СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТАБАЧНОГО МАТЕРИАЛА, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТАБАЧНОГО МАТЕРИАЛА, ОБРАБОТАННЫЙ ТАБАЧНЫЙ МАТЕРИАЛ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ Российский патент 2022 года по МПК A24B3/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение предоставляет способ обработки табачного материала. Кроме того, предложено устройство для обработки табачного материала. Кроме того, в изобретении предложен обработанный табачный материал, а также продукты, содержащие указанный материал.

Уровень техники

Известны различные способы и устройства для сушки табачного материала, которые включают технологии с использованием непосредственного, а также косвенного нагревания материала для того, чтобы снизить содержание влаги до желательного уровня.

Краткое изложение изобретения

Согласно первому аспекту изобретения, предложен способ обработки табачного материала, который включает периодическое контактирование исходного табачного материала с нагретой поверхностью, чтобы получить обработанный табачный материал с содержанием влаги от 0 до приблизительно 10% летучих веществ, удаляемых при нагревании (OV).

В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал перемешивают, чтобы материал периодически находился в контакте с нагретой поверхностью.

В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность имеет температуру приблизительно, по меньшей мере, от 100°C до приблизительно 300°C до контактирования с табачным материалом. В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность имеет температуру приблизительно, по меньшей мере, от 120°C до приблизительно 250°C до контактирования с табачным материалом, или приблизительно, по меньшей мере, от 150°C до приблизительно 300°C до контактирования с табачным материалом.

В некоторых вариантах осуществления, при контактировании табачного материала с нагретой поверхностью табачный материал нагревается до максимальной температуры приблизительно от 120°C до приблизительно 230°C.

В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность представляет собой нагретую металлическую поверхность. В некоторых вариантах осуществления, поверхность (например, металлическая поверхность) нагревается непосредственно.

В некоторых вариантах осуществления, обработанный табачный материал имеет содержание влаги не больше, чем приблизительно 2% OV.

В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал имеет содержание влаги, по меньшей мере, приблизительно 5% OV. В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал имеет содержание влаги приблизительно от 5 до приблизительно 25% OV, необязательно содержание влаги приблизительно от 12 до приблизительно 16% OV.

В некоторых вариантах осуществления, табачный материал периодически контактирует с нагретой поверхностью в течение периода приблизительно, по меньшей мере, от 1 минуты до приблизительно 15 минут. В некоторых вариантах осуществления, табачный материал периодически контактирует с нагретой поверхностью в течение периода приблизительно, по меньшей мере, от 2 минут до приблизительно 10 минут, необязательно в течение периода приблизительно, по меньшей мере, от двух с половиной минут до приблизительно 5 минут.

В некоторых вариантах осуществления, во время обработки в табачный материал добавляют, по меньшей мере, один компонент из воды и пара с целью увеличения содержания влаги в материале. В некоторых вариантах осуществления, во время обработки в табачный материал повторно добавляют, по меньшей мере, один компонент из воды и пара.

В некоторых вариантах осуществления, способ является непрерывным процессом.

В некоторых вариантах осуществления, табачный материал перемешивают с помощью, по меньшей мере, одного устройства из группы: винтовой механизм; двойной винтовой механизм; воздушный поток; и вращающийся барабан.

В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал представляет собой один или несколько видов сырья, выбранных из группы, состоящей из: резаный стебель, резаный лист, листовая пластинка, небольшая пластинка, волокна стебля, короткий стебель и длинный стебель.

В некоторых вариантах осуществления, содержание сахара в обработанном табаке снижается приблизительно на 40% до приблизительно на 95%, от содержания сахара в исходном табачном материале. В некоторых вариантах осуществления, содержание сахара в обработанном табаке снижается приблизительно на 70 до приблизительно на 90%, от содержания сахара в исходном табачном материале.

В некоторых вариантах осуществления, содержание никотина в обработанном табаке приблизительно снижается приблизительно на 10% до приблизительно на 80%, от содержания никотина в исходном табачном материале. В некоторых вариантах осуществления, содержание никотина в обработанном табаке снижается приблизительно на 20% до приблизительно на 50%, от содержания никотина в исходном табачном материале.

В некоторых вариантах осуществления, содержание аммиака в обработанном табаке снижается приблизительно на 30% до приблизительно на 99%, от содержания аммиака в исходном табачном материале. В некоторых вариантах осуществления, содержание аммиака в обработанном табаке снижается приблизительно на 50% до приблизительно на 90%, от содержания аммиака в исходном табачном материале.

В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал представляет собой резаный стебель, причем показатель наполнения обработанного табака является, по меньшей мере, приблизительно на 5% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля. В некоторых вариантах осуществления, показатель наполнения обработанного табака является, по меньшей мере, приблизительно на 15% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля. В некоторых вариантах осуществления, показатель наполнения обработанного табака увеличивается приблизительно на 30% до приблизительно на 50% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля.

Согласно второму аспекту изобретения, разработано устройство для обработки табачного материала, причем устройство включает в себя нагретую поверхность, предусмотренную для периодического контакта табачного материала и для нагревания и сушки табачного материала до содержания влаги от 0 до приблизительно 10% летучих веществ, удаляемых при нагревании (OV).

В некоторых вариантах осуществления, устройство дополнительно содержит средство для перемешивания табачного материала. В некоторых вариантах осуществления, средство для перемешивания табачного материал включает, по меньшей мере, одно из группы, состоящей из: винтовой механизм; двойной винтовой механизм; воздушный поток; и вращающийся барабан.

В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность имеет температуру до контактирования с табачным материалом приблизительно, по меньшей мере, от 100°C до приблизительно 300°C. В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность имеет температуру до контактирования с табачным материалом приблизительно, по меньшей мере, от 120°C до приблизительно 250°C, или приблизительно, по меньшей мере, от 150°C до приблизительно 300°C, до контактирования с табачным материалом.

В некоторых вариантах осуществления, при контактировании табачного материала с нагретой поверхностью табачный материал нагревается до максимальной температуры приблизительно от 120°C до приблизительно 230°C.

В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность представляет собой нагретую металлическую поверхность.

В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность нагревается теплоносителем, причем теплоносителем является вода, масло, пар, электричество или их комбинации.

Согласно третьему аспекту изобретения, предоставлен обработанный табачный материал, который высушивается и имеет содержание влаги от 0 до приблизительно 10% летучих веществ, удаляемых при нагревании (OV).

В некоторых вариантах осуществления, обработанный табачный материал получается или может быть получен в способе согласно первому аспекту изобретения.

В некоторых вариантах осуществления, обработанный табачный материал имеет пониженное содержание одного или нескольких веществ из группы, состоящей из: сахара, никотина и аммиака, по сравнению с их содержанием в табачном материале до его обработки.

В некоторых вариантах осуществления, содержание сахара в обработанном табаке снижается приблизительно на 40% до приблизительно на 95%, или приблизительно на 70% до приблизительно 90%, от содержания сахара в исходном табачном материале.

В некоторых вариантах осуществления, содержание никотина в обработанном табачном материале снижается приблизительно на 10% до приблизительно на 80%, или приблизительно на 20% до приблизительно 50%, от содержания никотина в табачном материале до контактирования материала с нагретой поверхностью.

В некоторых вариантах осуществления, содержание аммиака в обработанном табачном материале снижается приблизительно на 30% до приблизительно на 99%, или приблизительно на 50% до приблизительно 90%, от содержания аммиака в табачном материале до контактирования материала с нагретой поверхностью.

