CH634469A5 - Method of upgrading tobacco - Google Patents

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CH634469A5
CH634469A5 CH491678A CH491678A CH634469A5 CH 634469 A5 CH634469 A5 CH 634469A5 CH 491678 A CH491678 A CH 491678A CH 491678 A CH491678 A CH 491678A CH 634469 A5 CH634469 A5 CH 634469A5
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CH
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tobacco
microorganisms
extract solution
deficiency conditions
active sludge
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Application number
CH491678A
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German (de)
Inventor
Helmut Gaisch
Urs Nyffeler
Original Assignee
Tabac Fab Reunies Sa
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/20Biochemical treatment

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Veredeln von Tabak durch Abbau von im Tabak enthaltenen Nitraten, Nitriten und anderen stickstoffhaltigen Verbindungen. The invention relates to a process for refining tobacco by breaking down nitrates, nitrites and other nitrogenous compounds contained in the tobacco.

Viele Tabake, zum Beispiel Burley, enthalten Nitrate und/oder Nitrite, die beim Abrauchen giftige Stickoxyde erzeugen können. Es sind Fermentationsverfahren bekannt, bei denen auf enzymatischem Wege diese Stickstoffsalze, allerdings nur in sehr geringem Umfang und auch nur als Nebenwirkung zu anderen enzymatischen Umsetzungen, abgebaut werden. Many tobacco products, such as Burley, contain nitrates and / or nitrites that can produce toxic nitrogen oxides when smoked. Fermentation processes are known in which these nitrogen salts are degraded enzymatically, but only to a very small extent and only as a side effect to other enzymatic reactions.

Aufgabe der Erfindung ist es, Nitrate und Nitrite bis auf einen zuträglichen Restgehalt abzubauen, um den Anteil an Stickoxyden im Rauch möglichst zu reduzieren. Der Abbau der Nitrate und Nitrite soll möglichst selektiv erfolgen, also unter möglichst weitgehender Vermeidung von Umsetzungen der die Nitrate und Nitrite begleitenden Tabakbestandteile. The object of the invention is to break down nitrates and nitrites to an acceptable residual content in order to reduce the proportion of nitrogen oxides in the smoke as much as possible. The breakdown of the nitrates and nitrites should take place as selectively as possible, that is to say as far as possible avoiding conversions of the tobacco components accompanying the nitrates and nitrites.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass stickstoffhaltige und andere wasserlösliche Verbindungen mit Wasser aus dem zu veredelnden Tabak ausgewaschen werden, dass die so gewonnene Tabakextraktlösung isoliert und mit einer aktivierten Mikroorganismenkultur, die unter Stockstoffmangelbedingungen oder unter Sauerstoffmangelbedingungen ihren Stickstoffbedarf beziehungsweise ihren Sauerstoffbedarf durch Nitrat- und Nitritabbau decken kann, angeimpft wird, dass diese Mikroorganismenkultur durch eine zugegebene Nährlösung unter Aufrechterhaltung der Mangelbedingungen acht bis vierundzwanzig Stunden in ihrer exponentiellen Wachstumsphase gehalten wird, bis der Abbau vollzogen ist und dass dann anschliessend sofort die Einwirkung von Mikroorganismen auf die nun nitratarme Tabakextraktlösung abgebrochen wird und dass die in dieser Tabakextraktlösung noch vorhandenen Lösungsbestandteile Tabak zugesetzt werden, der vorher ausgewaschen wurde. Die Mikroorganismen bleiben unter diesen Bedingungen in ihrer exponentiellen Wachstumsphase, solange der dafür erforderliche Bedarf an Stickstoff beziehungsweise Sauerstoff aus den Nitraten und Nitriten gedeckt werden kann. The invention is characterized in that nitrogen-containing and other water-soluble compounds are washed out of the tobacco to be refined with water, that the tobacco extract solution obtained in this way is isolated and with an activated microorganism culture which under nitrogen deficiency conditions or under oxygen deficiency conditions reduces its nitrogen requirement or its oxygen requirement through nitrate and nitrite degradation it can be inoculated that this microorganism culture is kept in its exponential growth phase for eight to twenty-four hours by an added nutrient solution while maintaining the deficiency conditions, until the degradation has taken place and that the action of microorganisms on the now low-nitrate tobacco extract solution is then stopped immediately and that the solution components still present in this tobacco extract solution are added to tobacco that has been washed out beforehand. Under these conditions, the microorganisms remain in their exponential growth phase as long as the required nitrogen or oxygen requirements can be met from the nitrates and nitrites.

