Verfahren zur Verbesserung der Füllfähigkeit von Tabaken

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Füllfähigkeit von Tabaken durch Behandlung des Tabaks mit Gasen unter Druck und anschliessendem Erwärmen nach Entspannung, bei dem der Tabak mit Stickstoff und/oder Argon bei Arbeitsdrücken bis zu 1000 bar und bei einer Arbeitstemperatur im Bereich von 0 bis 50°C behandelt und nach Entspannung einer kurzzeitigen thermischen Nachbehandlung unterworfen wird, bei dem der mit Stickstoff und/oder Argon zu behandelnde Tabak einen Feuchtegehalt von bis zu etwa 15! besitzt und dass die thermische Nachbehandlung mit Dampf mit einem Wassergehalt von 0,5 bis 10 Kg/m³ bzw. mit Sattdampf durchgeführt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Füllfähigkeit von Tabaken durch Behandlung des Tabaks mit Gasen unter Druck und anschließendem Erwärmen nach Entspannung, bei dem der Tabak mit Stickstoff und/oder Argon bei Arbeitsdrücken bis zur 1000 bar und bei einer Arbeitstemperatur im Bereich von 0 bis 50°C behandelt und nach Entspannung einer kurzzeitigen thermischen Nachbehandlung unterworfen wird.

[0002] Ein derartiges Verfahren ist z.B. gemäß DE-OS 29 03 300 bekannt; hierbei wird der Tabak einmal einer Gashochdruckbehandlung und in einem weiteren Schritt einer thermischen Nachbehandlung unterworfen. Die Gashochdruckbehandlung bewirkt die Gasaufnahme des Tabaks, wobei durch den hohen Enddruck, durch kurze Druckabbauzeiten und eine Auffeuchtung des Tabaks vor der Behandlung auf mindestens 20 % Feuchte die Aufnahme einer ausreichend großen Gasmenge im Tabak bewirkt wird. Bei der anschließenden thermischen Nachbehandlung expandiert das eingeschlossene Gas durch die äußere Wärmezufuhr und erzeugt einen nach außen gerichteten Druck und damit ein Aufblähen der Tabakstruktur.

[0003] Bislang war man der Auffassung, daß die Füllfähigkeitsverbesserung um so größer ist, je größer die aufgenommene Gasmenge ist, wobei man ferner davon ausging, daß der eingesetzte Tabak eine relativ hohe Feuchte besitzen müsse, da man der Ansicht war, daß man einen Tabak mit einer Ausgangsfeuchte von weniger als 20 % nach dem Verfahren gemäß DE-OS 29 03 300 nicht hinreichend blähen könne.

[0004] Demzufolge wurde daher bei diesem bekannten Verfahren der Tabak vor der Druckbehandlung vorzugsweise zusätzlich bis zu einer Feuchte von 25 % H₂0 aufgefeuchtet, während die thermische Nachbehandlung entweder in Trockenschränken oder mittels einer Mikrowellen- oder Infraroterwärmung erfolgte, wobei eine Abtrocknung des Tabaks auf einen gewünschten Wasserendgehalt stattfand.

[0005] Bei dem bekannten Verfahren wurde es als nachteilig empfunden, daß ein beispielsweise auf etwa 20 % Feuchte eingestellter Tabak nach der Gashochdruckbehandlung häufig einen zusammenhängenden Block bildete, der anschließend mechanisch zerkleinert werden mußte, was zusätzlich zu einer Erhöhung des unerwünschten Bruch- und Staubanteils führte.

[0006] Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, diese Mängel zu beseitigen und das Verfahren gemäß DE-OS 29 03 300 zu verbessern, um die Erhöhung der Füllfähigkeit des Tabaks auf einfachere und energiesparendere Weise durchzuführen.

[0007] Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sehr gute Bläheffekte auch dann erhalten werden, wenn Tabak ohne gesonderte, vorherige Befeuchtung, und zwar nunmehr mit seiner Normalfeuchte von 10 bis 15 % der Gashochdruckbehandlung unterworfen und einer anschließenden thermischen Nachbehandlung mit Dampf mit einem Wassergehalt von 0,5 bis 10 Kg/m³ und vorzugsweise Sattdampf, unterzogen wird.

[0008] Zur Lösung der obigen Aufgabe wird daher ein Verfahren gemäß Hauptanspruch vorgeschlagen, wobei eine bevorzugte Ausführungsform im Unteranspruch aufgeführt ist.