В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал представляет собой один или несколько видов сырья выбранных из группы, состоящей из: резаный стебель, резаный лист, листовая пластинка, небольшая пластинка, волокна стебля, короткий стебель и длинный стебель.

В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал представляет собой резаный стебель, причем показатель наполнения обработанного табака становится, по меньшей мере, приблизительно на 5% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля или, по меньшей мере, приблизительно на 15% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля. В некоторых вариантах осуществления, показатель наполнения обработанного табака увеличивается приблизительно на 30% до приблизительно на 50% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля.

Согласно четвертому аспекту изобретения, предложен продукт табачной промышленности, содержащий обработанный табачный материал по третьему аспекту изобретения.

Согласно пятому аспекту изобретения, разработано применение обработанного табачного материала по третьему аспекту изобретения для производства продукта табачной промышленности.

Краткое описание чертежей

Теперь варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны только с помощью примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:

на фиг. 1 показана маршрутная технологическая карта типичного способа; и

фиг. 2 является принципиальной схемой продвижения табачного материала через устройство для обработки табачного материала.

Подробное описание изобретения

После сбора урожая, табачный материал можно обрабатывать различными способами с целью получения материала для потребления. Одним типом обработки является высушивание. Цель высушивания заключается в удалении влаги из табачного материала. Другие изменения табачного материала после известных процессов высушивания обычно не исследуются или не рассматриваются.

Определение содержания влаги является важным аспектом в табачной промышленности, поскольку влага оказывает сильное влияние на табачные материалы, их технологические свойства и на конечный табачный продукт. В отношении термина “влага” важно понимать, что существуют широко изменяющиеся и противоречивые определения и терминология его использования в табачной промышленности. Обычно термины “влага” или “содержание влаги” используют для обозначения содержания воды в материале, однако в отношении табачной промышленности необходимо проводить различие между терминами “влага”, как содержание воды, и “влага”, как летучие вещества, удаляемые при нагревании. Содержание воды определяется как процентное содержание воды, содержащейся в общей массе твёрдого вещества. Летучие вещества определяются как процентное содержание летучих компонентов, содержащихся в общей массе твёрдого вещества. Этот термин включает воду и все другие летучие соединения. Масса, высушенная в шкафу, представляет собой массу, оставшуюся после удаления летучих веществ путем нагревания. Эта масса выражается в процентах от общей массы. Летучие вещества, удаляемые при нагревании (OV), означают массу летучих веществ, которые были удалены.

Содержание влаги (летучие вещества, удаляемые при нагревании) можно измерить как уменьшение массы, когда образец сушат в шкафу с приточной вентиляцией при регулируемой температуре 110°C ± 1°C в течение трех часов ± 0,5 минут. После высушивания образец охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры, приблизительно в течение 30 минут, обеспечивая охлаждение образца.

Если не указано другое, ссылки на содержание влаги в изобретении означают ссылки на летучие вещества, удаляемые при нагревании (OV).

Известны различные типы высушивающих устройств, и обычно их выбирают на основе желательного содержания влаги в полученном высушенном табаке и в зависимости от природы табачного материала, который высушивается.

Зачехленная сушилка для листьев (CLD) представляет собой тип устройства, в котором сушится листовой табак (не измельчённый табак) до весьма малого содержания влаги в продукте (приблизительно до 4%). Листовой табак, который сушится с использованием такого устройства, обычно имеет исходное содержание влаги приблизительно от 28% до приблизительно 36%. Процесс высушивания включает размещение табака на ленте с отверстиями. Табак сушится горячим воздухом, который проходит через отверстия в ленте. Непосредственно лента не нагревается, но может нагреваться косвенно, за счет пропускания горячего воздуха через сушилку. Табак остается в контакте с лентой в ходе высушивания, причем температура нагретого воздуха, используемого для сушки табачных листьев, обычно находится между 80°C и 170°C, хотя в подавляющем большинстве случаев находится между 100°C и 140°C. Даже когда сушилки эксплуатируются при 170°C, температура табака не превышает 100°C, поскольку табак вспыхивает в ‘горячих точках’, так как горячий воздух содержит еще много кислорода.

Другие известные типы устройств для сушки табака представляют собой Сушилку с испарительной колонной и Сушилку в флюидизированном слое. Процесс высушивания включает создание турбулентности в потоке табака за счет прохождения смеси воздух/пар через сушилку. Подложки в этих сушилках не нагреваются, вместо них нагревается смесь воздух/пар. Сушилки в флюидизированном слое используют, главным образом, для сушки резаных стеблей, для которых обычно наблюдается исходное содержание влаги в диапазоне от 28% до 50% OV. В сушилках с испарительной колонной, включающих HTD (высокотемпературные сушилки), HXD (испарительные сушилки с высоким расширением) и воздушные сушилки, отсутствует подложка, но они также зависят от нагретой смеси воздух/пар и используются, главным образом, для сухих резаных листьев, которые могут иметь исходное содержание влаги в диапазоне от 20% до 36% OV, и иногда (исключительно) для сухих резаных стеблей с исходным содержанием влаги в диапазоне от 28% до 50% OV. Время пребывания табака в Сушилке с испарительной колонной является весьма малым и часто составляет лишь несколько секунд. Напротив, в Сушилке с флюидизированным слоем табак может сушиться в течение нескольких минут. Окончательное содержание влаги в обработанном табаке, полученном с помощью указанного устройства, приблизительно составляет свыше 10% OV. Температура табака в сушилках указанных типов приблизительно составляет от 50°C до 100°C.

Кроме того, известным типом устройства для сушки табака является барабанная сушилка. В сушилке этого типа применяется нагретый металлический барабан, причем процесс сушки можно рассматривать как сочетание высушивания воздухом вместе с высушиванием с помощью нагретой поверхности. При вращении барабана происходит галтование табака и обеспечивается некоторый уровень турбулентности табака и воздуха. Пока металлическая поверхность нагревается, ее температура составляет только приблизительно от 60 до 130°C. Окончательное содержание влаги в табаке, обработанном с использованием устройства этого типа, составляет выше 10%. Обычно содержание влаги в исходном материале зависит от типа табачного материала, подвергаемого сушке. Резаные листы могут иметь исходное содержание влаги между 20% и 26%, измельчённые стебли табака имеют исходное содержание влаги от 28% до 50%. После обработки внутри барабанной сушилки в течение от 3 до 4 минут (для резаных стеблей) или от 4 до 7 минут (для резаных листьев), обработанный табак имеет содержание влаги от 12 до 15%.

В отличие от указанных известных процессов и устройств высушивания, ключевые аспекты способа обработки табака и устройства изобретения включают сочетание операций: высушивание табака до очень малого содержания влаги 0-10% OV; и периодическое контактирование табака с нагретой поверхностью или поверхностями.

Было установлено, что при воздействии горячей поверхности на табак материал не только высушивается до весьма низкого уровня содержания влаги (в расчете на летучие вещества, удаляемые при нагревании), но в некоторых вариантах осуществления, эти способы могут приводить к одному или нескольким следующим желательным химическим или физическим изменениям:

- значительно улучшается сенсориальная характеристика резаных стеблей;

- значительно снижается содержание сахаров, например, уменьшается на 70% - 90% для обработанных резаных стеблей и обработанных резаных листьев;

- значительно снижается содержание никотина, например, уменьшается на 20% - 50% для обработанных резаных стеблей и обработанных резаных листьев;

- значительно снижается аналитическое количество аммиака, например, уменьшается на 50% - 90% для обработанных резаных стеблей и обработанных резаных листьев; и

- значительно увеличивается показатель наполнения, например, повышается на 15% - 50% для обработанных резаных стеблей.