Die angewendeten Mikroorganismen werden bei der Einwirkung gezwungen, ihren Stickstoffbedarf beziehungsweise ihren Sauerstoffbedarf aus den abzubauenden Nitraten und Nitriten zu decken, wodurch diese abgebaut werden. When applied, the microorganisms used are forced to cover their nitrogen or oxygen requirements from the nitrates and nitrites to be broken down, as a result of which they are broken down.

Im Falle von Stickstoffmangelbedingungen werden die Mikroorganismen gezwungen, ihren Stickstoffbedarf aus den abzubauenden Nitraten und Nitriten zu decken. Der Stickstoff, der im Nitrat oder Nitrit ist, wird von den Mikroorganismen dazu verwendet, um die für ihr Leben notwendigen organischen Verbindungen aufzubauen. Dabei handelt es sich vorwiegend um Aminosäuren und Proteine, die beim Abrauchen nicht stören, im Gegenteil, eine für den Rauchgeschmack günstige Wirkung haben können. Im Falle von Sauerstoffmangelbedingungen werden die Mikroorganismen gezwungen, ihren Sauerstoffbedarf aus den abzubauenden Nitraten und Nitriten zu decken, wodurch diese bis zur Stufe des Stickstoffs beziehungsweise des Ammoniaks reduziert werden. Der Stickstoff kann schadlos entweichen und der in Form von Ammoniumsalzen, Aminosäuren und Aminen vorliegende Stickstoff bildet beim Abrauchen keine Stickoxyde. In the event of nitrogen deficiency conditions, the microorganisms are forced to meet their nitrogen requirements from the nitrates and nitrites to be broken down. The nitrogen that is in the nitrate or nitrite is used by the microorganisms to build up the organic compounds necessary for their life. These are mainly amino acids and proteins that do not interfere with smoking, on the contrary, they can have a beneficial effect on the taste of smoke. In the event of oxygen deficiency conditions, the microorganisms are forced to cover their oxygen requirements from the nitrates and nitrites to be broken down, as a result of which they are reduced to the level of nitrogen or ammonia. The nitrogen can escape without damage and the nitrogen, in the form of ammonium salts, amino acids and amines, does not form nitrogen oxides when smoked.

Das exponentielle Wachstum der Mikroorganismen unter Stickstoffmangelbedingungen kann in aerober Umgebung durch Einsatz einer stickstoffarmen Nährlösung herbeigeführt werden. Das exponentielle Wachstum der Mikroorganismen unter Sauerstoffmangelbedingungen kann in anaerober Umgebung durch Einsatz einer an für die Mikroorganismen zugänglichen Sauerstoffquellen armen Lösung herbeigeführt werden. The exponential growth of the microorganisms under nitrogen deficiency conditions can be brought about in an aerobic environment by using a nitrogen-poor nutrient solution. The exponential growth of the microorganisms under oxygen deficiency conditions can be brought about in an anaerobic environment by using a solution poor in oxygen sources accessible to the microorganisms.

Da die zugesetzte Mikroorganismenkultur bereits aktiviert ist, haben deren Mikroorganismen einen Vorsprung von einigen Stunden gegenüber anderen unerwünschten Mikroorganismen, die sich noch in ihrer latenten Phase befinden. Diesen Vorsprung können solche unerwünschten Mikroorganismen innerhalb der auf wenige Stunden begrenzten Einwirkungszeit nicht so weit einholen, dass sie eine nennenswerte Wirkung entfalten können. Auf diese Since the added microorganism culture is already activated, its microorganisms have a lead of a few hours over other unwanted microorganisms that are still in their latent phase. Such undesirable microorganisms cannot catch up with this advantage within the exposure time limited to a few hours to such an extent that they can have a noticeable effect. To this

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Weise kann sichergestellt werden, dass die mit der Erfindung angestrebte Wirkung selektiv ist. In this way it can be ensured that the effect sought with the invention is selective.

Man kann die gewonnene nitratarme Tabakextraktlösung demjenigen gewaschenen Tabak wieder zusetzen, aus dem die Tabakextraktlösung gewonnen wurde. Das ist aber in der Grosstechnik nicht immer praktisch. Zu dem gleichen Ergebnis gelangt man, wenn man die nitratarme Tabakextraktlösung, die man aus einer ersten Tabakcharge gewonnen hat, einer zweiten zuvor gewaschenen Tabakcharge wieder zusetzt, dabei sollen die Tabakchargen Tabak möglichst in gleicher Menge und Qualität enthalten. The obtained low-nitrate tobacco extract solution can be added to the washed tobacco from which the tobacco extract solution was obtained. However, this is not always practical in large-scale technology. The same result can be achieved if the low-nitrate tobacco extract solution obtained from a first batch of tobacco is added to a second batch of tobacco that has been washed beforehand. The batches of tobacco should contain the same amount and quality of tobacco as possible.

