RU2820094C1 - Extraction device with screw conveyors for tobacco material - Google Patents
Extraction device with screw conveyors for tobacco material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2820094C1 RU2820094C1 RU2022120774A RU2022120774A RU2820094C1 RU 2820094 C1 RU2820094 C1 RU 2820094C1 RU 2022120774 A RU2022120774 A RU 2022120774A RU 2022120774 A RU2022120774 A RU 2022120774A RU 2820094 C1 RU2820094 C1 RU 2820094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tobacco
- screw
- screw conveyor
- tobacco material
- conveyor
- Prior art date
Links
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 title claims abstract description 319
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 title claims abstract description 319
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 223
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 92
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 76
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 53
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 75
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 150000003797 alkaloid derivatives Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 abstract description 18
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 abstract description 18
- -1 nicotine Natural products 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 46
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 14
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000014749 Mentha crispa Nutrition 0.000 description 4
- 235000002899 Mentha suaveolens Nutrition 0.000 description 4
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000006049 herbal material Substances 0.000 description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 4
- 244000024873 Mentha crispa Species 0.000 description 3
- 235000001636 Mentha x rotundifolia Nutrition 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 3
- 235000006679 Mentha X verticillata Nutrition 0.000 description 2
- 244000246386 Mentha pulegium Species 0.000 description 2
- 235000016257 Mentha pulegium Nutrition 0.000 description 2
- 244000182807 Mentha suaveolens Species 0.000 description 2
- 235000004357 Mentha x piperita Nutrition 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000001220 mentha spicata Substances 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- MTXSIJUGVMTTMU-JTQLQIEISA-N (S)-anabasine Chemical compound N1CCCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 MTXSIJUGVMTTMU-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- MYKUKUCHPMASKF-VIFPVBQESA-N (S)-nornicotine Chemical compound C1CCN[C@@H]1C1=CC=CN=C1 MYKUKUCHPMASKF-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 240000005475 Abelmoschus moschatus Species 0.000 description 1
- 235000001270 Allium sibiricum Nutrition 0.000 description 1
- 244000016163 Allium sibiricum Species 0.000 description 1
- SOPPBXUYQGUQHE-JTQLQIEISA-N Anatabine Chemical compound C1C=CCN[C@@H]1C1=CC=CN=C1 SOPPBXUYQGUQHE-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- SOPPBXUYQGUQHE-UHFFFAOYSA-N Anatabine Natural products C1C=CCNC1C1=CC=CN=C1 SOPPBXUYQGUQHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005747 Carum carvi Nutrition 0.000 description 1
- 240000000467 Carum carvi Species 0.000 description 1
- 244000223760 Cinnamomum zeylanicum Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000002787 Coriandrum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 244000018436 Coriandrum sativum Species 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 244000178870 Lavandula angustifolia Species 0.000 description 1
- 235000010663 Lavandula angustifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 244000062730 Melissa officinalis Species 0.000 description 1
- 235000010654 Melissa officinalis Nutrition 0.000 description 1
- 240000007707 Mentha arvensis Species 0.000 description 1
- 235000018978 Mentha arvensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000016278 Mentha canadensis Nutrition 0.000 description 1
- 244000007703 Mentha citrata Species 0.000 description 1
- 235000007421 Mentha citrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000078639 Mentha spicata Species 0.000 description 1
- 244000182802 Mentha sylvestris Species 0.000 description 1
- 235000002901 Mentha sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 241001479543 Mentha x piperita Species 0.000 description 1
- 241000531303 Mentha x rotundifolia Species 0.000 description 1
- 235000009665 Mentha x villosa Nutrition 0.000 description 1
- MYKUKUCHPMASKF-UHFFFAOYSA-N Nornicotine Natural products C1CCNC1C1=CC=CN=C1 MYKUKUCHPMASKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001529734 Ocimum Species 0.000 description 1
- 240000004737 Ocimum americanum Species 0.000 description 1
- 235000010676 Ocimum basilicum Nutrition 0.000 description 1
- 235000004195 Ocimum x citriodorum Nutrition 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 235000007303 Thymus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 240000002657 Thymus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229930014345 anabasine Natural products 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 description 1
- 235000017803 cinnamon Nutrition 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- DPNGWXJMIILTBS-UHFFFAOYSA-N dehydronornicotine Natural products C1CCN=C1C1=CC=CN=C1 DPNGWXJMIILTBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003571 electronic cigarette Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 235000001050 hortel pimenta Nutrition 0.000 description 1
- 239000001102 lavandula vera Substances 0.000 description 1
- 235000018219 lavender Nutrition 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000001771 mentha piperita Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 235000002020 sage Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 1
- 239000001585 thymus vulgaris Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству, способу и применению для экстракции ингредиентов из растительного материала, в частности, алкалоидов, таких как никотин, или/и табачных вкусоароматических веществ из табачного материала. The present invention relates to a device, method and use for the extraction of ingredients from plant material, in particular alkaloids such as nicotine and/or tobacco flavoring substances from tobacco material.
В документе WO 2007/053097 A1 раскрыт способ изготовления табачного продукта, при этом собранный растительный материал может быть смешан с водным раствором, к которому добавляют основание, и растительная смесь может затем быть помещена в сосуд, такой как перколятор или реакторный сосуд, для экстракции никотина из растительного материала. WO 2007/053097 A1 discloses a method for making a tobacco product, wherein the harvested plant material can be mixed with an aqueous solution to which a base is added, and the plant mixture can then be placed in a vessel such as a percolator or reactor vessel to extract nicotine from plant material.
Кроме того, в известном уровне техники известно использование шнековых прессов с целью дегидратации. In addition, the prior art knows the use of screw presses for the purpose of dehydration.
В документе EP 0358837 A1 раскрыт дегидратирующий шнековый пресс с двумя или более спиральными элементами с переплетенным профилем, посредством которых продвигающийся продукт, подлежащий дегидратации, прижимается к стенке фильтрующей клети.EP 0358837 A1 discloses a dehydrating screw press with two or more interlocking spiral elements by means of which the advancing product to be dehydrated is pressed against the wall of a filter cage.
Целью изобретения является предоставление улучшенного или альтернативного устройства или способа экстракции ингредиентов из растительного материала, в частности, алкалоидов, таких как никотин, или табачных вкусоароматических веществ из табачного материала. В частности, желательно, чтобы устройство или способ обеспечивали и улучшали управление процессом экстракции. An object of the invention is to provide an improved or alternative device or method for extracting ingredients from plant material, in particular alkaloids such as nicotine, or tobacco flavors from tobacco material. In particular, it is desirable for the device or method to provide and improve control of the extraction process.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложено устройство для экстракции ингредиентов из растительного материала, в частности, алкалоидов, таких как никотин, или табачных вкусоароматических веществ из табачного материала, при этом устройство содержит первый шнековый конвейер с по меньшей мере одним приводимым в движение с возможностью вращения первым шнеком. По меньшей мере один приводимый в движение с возможностью вращения первый шнек приспособлен для передачи растительного материала от впускного отверстия первого шнекового конвейера к выпускному отверстию первого шнекового конвейера. Устройство дополнительно содержит второй шнековый конвейер с по меньшей мере одним приводимым в движение с возможностью вращения вторым шнеком. По меньшей мере один приводимый в движение с возможностью вращения второй шнек приспособлен для передачи растительного материала от впускного отверстия второго шнекового конвейера к выпускному отверстию второго шнекового конвейера. Соединение по текучей среде предусмотрено между выпускным отверстием первого шнекового конвейера и впускным отверстием второго шнекового конвейера. Соединение по текучей среде может быть приспособлено для обеспечения потока растительного материала от выпускного отверстия первого шнекового конвейера к впускному отверстию второго шнекового конвейера. Первый шнековый конвейер может иметь первое выпускное отверстие для текучей среды в своей расположенной ниже по ходу потока стороне. Второй шнековый конвейер может иметь второе выпускное отверстие для текучей среды в своей расположенной ниже по ходу потока стороне.According to one aspect of the present invention, there is provided a device for extracting ingredients from plant material, in particular alkaloids such as nicotine, or tobacco flavoring substances from tobacco material, the device comprising a first screw conveyor with at least one rotatably driven first auger At least one rotatably driven first auger is adapted to transfer plant material from an inlet of the first auger conveyor to an outlet of the first auger conveyor. The device further comprises a second screw conveyor with at least one rotatably driven second screw. At least one rotatably driven second auger is adapted to transfer plant material from an inlet of the second auger conveyor to an outlet of the second auger conveyor. A fluid connection is provided between the outlet of the first screw conveyor and the inlet of the second screw conveyor. The fluid connection may be adapted to permit flow of plant material from the outlet of the first screw conveyor to the inlet of the second screw conveyor. The first screw conveyor may have a first fluid outlet at its downstream side. The second screw conveyor may have a second fluid outlet at its downstream side.
В каждом выпускном отверстии для текучей среды экстракционная жидкость с разной концентрацией растительных ингредиентов, в частности, табачного вкусоароматического вещества или алкалоидов, таких как никотин, может быть отделена от передаваемого материала. В некоторых вариантах осуществления те же растительные ингредиенты, в частности, табачные вкусоароматические вещества, могут присутствовать в экстракционной жидкости в разных выпускных отверстиях для текучей среды, но в другой концентрации.At each fluid outlet, an extraction liquid containing a different concentration of plant ingredients, particularly tobacco flavor or alkaloids such as nicotine, can be separated from the transfer material. In some embodiments, the same herbal ingredients, particularly tobacco flavors, may be present in the extraction liquid at different fluid outlets, but at a different concentration.
Растительный материал является, в частности, смесью растительных компонентов с текучей средой, в частности, экстракционной жидкостью. Растительный материал может быть табачным материалом, в частности, смесью табачных компонентов с текучей средой, в частности, экстракционной жидкостью. В частности, экстракционная жидкость может быть водой или водным раствором. Растительный материал может образовывать суспензию или взвесь. В частности, растительные компоненты смешивают с текучей средой для обеспечения равномерной транспортировки по шнековому конвейеру.The plant material is, in particular, a mixture of plant components with a fluid, in particular an extraction liquid. The plant material may be tobacco material, in particular a mixture of tobacco components with a fluid, in particular an extraction liquid. In particular, the extraction liquid may be water or an aqueous solution. The plant material may form a suspension or suspension. In particular, the plant components are mixed with the fluid to ensure uniform transport through the screw conveyor.
Экстракционная жидкость может быть приспособлена для экстракции алкалоидов, в частности, никотина, или табачных вкусоароматических веществ, или алкалоидов, в частности, никотина, и табачных вкусоароматических веществ из табачного материала. Экстракционная жидкость может быть водой в некоторых вариантах осуществления без каких-либо добавок. В других вариантах осуществления экстракционная жидкость может содержать экстракционные средства. Экстракционная жидкость может содержать по меньшей мере одно из экстракционных средств: предпочтительно гидроксид натрия, NaOH, или известняк, в частности, карбонат кальция, CaCO3, или известь, в частности, гидроксид кальция или диоксид углерода, CO2. Предпочтительно экстракционная жидкость может содержать от 3 до 15 процентов по весу экстракционных средств, более предпочтительно от 5 до 12 процентов по весу экстракционных средств и еще более предпочтительно от 8 до 10 процентов по весу экстракционных средств. В частности, экстракционная жидкость может содержать вплоть до 10 процентов по весу экстракционных средств. The extraction liquid may be adapted to extract alkaloids, particularly nicotine, or tobacco flavors, or alkaloids, particularly nicotine, and tobacco flavors from tobacco material. The extraction liquid may be water in some embodiments without any additives. In other embodiments, the extraction liquid may contain extraction agents. The extraction liquid may contain at least one of the following extraction agents: preferably sodium hydroxide, NaOH, or limestone, in particular calcium carbonate, CaCO3, or lime, in particular calcium hydroxide or carbon dioxide, CO2. Preferably, the extraction liquid may contain from 3 to 15 percent by weight of extraction agents, more preferably from 5 to 12 percent by weight of extraction agents, and even more preferably from 8 to 10 percent by weight of extraction agents. In particular, the extraction liquid may contain up to 10 percent by weight of extraction agents.
Растительные компоненты могут содержать предварительно нарезанный и измельченный растительный материал или могут состоять исключительно из него. Табачные компоненты могут содержать предварительно нарезанный и измельченный табачный растительный материал или могут состоять исключительно из него. В частности, табачные компоненты могут содержать по меньшей мере одно из следующего: необработанные листья табака, обработанные листья табака, остатки от обработки листьев табака, в частности, остатки в ходе процесса и остатки после процесса, крупные пластинки табака, мелкие пластинки табака, крупные частицы табака или табачный порошок. Табачные компоненты могут, в частности, быть результатами стандартной первичной обработки или вторичной обработки табака во время изготовления табачных продуктов. The plant components may contain or consist solely of pre-chopped and ground plant material. The tobacco components may contain or consist solely of pre-cut and shredded tobacco plant material. In particular, the tobacco components may contain at least one of the following: unprocessed tobacco leaves, processed tobacco leaves, residues from the processing of tobacco leaves, in particular, residues during the process and residues after the process, coarse tobacco flakes, fine tobacco flakes, coarse particles tobacco or tobacco powder. Tobacco components may, in particular, be the result of standard primary processing or secondary processing of tobacco during the manufacture of tobacco products.
