FR2476449A1

FR2476449A1 - Enzymatic processing of opt. fermented tobacco - or plant material, using oxy:reductase, lyase, hydrolase enzymes and or enzyme-generating microorganisms

Info

Publication number: FR2476449A1
Application number: FR8004011A
Authority: FR
Inventors: Jozef Andrzej Bernat; Janina Malanowska; Tadeusz Roman
Original assignee: INST PRZEMYSLU FERMENTACYJNE
Current assignee: INST PRZEMYSLU FERMENTACYJNE
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1981-08-28

Abstract

(A) Non-fermented tobacco is treated with oxyreductase and/or liase enzymes and/or with microorganisms, acting as sources for these enzymes, and processed for 10 min. to 48 hrs. at pH 2.8-9.5 and 20-90 deg.C. Enzyme proportion added is 0.0001-4 wt.%. (B) Fermented tobacco, or other plant material, is treated with oxyreductase and/or hydrolase and/or liase enzymes and/or with microorganisms, acting as sources for these enzymes, and processed under the same conditions. Enzyme proportion added is 0.0001-15 wt.%. (C) Smoking material is prepd. by adding up to 90% comminuted tobacco to the binder mixt. of water and enzymatically converted non-fermented or fermented plant material. The paste obtd. is homogenised, shaped e.g. to sheets or strips, and dried at 80-300 deg.C to moisture content 5-20%. Enzymatic treatment can (1) reduce cellulose, lignin, hemi- cellulose, pectin or plant gum substance content by 10-50%; (2) hydrolyse protein and reduce total protein content by 0.4-5%, whereby tobacco taste is improved; (3) convert insoluble organic substances, e.g. cellulose, lignin, starch, etc., to water-soluble substances and form an adhesive mixt. and (4) loosen plant tissue structure, enrich macerate with monosaccharides, e.g. from 10 to 60% and aminoacids, e.g. from 0.4 to 5%.

Description

L'objet de l'invention est constitué par une méthode de traitement du tabac dans le but de changer la structure de ses tissus, sa composition chimique et d'améliorer ses propriétés sensorielles et, en outre, par une méthode de production d'un produit pour fumer à partir d'un matériau végétal, notamment des déchets de tabac
La plante du tabac (Nicotiana tabacum, N. Rustica) constitue la matière première pour l'industrie du tabac.Ses différents constituants, le limbe de la feuille, la nervure principale de la feuille, appelée couramment "veine de tabac", et les tiges, sont d'une utilité diverse pour l'industrie, selon leurs diverses compositions chimiques et leur constitution anatomique La matière première la plus précieuse est constituée par le limbe. Elle sert à produire un matériau de valeur pour les :fumeursO Les veines de tabac constituent environ 30% de la masse sèche du limbe de la feuille. Elles diffèrent du limbe de la feuille par leur composition chimique et contiennent environ 18% de cellulose végétale (brute). The object of the invention is constituted by a method of treating tobacco with the aim of changing the structure of its tissues, its chemical composition and improving its sensory properties and, moreover, by a method of producing a product for smoking from plant material, in particular tobacco waste
The tobacco plant (Nicotiana tabacum, N. Rustica) is the raw material for the tobacco industry. Its various constituents, the leaf blade, the main vein of the leaf, commonly called "tobacco vein", and stems, are of various utility for the industry, according to their various chemical compositions and their anatomical constitution The most precious raw material is constituted by the blade. It is used to produce a valuable material for: smokersO Tobacco veins constitute about 30% of the dry mass of the leaf blade. They differ from the leaf blade by their chemical composition and contain around 18% vegetable (crude) cellulose.

Par contre, dans le limbe, la cellulose constitue environ 10% de la masse sèche. La structure des "veines de tabac" et la présence de cellulose entraînent des difficultés considérables lors de la production du tabac brut. Les déchets dans l'industrie du tabac sont constitués par les tiges et la nervure centrale de la veuille, par les découpures de tabac, les poussières de tabac etc. On peut les traiter de manière à obtenir des pellicules de tabac, que l'on transforme ensuite de la mime iaçon que le tabac.On the other hand, in the limbus, cellulose constitutes approximately 10% of the dry mass. The structure of the "tobacco veins" and the presence of cellulose cause considerable difficulties in the production of raw tobacco. The waste in the tobacco industry consists of the stems and the central rib of the vine, by tobacco cuttings, tobacco dust etc. They can be treated in such a way as to obtain tobacco films, which are then processed in the same way as tobacco.

Il est également opportun de transformer des plantes entières de tabac en un mélange homogène du point de vue physiques nommé tabac homogénéisé, que l'on utilise pour la production des pellicules de tabac.It is also expedient to transform whole tobacco plants into a physically homogeneous mixture called homogenized tobacco, which is used for the production of tobacco film.

Le matériau végétal destiné à la production est séché après la récolte. Les transformations biochimiques de caractère enzymatique qui ont lieu dans les feuilles pendant la première phase du séchage, sont désignées par le nom de fermentation préliminaire. Le tabac séché n1 est pas encore préparé pour étre introduit dans le cycle de production du tabac. Il doit encore subir le processus de la fermentation proprement dite, pendant laquelle les caractéristiques physiques du tabac telles que la couleur, le doit et l'arôme (la fumée du tabac non fermenté est piquante, avec un arrière gott de'tcruditén) changent, ce qui est accompagné de la diminution de l'élasticité.De même, la composition chimique change pendant la fermentation. Entre autres', on assiste à la décomposition des composés macromoléculaires de l'azote, de la chlorophylie et de l'amidon. Le contenu en cendres eut en cellulose augmente ; tandis que la quantité de pectines, de protéines, de nicotine, des polyphénols et d'acides organiques, tels que l'acide malique, citrique et oxalique diminue. Le tabac perd les caractéristiques typiques d'un matériau végétal, en obtenant un arôme et un aspect spécifiquaS devenant donc un matériau pour fumeurs aux caractéristiques sensorielles bien déterminées. The plant material for production is dried after harvest. The biochemical transformations of an enzymatic character which take place in the leaves during the first phase of drying, are designated by the name of preliminary fermentation. Dried tobacco is not yet prepared for introduction into the tobacco production cycle. It still has to undergo the actual fermentation process, during which the physical characteristics of tobacco such as color, must and aroma (the smoke of unfermented tobacco is pungent, with a crude aftertaste) change, which is accompanied by the decrease in elasticity.Likewise, the chemical composition changes during fermentation. Among others, we are witnessing the decomposition of macromolecular compounds of nitrogen, chlorophilia and starch. The content of ashes or cellulose increases; while the amount of pectins, proteins, nicotine, polyphenols and organic acids, such as malic, citric and oxalic acid decreases. Tobacco loses the typical characteristics of a plant material, obtaining a specific aroma and appearance thus becoming a material for smokers with well-defined sensory characteristics.