In der Tabakextraktlösung sind die abzubauenden Nitrate und Nitrite für die Mikroorganismen besser zugänglich als im Tabak. Das gilt besonders für Tabakrippen, und deshalb ist die Erfindung bevorzugt anwendbar auf isolierte Tabakrippen. Die Nitrate und Nitrite in den Strips kann man, ohne sie vorher auszuwaschen, im Sinne des erfinderischen Verfahrens behandeln. Dabei verwendet man zweckmässig den bei Behandlung der Tabakextraktlösung gewonnenen Aktivschlamm und kann so die Behandlung mit einer sehr intensiven Einwirkung beginnen. Die dem entsprechende Verfahrensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung der Mikroorganismen auf die Tabakextraktlösung abgebrochen wird durch Abziehen des Aktivschlamms und dass dieser Aktivschlamm auf zu veredelnden Tabakblätter oder Tabakstrips aufgesprüht wird und durch eine zugegebene Nährlösung unter Aufrechterhaltung der Mangelbedingungen acht bis vierundzwanzig Stunden in exponentieller Wachstumsphase gehalten wird, bis der Abbau vollzogen ist und dass dann anschliessend sofort die Einwirkung von Mikroorganismen auf die Tabakblätter oder Tabakstrips abgebrochen wird. In the tobacco extract solution, the nitrates and nitrites to be broken down are more accessible to the microorganisms than in tobacco. This is particularly true for tobacco ribs, and therefore the invention is preferably applicable to isolated tobacco ribs. The nitrates and nitrites in the strips can be treated without washing them out beforehand in accordance with the inventive method. The active sludge obtained in the treatment of the tobacco extract solution is expediently used and the treatment can thus begin with a very intensive action. The corresponding procedure is characterized in that the action of the microorganisms on the tobacco extract solution is terminated by withdrawing the active sludge and that this active sludge is sprayed onto tobacco leaves or tobacco strips to be refined and by an added nutrient solution while maintaining the deficient conditions for eight to twenty-four hours in exponential growth phase is held until the degradation is complete and then the action of microorganisms on the tobacco leaves or tobacco strips is then immediately stopped.

Wenn man den Aktivschlamm nicht zum weiteren Abbau benötigt, setzt man ihm zweckmässig Tabak zu und inaktiviert ihn, damit die in dem Aktivschlamm enthaltenen Bestandteile dem Tabak zugute kommen. If the active sludge is not required for further degradation, it is advisable to add tobacco to it and to inactivate it so that the components contained in the active sludge benefit the tobacco.

Unfermentierte, luftgetrocknete Tabake haben häufig einen Gehalt an Nitraten von etwa 50 g pro kg Trockengewicht. In extremen Fällen wurden Nitratmengen bis zu 80 g pro kg Trockengewicht gemessen. Der angestrebte Restgehalt ist abhängig von der Weiterverwendung des Tabaks. Bei Tabaksorten, die einen wesentlichen Teil der rauchfertigen Tabakmischung ausmachen, liegt der angestrebte Restgehalt bei höchstens 5 g der Anionen Nitrat und Nitrit pro kg Trockengewicht; bei Tabaksorten, die nur kleinere Anteile der rauchfertigen Mischungen ausmachen, kann der angestrebte Restgehalt etwas höher sein. Im allgemeinen liegt der angestrebte Restgehalt im Bereich von 3 bis 20%, vorzugsweise bei 5%, des ursprünglichen Gehaltes des zu veredelnden Tabaks, bezogen auf das Gesamtgewicht der Anionen Nitrat und Nitrit. Unfermented, air-dried tobacco often has a nitrate content of around 50 g per kg dry weight. In extreme cases, amounts of nitrate up to 80 g per kg dry weight were measured. The desired residual content depends on the reuse of the tobacco. For tobacco varieties that make up a significant part of the ready-to-smoke tobacco mixture, the desired residual content is a maximum of 5 g of the anions nitrate and nitrite per kg dry weight; For tobacco varieties that make up only a small proportion of the ready-to-smoke mixtures, the desired residual content may be somewhat higher. In general, the desired residual content is in the range from 3 to 20%, preferably 5%, of the original content of the tobacco to be refined, based on the total weight of the anions nitrate and nitrite.

Die Einwirkung kann abgebrochen werden, indem man die Lebensbedingungen der Mikroorganismen nicht aufrechterhält, zum Beispiel durch starkes Absenken der Temperatur, Eintrocknen, oder aber auch Entfernen der Mikroorganismen, beispielsweise durch Abfiltrieren als Aktivschlamm, wenn die Einwirkung in flüssigem Milieu stattfindet. The action can be stopped by not maintaining the living conditions of the microorganisms, for example by sharply lowering the temperature, drying, or else removing the microorganisms, for example by filtering them off as active sludge, if the action takes place in a liquid medium.

Die angewendeten Mikroorganismen können Bakterien, zum Beispiel solche vom Genus Aerobacter, Pseudomonas, Micrococcus oder Echerichia sein, es können aber auch Pilze, beispielsweise solche vom Genus Rhodutorula oder Candida sein. The microorganisms used can be bacteria, for example those of the genus Aerobacter, Pseudomonas, Micrococcus or Echerichia, but they can also be fungi, for example those of the genus Rhodutorula or Candida.

Die Erfindung ist auch vorteilhaft anwendbar in Verbindung mit einer Reinkultur des Bakteriums Enterobacter ae-rogenes, vorzugsweise vom Standardstamm ATCC 13048. Reinkulturen dieses Standardstammes sind bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen, Göttingen, Grise- The invention can also be used advantageously in connection with a pure culture of the Enterobacter ae-rogenes bacterium, preferably from the standard strain ATCC 13048. Pure cultures of this standard strain are available from the German Collection of Microorganisms, Göttingen, Grise-

bachstrasse 8, unter der DSM-Aufnahme-Nr. DSM 30053 erhältlich. Bachstrasse 8, under the DSM admission no. DSM 30053 available.

Eigenschaften von Enterobacter aerogenes. Properties of Enterobacter aerogenes.

Motile Stäbchen 0,3-1,5 um; Motile rods 0.3-1.5 µm;

s Gram — Gasentwicklung bei 37 °C s Gram - gas evolution at 37 ° C

Glycerin + Glycerin +

Inositol 4- Inositol 4-

Andonitol + Andonitol +

io Voges-Proskauer + io Voges-Proskauer +

Methylrot — Methyl red -

Phenylamindesaminase — Phenylamine deaminase -

Urease — Urease -

Catalase + Catalase +

15 Ornithindecarboxylase + 15 ornithine decarboxylase +

Lysindecarboxylase + Lysine decarboxylase +

Hydrolyse von Aesculin + Wachstum in Gegenwart von KCN + 20 auf Malonat als einzige Hydrolysis of aesculin + growth in the presence of KCN + 20 on malonate as the only one

Kohlenstoffquelle + Carbon source +

Die Mikroorganismenkultur wird vorzugsweise als Reinkultur angewendet, wobei der Reinheitsgrad hinreichen 25 muss, um wesentliche Nebenwirkungen zu vermeiden. The microorganism culture is preferably used as a pure culture, the degree of purity having to be sufficient to avoid significant side effects.

Die Mikroorganismenkultur kann, eingefroren in flüssigem Stickstoff, aufbewahrt werden und wird dann zur Wiederverwendung aufgetaut und reaktiviert. Für laufenden Bedarfkann sie in einem Biostaten, aus dem ständig benötigte 30 Portionen entnommen werden, in aktivem Zustand aufbewahrt werden. The microorganism culture can be stored frozen in liquid nitrogen and is then thawed and reactivated for reuse. For ongoing needs, it can be kept in an active state in a biostat from which 30 servings are constantly being taken.

Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. The invention will now be explained in more detail with the aid of a few exemplary embodiments.

35 Beispiel 1 35 Example 1

Veredelung von Tabakblättern unter Sauerstoffmangelbedingungen Refining tobacco leaves under oxygen deficiency conditions

1 kg Maryland-Tabak, in dem die Nitrate und Nitrite vermindert werden sollen, wird entrippt. Das ergibt 250 g 40 Rippen und 750 g Strips. 1 kg of Maryland tobacco, in which the nitrates and nitrites are to be reduced, is stripped. That makes 250 g 40 ribs and 750 g strips.

Die 250 g Rippen werden mit 1250 ml 70 °C warmem Wasser gewaschen. Dabei wird in den Rippen vorhandenes Nitrat und Nitrit zusammen mit anderen wasserlöslichen Bestandteilen herausgelöst. Die so gewonnene Rippenextrakt-45 lösung wird von den Rippen abgezogen, in einen 2-Liter-Er-lenmeyer-Kolben, der mit einem porösen Stopfen verschlossen wird, gegeben, auf 30 °C abgekühlt, mit 12,5 g D-Gluco-se versetzt sowie mit 10 ml einer aktivierten Reinkultur des Bakteriums Enterobacter aerogenes ATCC 13048 anso geimpft. The 250 g ribs are washed with 1250 ml of 70 ° C warm water. Nitrate and nitrite present in the fins are extracted together with other water-soluble components. The rib extract 45 solution obtained in this way is drawn off from the ribs, placed in a 2 liter Erlenmeyer flask which is closed with a porous stopper, cooled to 30 ° C., with 12.5 g of D-gluco- se added and inoculated with 10 ml of an activated pure culture of the bacterium Enterobacter aerogenes ATCC 13048.

