Verfahren zur Fermentation von grünem Tabak Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfah ren zur Fermentation von grünem Tabak, welcher mit den noch am Stengel hängenden Blättern geerntet wird.
Es ist bekannt, Tabakpflanzen zu fermentieren, indem man sie in einer Fermentierkammer einem Strom von Luft aussetzt, welche' zwecks Regulierung ihrer Tempe ratur und Feuchtigkeit konditioniert wurde.
Gemäss diesen Verfahren wurden die Pflanzen umge kehrt auf Gestelle oder andere Unterlagen gehängt, so dass die Blätter und Stengel der Luft ausgesetzt sind und der Durchtritt der Luft erleichtert wird. Das Aufhängen der Tabakpflanzen erfordert beträchtliche Arbeit und Sorgfalt wie auch die Entfernung der fermentierten Pflan zen, und die zum Aufhängen benötigten Konstruktionen sind teuer in der Einrichtung und im Unterhalt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Verfah ren zum Fermentieren von grünem Tabak vorgeschlagen, welches dadurch: gekennzeichnet ist, dass man die ge ernteten grünen Tabakstengel mit an den Stengeln hängen den Blättern mit der Spitze nach oben auf eine gelochte Unterlage, z.B. ein Sieb, steckt, wobei die Stengel in leich ter Abweichung zur Senkrechten stehen, und konditionier te Luft mit einer Temperatur von 18-52 C und vorzugs weise einer Feuchtigkeit von 30-75% aufwärts durch die Tabakstengel leitet, bis etwa 30-60% des ursprünglichen Frischgewichtes des Tabaks entfernt ist,
die Blätter sodann von den Stengeln abtrennt und die abgetrennten Blätter fer tig getrocknet werden.
Vorzugsweise erfolgt eine zusätzliche Trocknung der abgetrennten Blätter, indem man sie einem Strom kondi tionierter Luft mit einer Temperatur von 18-52 C aus setzt, bis sie weitere 5-50% ihres ursprünglichen Frisch gewichtes verloren haben, bevor sie fertig getrocknet wer den. Es ist ferner von Vorteil, die Blätter vor dieser zu sätzlichen Trocknung in Teile zu schneiden. Ob nun diese Trocknung mit konditionierter Luft durchgeführt wird oder nicht, werden die Blätter auf jeden Fall der End- trocknung unterzogen, in welcher die Blätter vorteilhaft in einem belüfteten Gefäss bei Zimmertemperatur fermen tiert werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann in einer gros sen Vielfalt von Vorrichtungen durchgeführt werden, so- lange die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt wer den. In gewissen Gebieten ist es möglich, das erfindungs- gemässe Verfahren unter Verwendung verhältnismässig einfacher Vorrichtungen durchzuführen, die einfach in einem entsprechend unterteilten Fermentationsschuppen installiert sind, und unter Verwendung verhältnismässig billiger Blasvorrichtungen. Wenn die erforderlichen Be= dingurigen nicht eingehalten werden können,
ist ein Luft- konditionierapparat notwendig. Da die Verwendung eines solchen Apparates die beste Reguliermöglichkeit bietet, wird das erfindungsgemässe Verfahren in Verbindung mit einem Apparat dieser Art im folgenden anhand der Zeich nung beispielsweise näher erläutert, in welcher Fig. 1 eine teilweise angeschnittene Ansicht einer Fermentationskammer, und Fig. 2 eine teilweise aufgerissene Ansicht eines Ap parates, der eine Schneidvorrichtung und eine Trennvor richtung aufweist, darstellen.
In Fig. 1 besitzt die Fermentationskammer 2 Seiten wände 4, von denen eine mit einer Zugangstüre 5 versehen ist, eine Deckwand 6 und einen Boden B. Der Luftkondi- tionierapparat 10 liefert konditionierte Luft durch eine Reihe von Leitungen 12 (von denen im Bild nur eine dar gestellt ist), die alle mit Registern 14 zur Entlassung der Luft nach oben versehen sind. Ein horizontal auf den Stützen 18 liegendes Gitter 16 wird zum Halten des Ta- bakes verwendet.
