СПОСОБ ФЕРМЕНТАЦИИ ТАБАКА Российский патент 2004 года по МПК A24B3/12 

Изобретение относится к табачной промышленности, точнее к послеуборочной обработке табака, и может быть использовано в аграрном секторе АПК.

Известен способ ферментации табака в рыхлой массе (Трубников В.Ф. Технологические исследования ферментации табака в рыхлой массе. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. тех. наук - Краснодар. - 1962 - 24 с. ), при котором неферментированный табак, упакованный в кипы, разрыхляют полистно и загружают в установку для проведения процесса непрерывной ферментации в рыхлой массе. В первой фазе процесса происходит прогревание и кондиционирование табака по влажности при t=28-32^oС и равной 85-90%. Процесс ферментации проводится во второй фазе при t=50^oС и влажности воздуха, равной 75-80%, продолжительность ферментации 72 ч. В третьей фазе ферментации проводится охлаждение табака в течение 7-10 мин.

Недостатками указанного способа являются:
- необходимость полистной расщипки табака и повторной упаковки его в стандартные кипы;
- для осуществления процесса ферментации требуется дорогостоящее оборудование, для создания которого удельные кап. вложения составляют 30 тыс. руб./т;
- для поддержания требуемых технологических параметров при производстве 1 т ферментированного табачного сырья расходуется 57 кВт•ч и около 1,3 т условного топлива;
- невозвратимые технологические потери табака при производстве 1 т ферментированного сырья достигают 1,5-2% или 15-20 кг неферментированного табака.

Известен также способ ферментации табака в условиях табакопроизводящих хозяйств (авт. св. 639515, СССР А 24 В 3/12, заяв. 21.07.76, опубл. 30.12.78), который заключается в следующем: после сушки табак, закрепленный на шнуры, размещают в специальной теплоизолированной камере, оборудованной системами вентиляции и обогрева, где на первом этапе в течение 1 ч при t= 40^oС и относительной влажности воздуха 80-90% перераспределяют влагу внутри массы табачных листьев, затем в течение 0,5 ч температуру воздуха повышают до 70-80^oС, а его относительную влажность снижают до 60-75% и ферментируют в течение 5-9 ч. После этого табак охлаждают или в условиях кондиционированного воздуха (6-8 ч) или наружным воздухом, а затем после увлажнения кондиционированным воздухом (6-8 ч) освобождают со шнуров, сортируют и упаковывают в стандартные кипы.

Указанный способ, по сравнению с ранее описанным, требует меньшего расхода условленного топлива (0,83 м/т), но несколько больший расход электроэнергии (62,5 кВт•ч/т). При этом невозвратимые потери, хотя и ниже, но составляют 8-10 кг на каждую тонну неферментированного сырья.

Настоящим изобретением решается задача снижения затрат при проведении ферментации табака в аграрном секторе АПК.

Цель изобретения - исключение затрат технического тепла и электроэнергии и снижение удельных капитальных затрат при осуществлении ферментации табака в аграрном секторе АПК.

Технический результат достигается тем, что процесс ферментации осуществляется в герметичной светопрозрачной камере, по периметру основания которой находится вода, при этом температура воздуха в камере в течение суток повышается до 50-60^oС, а относительная влажность воздуха в течение суток снижается до 50-60% и повышается до 85-90% за счет использования "парникового" эффекта, при этом длительность процесса ферментации составляет 15-20 сут.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный способ ферментации табака отличается от известного тем, что для его осуществления не требуется технического тепла, электроэнергии и дополнительных операций, связанных с подготовкой сырья и сортировкой.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ других известных решений технологии производства табачного сырья не позволяет выявить признак, отличающий заявляемое техническое решение от прототипа. Известным является использование "парникового эффекта" при выращивании табачной и овощной рассады.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности "изобретательский уровень". Соответствие заявляемого технического решения критерию патентоспособности "промышленная применимость" не вызывает сомнения, так как оно может быть использовано в табакопроизводящих хозяйствах и позволит объединить в единый технологический процесс хранение высушенного сырья и его ферментацию.