Переработка табачного материала в соответствии со способами некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения приводит к химическим изменениям в табачном материале. По меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления указанные изменения придают обработанному табачному материалу улучшенные органолептические свойства.

Органолептические свойства табачного материала традиционно усиливаются с помощью множества различных обработок. Табачный материал может выдерживаться с целью подготовки листа для потребления. Табачный материал может быть дополнительно обработан, например, путем созревания или ферментации, для того чтобы усилить органолептические свойства табака. Однако эти процессы могут быть длительными, причем качество полученного табачного материала может быть непостоянным. Обработки с целью усиления или добавления привкуса и ароматов табачному материалу на более позднем этапе переработки табака часто включают добавление одной или нескольких добавок в табак, причем могут потребоваться дополнительные стадии переработки и оборудование, которые могут быть дорогостоящими и трудоёмкими.

Используемый в изобретении термин “обработанный табачный материал” относится к табаку, который подвергается процессу обработки согласно изобретению, а термин “необработанный табачный материал” или “исходный табачный материал” относится к табаку, который не подвергается процессу обработки изобретения (хотя он может подвергаться другой обработке).

Используемый в изобретении термин “табачный материал” включает в себя любую часть и любой родственный побочный продукт, например, такой как листья или стебли любого представителя из рода Nicotiana. Для использования в настоящем изобретении предпочтительным является табачный материал из вида Nicotiana tabacum.

В некоторых вариантах осуществления исходным табачным материалом является один или несколько, выбранных из группы, состоящей из: резаные стебли, резаные листы, листовые пластинки, небольшие пластинки, волокна стебля, короткие стебли и длинные стебли.

Может обрабатываться любой тип, сорт и/или разновидность табака. Примеры табака, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются табаками: Virginia, Burley, Oriental, Comum, Amarelinho и Maryland и смеси из любых указанных типов. Специалисту в этой области техники известно, что обработка различных типов, сортов и/или разновидностей будет приводить к табаку с различными органолептическими свойствами.

Табачный материал может быть предварительно обработан согласно известным приемам.

Табачный материал, который будет обработан, может содержать и/или состоять из табака после созревания. Используемый в изобретении термин “табак после созревания” относится к табаку, который был подвергнут созреванию без какого-либо дополнительного процесса обработки с целью изменения вкуса и/или аромата табачного материала. Табак после созревания можно смешивать с другими типами, сортами и/или разновидностями. Табак после созревания не содержит или не состоит из измельчённых отходов табака.

В качестве альтернативы или дополнительно, табачный материал, который будет обработан, может содержать и/или состоять из табака, который был обработан на стадии, происходящей на молотильной установке зеленой листвы (GLT). Этот материал может содержать табак, который был повторно отсортирован, смешан из зеленой листвы, кондиционирован, подвергнут размолу или удалению стеблей (или это не нужно в случае цельных листьев), высушен и/или упакован.

В некоторых вариантах осуществления, табачный материал включает в себя пластинчатый табачный материал. Например, табак может содержать приблизительно от 70% до 100% пластинчатого материала. В некоторых вариантах осуществления, табачный материал содержит приблизительно до 50%, приблизительно вплоть до 60%, приблизительно вплоть до 70%, приблизительно вплоть до 80%, приблизительно вплоть до 90%, или приблизительно вплоть до 95% пластинчатого табачного материала. В некоторых вариантах осуществления, табачный материал содержит до 100% пластинчатого табачного материала. Другими словами, табачный материал может состоять практически полностью или полностью из пластинчатого табачного материала.

В качестве альтернативы или дополнительно, табачный материал может содержать, по меньшей мере, приблизительно 50%, по меньшей мере, приблизительно 60%, по меньшей мере, приблизительно 70%, по меньшей мере, приблизительно 80%, по меньшей мере, приблизительно 90% или, по меньшей мере, приблизительно 95% пластинчатого табачного материала.

Когда табачный материал содержит пластинчатый табачный материал, пластинка может иметь форму цельного листа. В некоторых вариантах осуществления табачный материал содержит выдержанный цельный листовой табак. В некоторых вариантах осуществления, табачный материал фактически содержит выдержанный цельный листовой табак. В некоторых вариантах осуществления, табачный материал состоит из выдержанного цельного листового табака. В некоторых вариантах осуществления, табачный материал не содержит измельчённые отходы табака. В некоторых вариантах осуществления, табак представляет собой резаные листы и/или вспученный табак (например, табак, вспученный сухим льдом, DIET).

В некоторых вариантах осуществления, табачный материал содержит стеблевой табачный материал. Табак может содержать приблизительно между 90% и 100% стеблевого материала.

Табачный материал может содержать приблизительно до 50%, приблизительно до 60%, приблизительно до 70%, приблизительно до 80%, приблизительно до 90%, или приблизительно до 95% стеблевого табачного материала. В некоторых вариантах осуществления, табачный материал содержит до 100% стеблевого табачного материала. Другими словами, табачный материал может состоять практически полностью или полностью из стеблевого табачного материала.

В качестве альтернативы или дополнительно, табачный материал может содержать, по меньшей мере, приблизительно 50%, по меньшей мере, приблизительно 60%, по меньшей мере, приблизительно 70%, по меньшей мере, приблизительно 80%, по меньшей мере, приблизительно 90%, или по меньшей мере, приблизительно 95% стеблевого табачного материала.

В некоторых вариантах осуществления, табачный материал содержит смесь пластинок и стеблей.

В некоторых вариантах осуществления, табачный материал содержит вспученный табак, например, табак, вспученный сухим льдом (DIET).

Прерывистый контакт табака с нагретой поверхностью приводит к повторяющемуся кратковременному интенсивному термическому воздействию. В некоторых вариантах осуществления, этот прерывистый контакт может быть осуществлен путем перемешивания табака. Температура нагретой поверхности и, таким образом, температура, при которой обрабатывается табак, является значительно выше, чем приблизительно 100°C, и в некоторых вариантах осуществления, составляет, по меньшей мере, приблизительно 150°C. Следовательно, прерывистый контакт является важным для обеспечения сушки табака без горения в результате длительного непрерывного взаимодействия на поверхности при такой высокой температуре.

В некоторых вариантах осуществления, прерывистый контакт табака с нагретой поверхностью приводит к табачному материалу, который является иссохшим или выжженным. Это является результатом внезапного и интенсивного термического воздействия. Это оказывает высушивающее действие, но также приводит к обработке табака, которая отличается от процессов мягкого высушивания, известных их уровня техники.

В некоторых вариантах осуществления, может быть снижено содержание кислорода в среде, окружающей табак во время обработки. Это может оказывать влияние на снижение риска появления ‘горячих пятен’ в результате воздействия нагретой поверхности, и на снижение риска горения табака. Поэтому указанное снижение содержания кислорода может обеспечить обработку табака более высокой температуре, чем в процессах и устройствах уровня техники. В некоторых вариантах осуществления, содержание кислорода снижается за счет использования пара.

Авторы, не желая связываться себя какой-либо конкретной теорией или теориями, предполагают, что способ можно разделить на две фазы. В течение первой фазы табачный материал подвергается сушке в результате термического воздействия, что приводит к удалению летучих компонентов, включая воду, в процессе типа перегонки с паром табачного материала. В течение второй фазы, наблюдается эффект, который в изобретении называется “высыханием”. Оказалось, что именно в течение этой второй фазы происходят основные химические изменения в табаке.

