(57)【要約】【課題】ＩＮＣＯＭ法において、最適充填容量を持つ均一な製品品質が達成されるように熱による後処理を行う。【解決手段】約３０重量％までの初期水分を持つタバコ材料を窒素および／またはアルゴンからなる処理ガスで５０〜１、０００バールの圧力で連続的または段階的に圧縮し、次に連続的または段階的に減圧することにより処理し、前記圧縮および減圧工程は１台のオートクレーブ中、またはカスケード様に順を追って数台のオートクレーブ中で行われ、次に、排出されたタバコ材料を熱で後処理することにより、細断されたタバコ葉または葉脈のようなタバコの充填容量向上方法であって、熱による後処理は、永久気体と過熱水蒸気との混合物から成る流動性熱伝達媒体であって、永久気体の割合が一定に１０〜６０容量％の範囲内の数値に維持される流動性熱伝達媒体により行われることを特徴とする方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
約３０重量％までの初期水分を持つタバコ材料を窒素および／またはアルゴンからなる処理ガスで５０〜１、０００バールの圧力で連続的または段階的に圧縮し、次に連続的または段階的に減圧することにより処理し、前記圧縮および減圧工程は１台のオートクレーブ中で、もしくはカスケード様に順を追って数台のオートクレーブ中で行われ、次に、排出されたタバコ材料を熱で後処理することにより、細断されたタバコ葉または葉脈のようなタバコの充填容量向上方法であって、
熱による後処理は、永久気体と過熱水蒸気との混合物から成る流動性熱伝達媒体であって、永久気体の割合が一定に１０〜６０容量％の範囲内の数値に維持される流動性熱伝達媒体により行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
本質的に空気が永久気体として用いられ、空気の割合は酸素含量の測定により制御されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
流動性熱伝達媒体の空気の割合は２０〜５０容量％であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
流動性熱伝達媒体の空気の割合は２０〜４０容量％であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
熱伝達媒体の温度は１２０〜３００℃であることを特徴とする請求項１乃至４記載の方法。
【請求項６】
加圧処理タバコのタバコ水分は熱による後処理の前では８〜２５重量％であることを特徴とする請求項１乃至５記載の方法。
【請求項７】
熱による後処理の後はタバコ水分が８〜１５重量％であることを特徴とする請求項１乃至６記載の方法。
【請求項８】
熱による後処理中、流れ乾燥の原理にしたがい閉鎖系で熱水蒸気が供給される際、永久気体は加熱処理されたタバコの排出域において熱水蒸気送りの下流で送り込まれ、次に閉鎖サイクルでより多くの水蒸気とともに循環され、この間、膨張されたタバコの冷却と排出の後、永久気体の割合が一定であるよう制御されることを特徴とする請求項１乃至７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メインクレイムの前文に係るタバコの充填容量向上方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タバコの充填容量を向上する上で、例えばＤＥ３１１９３３０Ａ１、ＤＥ３４１４６２５Ｃ２、およびＤＥ３９３５７７４Ｃ２によるＩＮＣＯＭ膨潤法は成功を収めている。これらの方法においては、約３０重量％までの初期水分を持つ、例えば細断されたタバコ葉または葉脈の形態をしたタバコを窒素および／またはアルゴンからなる処理ガスで５０〜１、０００バールの圧力で連続的または段階的に圧縮し、その後連続的または段階的に減圧する。この圧縮および減圧工程は１台のオートクレーブ中で、もしくはカスケード式の数台のオートクレーブ中で行われる。次に、排出されたタバコ材料は熱で後処理することにより、タバコは膨潤し、タバコの充填容量は増加する。
