WO1996022706A1

WO1996022706A1 - Verfahren zur herstellung eines rauchbaren tabakproduktes

Info

Publication number: WO1996022706A1
Application number: PCT/DE1995/000109
Authority: WO
Inventors: Friedrich Priehs; Dietrich Müller
Original assignee: H.F. & Ph.F. Reemtsma Gmbh & Co.
Priority date: 1995-01-28
Filing date: 1995-01-28
Publication date: 1996-08-01
Also published as: DE59506845D1; US5709229A; EP0744904B1; JPH09511148A; EP0744904A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rauchbaren Tabakproduktes. Zur Entwicklung eines neuartigen rauchbaren Tabakproduktes werden folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen: a) Herstellung einer Mischmasse aus Tabakteilchen, Stärke bzw. einem stärkehaltigen Produkt als Bindemittel und Additiven; b) die Mischmasse wird durch thermische und mechanische Energieeinleitung in einem Extruder verdichtet und plastifiziert; c) dabei wird unter Druck stehender Wasserdampf durch die Mischmasse kanalbildend hindurchgedrückt; d) beim Extruderaustritt wird die plastifizierte, durch die Durchströmkanäle porös gestaltete Mischmasse durch Temperatur- und Druckabfall expandiert bzw. aufgeschäumt, als kontinuierlicher, poröser, zylindrischer Strang verfestigt und in gewünschten Längen abgelängt.

Description

Verfahren zur Herstellung eines rauchbaren Tabakproduktes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rauchbaren Tabakproduktes.

In der DE-33 39 247 Cl ist ein Verfahren zur Herstellung von gekräuselten Faserstücken aus wiederaufbereitetem Tabak offen- bart, bei dem Tabakstaub und/oder Tabakabfälle mit Bindemit¬ teln und ggf. Additiven zu einem plastifizierbaren Gemisch verarbeitet werden. In einem Extruder wird ein zylindrischer Strang aus dem plastifizierten Gemisch zu einem dünnwandigen, sich kontinuierlich erweiternden Hohlkörper umgeformt und in fadenförmige, sich kräuselnde Zwischenprodukte aufgeteilt, die dann in einzelne, gekräuselte Faserstücke zertrennt werden.

Die DE-38 19 534 Cl offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Tabakfolienstücken aus wiederaufbereitetem Tabak. Dabei wird staubförmiger Tabakabfall und/oder Tabakmehl mit Binde¬ mitteln und ggf. Additiven durchgemischt und das so erhaltene Gemisch in einem Extruder plastifziert. Das plastifizierte Gemisch wird über exakt gleichlange Fließwege in eine gerade Zahl von mechanisch/geometrisch identischen zylindrischen Strängen aufgeteilt. Jeweils zwei benachbarte, identische

Stränge werden zu einem Folienband zusammengewalzt, das dann zu den Folienstücken zerschnitten wird. Das Plastifizieren des Gemisches im Extruder erfolgt bei Temperaturen von 90 bis 120 °C und Drücken von 50 bis 100 bar. Die zylindrischen Stränge weisen einen Durchmesser von 2 bis 7 mm auf.

In der DE-40 05 656 AI ist ein Verfahren zur Herstellung einer tabakenthaltenden Folie mit erhöhter Füllkraft beschrieben. Hier wird eine Rohmasse mit einem Tabakanteil von ca. 86 bis 98 Gew.% mit einem Anteil von Feuchthaltemitteln von ca. 1 bis ca. 6 Gew.% und einem Bindemittelanteil von ca. 1 bis ca. 8 Gew.% mit Wasseranteil im Verhältnis von 80:20 bis 60:40 vermischt. Die feuchte Rohmasse wird dann in einem Extruder mit einem Temperaturprofil von ca. 30 °C bis ca. 160 °C bei einem Druck von ca. 10 bis ca. 200 bar extrudiert und durch eine mit einem Austrittspalt versehene Düse hindurchgepreßt, wodurch die Tabak-Folie entsteht. Diese Tabak-Folie wird dann von beiden Seiten stark erhitzt, wodurch sich an der Tabak- Folie weitgehend gasundurchlässige Deckschichten bilden. Durch eine weitere starke Wärmezufuhr wird das in der Tabak-Folie befindliche Wasser zwischen den Deckschichten verdampft, wo¬ durch blasenförmige Hohlräume entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges rauchbares Tabakprodukt bzw. ein Verfahren zu seiner Herstel- lung zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Durchführung folgen¬ der Verfahrensschritte gelöst:

a) Herstellung einer Mischmasse aus Tabakteilchen, Stärke bzw. einem stärkehaltigen Produkt als Bindemittel und Additiven;