Предполагается, что краткий контакт табачного материала с нагретой поверхностью и локальное высыхание табака, могут привести к увеличению выхода продуктов реакций Майяра и карамелизации, многие из которых, как известно, дают вклад в желательные органолептические свойства. Ниже это обсуждается более подробно в Примере. Реакция Майяра является химическим взаимодействием между аминокислотами и сахарами, которые присутствуют в исходном табачном материале, но находятся в малых количествах в обработанном табачном материале. Эта неферментативная реакция обычно протекает при температуре приблизительно от 140 до 165°C. Кроме приятных воздействий продуктов реакции Майяра на органолептические свойства, эта реакция также ответственна за золотисто-коричневый цвет материалов. Было обнаружено, что табак, обработанный в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, имеет более темный коричневый цвет, чем исходный табачный материал.

В некоторых вариантах осуществления, в способе обработки табачного материала, который описан в изобретении, получается табак с усиленным профилем вкуса или усиленными органолептическими свойствами (по сравнению с профилем вкуса табака, который не был обработан или который был обработан с использованием только традиционных процессов созревания). Это означает, что происходит уменьшение неприятных или раздражающих средств, при сохранении вкусовых характеристик табака, которые можно обнаружить после традиционного созревания. Используемые в изобретении термины “усиливать” или “усиление” используются в контексте вкуса или органолептических свойств, которые означают, что существует улучшение или рафинирование вкуса или качества вкуса, что определяют эксперты-курильщики. Это может включать усиление вкуса, но необязательно.

Приведенные в описании ссылки на органолептические свойства табачного материала могут означать органолептические свойства самого табачного материала, например, при оральном использовании потребителем. Дополнительно или альтернативно, ссылка относится к органолептическим свойствам дыма, полученного при сгорании табачного материала, или пара, образовавшегося при нагревании табачного материала. В некоторых вариантах осуществления, обработанный табачный материал представляет собой табачный продукт, включающий указанный табачный материал с желательными органолептическими свойствами при использовании или потреблении указанного продукта.

В некоторых вариантах осуществления, способы настоящего изобретения обладают неожиданным преимуществом, ослабляя отрицательное сенсориальное влияние стеблей на общую характеристику смеси. По-видимому, вклад вяжущего, целлюлозного и “стебельного” привкуса является недостатком общей характеристики стеблей.

Кроме того, предполагается, что высыхание также оказывает физическое воздействие на табачный материал, вызывая расширение индивидуальных клеток внутри растительного материала, при быстром нагревании и испарении влаги внутри клеток.

В некоторых вариантах осуществления, температура нагретой поверхности находится в диапазоне приблизительно от 100°C до приблизительно 300°C. В некоторых вариантах осуществления температура составляет, по меньшей мере, приблизительно 105°C, 110°C, 115°C, 120°C, 125°C, 130°C, 135°C, 140°C, 145°C, 150°C, 155°C, 160°C, 165°C, 170°C, 175°C, 180°C, 185°C, 190°C, 195°C или, по меньшей мере, приблизительно 200°C. В некоторых вариантах осуществления температура нагретой поверхности повышается приблизительно до 295°C, 290°C, 285°C, 280°C, 275°C, 270°C, 265°C, 260°C, 255°C, 250°C, 245°C, 240°C, 235°C, 230°C, 225°C, 220°C, 215°C, 210°C, 205°C или приблизительно до 200°C. В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность имеет температуру приблизительно, по меньшей мере, от 120°C до приблизительно 250°C, или приблизительно, по меньшей мере, от 150°C до приблизительно 300°C.

При обсуждении температуры нагретой поверхности, в описании делается ссылка на температуру до контактирования с табачным материалом. Это связано с тем, что контакт с табачным материалом и процесс высушивания могут привести к охлаждению нагретой поверхности. Следовательно, точная температура нагретой поверхности в процессе высушивания будет зависеть от того, насколько интенсивно проводится “высушивающая обработка”. Например, на начальных этапах, когда вода испаряется из табака, будет потребляться повышенное количество энергии, что приводит к более значительному охлаждению нагретой поверхности. Следовательно, температура нагретой поверхности до контактирования с табаком может легко и точно определяться.

В некоторых вариантах осуществления, температура нагретой поверхности регулируется таким образом, чтобы минимизировать значительные изменения в ходе процесса обработки. Например, может быть использован механизм обратной связи для того, чтобы обеспечить поддержание температуры внутри приемлемого диапазона, путем нагревания поверхности, когда температура снижается в результате обработки табачного материала.

В некоторых вариантах осуществления, целесообразно регулировать температуру нагретой поверхности в соответствии с типом обрабатываемого табачного материала. Одна из причин указанной целесообразности заключается в том, что различные табачные материалы имеют различное исходное содержание влаги, и таким образом, обработка будет включать удаление различного количества влаги летучих соединений. Кроме того, различные табачные материалы имеют различные физические характеристики. Например, лист имеет более хрупкую структуру, тогда как табачный стебель является более древесным и твёрдым.

В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность является металлической, например, выполнена из нержавеющей стали, или любой другой подходящей стали и видов металла с хорошими характеристиками теплопередачи. В других вариантах осуществления нагретая поверхность изготовлена из любого материала с хорошими характеристиками теплопередачи, который может быть нагрет до температуры, которая применяется в способах, описанных в изобретении. Например, могут быть использованы керамические поверхности.

Например, нагретая поверхность может быть косвенно нагрета теплоносителем, таким как теплоноситель, выбранный из группы, состоящей из масла, воды или пара. В некоторых вариантах осуществления предпочтительным теплоносителем являются термостойкие масла. Альтернативно или кроме того, поверхность может быть нагрета непосредственно. В некоторых вариантах осуществления, поверхность нагревается с помощью электричества.

В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность имеет температуру до контактирования с табачным материалом приблизительно в диапазоне от 170°C до приблизительно 190°C, для обработки пластинчатого табака. В некоторых вариантах осуществления, нагретая поверхность имеет температуру до контактирования с табачным материалом выше 200°C, для обработки стеблей табака, и необязательно приблизительно в диапазоне от 220°C до приблизительно 250°C.

Когда табачный материал периодически и многократно контактирует с нагретой поверхностью, это приводит к нагреванию табачного материала. Задавая высокую температуру нагретой поверхности, температура табака значительно повышается. В некоторых вариантах осуществления, в результате способа обработки температура табачного материал повышается до максимальной температуры в диапазоне приблизительно от 120°C до приблизительно 230°C. В некоторых вариантах осуществления максимальная температура табачного материал составляет, по меньшей мере, приблизительно 125°C, 130°C, 135°C, 140°C, 145°C, 150°C, 155°C, 160°C, 165°C, 170°C, 175°C, 180°C, 185°C, 190°C, 195°C, 200°C, 205°C, 210°C, 215°C или по меньшей мере, приблизительно 220°C. В некоторых вариантах осуществления максимальная температура табака повышается приблизительно до 225°C, 220°C, 215°C, 210°C, 195°C, 190°C, 185°C, 180°C, 175°C, 170°C, 165°C, 160°C, 155°C, 150°C, 145°C, 140°C, 135°C, 130°C или приблизительно до 125°C. Температура табака может быть измерена с помощью подходящего устройства, такого как измерение ИК-излучения или термометр электросопротивления.

В некоторых вариантах осуществления, табачный материал нагревается в инертной атмосфере.

В некоторых вариантах осуществления, в устройство добавляют инертный газ, такой как азот, насыщенный пар, диоксид углерода или их смеси, с целью регулирования содержания кислорода и, следовательно, управления желательной химической реакцией в ходе переработки.

