DE10103123A1 - Verfahren zum Behandeln von Tabak - Google Patents
Verfahren zum Behandeln von TabakInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Behandeln von Tabak, insbesondere von Burley-Tabak, wird der Tabak, der vorzugsweise als Blatttabak vorliegt, mit einem Casing behandelt, das vorzugsweise zuckerhaltig ist. Danach erfolgt eine thermische Behandlung des casingbehandelten Tabaks mit Sattdampf, wobei vor der Dampfbehandlung die Tabakfeuchte im Bereich von 15% bis 25% liegt und wobei nach der Dampfbehandlung die Tabakfeuchte im Bereich von 15% bis 25% und die Tabaktemperatur im Bereich von 80 DEG C bis 115 DEG C liegt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Tabak,
insbesondere von Burley-Tabak, durch Aufbringen von Casing und
anschließende thermische Behandlung.
Die Applikation so genannter Casings stellt einen üblichen Ar
beitsschritt in der Aufbereitung von Blatttabak vor dem Schnei
den dar. Ziel einer Casing-Behandlung ist die Verbesserung der
Verarbeitungsfähigkeit sowie der geschmacklichen Eigenschaften
des Tabakmaterials. Übliche Bestandteile von Casings sind
Feuchthaltemittel wie z. B. Glycole oder Glycerin, Zucker sowie
feste Naturstoffe wie beispielsweise Kakao oder Lakritz. Hohe
Viskosität und der Feststoffgehalt von Casings erschweren eine
erwünschte, gleichmäßige Durchdringung des Tabakguts mit den
Casing-Komponenten. Um ein Eindringen des Casings in die Zell
struktur des Tabaks zu verbessern, erfolgt die Aufgabe des er
wärmten Casings zusammen mit einer Auffeuchtung durch Wasser und
Dampf in als Casing-Trommeln bezeichneten Aggregaten. Die kon
ventionelle Technik der Casing-Applikation ist beschrieben in
Voges, "Tobacco Encyclopedia", Mainzer Verlagsanstalt und Druc
kerei Willi und Rothe GmbH & Co KG, Mainz, 1984; S. 65 (Stichwort
"Casing"), S. 411 (Kapitel "Tobacco Flavours and Casings"),
S. 416 und 417 (Kapitel "The Production of Cut Tobacco", Ab
schnitte "Special Treatment for Burley" und "Casing").
Burley-Tabake weisen in der Regel relativ hohe Gehalte von
Stickstoffverbindungen bei gleichzeitig niedrigen Zuckergehalten
auf. Aus diesem Grund kann häufig erst durch Anwendung von zuc
kerhaltigen Casings in Kombination mit einer nachfolgenden ther
mischen Behandlung ein akzeptabler Rauchgeschmack erzielt wer
den. Neben einer Entfernung flüchtiger Stickstoffverbindungen
durch die thermische Behandlung können aus Zucker- und Stick
stoffkomponenten Reaktionsprodukte wie z. B. Pyrazine entstehen,
die zur Verbesserung der sensorischen Qualität beitragen. In der
Regel wird für die thermische Behandlung von casingbehandeltem
Burley-Tabak ein sogenannter Bandtrockner mit mehreren Trocken-
und Kühlzonen eingesetzt, in dem der Tabak von etwa 30% Anfangs
feuchte auf etwa 5% Feuchte abgetrocknet wird. Zur weiteren
Verarbeitung, insbesondere zum Schneiden, muss der Tabak an
schließend wieder auf etwa 16% bis 22% aufgefeuchtet werden.
Diese konventionelle Vorgehensweise weist mehrere Nachteile auf.
Zunächst ist die Penetration des Casings in das Blattmaterial
bei Applikation durch eine Casing-Trommel aufgrund der geringen
Einwirkungsintensität des Dampfes nicht optimal. Weiterhin muss
für die starke Abtrockung viel Energie aufgewendet werden. Band
trockner verfügen zudem über einen hohen Raumbedarf und führen
konstruktionsbedingt zu einer inhomogenen Feuchteverteilung. Ein
weiterer Nachteil liegt in der hohen Fragilität des Tabakmateri
als bei Feuchten unter 10%, die zu Verlusten durch Bildung von
Tabakgrus und -staub führt.
Aus diesem Grund sind mehrere Verfahren beschrieben worden, die
einen oder mehrere Nachteile der konventionellen Behandlungs
methode umgehen sollen.
