JP2925580B2

JP2925580B2 - 葉たばこの乾燥方法及び乾燥装置

Info

Publication number: JP2925580B2
Application number: JP13474589A
Authority: JP
Inventors: 敏彦上井; 順之綱川; 義行松本; 英行福永
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH02312579A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、葉たばこの乾燥処理を行う循環式バルク乾
燥装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

葉たばこの乾燥は、一般の脱水乾燥とは異なり、恒
温，恒湿の環境においてキュアリングが行われる。

従来の生葉等の乾燥は、第５図及び第６図の乾燥工程
図及び乾燥機の略図に示すように、加熱器１によって温
度38〜42度に加熱され、湿度90〜100％RHに保たれた熱
風が送風機２により乾燥室３に送り込まれ、乾燥室３内
の生葉４がキュアリングされる。

熱風は乾燥室３の上部に設けられた熱風排出管５に送
出され、一部の熱風が枝管5aより大気放出されるが大部
分の熱風は、枝管5bから吸気の補充を受けながら入口６
に送られて再び調温，調湿されて乾燥室３内に循環送風
される。

此のキュアリング過程で葉たばこの香りと味に大きな影
響を与える内容成分の変化が起きる。

即ち、収穫したたばこの葉は、光合成を停止し、養分
の供給も無くなるため、その呼吸作用により呼吸基質の
消耗が生じ、高分子化合物（タンパク質，澱粉）より低
分子化合物（糖，アミノ酸）へ、更に、CO₂H₂Oへという
一連の分解反応が連続している。

その呼吸作用を化学式で示すと、 C₆H₁₂O₆＋6O₂→6CO₂＋6H₂O＋674^kcat/_h であり、この反応をスムーズに行うことが、キュアリン
グ過程の成功につながる。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、葉たばこ乾燥設備内では、上記の式によりCO
₂過多（2000〜4000PPM）になっていると予測される。

このため、呼吸作用に制限を受け、キュアリングスピ
ードに大きな遅れと未熟が生じると考えられる。

そのために、生葉の呼吸作用の制限による黄変の遅れ
が発生し乾燥未熟葉が生じ、葉たばこの喫味が低下す
る。

従って、従来の循環式バルク乾燥機には次のような問
題があった。

（１）黄変乾燥期での生葉から揮散されるCO₂が過多
となり、呼吸作用が制限され、生葉の黄変に遅れが生じ
喫味が低下する。

（２）同様の理由により葉たばこの乾燥時間が長くな
る。

本発明は、葉たばこのキュアリングにとって大きな障
害となるCO₂の過多の生じないようにすることの出来る
乾燥方法及びその乾燥装置を提供して、上記の問題を解
決することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の乾燥方法は、葉
たばこの循環式バルク乾燥機の内部に収容した葉たばこ
を循環熱風にて乾燥し、葉たばこから揮散されるガスを
熱風と共に冷却した後にゼオライト吸着剤を備えた吸着
設備内を通過して上記ガスを吸着せしめ、上記吸着設備
を通過した熱風を加熱並びに加湿して再び循環熱風とし
て上記循環式バルク乾燥機内に送給するようにした。

又、上記の乾燥方法を行う循環式バルク乾燥機型の葉
たばこ乾燥装置は、葉たばこを収容する乾燥室の熱風排
出管を、冷却器を介して、ゼオライト吸着剤を備えた吸
着設備に接続し、該吸着設備の出口側を、加熱器及び加
湿器を介して上記乾燥室の入口側に連通する入口管に接
続した。

上記の吸着設備は、無機剤のゼオライトを収容し入口
側に加熱器を内設した二組の容器の入口に、上記冷却器
の出口管及び大気吸入管とをそれぞれ開閉ダンパーを介
して接続し、上記両容器の出口に、上記乾燥室の入口に
連通する管路及び大気放出管とをそれぞれ開閉ダンパー
を介して接続し、一方の組の容器でガス吸収を行うとき
に他方の組の容器に加熱空気を通してガス放出するよう
に構成することが出来る。

〔作用〕

上記のように構成された乾燥装置は、葉たばこを乾燥
した熱風が熱風排出管を経て冷却器で冷却され、吸着設
備内のゼオライト吸着剤を通過するときにCO₂などのガ
スが吸着される。