Обработка табачного материал оказывает высушивающее действие, и содержание влаги в указанном табачном материале снижается. Обработанный табачный материал имеет содержание влаги от 0% до приблизительно 10% летучих веществ, удаляемых при нагревании (OV). Другими словами, обработанный табачный материал имеет содержание влаги не больше, чем приблизительно 10% OV. В некоторых вариантах осуществления, содержание влаги в обработанном табачном материале составляет не больше, чем 9,5%, 9%, 8,5%, 8%, 7,5%, 7%, 6,5%, 6%, 5,5%, 5%, 4,5%, 4%, 3,5%, 3%, 2,5%, 2%, 1,5%, 1% или не больше, чем приблизительно 0,5% OV. В некоторых вариантах осуществления, обработанный табачный материал имеет содержание влаги не больше, чем приблизительно 2% OV.

В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал имеет содержание влаги, по меньшей мере, приблизительно 5% OV. В некоторых вариантах осуществления, содержание влаги в исходном табачном материале составляет, по меньшей мере, приблизительно 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23% или, по меньшей мере, приблизительно 24% OV. В некоторых вариантах осуществления, содержание влаги в исходном табачном материале составляет не больше, чем приблизительно 25%, 24%, 23%, 22%, 21%, 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, или не больше, чем приблизительно 6% OV. В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал имеет содержание влаги приблизительно, по меньшей мере, от 5% до приблизительно 25% OV, или приблизительно, по меньшей мере, от 5% до приблизительно 20% OV. В некоторых вариантах осуществления, исходный табачный материал имеет содержание влаги приблизительно, по меньшей мере, от 12% до приблизительно 16% OV.

Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, исходный материал, который будет использован в способе настоящего изобретения, имеет содержание влаги, которое означает, что табачный материал уже высушен. В некоторых вариантах осуществления, основной целью обработки указанного табака является не только дополнительное снижение содержания влаги в исходном табачном материале, но достижение физических и химических изменений в табаке, обусловленных высыханием, вызванным кратким контактом с поверхностью, нагретой до высокой температуры. В некоторых вариантах осуществления, этот эффект достигается без сгорания или практически без сгорания табачного материала в результате контакта с нагретой поверхностью.

В некоторых вариантах осуществления, содержание влаги в табачном материале можно регулировать в ходе процесса обработки путем добавления влаги. Влага может быть введена в табак в течение обработки, в виде воды или пара. Влага может распыляться на табачный материал, когда он периодически контактирует с нагретой поверхностью.

В некоторых вариантах осуществления, указанное введение влаги повышает содержание влаги в табачном материале на 2% - 5% OV. В некоторых вариантах осуществления, влага вводится в различные местоположения в течение процесса.

Поскольку указанное увлажнение табака происходит во время обработки, содержание влаги будет снова снижаться, так как увлажненный табак контактирует с нагретой поверхностью. Способ может включать многократное добавление влаги, так что содержание влаги в табачном материале многократно повышается и снижается во время обработки.

В некоторых вариантах осуществления, обработка включает многократное и периодическое контактирование табачного материала с одной или несколькими нагретыми поверхностями в течение периода обработки приблизительно, по меньшей мере, от 1 минут до приблизительно 15 минут. В некоторых вариантах осуществления, период, в течение которого табак периодически контактирует с нагретой поверхностью, составляет, по меньшей мере, приблизительно 1 минуту, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 или, по меньшей мере, приблизительно 14 минут. В некоторых вариантах осуществления, период, в течение которого табак периодически контактирует с нагретой поверхностью, увеличивается приблизительно до 14 минут, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3 или приблизительно до 2 минут. В некоторых вариантах осуществления, табачный материал контактирует с нагретой поверхностью суммарно в течение периода приблизительно, по меньшей мере, от 2 минут до приблизительно 10 минут, или приблизительно, по меньшей мере, от 2,5 минут до приблизительно 5 минут.

Прерывистый контакт может включать табак, находящийся в непосредственном и непрерывном контакте с нагретой поверхность в течение периода приблизительно до 5 секунд. В некоторых вариантах осуществления, средняя продолжительность периода (периодов) непосредственного и непрерывного контакта приблизительно составляет от 0,1 секунды до приблизительно 3 секунд.

Ссылка в описании на прерывистый контакт табачного материал с нагретой поверхностью означает, что любая часть табачного материала только временно находится в непосредственном контакте с нагретой поверхностью. В некоторых вариантах осуществления это означает, что табачный материал перемещается относительно нагретой поверхности, чтобы предотвратить осаждение табачного материала в конкретном положении, в контакте с нагретой поверхностью в течение длительного периода, и/или обеспечение того, что одна и та же часть табачного материал не остается в непосредственном контакте с нагретой поверхностью слишком долго. Длительный контакт одной и той же части табачного материал с нагретой поверхностью может привести к горению, что приведет к отрицательному воздействию на физические и химические свойства табачного материал и сделает обработанный материал менее подходящим для дальнейшего применения, например, как продукта табачной промышленности.

В некоторых вариантах осуществления, способы включают перемешивание табачного материала после обработки. В некоторых вариантах осуществления, предоставлено устройство, которое включает средство для перемешивания табачного материала.

В некоторых вариантах осуществления, предпочтительно табачный материал перемешивают путем галтования табачного материала. Например, это может быть осуществлено путем захватывания обработанного табачного материала, подъема и затем материалу дают падать, создавая движение галтования табачного материала.

В некоторых вариантах осуществления, движение табачного материал может быть осуществлено с помощью механизма, такого как механизм, включающий один или несколько шнеков. В такой компоновке шнек включает спиралевидную поверхность, окружающую вращающийся вал, причем спиралевидная поверхность имеет конфигурацию, обеспечивающую захват табачного материала. Когда вал вращается, спиралевидная поверхность зачерпывает, по меньшей мере, часть обрабатываемого табачного материала. Затем указанный табачный материал переносится и поднимается вращающейся, спиралевидной поверхностью, пока вращение шнека не приведет к падению материала (под действием гравитации) с шнека. В некоторых вариантах осуществления, шнек или шнеки могут быть расположены таким образом, чтобы табачный материал проходил через камеру обработки, а также перемешивался. При такой компоновке табак может обрабатываться непрерывно. В некоторых вариантах осуществления, спиралевидная поверхность и/или вал шнека можно нагревать, чтобы предоставить нагретую поверхность, используемую для обработки табака. В случае использования двух шнеков для передвижения табачного материала, указанные шнеки могут быть расположены параллельно, что обеспечивает контактирование и передвижение всего табака, подлежащего обработке. В некоторых вариантах осуществления, шнек может включать дополнительные лопасти, которые способствуют захватыванию и транспортировке табачного материала. Кроме того, указанные лопасти могут иметь нагретую поверхность, что используется для обработки табачного материала.

