курительная смесь
Классы МПК: | A24B3/08 составление мешек табака |
Автор(ы): | Ширяев Григорий Алексеевич (RU), Тимофеенко Татьяна Ильинична (RU), Татарченко Ирина Игоревна (RU), Муратов Вячеслав Александрович (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-05-21 публикация патента:
20.02.2009 |
Изобретение относится к табачной промышленности, а именно к получению низконикотинной продукции с применением лечебного травянистого сырья, и может быть использовано при изготовлении курительных изделий. Курительная смесь содержит ароматичное и скелетное табачное сырье, а в качестве добавки - траву амаранта багряного при заданном соотношении компонентов. Техническим результатом является снижение токсичности табачного дыма и, следовательно, риска интерстициальных заболеваний. 4 табл.
Формула изобретения
Курительная смесь, включающая ароматичное и скелетное табачное сырье и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки она содержит траву амаранта багряного при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Ароматичное табачное сырье | 52-58 |
Амарант багряный | 5-15 |
Скелетное табачное сырье | остальное |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к табачной промышленности и может быть использовано на табачных фабриках для получения низкотоксичных сигарет.
Сигаретный дым, особенно общий массив частиц в его основной струе, содержит несколько компонентов, которые являются вредными в силу их канцерогенных свойств, антагонистического и иного негативного влияния на здоровье. Данное заключение основано на всестороннем химическом исследовании смолы по ФТК, а также последующих исследованиях на животных. Не вдаваясь в подробности о компонентах и механизмах их негативного влияния вредные вещества были найдены в субстрате конденсата дыма; однако принято считать, что они также присутствуют в реальной смоле основной струи дыма, воспринимаемой курильщиком. [Фоки А. Сигарета: путь от лаборатории до упаковки. Сенсорное тестирование вкусовых товаров и технология изготовления сигарет американской мешки. - М.: «Русский табак», 2005. - 294 с.]
На современном этапе развития табачной промышленности потребитель курительных изделий должен быть защищен от вредного воздействия табачного дыма, которое проявляется в повышении на 20-30% риска заболеваний, связанных с чрезмерным ускорением реакций свободнорадикального окисления липидов, а в первую очередь поражением мерцательного эпителия бронхов, что вызывает интерстициальные заболевания легких у курильщиков. Государство регламентирует содержание в дыме сигарет токсичных веществ - смолы и никотина. Гигиенические нормативы (ГН 2.3.2.022-95) "Предельно допустимые уровни содержания смолы и никотина в табачных изделиях" составляют: для сигарет с фильтром - смолы 14 мг/сиг, никотина 1,2 мг/сиг, для сигарет без фильтра - смолы 16 мг/сиг, никотина 1,3 мг/сиг. Для достижения указанного уровня никотина в дыме содержание никотина в табачном сырье не должно превышать 1,4%.
В таблице 1 приведены компоненты конденсата дыма, влияющие на активность мерцательных ресничек. [Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Химия субтропических и пищевкусовых продуктов. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 256 с.]
Таблица 1 Компоненты конденсата дыма, влияющие на активность мерцательных ресничек | ||
Вещество | Количество, необходимое для подавления 50% активности ресничек, мкг | Приблизительная концентрация в газовой фазе сигаретного дыма, мкг/сиг. |
Синильная кислота | 20 | 50 |
Акролеин | 50 | 20 |
Ацетальдегид | 1300 | 140 |
Аммиак | 70 | 10 |
Диоксид углерода | 50 | 20 |
Фенол | 50 | 12 |
Таким образом, введение в состав курительных смесей источников антиоксидантов и витаминов природного происхождения позволит не только снизить риск возникновения данных заболеваний, но и обеспечить их необходимую профилактику.
Анализ химического состава табачного сырья, поступающего на табачные фабрики из стран СНГ и выращенного в России, показал, что значительная часть табачного сырья характеризуется относительно высоким содержанием никотина - до 4,5% и пиролизата (предшественника смолы в табачном дыме) до 130 мг/сиг. В то же время, чтобы обеспечить в дыме сигарет содержание никотина в количестве не более 1,3 мг/сиг, необходимо в табачной мешке иметь количество никотина не более 1,4%. Для снижения смолы и никотина в дыме при производстве сигарет необходимо предусматривать специальные мероприятия.