【０００３】
これらのＩＮＣＯＭ法は、二酸化炭素、アンモニアまたは揮発性有機化合物によるタバコの加圧処理法に比べ有利であることが証明されている。後者の方法では、タバコ材料からの芳香成分またはニコチンの好ましくない溶出を受け入れなければならないか、またはタバコ材料中の気体の残渣が風味を損なうか、または二酸化炭素を用いると、減圧後に生成するドライアイスの除去が最終的には過度にエネルギーを消耗するからである。
【０００４】
上記のＩＮＣＯＭ法について、ＤＥ３１１９３３０は、オートクレーブ内で０〜５０℃の作業温度を主として用いた、このような膨張法を記載している。この方法では、充填容量または膨潤度を増加するために、１５重量％までの水分を含有したタバコ材料を使用し、水蒸気で後処理を行った。さらに、ＤＥ３４１４６２５Ｃ２とＤＥ３９３５７７４Ｃ２はカスケード法を開示しており、これらの方法によれば、反応器装填前の処理ガスの冷却、オートクレーブの冷却、または過冷却および液化された処理ガスの使用により、タバコ含浸中に低い作業温度が得られている。
【０００５】
これら既知の方法では、熱による後処理は０．５〜１０ｋｇ（ｍ３の密度の水蒸気、好ましくは飽和水蒸気で、または４４０℃までの熱気で行われる。
【０００６】
約３０バールの圧力の二酸化炭素でタバコを処理する方法はＥＰ４８４８９９Ｂ１から知られているが、この方法によると、熱による後処理は、タバコを２００〜３５０℃の流動媒体中で加熱した後にタバコを高温水蒸気の中に送り込むか、または５０〜９５容量％の水蒸気を含有する気体の中に送り込むことにより行われ、タバコの送り地点から下流のより低い温度の水または水蒸気が上記の流動媒体の温度を低下させるのに用いられる。熱伝達性の流動媒体により約２〜３重量％の水分にまで乾燥されたタバコは、次に通常の水分に再設定される。減圧後に二酸化炭素でタバコを加圧処理するとドライアイスが生成されるので、ドライアイスの高い蒸発エンタルピーにかかわらず熱によるタバコの後処理のためタバコを急速に加熱しなければならない。これは、タバコにとり著しい熱応力および／または機械的応力となる。
【０００７】
【発明が解決しようする課題】
本発明の基礎となっているＩＮＣＯＭ法の場合、窒素および／またはアルゴンで処理されたタバコは、ＣＯ２で処理されたタバコに比べ、吸収された気体の脱着、それに関連するタバコの膨潤に要するエネルギーがはるかに低い。したがって、ＩＮＣＯＭ法の場合、ＣＯ２法と対照的に風味に及ぼす悪影響が起こらない。さらに、窒素および／またはアルゴンで処理されたタバコの熱による後処理の場合、熱は冷却したタバコに水蒸気が凝縮することにより伝達され、さらに熱による後処理を続けると、膨張したタバコの望ましい水分含量が乾燥により達成される。
【０００８】
それにもかかわらず、ＩＮＣＯＭ法では、タバコを過度に加湿したり過熱する危険があり、その結果、膨張したセル構造の崩壊により充填容量の損失が起こることがある。
【０００９】
本発明の目的は、ＩＮＣＯＭ法において窒素および／またはアルゴンで処理されたタバコを熱で後処理する際、最適充填容量を持つ均一な製品品質が達成されるように熱による後処理を行うことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
したがって、この目的を達成するため、メインクレイムの前文にしたがう方法が提示されるが、この方法は、永久気体と過熱水蒸気との混合物から成る流動性熱伝達媒体であって、永久気体の割合が１０〜６０容量％の範囲内の数値に一定に維持される流動性熱伝達媒体で熱による後処理が行われることを特徴とする。
【００１１】
永久気体とは、本文中では、乾燥時に水蒸気とともに使用できる空気等の気体であって、窒素および／またはアルゴン、その他の不活性気体と混合してもよい気体を意味する。
【００１２】
驚くべきことに、過熱水蒸気との混合物中の永久気体の割合は、所定の作業条件下で、特に流れ乾燥法において、最適の充填容量値を達成するのに不可欠のパラメータであることが明らかになっている。