В других вариантах осуществления, табачный материал может перемешиваться во вращающемся барабане. Внутри барабана может находиться камера, в которой обрабатывается табак. Слой табака лежит внутри барабана и может захватываться на дне барабана и подниматься, когда барабан вращается. Захватывание табачного материала может облегчаться, когда барабан имеет внутреннюю поверхность, которая способна поддерживать контакт с табачным материалом, например, благодаря наличию шероховатой поверхности или выступов, таких как лопасти, которые зачерпывают табачный материал. Когда барабан вращается, табак, находящийся в контакте с внутренней поверхностью барабана, поднимается, пока вращение барабана не приведет к падению табака (под действием гравитации) со стенки барабана и обратно на дно барабана. Это может создавать галтование и смешивание табачного материала. Неровности на внутренней поверхности барабана могут облегчать контроль длительности контакта табачного материала со стенкой барабана. Кроме того, неровности могут быть использованы для того, чтобы обеспечить прекращение контакта табачного материала со стенкой барабана при падении материала (проскальзывание вниз по стенке), таким образом, усиливается движение галтования табачного материала. Скорость вращения также может влиять на движение галтования, в соответствии с ориентацией оси вращения. В некоторых вариантах осуществления, внутренняя поверхность барабана может представлять собой нагретую поверхность, используемую для обработки табака. Барабан может вращаться вокруг горизонтальной или практически горизонтальной оси. В других вариантах осуществления, вращение вокруг наклонной оси может обеспечить сохранение более длительного контакта табака с внутренней поверхностью барабана, а также перемещение табака в продольном направлении. Продольное перемещение табака в результате вращения барабана может быть осуществлено дополнительно или альтернативно с помощью выступов, расположенных и/или наклоненных соответствующим образом на внутренней поверхности барабана.

В других вариантах осуществления табачный материал может перемешиваться воздушным потоком. Например, табачный материал захватывается и перемещается под действием воздушного потока.

В некоторых вариантах осуществления, табачный материал не перемешивается потоком воздуха через устройство. В некоторых вариантах осуществления, устройство для обработки табачного материала не включает средства нагнетания воздуха через устройство для перемешивания табачного материала.

В некоторых вариантах осуществления, способ является непрерывным процессом. Например, исходный табачный материал непрерывно поступает в устройство, обрабатывается и затем покидает устройство в виде обработанного табачного материала. В альтернативных вариантах осуществления, способ является периодическим процессом, в котором загрузка исходного табачного материала поступает в устройство, обрабатывается с образованием партии обработанного табачного материала, который удаляется прежде обработки новой загрузки.

В некоторых вариантах осуществления, после обработки обработанный табак может быть кондиционирован. Например, в некоторых вариантах осуществления в обработанный табачный материал может быть добавлена влага. В некоторых вариантах осуществления это осуществляется путем воздействия воды и/или пара на обработанный табачный материал. В некоторых вариантах осуществления, содержание влаги увеличивается приблизительно выше 10% OV, или приблизительно выше 10 до приблизительно 20% OV.

В некоторых вариантах осуществления, после обработки можно охлаждать обработанный табак. В некоторых вариантах осуществления, эта операция может включать применение охлаждающей ленты, где окружающий воздух или охлажденный воздух пропускается через слой обработанного табака. В других вариантах осуществления, табак может быть охлажден с помощью любой одной или нескольких следующих стадий: период покоя, пропускание через охлаждающий цилиндр, подъем воздухом, охлаждение в флюидизированном слое, и др.

В схеме технологического процесса, показанной на фиг. 1, обобщены типичные процессы для обработки табачного материала. Исходный табачный материал необязательно может быть подвергнут предварительной обработке, такой как традиционные первичные производственные процессы (PMD), которые включают, например, один или несколько из: кондиционирование сырых стеблей, последующее свёртывание в рулон, измельчение и растягивание/высушивание и смешивание. В некоторых вариантах осуществления, предварительная обработка пластин может включать расслаивание, кондиционирование, упаковывание (необязательно), измельчение, высушивание, охлаждение и смешивание.

Содержание влаги в исходном табачном материале может находиться, например, в диапазоне 14,5% OV. Исходный материал поступает в устройство для обработки, где материал обрабатывается путем прерывистого контакта с нагретой поверхностью. В течение обработки табачный материал перемешивают, чтобы создать прерывистый контакт с нагретой поверхностью. Эта обработка приводит к уменьшению содержания влаги до 0% OV. Когда завершается обработка табачного материал за счет прерывистого контакта с нагретой поверхностью, обработанный табачный материал необязательно может быть подвергнут кондиционированию. В указанном способе это заключается в добавлении воды или пара в обработанный табачный материал с целью повышения содержания влаги, например, до диапазона 14,5% OV.

Параметры способа являются достаточно умеренными для обработанного табачного материала, чтобы сохранить некоторые или все физические свойства материала. Например, табачный материал остается в достаточной мере незатронутым после обработки, чтобы обеспечить манипулирование и/или переработку для включения в содержащий табак продукт, такой как изделие для курения. Это дает возможность подвергать обработанный табачный материал манипулированию в соответствии со стандартными процессами, таким же образом, как традиционный табак, который не был подвергнут переработке, описанной в изобретении.

На фиг. 2 приведен конкретный иллюстративный пример устройства, подходящего для осуществления вариантов способов, описанных в изобретении. В приведенном варианте осуществления, устройство 1 включает шнеки 2 в сдвоенной компоновке. Полагают, что такая компоновка означает, что любая часть табачного материал может контактировать с нагретой поверхностью только в течение периода нескольких секунд, в любой момент времени, в результате перемешивания или турбулентности, генерируемой шнеками в устройстве.

Табачный материал 8 обрабатывают в устройстве 1, включающем транспортирующие шнеки 2, которые имеют спиралевидную поверхность 3 и вал 4, причем шнеки 2 перемещают табачный материал внутри обрабатывающей камеры 7 устройства 1. Шнеки 2 вращаются и валы 4 шнеков 2 вращаются под действием приводного механизма 11, включающего мотор.

Исходный табачный материал поступает в обрабатывающую камеру 7 через вход 5 для табака, после чего вращающиеся шнеки захватывают табачный материал, который галтуется и перемещается внутри обрабатывающей камеры в направлении выхода 6 для табака.

Более конкретно, масса табачного материала 8 поступает в обрабатывающую камеру 7 через вход 5 для табака. Поскольку шнек 2 вращается, табачный материал захватывается, причем часть табачного материал вступает в непосредственный контакт с спиралевидной поверхностью 3, а также возможно, с валом 4 шнека 2. Табачный материал подвергается волочению, поднимается и сбрасывается шнеком 2, таким образом, он перемещается внутри обрабатывающей камеры 7, а также галтуется. Табак, который поднимается в результате вращения шнека (шнеков), впоследствии падает в массу табачного материала 8, который перемещается внутри камеры 7, причем масса постоянно перемешивается и перемещается; в результате различные части этой массы вступают в контакт с шнеками 2 в различные моменты времени.

В иллюстрированном варианте осуществления поверхности шнеков 2 нагреваются и периодически контактируют с табачным материалом, в соответствии со способами обработки табака.

Шнеки 2 имеют металлическую поверхность, которая нагревается теплоносителем, поступающим в устройство 1 по трубопроводам 10 для теплоносителя. В иллюстрированном варианте осуществления теплоносителем является термостойкое масло, которое нагревают до желательной температуры.

Только часть обработанного табачного материала будет находиться в непосредственном контакте с нагретой поверхностью в любой момент времени. Когда табак перемещается, он галтуется и смешивается, обеспечивая перемешивание или турбулентность табачного материала и необходимый прерывистый контакт с нагретой поверхностью (поверхностями). Предполагается, что индивидуальное время контакта составляет не больше, чем несколько секунд за один раз. Динамика потока табака обеспечивает равномерную обработку всей массы табака, под действием формы шнеков.

В иллюстрированном устройстве обрабатывающая камера может быть разделена на зоны 9 с различной температурой. Зоны представляют собой различные части шнеков, которые могут нагреваться отдельно. Следовательно, устройство может иметь такую конфигурацию, чтобы эти части поверхности были нагреты до различной температуры. В некоторых вариантах осуществления, может быть желательно регулировать фазы обработки путем высушивания и высыхания, подвергая табак воздействию нагретой поверхности, имеющей различную температуру в различных моментах процесса обработки.