Le tabac contient, après la fermentation,des quantités considérables de polysaccharides tels. que la cellulose (11,5 - 21%), les pectines (16,5 - 24,5%), l'amidon (15 40%) et de monosaccharides solubles (6 - 34%); en outre, il contient une certaine quantité de protéines (2-21%). Tobacco contains, after fermentation, considerable amounts of such polysaccharides. as cellulose (11.5 - 21%), pectins (16.5 - 24.5%), starch (15 40%) and soluble monosaccharides (6 - 34%); in addition, it contains a certain amount of protein (2-21%).

La présence, dans le tabac, d'importantes quantités de composés azotés, notamment de protéines, entraine une détérioration des propriétés sensorielles des produits de tabac car ces composés, en brûlant, dégagent une odeur irritante et très désagréable, qui ressemble à celle de la corne brûlée. On sait que la qualité du tabac est déterminée, entre autres, par le rapport entre le contenu en composés protéiques et le contenu en saccharides solubles (l'indice de Szmuk). Dans du tabac de qualité moyenne, le rapport relatif entre le contenu des saccharides solubles et celui des protéines est égal à peu près à un. Dans des tabacs de quarté médiocre, le contenu (en pourcentage) de protéines est plus élevé que celui des saccharides l'indice de Szmuk est plus petit que un. Par contre, dans les tabacs de haute qualité, cet indice est plus grand que un.On peut donc augmenter la qualité du tabac en diminuant le contenu en protéines. The presence in tobacco of large quantities of nitrogen compounds, in particular proteins, leads to a deterioration of the sensory properties of tobacco products because these compounds, when burning, give off an irritating and very unpleasant odor, which resembles that of tobacco. burnt horn. We know that the quality of tobacco is determined, among other things, by the ratio between the content of protein compounds and the content of soluble saccharides (Szmuk index). In medium quality tobacco, the relative ratio of the content of soluble saccharides to that of protein is approximately one. In mediocre quarter tobacco, the content (in percentage) of proteins is higher than that of saccharides the Szmuk index is smaller than one. On the other hand, in high-quality tobacco, this index is greater than one, so we can increase the quality of tobacco by reducing the protein content.

Après la fermentation, le tabac est soumis à un traitement qui a pour but son ultérieur affinage, ou celui de faciliter ses transformations successives. La réalisation de ces deux buts nécessite de détruire la structure biologique des tissus du tabac. After fermentation, the tobacco is subjected to a treatment which aims to further ripen it, or to facilitate its successive transformations. Achieving these two goals requires destroying the biological structure of tobacco tissue.

On connais, d'après le brevet R.F.A. n 2.045.181, un procédé enzymatique de traitement du tabac non fermenté qui consiste à lui faire subir l'action d'une solution aqueuse d'une préparation enzymatique protéolytique (protease 2.200 A de la société R6hm & Hass) en une quantité entre 0,0001 et 10% en poids de la solution. Le bain enzymatique est réalisé dans un réservoir clos, dans lequel on abaisse la pression jusqu'à 40 torr et on la maintient ainsi pendant 5 minutes, puis on restitue très rapidement la pression atmosphérique. Le tabac tiré du bain enzymati que est séchée Ce procédé est utilisé dans le but de diriger et d'accélérer le processus de fermentation et de séchage du tabac. Dans ce but on peut également utiliser la protéase, la papaSne, la lipases la pectinase, l'amylase, la cellulase, la catalase, séparément ou en mélange. We know from RFA patent No. 2,045,181, an enzymatic process for treating unfermented tobacco which consists in subjecting it to the action of an aqueous solution of a proteolytic enzymatic preparation (protease 2,200 A from the company R6hm & Hass) in an amount between 0.0001 and 10% by weight of the solution. The enzymatic bath is carried out in a closed tank, in which the pressure is lowered to 40 torr and is thus maintained for 5 minutes, then the atmospheric pressure is very quickly restored. Tobacco from the enzyme bath is dried This process is used to direct and accelerate the process of fermentation and drying of tobacco. For this purpose, it is also possible to use the protease, papaSne, lipases, pectinase, amylase, cellulase, catalase, separately or as a mixture.

On connaît aussi, d'auprès le brevet britannique n0 1e408.293, un procédé de traitement du tabac dans le but d'y diminuer le contenu en amidon à l'aide d'enzymes amylolytiques ( alpha-amylases et amyloglucosidases) qui provoquent l'hydrolyse de l'amidon. Les préparations amylolytiques, obtenues à partir du Bacillus polymyxa, du
Rhizopus stolonifer ou du Streptomyces griseus, sont ajoutées au tabac en une quantité entre 0,001 et 0,2% en poids, le processus hydrolytique étant mené à la température de 20 - 900C.We also know from British Patent No. 1 408 293, a process for treating tobacco with the aim of reducing the starch content therein using amylolytic enzymes (alpha-amylases and amyloglucosidases) which cause starch hydrolysis. Amylolytic preparations, obtained from Bacillus polymyxa,
Rhizopus stolonifer or Streptomyces griseus, are added to tobacco in an amount between 0.001 and 0.2% by weight, the hydrolytic process being carried out at the temperature of 20 - 900C.