Известны способы снижения смолы и никотина в дыме за счет изменения конструкции сигареты, а именно использования фильтров, высокопористой сигаретной бумаги, перфорированной бумаги. [Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 384 с.] Все указанные способы достаточно эффективны, но связаны со значительными дополнительными материальными затратами и не снижают риск развития интерстициальных заболеваний.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ изготовления курительной смеси (SU 1593617, A24D 1/18, А24В 15/00), который заключается в том, что в известную смесь листового табака различных ботанических, товарных сортов и районов произрастания, прошедших паротермическую обработку по известной технологии, дополнительно вводят дешевую углеводосодержащую растительную добавку, изменяющую содержание углеводов в сырье и снижающую содержание никотина в табачном дыме сигарет, изготовленных из вышеуказанной смеси. В качестве углеводосодержащей добавки используют волокно свекловичного жома, предварительно прошедшего паротермическую обработку. Содержание жома составляет от 3,0-15% от общей массы смеси, при этом резание осуществляют после процесса смешивания. Отмечается, что по сравнению с контролем химический состав табачного дыма сигарет, изготовленных из смеси табаков и добавки свекловичного жома, изменяется в сторону стабильного снижения никотина.
Основным недостатком приведенного способа является то, что эффект снижения никотина в дыме достигается добавлением к табаку растительной добавки - свекловичного жома, содержащего остатки диффузионного сока. Кроме того, свекловичный жом обладает специфическим запахом, вкусом и привкусом. Следовательно, использование свекловичного жома формирует неприятный аромат табачного дыма и приводит к ухудшению потребительских свойств сигарет, а также способствует увеличению риска интерстициальных заболеваний.
Задачей изобретения является создание курительной смеси со следующими свойствами: пониженное содержание никотина в табачном дыме сигарет; снижение риска интерстициальных заболеваний; качественные потребительские свойства.
Задача решается тем, что заявляемая рецептура курительной смеси содержит наряду с ароматичным и скелетным табачным сырьем добавку в виде травы (высушенная измельченная смесь вегетативных органов, которую принято называть травой за исключением корней) амаранта багряного при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Ароматичное табачное сырье | 52-58 |
Амарант багряный | 5-15 |
Скелетное табачное сырье | остальное. |
Амарант багряный (A. cruentus) - однолетнее травянистое растение с прямостоячими метельчатыми, кроваво-красными соцветиями. Листья очередные, цельные, без прилистников, темно зеленого цвета с интенсивно красным жилкованием. Площадь листовой поверхности достигает 5.5 тыс. квадратных сантиметров на растение. Форма листовой пластинки яйцевидно-ромбическая. Верхние листья имеют более короткие черешки, чем нижерасположенные.
Стебель прямой, бороздчатый, округлый, высотой 1.5-2.2.м.
А. cruentus - растение многостороннего использования. Из зерна A. cruentus можно получать муку, крахмал, отруби, масло. Широколиственные формы используются как овощные растения, в основном для приготовления салатов, богатых витамином С, железом, кальцием и некоторыми микроэлементами. Благодаря большому количеству биологически активных веществ (рутин, амарантин, витамины С и Е) амарант проявляет антиоксидантные свойства. Флавоноидные соединения листьев амаранта представлены в таблице 2.
Таблица 2 Флавоноидные соединения листьев амаранта (% на абсолютно сухую массу) | |
Соединения | |
Кварцетин | 0,31 |
Кварцетин-3-0-гликозит | 0,85 |
Кварцетин-3-0-галактозид | 0,42 |
Кварцетин-3-0-рамнозид | 0,54 |
Рутин | 1,75 |
Апинегин-7-0-глюкозид | 0,34 |
флавоноидов | 4,21 |
Для введения в курительную смесь используют измельченные вегетативные органы растения (соцветия и листья), высушенные до влажности 15-17%.
Образцы табачного сырья оцениваются по курительным свойствам, технологическим свойствам, химическому составу и себестоимости и определяют в каком количестве необходимо ввести в рецептуру курительной смеси траву амаранта багряного, ароматичные и скелетные табаки. При разработке рецептуры курительной смеси ориентируется на соответствие сигарет требованиям п.4.1. ГОСТ 3935-2000 "Сигареты. Технические условия" по содержанию смолы и никотина в дыме, декларированных на упаковке, на курительные свойства марки и себестоимость изделий.
В качестве известной базовой смеси используется смесь (мешка) первого класса по рецептуре (РЦ 10-04-09/01-88), в состав которой входит ароматичное и скелетное сырье (восточная мешка). При этом используют пять типов табачного сырья, имеющих достаточно высокое содержание никотина и пиролизата (предшественника смолы в табачном дыме). Для снижения количества никотина в табачной смеси высоконикотинное сырье - Трапезонд Кубанец или Юбилейный Краснодарского края полностью либо частично заменяют на траву амаранта.
Рецептуры базовой, прототипа и опытных смесей приводятся в таблице 3.
Таблица 3 Рецептуры курительных смесей, мас.% | ||||||||
№ | Тип сырья | Базовая | Прототип | Опытные смеси | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||||
1 | Дюбек Среднеазиатский | 46 | 46 | 46 | 46 | 40 | 46 | 46 |
2 | Самсун Абхазский | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
3 | Трапезонд 219 Краснодарского края | 9 | 9 | 9 | 9 | 15 | 9 | 9 |
4 | Трапезонд Кубанец Краснодарского края | 8 | 8 | - | 8 | 8 | - | 8 |
5 | Юбилейный Краснодарского края | 15 | 15 | 28 | 15 | 10 | 23 | 20 |
6 | Свекловичный жом | - | 10 | - | - | - | - | - |
7 | Трава амаранта багряного | - | - | 5 | 10 | 15 | 10 | 5 |
В таблице 4 приведен химический состав смесей из табачного сырья и дыма сигарет без фильтра, изготовленных из этих смесей.
Таблица 4 Химический состав смесей из табачного сырья и дыма сигарет без фильтра, изготовленных из этих смесей | |||||||
Химический состав дыма сигарет, мг/сиг. | Базовая | Прототип | Опытные смеси | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
Никотин | 1,40 | 1,11 | 1,10 | 1,00 | 0,90 | 1,00 | 1,10 |
Смола | 15,80 | 13,6 | 13,00 | 12,90 | 13,30 | 13,10 | 13,20 |
Рутин | - | - | 0,09 | 0,23 | 0,32 | 0,24 | 0,09 |
Кварцетин | - | - | - | - | - | - | - |
Кварцетин-3-0-гликозит | - | - | 0,07 | 0,20 | 0,27 | 0,19 | 0,07 |
Кварцетин-3-0-галактозид | - | - | - | - | - | - | - |
Кварпетин-3-0-рамнозид | - | - | 0,05 | 0,12 | 0,20 | 0,11 | 0,04 |
Апинегин-7-0-глюкозид | - | - | - | - | - | - | - |
Синильная кислота | 0,0080 | 0,0065 | 0,0046 | 0,0048 | 0,0035 | 0,0041 | 0,0047 |
Акролеин | 0,0045 | 0,0038 | 0,0022 | 0,0020 | 0,0012 | 0,0020 | 0,0019 |
Ацетальдегид | 0,0160 | 0,0150 | 0,0145 | 0,0130 | 0,0128 | 0,0145 | 0,0130 |
Аммиак | 0,0037 | 0,0028 | 0,0014 | 0,0012 | 0,0012 | 0,0011 | 0,0012 |
Диоксид углерода | 0,0042 | 0,0035 | 0,0015 | 0,0024 | 0,0020 | 0,0023 | 0,0016 |
Фенол | 0,0031 | 0,0022 | 0,0012 | 0,0016 | 0,0008 | 0,0016 | 0,0012 |
Данные, приведенные в таблице 4, показывают, что использование сырья амаранта позволяет снизить содержание никотина в табачном дыме сигарет и обогатить табачный дым флавоноидными соединениями, которые снижают риск интерстициальных заболеваний.
С целью сравнения курительных свойств сигарет, изготовленных из прототипа и предложенных смесей, была выполнена их органолептическая характеристика методом дегустации.
Установлено, что опытные смеси 2 и 4 имеют лучшие курительные свойства по сравнению с прототипом. Во всех опытных партиях отмечено снижение крепости, уменьшение дефектов вкуса.
При сравнении курительных свойств сигарет по рецептуре прототипа и изготовленных из смеси 3 выявлено резкое снижение крепости и пустота вкуса.
При сравнении курительных свойств сигарет изготовленных по рецептурам 1 и 5 и смеси из прототипа существенных различий не обнаружено.
Предложенная курительная смесь с низким содержанием никотина в дыме сигарет не нарушает известную технологию производства курительных изделий, не требует специального дорогостоящего оборудования.
Класс A24B3/08 составление мешек табака