Табак, обработанный согласно настоящему изобретению, может быть использован как продукт табачной промышленности. Выражение «продукт табачной промышленности» относится к любому изделию, произведенному или продаваемому в табачной промышленности, и обычно включает: a) сигареты, сигариллы, сигары, табак для трубок или для сигарет-самокруток (независимо от того, на какой основе - табак, производные табака, вспученный табак, воспроизведенный табак или заместители табака); b) продукты не для курения, включающие табак, производные табака, вспученный табак, воспроизведенный табак или заместители табака, такие как нюхательный табак, снус (жевательный табак), жесткий табак, и продукты, которые нагреваются без горения (HnB); и c) другие системы, доставляющие никотин, такие как ингаляторы, устройства, генерирующие аэрозоли, включая электронные сигареты, лепёшки и жевательную резинку. Этот перечень не претендует на исключительность, но просто иллюстрирует диапазон продуктов, которые производятся и продаются в табачной промышленности.

Обработанный табачный материал может быть включен в изделие для курения. Используемый в изобретении термин «изделие для курения» включает в себя продукты для курения, такие как сигареты, сигары и сигариллы, независимо от того, на какой основе - табак, производные табака, вспученный табак, воспроизведенный табак или заместители табака, а также продукты, которые нагреваются без горения.

Обработанный табачный материал может быть использован как табак для самокруток и/или для трубок.

Обработанный табачный материал может быть введен в бездымный табачный продукт. Выражение «бездымный табачный продукт» используется в описании для обозначения любого табачного продукта, который не предназначен для сгорания. Такой продукт включает любой бездымный табачный продукт, который предполагает размещение в оральной полости потребителя в течение ограниченного периода времени, в течение которого продукт контактирует со слюной потребителя.

Обработанный табачный материал может смешиваться с одним или несколькими табачными материалами до включения в изделие для курения, или в бездымный табачный продукт, или использования для самокруток или для трубок.

Примеры

Способы согласно изобретению были осуществлены с измельчёнными вспученными стеблями (CES), имеющими (исходное) содержание влаги 14,5% OV. В качестве загрузочного материала использована масса частиц табака, которая обработана способами с использованием устройства, показанного на фиг. 2.

Процесс может быть описан как воздействие нагретой металлической поверхности на частицы табака (стебли) в течение секунд, прежде чем индивидуальные частицы «упадут» обратно в общую массу табачного материала, подлежащего обработке.

Время пребывания массы частиц табака внутри устройства (и следовательно, период обработки) находится между 1 и 5 минутами. Горячая металлическая поверхность нагревается с помощью рубашки, которая нагревается, также как шнеки, до желательной температуры с помощью синтетического масла.

Были испытаны три различных варианта температур, а именно: 230°C, 240°C и 250°C. Это означает, что температура теплоносителя (масло), применяемого для нагрева поверхности, установлена при указанных значениях температуры. Это приводит к различным значениям температуры в различных частях устройства.

Показатели и параметры, приведенные ниже в таблице 1, отражают индивидуальные значения температуры за всё время процесса обработки, когда температура теплоносителя (масло) установлена равной 250°C.

Таблица 1

Параметр Значение Время пребывания 180 секунд Уставка температуры 250°C Температура на выходе из рубашки (14) 237°C Температура на выходе из шнека 1 240°C Температура на выходе из шнека 2 240°C Датчик температуры 1 125-147°C Датчик температуры 2 137-164°C Датчик температуры 3 162-180°C Датчик температуры 4 160-187°C Датчик температуры 5 177-192°C Датчик температуры 6 173-198°C Датчик температуры 7 129-151°C Датчик температуры 8 151-183°C Датчик температуры 9 148-186°C Датчик температуры 10 166-189°C Датчик температуры 11 171-195°C Датчик температуры 12 187-204°C

В этих экспериментах табак был обработан в процессах, включающих время пребывания (или периоды обработки) приблизительно от 2 до 3 минут и скорость подачи табачного материала около 50 кг/ч резаных стеблей, имеющих содержание влаги приблизительно 14,5% OV.

В процессе можно выделить две различные фазы. В течение первой фазы частицы стебля теряют влагу. При температуре теплоносителя (масло) 250°C стебли имеют содержание влаги 0% OV, спустя приблизительно 1 минуту. Вторая фаза протекает в течение остальной обработки, и ее результат называется термином “высыхание’’. Во время указанной второй фазы происходят основные изменения материала.

В таблице 2 сопоставлены химические составы необработанного табака и табака, обработанного в устройстве, которое нагревается теплоносителем до различной температуры.

Таблица 2

Свойства табака Стандартные стебли 230°C 240°C 250°C Никотин [% DM*] 0,62 0,43 0,36 0,25 Сахара [% DM] 13,6 5,8 3,5 2,2 Нитрат [% DM] 1,61 1,65 1,64 1,92 Аммоний [% DM] 0,07 0,03 0,02 0,01 Хлорид [% DM] 2,32 2,4 2,41 2,47 Показатель наполнения (исправленный) [мл/г] 5,8 6,1 6,7 7 Показатель наполнения (измеренный) [мл/г] 5,4 5,4 6 7,5 OV [%] 14,5 15,1 15 12,5

DM* - сухой материал

Как можно увидеть в таблице 2, содержание никотина в обработанном табаке при температуре теплоносителя 250°C снижается больше, чем на 50%, общее содержание сахаров и аммиака - больше, чем на 80%. Увеличение содержания хлорида отражает общую потерю органического вещества, и значительное увеличение показателя наполнения указывает на изменения клеточной структуры в обработанном табаке.

Эти данные показывают, что табачный материал подвергается значительным изменениям в ходе обработки.

Было показано, что указанные изменения отражают изменения органолептических свойств обработанного материала, которые заметны в дыме, образующемся при сгорании обработанного табака, например, в сигарете. Органолептические свойства указанного дыма описаны экспертами-курильщиками весьма положительными выражениями; это указывает на то, что обработка табака приводит к получению обработанного материала с полезными и желательными свойствами. Имеются в виду показатели уменьшения некоторых нежелательных компонентов табака, и улучшение органолептических свойств.

Для того, чтобы адресовать различные проблемы и прогресс в области техники, целостность описания изобретение показана путем иллюстрации различных вариантов осуществления, в которых заявленное изобретение можно осуществить на практике, и обеспечить улучшенные способы, устройства и обработанные табачные материалы и экстракты из них. Преимущества и признаки изобретения представляют собой только показательную выборку вариантов осуществления, и не являются исчерпывающими и/или исключающими. Они представлены только для облегчения понимания и обучения заявленных признаков. Следует понимать, что преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, признаки, структуры, и/или другие аспекты описания нельзя считать ограничениями изобретения, которые определены с помощью формулы изобретения или ограничениями на эквиваленты притязаниям, и что могут быть использованы другие варианты осуществления и могут быть выполнены модификации, без отклонения от объема и сущности изобретения. Целесообразно, различные варианты осуществления могут содержать, состоять из, или фактически состоять из, различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, признаков, частей, этапов, средств и т.п. Кроме того, дополнительно описание включает другие элементы изобретения, которые в настоящее время не патентуются, но могут патентоваться в будущем.

