DE537985C - Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung des Nikotingehaltes von Tabak - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem das Nikotin dem Tabak durch Erhitzen desselben in einem Gas-, Luft- oder Wasserdampfstrom entzogen wird. Während die bekannten Verfahren vielfach die Wasserdampfflüchtigkeit des Nikotins zu dessen Entfernung benutzen, beruht das vorliegende Verfahren auf der Erkenntnis, daß beim Erhitzen des Tabaks nur ein verhältnismäßig geringer Prozentsatz des Nikotins infolge seiner Wasserdampfflüchtigkeit entweicht, daß vielmehr erhebliche Nikotinverluste in verhältnismäßig kurzer Zeit erst dann eintreten, wenn die Feuchtigkeit des Tabaks be_:

reits ausgetrieben ist und der Tabak bis auf die Dissoziationstemperatur der Nikotinsalze erhitzt wird, die im allgemeinen über 150⁰C liegt. Bei diesen Temperaturen entweicht das Nikotin infolge der Dissoziation bzw. Sublimation der im Tabak hauptsächlich vorliegenden Nikotinsalze (Malat, Zitrat usf.). Erhitzt man gewogene Mengen von Nikotinsalzen, so treten erst bei über 130⁰C liegenden Temperaturen merkbare Gewichsverlu'ste ein. Größere Mengen dieser Salze verflüchtigen innerhalb praktisch anwendbarer Zeiten erst über 150⁰ C. Daß die Wasserdampfflüchtigkeit für den Nikotinentzug nur eine untergeordnete Rolle spielt, ergibt sich schon daraus, daß nur freies Nikotin wasserdampfflüchtig ist und im Tabak nur ganz kleine Mengen von freiem Nikotin vorliegen. Gebundenes Nikotin (Malat, Zitrat usf.) ist überhaupt nicht wasserdampfflüchtig, und gerade in dieser Form liegt das Nikotin im Tabak fast ausschließlich vor.

Auf Grund dieser Erkenntnis müssen, um zu einer raschen und weitgehenden Entnikotinisierung zu kommen, alle Momente ausgenutzt werden, welche die Dissoziation begünstigen, und alle auf die Dissoziation ungünstig wirkenden Einflüsse ausgeschaltet werden.

Vor allem ist es erforderlich, daß der Tabak möglichst trocken zur Entnikotinisierung gelangt, um nicht unnütz Wärme zum Verdampfen der Feuchtigkeit zu verlieren, und ganz besonders deshalb, weil feuchter Tabak beim Erwärmen stark leidet. Während unfermentierter grüner Tabak über 50 °/₀ Wasser enthält, weist auch fermentierter, lufttrockener Tabak zufolge seiner Hygroskopizität noch immer etwa το % Feuchtigkeit auf. Es muß somit auch lufttrockener Tabak vor

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Adolf Wenusch in Wien.

dem Erhitzen künstlich weitgehend, z. B. auf etwa ι °/₀ Feuchtigkeit, getrocknet werden. Solche Tabake lassen sich rascher und gleichmäßiger entnikotinisieren, tind es leidet ihre Farbe, Struktur und das Aroma bedeutend weniger, als wenn sie bloß lufttrocken zur Entnikotinisierung gelangen.

Nach der Trocknung soll der Tabak möglichst rasch auf die Dissoziaticnstemperatur ίο gebracht werden, um ihn nicht unnütz lange Temperaturen auszusetzen, bei denen er, praktisch genommen, noch kein Nikotin verliert. Die entweichenden Nikotinsalze sollen möglichst rasch von der Tabakoberfläche entfernt werden, um die Tension des Nikotins herabzusetzen. Dies geschieht dadurch, daß während der Aufrechterhaltung der Dissoziationstemperatur ein Gas-, Luft- oder Wasserdampfstrom durch den Tabak geleitet wird, der die entweichenden Nikotinsalze ständig wegschafft. Hierbei ist es wichtig, daß die angewendete Temperatur konstant und an allen Stellen gleichmäßig erhalten wird, da das Temperaturintervall, innerhalb welchem die Nikotinsalze schon dissoziieren, der Tabak jedoch nicht leidet, bei fast allen Tabaksorten sehr klein ist. Wird der Tabak auf dieser konstanten und gleichmäßigen Temperatur gehalten, so hat man es durch entsprechende Wahl der Zeitdauer der Einwirkung dieser Temperatur leicht in der Hand, den gewünschten Nikotinverlust zu er_T zielen.

