способ составления мешки для курительного табачного изделия

Формула изобретения

Способ составления мешки для курительного табачного изделия, характеризующийся определением химического состава сырья и соотношения компонентов смеси, отличающийся тем, что определяют химический состав дыма смеси сырья, при этом химический состав смеси сырья и ее дыма рассчитывают по формулам:

S_i - значение конкретного показателя в рецептуре смеси;

s_k - значение этого показателя в k-м компоненте рецептуры;

x_k - содержание k-го компонента в смеси,

далее по содержанию никотина, смолы, углеводов, белков, эфирных масел, хлора и калия и значению рН, осуществляют расчет коэффициента совпадения каждого из перечисленных показателей с его заданным значением по формуле:

S_0i - заданное значение i-го показателя;

_i - допустимое отклонение i-го показателя,

затем осуществляют расчет коэффициента совпадения свойств смеси с заданными по формуле:

при этом соотношение компонентов смеси осуществляют путем итерационного подбора, соответствующего условию Д 1, и затем смешивают компоненты в полученном соотношении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии производства курительных табачных изделий и может быть использовано для составления мешек с заданным комплексом курительных свойств.

Известен способ составления мешки для курительного табачного изделия, предусматривающий составление стандартной мешки, ее дегустацию, итерационную корректировку соотношения компонентов по результатам дегустации и смешивание компонентов в соотношении, соответствующем наилучшим результатам дегустации (Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. Учебное пособие для студентов ВУЗов - М.: Академия, 2004, с.31-38).

Данный способ не позволяет аналитически определить свойства получаемой мешки, поэтому является трудо- и материалоемким и не гарантирует получение мешки с оптимальным по курительным свойствам составом.

В указанном источнике информации отмечена возможность использования расчетных зависимостей для определения технологических параметров табачного сырья и мешек и на отсутствие зависимостей, позволяющих рассчитать их курительные свойства.

Из уровня техники известен способ составления табачной мешки по SU 1544353, А 24 В 3/08, 23.02.1990, характеризующийся определением химического состава сырья и соотношения компонентов смеси путем определения спектра светопропускания водного экстракта эталона и табачного сырья в ультрафиолетовом диапазоне длин волн от 200 до 350 нм. Полученные спектры представлены в виде математического выражения. По минимальной разности значений между спектрами светопропускания эталонной смеси и всеми спектрами светопропускания компонентов смеси устанавливают количество каждого из компонентов для составления смеси.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности составления мешек с заданным комплексом курительных свойств при сниженных трудо- и материалоемкости процесса за счет его аналитического определения по химическому составу исходного сырья и его дыма.

Этот результат достигается тем, что в способе составления мешки для курительного табачного изделия, характеризующемся определением химического состава сырья и соотношения компонентов смеси, согласно изобретению определяют состав дыма смеси сырья, при этом химический состав смеси сырья и ее дыма рассчитывают по формулам:

,

где S_i - значение конкретного показателя в рецептуре смеси,

S_k - значение этого показателя в k-м компоненте рецептуры,

х_k - содержание k-го компонента в смеси,

далее по содержанию никотина, смолы, углеводов, белков, эфирных масел, хлора и калия и значению рН расчет коэффициента совпадения каждого из перечисленных показателей с его заданным значением по формуле:

,

где S_0i - заданное значение i-го показателя,

_i - допустимое отклонение i-го показателя, расчет коэффициента совпадения свойств смеси с заданными по формуле:

при этом соотношение компонентов смеси осуществляют путем итерационного подбора, соответствующего условию D 1, и затем смешивают компоненты в полученном соотношении.

Способ реализуется следующим образом.

Растительные компоненты, входящие в состав приготавливаемой мешки, анализируют по химическому составу, прокуривают и анализируют состав дыма для определения содержания никотина, смолы, углеводов, белков, эфирных масел, хлора и калия и значения рН.

Содержание никотина определяли по известной методике (Экспресс-метод определения содержания никотина в табаке - Краснодар: НПО "Табак", 1994).

Содержание смолы определяли по известной методике (Писклов В.П. Методика прогнозирования содержания сухого конденсата в табачном дыме// Международная научно-практическая конференция "Современное состояние табачной отрасти и ускорение ее научного обеспечения в Российской Федерации и странах СНГ. Материалы конференции - Краснодар: ВНИИТТИ, 2002, с.278-281).

