DE1532084B2

DE1532084B2 - Verfahren zur zerkleinerung von geblaehten tabakstengeln

Info

Publication number: DE1532084B2
Application number: DE19661532084
Authority: DE
Inventors: Roger Zygmunt de la Richmond Harris jun Leon Johnson Chester Va Bürde (V St A)
Original assignee: Philip Morris Inc
Current assignee: Philip Morris USA Inc
Priority date: 1965-12-17
Filing date: 1966-12-16
Publication date: 1973-08-23
Also published as: FI47713B; NO127693B; DK122055B; JPS524639B1; FI47713C; NL6617505A; DE1532084A1; GB1157489A; BE691278A; CH461333A; DE1532084C3; ES334577A1; FR1511054A; SE322154B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung von geblähten Tabakstengeln zwecks Verwertung in einem Tabakprodukt, bei welchem die Tabakstengel in einer im wesentlichen parallel zu den Stengelachsen liegenden Ebene zerkleinert werden.

Bei der Herstellung wiederaufbereiteter Tabakprodukte werden Tabakfeinanteile, Staub und Mittelrippen mit einem Bindemittel vereinigt, um eine zusammenhängende Bahn zu bilden, welche Blattabak ähnlich ist, und die allgemein als wieder aufbereiteter Tabak bzw. reconstituted Tabak bezeichnet wird. Dieser wieder aufbereitete Tabak wird zu einer brauchbaren Größe geschnitten und in Zigaretten und Zigarren einbezogen. Es ist jedoch nicht möglich, den wieder aufbereiteten Tabak allein zu verwenden, und er muß in eine Zigarette mit einem größeren Mengenanteil an natürlichem Tabak eingebracht werden, um ein annehmbares Produkt zu geben. Eine der dabei auftretenden schwerwiegenden Schwierigkeiten ist das bemerkbare Vorliegen von selbst kleinen Mengen der Tabakstengel im Endprodukt. Gelegentlich durchbohren scharfe Enden von Stengelstücken das Zigarettenpapier; überdies verändern Befeuchtungsmittel und Weichmacher, welche zu der wieder aufbereiteten Bahn zugegeben werden mußten, um ihr zufriedenstellende mechanische Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Dehnung, zu verleihen, in merklichem Ausmaß den Geschmack und die Qualität der Rauchwaren. Um diese Mängel zu überwinden, kann der Tabakstengel behandelt werden, um ihn zu expandieren oder blähen (deutsche Patentschriften 570 571, 738 726 und 954136, USA.-Patentschriften 2 344106, 2 739 599 und britische Patentschrift 947 280). Der geblähte Tabakstengel ist bearbeitbarer, hat erwünschtere chemische und mechanische Eigenschaften und neigt, nach Einbringen in eine wieder aufbereitete Bahn, dazu, dem natürlichen Tabakblatt ähnlicher zu sein.

Es ist ferner bekannt, schwach angefeuchtete Tabakrippen in ihrer Längsrichtung mittels einer Messerreihe zu zerfasern, gegen welche die Tabakrippen durch eine umlaufende Trommel gedruckt werden, so daß sie eine dem Tabak ähnliche Form erhalten und mit diesem gemischt werden können (deutsche Patentschrift 78 349).

Bei geblähten Tabakstengeln besteht jedoch die Gefahr, daß, wenn geblähte Stengel selbst nur eine kurze Zeitspanne nach der Behandlung stehengelassen werden, sie beginnen, wieder ihre normale Größe anzunehmen, d. h. sie schrumpfen von den Abmessungen des expandierten oder geblähten Zustandes und erreichen letztlich die Abmessungen der ungeblähten Stengel. Es wird angenommen, daß diese Eigenschaft auf die federähnliche Qualität des Stengel-Lignins

ίο zurückzuführen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Zerkleinerung geblähter Tabakstengel zu schaffen, durch welche ein Schrumpfen der Tabakstengel verhindert wird.

Dies wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß die Tabakstengel im geblähten Zustand vor ihrer Kontraktion ohne Ausübung einer gleichzeitigen Walzwirkung zu Streifen oder Spänen mit einer Dicke von etwa 0,05 bis etwa 1,5 mm geschnitten werden.