Eine Rückführleitung 20, die mit dem oberen Teil der Kammer 2 in Verbindung steht und durch ein Ventil 22 reguliert wird, führt die Luft zum Luftkondi- tionierapparat 10 zurück. Eine Ausgangsleitung 24 ist mit einer Blasvorrichtung 26 und einem Regulierventil 28 versehen, um Luft in die Atmosphäre auszustossen.
Die mit einem Ventil 31 versehene Leitung 30 dient dem Aus- stoss von Luft von unterhalb des Gitters 16 zum oberen Teil der Kammer 2, falls dies erwünscht ist und insbe sondere wenn die Fermentation ziemlich fortgeschritten ist und es erwünscht ist, im ganzen mehr konditionierte Luft zirkulieren zu lassen als durch die Tabakblätter hin durch infolge der zunehmenden Vernetzung durchgeleitet werden kann, wodurch der Durchfluss der Luft zwischen den Blättern vermindert wird. Die in den oberen Teil der Kammer 2 eintretende Luft kann durch die Leitung 24 in die Atmosphäre ausgestossen oder zum Konditionierap- parat 10 zurückgeführt werden.
Die erste Stufe des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst das Aufstellen des grünen Tabaks 32 mit ver welkten Blättern 34 an Stengeln 36 direkt schräg in das Gitter 16 (vorzugsweise in einem Winkel von 5-25 ), wo bei die Pflanzen im allgemeinen aneinander anlehnen. Im allgemeinen werden 6-12 Stengel auf 10 d m2 Unterlage verteilt. Die Stengel zeigen die Tendenz sich<B>-</B>im Laufe der Fermentation von der Ventikalen mehr wegzuneigen und schindelförmig zu biegen. Konditionierte Luft wird sodann an die Stümpfe geleitet, wo die Wassergefässe der Stengel nun angeschnitten und exponiert sind.
Diese Luft wird aufwärts durch die durch die Blätter gebildeten Durchgänge geleitet, wodurch die grüneren oberen Blät ter mit einem schwächeren Luftstrom behandelt werden, um eine starke Entwässerung jener unreiferen Blätter zu verhindern.
Die konditionierte Luft wird bei einer Temperatur zwischen 18 und 52 C, vorzugsweise zwischen 24 und 38 C eingeführt. Diese Luft weist vorzugsweise eine re lative Feuchtigkeit von etwa 30% bis etwa 75% auf. Im Laufe der Fermentation kann die relative Feuchtigkeit pe riodisch, im Zyklus, bis auf 100% erhöht und bis auf 30 bis 75% erniedrigt werden. Die Durchflussgeschwindigkeit der Luft durch das Bett beträgt vorzugsweise etwa 25,4 cm bis 63,5 cm pro Minute und wird im Laufe der Fermen tation mit der Veränderung der Steifheit und Biegung der Blätter verändert.
Es ist erlaubt und wünschenswert, den Luftstrom periodisch zu unterbrechen, um Rücklaufpe- rioden der Feuchtigkeitsdiffusion und des Ausgleiches durch die Masse zu schaffen, wie auch als Selbsterwär- mungsphase. Solche Unterbrüche können z.B. 6 bis 18 Stunden dauern.
Unerwarteterweise wird mit dieser Fermentationsstu- fe eine sehr gleichmässige Fermentationsgeschwindigkeit der Tabakblätter erzielt. Dies scheint teilweise darauf zu rückzuführen zu sein, dass die jüngeren Blätter am obe ren Teil des Stengels, welche grüner sind und mehr Fer mentation erfordern, einer stärkeren Erwärmung und nachfolgendem Gelbwerden infolge des Umfaltens dieser Blätter am oberen Ende des Stengels unter Bildung einer kompakten Masse unterzogen werden. Es ist zu beachten, dass die Stümpfe der Stengel in der ursprünglichen Lage verbleiben.
