NO117963B

NO117963B -

Info

Publication number: NO117963B
Application number: NO168252A
Authority: NO
Inventors: J Hind; G Burnett
Original assignee: Philip Morris Inc
Priority date: 1966-06-16
Filing date: 1967-05-23
Publication date: 1969-10-13
Also published as: FI46586C; US3385303A; GB1162274A; NL6708412A; CH485428A; SE325503B; FI46586B; ES341490A1

Description

Rekonstituert tobakkprodukt.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et rekonstituert tobakkprodukt. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen et fore-trukket rekonstituert tobakkprodukt under anvendelse av materialer som tidligere hadde liten handelsmessig verdi.

Det har lenge vært kjent at lyse tobakkblader, selv uten tilsetting av noen smakstilsetning gir en god røk når de benyttes i tobakkprodukter. De har en naturlig søtlig smak som er ønskelig i røketobakk. De er blitt vanlig akseptert som en god tobakks-type og derfor er de etterspurt både til bruk alene og i tobakks-blandinger.

Mer lys tobakk enn noen annen fremstilles av tobakksdyr-kere i USA og mange andre deler av verden. Lyse tobakkstengler og andre deler av lys tobakk, så som avfall og støv av lys tobakk har derfor dannet en hoveddel av de tobakkprodukter som ikke har kunnet bli fullstendig utnyttet av tobakktilvirkere. Selv om det kjennes fremgangsmåter for fremstilling av rekonstituert tobakk av slike lyse tobakkstengler, har ingen slik fremgangsmåte vist seg fullstendig tilfredsstillende, og det er ikke kjent noen måte å omdanne lyse tobakkstengler, tobakkavfall og liknende til et produkt som har de samme fordelaktige egenskaper som lyse tobakkblader.

Den foreliggende oppfinnelse frembringer et tobakkprodukt som kan ha stort sett de samme fordelaktige røkeegenskaper som lyse tobakkblader. Den foreliggende oppfinnelse tillater også fremstillingen av et tobakkprodukt på en slik måte at mange av de mindre ønskelige elementer som vanligvis avgis i tobakkrøk,ned-settes eller fjernes. Oppfinnelsen omfatter således et "skredder-sydd" røkeprodukt som inneholder stort sett bare de bestanddeler som resulterer i gode brenneegenskaper, og som frembringer den tilfredsstillelse som ventes ved røking av de beste tobakksorter-inger.

Oppfinnelsen tillater fremstilling av et tobakkprodukt av lyse tobakkstengler ved å behandle tobakkstenglene for å fjerne kalsiumtverrleddene og magnesium-"tverrleddene fra det pektinholdige materiale som finnes i dem uten å påvirke cellulosens og hemi-cellulosens fibrete natur i tobakken som behandles, i skade-lig henseende.

Oppfinnelsen tillater tilvirkning av et produkt av lyse tobakkstengler eller andre tobakkskilder som er stort sett fritt for magnesiumtverrledd og kalsiumtverrledd. Dette tverrledd-fri produkt blir fortrinnsvis presset eller malt på et tidspunkt da de"0.nneholder stort sett hele den cellulose, hemi-cellulose og det pektinholdige materiale som opprinnelig var tilstede i steng-lene eller de andre tobakkdelene som ble behandlet. Som det vil bli beskrevet fullstendigere i det følgende, benyttes det resulterende produkt eller stengelpulp deretter ved å danne en oppslemming av denne med vann og å tilføre oppslemmingen organiske eller anorganiske bestanddeler for å gi oppslemmingen de ønskete tobakk-kjennetegn. Den resulterende oppslemming ble deretter formet ved hjelp av en vanlig støpeteknikk eller på annen måte til et rekonstituert tobakkprodukt som kan innarbeides som den eneste tobakkbestanddel eller som en del av tobakkbestanddelen i et røkeprodukt, for eksempel en sigarett, en sigar eller en pipe-

tobakk.

Eti fremgangsmåte for å fjerne kalsium- og magnesiumtverr-leddene fra de pektinholdige materialer som finnes i tobakk er å vaske tobakkdelene, som kan være hele stengler, opprevete eller opphakkete stengler, tobakkpartikler og tobakkavfall eller liknende, med en vandig behandlingsoppløsning med en pH-verdi fra 0,5 til 3,0 og fortrinnsvis fra 1,0 til 2,5.