On connait également un procédé de traitement des veines de tabac, dans le but de changer leur structure, procédé selon lequel les veines de tabac, après avoir été hydratées jusqu'à 35% environ et chauffées à la température de 900C environ, sont écrasées et coupées. Ce procédé n'assure pas toutefois un desserrement suffisant de leur structure et le tabac brut ainsi obtenu doit subir un affinage ultérieur. There is also known a process for treating tobacco veins, with the aim of changing their structure, process according to which the tobacco veins, after having been hydrated up to approximately 35% and heated to the temperature of approximately 900C, are crushed and cut. This process does not however ensure sufficient loosening of their structure and the raw tobacco thus obtained must undergo further refining.

On connatt aussi un procédé de traitement du tabac non fermenté, dans le but de diminuer le contenu en protéines, par suite de leur décomposition thermique pendant le séchage et la fermentation. Pendant ce traitement, on assiste, entre autres, à-la décomposition des protéines avec libération des acides aminés et ensuite de l'ammoniac. There is also known a process for treating unfermented tobacco, with the aim of reducing the protein content, as a result of their thermal decomposition during drying and fermentation. During this treatment, we assist, among other things, in the breakdown of proteins with release of amino acids and then of ammonia.

On connatt aussi, d'après le brevet polonais nO 76.528, un procédé d'amélioration des propriétés sensorielles du tabac fermenté, en y introduisant des sucres, des acides organiques, du cacao et un extrait des racines de réglisse. There is also known, from Polish Patent No. 76.528, a process for improving the sensory properties of fermented tobacco, by introducing sugars, organic acids, cocoa and an extract of licorice roots.

On connait-aussi, d'après le brevet polonais nO 89.429 et le brevet britannique nO 1.415.893,une méthode de production d'un substitut du tabac. Selon ces brevets, lthydrate de carbone est soumis à une dégradation thermique catalytique, à la température de 250 - 3000C, en utilisant, comme catalyseur , par exemple, l'amisosulfonate de sodium. We also know, from Polish Patent No. 89,429 and British Patent No. 1,415,893, a method of producing a tobacco substitute. According to these patents, the carbohydrate is subjected to a catalytic thermal degradation, at the temperature of 250 - 3000C, using, as catalyst, for example, sodium amisosulfonate.

Ce matériau est ensuite transformé en un substitut pour fumeurs.This material is then transformed into a substitute for smokers.

Dans le cas de la production du tabac homogénéisé,on connatt, d'après le brevet E.U.A. nO 3.646.943,un procédé selon lequel, le tabac, avant d'être mécaniquement déchiqueté, est humeoté ou mouillé, par suite de quoi sa structure se desserre, sans que ses particules diminuent en dimensions. In the case of the production of homogenized tobacco, we know from the E.U.A. No. 3,646,943, a process according to which tobacco, before being mechanically shredded, is ragged or wet, as a result of which its structure loosens, without its particles decreasing in size.

On connaît aussi, d'après les brevets E.U.A n 3.240.214 et RoFeA. n 1.517.308, un procédé de production, à partir du tabac, d'une pulpe pour la production de pellicules de tabac au moyen de la préparation Cellulase 35 qui possède les activités de la cellulase, de l'hémicellulase et de la pectinase. Des particules végétales de tabac, déchiquetées avec précision, sont soumises, dans ce procédé, à l'action de la préparation enzymatique, que l'on ajoute en une quantité entre 0,1 et 10% en poids. La transformation du tabac en pâte est menée en présence de 5 - 20 unités en poids d'eau pour une unité en poids de tabac, à la température de 40 - 80 C, pendant 1 - 48 heures, à une valeur de pH entre 3,5 et 6,0. Ensuite, la pâte est façonnée en feuilles et séchée. We also know from E.U.A. patents 3,240,214 and RoFeA. No. 1,517,308, a process for the production from tobacco of a pulp for the production of tobacco films using the preparation Cellulase 35 which has the activities of cellulase, hemicellulase and pectinase. Vegetable particles of tobacco, shredded with precision, are subjected, in this process, to the action of the enzymatic preparation, which is added in an amount between 0.1 and 10% by weight. The transformation of tobacco into dough is carried out in the presence of 5 - 20 units by weight of water for one unit by weight of tobacco, at a temperature of 40 - 80 C, for 1 - 48 hours, at a pH value between 3 , 5 and 6.0. Then the dough is shaped into sheets and dried.

On connaît aussi, d'après le brevet E.U.A. n0 3.628.541, un procédé de production d'une pellicule de tabac, selon lequel le tabac pulvérisé est mélangé à une solution aqueuse d'une base inorganique ou organique, dont le pH est compris entre 6 et 10. La pâte ainsi formés est soumise à l'action de la température de 100 C environ pendant une période de 45 minutes, environ,dans le but de former la pulpe. A la pulpe ainsi obtenue, on ajoute 0,5 - 3% d'un composant de liaison, on suumet le tout à un formage et on sèche à la température de 60 - 100 C. We also know from the E.U.A. No. 3,628,541, a process for producing a tobacco film, according to which the pulverized tobacco is mixed with an aqueous solution of an inorganic or organic base, the pH of which is between 6 and 10. The paste thus formed is subjected to the action of the temperature of approximately 100 ° C. for a period of approximately 45 minutes, in order to form the pulp. To the pulp thus obtained, 0.5 - 3% of a binding component is added, the whole is subjected to forming and dried at the temperature of 60 - 100 C.

Dans un autre procédé, connu d'après le brevet E.U.A n0 3.760.815, le tabac déchiqueté est soumis à l'action des sels d'ammonium d'acides organiques dans le but de libérer la pectine, qui agit en guise de substance de liaison et, avec le tabac et les sels précipités, constitue un mélange qui peut entre utilisé pour le formage des pellicules de tabac. In another process, known from EUA Patent No. 3,760,815, shredded tobacco is subjected to the action of ammonium salts of organic acids in order to release pectin, which acts as a bond and, with tobacco and precipitated salts, constitutes a mixture which can between used for the formation of tobacco films.

