Способы повышения безопасности и комплексного использования табачного сырья газожидкостными методами обработки Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

663.97

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАБА ЧНОГО СЫРЬЯ ГАЗОЖИДКОСТНЫМИ МЕТОДАМИ ОБРАБОТКИ

Г.И. КАСЬЯНОВ, В.Г. ЩЕРБАКОВ, О.Ю. КАШИРИНА

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; факс: (861) 259-65-92, электронная почта: kasyanov@kubstu.т

Проанализированы существующие способы модификации табачного сырья с целью снижения содержания вредных компонентов в курительных изделиях. Рекомендовано использовать в качестве технологических агентов сжиженные газы.

Ключевые слова: табак, газожидкостная экстракция, никотин, нитраты, водные экстракты, аммиачные экстракты, объемный табак.

В табачном сырье и его дыме присутствует ряд химических компонентов, многие из которых неблагоприятно действуют на организм человека и требуют при получении курительных изделий изыскания способов коррекции качества табачного сырья [1].

Известны способы удаления или уменьшения содержания одного или нескольких нежелательных компонентов из табака методом экстрагирования. Предложен способ изменения химической природы табачного материала, основанный на экстрагировании алкалоидов [2]. Он позволяет удалить более 90% никотина из смеси нарезанных табаков типов Берлей и Ориент с начальным содержанием никотина в сухой массе около 2,3%. Смесь табаков делят на 2 партии. Первую экстрагируют водопроводной водой при температуре около 60°С, удаляют никотин из табачного экстракта в экстракционной колонне противотоком с монофтортри-хлорметанолом. Полученный табачный экстракт сушат в установке распылительной сушки.

Деникотинизированный высушенный табачный экстракт растворяют в воде и получают модифицированный растворитель для другой партии табачного сырья, помещенной в специальный контейнер, где она контактирует с модифицированным растворителем в течение 1 ч (после ее предварительной обработки водопроводной водой). Полученный экстракт отделяют от нерастворимой части. Высушенный табачный продукт содержит никотин около 0,05% от сухой массы. Обработанный таким образом измельченный продукт используют для производства сигарет.

Наряду с задачей уменьшения количества никотина в табаке зачастую необходимо снижать содержание нитратов. Известен способ удаления нитрата калия из водного экстракта, полученного обработкой водой волокнистой массы табачного сырья [3]. После удаления нитрата калия водный экстракт вновь соединяется с волокнистой массой. В денитрированный экстракт табака добавляется соль калия до содержания в нем калия в количестве, соответствующем содержанию его в необработанном табаке. В ходе такой обработки удаление из табака других веществ сводится к минимуму.

Известны способы, согласно которым для улучшения дегустационных свойств табачного сырья и сниже-

ния вредного воздействия табачного дыма на организм человека в составе рецептурной мешки используют пористый взорванный табак, обогащенный СО2-экстрак-тами [4, 5]. Ценные компоненты из вторичных табачных ресурсов экстрагируются 5-кратно, а в качестве экстрагента на 4 последних стадиях экстрагирования используется водорастворимая часть, полученная на предшествующей стадии экстракции. Получают экстракт с содержанием водорастворимых веществ более 25%. Этот способ позволяет в процессе производства курительных изделий заменить до 35% дорогостоящего ароматичного табачного сырья скелетным табаком и одновременно улучшить объемно-упругие свойства табачного сырья.

Для рационального использования отходов табачного сырья используют способ получения из него экстрактов с последующей сушкой [5] (рисунок: 1 - перко -лятор, 2 - СО2-сатуратор, 3 - МН3-сатуратор, 4 - сборник, 5 - концентратор, 6 - сушилка). Измельченные жилки табачного листа толщиной 0,6-0,8 мкм помещают в конический перколятор с углом конуса 47° и экстрагируют сатурированной минерализованной водой при гидромодуле 1 : 18 в течение 40 мин, затем в течение 20 мин - аммиачной водой. При этом коническая часть цилиндрического перколятора составляет 60% от его высоты. В аппарате такой конструкции наиболее равномерно распределяются поля концентрации веществ по всему объекту. После экстрагирования мис-целлу сливают из перколятора и определяют физи-ко - химические показатели: рН среды 6,25, содержание сухих веществ 12%.