Термин «табак» используется в данном документе со ссылкой на настоящее изобретение для описания любой части любого растения, принадлежащего к роду Nicotiana, включая, но без ограничения, листья, средние жилки, стебли и черешки. В частности, натуральный табак может предусматривать виды светлого табака, ароматический табак, табачный материал Мэриленд, темный табачный материал, темный табачный материал огневой сушки, табачный материал из махорки, а также материал из других редких или специальных видов табака или их смесей. Как будет подробнее описано ниже, табачный материал может быть цельнолистовым (например, в виде целых листьев табака), измельченным, резаным или молотым. The term "tobacco" is used herein with reference to the present invention to describe any part of any plant belonging to the genus Nicotiana, including, but not limited to, leaves, midribs, stems and petioles. In particular, natural tobacco may include light tobaccos, aromatic tobaccos, Maryland tobaccos, dark tobaccos, dark fire-cured tobaccos, shag tobaccos, as well as other rare or specialty tobaccos or mixtures thereof. As will be described in more detail below, the tobacco material may be whole leaf (eg, whole tobacco leaves), shredded, cut, or ground.
Виды светлого табака представляют собой виды табака обычно с большими листьями светлой окраски. По всему описанию термин «светлый табак» используют для видов табака, которые были подвергнуты трубоогневой сушке. Примерами видов светлого табака являются китайский вид табака трубоогневой сушки, бразильский вид табака трубоогневой сушки, американский вид табака трубоогневой сушки, такой как табак Вирджиния, индийский вид табака трубоогневой сушки, вид табака трубоогневой сушки из Танзании или другие африканские виды табака трубоогневой сушки. Светлый табак характеризуется высоким соотношением сахара и азота. С точки зрения органолептического восприятия светлый табак является типом табака, который после сушки ассоциируется с пряным и насыщенным ощущением. Виды светлого табака являются видами табака с содержанием редуцирующих сахаров от приблизительно 2,5 процента до приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес листа и общим содержанием аммиака меньше чем приблизительно 0,12 процента в пересчете на сухой вес листа. Редуцирующие сахара содержат, например, глюкозу или фруктозу. Общее содержание аммиака составляют, например, аммиак и соли аммиака.Light-colored tobacco varieties are types of tobacco that typically have large, light-colored leaves. Throughout the description, the term “light tobacco” is used for types of tobacco that have been subjected to fire-curing. Examples of light tobacco varieties are Chinese flue-cured tobacco, Brazilian flue-cured tobacco, American flue-cured tobacco such as Virginia tobacco, Indian flue-cured tobacco, flue-cured tobacco from Tanzania, or other African flue-cured tobaccos. Light tobacco is characterized by a high ratio of sugar to nitrogen. From a sensory perspective, light tobacco is a type of tobacco that, once cured, is associated with a spicy and rich sensation. Light tobaccos are those with a reducing sugar content of from about 2.5 percent to about 20 percent on a dry leaf weight basis and a total ammonia content of less than about 0.12 percent on a dry leaf weight basis. Reducing sugars contain, for example, glucose or fructose. The total ammonia content consists of, for example, ammonia and ammonia salts.
Виды темного табака представляют собой виды табака обычно с большими листьями темной окраски. По всему описанию термин «темный табак» используют для видов табака, которые были подвергнуты воздушной сушке. Дополнительно виды темного табака могут быть ферментированными. Виды табака, которые используют главным образом для жевания, нюханья, сигар и трубочных смесей, также включены в эту категорию. С точки зрения органолептического восприятия темный табак является типом табака, который после сушки ассоциируются с ощущением запаха дыма, присущим сигарам темного типа. Темный табак характеризуется низким соотношением сахара и азота. Примерами темного табака являются Берли Малави или другие типы африканского Берли, темный высушенный бразильский Галпао, индонезийский Кастури солнечной сушки или воздушной сушки. Виды темного табака представляют собой виды табака с содержанием редуцирующих сахаров меньше чем приблизительно 5 процентов в пересчете на сухой вес листа и общим содержанием аммиака вплоть до приблизительно 0,5 процента в пересчете на сухой вес листа. Dark tobacco species are types of tobacco that typically have large, dark-colored leaves. Throughout this description, the term “dark tobacco” is used for types of tobacco that have been air-cured. Additionally, types of dark tobacco can be fermented. Types of tobacco that are used primarily for chewing, snorting, cigar and pipe blends are also included in this category. From a sensory perspective, dark tobacco is a type of tobacco that, when cured, is associated with the smoky flavor characteristic of dark cigars. Dark tobacco is characterized by a low sugar to nitrogen ratio. Examples of dark tobacco are Malawi burley or other types of African burley, dark cured Brazilian Galpao, sun-cured or air-cured Indonesian Kasturi. Dark tobaccos are those with a reducing sugar content of less than about 5 percent on a dry leaf weight basis and a total ammonia content of up to about 0.5 percent on a dry leaf weight basis.
Виды ароматического табака представляют собой виды табака, которые часто имеют небольшие листья светлой окраски. По всему описанию термин «ароматический табак» используют в отношении других видов табака, которые характеризуются высоким содержанием ароматических веществ, например, высоким содержанием эфирных масел. С точки зрения органолептического восприятия ароматический табак представляет собой табак такого типа, который после сушки ассоциируется с пряным и ароматным ощущением. Примерами видов ароматического табака являются греческий восточный, турецкий восточный, полувосточный табак, но также табак огневой сушки, американский Берли, например, Перик, Махорка, американский Берли или Мэриленд.Aromatic tobacco species are types of tobacco that often have small, light-colored leaves. Throughout the description, the term “aromatic tobacco” is used to refer to other types of tobacco that are characterized by a high content of aromatic substances, for example, a high content of essential oils. From a sensory perspective, aromatic tobacco is a type of tobacco that, after drying, is associated with a spicy and aromatic sensation. Examples of types of aromatic tobacco are Greek oriental, Turkish oriental, semi-oriental tobacco, but also fire-cured tobacco, American Burley, for example Perique, Shag, American Burley or Maryland.
Дополнительно смесь может содержать так называемые табачные наполнители. Табачный наполнитель не является конкретным типом табака, но включает типы табака, которые в основном используют для дополнения к другим типам табака, используемым в смеси, и которые не придают конкретного характерного ароматического свойства конечному продукту. Примерами табачных наполнителей являются стебли, средние жилки или черешки других типов табака. Конкретным примером могут служить стебли трубоогневой сушки с нижних черешков бразильского табака трубоогневой сушки.Additionally, the mixture may contain so-called tobacco fillers. Tobacco filler is not a specific type of tobacco, but includes types of tobacco that are primarily used to complement other types of tobacco used in the mixture and that do not impart a particular characteristic flavor property to the final product. Examples of tobacco fillers are the stems, midribs, or stems of other types of tobacco. A specific example would be fire-cured stems from the lower petioles of fire-cured Brazilian tobacco.
В пределах каждого типа табака табачные листья дополнительно сортируют, например, по месту происхождения, положению на растении, цвету, текстуре поверхности, размеру и форме. Эти и другие свойства табачных листьев используются для получения табачной смеси. Табачная смесь представляет собой смесь видов табака, относящихся к одному и тому же типу или к разным типам, вследствие чего табачная смесь имеет агломерированное конкретное свойство. Данное свойство может представлять собой, например, уникальный вкус или конкретный состав аэрозоля при нагревании или горении. Смесь содержит конкретные типы и сорта табака в заданном количественном соотношении друг к другу. Within each type of tobacco, tobacco leaves are further graded, for example, by place of origin, position on the plant, color, surface texture, size and shape. These and other properties of tobacco leaves are used to obtain a tobacco mixture. The tobacco mixture is a mixture of tobacco species belonging to the same type or different types, due to which the tobacco mixture has an agglomerated specific property. This property may be, for example, a unique taste or a particular composition of the aerosol when heated or burned. The mixture contains specific types and varieties of tobacco in a given quantitative ratio to each other.
Различные сорта в пределах одного типа табака могут подвергаться перекрестному смешению для уменьшения изменчивости каждого компонента смеси. Разные сорта табака могут быть выбраны для реализации желаемой смеси, имеющей конкретные заданные характеристики. Например, смесь может характеризоваться целевым значением содержания редуцирующих сахаров, общего содержания аммиака и общего содержания алкалоидов в пересчете на сухой вес гомогенизированного табачного материала. Общее содержание алкалоидов включает, например, содержание никотина и второстепенных алкалоидов, в том числе норникотина, анатабина, анабазина и миосмина.Different varieties within the same tobacco type may be cross-blended to reduce the variability of each component of the mixture. Different varieties of tobacco can be selected to produce the desired blend having specific desired characteristics. For example, the mixture may have a target value for reducing sugars, total ammonia, and total alkaloids based on the dry weight of the homogenized tobacco material. The total alkaloid content includes, for example, the content of nicotine and minor alkaloids, including nornicotine, anatabine, anabasine and myosmin.
Например, светлый табак может предусматривать табак сорта A, табак сорта B и табак сорта C. Светлый табак сорта A имеет незначительно отличающиеся химические свойства относительно светлого табака сорта B и сорта C. Ароматический табак может предусматривать табак сорта D и табак сорта E, где ароматический табак сорта D имеет незначительно отличающиеся химические свойства относительно ароматического табака сорта E. Возможным целевым значением для табачной смеси в качестве примера может быть, например, содержание редуцирующих сахаров приблизительно 10 процентов в пересчете на сухой вес от общего количества табачной смеси. Для того чтобы достичь выбранного целевого значения можно выбрать 70 процентов светлого табака и 30 процентов ароматического табака с образованием табачной смеси. 70 процентов светлого табака выбирают из табака сорта A, табака сорта B и табака сорта C, тогда как 30 процентов ароматического табака выбирают из табака сорта D и табака сорта E. Количества видов табака сортов A, B, C, D, E, которые входят в смесь, зависят от химического состава каждого из видов табака сортов A, B, C, D, E для получения целевого значения для табачной смеси. For example, light tobacco may include grade A tobacco, grade B tobacco, and grade C tobacco. Light grade A tobacco has slightly different chemical properties relative to light grade B and grade C tobacco. Aromatic tobacco may include grade D tobacco and grade E tobacco, where aromatic Grade D tobacco has slightly different chemical properties relative to Grade E aromatic tobacco. A possible target value for an example tobacco blend would be, for example, a reducing sugar content of approximately 10 percent, on a dry weight basis, of the total tobacco blend. In order to achieve the selected target value, 70 percent light tobacco and 30 percent aromatic tobacco can be selected to form a tobacco blend. 70 percent of the light tobacco is selected from Grade A tobacco, Grade B tobacco and Grade C tobacco, while 30 percent of the aromatic tobacco is selected from Grade D tobacco and Grade E tobacco. Numbers of Grade A, B, C, D, E tobacco types included into the mixture, depend on the chemical composition of each type of tobacco, grades A, B, C, D, E, to obtain the target value for the tobacco mixture.
Табачные компоненты могут изначально уже иметь содержание влаги или содержание воды в диапазоне от 10 процентов до 60 процентов по весу, предпочтительно от 15 процентов до 45 процентов по весу и более предпочтительно от 20 процентов до 40 процентов по весу. Дополнительная текучая среда, в частности вода, может быть добавлена к табачным компонентам во время их обработки в устройстве. The tobacco components may initially already have a moisture content or water content ranging from 10 percent to 60 percent by weight, preferably from 15 percent to 45 percent by weight, and more preferably from 20 percent to 40 percent by weight. Additional fluid, in particular water, can be added to the tobacco components during their processing in the device.
В частности, в первом шнековом конвейере и втором шнековом конвейере вода, в частности, водный раствор, обеспечена в виде жидкой фазы. Жидкая фаза может служить в качестве естественного поглотителя никотина или табачных вкусоароматических веществ, или никотина и табачных вкусоароматических веществ из табачного материала. Чистая вода, например водопроводная вода или дистиллированная вода, или вода с экстракционными средствами, может быть предпочтительной экстракционной жидкостью для извлечения натурального никотина из табачного материала.In particular, in the first screw conveyor and the second screw conveyor, water, in particular an aqueous solution, is provided as a liquid phase. The liquid phase may serve as a natural scavenger for nicotine or tobacco flavors, or nicotine and tobacco flavors from tobacco material. Pure water, such as tap water or distilled water, or water with extraction agents, may be the preferred extraction liquid for extracting natural nicotine from tobacco material.