L'idée principale de l'invention est constituée par un procédé de-traitement du tabac, selon lequel le tabac est soumis à l'action des enzymes de la classe des oxydoréductases et/ou des hydrolases et/ou des lyases, en quantité de 0,0001 - 15% en poids ; ce traitement étant mené pendant 10 minutes - 48 heures, à une température entre 20 et 900C, le pH du milieu étant compris entre 2,8 et 9,5. L'invention englobe également un procédé de production, à partie d'un matériau végétal, notamment à partir du tabac, d'un produit pour fumer, procédé qui consiste en ce que la suspension du tabac dans l'eau est transformbe, au moyen d'enzymes, en un liant, dans lequel on introduit le tabac déchiqueté en une quantité pouvant atteindre 90%, et on homogénéise le tout.Le mélange ainsi préparé est formé en feuilles ou en bandes et séché à la température de 80 - 3000C jusqu'à ce que son humidité atteigne 5 - 20%. The main idea of the invention is constituted by a process for the treatment of tobacco, according to which the tobacco is subjected to the action of enzymes of the class of oxidoreductases and / or hydrolases and / or lyases, in quantity of 0.0001 - 15% by weight; this treatment being carried out for 10 minutes - 48 hours, at a temperature between 20 and 900C, the pH of the medium being between 2.8 and 9.5. The invention also encompasses a process for the production, from a plant material, in particular from tobacco, of a smoking product, which process which consists in suspending the tobacco in water is transformed, by means of enzymes, in a binder, into which the shredded tobacco is introduced in an amount up to 90%, and the whole is homogenized.The mixture thus prepared is formed into sheets or strips and dried at the temperature of 80 - 3000C up to 'that its humidity reaches 5 - 20%.

Le traitement enzymatique du tabac améliore ses caractéristiques sensorielles gr ce à la décomposition des substances nuisibles du point de vue technologique et olfactif qui y son présentes. Ce traitement desserre la structure des tissus du tabac, tout en provoquant un changement, positif du point de vue sensoriel, de la composition chimique du tabac en enrichissant la matière première en substances qui ont étéproduites à partir des substances nuisibles qui sont présentes dans le tabac non soumis au traitement. The enzymatic treatment of tobacco improves its sensory characteristics thanks to the decomposition of harmful substances from the technological and olfactory point of view which are present there. This treatment loosens the tissue structure of tobacco, while causing a sensory change in the chemical composition of tobacco by enriching the raw material with substances that have been produced from the harmful substances that are present in tobacco. not subject to processing.

Dans le cas de la production du produit pour fumer, on ajoute, à la pbte obtenue gr ce au traitement enzymatique, dventuellement des produits qui retiennent l'humidité, qui rendent élastique, qui donnent une couleur, une odeur, qui modifient la combustion, qui améliorent la couleur et la compacité des cendres, des agents de conservation, des substances qui améliorent les sensations sensorielles et, en outre, des substances inorganiques de remplissage et des médicaments. On peut aussi renforcer la structure du produit pour fumer, obtenu par le procédé selon l'invention, en ajoutant des substances filmogènes. In the case of the production of the product for smoking, is added to the pbte obtained thanks to the enzymatic treatment, possibly products which retain moisture, which make elastic, which give a color, an odor, which modify combustion, which improve the color and compactness of ashes, preservatives, substances which enhance sensory sensations and, in addition, inorganic filling substances and medicines. The structure of the smoking product obtained by the process according to the invention can also be reinforced by adding film-forming substances.

Le tabac non fermenté est soumis à l'action des enzymes de la classe des oxydoréductases et/ou des lyases en quantité de 0,0001 - 4,0 % en poids, par contre le tabac fermenté et/ou un autre matériau végétal est soumis à l'action des enzymes de la classe des oxydoréductases et/ou des hydrolases et/ou des lyases en quantité de 0,0001 - 15% en poids. Le traitement est mené pendant une période de temps comprise entre 10 minutes et 48 heures, à la température de 20 - 90 C, le pH du milieu étant compris entre 2,8 et 9,5. Unfermented tobacco is subjected to the action of enzymes from the class of oxidoreductases and / or lyases in an amount of 0.0001 - 4.0% by weight, on the other hand fermented tobacco and / or another plant material is subjected to the action of enzymes from the class of oxidoreductases and / or hydrolases and / or lyases in an amount of 0.0001 - 15% by weight. The treatment is carried out for a period of time between 10 minutes and 48 hours, at a temperature of 20 - 90 C, the pH of the medium being between 2.8 and 9.5.

Les préparations enzymatiques peuvent être utilisées sous forme de liquide obtenu après la culture du micro- organisme et/ou sous forme de solution d'un contenu diffé- rent en masse sèche et/ou d'infusions et/ou d'extraits et/ou sous forme de poudre La durée du processus dépend de la dose de la préparation utilisée et des conditions de l'action des enzymes, comme aussi du type de matière première utilisée. The enzymatic preparations can be used in the form of a liquid obtained after the culture of the microorganism and / or in the form of a solution with a different dry mass content and / or of infusions and / or extracts and / or in powder form The duration of the process depends on the dose of the preparation used and the conditions of the action of the enzymes, as well as on the type of raw material used.

Comme matière première, on utilise du matériau végétal, séché ou non9 notamment du tabac, fermenté ou non, sous forme de limbe et/ou de nervure principale et/ou de tige et/ou de plante entière et/ou de poussière de tabac. As raw material, vegetable material, dried or not, 9 in particular tobacco, fermented or not, is used, in the form of a blade and / or main rib and / or stem and / or whole plant and / or tobacco dust.

Comme matériau végétal on peut aussi utiliser d'autres produits contenant des hydrates de carbone comme, par exemple l'amidon de riz, la fécule de pommes de terre, l'amidon de céréales, les alsynates9 les pectines, les résines naturelles telles que la gommeadragante ou la gomme arabique Le traitement est mené dans un milieu aqueux et, dans le but d'accélérer le processus, la matière première est mélangée à une vitesse d 5 à 50 tours/minute. As plant material, other products containing carbohydrates can also be used, such as, for example, rice starch, potato starch, cereal starch, alsynates, pectins, natural resins such as gommeadragante or gum arabic The treatment is carried out in an aqueous medium and, in order to speed up the process, the raw material is mixed at a speed of 5 to 50 revolutions / minute.