Полученный экстракт концентрируют до содержания водорастворимых веществ 20-25% и высушивают в распылительной сушилке. Получают темно-коричне-

вый порошок с содержанием влаги 6%, углеводов 7,5%, фенольных веществ 20,2%, пектина 8%.

Известен способ увеличения объема табака, предусматривающий пропитку резаного табака смесью неполярных сжиженных газов с одновременным повышением давления и сброс давления с получением целевого продукта [6].

В технологических лабораториях Краснодарского НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции с нашим участием были выполнены исследования по рациональному использованию табачного сырья и снижению вредного воздействия никотина на организм курильщика [7-10].

Основными достоинствами разработанных нами запатентованных способов является использование высокоселективных экстракционных свойств сжиженных газов и возможность тонкого измельчения сырья методом газожидкостного взрыва.

На основании изложенного мы рекомендуем для предприятий, перерабатывающих табачное сырье, применять апробированные нами способы газожидко -стной обработки сырья, позволяющие в значительной мере снизить содержание вредных компонентов в исходном сырье без ухудшения курительных свойств табачных изделий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. - М.: Акаде -мия, 2004. - 230 с.

2. Пат. 4894648 США, МКИ А 24 В 15/24. R.J. Reynolds Tobacco Со. Способ модифицирования табачного материала // БИ. -15.04.1993.

3. Пат. 3347854 США. МКИ А 24 В 15/18. Philip Morris Inc. Способ подготовки табака к производству курительных изделий // БИ. - 07.09.1995.

4. Пат. 1809753 СССР, МКИ А 24 В 15 24. Способ получе -ния табачного экстракта / И.И. Москитов, Л.А. Новикова, В.Н. Киселева и др. // БИ. - 15.04.1993.

5. Киселев В. З. Производство восстановленного табака с использованием СОН-экстракции при комплексной утилизации табачных отходов: Автореф. дис. ... кавд. техн наук. - Краснодар: КубГТУ, 2000. - 24 с.

6. Можаева Е.Ю. Разработка технологии газожидкостной обработки табачного сырья: - Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Краснодар: КубГТУ, 2001. - 23 с.

7. Пат. 2306785 РФ, МПК А 24 В 3/18. Способ увеличения объема табака / О.И. Квасенков, И.И. Татарченко, О.Ю. Каширина // БИПМ. - 27.09.2007.

8. Пат. 2307569 РФ, МПК А 24 В 5/16. Способ выработки экспандированной табачной жилки / О.И. Квасенков, И.И. Татарчен -ко, О.Ю. Каширина // БИПМ. - 10.10.2007.

9. Пат. 2306043 РФ, МПК А 24 В 3/18. Способ вспучивания табака / О.И. Квасенков, И.И. Татарченко, О.Ю. Каширина // БИПМ. - 20.09.2007.

10. Пат. 2307564 РФ, МПК А 24 В 5/16. Способ экспандиро-вания табачной жилки / О.И. Квасенков, И.И. Татарченко, О.Ю. Каширина // БИПМ. -10.10.2007.

Поступила 26.06.09 г.

WAYS OF SAFETY INCREASE AND COMPLEX USE OF TOBACCO RAW MATERIALS

BY GAS-FLUID PROCESSING METHODS

G.I. KASYANOV, V.G. SCHERBAKOV, O.YU. KASHIRINA

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; fax: (861) 259-65-92, e-mail: [email protected]

The existing ways of the modification tobacco cheese will analysed for the reason reductions of the contents bad component in smoking product. It is recommended to use as technological agent liquefied gases.

Key words: tobacco, gas-fluid extraction, nicotine, nitrates, water extracts, ammonium extracts, volume tobacco.