Die beimpfte Rippenextraktlösung wird bei 30 °C auf einem Schüttler so lange inkubiert, nämlich 16 Stunden, bis die Anionen Nitrat und Nitrit auf einen Gehalt von 0,1 g pro 1 abgebaut sind. The inoculated rib extract solution is incubated at 30 ° C. on a shaker for 16 hours until the anions nitrate and nitrite are broken down to a content of 0.1 g per 1.

ss Die dadurch gewonnene nitratarme Rippenextraktlösung wird dann sofort zentrifugiert, wobei sich die Mikroorganismen absetzen, die dann als Aktivschlamm abgezogen werden. Der Aktivschlamm kann weiter verwendet werden, er kann verworfen werden oder er kann inaktiviert auf Ta-60 bak gesprüht werden, um seine Inhaltsstoffe dem Tabak zuzuführen. ss The resulting low-nitrate rib extract solution is then immediately centrifuged, whereby the microorganisms settle, which are then removed as active sludge. The active sludge can be reused, discarded or sprayed inactivated onto Ta-60 bak to add its ingredients to the tobacco.

Das Zentrifugat aus der nitratarmen Rippenextraktlösung, das noch die übrigen aus den Rippen herausgelösten Tabakbestandteile enthält, wird den vorgetrockneten, ausge-65 waschenen Rippen wieder zugesetzt, die dann bis auf 20% Feuchtigkeitsgehalt eingetrocknet werden. Dabei gelangen die zuvor mit den Nitraten und Nitriten aus den Rippen herausgelösten Tabakbestandteile wieder in die Rippen, so dass The centrifugate from the low-nitrate rib extract solution, which still contains the remaining tobacco components extracted from the ribs, is added to the pre-dried, washed-out ribs, which are then dried to a moisture content of 20%. The tobacco constituents previously released from the ribs with the nitrates and nitrites then get back into the ribs, so that

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die Rippen dann wieder im wesentlichen ihre ursprünglichen Bestandteile enthalten, ausgenommen die abgebauten Stickstoffverbindungen, die auf 1/6 des ursprünglichen Gehaltes reduziert sind. the fins then again contain essentially their original components, with the exception of the degraded nitrogen compounds, which are reduced to 1/6 of the original content.

Beispiel 2 Example 2

Wie Beispiel 1, mit dem einzigen Unterschied, dass das Zentrifugat der nitratarmen Rippenextraktlösung nicht denjenigen Rippen wieder zugesetzt wird, aus denen das Extrakt gewonnen wurde, sondern andere Rippen, die genauso behandelt wurden. As in Example 1, with the only difference that the centrifugate of the low-nitrate rib extract solution is not added back to the ribs from which the extract was obtained, but to other ribs which were treated in the same way.

Beispiel 3 Veredelung von Tabakblättern unter Sauerstoffmangelbedingungen 1 kg Maryland-Tabak, in dem die Nitrate und Nitrite vermindert werden sollen, wird entrippt. Das ergibt 250 g Rippen und 750 g Strips. Die 250 g Rippen werden behandelt wie im Beispiel 1 angegeben. Die Mikroorganismen des dabei gewonnenen 150 ml Aktivschlammes befinden sich, wenn der Aktivschlamm abgezogen wird, noch in ihrer exponentiellen Wachstumsphase und werden in dieser gehalten, indem dieser Aktivschlamm sofort zusammen mit 30 g D-Glucose, 12,9 g Pepton, 9,6 g NaCl, 6,75 g KH2P04 und 35,25 g Na2HP04 • 2H20 in 1500 ml Wasser gegeben wird. Dadurch erhält man eine Suspension aktiver Mikroorganismen, die dann sofort in gleichmässiger Verteilung auf die 750 g Strips von 20% Feuchtigkeitsgehalt gesprüht wird. Die besprühten Strips haben dann einen Feuchtigkeitsgehalt von 50% und werden 24 Stunden bei 30 °C unter Luftab-schluss gelagert. Dabei bauen die Mikroorganismen in den Strips enthaltene Nitrate und Nitrite bis auf V20 des ursprünglichen Gehaltes ab. Die so in ihrem Nitrat- und Nitritgehalt reduzierten Strips werden dann zur Weiterverarbeitung bis auf 20% Feuchtigkeitsgehalt getrocknet. Dadurch werden die auf den Strips verbliebenen Mikroorganismen inaktiviert. Die Strips können nun weiterverarbeitet werden. Example 3 Refinement of tobacco leaves under oxygen deficiency conditions 1 kg of Maryland tobacco, in which the nitrates and nitrites are to be reduced, is stripped. That makes 250 g ribs and 750 g strips. The 250 g ribs are treated as indicated in Example 1. When the active sludge is removed, the microorganisms of the 150 ml active sludge obtained are still in their exponential growth phase and are kept in this phase by this active sludge immediately together with 30 g D-glucose, 12.9 g peptone, 9.6 g NaCl, 6.75 g KH2P04 and 35.25 g Na2HP04 • 2H20 in 1500 ml water. This gives a suspension of active microorganisms, which is then immediately sprayed in a uniform distribution onto the 750 g strips of 20% moisture content. The sprayed strips then have a moisture content of 50% and are stored for 24 hours at 30 ° C with the exclusion of air. The microorganisms in the strips break down nitrates and nitrites down to V20 of the original content. The strips, which are reduced in their nitrate and nitrite content, are then dried to 20% moisture content for further processing. This inactivates the microorganisms remaining on the strips. The strips can now be processed further.

