Снижение уровня смолы и никотина в дыме сигарет путем использования расширенной табачной жилки

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Снижение уровня смолы и никотина в дыме сигарет

путем использования расширенной табачной жилки

А.О.Осипян, И.И.Татарченко, О.И.Квасенков

Кубанский государственный технологический университет

При производстве сигарет добавление расширенной табачной жилки в мешку осуществляют в следующих целях: для существенного снижения уровня смолы и никотина в сигаретах; уменьшения содержания листового табака в сигаретной смеси, что удешевляет производство сигарет (табачная жилка значительно дешевле листового табака); снижения массы сигареты за счет высоких объемно-упругих свойств табачной жилки по сравнению с резаным табаком; улучшения вкусовых характеристик сигарет благодаря высоким вкусовым качествам табачной жилки.

В процессе переработки табачной жилки не используют химические продукты, а сам технологический процесс не токсичен и не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду.

Табачная жилка - нейтральный по вкусу наполнитель, поэтому служит отличной добавкой для большинства типов сигарет.

Рассмотрим способы получения расширенной жилки по различным технологиям.

Технология ESS. Способ получения расширенной резаной жилки с использованием двуокиси углекислого газа предполагает проведение следующих операций.

Табачную жилку, увлажненную до 20 %, разгружают из силоса на транспортер, имеющий взвешивающее устройство и дозатор, ведущий в систему пропитывателей (сосудов высокого давления). После герметизации про-питывателя в него поступает двуокись углекислого газа, и давление в сосуде поднимается. После того как клетки табачной жилки пропитаются двуокисью углерода, излишки СО2 спускаются для повторного использования.

При снижении в сосуде давления до атмосферного жидкая двуокись углерода затвердевает, образуя сухой лед. Охлажденная жилка поступает в расширительную башню, куда подается производственный газ, нагретый до 300 °С. Под действием высокой температуры двуокись углерода превращается из твердого состояния в газообразное, увеличиваясь при этом в объе-

ме в 550 раз, значительно расширяя при этом клетки табачной жилки.

Полученная расширенная жилка почти в 2 раза превышает объем исходного продукта, обладая высокими заполняющими свойствами.

Использование такой расширенной жилки позволяет снизить содержание смолы и никотина в дыме сигарет.

Технология INCOM. Способ получения расширенной резаной жилки с использованием газового азота включает следующие стадии: импрегнирова-ние (пропитку) табачной жилки под давлением газообразным азотом; управляемую декомпрессию с целью получения низких температур табачной жилки и газа; термическую обработку паром и высушивание табачной жилки до технологически необходимой влажности.

Азот - идеальная среда для импрег-нирования под давлением. Он не имеет запаха, инертен, не ядовит, получение его просто и дешево. Азот остается в газовом состоянии во время всех ступеней обработки.

Исходным материалом служит резаная жилка нормальной влажности. Объем загрузки регулируется автоматически. Импрегнирование азотом происходит в герметически закрытых емкостях под высоким давлением (до 760 бар). В результате регулируемой ступенчатой декомпрессии табачная жилка поступает в сборный резервуар низкого давления охлажденной до температуры -50 °С.

Под действием последующей интенсивной обработки охлажденной табачной жилки паром в туннельной установке находящийся в клетках табачной жилки азот быстро нагревается до температуры +90 °С и раздувает клеточную структуру жилки. При этом влажность жилки повышается до 26 %. После обработки паром влажность табачной жилки снижается до необходимого уровня в сушильных барабанах обычного типа.

Полученная в результате завершения технологического цикла расширенная жилка обладает всеми необходимыми качествами для снижения выхода смолы и никотина в дыме сигарет.

Технология HDT. Технологический процесс НРТ предусматривает производство жилки табачной расширенной 100 % «Вирджиния» (влажность -13 %, объемные свойства - 5,9 см3/г). При этом используются инновационные технологии и разработки немецкой фирмы НАиКП.

По этой технологии производится расширенная соусированная и ароматизированная табачная жилка. В результате предварительного насыщения жилки специальными натуральными умягчителями и соусами производится расширенная жилка с минимальным привкусом целлюлозы.

Технология минимизации привкуса целлюлозы позволяет использовать расширенную жилку в количестве, превышающем 30 %, без изменения вкусовых характеристик сигарет, что означает свыше 75 пачек «легких» сигарет из 1 кг табачной мешки. По желанию заказчика жилка поставляется с заданным вкусом, ароматом и влажностью.