Устройство согласно изобретению также может быть использовано для экстракции вкусоароматических или других ингредиентов из травяного материала отличного от табака. Термин «травяной материал» используется для обозначения материала из травянистого растения. «Травянистое растение» представляет собой ароматическое растение, причем листья или другие части растения используются для медицинских, кулинарных или ароматических целей и могут высвобождать вкусоароматическое вещество в аэрозоль, создаваемый изделием, генерирующим аэрозоль. Травяной материал включает травяной лист или другой травяной материал из травянистых растений, включая, но без ограничения, разновидности мяты, например мяту перечную и мяту кудрявую, мелиссу лимонную, базилик, корицу, базилик лимонный, шнитт-лук, кориандр, лаванду, шалфей, чай, тимьян и тмин. Подходящие типы листьев мяты могут быть взяты из различных растений, включая, но без ограничения, Mentha piperita, Mentha arvensis, Mentha niliaca, Mentha citrata, Mentha spicata, Mentha spicata crispa, Mentha cordifolia, Mentha Longifolia, Mentha pulegium, Mentha suaveolens и Mentha suaveolens variegata. The apparatus of the invention can also be used to extract flavors or other ingredients from herbal material other than tobacco. The term "herbal material" is used to refer to material from a herbaceous plant. A “herbaceous plant” is an aromatic plant where the leaves or other parts of the plant are used for medicinal, culinary or aromatic purposes and may release a flavoring agent into an aerosol generated by the aerosol generating product. Herbal material includes herbal leaf or other herbal material from herbaceous plants, including, but not limited to, mint varieties, such as peppermint and spearmint, lemon balm, basil, cinnamon, lemon basil, chives, coriander, lavender, sage, tea , thyme and caraway seeds. Suitable types of mint leaves can be taken from a variety of plants, including, but not limited to, Mentha piperita, Mentha arvensis, Mentha niliaca, Mentha citrata, Mentha spicata, Mentha spicata crispa, Mentha cordifolia, Mentha longifolia, Mentha pulegium, Mentha suaveolens and Mentha suaveolens variegata
Предпочтительно соединение по текучей среде может быть трубкой, трубой или отверстием в общей стенке между первым шнековым конвейером и вторым шнековым конвейером. Preferably, the fluid connection may be a tube, pipe or hole in a common wall between the first screw conveyor and the second screw conveyor.
Направление передачи шнековых конвейеров соответствует, в частности, продольной соответственно осевой протяженности их соответствующих шнеков. Направление передачи определяет направление от положения выше по ходу потока к положению ниже по ходу потока, в частности, направление, в котором передается растительный материал.The transmission direction of screw conveyors corresponds in particular to the longitudinal or axial extent of their respective screws. The direction of transmission determines the direction from a position upstream to a position downstream, in particular, the direction in which plant material is transmitted.
Шнековые конвейеры не должны быть выровнены друг с другом. В частности, направления передачи шнековых конвейеров могут быть отклонены относительно друг друга. Это означает, что растительный материал в первом конвейере может быть передан в первом направлении передачи, которое отличается от второго направления передачи растительного материала во втором шнековом конвейере. В частности, направление передачи растительного материала может быть изменено в соединении по текучей среде. В частности, направление поступления в соединение по текучей среде может быть отличным от направления выхода из соединения по текучей среде. Таким образом, шнеки по меньшей мере двух последовательных шнековых конвейеров могут проходить в разных или противоположных направлениях. В частности, шнековые конвейеры могут быть расположены так, что их соответствующий по меньшей мере один шнек расположен параллельно, но в противоположном направлении. Это обеспечивает возможность предоставления более компактного устройства.Screw conveyors should not be aligned with each other. In particular, the transmission directions of screw conveyors can be deviated relative to each other. This means that the plant material in the first conveyor can be transferred in a first transfer direction that is different from the second transfer direction of the plant material in the second screw conveyor. In particular, the direction of transfer of plant material can be changed in the fluid connection. In particular, the direction of entry into the fluid connection may be different from the direction of exit from the fluid connection. Thus, the screws of at least two successive screw conveyors can run in different or opposite directions. In particular, screw conveyors can be arranged such that their respective at least one screw is parallel but in the opposite direction. This makes it possible to provide a more compact device.
Однако в предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере два шнековых конвейера выровнены и имеют одно и то же общее направление передачи. В частности, по меньшей мере два шнековых конвейера могут быть расположены по оси на одной линии друг с другом, и соответствующие шнеки могут быть выровнены и механически соединены. Выравнивание по меньшей мере двух шнековых конвейеров обеспечивает то, что шнеки по меньшей мере двух шнековых конвейеров могут приводиться в действие только одним приводом.However, in a preferred embodiment, at least two screw conveyors are aligned and have the same general transfer direction. In particular, at least two screw conveyors can be axially aligned with each other, and the corresponding screws can be aligned and mechanically connected. The alignment of the at least two screw conveyors ensures that the screws of the at least two screw conveyors can be driven by only one drive.
Два последовательных шнековых конвейера могут реализовывать разные стадии, на которых растительный материал можно подвергать воздействию по существу разных условий обработки, например, в отношении давления, тепла или трения в конвейерах. Two successive screw conveyors can implement different stages in which the plant material can be exposed to substantially different processing conditions, for example in relation to pressure, heat or friction in the conveyors.
Во время процесса экстракции количество ингредиентов в растительном материале все еще подлежащее экстракции уменьшается. Состояние экстракции указывает, в частности, сколько ингредиентов, подлежащих экстракции, уже были извлечено из растительного материала. На стадиях условия обработки можно изменять вдоль направления передачи. Это может обеспечить непрерывную экстракцию с непрерывно адаптируемыми граничными условиями для каждого состояния экстракции растительного материала. Это невозможно в периодических процессах, как известно в предшествующем уровне техники. Преимуществом является лучшее управление процессом экстракции, в частности, более точная экстракция. В частности, извлекаются преимущественно необходимые ингредиенты. Кроме того, может быть получена лучшая эффективность экстракции, а именно большее количество извлеченных ингредиентов.During the extraction process, the amount of ingredients in the plant material still to be extracted is reduced. The extraction state indicates, in particular, how much of the ingredients to be extracted have already been extracted from the plant material. In stages, the processing conditions can be changed along the transfer direction. This can provide continuous extraction with continuously adaptable boundary conditions for each plant material extraction state. This is not possible in batch processes, as is known in the prior art. The advantage is better control of the extraction process, in particular more precise extraction. In particular, the necessary ingredients are predominantly extracted. In addition, better extraction efficiency, namely more extracted ingredients, can be obtained.
В частности, растительный материал является табачным материалом, при этом табачные вкусоароматические вещества извлекаются вместе с алкалоидами, в частности, никотином, из табачного материала. Также возможно, что преимущественная экстракция алкалоидов предусмотрена на стадии, отличающейся от преимущественной экстракции табачных вкусоароматических веществ.In particular, the plant material is a tobacco material, whereby tobacco flavoring agents are extracted together with alkaloids, in particular nicotine, from the tobacco material. It is also possible that the preferential extraction of alkaloids is provided in a step different from the preferential extraction of tobacco flavoring substances.
В частности, шнек шнекового конвейера имеет внутренний вал, проходящий в осевом направлении шнека, и по меньшей мере одну спиральную резьбу на внутреннем вале. Внутренний вал определяет внутренний диаметр. Гребни по меньшей мере одной резьбы определяют наружный диаметр шнека. Внутренний вал является, в частности, цилиндрическим или коническим. Наружный диаметр шнека является, в частности, цилиндрическим или коническим вдоль осевой протяженности шнека. Расстояние между витками резьбы друг от друга в осевом направлении определяет шаг витков резьбы. Ход шнека определяется осевым расстоянием между гребнями резьбы после каждой протяженности вокруг вала. Ход отличается от шага, когда присутствует несколько резьб, расположенных на валу. Витки резьбы могут быть по существу плоскими, изогнутыми или закрученными витками резьбы. In particular, the screw of the screw conveyor has an inner shaft extending in the axial direction of the screw, and at least one helical thread on the inner shaft. The inner shaft determines the inner diameter. The ridges of at least one thread define the outer diameter of the screw. The inner shaft is in particular cylindrical or conical. The outer diameter of the screw is in particular cylindrical or conical along the axial extent of the screw. The distance between the threads from each other in the axial direction determines the pitch of the threads. The auger stroke is determined by the axial distance between the thread crests after each length around the shaft. A stroke is different from a pitch when there are multiple threads located on a shaft. The threads may be substantially flat, curved or twisted threads.
В варианте осуществления по меньшей мере один из шнековых конвейеров может быть адаптирован для применения сдвигающих усилий к растительному материалу, отличных от таковых по меньшей мере одного из других шнековых конвейеров. В расположенном выше по ходу потока шнековом конвейере, в частности, первом шнековом конвейере, большие сдвигающие усилия могут разламывать растительные компоненты для обеспечения лучшей экстракции ингредиентов, таких как табачные вкусоароматические вещества или алкалоиды. В расположенном ниже по ходу потока шнековом конвейере, в частности, втором шнековом конвейере, экстракция может затем быть осуществлена при более высоких температурах и меньших сдвигающих усилиях. В частности, разница в сдвигающих усилиях может быть обеспечена разными фрикционными свойствами соответствующих шнековых конвейеров. Разные фрикционные свойства могут быть получены посредством разных геометрических форм шнека. Альтернативно или дополнительно, разные фрикционные свойства могут быть получены посредством разных характеристик поверхности шнека, например шероховатость или выступы, предусмотренные на витках резьбы или внутреннем вале, или витках резьбы и внутреннем вале.In an embodiment, at least one of the screw conveyors may be adapted to apply shear forces to the plant material that are different from those of at least one of the other screw conveyors. In the upstream screw conveyor, in particular the first screw conveyor, high shear forces can break down the plant components to provide better extraction of ingredients such as tobacco flavors or alkaloids. In a downstream screw conveyor, in particular a second screw conveyor, extraction can then be carried out at higher temperatures and lower shear forces. In particular, the difference in shear forces can be provided by different frictional properties of the corresponding screw conveyors. Different frictional properties can be obtained through different screw geometries. Alternatively or additionally, different friction properties can be obtained by different characteristics of the screw surface, such as roughness or projections provided on the threads or the internal shaft, or the threads and the internal shaft.
Шнековый конвейер может образовывать закрытый объем для передачи. Закрытый объем для передачи точно определяет передаваемый объем с каждым поворотом его конвейерного шнека. Альтернативно шнековый конвейер может образовывать открытый объем для передачи. В открытом объеме для передачи передача обеспечена посредством трения между передаваемым материалом и конвейерным шнеком. Шнековые конвейеры с открытым объемом для передачи могут содержать только один шнек. Альтернативно, открытый объем для передачи может быть образован между двумя шнеками или несколькими шнеками в шнековом конвейере.The screw conveyor can form a closed transfer volume. The closed transfer volume precisely defines the transferred volume with each turn of its conveyor auger. Alternatively, the screw conveyor can form an open transfer volume. In an open transfer volume, transfer is ensured by friction between the transferred material and the conveyor screw. Screw conveyors with an open transfer volume can only contain one screw. Alternatively, an open transfer volume may be formed between two screws or multiple screws in a screw conveyor.
Увеличением давления в объеме для передачи, в частности, в открытом объеме для передачи, можно управлять посредством электронного контроллера, устанавливая скорость вращения по меньшей мере одного шнека.The increase in pressure in the transfer volume, in particular in the open transfer volume, can be controlled by an electronic controller by setting the rotation speed of at least one screw.
В варианте осуществления по меньшей мере один из шнековых конвейеров имеет два приводимых в движение с возможностью вращения шнека, расположенных в нем. В частности, эти шнеки могут быть расположены параллельно в шнековом конвейере. Оба шнека могут взаимодействовать для передачи одного и того же растительного материала. In an embodiment, at least one of the screw conveyors has two rotatably driven screws located therein. In particular, these screws can be arranged in parallel in a screw conveyor. Both augers can cooperate to transfer the same plant material.
В варианте осуществления гребни витков резьбы на ближних сторонах шнеков расположены смежно друг другу. В этом контексте смежно означает, что гребни двух шнеков могут находиться в контакте друг с другом или в непосредственной близости. Например, гребни разделены только производственным допуском. В частности, открытый объем для передачи образован между шнеками.In an embodiment, the ridges of the threads on the proximal sides of the screws are located adjacent to each other. In this context, adjacent means that the flanges of two screws may be in contact with each other or in close proximity. For example, the ridges are separated only by manufacturing tolerance. In particular, an open transfer volume is formed between the screws.