Entsprechend den angeführten Richtlinien besteht das Verfahren gemäß der Erfindung darin, daß der Tabak vor dem Entnikotinisierungsprozeß künstlich weitgehend, z. B. auf etwa ι °/o Feuchtigkeit, getrocknet, alsdann auf die Dissoziationstemperatur der Nikotinsalze, d. h. über 150⁰ C, erhitzt und unter Durchleiten eines Gas-, Luft- oder Wasserdampfstromes so lange auf dieser Temperatur erhalten wird, bis der gewünschte Nikotinverlust erreicht ist.

Hält man diese Arbeitsweise ein, so erreicht man bei weitgehender Schonung des Materials in verhältnismäßig kurzer Zeit eine bedeutende Verminderung des Nikotingehaltes, welche je nach der Behandlungsdauer 50 bis 80 % beträgt. Da im Apparat an allen Stellen die gleiche Temperatur herrschen muß, ist auch eine vollkommen gleichmäßige Entnikotinisierung des ganzen Inhaltes gewährleistet. So können beispielsweise Virginier Zigarren mit 3 °/₀ Nikotingehalt auf 0,9 ⁰J₀₁ Portorico von 1,4 °/o auf 0,25 °/₀ gebracht werden.

Da die genaue Dissoziationstemperatur für verschiedene Tabakscrten und auch für verschiedene Ernten derselben Sorte verschieden ist, muß sie für den zu behandelnden Tabak jeweils durch Versuche bestimmt werden. Beispielsweise wurden für verschiedene Tabaksorten der Ernte des Jahres 1929 folgende Dissoziationstemperaturen gefunden:

Javatabake 155⁰ C,

Sumatratabake 162⁰ C,

Burleytabake i6o° C,

Havannatabake 160⁰C,

Chinesische Tabake 152⁰ C,

Marylandtabake 162⁰C.

Als Ausführungsbeispiele für das angegebene Verfahren werden genannt:

I. Der Nikotingehalt von in Buschen vorliegendem Burleytabak soll von 2 °/₀ auf 0,6 °/₀, somit um 70 °/₀ herabgesetzt werden. Die auf etwa 1 °/₀ Feuchtigkeit getrockneten Buschen werden rasch auf i6o° C erhitzt. Diese Temperatur wird unter ständigem Durchleiten eines gleichfalls auf diese Temperatur erhitzten gasförmigen Mediums, das eine Strömungsgeschwindigkeit von 50 m pro Minute hat, konstant aufrechterhalten. Nach Ablauf von 2*/₂ Stunden nach Erreichen der Temperatur von 160⁰C ist der gewünschte Nikotinverlust erreicht, und der Tabak wird nun abkühlen gelassen.

II. Portoricozigarren der österreichischen Tabakregie sollen von 1,4 °/₀ auf 0,7 °/₀ Nikotingehalt gebracht, d. h. um 50 °/₀ nikotinärmer gemacht werden. Die getrockneten Zigarren werden rasch auf 162⁰C erhitzt und sodann unter ständigem Durchleiten eines gleich hoch erhitzten gasförmigen Mediums mit 50 m pro Minute Strömungsgeschwindigkeit durch zwei Stunden vom Moment der Erreichung von 162⁰C auf dieser Temperatur erhalten. Nach Ablauf der genannten Behandlungsdauer ist der gewünschte Nikotinverlust erreicht.

Zur Durchführung des Verfahrens, kann jede Apparatur benutzt werden, welche die rasche Erreichung der über 150⁰C liegenden Temperaturen und die genaueste Einhaltung dieser' Temperaturen an allen Stellen des Nutzraumes der Apparatur gewährleistet und ein rasches Durchströmen von Gasen bei gleichmäßiger Verteilung gestattet.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform einer solchen Entnikotinisierungsvorrichtung, und zwar in Abb. 1 im lotrechten Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 2 und in Abb. 2 in einem Querschnitt durch die Vorrichtung.