Par suite de 1'action des enzymes on obtient les effets suivants
- abaissement du contenu en cellulose, lignine, hémicellulose, pectine, substances semblables à la pectine, gommes végétales - à raison de 10 à 50%, selon le type de matière première
- décomposition des protéines par voie hydrolytique, grâce à quoi, le contenu total des protéines dans le tabac diminue de 0,4 - 5,0 %, tandis qu'augmente la quantité de protéines solubles et des acides aminés, en améliorant la qualité de la matière première et les valeurs aromatiques des produits pour fumeurs et en entrarnant le changement du rapport entre la quantité de protéines et la quantité de sucres ;;
- transformation des substances organiques insolubles présentes dans le tabac, telles que la cellulose, la lignine, l'amidon, les protéines, les pectines etc... en substances complètement ou partiellement solubles dans l'eau, qui font qu'à partir du tabac, on obtient, sous l'effet des enzymes, un mélange aux propriétés liantes
- le desserrement de la structure, avec un déchiquetage simultané du matériau de tabac, ce qui rend plus facile l'accès de la phase liquide aux substances qui se trouvent dans les tissus végétaux, l'enrichissement du macérat principalement en sucres et en acides aminés (la quantité des monosaccharides augmente de 10 à 60% ét celle des acides aminés, de 0,4 à 5,0%) et la production, entre autres, de fibres singulières de cellulose.As a result of the action of enzymes, the following effects are obtained
- lowering of the content of cellulose, lignin, hemicellulose, pectin, substances similar to pectin, vegetable gums - at a rate of 10 to 50%, depending on the type of raw material
- hydrolytic breakdown of proteins, thanks to which, the total content of proteins in tobacco decreases by 0.4 - 5.0%, while increases the quantity of soluble proteins and amino acids, improving the quality of the raw material and the aromatic values of the products for smokers and in between the change in the ratio between the quantity of proteins and the quantity of sugars;
- transformation of insoluble organic substances present in tobacco, such as cellulose, lignin, starch, proteins, pectins etc ... into substances completely or partially soluble in water, which cause that from tobacco, we obtain, under the effect of enzymes, a mixture with binding properties
- loosening of the structure, with simultaneous shredding of the tobacco material, which makes it easier for the liquid phase to access the substances found in plant tissues, the enrichment of the macerate mainly in sugars and amino acids (the amount of monosaccharides increases from 10 to 60% and that of amino acids, from 0.4 to 5.0%) and the production, among others, of singular cellulose fibers.

Dans le procédé selon l'invention, on utilise des préparations enzymatiques d'origine végétale, animale ou provenant de micro-organismes, notamment
- de bactéries, en particulier des genres : Aeromonas,
Arthrobacter, Bacillus, Cellulobacillus, Cellulomonas,
Cellvibrio, Clostridium, Corynebacterium, Cytophaga, Endothia,
Escherichia, Halobacterium, Micrococcus, Myxobacter,
Polyangium, Proteus, Pseudomonas, Serratia, Sorangium,
Sporocytophaga ou Rumen
- d'actinomycètes, en particulier des genres
Actinomyces, Micromonospora, Nocardia, Streptomyces,
Thermoactinomyces ou Thermomonospora
- de fungi ou champignons inférieurs, en particulier des genres o Aspergillus, Alternaria, Byssochlamys, Candida,
Chaetomium, chrysosporium, Cliocladium, Fusarium, Mucor,
Myrothecium, Paecilomyces, Penicillium, Pleuratus, Rhizopus, Trametes, Trichoderma, Trichophyton ou Trichothecium.In the process according to the invention, enzymatic preparations of plant, animal or microorganism origin are used, in particular
- bacteria, in particular of the genera: Aeromonas,
Arthrobacter, Bacillus, Cellulobacillus, Cellulomonas,
Cellvibrio, Clostridium, Corynebacterium, Cytophaga, Endothia,
Escherichia, Halobacterium, Micrococcus, Myxobacter,
Polyangium, Proteus, Pseudomonas, Serratia, Sorangium,
Sporocytophaga or Rumen
- actinomycetes, in particular of the genera
Actinomyces, Micromonospora, Nocardia, Streptomyces,
Thermoactinomyces or Thermomonospora
- fungi or lower fungi, in particular of the genera o Aspergillus, Alternaria, Byssochlamys, Candida,
Chaetomium, chrysosporium, Cliocladium, Fusarium, Mucor,
Myrothecium, Paecilomyces, Penicillium, Pleuratus, Rhizopus, Trametes, Trichoderma, Trichophyton or Trichothecium.

Les préparations enzymatiques utilisées selon l'inven- tion et obtenues à partir de plantes, d'animaux ou de micro- organismes, contiennent des enzymes qui, selon la Classification des Enzymes/EC, mise au point par la Commission Enzyma- tique de l'Union Internationale de Biochimie (Enzyme
Nomenclature, Recomendations 1972 of the International
Union of Pure and Applied Chemistry and the International
Union of Biochemistry, Elsevier Scientific Publishing Co.,
Amsterdam, First reprint 1975) appartiennent aux classes suivantes
- Oxydoréductases (EC 1.), par exemple la monophénol monooxygénase (EC 1.14.18.1)
- Hydrolases (EC 3.)
- sous-sous-classe des hydrolases des esters carboxy liques (EC 3.1.1.), par exemple la pectinoestérase (EC 3.The enzymatic preparations used according to the invention and obtained from plants, animals or microorganisms, contain enzymes which, according to the Classification of Enzymes / EC, developed by the Enzyme Commission of l International Union of Biochemistry (Enzyme
Nomenclature, Recomendations 1972 of the International
Union of Pure and Applied Chemistry and the International
Union of Biochemistry, Elsevier Scientific Publishing Co.,
Amsterdam, First reprint 1975) belong to the following classes
- Oxidoreductases (EC 1.), for example monophenol monooxygenase (EC 1.14.18.1)
- Hydrolases (EC 3.)
- subclass of hydrolases of carboxylic esters (EC 3.1.1.), for example pectinoesterase (EC 3.