В варианте осуществления витки резьбы двух приводимых в движение с возможностью вращения шнеков по меньшей мере шнековых конвейеров вступают в зацепление друг с другом. В частности, боковые поверхности витков резьбы двух приводимых в движение с возможностью вращения шнеков находятся в физическом контакте друг с другом. Это может быть, в частности, обеспечено закрученными геометрическими формами резьбы, что обеспечивает определенную линию контакта между боковыми поверхностями. Таким образом, закрытые объемы для передачи могут быть образованы между шнеками. Это обеспечивает то, что объем передаваемого материала точно определен в отношении вращения шнеков шнекового конвейера.In an embodiment, the threads of two rotatably driven screws of at least the screw conveyors engage with each other. In particular, the flanks of the threads of two rotatably driven screws are in physical contact with each other. This can be achieved in particular by twisted thread geometries, which provide a defined line of contact between the flanks. In this way, closed transfer volumes can be formed between the screws. This ensures that the volume of material transferred is precisely determined in relation to the rotation of the screws of the screw conveyor.
В варианте осуществления устройство содержит третий шнековый конвейер с по меньшей мере одним приводимым в движение с возможностью вращения шнеком, который приспособлен для передачи растительного материала от впускного отверстия третьего шнекового конвейера к выпускному отверстию третьего шнекового конвейера. В частности, соединение по текучей среде, приспособленное для обеспечения потока растительного материала от выпускного отверстия второго шнекового конвейера к впускному отверстию третьего шнекового конвейера, предусмотрено между выпускным отверстием второго шнекового конвейера и впускным отверстием третьего шнекового конвейера. В частности, третий шнековый конвейер содержит третье выпускное отверстие для текучей среды в своей расположенной ниже по ходу потока стороне. Таким образом, могут быть предусмотрены три разных стадии для экстракции ингредиентов, в частности, табачных вкусоароматических веществ или алкалоидов, таких как никотин, каждая с разными условиями обработки.In an embodiment, the apparatus comprises a third screw conveyor with at least one rotatably driven screw that is adapted to transfer plant material from an inlet of the third screw conveyor to an outlet of the third screw conveyor. Specifically, a fluid connection adapted to permit flow of plant material from the outlet of the second screw conveyor to the inlet of the third screw conveyor is provided between the outlet of the second screw conveyor and the inlet of the third screw conveyor. In particular, the third screw conveyor includes a third fluid outlet at its downstream side. Thus, three different stages may be provided for the extraction of ingredients, in particular tobacco flavors or alkaloids such as nicotine, each with different processing conditions.
Передаваемый материал может быть сжат посредством изменения объема для передачи вдоль направления передачи. Если объем для передачи уменьшается вдоль направления передачи, давление, прилагаемое к передаваемому растительному материалу, может быть увеличено. Если объем для передачи увеличивается вдоль направления передачи, давление, прилагаемое к передаваемому растительному материалу, может быть уменьшено.The transferred material can be compressed by changing the transfer volume along the transfer direction. If the volume to be transferred is reduced along the direction of transfer, the pressure applied to the transferred plant material may be increased. If the transfer volume is increased along the transfer direction, the pressure applied to the transferred plant material can be reduced.
Необязательно в по меньшей мере одном из шнековых конвейеров шаг витков резьбы по меньшей мере одного приводимого в движение с возможностью вращения шнека изменяется вдоль осевого направления шнека. Объем для передачи может быть увеличен или уменьшен вдоль направления передачи шнека, что обеспечивает снижение или увеличение давления в передаваемом растительном материале вдоль направления передачи шнека. Шаг витков резьбы вала может непрерывно уменьшаться вдоль осевого направления шнека. Таким образом, давление вдоль направления передачи шнека непрерывно увеличивается. Шаг витков резьбы вала может непрерывно увеличиваться вдоль осевого направления шнека. Таким образом, давление вдоль направления передачи шнека непрерывно уменьшается. Шаг витков резьбы вала может резко уменьшаться, например, посредством крутого изгиба резьбы. Это обеспечивает достаточно резкое увеличение давления в растительном материале во время передачи растительного материала. Шаг витков резьбы вала может увеличиваться резко, например, посредством крутого изгиба резьбы. Это обеспечивает достаточно резкое уменьшение давления в растительном материале во время передачи растительного материала.Optionally, in at least one of the screw conveyors, the pitch of the threads of the at least one rotatably driven screw varies along the axial direction of the screw. The transfer volume can be increased or decreased along the transfer direction of the auger, which allows for a decrease or increase in pressure in the transferred plant material along the transfer direction of the auger. The pitch of the shaft threads can be continuously reduced along the axial direction of the screw. Thus, the pressure along the transmission direction of the screw increases continuously. The pitch of the shaft threads can be continuously increased along the axial direction of the screw. Thus, the pressure along the transmission direction of the screw is continuously reduced. The pitch of the shaft threads can be sharply reduced, for example, by sharply bending the thread. This provides a fairly dramatic increase in pressure in the plant material during the transfer of plant material. The pitch of the shaft threads can increase sharply, for example, by sharply bending the thread. This provides a fairly dramatic reduction in pressure in the plant material during the transfer of plant material.
Необязательно в по меньшей мере одном из шнековых конвейеров диаметр вала шнека изменяется вдоль осевого направления шнека. Это может изменять объем для передачи вдоль направления передачи и, таким образом, давление, прилагаемое к передаваемому растительному материалу. Это применяют, в частности, когда наружный диаметр шнека является постоянным вдоль продольной протяженности шнека. В частности, диаметр вала непрерывно увеличивается вдоль осевого направления шнека. Альтернативно диаметр вала непрерывно уменьшается вдоль осевого направления шнека. Это обеспечивает непрерывное изменение давления в растительном материале вдоль направления передачи. В частности, диаметр вала увеличивается на по меньшей мере одном или нескольких этапах вдоль осевого направления шнека. Альтернативно диаметр вала уменьшается на по меньшей мере одном или нескольких этапах вдоль осевого направления шнека. Это обеспечивает по меньшей мере одно резкое изменение давления в растительном материале вдоль направления передачи, в частности, когда объем для передачи закрыт.Optionally, in at least one of the screw conveyors, the diameter of the screw shaft varies along the axial direction of the screw. This may change the volume to be transferred along the direction of transfer and thus the pressure applied to the plant material being transferred. This is used in particular when the outer diameter of the screw is constant along the longitudinal extent of the screw. In particular, the shaft diameter continuously increases along the axial direction of the screw. Alternatively, the shaft diameter continuously decreases along the axial direction of the screw. This ensures a continuous change in pressure in the plant material along the direction of transmission. In particular, the diameter of the shaft increases in at least one or more stages along the axial direction of the screw. Alternatively, the diameter of the shaft is reduced in at least one or more stages along the axial direction of the screw. This ensures at least one sudden change in pressure in the plant material along the transfer direction, in particular when the transfer volume is closed.
По меньшей мере один из шнековых конвейеров может содержать сито, расположенное по меньшей мере частично в осевом и круговом направлениях смежно со шнеком. Сито может обеспечивать возможность отделения текучей среды от растительного материала. В частности, сито обеспечивает возможность извлечения текучей среды из растительного материала, передаваемого по шнековому конвейеру. Сито может быть обеспечено частично закрытой и частично открытой конструкцией. В частности, сито может быть образовано посредством листового материала с отверстиями или посредством переплетенных нитей. В предпочтительных вариантах осуществления сито может быть образовано из металла. Сито может быть предусмотрено в выпускном отверстии для текучей среды соответствующего шнекового конвейера. Текучей среде, поступающей в выпускное отверстие для текучей среды, может быть необходимо проходить через сито. В первом выпускном отверстии для текучей среды может присутствовать сито. Во втором выпускном отверстии для текучей среды может присутствовать сито. В необязательном третьем выпускном отверстии для текучей среды может присутствовать сито.At least one of the screw conveyors may include a screen located at least partially in the axial and circumferential directions adjacent to the screw. The screen may allow fluid to be separated from the plant material. In particular, the screen allows fluid to be extracted from plant material conveyed through the screw conveyor. The screen may be provided with a partially closed and partially open structure. In particular, the sieve can be formed by means of a sheet material with holes or by means of interwoven threads. In preferred embodiments, the screen may be formed from metal. A sieve may be provided in the fluid outlet of the corresponding screw conveyor. The fluid entering the fluid outlet may need to pass through a sieve. A sieve may be present at the first fluid outlet. A sieve may be present in the second fluid outlet. An optional third fluid outlet may include a screen.
В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один из шнековых конвейеров содержит впускное отверстие для текучей среды на своей расположенной выше по ходу потока стороне. Впускное отверстие для текучей среды обеспечивает, в частности, возможность добавления экстракционной жидкости в растительный материал, передаваемый в шнековом конвейере, чтобы обеспечить благоприятные условия для экстракции ингредиентов, таких как табачные вкусоароматические вещества или алкалоиды. В одном варианте осуществления только одно впускное отверстие для текучей среды приспособлено для подачи разных текучих сред в растительный материал. С этой целью, в частности, по меньшей мере два резервуара с жидкостью могут быть соединены с впускным отверстием для текучей среды. Разные экстракционные жидкости могут быть выбраны и обеспечены в зависимости от состояния и типа растительного материала. Предпочтительно первый шнековый конвейер может иметь первое впускное отверстие для текучей среды на его соответствующей расположенной выше по ходу потока стороне, и второй шнековый конвейер может иметь второе впускное отверстие для текучей среды на его соответствующей расположенной выше по ходу потока стороне. Первое впускное отверстие для текучей среды и второе впускное отверстие для текучей среды могут быть соединены с разными резервуарами для текучей среды. Таким образом, разные текучие среды могут быть предусмотрены для разных стадий обработки. В частности, первая текучая среда может быть предусмотрена на первой стадии и другая, вторая текучая среда может быть предусмотрена на второй стадии. Например, первая текучая среда может служить для разложения растительных компонентов на первой стадии, тогда как вторая текучая среда может служить для извлечения ингредиентов, таких как табачные вкусоароматические вещества или алкалоиды, или табачные вкусоароматические вещества и алкалоиды, на второй стадии. В некоторых вариантах осуществления первая жидкость может служить для извлечения в основном алкалоидов, в частности, никотина, и вторая текучая среда может служить для извлечения в основном табачных вкусоароматических веществ.In a preferred embodiment, at least one of the screw conveyors includes a fluid inlet on its upstream side. The fluid inlet provides, in particular, the possibility of adding extraction liquid to the plant material conveyed in the screw conveyor to provide favorable conditions for the extraction of ingredients such as tobacco flavors or alkaloids. In one embodiment, only one fluid inlet is adapted to supply different fluids to the plant material. For this purpose, in particular, at least two liquid reservoirs can be connected to the fluid inlet. Different extraction liquids can be selected and provided depending on the condition and type of plant material. Preferably, the first screw conveyor may have a first fluid inlet on its respective upstream side, and the second screw conveyor may have a second fluid inlet on its corresponding upstream side. The first fluid inlet and the second fluid inlet may be connected to different fluid reservoirs. Thus, different fluids can be provided for different processing steps. In particular, a first fluid may be provided in a first stage and another second fluid may be provided in a second stage. For example, the first fluid may serve to decompose plant components in a first stage, while the second fluid may serve to recover ingredients, such as tobacco flavors or alkaloids, or tobacco flavors and alkaloids, in a second stage. In some embodiments, the first fluid may serve to recover primarily alkaloids, particularly nicotine, and the second fluid may serve to recover primarily tobacco flavors.
В варианте осуществления по меньшей мере один из шнековых конвейеров может быть приспособлен для изменения давления в растительном материале с одновременной передачей растительного материала. В частности, первый шнековый конвейер может быть приспособлен для увеличения давления в растительном материале. Кроме того, второй шнековый конвейер может быть приспособлен для поддержания давления в растительном материале на более высоком уровне, чем давление в растительном материале в первом шнековом конвейере. Альтернативно давление может быть снижено во втором шнековом конвейере. Если предусмотрен третий шнековый конвейер, давление в третьем шнековом конвейере может быть снижено. Изменение давления может, в частности, быть получено посредством изменения шага витков резьбы шнеков или посредством изменения диаметра внутреннего вала шнеков, как упомянуто выше. После обработки в одном из шнековых конвейеров текучая среда может содержать разные типы или концентрации растительных ингредиентов, в частности, табачных вкусоароматических веществ, в зависимости от давления, прилагаемого выше по ходу потока относительно выпускного отверстия для текучей среды.In an embodiment, at least one of the screw conveyors may be adapted to change the pressure in the plant material while simultaneously transferring the plant material. In particular, the first screw conveyor may be adapted to increase pressure in the plant material. In addition, the second screw conveyor may be adapted to maintain the pressure in the plant material at a higher level than the pressure in the plant material in the first screw conveyor. Alternatively, the pressure can be reduced in the second screw conveyor. If a third screw conveyor is provided, the pressure in the third screw conveyor can be reduced. The change in pressure can, in particular, be obtained by changing the pitch of the screw threads or by changing the diameter of the inner shaft of the screws, as mentioned above. After processing in one of the screw conveyors, the fluid may contain different types or concentrations of herbal ingredients, particularly tobacco flavors, depending on the pressure applied upstream of the fluid outlet.
Соединение по текучей среде между первым шнековым конвейером и вторым шнековым конвейером может быть приспособлено для обеспечения потока растительного материала и текучей среды через него. Необязательное соединение по текучей среде между вторым шнековым конвейером и необязательным третьим шнековым конвейером может быть приспособлено для обеспечения потока растительного материала и текучей среды через него. Первое выпускное отверстие для текучей среды, второе выпускное отверстие для текучей среды и необязательное третье выпускное отверстие для текучей среды могут быть приспособлены для обеспечения потока текучей среды через них. Первое выпускное отверстие для текучей среды, второе выпускное отверстие для текучей среды и необязательное третье выпускное отверстие для текучей среды могут быть приспособлены для предотвращения потока растительного материала через них. Согласно дополнительному аспекту изобретение предусматривает способ экстракции по меньшей мере одного алкалоида, такого как никотин, или по меньшей мере одного табачного вкусоароматического вещества, предпочтительно как табачных вкусоароматических веществ, так и алкалоидов, из табачного материала, в частности, из предварительно обработанного табачного материала, при этом табачный материал изначально смешан с экстракционной жидкостью. Табачный материал затем непрерывно передается вместе с экстракционной жидкостью, при этом экстракционная жидкость отделяется от табачного материала. Способ, в частности, может обеспечивать экстракцию по меньшей мере одного алкалоида и по меньшей мере одного табачного вкусоароматического вещества. Способ может обеспечивать экстракцию по меньшей мере одного алкалоида и по меньшей мере одного табачного вкусоароматического вещества параллельно. Альтернативно способ может обеспечивать экстракцию по меньшей мере одного алкалоида и по меньшей мере одного табачного вкусоароматического вещества последовательно, в частности, на разных стадиях. Табачный материал можно непрерывно передавать по последовательным стадиям, при этом на каждой из этих стадий экстракционная жидкость может быть по меньшей мере частично отделена от табачного материала в положении ниже по ходу потока.The fluid connection between the first screw conveyor and the second screw conveyor may be adapted to allow the flow of plant material and fluid therethrough. An optional fluid connection between the second screw conveyor and the optional third screw conveyor may be adapted to allow the flow of plant material and fluid therethrough. The first fluid outlet, the second fluid outlet, and the optional third fluid outlet may be configured to allow fluid to flow therethrough. The first fluid outlet, the second fluid outlet, and the optional third fluid outlet may be adapted to prevent the flow of plant material therethrough. According to a further aspect, the invention provides a method for extracting at least one alkaloid, such as nicotine, or at least one tobacco flavor, preferably both tobacco flavors and alkaloids, from a tobacco material, in particular from a pre-treated tobacco material, wherein In this case, the tobacco material is initially mixed with the extraction liquid. The tobacco material is then continuously conveyed along with the extraction liquid, wherein the extraction liquid is separated from the tobacco material. The method, in particular, can provide extraction of at least one alkaloid and at least one tobacco flavoring substance. The method may provide extraction of at least one alkaloid and at least one tobacco flavoring agent in parallel. Alternatively, the method can ensure the extraction of at least one alkaloid and at least one tobacco flavoring substance sequentially, in particular in different stages. The tobacco material may be continuously conveyed through successive stages, wherein in each of these stages the extraction liquid may be at least partially separated from the tobacco material at a downstream position.
В отличие от периодических процессов, как известно в предшествующем уровне техники, передача табачного материала вместе с экстракционной жидкостью происходит в то же время и в том же месте, что и отделение экстракционной жидкости от табачного материала. Табачный материал и экстракционная жидкость могут быть переданы, тогда как экстракционная жидкость может быть извлечена в расположенном ниже по ходу потока месте процесса передачи. В этом расположенном ниже по ходу потока месте табачный материал и по меньшей мере части экстракционной жидкости все еще непрерывно передаются, тогда как в то же время экстракционная жидкость отделяется от табачного материала. Unlike batch processes, as is known in the prior art, the transfer of tobacco material along with the extraction liquid occurs at the same time and in the same place as the separation of the extraction liquid from the tobacco material. The tobacco material and extraction liquid may be transferred, while the extraction liquid may be recovered at a downstream location in the transfer process. At this downstream location, the tobacco material and at least portions of the extraction liquid are still continuously conveyed while at the same time the extraction liquid is separated from the tobacco material.
В частности, отделение может быть обеспечено посредством обеспечения сита, вдоль которого табачный материал и экстракционная жидкость передаются. В зависимости от давления, прилагаемого к передаваемому табачному материалу и экстракционной жидкости, большая или меньшая часть экстракционной жидкости отделяется от табачного материала. Способ экстракции обеспечивает проведение процесса в устойчивом состоянии, при этом граничные условия, такие как температура и давление, для табачного материала и экстракционной жидкости являются локально постоянными, но изменяются вдоль направления передачи. При этом изначально, при низкой температуре и давлении, возможна экстракция ингредиентов, причем экстракция дополнительных ингредиентов может требовать более высоких температуры и давления. Таким образом, постоянный результат процесса может быть получен посредством увеличения температуры и давления в ходе процесса в виду уменьшения количества ингредиентов в табачном материале. In particular, the separation can be achieved by providing a screen along which the tobacco material and the extraction liquid are transferred. Depending on the pressure applied to the transferred tobacco material and the extraction liquid, more or less of the extraction liquid is separated from the tobacco material. The extraction method ensures that the process is carried out in a steady state, where the boundary conditions, such as temperature and pressure, for the tobacco material and the extraction liquid are locally constant but vary along the direction of transfer. In this case, initially, at low temperature and pressure, extraction of ingredients is possible, and the extraction of additional ingredients may require higher temperatures and pressure. Thus, a constant process result can be obtained by increasing the temperature and pressure during the process in view of reducing the amount of ingredients in the tobacco material.
В варианте осуществления способа на каждой из стадий экстракционная жидкость вводится в положении выше по ходу потока. Введение экстракционной жидкости в табачный материал и отделение экстракционной жидкости от табачного материала в нескольких местах обеспечивают неоднократное приведение табачного материала в контакт с экстракционной жидкостью, которая имеет низкую насыщенность табачным вкусоароматическим веществом или алкалоидами, что повышает эффективность экстракции. В некоторых вариантах осуществления одна и та же экстракционная жидкость может быть использована на последовательных стадиях. В других вариантах осуществления разные экстракционные жидкости могут быть использованы по меньшей мере на некоторых из разных стадий.In an embodiment of the method, at each stage, the extraction liquid is introduced at a position upstream of the flow. Incorporating an extraction liquid into the tobacco material and separating the extraction liquid from the tobacco material at multiple locations repeatedly exposes the tobacco material to an extraction liquid that is low in tobacco flavor or alkaloid content, thereby increasing extraction efficiency. In some embodiments, the same extraction liquid may be used in successive steps. In other embodiments, different extraction liquids may be used in at least some of the different steps.
В варианте осуществления способа табачный материал можно непрерывно передавать по последовательным стадиям, при этом на первой стадии давление и температура постепенно увеличиваются. Это позволяет, в частности, разрушать общую структуру табачного материала и, в частности, разрушать клетки в табачном материале для обеспечения доступности табачных вкусоароматических веществ или алкалоидов, или табачных вкусоароматических веществ и алкалоидов для экстракции. На второй стадии могут быть извлечены табачные вкусоароматические вещества или алкалоиды, или табачные вкусоароматические вещества и алкалоиды. На третьей стадии могут быть извлечены дополнительные табачные вкусоароматические вещества или алкалоиды, или дополнительные табачные вкусоароматические вещества и алкалоиды. In an embodiment of the method, the tobacco material can be continuously transferred through successive stages, with the first stage gradually increasing the pressure and temperature. This makes it possible, in particular, to destroy the overall structure of the tobacco material and, in particular, to destroy the cells in the tobacco material to make the tobacco flavors or alkaloids, or the tobacco flavors and alkaloids, available for extraction. In the second stage, tobacco flavors or alkaloids or tobacco flavors and alkaloids can be recovered. In a third step, additional tobacco flavors or alkaloids, or additional tobacco flavors and alkaloids, may be recovered.
В частности, первая стадия реализована посредством первого шнекового конвейера. Вторая стадия может быть реализована посредством второго шнекового конвейера. Третья стадия может быть реализована посредством третьего шнекового конвейера. In particular, the first stage is implemented by means of a first screw conveyor. The second stage can be realized by means of a second screw conveyor. The third stage can be realized by means of a third screw conveyor.
Последовательные стадии могут быть соединены посредством соединения по текучей среде, в частности, в виде трубки или трубы. Successive stages can be connected by means of a fluid connection, in particular in the form of a tube or pipe.
В частности, температура табачного материала в конце второй стадии выше, чем температура табачного материала в конце первой стадии. Это позволяет сначала извлекать более неустойчивые ингредиенты из табачного материала на первой стадии и извлекать большое количество оставшихся ингредиентов из табачного материала на второй стадии. В частности, температура может быть поднята до 45 градусов Цельсия, до 70 градусов Цельсия, предпочтительно до 50 градусов Цельсия, до 60 градусов Цельсия на первой стадии. Эта температура является предпочтительной для экстракции алкалоидов или табачных вкусоароматических веществ из табачного материала в начальном процессе экстракции. Температура на по меньшей мере одной последовательной стадии может быть выше, чем на первой стадии. Предпочтительно температура в конце второй стадии составляет от 55 градусов Цельсия до 75 градусов Цельсия, более предпочтительно от 55 градусов Цельсия до 65 градусов Цельсия. Эта температура является предпочтительной для экстракции алкалоидов или табачных вкусоароматических веществ из табачного материала во втором процессе экстракции.In particular, the temperature of the tobacco material at the end of the second stage is higher than the temperature of the tobacco material at the end of the first stage. This allows the more unstable ingredients to be recovered from the tobacco material first in a first stage and a large amount of remaining ingredients to be recovered from the tobacco material in a second stage. In particular, the temperature can be raised to 45 degrees Celsius, up to 70 degrees Celsius, preferably up to 50 degrees Celsius, up to 60 degrees Celsius in the first stage. This temperature is preferred for extracting alkaloids or tobacco flavors from the tobacco material in the initial extraction process. The temperature in at least one successive stage may be higher than in the first stage. Preferably, the temperature at the end of the second stage is from 55 degrees Celsius to 75 degrees Celsius, more preferably from 55 degrees Celsius to 65 degrees Celsius. This temperature is preferred for extracting alkaloids or tobacco flavors from the tobacco material in the second extraction process.
В частности, температура табачного материала в начале первой стадии может быть в диапазоне от 20 градусов Цельсия до 55 градусов Цельсия, предпочтительно от 35 градусов Цельсия до 45 градусов Цельсия. Температуру табачного материала во впускном отверстии первого шнекового конвейера можно активно регулировать, а именно повышать или понижать, чтобы иметь постоянную температуру, в частности, выше температуры окружающей среды. Регулирование температуры обеспечивает то, что на процесс не влияют изменения температуры материала во впускном отверстии, которая в действительности может значительно изменяться, поскольку процесс может быть выполнен в промышленных зданиях без регулирования температуры и во многих разных странах с разным климатом.In particular, the temperature of the tobacco material at the beginning of the first stage may be in the range from 20 degrees Celsius to 55 degrees Celsius, preferably from 35 degrees Celsius to 45 degrees Celsius. The temperature of the tobacco material at the inlet of the first screw conveyor can be actively controlled, namely increased or decreased, so as to have a constant temperature, in particular above the ambient temperature. Temperature control ensures that the process is not affected by changes in the temperature of the material at the inlet, which in reality can vary significantly since the process can be performed in industrial buildings without temperature control and in many different countries with different climates.
Предпочтительно температура табачного материала в начале второй стадии составляет от 45 градусов Цельсия до 70 градусов Цельсия или более предпочтительно от 50 градусов Цельсия до 60 градусов Цельсия.Preferably, the temperature of the tobacco material at the beginning of the second stage is from 45 degrees Celsius to 70 degrees Celsius, or more preferably from 50 degrees Celsius to 60 degrees Celsius.
