专利名称：利用经蒸汽膨化的烟草生产重组烟草薄片的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于烟草的高温高压处理方法，尤其是，涉及一种利用蒸汽膨化过的烟草改善重组烟草薄片的吸用品质和机械性能的方法。
因此，本发明的目的是提供一种供重组烟草用的烟草产品，它可减少刺激，产生更好的烟草口味，并且可改善吸用品质。
尤其是，本发明针对一种用于制造重组烟草薄片的方法，该方法包括以下步骤加50-100份(按重量计，下同)烟草材料到一个容器中，该容器装有100-200份水，1-10份铵盐、和约1-10份尿素；用饱和蒸汽使形成的第一烟草浆料温度升到约200-420°F和60-400磅/英寸2(psi)并保持约1-15分钟；和在0.1-1.0分钟内将第一烟草浆料混合物上的压力减低到环境大气压。最好是，铵盐为5-10份(按重量计，下同)，尿素为3-8份，而加到烟草/水混合物中的化学添加剂总量为10-25份。
在将第一浆料加工成烟草薄片时，该方法一般包括以下附加的步骤加水以形成第二烟草浆料，该第二烟草浆料具有(按重量计)15-40％烟草；将形成的第二烟草浆料混合物加热到120-180°F保温约2-5分钟；从第二烟草浆料中除去水分和可溶物，以形成一第三烟草浆料，该第三烟草浆料含有50-60％(按重量计，下同)水和提出物；减小烟草的粒度；加水以形成一第四烟草浆料，该第四烟草浆料具有约1-4％(按重量计)的烟草；及，形成一个烟草薄片，该烟草薄片具有约10-30％(按重量计，下同)水份，最好是含约13-16％的水分。在加工提取液时，一般是将提取液浓缩至含约30-35％(按重量计)可溶物，然后用所形成的提取液涂覆制成的烟草薄片。
最好是，在本发明中，铵盐将从一组铵盐中选定，这组铵盐包括磷酸氢二铵、醋酸铵、氯化铵、磷酸铵及其混合物。也可以用保润剂如丙三醇和丙二醉，及转化糖如葡萄糖和果糖。用约100psi的饱和蒸汽将第一烟草浆料加热到的优选温度将是335°F，其中烟草将经受蒸汽压力和温度作用约3分钟时间。
在一个可供选择的实施例中，在第一烟草浆料已经过饱和蒸汽在200-420°F和60-400psi下作用约1-15分钟，然后将压力减低到环境大气压之后，进一步加工成烟草薄片之前，将化学添加剂加到第一烟草浆料中。
从下面按这种说明的方法和例子，将达到更好的理解本发明。
对附图的简要说明
图1是本发明一种优选方法的原理图；和图2是用于本发明烟草蒸汽膨胀的一种优选系统立视图。
对优选实施例的详细说明在本发明进行蒸汽膨胀部分的优选方法中，如图2所示，将各种烟草材料送入一压力容器16的入口12中，这些烟草材料呈烤烟碎屑、白肋烟碎屑、打叶和制造粉尘、烟丝粉、烤烟烟梗、白肋烟梗等形式，而压力容器16装有水、一种铵盐、和尿素。也可以加一种保润剂和转化糖。烟草总量是在约50-100份(按重量计，下同)范围内，将其加到约100-200份水、约1-10份铵盐、约1-10份尿素、少于1份的保润剂及少于1份的转化糖中。在入口12处设置一个阀14，以便在装料之后和蒸汽加压之前关闭容器16。
已发现在本发明中有用的一些铵盐包括磷酸氢二铵、醋酸铵、氯化铵、磷酸铵等，及其混合物。最好是，铵盐按重量计是1-5份。
已发现在本发明中有用的另一些添加剂包括山梨酸钾、柑桔类果胶、及柠檬酸和乳酸。通常这些添加剂是1-10分(按重量计，下同)，而最好是少于5份。
然后，使形成的水/烟草混合物或第一烟草浆料经受穿过蒸汽入口20进入的蒸汽作用，其中加入压力约60-400psi的蒸汽，直至烟草浆料的温度增加到约60-400°F时为止。然后将形成的温度保温约1-15分钟。最好是，蒸汽将在约100psi和约335°F下保持约3分钟时间。
然后在约0.1-1.0分钟内，迅速将蒸汽加压的烟草减压到环境大气压。然后打开放气阀22并再通过管道26将第一烟草浆料转移到旋风分离器28中，在此处通过出口24排出蒸汽，并从底部出料口30卸出最终产品用于进一步处理。