1.1.11.) ;
- sous-sous-classe des hydrolases des glucosides (EC 3.2.1.), par exemple l'alpha-amylase (EC 3.2.1.1.), la béta-amylase (EC 3.2.1.2.), l'exo-alpha-1,4-glucosidase (EC 3.2.1.3.), la cellulase (EC 3.2.1.4.), la laminaranase (EC 3.2.1.6.), l'endo-béta-1,4-xylanase (EC 3.2.1.8.), l'oligo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10.), la dextranase (EC 3.2.1.11.), la chitinase (EC 3.2.1.14), la polygalacturonase (EC 3.2.1.15.), la neuraminidase (EC.3.2.1.18), l'alpha-glucosidase (EC 3.2.1.20), la béta-glucosidese (EC 3.2.1.21), l'alpha-galêctosidase (EC 3.2.1.22), la béta-galactosidase (EC. 3.2.1.23), 1 'alpha-mannosidase (EC 3.2.1.24), la béta-mannosidase (EC 3.2.1.25), l'endo- béta-1,3-xylanase (EC 3.2.1.32), l'amylo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.33), l'exo-béta-1,4-xylosidase (EC 3.2.1.37), l'endo-béta-1,3-glucanase (EC 3.2.1.39), la pullulanase (EC 3.2.1.41), la cyclodextranase (EC 3.2.1.54), l'isopullulanase (EC 3.2.1.57), 1 'exo-béta-1 ,3- glucosidase (EC 3.2.1.58), l'endo-alpha-1,3-glucanase (EC 3.2.1.59), l'exo-malto-tétrahydrolase (EC 3.2.1.60), la mycodextranase (EC 3.2.1.61), l'exo-poly-galacturonase (EC 3.2.1.67), l'isoamylase (EC 3.2.1.68), l'amylopectine-6-glucanohydro- lase (EC 3.2.1.69),- ltexo-alpha-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.1.1.11.);
- subclass of hydrolases of glucosides (EC 3.2.1.), for example alpha-amylase (EC 3.2.1.1.), beta-amylase (EC 3.2.1.2.), exo-alpha -1,4-glucosidase (EC 3.2.1.3.), Cellulase (EC 3.2.1.4.), Laminaranase (EC 3.2.1.6.), Endo-beta-1,4-xylanase (EC 3.2.1.8 .), oligo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10.), dextranase (EC 3.2.1.11.), chitinase (EC 3.2.1.14), polygalacturonase (EC 3.2.1.15.), neuraminidase (EC.3.2.1.18), alpha-glucosidase (EC 3.2.1.20), beta-glucosidese (EC 3.2.1.21), alpha-galêctosidase (EC 3.2.1.22), beta-galactosidase (EC 3.2.1.23), alpha-mannosidase (EC 3.2.1.24), beta-mannosidase (EC 3.2.1.25), endo-beta-1,3-xylanase (EC 3.2.1.32), amylo -1,6-glucosidase (EC 3.2.1.33), exo-beta-1,4-xylosidase (EC 3.2.1.37), endo-beta-1,3-glucanase (EC 3.2.1.39), pullulanase (EC 3.2.1.41), cyclodextranase (EC 3.2.1.54), isopullulanase (EC 3.2.1.57), 1 'exo-beta-1, 3-glucosidase (EC 3.2.1.58), endo-alpha -1,3-glucanase (EC 3.2.1 .59), exo-malto-tetrahydrolase (EC 3.2.1.60), mycodextranase (EC 3.2.1.61), exo-poly-galacturonase (EC 3.2.1.67), isoamylase (EC 3.2.1.68) , amylopectin-6-glucanohydrolase (EC 3.2.1.69), - ltexo-alpha-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.

70), l'endo-béta-1 ,2-glucanase (EC 3.2.1.71), l'exo-béta- 1,3-xylosidase (EC 3.2.1.72), la lichenase (EC 3.2.1.73), l'exo-béta-1,4-glucosidase (EC 3.2.1.74), ltendo-béta-1,6- glucanase (EC 3.2.1.75), l'exo-alpha-1,2-1,3-mannosidase (EC 3.2.1.77), l'endo-béta-1,4-mannanase(EC 3.2.1.78), l'agarase (EC 3.2.1.81), l'exo-alpha-1,3-glucanase (EC 3.2.70), endo-beta-1, 2-glucanase (EC 3.2.1.71), exo-beta-1,3-xylosidase (EC 3.2.1.72), lichenase (EC 3.2.1.73), l ' exo-beta-1,4-glucosidase (EC 3.2.1.74), ltendo-beta-1,6-glucanase (EC 3.2.1.75), exo-alpha-1,2-1,3-mannosidase (EC 3.2 .1.77), endo-beta-1,4-mannanase (EC 3.2.1.78), agarase (EC 3.2.1.81), exo-alpha-1,3-glucanase (EC 3.2.

1.84);
- la sous-classe des hydrolases peptidiques (EC 3.4.)
- la sous-sous-classe des hydrolases des alphaaminoacylopeptides (EC 3.4.11), des peptidylaminoacides (EC 3.4.12), des dipeptides (EC 3.4.13), des dipeptidylpeptides (EC 3.4.14), des peptidyldipeptides (EC 3.4.15), des protéinases à serine (EC 3.4.21), des SH-protéinases (EC 3.4.22), des protéinases acides (EC 3.4.23), des métalloprotéinases (EC 3.4.24), des protéinases dont le macanisme d'action est inconnu (EC 3.4.g9);
- les lyases (EC 4.)
- la sous-classe des lyases carbone-oxygène (EC 4.2.);;
- les sous-sous-classes des lyases qui agissent sur les polysaccharides (EC 4.2.2.), par exemple la pectate lyase (EC 4.2.2.2.), la lyase oligogalacturinique (EC 4.2.2.6.) la lyase exopolygalacturinique (EC 4.2.2.9.), la pectine lyase (4.2.2.10.)
L'invention est illustrée par les exemples ci-dessous.1.84);
- the subclass of peptide hydrolases (EC 3.4.)
- the subclass of hydrolases of alphaaminoacylopeptides (EC 3.4.11), peptidylamino acids (EC 3.4.12), dipeptides (EC 3.4.13), dipeptidylpeptides (EC 3.4.14), peptidyldipeptides (EC 3.4.11) .15), serine proteinases (EC 3.4.21), SH-proteinases (EC 3.4.22), acid proteinases (EC 3.4.23), metalloproteinases (EC 3.4.24), proteinases including macanism action is unknown (EC 3.4.g9);
- lyases (EC 4.)
- the subclass of carbon-oxygen lyases (EC 4.2.) ;;
- the sub-subclasses of lyases which act on polysaccharides (EC 4.2.2.), for example pectate lyase (EC 4.2.2.2.), oligogalacturinic lyase (EC 4.2.2.6.) exopolygalacturinic lyase (EC 4.2.2.9.), Pectin lyase (4.2.2.10.)
The invention is illustrated by the examples below.

