专利名称：一种处理烟草的方法
技术领域：
本发明涉及一种处理烟草的方法。更具体地说，它涉及一种膨胀烟草以增大其填充容量的方法。
烟叶在收获后经历熟化过程。由于在熟化过程中遭受的失水，导致叶子遭受不同程度的皱缩。在烟草工业中，雪茄或卷烟生产处理熟化烟草的传统作法是通过增大其填充容量从而恢复皱缩。通常认为，通过用本方法处理烟草，熟化的烟草的细胞结构膨胀到类似于熟化前在叶子中发现的状态。
增大烟草的填充容量存在许多方法。这些方法广泛应用于工业，用以获得产品在熟化后的复原。本发明是以下述发现为基础的填充剂的膨胀水平类似于并且有时优于通过传统应用的膨胀方法所获得的膨胀水平，因而通过在一种小心控制的方法中应用蒸气状态的异戊烷作为膨胀介质，能够实现复原。
因此，本发明提供了一种处理烟草的方法，它包括一系列的步骤(1)在一个室中将烟草置于不高于70毫巴(7千帕)的减压下；(2)用70℃～90℃范围内的温度的异戊烷蒸气浸渍烟草的细胞结构，并且保持烟草与异戊烷蒸气在至少4巴(400千帕)的压力下接触长达30分钟，以使烟草结构浸渍；(3)通过抽空室，将过量的异戊烷蒸气从浸渍的烟草中去除，压力变化绝热地产生；(4)将浸渍的烟草与水蒸气接触，以膨胀烟草；及(5)将膨胀的烟草进行真空再调整(re-ordering)。
按照本发明的方法进行处理的烟草一般是熟化烟叶的碎片的形式，碎片通过捶击、抽打或切开完整的熟化烟叶而获得。烟草也可以呈由整叶切割得到的条状或可以是切细的烟叶。将要被处理的烟草被排列在位于处理室中的筐中。
按照本发明，熟化烟草被置于不高于70毫巴(7千帕)的减压下。经过此处理，处理室中的空气和存留在烟叶碎片之间或细胞结构内的空气被去除，否则它们将干扰后续的异戊烷蒸气对细胞结构的浸渍。应用高于70毫巴的减压不能充分去除吸留在烟草中的空气，因此，后续的异戊烷蒸气对烟草细胞结构的浸渍受到破坏。优选地，室中的压力降至70毫巴(7千帕)以下并尽可能地将压力降低。当然这取决于所应用的抽空和回收系统的性能。我们发现40～70毫巴(4～7千帕)范围内的压力在本方法中连续可得，并且给出了很好的结果。
然后将异戊烷蒸气注入处理室中。本发明中重要的是液态异戊烷不允许进入处理室。因此，贮存在处理室外的液态异戊烷在它进入处理室并与烟草接触前必须完全汽化。因为异戊烷是一种极易挥发和可燃的溶剂，必须小心进行处理和回收系统的工程设计。进入室中的异戊烷蒸气的温度将在70℃～90℃的范围内。温度高于90℃的异戊烷蒸气不应该用于本发明，因为它损害后续的水蒸气膨胀处理，使烟草不能获得充分的膨胀。此外，如果热交换器被设定以产生低于70℃的温度的异戊烷蒸气，存在液态异戊烷可能通过并进入处理室的危险。在此温度下的异戊烷蒸气可能一进入室中便被室中的内含物冷却至冷凝的程度。让液态异戊烷进入处理室的影响是将破坏处理过程。首先，任何存在于室中的液态异戊烷当它蒸发时将把能量带出系统。其次，过量异戊烷的回收过程的能量需求将增大。
浸渍烟叶细胞的异戊烷的量由处理室中产生的异戊烷蒸气的压力来控制。将异戊烷蒸气注入室中直至获得一个至少4000毫(400千帕)，优选4000～4500毫巴(400～450千帕)范围内的内部压力。当达到该压力值时，将室密封，此后当异戊烷蒸气的温度继续升高时，内部压力也将继续升高(典型地升至约5000亳巴(500千帕))。保持烟草与异戊烷蒸气在至少4000毫巴(400千帕)的压力下接触长达30分钟，以使烟草细胞被异戊烷完全浸渍。我们发现通过保持高压约30分钟烟草可获得最佳膨胀。在浸渍阶段，人们推测细胞结构内出现的异戊烷在压力下被挤压成液态。
这段时间一过去，就立即通过尽可能快地将室中的压力降至(优选)大气压左右，从而将所有过量的异戊烷蒸气从室中去除。压力变化因而是绝热的，通过确保压力的绝热变化，就避免了将会是灾难性的细胞结构的破坏和破裂。我们发现此压降可以在不到15～20分钟的时间内，典型地是大约15分钟内完成。
在室被抽空后，立即通过将烟草与水蒸气接触使浸渍的烟草的温度迅速升高。温度升高的结果是结合在烟草细胞内的异戊烷液体经历体积增大并被释放出来，导致烟草的细胞结构膨胀。电子显微镜显示出该处理的结果是细胞壁已经膨胀。此外，叶子表面看起来似乎变粗糙了。典型地，将水蒸气引入室中以将其中的压力升高至一个在1000毫巴(100千帕)～1400毫巴(140千帕)，且优选1000～1200毫巴(100～120千帕)范围内的值。加入水蒸气时应小心，以便在室内不产生湍流，湍流对烟草膨胀将产生有害的影响。优选当通过抽空和回收系统从室中排放出来的水蒸气升高至90～95℃，尤其是约94℃的温度时，膨胀阶段被认为完成。此时水蒸气不再继续引入。从水蒸气开始引入到达到该排放温度应当优选不超过4分钟，并且如果可能的话不超过2分钟。