Группа изобретений относится к способу обработки табачного материала, устройству для обработки табачного материала, обработанному табачному материалу, продукту табачной промышленности, содержащему обработанный табачный материал и применению обработанного табачного материала. Способ обработки табачного материала включает периодическое контактирование исходного табачного материала с нагретой поверхностью с целью получения обработанного табачного материала с содержанием влаги от 0 до 10% летучих веществ, удаляемых при нагревании (OV). Табачный материал перемешивается с помощью нагреваемого винтового механизма и при этом контакт с нагретой поверхностью подвергает табачный материал внезапному и интенсивному термическому воздействию, приводящему к тому, что табак становится локально иссохшим или выжженным. Обеспечивается увеличенный выход продуктов реакций Майяра и карамелизации и, как следствие, получается табак с усиленным профилем вкуса или усиленными органолептическими свойствами. Обеспечивается уменьшение неприятных или раздражающих средств при сохранении вкусовых характеристик табака. 5 н. и 37 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

1. Способ обработки табачного материала, включающий периодическое контактирование исходного табачного материала с нагретой поверхностью с целью получения обработанного табачного материала с содержанием влаги от 0 до 10% летучих веществ, удаляемых при нагревании (OV), при этом табачный материал перемешивают с помощью нагреваемого винтового механизма и при этом контакт с нагретой поверхностью подвергает табачный материал внезапному и интенсивному термическому воздействию, приводящему к тому, что табак становится локально иссохшим или выжженным.

2. Способ по п. 1, в котором винтовой механизм представляет собой механизм с двумя винтами.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором нагретая поверхность имеет температуру по меньшей мере от 100°С до 300°С до контактирования с табачным материалом.

4. Способ по п. 3, в котором нагретая поверхность имеет температуру по меньшей мере от 120°С до 250°С до контактирования с табачным материалом или по меньшей мере от 150°С до 300°С до контактирования с табачным материалом.

5. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором при контактировании табачного материала с нагретой поверхностью табачный материал нагревается до максимальной температуры от 120°С до 230°С.

6. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором нагретая поверхность представляет собой нагретую металлическую поверхность.

7. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором обработанный табачный материал имеет содержание влаги не больше, чем 2% OV.

8. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором исходный табачный материал имеет содержание влаги по меньшей мере 5% OV.

9. Способ по п. 7, в котором исходный табачный материал имеет содержание влаги от 5% до 25% OV.

10. Способ по п. 8, в котором исходный табачный материал имеет содержание влаги от 12% до 16% OV.

11. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором табачный материал периодически контактирует с нагретой поверхностью в течение периода по меньшей мере от 1 минуты до 15 минут.

12. Способ по п. 11, в котором табачный материал периодически контактирует с нагретой поверхностью в течение периода по меньшей мере от 2 минут до 10 минут.

13. Способ по п. 12, в котором табачный материал периодически контактирует с нагретой поверхностью в течение периода по меньшей мере от двух с половиной минут до 5 минут.

14. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором во время обработки в табачный материал добавляют по меньшей мере один компонент из воды и пара с целью увеличения содержания влаги в материале.

15. Способ по п. 14, в котором во время обработки в табачный материал повторно добавляют по меньшей мере один компонент из воды и пара.

16. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором способ является непрерывным процессом.

17. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором исходный табачный материал представляет собой один или несколько видов сырья, выбранных из группы, состоящей из: резаный стебель, резаный лист, листовая пластинка, небольшая пластинка, волокна стебля, короткий стебель и длинный стебель.

18. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором содержание сахара в обработанном табаке снижается на 40% до 95%, от содержания сахара в исходном табачном материале.

19. Способ по п. 18, в котором содержание сахара в обработанном табаке снижается на 70% до 90%, от содержания сахара в исходном табачном материале.

20. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором содержание никотина в обработанном табаке снижается на 10% до 80%, от содержания никотина в исходном табачном материале.

21. Способ по п. 20, в котором содержание никотина в обработанном табаке снижается на 20% до 50%, от содержания никотина в исходном табачном материале.

22. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором содержание аммиака в обработанном табаке снижается на 30% до 99%, от содержания аммиака в исходном табачном материале.

23. Способ по п. 22, в котором содержание аммиака в обработанном табаке снижается на 50% до 90%, от содержания аммиака в исходном табачном материале.

24. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором исходный табачный материал представляет собой резаный стебель, причем показатель наполнения обработанного табака является по меньшей мере на 5% больше, или по меньшей мере на 15% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля.

25. Способ по п. 24, в котором показатель наполнения обработанного табака увеличивается на 30% до 50% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля.

26. Устройство для обработки табачного материала, включающее нагретую поверхность, предусмотренную для периодического контакта табачного материала и для нагревания и сушки табачного материала до содержания влаги от 0 до 10% летучих веществ, удаляемых при нагревании (OV), и нагреваемый винтовой механизм для перемешивания табачного материала, при этом контакт с нагретой поверхностью подвергает табачный материал внезапному и интенсивному термическому воздействию, приводящему к тому, что табак становится локально иссохшим или выжженным.

27. Устройство по п. 26, в котором винтовой механизм является механизмом с двумя винтами.

28. Устройство по п. 26 или 27, в котором нагретая поверхность имеет температуру по меньшей мере от 100°С до 300°С до контактирования с табачным материалом.

29. Устройство по п. 28, в котором нагретая поверхность имеет температуру по меньшей мере от 120°С до 250°С до контактирования с табачным материалом, или по меньшей мере от 150°С до 300°С до контактирования с табачным материалом.

30. Устройство по любому из пп. 26-29, в котором при контактировании табачного материала с нагретой поверхностью табачный материал нагревается до максимальной температуры от 120°С до 230°С.

31. Устройство по любому из пп. 26-30, в котором нагретая поверхность представляет собой нагретую металлическую поверхность.

32. Устройство по любому из пп. 26-31, в котором нагретая поверхность нагревается теплоносителем, причем теплоносителем является вода, масло, пар, электричество, или их комбинации.

33. Обработанный табачный материал, который получается или может быть получен с помощью способа, указанного в любом одном из пп. 1-25.

34. Обработанный табачный материал по п. 33, который имеет содержание влаги от 0 до 10% летучих веществ, удаляемых при нагревании (OV).

35. Обработанный табачный материал по п. 33 или 34, в котором обработанный табачный материал имеет пониженное содержание одного или нескольких веществ из группы, состоящей из: сахара, никотина и аммиака, по сравнению с их содержанием в табачном материале до его обработки.

36. Обработанный табачный материал по п. 35, в котором содержание сахара в обработанном табаке снижается на 40% до 95%, или на 70% до 90%, от содержания сахара в исходном табачном материале.

37. Обработанный табачный материал по п. 35 или 36, в котором содержание никотина в обработанном табачном материале снижается на 10% до 80%, или на 20% до 50%, от содержания никотина в табачном материале, до контактирования материала с нагретой поверхностью.

38. Обработанный табачный материал по любому из пп. 35-37, в котором содержание аммиака в обработанном табачном материале снижается на 30% до 99%, или на 50% до 90%, от содержания аммиака в табачном материале, до контактирования материала с нагретой поверхностью.

39. Обработанный табачный материал по любому из пп. 33-38, в котором исходный табачный материал представляет собой один или несколько видов сырья, выбранных из группы, состоящей из: резаный стебель, резаный лист, листовая пластинка, небольшая пластинка, волокна стебля, короткий стебель и длинный стебель.

40. Обработанный табачный материал по любому одному из пп. 33-39, в котором исходный табачный материал представляет собой резаный стебель и в котором показатель наполнения обработанного табака является по меньшей мере на 5% или по меньшей мере на 15% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля или увеличивается на 30% до 50% больше, чем показатель наполнения исходного материала резаного стебля.

41. Продукт табачной промышленности, содержащий обработанный табачный материал по любому одному из пп. 33-40.

42. Применение обработанного табачного материала по любому одному из пп. 33-40 для производства продукта табачной промышленности.