DE2901310C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Veredeln von Tabak durch Abbau von im Tabak enthaltenen Nitraten, Nitriten und anderen stickstoffhaltigen Verbindungen, wobei Tabak mit einer aktivierten Mikroorganismenkultur, die unter Stickstoffmangelbedingungen ihren Stickstoffbedarf durch Nitrat- und Nitritabbau decken kann, angeimpft wird, die durch eine zugegebene Nährlösung unter Aufrechterhaltung der Mangelbedingungen aerob sechs bis sechzehn Stunden in ihrer exponentiellen Wachstumsphase gehalten wird, bis der Abbau vollzogen ist und deren Einwirkung dann anschließend sofort abgebrochen wird.The invention relates to a method for refining tobacco by breaking down nitrates, nitrites and other nitrogenous compounds, tobacco with a activated microorganism culture under nitrogen deficiency conditions their nitrogen requirement through nitrate and Nitrite mining can cover, which is inoculated by an added Nutrient solution while maintaining the deficiency conditions aerobic six to sixteen hours in their exponential Growth phase is held until the degradation is complete and their action is then immediately terminated becomes.
Nach einem älteren Vorschlag der Anmelderin wird aus dem zu veredelnden Tabak eine Extraktlösung isoliert, die dann der Mikroorganismenkultur ausgesetzt wird. Dieser ältere Vorschlag hat inzwischen zur Erteilung des Patentes 28 16 427 geführt.According to an older proposal by the applicant, the refining tobacco an extract solution isolated, which is then the Microorganism culture is exposed. This older proposal has now granted patent 28 16 427 guided.
Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren möglichst einfach durchführbar auszugestalten. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der zu veredelnde Tabak gemahlen und mit Wasser aufgeschlämmt wird, daß die Schlämme mit der Mikroorganismenkultur und Nährlösung versetzt wird, und daß die Einwirkung der Mikroorganismen abgebrochen wird, indem die Schlämme zu oder auf Folien ausgeformt und auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 30% (Prozent) eingetrocknet wird.The object of the invention is the method mentioned in the introduction to be designed as simply as possible. The invention solves this task in that the one to be refined Tobacco is ground and slurried with water that the Sludge mixed with the microorganism culture and nutrient solution and that the action of the microorganisms is stopped is formed by moving the slurry to or on foils and to a moisture content of 10 to 30% (percent) is dried.
Die Erfindung spart die Extraktbildung ein. Sie macht sich im übrigen den Umstand zunutze, daß in vielen Fällen, zum Beispiel bei der Wiederaufbereitung von Tabakabfällen, der Tabak pulverisiert, aufgeschlämmt und mit Bindemitteln zur Folie ausgeformt wird, die dann durch Eintrocknen verfestigt wird. In solchen Fällen verursacht das Bilden der Schlämme für die Durchführung des erfinderischen Verfahrens keinen zusätzlichen Aufwand.The invention saves extract formation. It makes itself otherwise take advantage of the fact that in many cases, Example in the reprocessing of tobacco waste, the Tobacco powdered, slurried and with binders for Foil is formed, which then solidifies by drying becomes. In such cases it causes sludge formation none for carrying out the inventive method additional effort.
Die angewendeten Mikroorganismen können Bakterien, zum Beispiel solche vom Genus Aerobacter, Pseudomonas, Micrococcus oder Echerichia sein, es können aber auch Pilze sein, beispielsweise solche vom Genus Rhodutorula oder vom Genus Candida.The microorganisms used can be bacteria, for example those of the genus Aerobacter, Pseudomonas, Micrococcus or Echerichia, but it can also be mushrooms, for example those of the genus Rhodutorula or of the genus Candida.
Bevorzugt werden Bakterien, die zur normalen Mikroflora von Tabakblättern gehören, weil diese besonders schnell denitrifizierend wirken und den Tabak nicht in unerwünschter Weise verändern.Bacteria that contribute to the normal microflora of Tobacco leaves belong because they denitrify particularly quickly act and the tobacco not in an undesirable manner change.