В частности, давление в табачном материал в конце второй стадии выше, чем давление в табачном материале в конце первой стадии. Это позволяет сначала извлекать более неустойчивые ингредиенты из табачного материала на первой стадии и извлекать большое количество оставшихся ингредиентов из табачного материала на второй стадии. Экстракция даже может быть улучшена, когда температура табачного материала и давление в табачном материале в конце второй стадии выше, чем температура табачного материала и давление в табачном материале в конце первой стадии.In particular, the pressure in the tobacco material at the end of the second stage is higher than the pressure in the tobacco material at the end of the first stage. This allows the more unstable ingredients to be recovered from the tobacco material first in a first stage and a large amount of remaining ingredients to be recovered from the tobacco material in a second stage. The extraction can even be improved when the temperature of the tobacco material and the pressure in the tobacco material at the end of the second stage are higher than the temperature of the tobacco material and the pressure in the tobacco material at the end of the first stage.
Следующие показатели давления определяют давление относительно давления окружающей среды.The following pressure readings measure pressure relative to ambient pressure.
Давление в табачном материале в конце первой стадии может быть повышено до уровня от 1 бар до 2,7 бар. В частности, давление в табачном материале в конце первой стадии может быть поднято выше 2 бар. В частности, давление в табачном материале в конце первой стадии может быть ниже 3 бар, предпочтительно ниже 2,8 бар.The pressure in the tobacco material at the end of the first stage can be increased to a level of from 1 bar to 2.7 bar. In particular, the pressure in the tobacco material at the end of the first stage can be raised above 2 bar. In particular, the pressure in the tobacco material at the end of the first stage may be below 3 bar, preferably below 2.8 bar.
В частности, давление в табачном материале изменяется вдоль шнека и обычно будет достигать максимума на расположенном ниже по ходу потока конце шнека. В частности, давление в табачном материале увеличивается вдоль шнека в направлении передачи для по меньшей мере одной стадии экстракции.In particular, the pressure in the tobacco material varies along the screw and will typically peak at the downstream end of the screw. In particular, the pressure in the tobacco material is increased along the screw in the direction of transmission for at least one extraction step.
Следовательно и в частности, в конце второй стадии экстракционная жидкость может быть отделена от табачного материала по меньшей мере частично. Consequently and in particular, at the end of the second stage, the extraction liquid can be at least partially separated from the tobacco material.
Давление в табачном материале в конце второй стадии может составлять от 2,5 бар до 5 бар. Предпочтительно давление в табачном материале в конце второй стадии составляет от 2,7 бар до 4,8 бар. The pressure in the tobacco material at the end of the second stage can be from 2.5 bar to 5 bar. Preferably, the pressure in the tobacco material at the end of the second stage is from 2.7 bar to 4.8 bar.
Предпочтительно температура табачного материала в начале третьей стадии составляет от 55 градусов Цельсия до 75 градусов Цельсия, более предпочтительно от 55 градусов Цельсия до 65 градусов Цельсия. Предпочтительно температура в конце третьей стадии составляет от 45 градусов Цельсия до 60 градусов Цельсия, более предпочтительно от 45 градусов Цельсия до 55 градусов Цельсия.Preferably, the temperature of the tobacco material at the beginning of the third stage is from 55 degrees Celsius to 75 degrees Celsius, more preferably from 55 degrees Celsius to 65 degrees Celsius. Preferably, the temperature at the end of the third stage is from 45 degrees Celsius to 60 degrees Celsius, more preferably from 45 degrees Celsius to 55 degrees Celsius.
На третьей стадии давление в табачном материале может быть увеличено до уровня выше 3 бар для извлечения жидкости из табачного материала, в частности, до уровня от 3 бар до 4,5 бар. Предпочтительно давление в табачном материале в конце третьей стадии составляет от 3,4 бар до 4,1 бар. In the third stage, the pressure in the tobacco material can be increased to a level above 3 bar to extract liquid from the tobacco material, in particular to a level from 3 bar to 4.5 bar. Preferably, the pressure in the tobacco material at the end of the third stage is from 3.4 bar to 4.1 bar.
Предпочтительно температура табачного материала на всех стадиях, соответственно всех шнековых конвейеров, является ниже 100 градусов Цельсия, более предпочтительно ниже 80 градусов Цельсия. Таким образом, образование газовой фазы можно избежать.Preferably, the temperature of the tobacco material at all stages, respectively all screw conveyors, is below 100 degrees Celsius, more preferably below 80 degrees Celsius. In this way, the formation of a gas phase can be avoided.
Вышеупомянутые диапазоны температур и давления являются предпочтительными для экстракции табачных вкусоароматических веществ и алкалоидов из табачного материала, в частности, при использовании воды в качестве экстракционной жидкости. The above temperature and pressure ranges are preferred for the extraction of tobacco flavors and alkaloids from tobacco material, particularly when water is used as the extraction liquid.
Предпочтительно температура табачного материала может непрерывно увеличиваться, тогда как табачный материал непрерывно передается на одной из стадий. В частности, нагревательные элементы могут быть предусмотрены вдоль направления передачи табачного материала. В частности, отдельные нагревательные элементы могут быть предусмотрены в разных местах вдоль направления передачи табачного материала. Preferably, the temperature of the tobacco material may be continuously increased while the tobacco material is continuously transferred to one of the stages. In particular, heating elements may be provided along the transfer direction of the tobacco material. In particular, separate heating elements may be provided at different locations along the transfer direction of the tobacco material.
Табачный материал может быть гомогенизирован на первой стадии. С этой целью может быть предусмотрен шнековый конвейер с увеличенным коэффициентом сопротивления.The tobacco material may be homogenized in a first step. For this purpose, a screw conveyor with an increased drag coefficient can be provided.
В предпочтительном варианте осуществления на передачу могут влиять по меньшей мере два последовательных шнековых конвейера, при этом коэффициент сопротивления шнековых конвейеров увеличивается по меньшей мере частично в направлении ниже по ходу потока. Предпочтительно расположенный ниже всего по ходу потока шнековый конвейер имеет наибольший коэффициент сопротивления для экстракции большей части оставшихся табачных вкусоароматических веществ и алкалоидов из табачного материала.In a preferred embodiment, the transmission may be influenced by at least two successive screw conveyors, with the drag coefficient of the screw conveyors increasing at least partially in the downstream direction. Preferably, the downstream screw conveyor has the greatest drag coefficient to extract most of the remaining tobacco flavors and alkaloids from the tobacco material.
Сопротивление потока текучей среды вдоль шнековых конвейеров может быть определено по формуле Дарси-Вейсбаха. Большее сопротивление может приводить к более резкому увеличению давления в табачном материале в соответствующем шнековом конвейере, в частности, для открытого объема для передачи. Большее сопротивление может приводить к большим механическим усилиям, сдавливающим табачный материал, в частности, для открытия структуры и клеток табачного материала, что улучшает экстракцию ингредиентов. В частности, на первом конвейере коэффициент сопротивления Дарси составляет предпочтительно от 0,04 до 0,35 или более предпочтительно от 0,06 до 0,23. На второй стадии коэффициент сопротивления Дарси может составлять приблизительно от 0,04 до 0,35 или более предпочтительно от 0,06 до 0,23. На третьей стадии коэффициент сопротивления Дарси может составлять приблизительно от 0,12 до 0,30 или более предпочтительно от 0,15 до 0,20. The resistance to fluid flow along screw conveyors can be determined using the Darcy-Weisbach formula. Greater resistance may result in a sharper increase in the pressure of the tobacco material in the associated screw conveyor, particularly for the open transfer volume. Greater resistance can result in greater mechanical forces compressing the tobacco material, in particular to open the structure and cells of the tobacco material, which improves the extraction of ingredients. In particular, on the first conveyor, the Darcy resistance coefficient is preferably from 0.04 to 0.35, or more preferably from 0.06 to 0.23. In the second stage, the Darcy drag coefficient may be from about 0.04 to 0.35, or more preferably from 0.06 to 0.23. In the third stage, the Darcy drag coefficient may be from about 0.12 to 0.30, or more preferably from 0.15 to 0.20.
В начале второй стадии может быть введена экстракционная жидкость, и последовательно экстракционная жидкость, содержащая по меньшей мере одно табачное вкусоароматическое вещество или по меньшей мере один алкалоид, или табачные вкусоароматические вещества и алкалоиды, может быть извлечена из табачного материала. Экстракционная жидкость может быть водой или водными растворами с экстракционными средствами, как ранее указано.At the beginning of the second stage, an extraction liquid may be introduced, and sequentially, an extraction liquid containing at least one tobacco flavor or at least one alkaloid, or tobacco flavors and alkaloids, may be extracted from the tobacco material. The extraction liquid may be water or aqueous solutions with extraction agents as previously specified.
В конце последней стадии давление в табачном материале может быть уменьшено, тогда как сдвигающие усилия, прилагаемые к табачному материалу, увеличиваются.At the end of the last stage, the pressure in the tobacco material may be reduced while the shear forces applied to the tobacco material are increased.
В частности, коэффициент сопротивления Дарси увеличивается до более чем 0,12 и более предпочтительно до более чем 0,15. Это служит для извлечения жидких компонентов из твердых табачных компонентов. In particular, the Darcy drag coefficient is increased to greater than 0.12 and more preferably to greater than 0.15. This serves to extract liquid components from solid tobacco components.
В одном варианте осуществления передача табачного материала и экстракционной жидкости осуществляется посредством вращения по меньшей мере одного шнекового конвейера со скоростью менее чем 85 оборотов в минуту, предпочтительно со скоростью менее чем 60 оборотов в минуту. In one embodiment, transfer of the tobacco material and extraction liquid is accomplished by rotating at least one screw conveyor at a speed of less than 85 revolutions per minute, preferably at a speed of less than 60 revolutions per minute.
Предпочтительно от 300 кг до 900 кг табачных компонентов обрабатывается за час. Preferably, from 300 kg to 900 kg of tobacco components are processed per hour.
В предпочтительном варианте осуществления экстракционная жидкость является водой, или с добавлением дополнительных экстракционных средств, или чистой водой.In a preferred embodiment, the extraction liquid is water, either with additional extraction agents added, or pure water.
В одном варианте осуществления повышение температуры можно осуществлять посредством введения горячих воды или пара. С этой целью сопла могут быть предусмотрены вдоль протяженности стадий, в частности, вдоль осевой протяженности шнековых конвейеров. Горячая вода может быть введена с более высокой температурой, чем табачный материал на расположенном выше по ходу потока конце по меньшей мере одного из шнековых конвейеров, предпочтительно на расположенных выше по ходу потока концах всех шнековых конвейеров. Введение только горячей воды, а не пара может способствовать регулированию, чтобы сохранять температуру ниже 100 градусов Цельсия.In one embodiment, the temperature increase can be accomplished by introducing hot water or steam. For this purpose, nozzles can be provided along the length of the stages, in particular along the axial length of the screw conveyors. Hot water may be introduced at a higher temperature than the tobacco material at the upstream end of at least one of the screw conveyors, preferably at the upstream end of all screw conveyors. Injecting only hot water rather than steam can help regulate to keep the temperature below 100 degrees Celsius.
Согласно дополнительному аспекту изобретения предусмотрено использование шнекового конвейера для экстракции по меньшей мере одного табачного вкусоароматического вещества или по меньшей мере одного алкалоида, предпочтительно как табачных вкусоароматических веществ, так и алкалоидов, из табачного материала, в частности, из предварительно обработанного табачного материала. Табачный материал можно непрерывно передавать по последовательным стадиям, при этом на каждой из этих стадий экстракционная жидкость может быть по меньшей мере частично отделена от табачного материала в положении ниже по ходу потока. Шнековый конвейер можно предпочтительно использовать для этого процесса экстракции, поскольку он позволяет устанавливать постоянные условия обработки с точно заданными профилями давления, температуры и коэффициента сопротивления вдоль направления передачи. Следовательно, постоянное качество продукта и высокая эффективность экстракции являются достижимыми. Поскольку шнековый конвейер может работать непрерывно, он обеспечивает высокую продуктивность. According to a further aspect of the invention, a screw conveyor is used for extracting at least one tobacco flavor or at least one alkaloid, preferably both tobacco flavor and alkaloid, from a tobacco material, in particular from a pre-treated tobacco material. The tobacco material may be continuously conveyed through successive stages, wherein in each of these stages the extraction liquid may be at least partially separated from the tobacco material at a downstream position. A screw conveyor may be preferably used for this extraction process because it allows constant processing conditions to be established with precisely defined pressure, temperature and drag coefficient profiles along the transfer direction. Consequently, consistent product quality and high extraction efficiency are achievable. Since the screw conveyor can operate continuously, it provides high productivity.