そして、吸着設備から出た熱風はキュアリングに有害
なCO₂が除去されると共に水分が吸収されて湿度低下を
生じ、冷却器により温度低下を生じているが、入口管を
経由して再び乾燥室におくられたときに、加熱器及び加
湿器により再乾燥に適した状態に。

又、二組の容器のうち一方の組の容器内のゼオライト
でガスを吸収し、他方の組の容器内のゼオライトの吸収
ガスを加熱空気で除去し、この容器を切り替えて作用す
れば乾燥装置を連続的に使用することが出来る。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。

第１図は、葉たばこの乾燥プロセスを示す工程図であ
り、加熱器１は熱焼炉より成り、加熱器１から送風機２
により乾燥室３に送られる熱風は、数本の加水ノズル７
及び蒸気発生器８により温度38度，湿度90〜100％RHに
調温，調湿されて乾燥室３に送給され、乾燥室３内の生
葉４を乾燥して温度が36〜40度に低下した熱風が熱風排
出管５に入り、枝管5aより一部が排出されることは従来
と同様であるが、本発明では、熱風排出管５は、冷却器
９に連通する管路10に接続する。

冷却器9,11は熱風を冷却する熱交換器で、チラーユニ
ット13から冷却水が供給され、それぞれ熱風の温度を検
知するセンサーS₁,S₂により熱風の温度を約33度に冷却
することが出来る。

冷却器９の出口管14は、管路14a,14b及び14cに分岐
し、管路14cは更に14d及び14eに分岐し、各管路14a,14
b,14d及び14eはそれぞれ吸着設備15内に設けられた下記
の容器16,17,18,19に接続する。

吸着設備15は内部に無機剤のゼオライト吸着剤Ａを収
容した容器16,17,18及び19を有するが、同一構造である
ため容器16についてのみ説明する。

容器16は、第３図（イ）の略図に示すように、内部に
多数個のゼオライト吸着剤Ａを収容する収容部20に設け
られ、容器16の入口と収容部20を連通する通路21には管
路14a及び大気吸入管22が接続し、通路21の中間部に電
気加熱器23が設けられ、管路14a及び大気吸入管22には
それぞれ開閉ダンパー24及び25が設けられる。

容器16の出口側の通路26は、乾燥室３へ戻る管路31に
連通する管路27及び大気放出管28に接続し、管路27及び
大気放出管28にはそれぞれ開閉ダンパー29及び30が設け
られる。

管路27は、管路31及び冷却器11を経て管路12につなが
り、更に、入口管32を経て加熱器１に接続する。

収容部20に収容されるゼオライト吸着剤Ａは無機材の
セラミックであり、無資源国である我が国でも豊富に産
出する。

天然ゼオライトは、アルカリ金属であり、内部に数億
個の細孔を有し、大きさは８〜20メッシュであり、孔径
は４Å〜６Åであり、この空間をCO₂が通過する際に分
子ふるい作用により孔径より大きいCO₂が物理吸着する
特性と水分除湿特性を有する。

此のゼオライトは、温度が低いほど除湿及びCO₂の除
去効果が高くなるので、乾燥室３から排出された熱風を
冷却器９で33度に冷却してゼオライト吸着剤Ａに当てる
ようにした。

又、加熱空気をゼオライト吸着剤Ａに当てると吸着し
ていた水分及びガスを加熱空気内に放出して再び吸着能
力の回復することが出来るので、吸着設備15内の一部の
ゼオライト吸着剤Ａでガス吸着中に、不使用中の他のゼ
オライト吸着剤Ａを再生するようにした。

此のゼオライトの寿命は半永久的と言われている。

ゼオライトの吸着設備15を通過してガスを放出した熱
風は温度及び水分が低下しているので、加熱器1,加水ノ
ズル７及び蒸気発生器８によってキュアリングに必要な
温度及び湿度に復元して乾燥室３に循環するようになっ
ている。

次に上記の乾燥装置の作用について説明する。

（葉たばこの乾燥）農家より収穫した生葉４を乾燥室３に吊るし、加熱器
である燃焼炉１によって循環熱風を温度38度，湿度60〜
70％RHとし、加水ノズル７及び蒸気発生器８により温度
38〜42度，湿度80〜100％RHに調整する。

此の熱風は送風機２（第２図参照）によって乾燥室３
に送給され、生葉４の乾燥と共に生葉４のキュアリング
過程で発生したCO₂の除去が行われ、熱風は乾燥室３か
ら熱風排出管５に送出され、一部の熱風が枝管5aから排
出されるが、大部分の熱風は管路10を経て冷却器９に送
られる。