Das schmiedeeiserne, schrankförmige Gehäuse α der Vorrichtung ist mit isolierenden Zwischenschichten h, c aus geeignetem Material ausgestattet, so daß der Innenraum gegen Wärmeverluste nach außen gut geschützt ist. An einer Schmalseite des Gehäuses α ist eine ebenfalls gut isolierte Tür bei d vorgesehen,

durch welche die zu entnikotinisierenden Tabakfabrikate eingebracht werden. An den Innenwänden des Gehäuses α ist ein Traggerüst e angeschraubt, in welches die mit den Tabakfabrikaten gefüllten Horden etagenförmig eingeschoben werden können. Zum Zwecke einer vollkommen gleichmäßigen Heizung des Innenraumes der Vorrichtung ist unterhalb jeder Horde eine waagerechte Heiz-10· wasserspirale g mit mehreren Windungen und überdies an den Längsseiten des Gehäuses eine ebensolche lotrechte Heizwasserspirale h angeordnet, so daß der Inhalt jeder Horde sowohl von unten als auch von der Seite erwärmt wird. Durch diese Anordnung der Heizwasserröhren einerseits und die Verkleidung des Gehäuses α mit wärmeisolierenden Zwischenschichten b, c andererseits ist es möglich, eine vollkommen gleichmäßige und rasche Erhitzung des Innenraumes und somit auch der zu behandelnden Tabakfabrikate auf die gewünschte Temperatur zu erreichen, die während des ganzen Entnikotinisierungsvorganges durch (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Fernthermometer und Thermoregler überprüft und eingeregelt werden kann.

Alle zu einer Horde gehörenden Heizwasserspiralen sind zu einer Gruppe zusammengeschlossen und mittels Absperrcrganen an die gleichfalls nicht dargestellten Ein- und Rücklaufverteilungsleitungen für das Heizwasser angeschlossen, so zwar, daß je zwei in der Höhenrichtung der Vorrichtung aufeinanderfolgende Gruppen von Heizwasserspiralen auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeschlossen sind. Der zur Mitnahme der entweichenden Nikotinsalze verwendete Luft- oder Gasstrom strömt in der Richtung der Längsachse des Gehäuses a von unten nach oben. Um eine möglichst genaue Einstellung der Luftverteilung im Inneren der Vorrichtung vornehmen zu können, ist unterhalb der in drei Lagen angeordneten Heizwasserspirale der untersten Horde am Boden des Gehäuses α ein verstellbares Schlitzblech i befestigt. Für den Austritt der mit den Nikotinsalzen beladenen Luft oder des Gases aus der A'Orrichtung ist an den obersten Teil desselben ein mittels einer einstellbaren Regulierklappe verschließbarer Abluftstutzen j befestigt. Anstatt mit heißem Wasser kann man die Vorrichtung auch mittels elektrischen Stromes beheizen, wobei die elektrischen Heizkörper ganz ähnlich wie die Heizwasserspiralen angeordnet sind und ebenfalls jede Gruppe durch einen Thermoregulator auf die gewünschte Temperatur reguliert wird.

Nach der Füllung der Vorrichtung wird die erforderliche Temperatur eingestellt und ein kräftiger, auf die Schranktemperatur vorgewärmter Luftstrom oder ein Strom eines inerten Gases oder trockengesättigten Wasserdampfes durchgeleitet. Diese Temperatur wird so lange konstant eingehalten, bis der gewünschte Nikotinverlust, der, wie bereits erwähnt, durch die Zeitdauer bestimmt ist, erreicht ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Verminderung des Nikotingehaltes von Rohtabaken, Halbfabrikaten und gebrauchsfertigen Tabakfabrikaten durch Erhitzen in einem Gas-, Luft- oder Wasserdampfstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak vor dem Entnikotinisierungsprozeß künstlich weitgehend, beispielsweise auf etwa 1 °/₀ Feuchtigkeit, getrocknet, alsdann auf die Dissoziationstemperatur' der Nikotinsalze, . d. h. über 150⁰ C, erhitzt und unter Durchleiten eines Gas-, Luft- oder Wasserdampfstromes so lange auf dieser Temperatur erhalten wird, bis der gewünschte Nikotinverlust erreicht ist.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem mit wärmeisclierenden Zwischenschichten ausgestatteten schrankförmigen Behälter, in dem in Etagen angeordnete Horden liegen und welchen der Gas-, Luft- oder trockene Wasserdämpfstrom axial durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Behälters ein verstellbares Schlitzblech zur Verteilung der Luft o. dgl. eingebaut ist, und daß jede Horde zwecks gleichmäßiger Heizung von einem unterhalb dieser angeordneten waagerechten und von an den Seitenwänden des Behälters vergesehenen lotrechten, spiralförmigen Heizkörpern umgeben ist, die für jede Horde zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, so daß jede Gruppe einzeln beheizt und automatisch reguliert werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen