способ получения восстановленного табака

Формула изобретения

Способ получения восстановленного табака, предусматривающий экстрагирование яблочной выжимки жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, смешивание табачного материала с неполярным сжиженным газом, его экстрагирование и измельчение при периодическом сбросе давления в экстракционной смеси ниже давления насыщенных паров экстрагента при температуре экстрагирования, разделение мисцеллы и шрота, выделение из мисцеллы соответствующего экстракта, суспендирование шрота в водном растворе кислой соли многоосновной пищевой кислоты, введение в суспензию пищевого многоатомного спирта, ее формование, сушку до остаточной влажности 13-15%, резку, пропитку газожидкостным экстрактом табака и отделенной CO₂-мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием впитанной двуокиси углерода и ее возгонку с получением в остатке целевого продукта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии переработки табачных отходов.

Известен способ получения восстановленного табака, предусматривающий измельчение табачного материала, его экстрагирование водой с отделением экстракта от шрота, суспендирование шрота в водосодержащей жидкости, в качестве которой используют собственно воду или водные растворы спиртов или сахаров, воздействие на суспензию для высвобождения пектиновых веществ путем введения в нее кислых солей фосфорной кислоты или иного гидролизующего пектин реагента, формование суспензии, введение в нее табачного экстракта и сшивающего пектин реагента в виде водорастворимой соли щелочноземельных металлов, предпочтительно кальция, и сушку (US 5339838, 1994).

Недостатками данного способа являются получение восстановленного табака с заведомо ухудшенными органолептическими свойствами по отношению к исходному материалу, что ограничивает его использование в составе курительных изделий, и неоправданно увеличенная продолжительность технологического процесса.

Техническим результатом изобретения является улучшение органолептических свойств восстановленного табака и сокращение продолжительности технологического процесса.

Этот результат достигается тем, что в способе получения восстановленного табака предусматривается экстрагирование яблочной выжимки жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, смешивание табачного материала с неполярным сжиженным газом, его экстрагирование и измельчение при периодическом сбросе давления в экстракционной смеси ниже давления насыщенных паров экстрагента при температуре экстрагирования, разделение мисцеллы и шрота, выделение из мисцеллы экстракта, суспендирование шрота в водном растворе кислой соли многоосновной пищевой кислоты, введение в суспензию пищевого многоатомного спирта, ее формование, сушка до остаточной влажности 13-15%, резка, пропитка газожидкостным экстрактом табака и отделенной CO₂-мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием впитанной двуокиси углерода и ее возгонка с получением в остатке целевого продукта.

Способ реализуется следующим образом.

Яблочную выжимку экстрагируют жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы по любой известной технологии.

Табачный материал подготавливают путем удаления из него посторонних примесей и смешивают с неполярным сжиженным газом. В полученной экстракционной смеси периодически сбрасывают давление до значения ниже давления насыщенных паров экстрагента при температуре экстрагирования при традиционных параметрах процесса (RU 2255788 С1, 2005). Как известно, это приводит к интенсивному разрушению экстрагируемого сырья и выходу в экстракт его клеточного содержимого (Журавская-Скалова Д.В., Квасенков О.И. Новая технология экстрагирования биологического сырья // Сборник материалов научно-практической конференции "Интеграция фундаментальных и прикладных исследований - основа развития современных аграрно-пищевых технологий". - Углич: РАСХН, 2007, с.111-112).

Поскольку разрушение клеточной структуры сырья в данном случае происходит в экстрагенте, а не вне его, как в наиболее близком аналоге, ароматические вещества табачного материала не могут поступать в окружающую среду, что исключает их потери.

Осуществление измельчения сырья в процессе его экстрагирования ожидаемо сокращает продолжительность технологического процесса. Помимо того, измельчение ударными волнами в жидкой среде в отличие от механического измельчения обеспечивает наиболее полное разрушение клеточных мембран табачного материала, что сокращает продолжительность собственно экстрагирования.

После завершения экстрагирования мисцеллу и шрот разделяют и выделяют из мисцеллы экстракт любыми известными методами.

Полученный шрот суспендируют в водном растворе кислой соли многоосновной кислоты, отнесенной к пищевым в соответствии с СанПиН 2.3.2.1293-03. Концентрацию соли выбирают по известным рекомендациям для обеспечения гидролиза протопектина (Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. Учебное пособие для студентов ВУЗов. - М.: ДеЛи, 2000, с.32-40). Соотношение фаз выбирают обеспечивающим текучесть суспензии. Время суспендирования и при необходимости выдержки суспензии задают таким, чтобы обеспечить гидролиз протопектина табака, рассчитывая его по известным закономерностям (Ильина И.А. Научные основы технологии модифицированных пектинов. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2001, с.88-156).

Следует отметить, что суспендирование шрота в водном растворе гидролизующего агента исключает необходимость оказания на суспензию дополнительного воздействия для обеспечения гидролиза протопектина, что ожидаемо сокращает продолжительность технологического процесса. Помимо того, измельченное указанным выше методом сырье имеет более развитую поверхность твердой фазы, что дополнительно ускоряет гидролиз протопектина и, соответственно, сокращает продолжительность данной стадии и всего технологического процесса. Также следует отметить, что сокращение данной стадии позволяет сократить гидролиз собственно пектиновых веществ, сохранив их высокую молекулярную массу и снизив влияние продуктов глубокого гидролиза на органолептические свойства целевого продукта.

По достижении заданного содержания пектиновых веществ в суспензии, определяемого требуемыми физическими характеристиками целевого продукта, в суспензию вводят многоатомный спирт, отнесенный к пищевым в соответствии с СанПиН 2.3.2.1293-03, а затем формуют, сушат до остаточной влажности 13-15% и нарезают любыми известными методами.

Во время проведения перечисленных операций происходит эфирная сшивка свободных карбоксильных групп пектиновых веществ многоатомным спиртом с образованием каркасной системы, обеспечивающей сохранение целевым продуктом приданной формы.

Развитая при гидравлическом измельчении поверхность табачного материала обеспечивает ускоренное по сравнению с наиболее близким аналогом удаление влаги, что не только сокращает продолжительность технологического процесса, но и позволяет сократить термическое воздействие на целевой продукт, обеспечивая сокращение изменений нативных веществ табачного материала, влияющих на его органолептические свойства. Помимо того, замена реагента на стадии сшивки пектиновых веществ с соли щелочноземельного металла на многоатомный спирт позволяет сохранить ощущение нативного вкуса и крепости дыма целевого продукта.

Остаточная влажность после сушки в указанных пределах обеспечивает необходимую для последующей обработки пластичность (US 5469872, 1995).

Нарезанный материал пропитывают газожидкостным экстрактом табака и ранее отделенной CO₂-мисцеллой яблочной выжимки. Время пропитки определяют по известным закономерностям массообмена (Космодемьянский Ю.В. Процессы и аппараты пищевых производств. Учебник для студентов техникумов. - М.: Колос, 1997, с.135-162). Как правило, оно не превышает 15 с. При этом происходит впитывание двуокиси углерода и насыщение материала ароматическими веществами яблочной выжимки и табака, а давление автоматически повышается до значения, соответствующего давлению насыщенных паров двуокиси углерода при температуре пропитки. Затем давление сбрасывают до атмосферного с одновременным замораживанием впитанной двуокиси углерода, после чего ее возгоняют известными методами (Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. Учебное пособие для студентов ВУЗов. - М.: Академия, 2004, с.230) и удаляют с получением в остатке целевого продукта. Он представляет собой гранулы неправильной формы с развитой пористой структурой и обладает технологическими и органолептическими свойствами ароматизированного расширенного табака.

Максимальное сохранение в целевом продукте нативных ароматических веществ табака и его насыщение дополнительными ароматическими веществами исключает образование привкуса целлюлозы и жжение языка при его прокуривании, что позволяет использовать полученный по описанной технологии восстановленный табак в составе мешек курительных изделий в неограниченном количестве в качестве ароматизирующей добавки в соответствии с известными рекомендациями для получения курительных изделий с заданными органолептическими свойствами (RU 2280397 С1, 2006).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить восстановленный табак при сокращенной продолжительности технологического процесса и улучшить его органолептические свойства.