Способ модифицирования табачного материала (варианты)

Способ модифицирования табачного материала (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГО УДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BE OMCTBO СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР)

ЧПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (л)ю A 24 В 15/24 (2 4894648/13 (2 22,02.91 (4 23.08.93. Бюл. М 31 (3 484587 (32I) 23.02.90 (3Ж us (711) Р.Дж.Рейнольдс Тобакко Компани (uS) (7 ) Барри Смит Фэгг(us) (5 ) Патент EP М 280817, кл А 24 В 15/24, 1988. (5 ) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ТАБ ЧНОГО МАТЕРИАЛА (ВАРИАНТЫ) (5 ) Использование: в способах изменения свойств табачного материала. Сущность изобретения; деникотинизированный измельченный резанием табачный наполните ль получали способом, включающим и лучение водного деникотинизированного

Изобретение касается табака и, в частсти, способа изменения свойств табачноматериала, Настоящее изобретение касается споба изменения свойств табачного материа. В частности, способ включает удаление и атем перераспределение некоторых коми нентов табачного материала, предпочтит льна без изменения многих физических х рактеристик табачного материала в знач тельной степени. В особенно предпочтит льндм осуществлении способ включает и менение химической природы табачного материала (например удалением по меньшей мере одного выбранного компонента и табачного материала и/или добавлением

„„5U „„1836035 А3 табачного экстракта, получение измельченного резанием табачного наполнителя, экстрагированного водной жидкостью, контактирование водного экстракта с экстрагированным измельченным нарезкой наполнителем, обезвоживание смеси водного экстракта и экстрагированного измельченного резанием наполнителя с тем, чтобы определенное содержание табачного экстракта оставалось в контакте с экстрагированным измельченнмм нарезкой наполнителем и сушку обезвоженного нарезанного наполнителя для получения обработанного измельченного резанием табачного наполнителя. Более 90% никотина, присутствующего в нарезанном табачном наполнителе, может быть удалено из. него при использовании такого процесса, 2 с.п.и 13 з.п.ф-лы, 4 ил. по меньшей мере одного выбранного вещества х этому табачному материалу).

С одной стороны, способ согласно настоящему изобретению включает получение экстрагированного табачного материала экстрагированием. табачного материала с использованием экстракционного растворителя. Экстрагированный табачный материал является частью табачного материала, нерастворимого в растворителе, и этот материал отделяют от растворителя и табачного экстракта, экстрэгированного растворителем. Способ включает также получение табачного экстракта экстрагированием табачного материала, используя экстракционный растворитель, Затем наи1836035 более желательно изменить химический состав табачного экстракта так, чтобы получить обработанный табачный экстракт. В особенно предпочтительном осуществлении обработанный табачный экстракт получают удалением по меньшей мере одного выбранного табачного компонента из экстракта и/или, добавлением по меньшей мере одного выбранного вещества в экстракт.

Табачный экстракт, экстракционный растворитель и экстрагированный табачный материал контактируют друг с другом.

Обычно табачный экстракт получают в экстракционном растворителе и экстракт и растворитель контактирует с экстрагированным табачным материалом. Таким образом, получают конечную смесь (I) растворителя, (!I) табачного экстракта (!!!) экстрагированного табачного материала, Вес растворителя в смеси более чем в три раза превышает 20 вес экстрагированного табачного материала в cMGcN. Экстрагированный табачный материал выделяют из заранее заданной порции табачного экстракта и растворителя, и полученная смесь растворителя, табач- 25 ного экстракта и экстрагированного табачного материала нормально содержит по меньшей мере 60, растворителя от общего веса смеси. Затем по меньшей мере часть растворителя отделяют от полученной 30 смеси.

В другом аспекте способ согласно изобретению включает получение экстрагированного табачного материала и табачного экстракта, как описано ранее. Способ вклю- 35 чает также контактирование табачного экстракта, экстракционного растворителя и экстрагирован ного табачного материала друг с другом с целью получения смеси (!) растворителя, (li) табачного экстракта и (!!!) 40 экстрагирован ного табачного материала.