如图1所示，在包括旋风分离器28的方法中，将从蒸汽膨胀部分出来的浆料转移到浆料槽中，向槽中加水，以便产生按重量计含约1-40％固体的第二烟草浆料。在一个可供选择的实施例中，可以将尿素、铵盐，及其它化学药品加到第二烟草浆料中。然后将形成的第二浆料加热到约120-180°F，并在此温度下保温约2-5分钟，以便从已通过蒸汽加压膨化过的烟草中提取出水溶性组份。然后将该混合物与提取物残渣一起进行离心分离，该提取物残渣按重量计一般约占烟草约40-50％，通过减小烟草纤维的粒度来使其进一步精制。这一般是在所装备的拌和机或其它型式设备中完成，以便搅拌或破碎烟草。然后将精制后的浆料输送到一个喷霜工序中，在那儿烟草浆料与水混合，其中固体物按重量计减少到占混合物的1-40％。然后用商品造纸设备和技术，例如，象长网抄纸机型机器将该混合物制成重组烟草薄片。将从离心机出来的提取液转移到一个蒸发器，如蒸汽真空蒸发器中，其中提取液中的固体含量按重量计增加到约含30-35％的固体。然后通过已知的喷涂技术将它加到所形成的烟草薄片上。然后准备将所形成的薄片用于进一步加工成吸用品质的烟草。
例1-9为了更好地理解本发明，此处加入下述实施例来举例说明本发明，而不打算由此过度地限制本发明。
例1将10磅烟草材料混合物(其中包括烟草碎屑、打叶和制造粉尘、烟丝粉、烤烟梗和白肋烟梗)分散在20磅水中，该水里含有0.25磅尿素、0.30磅磷酸氢二铵、和0.6磅转化糖。然后将烟草-水混合物装入一蒸汽容器中，其中引入100psi的饱和蒸汽，使容器内的温度上升到335°F。保持335°F温度3分钟。3分钟后，在不到1分钟时间内将压力容器减压到环境大气压，并同时转移到一旋风分离器中，在此处排放蒸汽并回收烟草产品。
将1.10磅蒸汽加压后的烟草样品加到一装9.91磅水的容器中。然后将此混合物加热到170°F，并在此温度下保温30分钟，以便让水从蒸汽加压后的烟草中提取可溶性组份。然后将该混合物放在Bock离心提取器中，以12，000转分(rpm)离心分离2分钟。将300g提取后的残渣样品与700ml水混合，在长网造纸机上精制并制成纸状薄片。将提取液送入Buchi Rotavapor 150型真空蒸发器内，在其中将提取液蒸发至约含35％固体。然后通过喷涂离开长网造纸机的薄片，将该含35％固体的提取液返回加到以前制造的重组烟草薄片上。然后将薄片材料加到卷烟中。
例2除了蒸汽压力容器经受67psi饱和蒸汽作用，因而使温度升高到300°F之外，在例2中用与例1相同的方式制造重组烟草薄片。压力容器在67psi蒸汽压力和300°F下保持6分钟。然后将形成的重组薄片材料加到卷烟中。
例3本例利用与例1相同的方式和相同的材料量进行，唯一的改变是使烟草经受420psi蒸汽压力和400°F温度作用，并在此压力和温度下保持5分钟。将所形成的重组薄片烟草加到卷烟中。
例4除了烟草在67psi和300°F下蒸汽处理10分钟之外，本例用与例1相同的方式和相同量的材料进行。
例5除了烟草在100psi和335°F下蒸汽处理3分钟之外，本例用与例1相同的方式和相同量的材料进行。烟草在蒸汽处理之前，还保持与添加剂接触5-6小时。
例6将总量为10磅的烟草材料(其中有0.6磅烤烟碎屑、0.9磅白肋烟碎屑、1.2磅打叶和制造粉尘、0.3磅烟丝粉、3.1磅小烤烟梗、3.0磅小白肋烟梗和0.9磅大白肋烟梗)分散到20磅水中。将烟草-水混合物装入一蒸汽压力容器中，并用100psi饱和蒸汽处理使温度升到335°F，并在此条件下保持3分钟。
随后，将1.10磅蒸汽处理过的烟草加到9.91磅水中，该水里含0.018磅尿素和0.03磅磷酸氢二铵。将混合物加热到170°F，并在此温度下保温30分钟，以便提取蒸汽处理过的烟草中水溶性组份。然后将混合物放入Bock离心提取器中于12，000 rpm下离心分离12分钟。将总量为300g的提取后残渣与700ml水混合，在长网成形器型(Fourdiner type)长网(wire)造纸机中精制并形成纸状薄片。在Buchi Rotavapor 150中，于140°F下用真空蒸发法将提取液浓缩到约含35％固体，并加入转化糖以制成按重量计为3.3％的最终产品。用一精整压机将浓缩的提取液加到薄片上。将形成的重组薄片烟草加到卷烟中。