Die US 5 755 238 beschreibt eine Methode zum schnellen Trocknen,
Kühlen und Wiederbefeuchten mit Hilfe eines in mehrere Behandlungszonen
unterteilten Trocknungsaggregates und der Rückfeuch
tung in einem separaten Dampftunnel. Die Feuchte des Tabakmate
rials beträgt vor der Trocknung ca. 30%, vor dem Dampftunnel ca.
5% und nach der Rückfeuchtung ca. 15%. Die Heißlufttemperatur
des Trockners beträgt ca. 105°C bis 115°C und die Gesamtdurch
laufzeit ca. 60 Sekunden. Durch Einsatz mehrerer Wirbelschicht-
Trockenzonen soll eine verbesserte Feuchtehomogenität erzielt
werden.
Die US 4 004 594 offenbart eine Methode zum Konditionieren von
Tabak, insbesondere von Burley-Tabak, die eine Imprägnierung der
Tabakpartikel mit Casing, eine thermische Behandlung zum Aus
treiben des Stickstoffs bzw. der Stickstoffverbindungen und die
Einstellung des gewünschten Feuchtegehaltes vorsieht. Die Be
handlungsanlage besteht aus einer Dosiereinheit, einer Casing-
Trommel, einer Vorkonditioniereinheit zur Behandlung mit Dampf
und Aggregaten zum Erhitzen, Kühlen und Rückfeuchten des Tabaks.
Die Tabakfeuchten betragen nach der Dosiereinheit 14% bis 20%,
vorzugsweise 18%, nach der Casing-Trommel 30% bis 42%, vorzugs
weise 32%, nach der Vorkonditionierung ca. 35%, nach dem Erhit
zen 4% bis 7% und nach der Rückfeuchtung ca. 18% bis 22%. In der
Vorkonditioniereinheit erfolgt eine Behandlung mit Sattdampf von
2,5 bar bis 3,5 bar, resultierend in einer Tabaktemperatur von
etwa 70°C, um eine verbesserte Penetration des Casings in das
Tabakblatt zu erzielen.
Die US 3 402 479 beschreibt eine tunnelartige Apparatur zum
Transport und zur Behandlung von stickstoffreichem Tabak mit
Zonen zum Vortrocknen, zum Erhitzen des Tabaks ohne Feuchtever
lust durch den Einsatz eines entsprechend konditionierten Medi
ums und zum Kühlen des Behandlungsgutes. Die Eintrittsfeuchte
des Tabakmaterials beträgt 40% bis 50%, die Temperatur des Medi
ums nach der Vortrocknung ca. 100°C und die Austragsfeuchte ca.
16% bis 18%. Durch Anwendung dieses apparativ aufwändigen Ver
fahrens in Verbindung mit den extrem hohen Eintrittsfeuchten
soll eine Übertrocknung des Tabakmaterials und die damit ver
bundene Erhöhung der Fragilität umgangen werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Behandeln von
Tabak, insbesondere von Burley-Tabak, durch Aufbringen von Ca
sing und anschließende thermische Behandlung zu schaffen, das
die Nachteile der beschriebenen Verfahren vermeidet. Insbesonde
re sollen die Anzahl der notwendigen Prozessschritte reduziert
und der Energiebedarf verringert sowie eine gleichmäßige Pro
duktqualität erzielt werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zum Behandeln von
Tabak mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestal
tungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der mit Casing beauf
schlagte und etwa 15% bis 25% Feuchte aufweisende Tabak, der in
der Regel als Blatttabak vorliegt, einer intensiven Dampfbehand
lung unterzogen. Direkt nach der Dampfbehandlung liegt die Ta
baktemperatur in einem Bereich von 80°C bis 115°C, während die
Tabakfeuchte 15% bis 25% beträgt. Ein Zwischenschritt, der zu
einer starken Trocknung des Tabaks führt, kommt bei dem erfin
dungsgemäßen Verfahren nicht vor.
Die Dampfbehandlung wird vorzugsweise so durchgeführt, dass der
Tabak über einen Zeitraum von 0,1 Minuten bis 10 Minuten in
einen möglichst intensiven Kontakt mit dem Behandlungsmedium
gebracht wird.
Das Verhältnis des Massendurchsatzes Dampf zu Tabak (jeweils in
kg/h) wird bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 einge
stellt.