在膨胀阶段完成后，膨胀了的烟草立即经受蒸发再调整，以获得最终希望的膨胀和含水量。典型地，烟草的最终含水量将尽可能地接近处理前的水平。再调整得以实现通常是通过在膨胀阶段完成后将处理室抽空到180～220毫巴(18～22千帕)范围内的压力。此后，将压力等温地恢复到大气压，将膨胀的烟草从处理室中取出。
然后，经过如此处理后的烟草如果需要的话可以按通常的方法进行配料，然后按需要运至雪茄或卷烟生产地点。
为了测量如下面的实施例中所描述的一种熟化的、捶击过的雪茄烟草产品的填充值，应用一种填充值测量装置，它实质上由一个直径为64毫米的缸体组成，一个直径为63毫米的活塞在缸体中滑动。活塞侧面有刻度标记。压力施加在活塞上，给定重量14.18克的烟草以毫升计的体积便测定出了。实验表明该装置将准确测定出给定量的捶击过的雪茄烟草的填充值，具有良好的再现性。在所有实施例中，活塞施加在烟草上的压力是12.8千帕，加压10分钟，此时读取填充值读数。烟草的含水量影响用这种方法测定出的填充值，因此可比较的填充值在相似的含水量下获得。
实施例1将150千克含有14～14.5％水分，按前面指出的程序测定出的填充值为5.08立方厘米/克的捶击过的熟化雪茄烟草按照本发明的方法排列在筐中并进行处理。将烟草置于64毫巴(6.4千帕)的减压下，然后将在70℃～90℃范围内的异戊烷蒸气注入处理室中，室压升高至4300毫巴(430千帕)。保持烟草与异戊烷接触30分钟，在30分钟末压力升至4964毫巴。通过绝热地降低压力至1100毫巴(110千帕)，将所有过量的异戊烷蒸气从室中去除，历时大约6分钟。在该抽空步骤后，将水蒸气注入处理室中直至被抽空和回收系统从室中排放出来的水蒸气已升至104℃。在通过将室进一步地抽空至200毫巴(20千帕)的压力而进行蒸发再调整后，最后恢复到大气压，将膨胀了的烟草从处理室中取出。烟草最终的填充值是8.14立方厘米/克，含水量为14％～14.5％。
实施例1的步骤在烟草的其它循环中重复，结果列在表1中。实施例2、3和4的工艺参数与实施例1相同，除非另有说明。按照实施例1～4，在整个处理过程期间处理室内应用的压力值以曲线图的形式分别显示在
图1～4中。
表权利要求
1.一种处理烟草的方法，包括一系列的步骤(1)在一个室中将烟草置于不高于70毫巴(7千帕)的减压下；(2)用70℃～90℃范围内的温度的异戊烷蒸气浸渍烟草的细胞结构，并且保持烟草与异戊烷蒸气在最低4巴(400千帕)的压力下接触长达30分钟，以使烟草浸渍；(3)通过抽空室，将过量的异戊烷蒸气从浸渍的烟草中去除，压力变化绝热地产生；(4)将浸渍的烟草与水蒸气接触，以膨胀烟草；及(5)将膨胀的烟草进行再调整处理。
2.根据权利要求1的方法，其中在步骤(1)中烟草被置于在40～70毫巴(4～7千帕)范围内的减压下。
3.根据权利要求1或2的方法，其中在步骤(2)中保持烟草与异戊烷蒸气在4000～4500毫巴(400～450千帕)范围内的压力下接触约30分钟。
4.根据权利要求1～3的任一项的方法，其中在步骤(4)中将水蒸气引入室中，以将压力升至1000～1400毫巴(100～140千帕)范围内的一个值。
5.根据权利要求4的方法，当允许离开室的排放水蒸气的温度达到90～95℃，尤其是约94℃时，中止向室中引入水蒸气。
6.根据权利要求1～5的任一项的方法，其中再调整过程包括将膨胀的烟草在180～220毫巴(18～22千帕)范围内的减压下进行真空干燥。
全文摘要
通过一种方法处理烟草,以产生膨胀,该方法包括以下步骤:将它置于不高于7千帕的减压下,用70～90℃温度的异戊烷蒸气浸渍烟草的细胞结构,保持烟草与蒸气在至少400千帕的压力下接触长达30分钟,抽空过量蒸气,绝热地产生压力变化,用水蒸气处理浸渍的烟草以膨胀烟草细胞结构,然后将膨胀的烟草进行真空再调整。通过本方法获得的膨胀水平类似于并且可能大于那些用传统膨胀方法所获得的膨胀水平。
文档编号A24B3/18GK1200655SQ95197978
公开日1998年12月2日 申请日期1995年10月19日 优先权日1995年10月19日
发明者R·尼维特, C·H·亨尼威德, K·A·马思维斯, B·C·查尔德 申请人:帝国烟草有限公司