Auf diese Weise erfolgt eine selektive Tem peraturerhöhung infolge der gedrosselten Luftströmung und Verdampfung in den dichteren Teilen der Masse bei fortschreitendem Umbiegen. Auf ähnliche Weise wird die innerhalb des Tabaks selbst durch chemische Umset zungen und Atmung erzeugte Wärme in dem Masse zu rückgehalten, wie es für das Gelbwerden oder Reifen wünschenswert ist, im Gegensatz zu den offeneren Par tien in der Umgebung der Stümpfe oder unteren Teile der Tabakmasse. Das Tabakprodukt wird auf diese Weise gleichmässiger, da diejenigen Teile der Masse, welche eine hohe Konzentration an verhältnismässig roher und nicht assimilierter Pflanzennahrung aufweisen, selektiv zur gewünschten Reife veranlasst werden.
Die Retention der Blätter an den Stengeln während des Fermentierens in praktisch derselben Orientierung wie während des Wachstums führt anscheinend zu einer günstigen Wiederverteilung von Feuchtigkeit und Nähr stoffen, so dass die Gleichmässigkeit des Trocknens und Beizens verbessert wird. In diesem Zusammenhang neigt die Schwerkraft infolge der Disposition des Tabaks dazu, die Kapillarwirkung auszugleichen.
Entsprechend wird das beim bisher üblichen umgekehrten Aufhängen der Stengel auftretende Wachstum der oberen Blätter und Sprosse verhindert, und auf diese Weise wird der Fluss von Pflanzennährstoffen von den immer leichter werden den unteren Blättern am Stengel nicht beschleunigt. Es ist zu beachten, dass diese Lage der Blätter mit den Spit zen und verhältnismässig grüneren Blättern nach oben derselben Anordnung entspricht, unter welcher das Blatt wächst, und infolgedessen wird die Umkehr der Feuchtig- keits- und Pflanzennährstoffübertragüng erleichtert.
Die ausgeglichene Feuchtigkeit ist wichtig für die gleichmäs- sige Fermentation, da die wichtigen Stomata, welche auf die Feuchtigkeit ansprechen, in den offener gepackten Zonen zum Schliessen veranlasst werden, wodurch wirk same Durchgangswege für die Feuchtigkeit wie für die während der chemischen Fermentation entstehenden Ga se gebildet werden.
In dieser ersten Stufe wird der Tabak der konditio nierten Luft vorzugsweise während etwa 4 bis 10 Tagen ausgesetzt. Während dieser Zeit verlieren die Blätter etwa 30 bis 60% ihres ursprünglichen Frischgewichtes und erhalten bereits eine ziemlich gelbe Farbe, die etwa 50% der vor dem Braunwerden erzielten Gelbfärbung entspricht.
In der zweiten Stufe des Verfahrens werden die Sten gel und Blätter getrennt. Zu diesem Zweck können die Pflanzen zuerst geschnitten werden, wobei die Blätter quer in Teile von etwa 5 bis 12,5 cm Länge (gemessen an der Mittelrippe) durchgeschnitten werden. Eine geeignete Ap paratur zum Schneiden der Stengel und Blätter und Tren nen derselben ist in Fig. 2 dargestellt.
Ein Förderband 50 trägt den lagenweise darauf angeordneten Tabak 32 und führt ihn in eine Lage oberhalb eines festmontierten Schneidegliedes 52, welches zusammenarbeitet mit einem rotierenden Messer 54, um die Stengel und Blätter zu zer schneiden. Die zerkleinerten Teile fallen auf eine Blatte 58, durch welche sie zu einer Sichtstelle 60 befördert wer den.
Die Sichtstelle 60 wird mit Luft von geeigneter Ge schwindigkeit aus einer Blasvorrichtung 64 beliefert, wel che eine Luftzufuhröffnung 62 aufweist, aus welcher, die Luft sich durch die Leitung 66 aufwärts über die schräg gestellte Federklappe 68, welche durch eine Druckfeder 70 schräggestellt wird, bewegt.