Vorzugsweise wird die Behandlung in einem sogenannten Dampftun
nel durchgeführt. Derartige Aggregate sind beispielsweise von
den Firmen Sagemüller GmbH, Bockhorn oder HAUNI Maschinenbau AG,
Hamburg erhältlich. Bei Verwendung eines. Dampftunnels wird vor
zugsweise Sattdampf mit einem Druck (vor dem Einspeisen in den
Dampftunnel) von 2 bar bis 12 bar, besonders bevorzugt von 4 bar
bis 10 bar, benutzt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass bei erfindungsgemäßem
Vorgehen neben einer verbesserten Casing-Penetration durch den
bevorzugten Einsatz des Dampftunnels auch die erwünschten Effek
te der thermischen Behandlung, also das Austreiben flüchtiger
Stickstoffverbindungen und eine Reaktion von Zuckern und Stick
stoffkomponenten, in einem einzigen Prozessschritt erreicht
werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ändert sich die Feuchte des
Tabaks während der Dampfbehandlung je nach Wahl der Prozesspara
meter wie Druck des Dampfes und Verweildauer (Einwirkzeit des
Dampfes) lediglich um einige Prozentpunkte. Durch Wahl einer
geeigneten Eintrittsfeuchte kann somit direkt die zum Schneiden
benötigte Feuchte erreicht werden.
Aufgrund des geringen Feuchtegradienten im Prozess weist der
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Tabak eine deut
lich homogenere Feuchteverteilung auf als solcher, der nach dem
konventionellen Verfahren mit einem Bandtrockner behandelt wur
de.
Gemäß dem Stand der Technik kann der erfindungsgemäß behandelte
Tabak nach Dampfbehandlung und Kühlung mit mittelflüchtigen
Aromastoffen in Form eines sogenannten Topdressings beaufschlagt
werden, das vorzugsweise alkoholisch ist.
Anschließend wird der Tabak allein oder nach Abmischung mit
anderen Tabaksorten ohne weitere Auffeuchtungs- oder Trocken
schritte dem Schneidevorgang zugeführt.
Weitere Angaben zur Durchführung und zu Effekten des erfindungs
gemäßen Verfahrens sind den folgenden Ausführungsbeispielen zu
entnehmen. Insbesondere ist zu erkennen, dass dem konventionel
len Verfahren entsprechende Reduzierungen an Gesamtaminosäuren
und Ammoniak festzustellen sind, die als charakterisierend für
die erwünschten Effekte der thermischen Behandlung angesehen
werden können. Dies wird durch die Ergebnisse der Rauchsensorik
bestätigt.
Weiterhin ist den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, dass durch
eine Veränderung der Einwirkzeit des Dampfes oder auch entspre
chend eine Erhöhung der Behandlungstemperatur bzw. des Druckes
des Dampfes die Effekte der Nachbehandlung verändert werden
können, ohne die Austragsfeuchte (d. h. die Tabakfeuchte nach der
Dampfbehandlung) in höherem Maße zu beeinflussen. Insbesondere
kann auf diese Weise eine Anpassung an den Stickstoffgehalt des
Tabakmatarials erfolgen, um beispielsweise bei stickstoffarmen
Tabaken geringere Mengen an flüchtigen Stickstoffverbindungen
auszutreiben als bei stickstoffreichen, was wiederum zu verbes
serten sensorischen Ergebnissen führen kann.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den
bekannten Prozessen liegen in der wirtschaftlicheren Durchfüh
rung durch geringeren apparativen Aufwand und Energiebedarf. Da
auf eine Übertrocknung verzichtet wird, werden die Tabakverluste
minimiert. Gegenüber dem konventionellen Verfahren wird eine
verbesserte Feuchtehomogenität des Endprodukts erreicht. Dies
führt in Verbindung mit der guten Casing-Penetration zu einer
deutlichen Verringerung der Fleckenbildung auf dem Papier von
mit dem erfindungsgemäß behandelten Tabak hergestellten Ciga
retten.
Als Basismaterial für die Untersuchung dienten ein qualitativ
hochwertiger koreanischer Burley mit einem Nikotingehalt von
3,1% und ein preiswerter italienischer Burley als sogenannter
Filler mit einem Nikotingehalt von 1,5%, jeweils bezogen auf
Trockensubstanz. Beide Versuchstabake wurden in jeweils gleicher
Menge und Qualität mit einer teilinvertierten wässrigen Saccha
roselösung beaufschlagt und nach zwei Methoden (Beispiel 1,
Beispiel 2) in entsprechenden Versuchsanlagen thermisch behandelt.
Der Gesamtzuckergehalt betrug vor der thermischen Behand
lung 10%.