Exemple 1. Example 1.

Du tabac, dont la teneur en eau dépassait 6,5 % a été mélangé à de l'eau en quantité de 9 volumes d'eau pour un volume de tabac On a ajouté la préparation cellulolitique en quantité de 8g par kg de tabac et on a placé le tout à 50 C pendant 24 heures. Le processus mené dans les conditions décrites oi-dessus a permis d'obtenir les résultats suivants
Durée d'action de la Quantité de glucides
préparation réducteurs
(heures) (%)
0 9,8
I 9,8
3 14,9
24 29,0
Exemple 2.Tobacco, the water content of which exceeded 6.5% was mixed with water in the amount of 9 volumes of water for one volume of tobacco The cellulolitic preparation was added in the amount of 8g per kg of tobacco and placed everything at 50 ° C for 24 hours. The process carried out under the conditions described above made it possible to obtain the following results
Duration of action of the Amount of carbohydrates
reducers preparation
(hours) (%)
0 9.8
I 9.8
3 14.9
24 29.0
Example 2.

Le tabac, la préparation et les conditions dans lesquelles le processus est mené sont Identique s à exemple 1, à la différence que le tout est mélangé à partir du moment où l'on ajoute la préparation Le processus mené dans les conditions décrites ci-dessus permet d'obteni les résultats suivants
Durée d'action de la Quantité de glucides
préparation réducteurs
(heures) (%)
0 9,8
1 12,7
3 20,3
24 60,9
Exemple 3.-
Le tabac, dont la teneur en eau dépasse 6,5% a été mélangé avec de l'eau en quantité de 9 volumes d'eau pour 1 volume de tabac, on a ajouté la préparation pectinolytique en quantité de 6g par kg de tabac et on a placé le tout à 450C pendant 24 heures. Le processus mené dans les conditions décrites ci-dessus permet d'obtenir les résultats suivants
Durée d'action de la Quantité de glucides
préparation réducteurs
(heures)
o 15,1
1 17,8
3 22,5
24 30,5
Exemple 4.The tobacco, the preparation and the conditions under which the process is carried out are identical to Example 1, with the difference that the whole is mixed from the moment when the preparation is added. The process carried out under the conditions described above provides the following results
Duration of action of the Amount of carbohydrates
reducers preparation
(hours) (%)
0 9.8
1 12.7
3 20.3
24 60.9
Example 3.-
The tobacco, the water content of which exceeds 6.5% was mixed with water in the amount of 9 volumes of water per 1 volume of tobacco, the pectinolytic preparation was added in the amount of 6g per kg of tobacco and the whole was placed at 450C for 24 hours. The process carried out under the conditions described above allows the following results to be obtained
Duration of action of the Amount of carbohydrates
reducers preparation
(hours)
o 15.1
1 17.8
3 22.5
24 30.5
Example 4.

Au tabac, traité comme à l'exemple 1, on a ajouté une préparation cellulolitique obtenue à partir du
Trichoderma viridis et une préparation pectolytique provenant de l'Aspergillus phoetidus, en quantité de 2g par kg de tabac chacune. Le processus a été mené à 450C pendant 48 heures. Dans les conditions décrites, on a obtenu les résultats suivants
Durée d'action de la Quantité de glucides
préparation réducteurs
(heures)
0 15,3
3 29,0
24 37,8
48 65,7
Exemple 5.To the tobacco, treated as in Example 1, a cellulolitic preparation obtained from
Trichoderma viridis and a pectolytic preparation from Aspergillus phoetidus, in an amount of 2g per kg of tobacco each. The process was carried out at 450C for 48 hours. Under the conditions described, the following results were obtained
Duration of action of the Amount of carbohydrates
reducers preparation
(hours)
0 15.3
3 29.0
24 37.8
48 65.7
Example 5.

Le tabac est immergé dans de l'eau chauffé à 450C, en quantité de 9 volumes d'eau pour 1 volume de tabac. On a ajouté une préparation de pectate lyases en quantité de 12g par kg de tabac et on a laissé le tout pendant 6 heures. The tobacco is immersed in water heated to 450C, in an amount of 9 volumes of water for 1 volume of tobacco. A preparation of pectate lyases in an amount of 12 g per kg of tobacco was added and the whole was left for 6 hours.

Le processus mené dans les conditions décrites ci-dessus a permis de diminuer le contenu en pectines d'au moins 25%.The process carried out under the conditions described above made it possible to reduce the pectin content by at least 25%.

Exemple 6. Example 6.

Le tabac est immergé dans de l'eau chauffée à 55 C, en quantité de 9 volumes d'eau pour 1 volume de tabac. On a ajouté 5g d'une préparation de pectate lyases et 5 g d'une préparation d'enzymes oellulolytiques par kg de tabac et le tout a été laissé pendant 8 heures, en observant qu'à partir du moment d'introduction des préparations dans le mélange, le tout était maintenu en mouvement pendant 6 heures. The tobacco is immersed in water heated to 55 ° C., in an amount of 9 volumes of water for 1 volume of tobacco. 5 g of a preparation of pectate lyases and 5 g of a preparation of oellulolytic enzymes were added per kg of tobacco and the whole was left for 8 hours, observing that from the moment of introduction of the preparations into the mixture was kept in motion for 6 hours.