b) die Mischmasse wird durch thermische und mechanische Energieeinleitung in einem Extruder verdichtet und plastifiziert;

c) dabei wird unter Druck stehender Wasserdampf durch die Mischmasse kanalbildend hindurchgedrückt;

d) beim Extruderaustritt wird die plastifizierte, durch die Durchströmkanäle porös gestaltete Mischmasse durch Tempe¬ ratur- und Druckabfall expandiert bzw. aufgeschäumt, als kontinuierlicher, poröser, zylindrischer Strang ver- festigt und in gewünschten Längen abgelängt. Die durch Einleitung von Wasserdampf in der Mischmasse erzeug¬ ten Kanäle bleiben im extrudierten Strang in Form longitudina- ler und radialer Kanäle erhalten. Beim Abrauchen dieses Stran¬ ges spielt sich der gleiche Vorgang ab wie bei einem herkömm- lieh hergestellten Tabakstrang mit dem Unterschied, daß die

Verbrennungsluft durch die erstarrten Luftkanäle anstatt durch Zwischenräume im Schnitttabak gesaugt wird. Jedoch ist auch der erfindungsgemäß hergestellte Strang dergestalt luftdurch¬ lässig, daß die Verbrennungsluft beim Abrauchen gleichmäßig durch den Strangquerschnitt und die Stranglänge gesaugt wird, wobei der dabei durch den Strang gegebene Zugwiderstand einen oberen Wert nicht überschreitet.

Als Bindemittel kann native und/oder modifizierte Stärke ver- wendet werden, wobei der Anteil der Bindemittel vorteilhaft bei etwa 15 Gew.% liegt.

Als Additive können Feuchthaltemittel zugemischt werden, wie z. B. Glyzerin, Melassen und/oder andere hygroskopische Stoffe.

Ferner können als Additive Brandverbesserer vorgesehen werden z. B. organische Säuren zur Erzeugung eines Weißbrandes der Asche und/oder Karbonate oder Netzmittel zur Verbesserung der Glimmfähigkeit.

Schließlich können als Additive auch Aromen und/oder Würzen vorgesehen werden wie z. B. Aromapräkursoren, Extrakte und Wasserdampfdestillate aus gereiften Blättern anderer Pflanzen als Tabakpflanzen.

Vorteilhafte Additive sind auch filmbildende Zusatzstoffe auf biologischer Basis. Zur Beschleunigung der Verarbeitung im Extruder kann der Mischmasse Polyvinylalkohol (PVA) oder Poly- vinylacetat (PVAC) zugesetzt werden. Hierdurch ergibt sich eine bessere Aufschäumung mit guter Elastizität/Flexibilität der Mischmasse. Hinsichtlich der bevorzugten Anwendungsarten des PVA kann auf die Beschreibung in der DE-40 08 862 Cl ver¬ wiesen werden.

Erfindungsgemäß können auch Zusatzstoffe aus gengestützter Produktion Verwendung finden.

Zur Erzeugung der für das Abrauchen notwendigen Kanäle wird ein Wasserdampfdruck von 50 - 120 bar, vorzugsweise etwa 80 bar gewählt.

Die für die Miεchmasse verwendeten Tabakteilchen lassen sich durch Zerkleinerung ausgereifter Tabakblätter herstellen, kön¬ nen aber auch Abfälle aus der herkömmlichen Tabakverarbeitung sein. Dabei werden Tabakteilchen vorzugsweise in einer Sieb- große von etwa 3 bis 5 mm verwendet.

Der handelsüblich verpackte ausgereifte Tabak hat eine lang¬ wierige biochemische Entwicklung durchgemacht: Schon vor der Blatternte tritt noch auf dem Acker ein Abbau im Tabak ein, der nach der Ernte mit zunehmender Vergilbung, Trocknung und Fermentation fortgesetzt wird. Der Chemismus der Reifung ist wesentlich von einem möglichst langsamen Wasserverlust abhän¬ gig. Die anfänglich im vitalen Zustand relativ hohen Konzen¬ trationen von Stärke und Eiweiß werden bei noch hohem Wasser- gehalt bis etwa 80 Gew.% hydrolisiert und in lösliche Zucker und StickstoffVerbindungen überführt. Bei einem Wassergehalt < 80 % werden die diese Vorgänge auslösenden Fermente inaktiv; es tritt der sogenannte Blatt-Tod ein. Um die Reifung voll zur Wirkung kommen zu lassen, ist es daher erwünscht, die Trock- nung innerhalb von 100 Stunden auszuführen; während dieser Zeit wird die Temperatur von 32 °C auf 80 °C herauf und die relative Luftfeuchtigkeit von 80 % auf 10 % bei zunehmender Erhöhung der Belüftung heruntergefahren.