熱風は冷却器９により温度33度，湿度80〜100％RHに
調整され、開閉ダンパー24が開き開閉ダンパー25が閉ま
っているために、容器16及び17に送り込まれる（第３図
（イ）参照）。

熱風の温度を33度としたのは、ゼオライトによる除湿
及びCO₂の除去効果を高めるためである。

容器を二個としたのは熱風の量に対応させたためであ
り、熱風の量が少ない場合には容器は一個でよい。

容器16及び17内の電気加熱器は通電されていないので
熱風は加熱されること無く収容部20に入り、ゼオライト
吸着剤Ａに接触して水分及びCO₂の他に、生葉４の呼吸
作用で発生するその他のガス（アンモニア，アルデヒ
ド）などが吸収される。

ゼオライト吸着剤Ａを通過した熱風は、ゼオライトの
吸着熱により、温度は42〜52に上昇し、湿度は30〜40％
RHに上昇される。

容器16及び17の出口側の通路26に接続する管路27及び
大気放出管28では、開閉ダンパー29が開き開閉ダンパー
30が閉じているために、熱風は管路27より管路13を経由
し、冷却器11を通るときに冷却され、管路12を経て加熱
器１に戻される。

このとき、枝管5bより大気が補充され、枝管5aから放
出された熱風の不足分が補われる。

以上のようにして、熱風が再び温度及び湿度をコント
ロールされ乾燥室３内を循環する。

CO₂の除去結果を、縦軸にCO₂濃度（PPM）を、横軸に
乾燥経過時間（Ｈ）をとり、黄色種BY−４号本葉を乾燥
したときの計測結果を第４図に示す。

ゼオライト吸着設備の無い従来の乾燥装置で乾燥した
場合には、黒マークで示すように、CO₂の濃度は乾燥20
時間で14000PPMに達し、尚20時間以降CO₂濃度が減少し
ているが、これは乾燥装置の無い葉たばこ吸放出を促進
させるために排気ダンパーの調整を行ったためである。

これに対して、乾燥３時間でゼオライト吸着設備を使
用した（第４図ON参照）場合には、白マークで示すよう
に、乾燥３時間迄に8000PPMと急激に上昇したCO₂濃度
は、ゼオライト吸着設備使用と同時にほぼ１時間で500P
PMに減少し、乾燥42時間でゼオライト吸着設備を停止す
る（第４図OFF参照）まで、500PPMに安定した。

よって、キュアリング区間における葉たばこの吸放出
により発生するCO₂は、ゼオライト吸着設備でほぼ完全
に除去される（大気のCO₂濃度は300PPM）。

又、乾燥室３内の空気は常にゼオライト吸着剤Ａの層
を通過するが、此の層間の湿度は0.5％以下の超乾燥状
態となり、空気と一緒に吸い込まれる雑菌やバクテリア
は、この時ゼオライト吸着剤Ａに吸収されて脱水状態と
なり死滅する。

更に生き残った雑菌はゼオライト再生時の高温（120
度）により雑菌される。

従って、葉たばこ乾燥期間中のクリーン化率が上昇
し、カビ等の菌類による障害が減少すると考えられる。

下記の表１は、香喫味特性の評価結果を示すが、ゼオ
ライト吸着設備を使用した乾燥品と、ゼオライト吸着設
備を使用しなかった乾燥品を、＋，−３点評価の２点識
別法により評価した。

その結果、香り，味，刺激ともにゼオライト吸着設備
を使用して乾燥した方が、ゼオライト吸着設備を使用し
なかった場合より、喫味品質が上回る結果となり、総合
評価で＋1,2良い結果を得た。

第１表（15貢）の数値は、ゼオライト吸着設備を使用
しなかった乾燥品を０とし、２点識別法により、香り、
味、刺激の３項目について、＋3:非常によい、−3:非常
に悪い、＋2:かなりよい、−2:かなり悪い、＋1:よい、
−1:悪いを基準として評価した。