Eine entsprechende Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinkultur aus Bakterien angewendet wird, die gewonnen wird, indem ein wäßriger Abstrich von nitrathaltigen Blättern oder vermoderten Blättern einer Nährlösung angeimpft wird, die den für die Inkubation erforderlichen Stickstoffgehalt vorwiegend in Form von Nitraten enthält, auf pH 6,6 bis pH 7,5 gepuffert ist und bei 25° bis 35°C (Grad Celsius) während 6 bis 16 Stunden durch Schütteln unter steriler intensiver Belüftung inkubiert wird und dann als aktives Impfgut zum Animpfen einer frischen solchen Nährlösung verwendet wird, mit der dann die Inkubation wiederholt wird und sofort bis die Reinkultur gebildet ist.A corresponding development of the invention is thereby characterized in that a pure culture of bacteria is applied which is obtained by taking an aqueous smear of leaves containing nitrate or withered leaves of a The nutrient solution is inoculated with that required for incubation Nitrogen content mainly in the form of nitrates contains, is buffered to pH 6.6 to pH 7.5 and at 25 ° to 35 ° C (degrees Celsius) for 6 to 16 hours by shaking is incubated under sterile intensive ventilation and then as an active vaccine to inoculate a fresh one Nutrient solution is used, with which the incubation is then repeated and immediately until the pure culture is formed.
Vorzgsweise wird der Abstrich von Tabakblättern gemacht. Man erhält aber auch einen verwendbaren Abstrich, wenn man aus vermoderten Blättern entstandene oder vermoderte Blätter enthaltene Walderde verwendet.The smear is preferably made from tobacco leaves. But you also get a usable smear if you leaves made or decayed from decayed leaves contained forest earth used.
Man gewinnt nach diesem Verfahren eine Reinkultur, deren Mikroorganismen sich in aktiver, also exponentieller, Wachstumsphase befinden. Diese wird entweder sofort weiterverwendet oder aufbewahrt und zu diesem Zweck inaktiviert und dann vor Weiterverwendung reaktiviert.A pure culture, its microorganisms, is obtained by this process in an active, i.e. exponential, growth phase are located. This will either continue to be used immediately or kept and inactivated for that purpose and then reactivated before further use.
Die Erfindung ist auch vorteilhaft anwendbar in Verbindung mit einer Reinkultur des Bakteriums Enterobacter aerogenes, vorzugsweise vom Standardstamm ATCC 13048. Reinkulturen dieses Standardstammes sind bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen, Göttingen, Griesebachstr. 8, unter der DSM- Aufnahme-Nr. DSM 30053 für jedermann ohne Einschränkung freigegeben und erhältlich. Dieser Mikroorganismenstamm gehört zum Stande der Technik und ist nicht Gegenstand der Erfindung.The invention is also advantageously applicable in connection with a pure culture of the Enterobacter aerogenes bacterium, preferably from the standard strain ATCC 13048. Pure cultures of this Standard strains are in the German collection of Microorganisms, Göttingen, Griesebachstr. 8, under the DSM Admission no. DSM 30053 for everyone without restriction released and available. This strain of microorganisms belongs to the state of the art and is not the subject of Invention.
Enterobacter aerogenes haben folgende Eigenschaften:Enterobacter aerogenes have the following properties:
Motile Stäbchen0,3-1,5 µm (My m)
Gram-
Gasentwicklung bei 37°C
Glycerin+
Inositol+
Andonitol+
Voges-Proskauer+
Methylrot-
Phenylamindesaminase-
Urease-
Catalase+
Ornithindecarboxylase+
Lysindecarboxylase+
Hydrolyse von Aesculin+
Wachstum
in Gegenwart von KCN+
auf Malonat als einzige
Kohlenstoffquelle+Motile rods 0.3-1.5 µm (My m) Gram gas evolution at 37 ° C
Glycerin + inositol + andonitol + Voges-Proskauer + methyl red-phenylamine desaminase-urease-catalase + ornithine decarboxylase + lysine decarboxylase + hydrolysis of aesculin + growth
in the presence of KCN + on malonate as the only one
Carbon source +
Die Mikroorganismenkultur wird vorzugsweise als Reinkultur angewendet, wobei der Reinheitsgrad hinreichen muß, um wesentliche Nebenwirkungen zu vermeiden. Vorzugsweise wird der bei mikrobiologischem Abbau nach der Erfindung gewonnene Aktivschlamm Tabak zugesetzt und inaktiviert. Das kann geschehen, indem beispielsweise der Aktivschlamm auf Tabakblätter aufgesprüht und angetrocknet wird.The microorganism culture is preferably used as a pure culture applied, the degree of purity must be sufficient to essential Avoid side effects. Preferably the active sludge obtained in microbiological degradation according to the invention Added tobacco and inactivated. That can done by, for example, the active mud on tobacco leaves sprayed and dried.
Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will now be described using a few exemplary embodiments explained in more detail.
20 g (Gramm) D-Glucose; 6,4 g NaCl; 3,5 g KNO₃; 4,5 g KH₂PO₄ und 23,5 g Na₂HPO₄ · 2 H₂O werden in 1 l (Liter) Wasser aufgelöst. Die so gewonnene Nährlösung wird in 5 gleiche Portionen I bis V zu je 200 ml (Milliliter) aufgeteilt, jede Portion wird in einem 500 ml fassenden Erlenmeyer-Kolben gegeben, der mit einem porösen Stopfen verschlossen wird. Dann wird das Ganze sterilisiert und bei 20°C aufbewahrt.20 g (grams) of D-glucose; 6.4 g NaCl; 3.5 g KNO₃; 4.5 g KH₂PO₄ and 23.5 g Na₂HPO₄ · 2 H₂O are dissolved in 1 liter (liter) of water. The so won Nutrient solution is in 5 equal portions I to V of 200 ml each (Milliliters) divided, each serving is in a 500 ml Erlenmeyer flask with a porous Stopper is closed. Then the whole thing is sterilized and stored at 20 ° C.
100 g trockene Burley-Tabak-Blätter werden mit 500 ml Wasser unter Sterilbedingungen gewaschen. 1 ml der entstehenden Waschsuspension wird steril abgezogen und der Portion I der Nährlösung zugesetzt. Diese Portion I wird auf einem Schüttler 16 Stunden bei 30°C unter Sterilbedingungen belüftet mit einem Luftdurchsatz von 200 ml · min-1 (Milliliter pro Minute) inkubiert. Dann wird angereichert, indem 1 ml dieser Portion unter Sterilbedingungen entnommen und in die Portion II der Nährlösung überimpft wird. Die Portion II wird dann wie die Portion I behandelt und von der Portion II wird nach erfolgter Inkubation 1 ml in die Portion III überimpft und diese Portion wird entsprechend behandelt und sofort bis einschließlich zur Portion V.100 g dry Burley tobacco leaves are washed with 500 ml water under sterile conditions. 1 ml of the washing suspension formed is drawn off sterile and added to portion I of the nutrient solution. This portion I is aerated on a shaker for 16 hours at 30 ° C. under sterile conditions with an air throughput of 200 ml.min -1 (milliliters per minute). It is then enriched by taking 1 ml of this portion under sterile conditions and inoculating into portion II of the nutrient solution. Portion II is then treated like Portion I and, after incubation, 1 ml of Portion II is inoculated into Portion III and this portion is treated accordingly and immediately up to and including Portion V.
Nachdem die Portion V 16 Stunden wie beschrieben inkubiert wurde, enthält sie die Reinkultur der Mikroorganismen eines Enterobacterstammes, der seinen Stickstoffbedarf durch beim Abbau von Stickstoffverbindungen gewonnenen Stickstoff deckt. Dabei werden vorwiegend Nitrate, Nitrite und einige Nitrosamine abgebaut. Ist das nicht der Fall, dann wird alles verworfen und die Gewinnung von Anfang an wiederholt mit anderen Burley-Tabak-Blättern. Die Mikroorganismen dieser Reinkultur befinden sich zu diesem Zeitpunkt und bis 8 Stunden danach in ihrer exponentiellen Wachstumsphase.After the portion V is incubated for 16 hours as described contains the pure culture of a microorganism Enterobacterstammes, which its nitrogen requirement by Degradation of nitrogen compounds obtained nitrogen covers. Mostly nitrates, nitrites and some Degraded nitrosamines. If not, everything will be fine discarded and the extraction repeated from the beginning with other Burley tobacco leaves. The microorganisms of this Pure culture are at this time and up to 8 hours then in their exponential growth phase.