Beispiel 4 Veredelung von Tabakblättern unter Sauerstoffmangelbedingungen 250 g Burley-Tabak-Blätter werden mit 1250 ml 70 °C warmem Wasser gewaschen. Die entstehende Tabakextraktlösung wird weiterbehandelt wie die Rippenextraktlösung nach Beispiel 1, und die dadurch schliesslich gewonnene nitratarme Tabakextraktlösung wird von dem Aktivschlamm abzentrifugiert und den Tabakblättern wieder zugesetzt. Example 4 Refinement of tobacco leaves under oxygen deficiency conditions 250 g of Burley tobacco leaves are washed with 1250 ml of 70 ° C. warm water. The resulting tobacco extract solution is further treated like the rib extract solution according to Example 1, and the resulting low-nitrate tobacco extract solution is centrifuged off from the active sludge and added to the tobacco leaves.

Beispiel 5 Veredelung von Tabakrippen unter Stickstoffmangelbedingungen 1 kg Maryland-Tabak, in dem die Nitrate und Nitrite vermindert werden sollen, wird entrippt. Das ergibt 250 g Rippen und 750 g Strips. Example 5 Refining tobacco stems under nitrogen deficiency conditions 1 kg of Maryland tobacco, in which the nitrates and nitrites are to be reduced, is stripped. That makes 250 g ribs and 750 g strips.

Die 250 g Rippen werden mit 1250 ml 70 °C warmem Wasser gewaschen. Dabei werden in den Rippen vorhandene wasserlösliche Stickstoffverbindungen zusammen mit anderen wasserlöslichen Bestandteilen herausgelösl. Die so gewonnene Rippenextraktlösung wird von den Rippen abgezogen, in einen 2-Liter-Erlenmeyer-Kolben, der mit einem porösen Stopfen verschlossen wird, gegeben, auf 30 °C abgekühlt, mit 12,5 g D-Glucose versetzt sowie mit 10 ml einer aktivierten Reinkultur des Bakteriums Enterobacter aerogenes ATCC 13048 angeimpft. The 250 g ribs are washed with 1250 ml of 70 ° C warm water. Water-soluble nitrogen compounds present in the fins are dissolved out together with other water-soluble constituents. The rib extract solution thus obtained is drawn off from the ribs, placed in a 2 liter Erlenmeyer flask which is sealed with a porous stopper, cooled to 30 ° C., mixed with 12.5 g of D-glucose and with 10 ml of one activated pure culture of the bacterium Enterobacter aerogenes ATCC 13048 inoculated.

Die beimpfte Rippenextraktlösung wird bei 30 °C auf einen Schüttler unter Sterilbedingungen belüftet mit einem Luftdurchsatz von 1300 ml/ min ~ und dadurch so lange inkubiert, nämlich 16 Stunden, bis die Anionen Nitrat und Nitrit auf einen Gehalt von 0,1 g pro 1 abgebaut sind. Dabei werden aueh noch andere Stickstoffverbindungen abgebaut. The inoculated rib extract solution is aerated at 30 ° C on a shaker under sterile conditions with an air throughput of 1300 ml / min ~ and thereby incubated for 16 hours until the anions nitrate and nitrite break down to a content of 0.1 g per 1 are. Other nitrogen compounds are also broken down.

Die dadurch gewonnene nitratarme Rippenextraktlösung wird dann sofort zentrifugiert, wobei sich die Mikroorganismen absetzen, die dann als Aktivschlamm abgezogen werden. Der Aktivschlamm kann weiter verwendet werden, er kann verworfen werden, und er kann inaktiviert auf Tabak gesprüht werden, um seine Inhaltsstoffe dem Tabak zuzuführen. The resulting low-nitrate rib extract solution is then immediately centrifuged, whereby the microorganisms settle, which are then removed as active sludge. The active sludge can continue to be used, can be discarded, and can be sprayed inactivated onto tobacco to add its ingredients to tobacco.