Det foretrekkes å vaske tobakkdelene først med vann.

Por å etterlikne et lyst tobakkprodukt bør tobakkdelene fortrinnsvis være lyse tobakkdeler. Andre tobakksorter, så som burley-tobakk, kan imidlertid behandles tilsvarende og benyttes tilsvarende .

Den vandige behandlingsoppløsning kan gjøres passende sur ved å tilsette en anorganisk syre, så som saltsyre, til vannet for å bringe pH-verdien på det foretrukne nivå. Vannet føres imidlertid fortrinnsvis gjennom en joneutveksler-harpiks av sur type, så som en sulfatharpiks i sur form. Dersom en sulfatharpiks i sur form benyttes for dette formål, kan det være nødvendig å tilføre små mengder av et klorid, nitrat eller liknende jon for å gi vannet en begynnelses-surhet som kan opprettholdes av harpik-sen. Andre forholdsregler for å bringe pH-verdien på det ønskelige nivå omfatter anvendelsen av enhver organisk eller anorganisk syre hvormed en pH-verdi på 3 eller lavere kan oppnås. Disse syrene inkluderer svovelsyre, salpetersyre, ortofosforsyre, pyro-fosforsyre og liknende. Syrebehandlingen fortsettes inntil fjer-ningen av den ønskelige mengde kalsium og/eller magnesium er blitt gjennomført. Dette kan ta fra 10 minutter til 50 timer, avhengig av oppløsningens surhetsgrad, temperaturen og den mekaniske kapa-sitet til det anvendte utstyr. Det sure vann i joneutvekslings-kolonnen bør vanligvis være i kontakt med tobakkdelene i et tids-rom på fra 1 time til 8 timer og fortrinnsvis fra 3 til 4 timer ved en temperatur på fra 25°C til 50°C, og fortrinnsvis fra 25°C til 35°C. Vannet som er benyttet til å behandle tobakken kan deretter føres tilbake i kontakt med ny tobakk.

De behandlete stengler kan deretter presses eller behandles på annen måte for å fjerne behandlingsoppløsningen, lufttør-kes eller tørkes i en ovn eller liknende og males opp i stort sett jevn størrelse, vanligvis fra -50 til -200 mesh størrelse og fortrinnsvis fra -80 til -120 mesh størrelse for å danne en pulp.

Den resulterende pulp ble deretter blandet sammen med fra 10 til 25 deler vann pr. del pulp, ved en temperatur på fra 0°C til 60°C, fortrinnsvis fra 20°C til 40°C og den resulterende blanding ble brakt til en pH-verdi på fra 5 til 10, fortrinnsvis fra 7,5 til 8,6 ved tilsetting av vandig kaliumhydroksyd eller liknende. De følgende bestanddeler, som er avgjørende for et godt produkt, tilsettes i følgende mengder: 1) kalsium, tilsatt som et kalsiumsalt eller som kalsiumhydroksyd eller liknende, for eksempel Ca(0H)2, CaCl2eller CaHPO^for å gi følgende prosentdel kalsium (elementær) i sluttproduktet: 2.0-37°2) kalium, tilsatt som et kaliumsalt eller som kaliumhydroksyd eller liknende, for eksempel KOH,<K>2<S0>4,K2HP04eller KC1 for å gi følgende prosentdel kalium (elementær) i sluttpro-

duktet 0.19-5.0$

3) maleinsyre eller et salt av denne, for eksempel kalsiummaleat 5.0-20.0$ 4) sitronsyre eller et salt av denne, for eksempel kalsiumcitrat *s 0.75-10.0$ 5) en fuktighetsbevarer, for eksempel glycerol, trietylenglykol, butylenglykol eller

propylenglykol 1.6-6.0%

fy

6) et sukker, for eksempel invertsukker,

dekstrose, fruktose eller sukrose 5.0-20.0$

Deretter kan følgende bestanddeler tilsettes dersom det er ønskelig, 7) magnesium, tilsatt som et magnesiumsalt eller som magnesiumhydroksyd eller liknende,

for eksempel Mg(0H)2, MgSO^, eller MgCl2for å gi følgende prosentdel elementært

magnesium 0.3-1.4$

8) nikotin, for eksempel ren nikotin eller som et salt så som maleat, sitrat eller hydroklorid 1.0-3.0$

9)' et fosfat (P205) for eksempel CaHPO^

eller K2HP040.8-1.0$

Andre bestanddeler kan tilsettes for å tilpasse smaken eller røkeegenskapene til produktet.