例7将总量为10磅的烟草材料(其中有0.6磅烤烟碎屑、0.9磅白肋烟碎屑、1.2磅打叶和制造粉尘、0.3磅烟丝粉、3.1磅小烤烟梗、3.0磅小白肋烟梗和0.9磅大白肋烟梗)分散到20磅水中。将烟草-水混合物装入一蒸汽压力容器中，并用67psi饱和蒸汽处理使温度升到300°F，并在此条件下保持5分钟。
随后，将1.10磅蒸汽膨化过的烟草加到9.91磅水中，该水里含0.018磅尿素和0.03磅磷酸氢二铵。将混合物加热到170°F，并于此温度下保温30分钟，以便提取蒸汽膨化过的烟草中水溶性组份。然后将混合物放在Bock离心提取器中于12，000rpm下离心分离12分钟。将总量为300g的提取后残渣与700ml水混合，精制并形成纸状薄片。在Buchi Rotavapor150中，于140°F下用真空蒸发法将提取液浓缩至约含35％固体，并加入转化糖，以便形成按重量计为3.3％的最终产品。用一精整压机将浓缩的提取液加到薄片上，并将形成的重组烟草薄片加入卷烟中。
例8将总量为10磅的烟草材料(其中有0.6磅烤烟碎屑、0.9磅白肋烟碎屑、1.2磅打叶和制造粉尘、0.3磅烟丝粉、3.1磅烤烟梗、3.0磅小白肋烟梗和0.9磅大白肋烟梗)分散在20磅水中。将烟草-水混合物装入一蒸汽压力容器中，并用422psi饱和蒸汽处理，使温度上升到400°F，并在此条件下保持5分钟。
随后，将1.10磅蒸汽膨化过的烟草加到9.91磅水中，该水里含0.018磅尿素和0.03磅磷酸氢二铵。将混合物加热到170°F，并在此温度下保温30分钟，以便提取出蒸汽膨化后烟草中的水溶性组份。将混合物放入Bock离心提取器中，于12，000rpm下离心分离12分钟。将总量为300g的提取后残渣与700ml水混合，精制并形成纸状薄片。在Buchi Rotavapor150中，于140°F下用真空蒸发法将提取液浓缩至约含35％固体，并加入转化糖以便形成按重量计为3.3％的最终产品。用一精整压机将浓缩的提取液加到薄片上，并将形成的重组薄片加入卷烟中。
例9将总量为10磅的烟草材料(其中有0.6磅烤烟碎屑、0.9磅白肋烟碎屑、1.2磅打叶和制造粉尘、0.3磅烟丝粉、3.1磅小烤烟梗、3.0磅小白肋烟梗和0.9磅大白肋烟梗)分散在20磅水中。将烟草-水混合物装入一个蒸汽压力容器中，并用67psi饱和蒸汽处理使温度上升到300°F，并在此条件下保持10分钟。
随后，将1.10磅蒸汽膨化过的烟草加入9.91磅水中，该水里含0.018磅尿素和0.03磅磷酸氢二铵。将混合物加热到170°F，并在此温度下保温30分钟，以便提取蒸汽膨化后烟草中的水溶性组份。将混合物放入Bock离心提取器中，于12，000rpm下离心分离12分钟。将总量为300g的提取后残渣与700ml水混合，在供普通造纸技术用的标准TAPPI箱中精制并形成纸状薄片。在Buchi Rotavapor 150中，于140°F下用真空蒸发法将提取液浓缩至约含35％固体，并加入转化糖，以便形成按重量计为3.3％的最终产品。有一精整压机将浓缩的提取液加到薄片上。
发现用例6-9中重组烟草制造的卷烟具有一种淡而舒适的味道，但发现用例1-5中重组烟草制造的那些卷烟，具有比用例6-9的重组烟草制造的那些卷烟更淡和更舒适的味道，例1-5中的重组烟草是通过在蒸汽加压之前加尿素和铵盐制备的。
给出上述详细说明和一些实例，主要是用于理解清楚，而没有一些不必要的限制是由其理解的，因为对本领域的技术人员来说，在读着公开内容时，修改将变得很明显，并且在不脱离本发明的精神和所附权利要求范围的情况下，可以进行修改。
权利要求
1．一种在生产重组烟草薄片中使用的烟草浆料的制造方法，包括以下步骤a)按重量计加50-100份烟草材料到一个容器中，该容器装有按重量计100-200份水和按重量计约2-40份化学添加剂，该化学添加剂包括按重量计约1-10份铵盐、按重量计约1-10份尿素，上述形成的混合物是第一烟草浆料；b)用60-400psi饱和蒸汽将第一烟草浆料升温到约200-420°F，并保持上述温度和压力约1-5分钟的时间；和c)在0.1-1.0分钟内，使第一烟草浆料上的压力减压到环境大气压。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于上述铵盐从包括醋酸铵、氯化铵、磷酸铵，及其混合物的组中选定。