Der sogenannte Wirbelschichttrockner (Beispiel 1) repräsentiert
die Anwendung eines konventionellen Verfahrens und basiert auf
dem Prinzip des Schwingförderers mit Bohrungen im Bodenblech,
über die Heißluft durch das Behandlungsgut strömt. Die Eingangs
feuchte (Eintragsfeuchte) des Blatttabaks betrug einheitlich
22%.
Zur Bestimmung der Tabakfeuchte diente wie auch bei allen fol
genden Beispielen die Abtrocknung der Tabakproben in unver
schlossenen Aluminiumdosen mit Hilfe eines kalibrierten Umluft
trockenschrankes bei einer Temperatur von 80°C während eines
Zeitraums von 3 Stunden.
Tabelle 1 zeigt die angewandten Heißlufttemperaturen, die korre
spondierenden Verweilzeiten und die Austragsfeuchten (d. h. Ta
bakfeuchten nach Behandlung im Wirbelschichttrockner) des Blatt
tabaks.
Es wurden die gleichen, mit teilinvertierter Saccharose beauf
schlagten Basistabake wie im Beispiel 1 eingesetzt. Die Ein
gangsfeuchte betrug hier einheitlich 18%.
Als Behandlungsaggregat diente ein herkömmlicher Dampftunnel mit
einem Schwingförderer, bei dem aus Bohrungen in einem Bodenblech
herausströmender heißer Dampf (Sattdampf) mit dem Blatttabak in
Wechselwirkung tritt; grundsätzlich herrscht in dem Dampftunnel
Atmosphärendruck (offenes System). Der Druck des Dampfes vor dem
Einspeisen in den Dampftunnel betrug einheitlich ca. 7 bar und
das Massenverhältnis von Tabak zu Dampf 0,2. Tabelle 2 zeigt die
angewandten Parameterkombinationen. Die Tabaktemperatur Austrag
und die Austragsfeuchte sind die Tabaktemperatur bzw. die Tabak
feuchte unmittelbar nach der Dampfbehandlung.
Man erkennt, dass der Tabak im Dampftunnel relativ schnell einen
stationären Zustand erreichte, bei dem sich Tabaktemperatur und
Tabakfeuchte mit der Dauer der Dampfbehandlung nur leicht änder
ten.
Die beiden Tabellen 3 und 4 vergleichen für jeden der beiden
untersuchten Basistabake die nach den in den Tabellen 1 und 2
beschriebenen Parameterkombinationen 1 bis 3 bzw. 4 bis 6 er
zielten Resultate. Untersucht wurden der Gehalt von Gesamtami
nosäuren und Ammoniak, jeweils bezögen auf Trockensubstanz (TS).
Der Vergleich des Gehaltes an Gesamtaminosäuren und Ammoniak
zeigt die Gleichwertigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens mit
einem konventionellen Prozess.
Zusätzlich zur analytischen Untersuchung wurden die behandelten
Burley-Tabake zur Bereitung von Probecigaretten geschnitten und
von einem Expertengremium paarweise miteinander verglichen. In
beiden Fällen ergab der Vergleich zwischen erfindungsgemäßem und
konventionellem Verfahren keine signifikanten Unterschiede.
Claims (7)
1. Verfahren zum Behandeln von Tabak, insbesondere von Burley-
Tabak, mit den folgenden Schritten:
- - Behandeln von Tabak, vorzugsweise Blatttabak, mit einem Casing, das vorzugsweise zuckerhaltig ist,
- - thermisches Behandeln des casingbehandelten Tabaks mit Sattdampf, wobei vor der Dampfbehandlung die Tabakfeuchte im Bereich von 15% bis 25% liegt und wobei nach der Dampfbe handlung die Tabakfeuchte im Bereich von 15% bis 25% und die Tabaktemperatur im Bereich von 80°C bis 115°C liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Einwirkzeit des Dampfes auf den Tabak im Bereich von 0,1
Minuten bis 10 Minuten liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Massenverhältnis von eingespeistem Dampf zu behan
deltem Tabak 0,1 bis 0,5 beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, dass die thermische Behandlung in einem
Dampftunnel erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Druck des Dampfes vor dem Einspeisen in den Dampftunnel im
Bereich von 2 bar bis 12 bar liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Druck des Dampfes vor dem Einspeisen in den Dampftunnel im
Bereich von 4 bar bis 10 bar liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, dass im Anschluss an die Dampfbehandlung der
Tabak gekühlt und in einer Trommel mit einem Topdressing
behandelt wird.
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