Durch die Zerkleinerung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das elastische Verhalten des geblähten Stengels beseitigt, und die Abmessungen des geblähten Zustands bilden sich nicht zurück.

Außerdem zeigt das in Streifen geschnittene, geblähte Stengel enthaltende Tabakprodukt im Gegensatz zu Tabakprodukten aus unbehandelten oder geblähten, jedoch nicht erfindungsgemäß behandelten Stengeln oder Rippen keine Ausdehnung oder kein Anschwellen beim Brennen. Es ergeben sich keine »Blüten« oder aufgequollenen Stellen. Die Brandkohle ist normal und hält das Feuer gut.

Die Erfindung kann mit Vorteil wie folgt durchgeführt werden:

Geblähte Tabakstengel oder -rippen werden auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 4 bis 10% für geblähte Rippen oder 6 bis 30% für ungeblähte Stengel gebracht. Sie werden dann in Scheiben geschnitten oder gehobelt, vorzugsweise in einer Richtung parallel zu ihren Längsachsen, um lange Streifen zu erhalten. Das Schneiden in Streifen oder Hobeln kann auf einer Fleischschneidemaschine, einem Gemüsehobel, einer Brotmaschine, einer Eisraspel, Papierschneidemaschine, einem Extruder od. dgl. erfolgen.

Es ist für die Qualität des Endproduktes wichtig, daß die Stengel oder Rippen bezüglich des Schneidmessers in gerader Linie ausgerichtet sind, so daß flocken- oder blattähnliche Hobelspäne oder Streifen gebildet werden, welche dem natürlichen Tabakblatt am meisten nahekommen.

Die tatsächlichen Abmessungen des geschnittenen Streifens können von etwa 3 bis 20 cm² Fläche und von etwa 0,05 bis 1,5 mm Dicke schwanken, jedoch sind Abmessungen von etwa 10 cm² Fläche und 0,4 mm Dicke bevorzugt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1

Proben von 454 g von gemischten hellen Stengeln, die durch Strahlung und ein Mikrowellenverfahren gebläht waren, werden etwas befeuchtet, um ihren Feuchtigkeitsgehalt von 4 bis 4,5 % auf 7 bis 9 % zu bringen, um Stäuben und Brechen beim Schneiden von geblähten Stengeln zu vermeiden. Die durch Strahlung geblähten Stengel wurden präpariert, indem sie zwei 1000-W-Quarzlampen in einem Abstand von

7,6 cm 38 Sekunden lang ausgesetzt wurden, und die mittels Mikrowellen geblähten Stengel wurden präpariert, indem sie in einem Magnetronofen 30 Sekunden lang eingebracht wurden. Diese Stengel werden dann manuell mit Rasierklingen zu feinen Streifen von nicht über 0,9 mm Dicke geschnitten. Diese Streifen von geblähten Rippen werden organoleptisch durch ein Gremium von acht Fachleuten untersucht, wobei festgestellt wird, daß sie eine helle Färbung ähnlich derjenigen von hellem Blatt, beim Kauen einen natürlichen Geschmack wie Tabak und Aromamerkmale von geblähten Rippen aufweisen. Bei der mikroskopischen Prüfung und bei Volumenmessungen dieser Scheiben und im Vergleich gegen übliche Bahnprodukte, gewalzte geblähte Stengel und ungewalzte Stengel, wird festgestellt, daß sie vollständig expandierte mesophyle Gewebe (Mittelblattgewebe) enthalten und kein Anzeichen aufweisen, daß die Zellen während des Schneidens zusammenfielen.

Wenn diese Streifen pyrolysiert werden, ergeben sie keine »Blüten« (Expansion von Stengeln in der Zigarette), brennen gleichmäßig und geben ein brauchbares Aroma ab.