В частности, устройство, способ и применение согласно изобретению могут быть предусмотрены для табака, который содержит предварительно обработанный табачный материал или состоит из него. Табачный материал может быть предварительно обработан, особенно для экстракции согласно изобретению, или может быть предварительно обработан в процессе изготовления другого табачного продукта. В некоторых вариантах осуществления может быть использован необработанный табачный материал. В частности, предварительная обработка табачного материала может включать по меньшей мере один из этапов смешивания и сбора. Смешивание обеспечивает гомогенизацию табачного материала, что приводит к надлежащему процессу и высокой производительности, которые могут быть оптимизированы для надлежащего табачного материала.In particular, the device, method and use according to the invention can be provided for tobacco which contains or consists of pre-processed tobacco material. The tobacco material may be pre-treated, especially for extraction according to the invention, or may be pre-treated during the manufacture of another tobacco product. In some embodiments, raw tobacco material may be used. In particular, pre-treatment of the tobacco material may include at least one of the steps of mixing and collecting. Blending ensures homogenization of the tobacco material, resulting in a proper process and high productivity that can be optimized for the proper tobacco material.
Для предварительной обработки табачные растения могут быть подвергнуты химической экстракции ингредиентов, в частности, вкусоароматического вещества. Для химической экстракции может быть использован диоксид углерода или азот. Физическая структура растительного материала может быть оставлена по существу неповрежденной посредством поддержания механической нагрузки на минимальном уровне. Табачный материал, получаемый в результате такой предварительной обработки, все еще имеет высокий уровень алкалоидов или табачных вкусоароматических веществ, которые могут быть извлечены посредством устройства или способа согласно изобретению. For pre-treatment, tobacco plants may be subjected to chemical extraction of ingredients, particularly flavoring. Carbon dioxide or nitrogen can be used for chemical extraction. The physical structure of the plant material can be left substantially intact by maintaining mechanical stress at a minimum level. The tobacco material resulting from such pre-treatment still has a high level of alkaloids or tobacco flavors, which can be recovered by the device or method of the invention.
Для предварительной обработки табачный материал может также быть подвергнут покрытию, в частности, смешан с дополнительными вкусоароматическими веществами или другими ингредиентами.For pre-treatment, the tobacco material may also be coated, in particular mixed with additional flavoring agents or other ingredients.
Особенно предпочтительно извлекать табачные вкусоароматические вещества вместе с по меньшей мере одним алкалоидом, таким как никотин, из табачного материала, что обеспечено настоящим изобретением, поскольку продукт устройства, способа и применения согласно изобретению может быть использован при изготовлении жидкости для изделий, генерирующих аэрозоль, таких как электронные сигареты. It is particularly preferred to recover tobacco flavoring agents together with at least one alkaloid, such as nicotine, from a tobacco material, as provided by the present invention, since the product of the device, method and application according to the invention can be used in the manufacture of liquid for aerosol generating products such as e-Sigs.
Шнековые конвейеры предпочтительно имеют длину от 1,2 метра до 2,7 метра.Screw conveyors preferably have a length of 1.2 meters to 2.7 meters.
В частности, диаметр по меньшей мере одного внутреннего вала шнека расположенного ниже по ходу потока шнекового конвейера больше, чем диаметр внутреннего вала по меньшей мере одного шнека расположенного выше по ходу потока шнекового конвейера. Предпочтительно диаметр внутреннего вала по меньшей мере одного шнека каждого расположенного ниже по ходу потока шнекового конвейера больше, чем диаметр внутреннего вала по меньшей мере одного шнека соответственно смежного расположенного выше по ходу потока шнекового конвейера. Предпочтительно диаметр внутреннего вала по меньшей мере одного шнека в первом шнековом конвейере составляет от 0,11 метра до 0,37 метра. Предпочтительно диаметр внутреннего вала по меньшей мере одного шнека во втором шнековом конвейере составляет от 0,16 метра до 0,41 метра. Предпочтительно диаметр внутреннего вала по меньшей мере одного шнека в третьем шнековом конвейере составляет от 0,18 метра до 0,51 метра.In particular, the diameter of at least one inner screw shaft of the downstream screw conveyor is greater than the diameter of the inner shaft of at least one screw of the upstream screw conveyor. Preferably, the diameter of the inner shaft of at least one screw of each downstream screw conveyor is greater than the diameter of the inner shaft of at least one screw of a correspondingly adjacent upstream screw conveyor. Preferably, the diameter of the inner shaft of at least one screw in the first screw conveyor is from 0.11 meters to 0.37 meters. Preferably, the diameter of the inner shaft of at least one screw in the second screw conveyor is from 0.16 meters to 0.41 meters. Preferably, the diameter of the inner shaft of at least one screw in the third screw conveyor is from 0.18 meters to 0.51 meters.
Предпочтительно диаметр шнеков составляет от 0,2 метра до 0,7 метра для всех шнековых конвейеров. Preferably, the diameter of the screws is between 0.2 meters and 0.7 meters for all screw conveyors.
В варианте осуществления наружный диаметр шнеков является постоянным во всех шнековых конвейерах.In an embodiment, the outer diameter of the screws is constant across all screw conveyors.
В частности, скорость вращения по меньшей мере одного шнека расположенного ниже по ходу потока шнекового конвейера является большей, чем скорость вращения по меньшей мере одного шнека расположенного выше по ходу потока шнекового конвейера. Предпочтительно скорость вращения по меньшей мере одного шнека каждого расположенного ниже по ходу потока шнекового конвейера больше, чем скорость вращения по меньшей мере одного шнека соответственно смежного расположенного выше по ходу потока шнекового конвейера. В частности, по меньшей мере один шнек первого шнекового конвейера вращается со скоростью от 15 оборотов в минуту до 85 оборотов в минуту, предпочтительно от 23 оборотов в минуту до 47 оборотов в минуту. В частности, по меньшей мере один шнек второго шнекового конвейера вращается со скоростью от 20 оборотов в минуту до 85 оборотов в минуту, предпочтительно от 23 оборотов в минуту до 55 оборотов в минуту. В частности, по меньшей мере один шнек третьего шнекового конвейера вращается со скоростью от 35 оборотов в минуту до 85 оборотов в минуту, предпочтительно от 23 оборотов в минуту до 60 оборотов в минуту.In particular, the rotation speed of at least one screw of the downstream screw conveyor is greater than the rotation speed of at least one screw of the upstream screw conveyor. Preferably, the rotation speed of at least one screw of each downstream screw conveyor is greater than the rotation speed of at least one screw of a correspondingly adjacent upstream screw conveyor. In particular, at least one screw of the first screw conveyor rotates at a speed of from 15 revolutions per minute to 85 revolutions per minute, preferably from 23 revolutions per minute to 47 revolutions per minute. In particular, at least one screw of the second screw conveyor rotates at a speed of from 20 revolutions per minute to 85 revolutions per minute, preferably from 23 revolutions per minute to 55 revolutions per minute. In particular, at least one screw of the third screw conveyor rotates at a speed of from 35 revolutions per minute to 85 revolutions per minute, preferably from 23 revolutions per minute to 60 revolutions per minute.
Устройство может содержать электронный контроллер, приспособленный для выполнения этапов способа согласно вариантам осуществления способа в соответствии с изобретением. В частности, электронный контроллер может иметь электронику ввода/вывода для связи с различными частями устройства, в частности, приводами и исполнительными элементами, и управления ими, чтобы выполнять соответствующие этапы способа. Приводы и исполнительные элементы могут быть приспособлены для выполнения этапов способа автоматически при получении команды электронного контроллера.The device may comprise an electronic controller adapted to carry out method steps according to embodiments of the method according to the invention. In particular, the electronic controller may have input/output electronics for communicating with and controlling various parts of the device, in particular drives and actuators, in order to carry out the corresponding method steps. The drives and actuators can be adapted to perform the method steps automatically upon receipt of a command from the electronic controller.
Варианты осуществления изобретения будут далее дополнительно описаны со ссылкой на фигуры, на которых:Embodiments of the invention will now be further described with reference to the drawings, in which:
на фиг. 1 показан схематический вид в поперечном разрезе варианта осуществления устройства согласно изобретению.in fig. 1 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of a device according to the invention.
На фиг. 2 показан схематический вид в поперечном разрезе дополнительного варианта осуществления устройства согласно изобретению.In fig. 2 shows a schematic cross-sectional view of a further embodiment of the device according to the invention.
На фиг. 1 и 2 изображены разные варианты осуществления устройства согласно изобретению, при этом их конструкция объяснена вместе с вариантами осуществления способа и применения согласно изобретению.In fig. 1 and 2 show different embodiments of the device according to the invention, their construction being explained together with embodiments of the method and application according to the invention.
В варианте осуществления согласно фиг. 1 устройство содержит первый шнековый конвейер 1 и последующий второй шнековый конвейер 2, по которым табачный материал, содержащий экстракционную жидкость, непрерывно передается. Табачный материал изначально подается на первый шнековый конвейер 1 через впускное отверстие 3 первого шнекового конвейера и передается вдоль направления 100 передачи к выпускному отверстию 4 первого шнекового конвейера. Выпускное отверстие 4 первого шнекового конвейера соединено посредством соединения 5 по текучей среде в виде трубы со впускным отверстием 6 второго шнекового конвейера.In the embodiment according to FIG. 1 device comprises a first screw conveyor 1 and a subsequent second screw conveyor 2, through which the tobacco material containing the extraction liquid is continuously transferred. The tobacco material is initially supplied to the first screw conveyor 1 through the first screw conveyor inlet 3 and is transferred along the
Во втором шнековом конвейере 2 табачный материал передается вдоль направления 100 передачи к выпускному отверстию 7 второго шнекового конвейера. Первый шнековый конвейер 1 содержит первый шнек 8, и второй шнековый конвейер 2 содержит второй шнек 9. Первый шнек 8 и второй шнек 9 приводятся в движение приводом 10, в частности, электродвигателем. Первый шнек 8 и второй шнек 9 могут быть соединены посредством вала 11 или другого механического соединения, такого как зубчатый механизм. Это обеспечивает то, что оба шнека 8 и 9 могут приводиться в действие только одним приводом. Альтернативно, первый шнек 8 и второй шнек 9 могут иметь механически отдельные валы, только синхронизированные электронным управлением их соответствующих приводов. Кроме того, первый шнековый конвейер 1 содержит впускное отверстие 12 для текучей среды. Экстракционная жидкость может быть подана через впускное отверстие 12 для текучей среды и смешана с табачными компонентами, в виде исходного табачного материала, поданными через впускное отверстие 3. Смесь исходного табачного материала и экстракционной жидкости затем передается по первому шнековому конвейеру 1, который обеспечивает первую стадию обработки способа экстракции согласно изобретению. В частности, исходный табачный материал, поданный через впускное отверстие 3 первого шнекового конвейера, может быть табачными листьями или предварительно обработанным табаком, полученным посредством других процессов изготовления. Исходный табачный материал может, в частности, быть сушеным или ферментированным, или сушеным и ферментированным. Исходный табачный материал может быть подан без какой-либо экстракционной жидкости через впускное отверстие 3 первого шнекового конвейера. Исходный табачный материал смешивают с экстракционной жидкостью и затем в первом шнековом конвейере 1 подвергают воздействию постепенно увеличивающихся давления и температуры вместе с предварительной нарезкой или предварительным просеиванием посредством шнека 8 с целью гомогенизации исходного табачного материала и экстракционной жидкости для образования гомогенизированного табачного материала. Таким образом, исходный табачный материал не нужно нарезать перед подачей его в первый шнековый конвейер 1, что обеспечивает ускоренную обработку для всех типов исходного табачного материала от цельных листьев до табачной пыли. In the second screw conveyor 2, the tobacco material is transferred along the
Впускное отверстие 3 первого шнекового конвейера выполнено с наличием эффекта втягивания, так что табачный материал во впускном отверстии 3 автоматически втягивается в первый шнековый конвейер 1. В расположенном ниже по ходу потока конце первой стадии в виде первого шнекового конвейера 1 объем табачного материала может быть увеличен посредством поглощения экстракционной жидкости, и табачный материал может быть по существу гомогенизированным и химически постоянным. В расположенном ниже по ходу потока конце первого шнекового конвейера 1 может быть предусмотрено выпускное отверстие 13 для текучей среды. В частности, сито 14 расположено в выпускном отверстии 13, предпочтительно непосредственно смежно с первым шнеком 8. Это обеспечивает возможность отделения экстракционной жидкости, содержащей извлеченные табачные вкусоароматические вещества и алкалоиды, такие как никотин, от табачного материала.The inlet 3 of the first screw conveyor is configured with a drawing effect so that the tobacco material in the inlet 3 is automatically drawn into the first screw conveyor 1. At the downstream end of the first stage in the form of the first screw conveyor 1, the volume of the tobacco material can be increased by absorption of the extraction liquid, and the tobacco material can be substantially homogenized and chemically constant. An outlet opening 13 for fluid may be provided at the downstream end of the first screw conveyor 1. In particular, the
Таким образом, в конце первой стадии начальная экстракция может быть завершена. В частности, первый шнек 8 содержит внутренний вал 15, чей диаметр увеличивается в направлении 100 передачи. Кроме того, первый шнек 8 содержит спиральную резьбу 16, чей наружный диаметр остается одинаковым вдоль направления 100 передачи. Это означает, что объем для передачи непрерывно уменьшается в направлении передачи, что приводит к увеличению давления в табачном материале во время первой стадии процесса в первом шнековом конвейере 1. Thus, at the end of the first stage, the initial extraction can be completed. In particular, the first screw 8 includes an
Поскольку экстракционная жидкость 12, которая вводится через первое впускное отверстие 12 для текучей среды, может быть нагрета, температура табачного материала также увеличивается на протяжении первой стадии. Дополнительно, нагревательные элементы, которые не изображены на фигурах, могут быть предусмотрены для нагревания табачного материала. Since the
После выхода из первого шнекового конвейера 1 и прохождения соединения 5 по текучей среде табачный материал поступает во второй шнековый конвейер 2 через впускное отверстие 6 второго шнекового конвейера. Второй шнековый конвейер 2 содержит впускное отверстие 17 для текучей среды на его расположенном выше по ходу потока конце, через которое дополнительная экстракционная жидкость может быть введена. Табачный материал передается и поддерживается во втором шнековом конвейере 2 при температуре и давлении, которые выше чем температура и давление в первом шнековом конвейере 1. Второй шнековый конвейер 2 содержит выпускное отверстие 18 для текучей среды, которое проходит по меньшей мере на половину расстояния вдоль направления 100 передачи во втором шнековом конвейере 2. Выпускное отверстие 18 для текучей среды может содержать сито 19, которое расположено непосредственно смежно со вторым шнеком 9. Тогда как табачный материал передается посредством второго шнека 9, экстракционная жидкость извлекается из табачного материала через сито 19 и собирается в выпускном отверстии 18 для текучей среды. Оставшийся табачный материал последовательно извлекается через выпускное отверстие 7 в расположенном ниже по ходу потока конце второго шнекового конвейера 2. After leaving the first screw conveyor 1 and passing the
Диаметр внутреннего вала 20 второго шнека 9 остается постоянным вдоль направления передачи. Спиральные витки резьбы 21 также имеют постоянный наружный диаметр. Постоянный шаг спиральных витков резьбы 21 предусмотрен в расположенной выше по ходу потока половине второго шнека 9. Однако на расположенном ниже по ходу потока конце второго шнека 9 шаг спиральных витков резьбы 21 может становиться больше для уменьшения давления перед выпуском табачного материала через выпускное отверстие 7. Таким образом, вторая стадия позволяет извлекать большое количество алкалоидов и табачных вкусоароматических веществ из табачного материала.The diameter of the
В целом предпочтительным является щадящее начало в начале первой стадии с холодным прессованием и затем увеличением температуры и давления с каждой стадией. Это означает, что извлеченные ингредиенты могут отличаться от друг друга вдоль последовательных выпускных отверстий для текучей среды.In general, a gentle start at the beginning of the first stage with cold pressing and then increasing temperature and pressure with each stage is preferred. This means that the extracted ingredients may differ from each other along successive fluid outlets.