3．如权利要求1所述的方法，包括加入按重量计达1份的保润剂。
4．如权利要求3所述的方法，其特征在于上述保润剂从包括丙三醇和丙二醇的组中选定。
5．如权利要求1所述的方法，包括加入其它的化学添加剂，该添加剂从包括柠檬酸、乳酸、转化糖及其混合物的组中选定。
6．如权利要求5所述的方法，转化糖包括葡萄糖和果糖。
7．如权利要求5所述的方法，转化糖按重量计达1份。
8．如权利要求6所述的方法，上述转化糖同尿素及铵盐一起加入。
9．如权利要求6所述的方法，上述转化糖在权利要求1的步骤c)之后加入。
10．如权利要求1所述的方法，其特征在于上述铵盐按重量计是1-5份。
11．如权利要求1所述的方法，上述尿素按重量计是1-5份。
12．一种重组烟草薄片的生产方法，包括以下步骤a)按重量计加50-100份烟草材料到一个容器中，该容器装有按重量计100-200份水和按重量计约2-40份化学添加剂，该化学添加剂包括按重量计约1-10份铵盐和按重量计约1-10份尿素，上述形成的混合物是第一烟草浆料；b)用60-400psi饱和蒸汽使第一烟草浆料温度升到200-420°F，并保持上述温度和压力1-5分钟的时间；c)在0.1-1.0分钟内，使第一烟草浆料上的压力减少到环境大气压；d)加水到上述第一烟草浆料中，以便形成第二烟草浆料，该第二烟草浆料按重量计具有15-40％的烟草；e)将上述第二烟草浆料加热到120-180°F约2-5分钟；f)除去第二烟草浆料中的水分和可溶物，以便形成一第三烟草浆料，该第三烟草浆料含有按重量计约50-60％的水和第一提取物；g)减小上述第三烟草浆料中烟草的粒度；h)加水到上述第三烟草浆料中，以便形成第四烟草浆料，该第四烟草浆料具有按重量计约1-4％的烟草；和i)用第四烟草浆料形成烟草薄片，该第四烟草浆料具有按重量计约10-30％水份。
13．如权利要求11所述的方法，其特征在于上述铵盐从包括磷酸氢二铵、醋酸铵、氯化铵、磷酸铵、及其混合物的组中选定。
14．如权利要求12所述的方法，包括加按重量计达1份的保润剂。
15．如权利要求14所述的方法，其特征在于上述保润剂从包括丙三醇和丙二醇的组中选定。
16．如权利要求12所述的方法，包括加入其它的化学添加剂，它们从包括柠檬酸、乳酸、转化糖及其混合物的组中选定。
17．如权利要求16所述的方法，转化糖包括葡萄糖和果糖。
18．如权利要求16所述的方法，上述转化糖按重量计达1份。
19．如权利要求12所述的方法，上述步骤f)包括离心分离除去上述含可溶物的水分，以便形成上述第一提取液和第三烟草浆料。
20．如权利要求12所述的方法，包括在其中有搅拌装置的容器内，于步骤g)中减小粒度。
21．如权利要求12所述的方法，其特征在于上述步骤i)包括一台造纸机。
22．如权利要求21所述的方法，上述造纸机包括一种长网成形器的长网，用于经由其排水。
23．如权利要求12所述的方法，包括下述附加步骤j)将上述第一提取液浓缩到一种按重量计含30-35％可溶物的溶液；和k)涂覆上述在步骤i)中所形成的烟草薄片。
24．如权利要求12所述的方法，上述化学添加剂按重量计是10-25份。
25．如权利要求12所述的方法，上述铵盐按重量计是5-10份。
26．如权利要求12所述的方法，上述尿素按重量计是3-8份。
27．如权利要求12所述的方法，上述烟草薄片按重量计具有约13-16％的水份。
全文摘要
一种改善重组烟草的吸用品质和机械性能的方法,通过加烟草材料到含铵盐和尿素的水溶液中完成。然后将形成的第一烟草浆料在至少60psi的蒸汽压力下加压1—5分钟时间,再迅速减压至环境大气压。然后将减压后的烟草制成第二烟草浆料,其中除去烟草内的可溶性组份。然后将形成的烟草残渣制成一种重组烟草薄片,并再将提取液浓缩到按重量计至少含30%的固体含量,将该固体返回加到重组烟草薄片中,用于进一步加工成吸用制品。
文档编号A24B15/00GK1281342SQ98811980
公开日2001年1月24日 申请日期1998年12月7日 优先权日1997年12月8日
发明者吉德·阿德德吉 申请人:英美烟草(投资)有限公司