Beispiel 2

Eine Probe von 454 g von gemischten hellen Stengeln, die ungebläht und durch ein hochfrequentes elektrostatisches Feld und Strahlungsenergie gebläht und wie im Beispiel 1 befeuchtet sind, wird auf einer Schneidmaschine auf eine Dicke im Bereich von 0,15 bis 1,5 mm geschnitten, wobei entsprechende Kontrollen ungeschnitten bleiben. Alle Proben werden in einen Feuchtigkeitsraum eingebracht (23,9° C, 60 und 70% relative Feuchtigkeit) und täglich auf Volumenänderung untersucht. Am Ende des lOtätigen Zeitraums werden alle Proben verglichen und in den geblähten Stengeln, die geschnitten worden waren, ist wenig oder kein Schrumpfen zu sehen, während die ungeschnittenen geblähten Stengel, gleichgültig ob sie durch ein hochfrequentes elektrostatisches Feld 5 oder durch Strahlungsenergie gebläht waren, eine Volumenabnahme zeigen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I

IO Volumen von geschnittenen geblähten Stengeln
(26⁰C und 70% relative Feuchtigkeit)

30

	Volumen	(ml)	Kontrolle
		geblähte	(nicht
Zeit (Tage)	geschnittene	Stengel	gebläht)
	geblähte	(nicht
	Stengel	geschnitten)
sofort nach			200
Blähen	575	400	210
1	550	275	210
2	540	275	210
3	540	275	210
10	540	275

Durch Messung des Volumens und des Füllvermögens von 100 g Material wird festgestellt, daß das Volumen von geschnittenen geblähten Stengeln etwa dreimal größer ist als dasjenige der ungeschnittenen Kontrollen, die zusammengefallen sind. Das größere Füllvermögen der erhaltenen Füllung in Vergleich zu einer Kontrollprobe einer bekannten Zigarettenmischung ist in Tabelle II gezeigt. Es ist ersichtlich, daß sich höhere Ausbeuten an Zigaretten aus Füllungen ergeben, welche geschnittene Rippen enthalten.

Tabelle II

Füllvermögen

Durchschnittsgewicht der Füllung je Zigarette (g)

% Neben produkt in der Mischung	Geschnittene geblähte Stengel	Wieder aufbereitete Bahn	Gewalzte Stengel	Kontrolle (bekannte Mischung)
10 20 30	0,780 0,760 0,685	0,840 0,880 0,860	0,860 0,890 0,970	0,90 0,90 0,90

Beispiel 3

Ein Drittel einer Probe von 454 g von gemischten hellen Stengeln, die wie im Beispiel 1 gebläht sind, wird bis zur Erzielung einer 3%igen Zunahme im Feuchtigkeitsgehalt befeuchtet und dann auf einer Schneidemaschine auf eine Dicke von 0,5 mm geschnitten. Dieses geschnittene Produkt wird mit gewalzten und ungewalzten geblähten Stengeln, die mittels Strahlung wie im Beispiel 1 hergestellt sind, und wieder aufbereiteten Bahnen verglichen. Die geschnittenen Stengel ergeben weniger als 3 bis 4% Abfall im Material, während die Verluste bei anderen Produkten bis zu 30 % gehen, da diese Methoden eine beträchtliche Löslichmachung oder beträchtlichen Bruch und ungeeignete Schnitte bewirken.

Beispiel 4

Eine Probe von 454 g an gemischten hellen Stengeln, die wie im Beispiel 1 gebläht und befeuchtet sind, wird auf eine Dicke von 0,3 mm geschnitten und mit hellen Streifen und einer bekannten Zigarettenmischung gemischt. Diese werden gegen gewalzte Stengel und wieder aufbereitete Bahnen verglichen. In jeder der Tabakproben wird festgestellt, daß die geschnittenen geblähten Stengel sich genau wie Blattware und beträchtlich besser als gewalzte Stengel mischen. Bei den anderen Methoden der Verarbeitung von geblähten Rippen, nämlich den Mikrowellenverfahren und Strahlungsverfahren, wie sie im Beispiel 1 beschrieben sind, können Materialien, die einfach geschnitten wurden, wegen ihrer physikalischen Struktur nicht

gleichmäßig mit irgendeinem dieser Tabake gemischt werden. Es wird auch festgestellt, daß durch Schneiden verarbeitete geblähte Stengel Aromatisierungsmittel und Umhüllungen wegen ihrer physikalischen Art leichter und gleichmäßiger annehmen, während ungeschnittene geblähte Stengel dies nicht tun und so örtliche Stellen der Aromatisierung und verändertes Aroma hervorrufen.