Оригинальная технология фирмы НАиКП не предусматривает использования каких-либо газов и жидкостей, кроме пара и очищенной воды. Оперативный лабораторный контроль осуществляется постоянно на оборудовании фирмы BORGWALDT (Германия).

Высокая заполняющая способность расширенной жилки (650-750 см3/г) позволяет значительно снижать содержание смол и никотина в дыме сигарет, в производственной мешке которой она будет использована.

Технология CRES. Технологический процесс CRES превращает непригодную для дальнейшего использования целую длинную жилку табаков сортов «Берлей» и «Вирджиния» в резаную и расширенную жилку, пригодную для добавления в табачную мешку при производстве сигарет.

Подготовка сырья. Из автоматического подающего устройства жилка подается в классификатор и далее в воздушный сепаратор (уловитель инородных включений, таких как мелкие камни и металлические предметы). Воздушный сепаратор - устройство с открытой (не замкнутой) подачей воздуха. Использованный воздух отводится в систему вытяжной вентиляции.

Из воздушного сепаратора жилка выгружается через воздушный затвор на поверхность виброконвейера (вибросита), который оборудован пластинами с отверстиями заданной величины для отделения длинной жилки от короткой. Короткая жилка табачного листа является непригодной для переработки в описываемом технологическом процессе.

Увлажнение сырья. С виброконвейера сырье следует через дозирующее

ENGINEERING AND TECHNOLOGY

устройство, а затем по конвейеру попадает в увлажнитель. В специальном устройстве измеряется объем поданного сырья для определения необходимого количества воды и водяного пара.

В увлажнителе сырья жилка обрабатывается горячей водой и перегретым паром до создания 35 ± 10 % влажности при 65...85 'С. Это интенсивное увлажнение помимо придания сырью эластичности, необходимой при резке, сводит к минимуму образование табачной пыли в описываемом технологическом процессе. При необходимости осуществляется промывка увлажнителя водой. Цикл промывки длится 2 мин и производится один раз в сутки. Вода перед сбросом в канализацию подвергается фильтрации для удаления частиц табака.

Увлажненная жилка подается конвейером в два силоса, где выдерживается в течение 1,5-2 ч для равномерного проникновения влаги внутрь структуры жилки. Проникновение влаги необходимо для обеспечения однородности увлажнения жилки, что является важным условием обеспечения качества готовой продукции. Силосы загружаются и разгружаются попеременно. При выгрузке из силоса происходит перемешивание различных компонентов, что обеспечивает равномерность мешки.

Расплющивание и резка жилки. Из силоса жилка виброконвейерами подается на два катка для ее расплющивания. Катки расплющивают жилку до толщины 0,4-1,0 мм. Расплющивание жилки облегчает ее последующую резку, повышает производительность и улучшает качество готовой продукции.

Далее жилка виброконвейерами передается к трем резакам, предварительно проходя через детекторы металла. Автоматическое дозирующее устройство направляет поток сырья в зависимости от загрузки резаков. Одновременно функционируют два резака; третий - резервный - находится в режиме ожидания, очищается и проходит техническое обслуживание. В резаках жилка режется с шагом 0,100,20 мм.

Экспандирование жилки. После резаков жилка направляется по виброконвейеру в бункер-накопитель для создания оперативного запаса, а затем в дозирующее устройство. Далее жилка выгружается на взвешивающий конвейер, обеспечивающий равномерную подачу жилки.

Затем резаная жилка проходит через вращающийся цилиндрический увлажнитель-кондиционер с подъемными лопастями. При необходимости жилка дополнительно орошается водой, распыляемой с помощью сжатого воздуха для компенсации потерь влаги

в процессе резки. На выходе из увлажняющего цилиндра жилка имеет влажность 30-40 %.

Из цилиндра-увлажнителя резаная жилка подается виброконвейером через воздушный затвор в устройство для «взрыва» БТБ, где пар высокого давления проталкивает жилку через канал переменного сечения (труба Вентури). «Взрыв» табачной жилки достигается в устройстве путем контакта жилки с перегретым паром высокого давления (6-9 атм).

Данная операция вызывает разрыхление частиц жилки, растягивает стенки клеток табачной жилки и частично «взрывает» их. Степень расширения клеток составляет 35-65 % от объема исходной клеточной структуры сырья. Применение пара высокого давления и повышенной температуры дополнительно увеличивает влажность жилки на 1-2 %.