Le processus mené dans les conditions decrites ci-dessus permet d'obtenir une diminution de la quantité de pectine d'au moins 45% et de celle de la cellulose d'au moins 2%.The process carried out under the conditions described above makes it possible to obtain a reduction in the amount of pectin by at least 45% and that of the cellulose by at least 2%.

Exemple 7. Example 7.

Le tabac est immergé dans de l'eau chauffée à 500C, en quantité de 9 volumes d'eau pour 1 volume de tabac ; on y a ajouté une préparation d'enzymes protéolytiques en quantité de 0,15g par kg de tabac. Au bout de 4 heures d'hydrolyse enzymatique menée dans les conditions décrites, on obtient une diminution de la quantité totale de protéines d'au moins 4,5%. The tobacco is immersed in water heated to 500C, in an amount of 9 volumes of water for 1 volume of tobacco; a preparation of proteolytic enzymes was added to it in an amount of 0.15 g per kg of tobacco. After 4 hours of enzymatic hydrolysis carried out under the conditions described, a reduction in the total amount of protein of at least 4.5% is obtained.

Exemple 8. Example 8.

Le tabac moulu est immergé dans de l'eau chauffée à 450C, en quantité de 9 volumes d'eau pour 1 volume de tabac, on y a ajouté une préparation de pectine lyases en quantité de 12g par kg de tabac et on a laissé le tout pendant 4 heures, en mélangeant. Dans le liant ainsi préparé, on a introduit 20% de poussibre de tabac (par rapport à la masse du liant) et on a homogénéisé pendant 5 minutes. Le mélangeainsi obtenu est étendu sur des plaques en verre couvertes d'une mince couche d'huile au silicate et on a séché d la température de 800C. The ground tobacco is immersed in water heated to 450C, in an amount of 9 volumes of water for 1 volume of tobacco, a preparation of pectin lyases in an amount of 12 g per kg of tobacco has been added thereto and the everything for 4 hours, mixing. In the binder thus prepared, 20% tobacco dust was introduced (relative to the mass of the binder) and the mixture was homogenized for 5 minutes. The mixture thus obtained is spread on glass plates covered with a thin layer of silicate oil and dried at a temperature of 800C.

Exemple 9. Example 9.

Le tabac moulu est immergé dans de l'eau chauffée à 700C, en quantité de 9 volumes d'eau pour I volume de tabac, on y a ajouté une préparation comprenant un mélange d'enzymes tels que les oxydoréductases, leshydrolases et les lyases en quantité de 12% en poids et on a laissé le tout pendant 24 heures en mélangeant. Ensuite, on a ajouté 90% de poussière de tabac et 5% du sel sodique de la carboxyméthylcellnlose (par rapport à la masse du liant) et on a homogénéisé pendant 10 minutes. Le mélange ainsi obtenu a été soumis à un formage, afin d'obtenir des bandes, et séché à la température de 2300C. The ground tobacco is immersed in water heated to 700C, in an amount of 9 volumes of water per I volume of tobacco, a preparation comprising a mixture of enzymes such as oxidoreductases, hydrolases and lyases has been added thereto. amount of 12% by weight and the whole was left for 24 hours with mixing. Next, 90% tobacco dust and 5% of the sodium salt of the carboxymethylcellulose (based on the mass of the binder) were added and homogenized for 10 minutes. The mixture thus obtained was subjected to forming, in order to obtain strips, and dried at the temperature of 2300C.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described which have been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described, as well as their combinations, if these are executed according to the spirit and implemented in the context of protection as claimed.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1. Process for the treatment of a plant material comprising in particular carbohydrates, in particular tobacco, fermented and / or unfermented; comprising a transformation of this material into a product for smoking and so as to obtain a mixture with binding properties, by means of enzymes, characterized in that the said material, notaimen- :: fermented tobacco, is subjected to action of the enzymes of the class of oxidoreductases and / or hydrolases and / or lyases and / or microorganisms constituting the source of these enzymes 9 o, in the case of unfermented tobacco, in that one submits the latter the action of enzymes from the class of oxidoreductases and / or lyases and / or of microorganisms constituting the source of these enzymes in that the treatment is carried out for a period ranging from 10 minutes to 48 hours, by maintaining the pH of the medium between 2.8 and 9.5, at a temperature between 20 and 900C; in that the enzymes from the class of oxidoreductases and lyases are introduced in an amount between 0.0001 and 4% by weight while the enzymes from the class of hydrolases are introduced in an amount between 0.0001 and 15% by weight.

2. Method according to claim 1, characterized in that one subject to said treatment of tobacco in the form of blade and / or main rib and / or stem and / or whole plant.

3. Method according to claim 2, characterized in that subjected dry tobacco to the aforementioned treatment.

4. Method according to claim 1, characterized in that subject to the above treatment a shredded plant material.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the treatment is carried out in a medium

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that luron adds the enzymes in the form of solutions and / or infusions and / or extracts and / or in solid form

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the enzymes are added in the form of a liquid after the culture of bacteria and / or d-'actinomycetes and / or fungi.

8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the raw material is mixed at a speed of 5 to 50 revolutions per minute.

9. Mixture based on a plant material, in particular tobacco, characterized in that it is obtained by the process according to any one of the preceding claims and in that it has binding properties.

10. Application of the binder mixture according to claim 9, characterized in that a mixture of water and aforementioned binder is added to the disaggregated or shredded tobacco, in an amount which can reach 90%, relative to the mass of binder, so as to obtain a paste, said paste is then homogenized, formed and dried at a temperature between 80 and 3000C, until it reaches a water content of between 5 and 20%.

11. Application according to claim 10, characterized in that to the aforementioned paste, products which retain moisture and / or which make elastic and / or which give the desired color and / or smell are added and / or modify combustion and / or improve the color and compactness of ash and / or preservatives and / or inorganic fillers and / or drugs and / or substances which improve smokers' sensations and / or substances film-forming.

12. Application according to any one of claims 10 or 11, characterized in that the homogeneous mixture is formed into a film.

13. Application according to any of the claims 10. or 11, characterized in that the homogeneous mixture is formed into strips.