Valget av de organiske og anorganiske bestanddeler som skal tilsettes oppslemmingen omfatter i hovedsaken tilsetting av de ønskelige bestanddeler (eller deres ekvivalenter) som finnes i de naturlig forekommende tobakkblader til oppslemmingen.

Følgende eksempler er illustrerende for oppfinnelsen:

Eksempel 1.

De bestanddeler som ved kjemisk analyse ble funnet å være tilstede i fyllmassen til en helt lys sigarett uten tilsetninger, ble tilsatt grunnmaterialet. Dette grunnmateriale var 1,78 kg malte fibre som var blitt frembrakt av lyse tobakkstengler som var blitt dekalsifisert ved å føre svakt surt vann tilbake over de vaskete lyse tobakkstengler og gjennom en kolonne med "Dowex" sulfatharpiks i sur form. De malte fibre ble dispergert i 34,2 kg destillert vann, og blandingen ble brakt til en pH-verdi på 8,2 ved tilsetting av 0,62 kg 17$ vandig kaliumhydroksyd. Denne blandingen kan kalles basisblandingen i bestanddelgruppe 1.

Maleinsyre (0,23 kg), kalsiumhydroksyd (0,06 kg) og nikotin (0,34 kg 20$ vandig oppløsning) ble tilsatt til 2,15 kg destillert vann. Denne blandingen som vil bli henvist til som bestanddelgruppe II, ble deretter slått opp i basisblandingen

(gruppe 1)

Følgende grupper materialer ble også blandet sammen at-skilt og tilsatt basisblandingen i den nedenfor angitte rekkeføl-ge:

Denne tilvirkningen som dannet 45,3 kg oppslemming med et faststoffinnhold på 7$ og en pH-verdi på 5,2, ble ført igjennom en homogenisator og deretter støpt ut på et endeløst stålstøpe-bånd. Den støpte plate ble delvis tørket med elektriske varmean-ordninger, fjernet fra båndet når det hadde et fuktighetsinnhold på ca. 20$ og tørket ytterligere til ca. 15$ fuktighet. Den resulterende plate veide ca. 95 g/m . Det ble revet opp uten van-skeligheter til en fyllmasse for sigaretter, og sigaretter ble fremstilt av denne på vanlig måte. Platen og den opprevne fyllmasse lot seg meget lett behandle i de forskjellige fremstillings-trinn.

Motstanden mot inhalering til den resulterende sigarett ble bestemt. Motstand mot inhalering er definert som trykkfallet over en sigarett, uttrykt i mm vannsøyle når luft strømmer gjennom sigaretten med en hastighet på 1050 ml/min. Por å bestemme denne trykkforskjell ble sigarettens ene ende satt inn i et spesielt utformet rør hvorigjennom det ble suget luft. Trykkforskjellen mellom den åpne og den lukkete ende av sigaretten ble målt. Motstanden mot inhalering var 51 - 61 mm vannsøyle.

Sigarettene veide 1,14 gram hver. Niognitti sigaretter ble fremstilt av 120 gram fyllmasse.

Sigarettene ble røkt i en konstantvolum røkemaskin som tok en 35 ml inhalering av 2 sekunders varighet en gang for hvert 60. sekund. Røken ble oppfanget i en "Cambridge" filterinnsats som holdt tilbake partikler som var større enn 0,3 mikron. Pil-teroppstillingen ble veid før og etter røkingen av- fire sigaretter for å bestemme den oppsamlete mengde av 'totalt partikkelformet stoff. Denne var 10,2 mg/sigarett.

Antall inhaleringer ble bestemt ved å røke fire sigaretter, telle antall inhaleringer som trengtes for å bringe forbren- ningslinjen frem til JO mm-merket på sigarettene, og deretter finne gjennomsnittet av antall inhaleringer som antallet for de enkelte sigaretter. Antallet inhaleringer var 5,5-

Dampdestillering av fyllmassen i sigaretten fjernet de tilstedeværende dampflyktige alkaloider. Sammenlikning av det ultrafiolette absorpsjonsspektrum til destillatet med egnete stand-darder dannet basis for et kvantitativt anslag av det totale alka-loidinnhold. Nikotininnholdet uttrykt som samlet alkaloid var 0,84 mg/sigarett.