Из устройства «взрыва» жилка попадает в сушильную колонну для снижения содержания влаги с 35-45 % до 1115 %. Сушка жилки происходит с помощью горячей газовоздушной смеси, которая подается газовой горелкой закрытого типа в основание сушильной колонны, где смешивается с подаваемой влажной жилкой. В верхней части колонны высушенная жилка отделяется от паровоздушной смеси в сепараторе.

Сепарирование. Из сушильной камеры жилка подается конвейером в воздушный сепаратор (классификатор), в котором происходит отделение некондиционных тяжелых частиц и мелкой фракции (пыли) от качественного продукта. Тяжелые частицы жилки подвергаются вторичной переработке. Пыль удаляется вытяжной вентиляцией в пылесборник. Некондиционные фракции составляют 2-4 % готовой продукции.

После сепаратора готовый продукт поступает в силос на отлежку в течение 1,5-2 ч для остывания и усреднения физических параметров.

Контроль качества продукции. Предусматривается входной и технологический контроль по всему производственному циклу изготовления и приемки готовой продукции. Рассмотренный технологический процесс позволяет получить высококачественную расширенную табачную жилку, использование которой при производстве сигарет позволяет решить проблему снижения уровня смол и никотина в табачном дыме.

ЛИТЕРАТУРА

Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. - М.: Академия, 2004. 384 с.

новый НАТУРАЛЬНЫЙ ПОДСЛАСТИТЕЛЬ НА ОСНОВЕ

ЭКСТРАКТА СТЕВИИ

ЧИСТЫЙ СЛАДКИМ ВКУС БЕЗ ГОРЕЧИ КОЭФФИЦИЕНТ СЛАДОСТИ 180 ЕД. SES

ВЫСОКАЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ДЕШЕВЛЕ САХАРА 6 2,7 РАЗА

ПРОДУКТ ^ 21 ВЕКА

ПРОДУКТЫ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

ПРОДУКТЫ ДИАБЕТИЧЕСКОГО И ДИЕТИЧЕСКОГО

НАЗНАЧЕНИЯ

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ ПРОДУКТЫ ПОНИЖЕННОЙ КАЛОРИЙНОСТИ

БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ. СЛАБОАЛКОГОЛЬНЫЕ. АЛКОГОЛЬНЫЕ НАПИТКИ СОКИ. НЕКТАРЫ, КОМПОТЫ

ДЖЕМЫ. КОНФИТЮРЫ. ПОВИДЛО. НАЧИНКИ. ПОДВАРКИ ФРУКТОВЫЕ И ОВОЩНЫЕ КОНСЕРВЫ ПРОДУКТЫ БЫСТРОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ. ПИЩЕВЫЕ КОНЦЕНТРАТЫ

МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ И КОНДИТЕРСКИЕ ИЗДЕЛИЯ СОУСЫ, КЕТЧУПЫ. САЛАТНЫЕ ЗАПРАВКИ ФАРМПРЕПАРАТЫ И КОСМЕТИКА

ЛЕГКО РАСТВОРЯЕТСЯ В ПРОДУКТАХ НА ВОДНОЙ И СПИРТОВОЙ ОСНОВЕ

ИМЕЕТ ВЫСОКУЮ СТАБИЛЬНОСТЬ В КИСЛОТНЫХ И ВАЛЕНТНЫХ РАСТВОРАХ [рН 3-9)

ВЫДЕРЖИВАЕТ ТЕМПЕРАТУРУ Ы98 °С

УСИЛИВАЕТ ВКУС ЯГОД. ФРУКТОВ. ЧАЯ. КОФЕ

СТОК ХРАНЕНИЯ НЕ МЕНЕЕ 5 ЛЕТ ^^

^РМОНИИ С ПРИР0<^

Biotechnology Sdn Bh{j

ООО "СТЕВИАН"

Россия, 117393

Г. Москва

ул. Ак. Пилюгина

26. корп. 2. оф. 260

тел.: 4 7 (095) 935-500Q/20/30

факс; +7 (095) 935-3400

o-mail: slevian@.co.ru

hltprft www.slevian.nj

РЕКОМЕНДОВАН ГУ НИИ ПИТАНИЯ РАМН

ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫ И И БЕЗОПАСНЫЙ ПРОДУКТ