[0009] Ohne sich auf einen bestimmten Mechanismus festlegen zu wollen, kann man vermuten, daß im Vergleich zu dem bekannten Verfahren die bei Tabak geringerer Feuchte zu beobachtende stärkere Abkühlung beim Abblasen des Prozeßgases möglicherweise zum Einschluß einer größeren Gasmenge führt. Die Zufuhr von Dampf setzt im Vergleich zu den Nachbehandlungsmethoden des bekannten Verfahrens erheblich größere Energiemengen durch Kondensation frei und führt so bei gleichzeitigem Durchfeuchten und der damit verbundenen Zunahme der Zellwandungselastizität zu besonders schlagartiger Volumenvergrößerung. Dies' ergibt als weiteren Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß Gashohdruckbehandlung bei niedrigeren Drücken durchgeführt werden kann und zu höheren Füllfähigkeitsgewinnen führt.

[0010] Überraschenderweise wurde weiterhin gefunden, daß der Tabak wahlweise sowohl vor der Gashochdruckbehandlung als auch nach der thermischen Dampfnachbehandlung mit geeigneten Geschmacksstoffen versehen werden kann, ohne daß ein Verlust an Füllfähigkeitsgewinn beobachtet wird.

[0011] Ein für die technische Realisierung sehr wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, daß der eingesetzte Tabak mit seiner Normalfeuchte beim Entspannen nach der Gashochdruckbehandlung nicht verklumpt und sich ohne weitere Verfahrensschritte wie beispielsweise Zerkleinern des "Blocks" weiterverarbeiten läßt. Außerdem entfällt die zusätzliche Befeuchtung als weiterer Verfahrensschritt.

[0012] Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

[0013] Virginia-Tabak wurde auf einer üblichen Anlage, wie sie in der DE-OS 29 03 300 beschrieben ist, mit Stickstoff behandelt, wobei die Tabakeinwaage jeweils 200 g betrug. Die Behandlung erfolgte bei den in der folgenden Tabelle I angegebenen Drücken, Tabakfeuchten und bei Druckabbauzeiten von ca. 1,3 bis 2 Minuten. Anschließend wurde der derart behandelte Tabak sofort einer etwa eine Minute dauernden thermischen Nachbehandlung unterworfen, indem der Tabak einmal erfindungsgemäß mit Sattdampf bei 100 C, und zum anderen als Vergleich wie üblich mit Mikrowelle bzw. im Trockenschrank behandelt wurde.

[0014] Bei der Dampf-Nachbehandlung des imprägnierten Tabaks wurde der nach der Gashochdruckbehandlung vorliegende Tabak unmittelbar nach dem Dekomprimieren zu einem Vlies ausgebreitet und dieses mit konstanter Geschwindigkeit unter einer Dampfdüse durchgeführt. Die mit Dampf behandelten Proben wurden anschließend mit Heißluft auf die gewünschten Feuchten abgetrocknet.

[0015] Die Proben wurden bei Standardbedingungen von 210C und einer relativen Feuchtigkeit von 60 % etwa 36 h lang klimatisiert. Die Füllkraft der Proben wurde nach Einstellung der Gleichgewichtsfeuchte mit einem Borgwaldt-Densimeter bestimmt.

Beispiel 2

[0016] Es wurden jeweils eine "flue-cured" und eine "air-cured" Tabakprobe analog Beispiel 1 behandelt. Die Tabakfeuchte vor der Beschickung des Autoklaven betrug ca. 12 %; der Enddruck wurde variiert. Der mit Stickstoff imprägnierte Tabak wurde nach dem Entspannen mit Sattdampf von 100°C erhitzt. In den Tabellen IIa und IIb sind die Bedingungen der einzelnen Versuche und die erhaltenen Füllfähigkeitsverbesserungen zusammengestellt.

Beispiel 3

[0017] Es wurde analog Beispiel 2 gearbeitet, wobei jetzt jedoch Argon anstelle von Stickstoff als Prozeßgas verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in den Tabellen IIIa und IIIb zusammengestellt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Verbesserung der Füllfähigkeit von Tabaken durch Behandlung des Tabaks mit Gasen unter Druck und anschließendem Erwärmen nach Entspannung, bei dem der Tabak mit Stickstoff und/oder Argon bei Arbeitsdrücken bis zu 1000 bar und bei einer Arbeitstemperatur im Bereich von 0 bis 50°C behandelt und nach Entspannung einer kurzzeitigen thermischen Nachbehandlung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Stickstoff und/oder Argon zu behandelnde Tabak einen Feuchtegehalt von bis zu etwa 15 % besitzt und daß die thermische Nachbehandlung mit Dampf mit einem Wassergehalt von 0,5 bis 10 Kg/m ³ bzw. mit Sattdampf durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gashochdruckbehandlung mit Stickstoff bei einem Mindestdruck von 150 bar und mit Argon bei einem Mindestdruck von 50 bar durchgeführt wird.