Während des Aufstieges be rührt die Luft die geschnittenen Teile. Über das obere Ende der Abscheiderleitung 66 gelangen die erwünschten Blatteile in den Behälter 74, in welchem sie weitertrans portiert und auf das Gitter 16 einer gleichen Kammer wie Kammer 2 entladen werden. Aussergewöhnlich leichtes Material wird durch das obere Ende des Behälters 74 durchgeblasen und weggeworfen.
Der unerwünschte Abfall einschliesslich der Stengel teile, Erde, Sand und aller anderen verhältnismässig schweren Fremstoffe, welche zu schwer sind, um durch den Luftstrom aufwärts getragen zu werden, fällt durch die Öffnung 76 hinunter in einen Behälter 78.
Die von der Federklappe 68 gesteuerte, in Fig. 2 nicht näher bezeichnete Öffnung wird durch die Kraft der Luft geschlossen gehalten, solange die Blasvorrichtung 64 in Betrieb ist. Sobald der Luftstrom abgestellt ist, ist die Fe der 70 stark genug, um die Klappe 68 schräg zu stellen, wodurch die genannte Öffnung geöffnet wird und alle Stoffe, welche in die Leitung 66 zurückfallen sollten, ab gelassen werden.
Wenn es erwünscht ist, die Blätter unzerkleinert weiter zu behandeln, werden die ganzen Blätter vom Stengel ab geschnitten und ganz belassen. Eine fakultative zusätzliche Trocknung mit konditio nierter Luft (im allgemeinen etwa 3 bis 12 m/Minute Durchlaufgeschwindigkeit) kann im Apparat gemäss Fig. 1 durchgeführt werden, wobei ein Bett von z. B. 10 bis 30 cm Dicke aus abgeschiedenen Tabakblatteilen oder ganzen Blättern auf dem Gitter 16 gebildet wird.
Es ist zu beachten, dass die Stengelteile der Blätter nach diesem Schneiden ihre restliche Feuchtigkeit rasch ver lieren, da das Zellsystem nun den Punkt des Absterbens erreicht oder bereits überschritten hat und der Wasserfluss ,gegen die geschnittenen Enden dieser Stengelstücke be schleunigt wird, wo das Wasser leicht verdampft. Diese zu sätzliche Trocknung wird üblicherweise durchgeführt, bis die Tabakblätter weiter an Frischgewicht, vorzugsweise 5 bis 50% desselben, verloren haben, was üblicherweise etwa 5 bis 8 Tage erfordert. .
Diese zusätzliche Trocknung bzw. Fermentation kann weggelassen werden, wenn z. B. der Tabak beim Ernten ganz reif (gelb) ist. Bei solchem Tabak wird das Vollen den des Gelbwerdens, das Braunwerden und der letzte Feuchtigkeitsausgleich in der Endstufe erreicht.
Die letzte Stufe des Verfahrens besteht in der Fertig trocknung der Blätter, die in der Apparatur gemäss Fig. 1, üblicherweise bei abgestelltem Konditionierapparat 10, ge schlossenen Ventilen 22 und 31 und geöffnetem Ven til 28 durchgeführt werden kann. Für die letzte Stufe eignet sich allgemein ein Behälter, dessen Boden ein Git ter aufweist, sofern Luft auf natürliche Weise durch das Gitter hinaufströmen kann. Die gewöhnliche Luft ist be friedigend, solange die Temperatur bei Zimmertempera tur, d.h. im Bereich von 15 bis 35 C, verbleibt.
In dieser Endstufe wird der Tabak üblicherweise lose bis zu einer Höhe von etwa 0,9 bis 1,8 m eingeschichtet, wobei sich die restliche Feuchtigkeit gleichmässig auf die Masse ver teilt und die für die Wärmeerzeugung zur weiteren Alte rung oder Reifung der Blätter erforderlichen Fermenta- tionsbedingungen erzielt werden.