Das Zentrifugat aus der nitratarmen Rippenextraktlösung, das noch die übrigen aus den Rippen herausgelösten Tabakbestandteile enthält, wird den vorgetrockneten, ausgewaschenen Rippen wieder zugesetzt, die dann bis auf 20% Feuchtigkeitsgehalt eingetrocknet werden. Dabei gelangen die zuvor mit den Nitraten und Nitriten aus den Rippen herausgelösten Tabakbestandteile wieder in die Rippen, so dass die Rippen dann wieder im wesentlichen ihre ursprünglichen Bestandteile enthalten, ausgenommen die abgebauten Stickstoffverbindungen, die auf 1/6 des ursprünglichen Gehaltes reduziert sind. The centrifugate from the low-nitrate rib extract solution, which still contains the remaining tobacco components loosened from the ribs, is added to the pre-dried, washed-out ribs, which are then dried to a moisture content of 20%. The tobacco components previously released from the ribs with the nitrates and nitrites then return to the ribs, so that the ribs then essentially again contain their original components, except for the degraded nitrogen compounds, which are reduced to 1/6 of the original content.

Beispiel 6 Example 6

Wie Beispiel 5, mit dem einzigen Unterschied, dass die beimpfte Rippenextraktlösung so lange, nämlich 20 Stunden, inkubiert wird, bis 50% des in der Rippenextraktlösung ursprünglich enthaltenen Nikotins abgebaut sind. Die Rippenextraktlösung 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 in Example 5, with the only difference that the inoculated rib extract solution is incubated for as long as 20 hours until 50% of the nicotine originally contained in the rib extract solution has been broken down. The rib extract solution then contains at most traces of nitrate and nitrite, because the microorganisms used only start to break down nicotine when there is no longer any nitrite or nitrate available.

Beispiel 7 Veredelung von Tabakblättern unter Stickstoffmangelbedingungen Example 7 Refining tobacco leaves under nitrogen deficiency conditions

1 kg Maryland-Tabak, in dem die Nitrate und Nitrite vermindert werden sollen, wird entrippt. Das ergibt 250 g Rippen und 750 g Strips. Die 250 g Rippen werden behandelt wie im Beispiel 5 angegeben. Die 750 g Strips werden in 1250 ml 50 °C warmes Wasser vereinzelt 20 sec lang eingetaucht. Dabei werden die in den oberflächlichen Bereichen der Strips vorhandenen wasserlöslichen Verbindungen herausgelöst. Da die in den Strips enthaltenen Nitrate und Nitrite vorwiegend in den oberflächlichen Bereichen enthalten sind, gelangen sie zum grossen Teil in das Wasser. In der so gewonnenen Stripextraktlösung, die auch noch andere Stickstoffverbindungen enthält, werden die Stickstoffverbindungen mikrobiologisch abgebaut, und zwar bis die Anionen Nitrat und Nitrit auf einen Gehalt von 0,1 g pro 1 abgebaut sind. 1 kg of Maryland tobacco, in which the nitrates and nitrites are to be reduced, is stripped. That makes 250 g ribs and 750 g strips. The 250 g ribs are treated as indicated in Example 5. The 750 g strips are individually immersed in 1250 ml of 50 ° C. warm water for 20 seconds. This removes the water-soluble compounds present in the superficial areas of the strips. Since the nitrates and nitrites contained in the strips are mainly contained in the superficial areas, they largely get into the water. In the strip extract solution obtained in this way, which also contains other nitrogen compounds, the nitrogen compounds are degraded microbiologically until the anions nitrate and nitrite are broken down to a content of 0.1 g per liter.

Dann wird die Stripextraktlösung eingeengt und den Strips durch Aufsprühen wieder zugesetzt. Dazu wird die Stripextraktlösung behandelt wie die Rippenextraktlösung nach Beispiel 5. The strip extract solution is then concentrated and the strips are added again by spraying. For this purpose, the strip extract solution is treated like the rib extract solution according to Example 5.

Beispiel 8 Veredelung von Tabakblättern unter Stickstoflmangelbedingungen Example 8 Refinement of tobacco leaves under nitrogen deficiency conditions

250 g Burley-Tabak-Blätter werden mit 1250 ml 50 °C warmem Wasser gewaschen. Die entstehende Tabakextraktlösung wird weiterbehandelt wie die Rippenextraktlösung nach Beispiel 5 und die dadurch schliesslich gewonnene nitratarme Tabakextraktlösung wird von dem Aktivschlamm abzentrifugiert und den Tabakblättern wieder zugesetzt. 250 g of Burley tobacco leaves are washed with 1250 ml of 50 ° C warm water. The resulting tobacco extract solution is further treated like the rib extract solution according to Example 5 and the low-nitrate tobacco extract solution finally obtained is centrifuged off from the active sludge and added to the tobacco leaves again.