Den statiske brennhastighet, som ble målt ved å bestemme den tid som trengtes for å brenne 40 mm tobakkstang statisk var 6,6 minutter.

Eksempel 2.

Bestanddelene lik de som ble anvendt i eksempel 1, ble satt sammen slik som i eksempel 1, med unntak av at 0,064 kg sitronsyre-monohydrat (dobbelt så mye som i den i eksempel 1 foreskrevne mengde) ble benyttet. Den endelige op^slemming ble avpasset til en pH-verdi på 5,2 ved å tilsette 17$ vandig kaliumhydroksyd etter behov.En plate lot seg støpe,tørke og rive opp meget bra. Sigaretter fremstilt av denne fyllmasse hadde mye de samme fysikalske egenskaper og brenn-egenskaper som materialet foreskrevet i eksempel 1 som vist i den følgende tabell.

En bedømmelsesgruppe på fem eksperter sammenliknet disse sigarettene med de som ble tilvirket i eksempel 1. De fant at prøvesigaretten hadde mindre skarp smak enn sigaretten i eksempel 1, at den hadde mer fyldig aroma og at den var å foretrekke fremfor sigarettene i eksempel 1 av fire gruppen (en hadde ingen preferanse).

Eksempel 3-

Malte tobakkfibre (1,78 kg) fra lyse tobakkstengler ble vasket med vann som ble ført tilbake gjennom en kolonne med "Dowex" sulfatharpiks i sur form og ble dispergert i 3^,30 kg destillert vann. Blandingen ble brakt til en pH-verdi på 8,2 ved å tilsette 0,064 kg konsentrert vandig ammoniumhydroksyd, 0,34 kg 20$ vandig nikotin og 0,09 kg kalsiumhydroksyd oppslemmet i 0,453 kg destillert vann.

Følgende grupper bestanddeler ble tilsatt den resulterende blanding i den angitte rekkefølge:

Den resulterende oppslemming veide 4-5,3 kg og hadde en pH-verdi på 6,0. Den ble tilvirket til plater :jg r--i vet opp som tidligere. Platene hadde et høyt kalsiuminnhold og et meget lavt kaliuminnhold. Sigarettene sluttet å brenne under statiske foHiold, og det u-s forandret visse røkeegenskaper som vist i de følgende ta-beller (flere haleringer, høyere totalutbytte).

Eksempel 4.

Bestanddeler og fremgangsmåte for å sette dem sammen var den samme som i eksempel 1, med unntak av at det ikke ble tilsatt invertsukker. Det ble støpt en plate som ble tørket og revet opp som tidligere. Lavt sukkerinnhold betydde høyt askeinnhold i platen, og forandringen i platen frembrakte en lett,hurtigbrennende sigarett som følgelig hadde lavt haleringsantall og lite utbytte både av nikotin og partikkelformet stoff.

Resultatene av de forskjellige vurderinger fra eksemplene 1-5 er fremstilt i tabellen I og II.

Som ellers i fremstillingen er alle prosenttall regnet etter vekt.

Claims

1. Rekonstituert tobakkprodukt,karakterisertved at det omfatter fra 5,0 til 90,0 vektprosent av et fiber-

holdig tobakkmateriale som inneholder tobakkpektiner stort sett uten kalsiumtverrledd og magnesiumtverrledd, en kalsiumforbindelse i en mengde som er tilstrekkelig til å gi fra 2,0 til 3,0 vektprosent elementært kalsium, en kaliumforbindelse i en mengde som er tilstrekkelig til å gi fra 0,19 til 5,0 vektprosent elementært kalium, fra 5,0 til 20,0 vektprosent maleinsyre eller et salt av denne, fra 0,75 til 10,0 vektprosent sitronsyre eller et salt av denne, fra 1,0 til 6,0 vektprosent av en fuktighetsbevarer samt fra 5,0 til 20,0 vektprosent av et sukker.

2. Rekonstituert tobakkprodukt i samsvar med krav 1,karakterisert vedat det omfatter en raagnesium-forbindelse i en mengde som er tilstrekkelig til å gi fra 0,3 til 1,4 vektprosent elementært magnesium, fra 1,0 til 3,0 vektprosent ren nikotin eller et nikotinsalt, samt fra 0,3 til 1,0 vektprosent av et fosfat.