Пример осуществления способа
Табак, закрепленный на шнуры, после окончания процессов сушки и увлажнения выгружается из сушки и из шнуров формируют гаванки, которые затем, минуя хранилище, размещают в герметичной светопрозрачной камере, по всему периметру основания которой находится вода (толщина слоя 30-50 мм). Плотность размещения табака в камере 50-70 кг/м³. По мере повышения температуры наружного воздуха в основных зонах табаководства страны температура воздуха в течение светового дня изменяется от 20-22^oС, в 6⁰⁰ утра, до 35-40^oС в 14-15 ч с постепенным ее снижением к 19 ч до 23-26^oС, за счет возникновения "парникового" эффекта температура воздуха повышается до 50-60^oС, а затем плавно снижается до 20-25^oС. При этом за счет прогревания воздуха относительная влажность воздуха снижается с 85-90% (ночное время) до 50-60% в дневное время. Чередование дневных и ночных температур позволяет обеспечить наиболее экономичный осциллирующий режим ферментации табака. Длительность процесса ферментации определяется среднесуточной температурой воздуха и может составлять 15-20 сут. После того как кислородный показатель сферментированности достигнет величины, предусмотренной ГОСТ 8072-77 "Табак сырье ферментированное", табак выгружается из камеры. Выгрузку осуществляют в утренние часы, когда табак имеет максимально возможную влажность.

Таким образом, за счет "парникового" эффекта и перепада дневных и ночных температур внутри камеры - осциллирующий (переменный) гигротермический режим, возбуждающий в табаке протекание процесса ферментации.

Ферментированное табачное сырье без предварительного увлажнения поступает на сортировку и упаковку в стандартные кипы.

В условиях Абинского опытного поля ВНИИТТИ, (Краснодарский край, Северский район, пос. Октябрьский и на бывшей Киргизской опытной станции ВНИИТТИ, республика Кыргыстан, Ошская обл., г.Узген) новый способ прошел производственную проверку.

Результаты производственной проверки представлены в таблице.

Данные, представленные в таблице, убедительно свидетельствуют о том, что предложенный способ ферментации по сравнению с прототипом для получения ферментированного сырья не требует затрат технического тепла и электроэнергии, а также существенно снижает технологически неизбежные потери сырья.

Наряду с этим, данные таблицы показывают, что с увеличением температуры воздуха длительность процесса ферментации по предлагаемому способу существенно уменьшается.

Таким образом, проверка в условиях производства нового способа ферментации табака позволяет без затрат технического тепла и электроэнергии получить ферментированное табачное сырье, то есть позволяет достичь поставленную цель и решить поставленные задачи.

Изобретение относится к послеуборочной обработке табака. Процесс ферментации осуществляется в герметичной светопрозрачной камере, по периметру основания которой находится вода. При этом температура воздуха в камере в течение суток повышается до 50-60^oС и снижается до 20-25^oС, а относительная влажность воздуха в течение суток снижается до 50-60% и повышается до 85-90% за счет использования "парникового" эффекта. Длительность процесса ферментации составляет 15-20 суток. Изобретение позволяет исключить использование тепла и электроэнергии при ферментации табака. 1 табл.

Способ ферментации табака, отличающийся тем, что ферментацию осуществляют в течение 15-20 суток в герметичной светопрозрачной камере, выполненной с возможностью повышения температуры воздуха внутри камеры до 50-60°С и снижения относительной влажности воздуха до 50-60% в дневное время суток и снижения температуры до 20-25°С и повышения относительной влажности воздуха до 85-90% в ночное время суток за счет использования "парникового" эффекта, при этом требуемая относительная влажность воздуха внутри камеры обеспечивается за счет испарения воды, размещенной по периметру основания камеры слоем толщиной 30-50 мм.