Смесь содержит количество экстракта по весу больше, чем вес ранее выделенного экстракта из табачного материала. Нормально смесь включает от 5 до 40 способ- 45 чых экстрагироваться компонентов табака (т.е, табачный экстракт) от общего веса табачного экстракта и растворителя в смеси, Зкстрагированный табачный материал выделяют из заранее заданной порции табач- 50 ного экстракта и растворителя, и полученная смесь растворителя, табачного экстракта и экстрагированного табачного .материала, как правило, содержит от 60 до

907 растворителя от общего веса смеси. flo 55 меньшей мере часть растворителя затем отделяют от полученной смеси.

Операции способа согласно изобретению предпочтительно включают далее экстрагирование еще дополнительного количества табачного материала, используя экстракционный растворитель, чтобы получить дополнительное количество экстрагированного табачного материала и дополнительное количество табачного экстракта в растворителе. В предпочтительном осуществлении химический состав дополнительного количества табачного экстракта изменяют, чтобы получить отработанный экстракт и обработанный экстракт контактирует с табачным экстрактом и растворителем, отделенным от ранее обработанного экстрагирован ного табачного материала, Полученный обработанный табачный экстракт в экстракционном растворителе затем контактирует с дополнительным количеством экстрагированного табачного материала для получения смеси (!) растворителя, (!!) табачного экстракта и (Ш) экстрагированного табачного материала. Такая смесь включает растворитель, табачный экстракт и экстрагированный табачный материал в количествах, установленных ранее. Таким образом, операции процесса можно продолжить с целью изменения химическо- . го состава неопределенного количества (т.е. неопределенное число партий) табачного материала.

Настоящее изобретение в особом конкретном аспекте касается способа модификации содержания алкалоидов в табачном материале и, в частности, получение обработанного табачного материала, имеющего контролируемое содержание никотина, Например, способ может быть применeí для снижения содержания никотина в табачном материале. Такой способ включает получение экстрагированного табачного материала путем экстрагирования табачного материала экстракционным,растворителем, имеющим водные свойства (например, вода), и отделение нерастворимого в растворителе табачного материала от полученного водного табачного экстракта. Способ включает также получение деникотинизированного табачного экстракта удалением никотина из водного табачного экстракта.

Деникотинизированный табачный экстракт получают B экстракционном растворителе и контактируют с экстрагированным табачным материалом, Таким образом, получают суспензию водного табачного экстракта и нерастворимого в воде табачного материала. Суспензия нормально включает от 5 до

40 j, табачного экстракта (т.е, способных экстрагироваться компонентов табака) от общего веса растворителя и табачного экстракта в суспензии. Нерастворимый в воде табачный материал выделяют из заранее заданной порции растворителя и табачного

1836035 низ ции табака водный жидкий экстракци» онный растворитель, содержащий экст агированный водой табачный экстракт (нап имер, водный табачный экстракт) довед н до рН больше 9,0 и контактирует со вто «м жидким растворителем, который (I) 50 не мешивается с водным табачным экстра« том и (ii) является хорошим растворителем для никотина. После контактирования в течение желаемого периода времени в же- 55 лаемых условиях водный табачный экстракт ! и в арой растворитель отделяют друг от дру а. Таким образом получают водный табач ый экстракт, который является деникотин«твидованным водным табачным экст «акта (T,å. суспензию иобезвоживаюти для «удаления определенного количества водного табачного экстракта из нерастворимой орции, получая влажную смесь нераств римого табачного материала и 5 таба «нь«й экстракт). Затем по меньшей мере част экстракционного растворителя отделя«о из "обезвоженной" части. (например, вла ную смесь нерастворимого водой табачного материала и табачный экстракт су- 10 шат до желаемой степени влажности).