Da derartige Bedingungen bei Belassung der Tabakblätter in natürlichem Klima nur sehr selten verläßlich erreichbar sind, ist eine derartige Behandlung in der Regel nur in gesteuerter Umgebung möglich. Es ist ferner plausibel, daß die Wirksamkeit der künstlich angestrebten optimalen Reifungsbedingungen um so größer wird, je kleiner und feindisperser Oberfläche und Volu¬ men der zu behandelnden Blattsubstanz sind.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, zur Herstellung der Tabakteilchen für die vor¬ stehend beschriebene Mischmasse noch nicht ausgereifte Tabak¬ blätter zu verwenden und zu zerkleinern, um dann die Reifung des Tabaks im extrudierten Strang, also im fast fertigen Pro¬ dukt durchzuführen. Hierfür werden die erfindungsgemäß herge¬ stellten Strangabschnitte in belüfteter, klimagesteuerter Um¬ gebung konditioniert, also in luftdurchlässigen Behältern in klimagesteuerten Kammern aufbewahrt. Dabei erfolgt die Kondi- tionierung bis zu einer Endfeuchte im Strang von etwa 10 bis 13 % bei etwa 50 °C. In diesem Zustand findet dann die Über¬ führung in die letzte Fertigungsstufe statt:

Das sogenannte "aging" besteht in einer Lagerung der Strang- abschnitte über einen Zeitraum von etwa 0,5 bis 2 Jahren bei 20 °C und 60 bis 75 %iger Luftfeuchtigkeit. Danach findet die Endverpackung statt.

Ein Vorteil bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren liegt ein- mal darin, daß die Wasserdampfbehandlung die Tabakreifung we¬ sentlich beeinflussen kann. Zum anderen aber kann der noch relativ hohe native Stärkegehalt im Aufbereitungsverfahren ausgenutzt werden. Schließlich eröffnet dieses Verfahren die Möglichkeit, ganze Pflanzen und nicht nur deren Blätter bei einem nur mittleren Reifegrad zu ernten, zu zerkleinern und dann dem erfindungsgemäßen Prozeß zu unterwerfen. Dabei kann auch der relativ höhere Wasservorrat der Ganzpflanze in Form der Quellungswässer vorteilhaft genutzt werden.

Mit dem neuen Verfahren läßt sich die Herstellung völlig neu¬ artiger Zigaretten praktisch vollständig mechanisieren von der Tabakpflanze bis zum Endprodukt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines rauchbaren Tabakproduktes unter Durchführung folgender Verfahrensschritte:

a) Herstellung einer Mischmasse aus Tabakteilchen, Stärke bzw. einem stärkehaltigen Produkt als Binde¬ mittel und Additiven;

d) beim Extruderaustritt wird die plastifizierte, durch die Durchströmkanäle porös gestaltete Mischmasse durch Temperatur- und Druckabfall expandiert bzw. aufgeschäumt, als kontinuierlicher, poröser, zylin¬ drischer Strang verfestigt und in gewünschten Längen abgelängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel native und/oder modifizierte Stärke ver¬ wendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bindemittel mit einem Anteil von etwa 15 Gew.% ver¬ wendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß Tabakteilchen in einer Siebgröße von etwa 3 bis 5 mm verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß als Additive Feuchthaltemittel zugemischt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß als Additive Brandverbesserer zugemischt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß als Additive Aromen und/oder Würzen zugemischt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß als Additive filmbildende Zu¬ satzstoffe auf biologischer Basis zugemischt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß zur Beschleunigung der Verar¬ beitung im Extruder der Mischmasse Polyvinylalkohol (PVA) oder Polyvinylacetat (PVAC) zugesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß als Additive Zusatzstoffe aus gengestützter Produktion verwendet werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Wasserdampfdruck 50 - 120 bar, vorzugsweise etwa 80 bar beträgt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die für die Mischmasse verwen¬ deten Tabakteilchen durch Zerkleinerung ausgereifter Ta- bakblätter hergestellt und/oder aus der herkömmlichen Tabakverarbeitung stammende Abfälle sind.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zur Herstellung der Tabakteilchen noch nicht ausgereifte Tabakblätter zerkleinert werden, und daß die Reifung des Tabaks in dem extrudierten Strang durchgeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Strangabschnitte zur Tabakreifung in belüfteter, klimage¬ steuerter Umgebung konditioniert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionierung bis zu einer Endfeuchte im Strang von 10 bis 13 % bei etwa 50 °C erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Strangabschnitte nach ihrer Konditio¬ nierung 0,5 bis 2 Jahre bei etwa 20 °C und 60 bis 75 %iger Luftfeuchtigkeit gelagert werden.