好ましくは、空気が永久気体として本質的に用いられ、空気の割合は酸素含量の測定により間接的に制御される。流動性熱伝達媒体中の空気の割合は好ましくは２０〜５０容量％、特に２５〜４０容量％である。
【００１３】
好ましくは、熱伝達媒体の温度は１２０〜３００℃であり、加圧処理タバコのタバコ水分は熱による後処理の前では８〜２５重量％とする。さらに、熱による後処理の後はタバコ水分が８〜１５重量％であると好都合である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る方法の特に好適な実施態様によれば、熱による後処理において、流れ乾燥の既知の原理にしたがい閉鎖系で熱水蒸気が供給され、永久気体は加熱処理されたタバコの排出域において熱水蒸気送りの下流で送り込まれ、次により多くの水蒸気とともに閉鎖サイクルで循環され、膨張されたタバコの冷却と排出の後、永久気体の割合を一定に制御するように操作が行われる。特に、これによりタバコ温度の速やかな低下と充填容量の固定が達成される。
【００１５】
以下、図１に再現した模式図を参照して、慣用の流れ乾燥機を用いた好適な方法を説明する。この方法においては、空気を永久気体として用い、その割合を酸素測定を介して間接に決定した。
【００１６】
サイクルで導いた熱伝達媒体と周囲との局部的圧力差により、外気が導入口（１）と排出口（２）の領域に吸入され、蒸気が蒸気フラップ（３）を介して排出される。過熱水蒸気の送り込みは水蒸気弁（４）を介して行われる。熱伝達媒体の酸素含量はプローブ（５）で測定した。蒸気フラップ（３）だけでなく水蒸気弁（４）の制御により目的の酸素含量、したがって過熱水蒸気に対する永久気体の一定の比率、を確立できる。
【００１７】
以下の実施態様について、充填容量と熱伝達媒体中の永久気体の割合との関係を証明する。最適の充填容量を達成するのに個々の場合で必要な永久気体の割合は、用いられたタバコ材料の種類と水分、さらに装置の境界条件に依存する。
【００１８】
実施例
図１に示したようなＩＮＣＯＭ法による流れ乾燥機で処理されたタバコを以下のように熱で後処理した。導入したタバコの質量流量は１，２５０ｋｇ／時であり、過熱水蒸気と空気からなる熱伝達性循環媒体の体積流量は７，３１５ｍ３／時であった。酸素含量の測定を介して推定できる水蒸気と永久気体との割合は変化した。この際、永久気体の割合６．５または３７または７５容量％に応じた酸素含量の目盛り１．３、７．５および１５容量％にしたがって加熱器の性能を一定に維持し、タバコの導入前に測定した初期温度をそれに関連して逆に１８５〜１６５℃の範囲内で変化させる。
【００１９】
排出され状態調整されたタバコの充填容量は、Ｂｏｒｇｗａｌｄｔの密度計を用い、公称水分１２重量％、公称温度２２℃でｍｌ／ｇに換算した比体積から決定した。相対的充填容量向上率は、永久気体を用いない基礎実験と、水蒸気と永久気体からなる熱伝達媒体を用いた膨張試料のデータから以下のように算出した：
（％  ＝  （ＦＥ−ＦＢ）（１００％／ＦＢ
（ＦＢ  ＝  充填容量、基礎実験、永久気体を用いない水蒸気、ＦＥ  ＝  充填容量、膨張、永久気体を用いた水蒸気）
【００２０】
線図は膨張タバコの充填容量と熱伝達媒体中の酸素含量のプロセス変量との関係、およびこのプロセス変量の助けをかりて最適な作業条件を設定することができる可能性を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
酸素及び／又はアルゴンを含浸させたタバコの熱処理方法を概念的に示す説明図である。
【図２】
流れ乾燥機におけるＩＮＣＯＭ法熱処理タバコの相対的充填容量と加熱媒体の酸素含有量との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１        導入口
２        排出口
３        蒸気フラップ
４        水蒸気
５        プローブ
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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