Beispiel 5

Eine Probe von 454 g an gemischten hellen Stengeln, die wie im Beispiel 1 gebläht und befeuchtet sind, wird auf einer Schneidmaschine auf eine Dicke von 0,5 mm geschnitten. Diese gehobelten, geblähten Stengel werden mit hellen Streifen und einer bekannten Zigarettenmischung gemischt. Diese Proben sind mit etwa 14 Schnitte/cm wie bei der Zigarettenherstellung geschnitten. Die erhaltene Füllung zeigt nach der Siebanalyse, daß zu Scheiben geschnittene geblähte Stengel, die genau wie Tabakstreifen geschnitten sind, gleichmäßig in der Füllung verteilt sind. Im Vergleich zu den gewalzten Stengeln beseitigt die vorliegende Methode des Schneidens zu Streifen alle Mängel, welche von Zigarettenherstellungsmaschinen nicht angenommen werden, wie beispielsweise Klumpen, Schrägschnitte oder Querschnitte.

Beispiel 6

Eine 2,27 kg Probe von gemischten hellen Stengeln (gebläht, befeuchtet und zu Streifen geschnitten wie im Beispiel 5) wird mit hellen Streifen und einer bekannten Zigarettenmischung gemischt, um Proben herzustellen, welche 10, 20 und 30% geschnittene geblähte Stengel enthalten. Kontrollproben, welche gewalzte Stengel und homogenisierte Blattwerte (wiederaufbereitete Bahn) enthalten, werden hergestellt. Diese Proben werden dann wie bei der Zigarettenherstellung geschnitzelt und nach den üblichen Produktionsnormen zu Zigaretten verarbeitet. Bei der gaschromatographischen, colorimetrischen und gravimetrischen Prüfung der Rauchzusammensetzung wird beobachtet, daß Zigaretten, welche geblähte Stengel enthalten, weniger organische Gasphase, weniger gesamtes teilchenf örmiges Material und weniger Nikotin abgeben als alle Kontrollen (vgl. Tabelle III).

Tabelle III

Organische Gasphase, gesamtes teilchenf örmiges Material und Nikotingehalt

Organische Gasphase

(mg/Zigarette)
geschnittene geblähte Stengel

wieder aufbereitete Bahn

gewalzte Bahn

Kontrolle (heller Tabak)

Gesamtes teilchenförmiges Material (mg/Zigarette) geschnittene geblähte Stengel wieder aufbereitete Bahn....

gewalzte Bahn

Kontrolle (heller Tabak)

Nikotin (mg/Zigarette) geschnittene geblähte Stengel wieder aufbereitete Bahn....

gewalzte Bahn

Kontrolle (heller Tabak)

% Nebenprodukt.

in Füllung 10 I 20 I

4,0 4,0 5,0 4,6

22 24 24 50

1,8 1,9 2,0 2,3

3,1 3,9 4,6 4,6

18 23,5 23,5 50

1,3 1,3 1,85 2,3

Bei der Bewertung der Zigaretten wird in den meisten Fällen festgestellt, daß sie mehr Gesamtaroma aufweisen und weniger scharf und angenehm sind. Die verbesserte Ausbeute durch Verwendung der geschnittenen geblähten Stengel bei der Herstellung von Zigaretten ist in Tabelle IV gezeigt.

Tabelle IV Füllvermögen in bekannter Zigarettenmischung

Durchschnittsgewicht je Zigarette (g)

geschnittene geblähte Stengel.

wieder aufbereitete Bahn

gewalzte Stengel

Kontrolle (bekannte Mischung)

% Nebenprodukt

in Füllung 10 I 20 I

0,79 0,84 0,86 0,90

0,76 0,89 0,88 0,90

Proben, welche geblähte Stengel enthalten, ergeben etwa 10 bis 15 % mehr Zigaretten als die Kontrollen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Zerkleinerung von geblähten Tabakstengeln zwecks Verwertung in einem Tabakprodukt, bei welchem die Tabakstengel in einer im wesentlichen parallel zu den Stengelachsen liegenden Ebene zerkleinert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabakstengel im geblähten Zustand vor ihrer Kontraktion ohne Ausübung einer gleichzeitigen Walzwirkung zu Streifen oder Spänen mit einer Dicke von etwa 0,05 bis etwa 1,5 mm geschnitten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Streifen anschließend auf übliche Füllungsgröße zerkleinert werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geblähten Tabakstengel vor dem Schneiden auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 4 bis etwa 10% gebracht werden.