Содержание углеводов определяли стандартным методом по Бертрану.

Содержание белков определяли стандартным методом по Кьельдалю.

Содержание эфирных масел определяли по известной методике (Моисеев И.В., Пуздрова Н.В., Кротов Д.Г. Методика определения содержания эфирных масел в табачном сырье// Tobacco-Ревю, 2002, №6, с.22-24).

Содержание хлора определяли методом прямой ионометрии.

Содержание калия определяли атомно-абсорбционной спектрометрией.

Показатель рН дыма определяли методом потенциометрического титрования.

Для прочих компонентов мешки перечисленные показатели брали из технической документации на них, а при отсутствии их определяли теми же методами.

Именно перечисленные показатели оказывают значимое влияние на потребительские свойства курительных табачных изделий (Пуздрова Н.В. Теоретическое обоснование и разработка системы оценки и регулирования качества курительных изделий. Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КубГТУ - ОАО "Погарская сигаретно-сигарная фабрика", 27.08.2004, с.10-16).

Оптимизация параметров любого конструируемого продукта по химическому составу производится путем моделирования рецептуры с использованием интегрального критерия сбалансированности по заданному количеству показателей. Моделирование рецептур сводится к нахождению некоторой области многофакторного n-мерного пространства, отвечающей ограничениям, поставленным целью проектирования.

В данном случае в качестве многомерного пространства выступает линейная форма вида:

а некоторая область определяется двухсторонними ограничениями на значение каждого показателя S_i. Поиск этой области осуществляется по приведенной выше квалиметрической мультипликативной модели путем нахождения ее экстремума с использованием частных критериев, рассчитываемых по функции желательности Харрингтона. В этом случае фактор моделирования преобразуется в безразмерную величину, которая выступает показателем соответствия его значения эталонному. Значения функции Харрингтона группируются в шкалы желательности:

- очень плохо	d [0; 0,2[
- плохо	d [0,2; 0,37[
- удовлетворительно	d [0,37; 0,63[
- хорошо	d [0,63; 0,8[
- отлично	d [0,8; 1].

Расчет уравнений и итерационный подбор соотношения компонентов смеси по заданному условию осуществляется на компьютерной технике с использованием известных компьютерных программ, например Statistica 6.0, MS Excel, Generic 2.0, для ОС Windows.

Далее сырье смешивают в соотношении, полученном в результате расчета, а полученную мешку направляют на производство соответствующего курительного изделия, свойства которого оцениваются не ниже, чем для мешек, составленных по традиционной методике.

Пример.

По известны данным для оптимального состава овального блэнда (Пуздрова Н.В. Теоретическое обоснование и разработка системы оценки и регулирования качества курительных изделий. Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КубГТУ - ОАО "Погарская сигаретно-сигарная фабрика", 27.08.2004, с.10-14) готовили мешки по предлагаемому способу и традиционному методу из трех наборов исходного сырья:

- Дюбек 1 сорта (Киргизия), Вирджиния UA 3 (Китай), Вирджиния LBY (Индия), Иммунный (Азербайджан), Ориентал 1-3 В (Греция), Берлей (Греция), взорванная жилка (Россия);

- Басма (Греция), Дюбек 1 сорт (Киргизия), Мавра (Греция), Адиаман, Шарк, Иммунный (Азербайджан), Вирджиния JFTO (Италия), Ориентап с2 (Италия), Мадура LABCD (Индонезия);

- Дюбек 1 сорт (Азербайджан), Басма (Иран), Талгарский 2 сорт (Казахстан), Юбилейный 2 сорт (Молдова).

Дегустационную оценку овальных сигарет, полученных из составленных мешек, осуществляли по "Методике дегустационной оценки табачных изделий" ВНИИТТИ, 1997.

При значениях функции Харрингтона для опытных мешек 0,67; 0,7 и 0,64 дегустационная оценка опытных и контрольных изделий составила соответственно 65 и 49; 60 и 39; 51 и 30 баллов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет составлять мешки для курительных табачных изделий без непосредственной дегустации каждой опытной смеси, что сокращает материало- и трудоемкость.