На фиг. 2 показан второй вариант осуществления устройства согласно изобретению. В этом варианте осуществления три шнековых конвейера расположены последовательно в направлении 100 передачи, а именно первый шнековый конвейер 22, второй шнековый конвейер 23 и третий шнековый конвейер 24. Каждый из шнековых конвейеров содержит два параллельно расположенных шнека, а именно шнеки 25, 26 первого шнекового конвейера, шнеки 27, 28 второго шнекового конвейера и шнеки 29, 30 третьего шнекового конвейера. Каждый шнековый конвейер 22, 23, 24 содержит впускное отверстие для текучей среды и выпускное отверстие для текучей среды, в частности, для введения экстракционной жидкости и сбора экстракционной жидкости с табачными вкусоароматическими веществами и алкалоидами, соответственно. Первый шнековый конвейер 22 содержит впускное отверстие 31 для текучей среды и выпускное отверстие 32 для текучей среды, второй шнековый конвейер содержит впускное отверстие 33 для текучей среды и выпускное отверстие 34 для текучей среды, третий шнековый конвейер содержит впускное отверстие 35 для текучей среды и выпускное отверстие 36 для текучей среды. Первый шнековый конвейер 1 содержит впускное отверстие 37 первого шнекового конвейера для исходного табачного материала. Между первым шнековым конвейером 22 и вторым шнековым конвейером 23 предусмотрено соединение 38 по текучей среде для переноса табачного материала из первого шнекового конвейера 22 во второй шнековый конвейер 23. Между вторым шнековым конвейером 23 и третьим шнековым конвейером 24 предусмотрено соединение 39 по текучей среде для переноса табачного материала между вторым шнековым конвейером 23 и третьим шнековым конвейером 24. Предусмотрен привод 40 для приведения в действие шнеков соответствующих шнековых конвейеров 22, 23, 24. В частности, все шнеки 25, 26, 27, 28, 29, 30 смогут быть механически соединены зубчатыми механизмами или валами привода, так что все шнеки могут приводиться в действие только одним приводом 40. In fig. 2 shows a second embodiment of a device according to the invention. In this embodiment, three screw conveyors are arranged in series in the
На первой стадии в виде первого шнекового конвейера 22 табачный материал подвергается воздействию экстракционной жидкости, которая вводится через первое впускное отверстие 31 для текучей среды. Температура и давление табачного материала постепенно увеличиваются на первой стадии. Кроме того, табачный материал гомогенизируется на первой стадии. Экстракционная жидкость с извлеченными табачными вкусоароматическими веществами и алкалоидами может уже быть собрана в выпускном отверстии 32 для текучей среды. In a first stage, in the form of a
На второй стадии в виде второго шнекового конвейера 23 дополнительная экстракционная жидкость, в частности, в виде воды или водяного пара, вводится через впускное отверстие 33 для текучей среды. Таким образом, гомогенизированный табачный материал и экстракционная жидкость передаются через вторую стадию, и экстракционная жидкость отделяется от табачного материала в выпускном отверстии 34 для текучей среды. In a second stage, in the form of a
На второй стадии давление и температура предпочтительно постепенно увеличиваются с целью удержания экстракционной жидкости, в частности, воды, и потенциально экстракционных средств в однородной смеси с твердыми частями табачного материала для обеспечения экстракции. In the second stage, the pressure and temperature are preferably gradually increased to keep the extraction liquid, in particular water, and potentially extraction agents, in a homogeneous mixture with the solid parts of the tobacco material to enable extraction.
Таким образом, экстракционная жидкость будет иметь увеличенное содержание табачных вкусоароматических веществ и алкалоидов в конце второй стадии, когда она собирается в выпускном отверстии 34 для текучей среды. На третьей стадии третий шнековый конвейер 24 может прикладывать еще большее давление к табачному материалу, и может быть введена дополнительная экстракционная жидкость. Таким образом, могут быть извлечены оставшиеся табачные вкусоароматические вещества и алкалоиды. В частности, на третьей стадии давление и температура поддерживаются на высоком уровне или даже увеличиваются на расположенном выше по ходу потока конце. Давление может быть уменьшено на расположенном ниже по ходу потока конце третьего шнекового конвейера 24 посредством изменения шага и конструкции спиральных витков резьбы шнеков 29, 30. На расположенном ниже по ходу потока конце третьего шнекового конвейера 24 сдвигающие усилия в табачном материал могут быть увеличены, что обеспечивает дополнительную экстракцию из табачного материала. Табачный материал затем выпускается из выпускного отверстия 41. Thus, the extraction liquid will have an increased content of tobacco flavors and alkaloids at the end of the second stage when it is collected at the
Экстракционная жидкость, содержащая табачные вкусоароматические вещества и алкалоиды, может быть дополнительно обработана и использована для изделий, генерирующих аэрозоль, например, электронных сигарет. The extraction liquid containing tobacco flavors and alkaloids can be further processed and used for aerosol generating products such as electronic cigarettes.
Таким образом, согласно изобретению возможно обеспечить процесс экстракции, в котором несколько параметров процесса, таких как температура, давление и сопротивление, можно непрерывно изменять вдоль направления передачи. Это обеспечивает непрерывный процесс с характеристиками, которые могут быть оптимизированы для соответствующего обрабатываемого исходного табачного материала. Например, сдвигающие усилия могут быть увеличены на первой стадии при обработке больших листьев или частей листьев табачного материала для разделения этих больших листьев или частей листьев на меньшие части. Давление может быть увеличено при обработке предварительно обработанного табачного материала. Кроме того, этап промывки может быть включен в первую стадию для промывки предварительно обработанного или исходного табачного материала. Кроме того, разные стадии обработки обеспечивают последовательное использование разных экстракционных средств и жидкостей, которые приспособлены к соответствующему табачному материалу, присутствующему на стадиях.Thus, according to the invention, it is possible to provide an extraction process in which several process parameters, such as temperature, pressure and resistance, can be continuously varied along the transfer direction. This provides a continuous process with characteristics that can be optimized for the respective tobacco starting material being processed. For example, shear forces can be increased in the first stage when processing large leaves or leaf parts of the tobacco material to separate the large leaves or leaf parts into smaller parts. Pressure may be increased when processing pre-treated tobacco material. Additionally, a washing step may be included in the first step to wash the pretreated or raw tobacco material. In addition, the different processing steps ensure the sequential use of different extraction agents and liquids that are tailored to the respective tobacco material present in the steps.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19219971.9 | 2019-12-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2820094C1 true RU2820094C1 (en) | 2024-05-28 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0057979A2 (en) * | 1981-01-21 | 1982-08-18 | Fabriques De Tabac Reunies S.A. | Apparatus for extracting soluble constituents from cut plant material |
| WO2004041005A2 (en) * | 2002-11-05 | 2004-05-21 | Souza Cruz S.A. | Improvements relating to the removal of soluble components from tobacco material and apparatus therefor |
| RU2497421C2 (en) * | 2008-10-22 | 2013-11-10 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Джемани) Гмбх | Extractive extrusion of tobacco material |
| CN203379633U (en) * | 2013-07-15 | 2014-01-08 | 南京融点食品科技有限公司 | Dynamic continuous extraction device |
| US10245526B2 (en) * | 2014-09-18 | 2019-04-02 | Bridgestone Corporation | Extractor and related methods |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0057979A2 (en) * | 1981-01-21 | 1982-08-18 | Fabriques De Tabac Reunies S.A. | Apparatus for extracting soluble constituents from cut plant material |
| WO2004041005A2 (en) * | 2002-11-05 | 2004-05-21 | Souza Cruz S.A. | Improvements relating to the removal of soluble components from tobacco material and apparatus therefor |
| RU2497421C2 (en) * | 2008-10-22 | 2013-11-10 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Джемани) Гмбх | Extractive extrusion of tobacco material |
| CN203379633U (en) * | 2013-07-15 | 2014-01-08 | 南京融点食品科技有限公司 | Dynamic continuous extraction device |
| US10245526B2 (en) * | 2014-09-18 | 2019-04-02 | Bridgestone Corporation | Extractor and related methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7303265B2 (en) | Reconstituted tobacco for devices that heat tobacco without burning it | |
| US5360022A (en) | Tobacco processing | |
| JP5830184B2 (en) | Processing method and equipment for improving tobacco raw materials | |
| US7694686B2 (en) | Conditioning process for tobacco and/or snuff compositions | |
| CN104041936B (en) | A kind of extracting method of electronic cigarette Chinese style mixing odor type style tobacco juice | |
| JP2012506244A (en) | Extraction of tobacco material by extrusion | |
| CN108576931B (en) | Raw material formula of flue-cured tobacco flavor cooling and blending section, preparation method thereof and base rod of cigarette without burning during heating | |
| US8839801B2 (en) | Method of manufacturing cigarettes | |
| EP4084632B1 (en) | Extraction apparatus with screw conveyors for tobacco material | |
| EP3764822A1 (en) | Methods for treating tobacco material, apparatus for treating tobacco material, treated tobacco material and uses thereof | |
| RU2820094C1 (en) | Extraction device with screw conveyors for tobacco material | |
| CN102551189A (en) | Technology for treating expanded stems | |
| CN106418660B (en) | Preparation method and application of electronic cigarette liquid | |
| AU2021227449B2 (en) | Methods for treating tobacco material, apparatus for treating tobacco material, treated tobacco material and uses thereof | |
| AT524184B1 (en) | Process for processing small tobacco parts into a non-continuous tobacco material | |
| WO2006029713A1 (en) | Tobacco preparation device with vertical drum | |
| CN1593263A (en) | Tobacco leaf peduncle filament latent flavor processing method and its uses | |
| EP3612042A1 (en) | Apparatus and method for the production of sheet like tobacco material |