1 kg Tabakabfälle, in dem die Nitrate und Nitrite vermindert werden sollen, wird auf eine Korngröße von maximal 150 µm fein gemahlen. 150 ml Aktivschlamm, die gewonnen sind nach Beispiel 1 und sich noch in ihrer exponentiellen Wachstumsphase befinden, werden in dieser gehalten, indem der Aktivschlamm sofort zusammen mit 30 g D-Glucose, 9,6 g NaCl, 675 g KH₂PO₄ und 35,25 g Na₂PO₄ · 2 H₂O in 1500 ml Wasser gegeben wird. Dadurch erhält man eine Suspension aktiver Mikroorganismen, in die dann das Tabakpulver eingerührt wird. Der entstehende Brei wird bei 30°C unter Sterilbedingungen belüftet mit einem Luftdruck von 3000 ml · min-1 in einem 10 l Erlenmeyer-Kolben, der mit einem porösen Stopfen verschlossen wird, aufbewahrt. Dabei bauen die Mikroorganismen in dem Tabakpulver enthaltene Nitrate und Nitrite und weitere stickstoffhaltige Verbindungen bis auf 1/10 des ursprünglichen Gehaltes ab. Sofort danach werden in den Brei 150 g Carboxymethylcellulose eingeführt und der Brei wird zu einer 3 mm starken Schicht ausgebreitet und auf 15% Feuchtigkeitsgehalt eingetrocknet. Dadurch wird die Einwirkung der Mikroorganismen beendet und der Brei zu Folien von regeneriertem Tabak verfestigt, die weiterverarbeitet werden können. Der gewonnene regenerierte Tabak ist arm an Nitraten und Nitriten.1 kg of tobacco waste, in which the nitrates and nitrites are to be reduced, is finely ground to a maximum grain size of 150 µm. 150 ml of active sludge, which are obtained according to Example 1 and are still in their exponential growth phase, are kept in this by the active sludge immediately together with 30 g of D-glucose, 9.6 g of NaCl, 675 g of KH₂PO₄ and 35.25 g Na₂PO₄ · 2 H₂O is added to 1500 ml of water. This gives a suspension of active microorganisms into which the tobacco powder is then stirred. The resulting slurry is aerated at 30 ° C. under sterile conditions with an air pressure of 3000 ml.min -1 in a 10 l Erlenmeyer flask which is closed with a porous stopper. The microorganisms in the tobacco powder break down nitrates and nitrites and other nitrogenous compounds down to 1/10 of the original content. Immediately afterwards, 150 g of carboxymethyl cellulose are introduced into the slurry and the slurry is spread out into a 3 mm thick layer and dried to 15% moisture content. This stops the action of the microorganisms and solidifies the porridge into films of regenerated tobacco that can be processed further. The regenerated tobacco obtained is low in nitrates and nitrites.
Wie Beispiel 2 mit dem einzigen Unterschied, daß die beimpfte Suspension so lange inkubiert wird, bis 50% des in der Suspension ursprünglich enthaltenen Nikotins abgebaut sind. Die Suspension enthält dann höchstens noch Spuren von Nitrat und Nitrit, weil die angesetzten Mikroorganismen mit dem Nikotinabbau erst beginnen, wenn kein Nitrit oder Nitrat mehr zur Verfügung steht.As example 2 with the only difference that the inoculated suspension until 50% of the in the suspension originally contained nicotine are. The suspension then contains at most traces of Nitrate and nitrite, because the attached microorganisms Only begin to break down nicotine if there is no nitrite or nitrate more is available.
Claims (2)
daß der zu veredelnde Tabak gemahlen und mit Wasser aufgeschlämmt wird,
daß die Schlämme mit der Mikroorganismenkultur und Nährlösung versetzt wird, und
daß die Einwirkung der Mikroorganismen abgebrochen wird, indem die Schlämme zu oder auf Folien ausgeformt und auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 30% (Prozent) eingetrocknet wird.1. A process for refining tobacco by breaking down nitrates, nitrites and other nitrogen-containing compounds contained in the tobacco, tobacco being inoculated with an activated microorganism culture which, under nitrogen deficiency conditions, can cover its nitrogen requirement by nitrate and nitrite degradation, which is added by an added nutrient solution Maintaining the deficient conditions aerobically in their exponential growth phase for six to sixteen hours until the degradation has taken place and the action of which is then immediately stopped, characterized in that
that the tobacco to be refined is ground and slurried with water,
that the sludge is mixed with the microorganism culture and nutrient solution, and
that the action of the microorganisms is stopped by shaping the sludge into or on foils and drying them to a moisture content of 10 to 30% (percent).
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