуха 30%, затем на втором этапе при температуре 38^oС и относительной влажности воздуха 80% табак выдерживали в течение 38 ч до пожелтения основной массы табачных листьев не менее чем на 90% их листовых пластин. Фиксацию цвета табака осуществляли путем обработки вытомленных листьев перегретым паром в два этапа, причем вначале в течение 10 мин поддерживали температуру воздуха по "сухому" термометру 120^oС, а температуру по "мокрому" термометру 82^oС, а затем температуру по "мокрому" термометру снижали до 45^oС и выдерживали табак при активном вентилировании межлистового пространства 10 мин. Сушили табак при 80^oС и относительной влажности воздуха 15%, после высыхания листовых пластин средние жилки досушивали при температуре 80^oС и относительной влажности воздуха 70%. Затем табак увлажняли в два этапа, отсортировывали, затаривали в кипы при температуре 60^oС и отправляли на хранение.

Предлагаемое изобретение прошло производственную проверку в Абинском поле ВНИИ табака, махорки и табачных изделий (Северский район Краснодарского края) и в ЗАО ПК "Алтын-Т"(г. Астрахань), которая показала: использование данного изобретения позволяет снизить потери сырья на 70%, увеличить производительность сушильного сооружения в 1,9 раза, снизить затраты труда на 71,6%. Ожидаемый экономический эффект составляет 211 тыс. руб. Кроме того, использование предлагаемого изобретения позволяет улучшить качество сырья (получить до 80-90% сырья 1-го товарного сорта), снизить содержание токсичных веществ (никотина на 3,5 мг/г, показатель сухого конденсата на 9 мг/г, акролеина на 0,012 мг/г).

Изобретение позволяет получить ферментированное табачное сырье улучшенного качества с повышенной заполняющей способностью и пониженным содержанием токсических веществ в дыме курительных изделий, одновременно с этим снижаются затраты труда, невозвратимые потери сырья и расход технического тепла. Томление табачного сырья проводят при продувании массы табачных листьев воздухом в два этапа до пожелтения основной массы табачных листьев не менее чем на 90% площади их листовых пластинок; фиксацию окраски осуществляют обработкой вытопленных листьев табака перегретым паром в два этапа, сушат табак и подвергают гигротермической обработке, затем отсортировывают и затаривают табак в горячем состоянии.

Способ послеуборочной обработки табака, включающий размещение табака в контейнеры, томление, фиксацию окраски и сушку, отличающийся тем, что томление проводят при продувании массы табачных листьев воздухом со скоростью в межлистном пространстве 0,3-0,5 м/с в два этапа, на первом из которых температуру поддерживают в течение 2-4 ч на уровне 40-42^oС при относительной влажности воздуха 30-50%, затем на втором этапе при температуре 37-38^oС и относительной влажности 80-75% табак выдерживают в течение 24-38 ч до пожелтения основной массы табачных листьев не менее чем на 90% площади их листовых пластинок, фиксацию окраски осуществляют обработкой вытомленных листьев табака перегретым паром в два этапа, причем вначале в течение 8-10 мин поддерживают температуру "сухого" термометра (t_c) 110-120^oС и "мокрого" термометра (t_м) 80-82^oС, а затем t_м снижают до 40-50^oС и выдерживают табак при активном продувании межлистного пространства 8-10 мин, сушат табак при 70-80^oС и относительной влажности воздуха 15-20%, после высыхания листовых пластинок среднюю жилку досушивают при температуре той же и 60-70% относительной влажности, затем табак увлажняют в два этапа, отсортировывают и затаривают в кипы при температуре табака 50-60^oС.