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Claims (7)

634 469 PATENTANSPRÜCHE634 469 PATENT CLAIMS 1. Verfahren zum Veredeln von Tabak durch Abbau von im Tabak enthaltenen Nitraten, Nitriten und anderen stickstoffhaltigen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass stickstoffhaltige und andere wasserlösliche Verbindungen mit Wasser aus dem zu veredelnden Tabak ausgewaschen werden, dass die so gewonnene Tabakextraktlösung isoliert und mit einer aktivierten Mikroorganismenkultur, die unter Stickstoffmangelbedingungen oder unter Sauerstoffmangelbedingungen ihren Stickstoffbedarf beziehungsweise ihren Sauerstoffbedarf durch Nitrat- und Nitritabbau decken kann, angeimpft wird, dass diese Mikroorganismenkultur durch eine zugegebene Nährlösung unter Aufrechterhaltung der Mangelbedingungen acht bis vierundzwanzig Stunden in ihrer exponentiellen Wachstumsphase gehalten wird, bis der Abbau vollzogen ist und dass dann anschliessend sofort die Einwirkung von Mikroorganismen auf die nun nitratarme Tabakextraktlösung abgebrochen wird und dass die in dieser Tabakextraktlösung noch vorhandenen Lösungsbestandteile Tabak zugesetzt werden, der vorher ausgewaschen wurde. 1. A process for refining tobacco by breaking down nitrates, nitrites and other nitrogenous compounds contained in the tobacco, characterized in that nitrogenous and other water-soluble compounds are washed out of the tobacco to be refined with water, that the tobacco extract solution obtained in this way is isolated and activated with an activated one Microorganism culture, which under nitrogen deficiency conditions or under oxygen deficiency conditions can cover their nitrogen requirement or their oxygen requirement through nitrate and nitrite degradation, is inoculated that this microorganism culture is kept in its exponential growth phase for eight to twenty-four hours by maintaining an added nutrient solution while maintaining the deficiency conditions, until the degradation takes place and that the action of microorganisms on the now low-nitrate tobacco extract solution is then immediately stopped and that the solution still present in this tobacco extract solution Components are added to tobacco that was previously washed out. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung auf isolierte Tabakrippen. 2. The method according to claim 1, characterized by the application to isolated tobacco ribs. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung der Mikroorganismen auf die Tabakextraktlösung abgebrochen wird durch Abziehen des Aktivschlamms und dass dieser Aktivschlamm auf zu veredelnde Tabakblätter oder Tabakstrips aufgesprüht wird und durch eine zugegebene Nährlösung unter Aufrechterhaltung der Mangelbedingungen acht bis vierundzwanzig Stunden in exponentieller Wachstumsphase gehalten wird, bis der Abbau vollzogen ist und dass dann anschliessend sofort die Einwirkung von Mikroorganismen auf die Tabakblätter oder Tabakstrips abgebrochen wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the action of the microorganisms on the tobacco extract solution is stopped by withdrawing the active sludge and that this active sludge is sprayed onto tobacco leaves or tobacco strips to be refined and by an added nutrient solution while maintaining the deficiency conditions, eight to twenty-four Hours in exponential growth phase until the degradation is complete and then the action of microorganisms on the tobacco leaves or tobacco strips is then immediately stopped. 4. Verfahren nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung der Mikroorganismen auf die Tabakextraktlösung abgebrochen wird durch Abziehen des Aktivschlamms und dass der abgezogene Aktivschlamm Tabak zugesetzt und inaktiviert wird. 4. The method according spoke 1 or 2, characterized in that the action of the microorganisms on the tobacco extract solution is terminated by withdrawing the active sludge and that the removed active sludge is added to tobacco and inactivated. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass exponentielles Wachstum der Mikroorganismen unter Stickstoffmangelbedingungen in aerober Umgebung durch Einsatz einer stickstoffarmen Nährlösung herbeigeführt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that exponential growth of the microorganisms is brought about under nitrogen deficiency conditions in an aerobic environment by using a low-nitrogen nutrient solution. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass exponentielles Wachstum der Mikroorganismen unter Sauerstoffmangelbedingungen in anaerober Umgebung durch Einsatz einer an für die Mikroorganismen zugänglichen Sauerstoffquellen armen Nährlösung herbeigeführt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that exponential growth of the microorganisms is brought about under oxygen deficiency conditions in an anaerobic environment by using a nutrient solution poor in oxygen sources accessible to the microorganisms. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinkultur des Bakteriums Enterobacter aerogenes vom Stamm ATCC 13 048 eingesetzt wird 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a pure culture of the bacterium Enterobacter aerogenes from the strain ATCC 13 048 is used
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