供試原料については、共に第３黄色種（BY−４号）本
葉着位を使用した。

（ゼオライトの再生）乾燥室３から排出された熱風を容器16及び17に送り込
んでいる間に、不使用の容器18及び19のゼオライト吸着
剤Ａの再生を行う。

容器18及び19は同様の構成であるため容器18について
説明する。

第３図（ロ）に示すように、電気加熱器23に通電し、
管路14dの開閉ダンパー24を閉鎖し大気吸入管22の開閉
ダンパー25を開き、出口側の通路26に接続する管路27の
開閉ダンパー29を閉じて大気放出管28の開閉ダンパー30
を開いて、温度100度の熱風を送りゼオライト吸着剤Ａ
の層の水分を揮発して除湿可能な状態にすると共に、吸
収ガスの発散を行う。

再生後のゼオライト吸着剤Ａは、層間水分がほとんど
分離し、超乾燥状態であるので、ゼオライトによる乾燥
システムは、温風式，冷却式等の従来方式と異なり温度
に変動を与えない。

つまり、恒温恒湿状態を作り易く、又、プログラム制
御を容易にする。

〔発明の効果〕

本発明は、以上述べたように構成されているので、以
下に記載されるような効果をそうする。

（１）生葉の乾燥と共に生葉のキュアリング過程で黄
変期に揮散されるCO₂濃度が低下するため喫味が向上
し、黄変促進が計られ乾燥時間が短縮された。

又、その他のガス（アンモニア，アルデヒド）等の吸
着除去が行われ、悪臭排気ガスが除去される利点も有り
数多くの効果が得られる。

（２）乾燥室は空気は常にゼオライト層を通過する
が、此の層間の湿度は、0.5％以下の超乾燥状態とな
り、空気と共に吸い込まれるバクテリアは、この時ゼオ
ライト剤に吸着され、脱水状態となり死滅する。

更に行き残った雑菌はゼオライト再生時の高温（120
度）により、雑菌される。

従って、葉たばこ乾燥期間中のクリーン化率が上昇
し、カビ等の菌類による障害が減少する。

（３）不使用中のゼオライトは、使用中のゼオライト
に平行して再生され、再生されたゼオライトは、層間水
分がほとんど分離し、超乾燥状態である。

従って、ゼオライトによる乾燥システムは、温風式，
冷却式等の従来方式と異なり温度に変動を与えない。

つまり、恒温恒湿状態を作り易く、又、プログラム制
御を容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明の実施例を示し、第１図は乾燥装置による乾燥及びゼオライト再生プロセ
スをしめすフローチャート、第２図は乾燥装置の概要を示す略図、第３図（イ）及び（ロ）はゼオライト吸着設備による吸
着及びゼオライトの再生の説明用略図、第４図は本乾燥装置と従来の乾燥装置とのCO₂濃度の対
比図、第５図は従来の乾燥装置の乾燥プロセスを示すフローチ
ャート、第６図は従来の乾燥装置の略図てある。Ａ……ゼオライト吸着剤、１……加熱器、２……送風
機、３……乾燥室、４……生葉、５……熱風排出管、７
……加水ノズル、８……蒸気発生器、9,10……冷却器、
15……吸着設備、16,17,18,19……容器、22……大気吸
入管、23……電気加熱器、24,25,29,30……ダンパー。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A24B 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】葉たばこの循環式バルク乾燥機において、
乾燥室内部に収容した葉たばこを循環熱風にて乾燥し、
葉たばこから揮散されるガスを熱風と共に冷却した後に
ゼオライト吸着剤を備えた吸着剤備内を通過して上記ガ
スを吸着せしめ、上記吸着設備を通過した熱風を加熱並
びに加湿して再び循環熱風として上記循環式バルク乾燥
機内に送給することを特徴とする葉たばこの乾燥方法。
【請求項２】葉たばこの循環式バルク乾燥機において、
葉たばこを収容する乾燥室の熱風排出管を、冷却器を介
して、ゼオライト吸着剤を備えた吸着設備に接続し、該
吸着設備の出口側を、加熱器及び加湿器を介して上記乾
燥室の入口側に連通する入口管に接続したことを特徴と
する葉たばこの乾燥装置。
【請求項３】上記吸着設備は、無機剤のゼオライトを収
容の入口側に加熱器を内設した二組の容器の入口に、上
記冷却器の出口管及び大気吸入管とをそれぞれ開閉ダン
パーを介して接続し、上記両容器の出口に、上記乾燥室
の入口に連通する管路及び大気放出管とをそれぞれ開閉
ダンパーを介して接続し、一方の組の容器でガス吸収を
行うときに他方の組の容器に加熱空気を通してガス放出
するように構成したことを特徴とする請求項（２）記載
の葉たばこの乾燥装置。