Обы но содержание табачного экстракта в экст акционном растворителе таково, что, т если суспензия обезвожена, то заранее опред ленное количество табачного экстракта 15 оста тся в контакте с нерастворимым табачным материалом, так что, будучи высушенной до желаемого:;уровня влажности, полученная смесь табачного экстракта и нераст оримого табачного материала имеет 20 сухо вес, по существу равный весу табачного материала до его экстрагирования, но с по равкой íà вес вещества (веществ), удален ых из табачного материала в процессе про едения операций согласно настоящему 25 изо ретению. наиболее предпочтительном осуществле ии настоящего изобретения табачный экст акт имеет выбра«1ное (ые) вещество(а), удал емое (ые) из него контактированием 30 жид ого экстракционного растворителя, содер ащего табачный экстракт (т.е. смесь экст акт-экстракционный растворитель), со вторым жидким растворителем. Втброй раство итель является несмешивающимся со 35 сме ью экстракт-экстракционный растворит ль, и выбранное (ые) вещество(а) в смеси экстракт-экстракционный растворитель пер носятся во второй растворитель. Смесь обр ботанного табачного экстракта и экст- 40 рак ионного растворителя затем отделяют от в орого растворителя. который содержит выб анное (ые) вещества (а), удаленное (ые) из т бачного экстракта. предпочтительном способе деникоти- . 45 экстрактом, и второй рэстворитель, содержащий никотин.

Способ согласно изобретению дает с«10циалистам в данной области производительный и эффективный метод изменения свойств табачного материала (например, перераспределение компонентов табачного материала или изменение химической природы или состава табачного материала) регулируемым образом. То-есть, способ согласно настоящему изобретению может быть применен таким образом, что изменение химического состава табака может быть регулируемо в желаемом направлении.

Предпочтительно способ включает (i) удаление выбранного (ых) вещества (веществ) из табачного материала, (ll) введение регулируемых количеств выбранного (ых) вещества (веществ) в табачный материал, (ill) удаление выбранных веществ из табачного материала и введение выбранных веществ в табачный материал или (II) удаление и перераспределение табачных компонентов табачного материала контролируемым образом. 8 частности, значительные количества выбранного (ых) вещества, такого как никотин, могут быть удалены из табачного материала, тогда как удаление других веществ из этого табачного материала является минимальным, Предпочтительный способ согласно изобретению включает деникотизированный табачный материал (например, в форме нарезанного наполнителя или в форме волокон), так что более 90 процентов, предпочтительно больше 95 процентов никотина, присутствовавшего в исходном табачном материале удалено из него. Интерес представляет также способ, которым табачный экстракт и экстрагированный табачный материал могут быть обработаны раздельно и затем обработанный табачный экстракт и обработанный экстрагированный табачный материал могут контактировать друг с другом для получения обработанного табачного материала.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено: на фиг. 1 дана схематическая диаграмма операций способа, представляющая одно осуществление изобретения; на фиг, 2 — схематическэя диаграмма примерного аппара-. та для проведения некоторых операций способа согласно изобретению; на фиг, 3— удлиненный вид на компонент аппарата, представленного на фиг. 2; нэ фиг. 4 — вид на поперечное сечение примерного аппарата для проведения некоторых операций способа согласно изобретению.

Со ссылкой на фигуру 1 табачный материал 10, такой кэк табачная пыль, рубленый

1836035

5

30

55 наполнитель или волокна, контактирует с водным экстракционным растворителем 13.

Контактирование может быть проведено непрерывным или периодическим методом.

Смесь 15 табачного материала 10 и экстракционного растворителя 13 может быть перемещена 17 с целью повысить удаление водорастворимых.компонентов из табачного материала. Смесь 15 подвергают разделению 19 (например, используя цетрифугу) с тем, чтобы получить водный табачный экстракт 21, т.е. водорастворимый табачный экстракт в экстракционном растворителе) и нерастворимый в воде табачный остаток 23, Необязательно водный табачный экстракт 21 концентрируют 25 до соответствующего содержания растворенных твердых веществ, используя тонкопленочный выпарной аппарат или тому подобные. Кроме того, водный табачный экстракт необязательно может быть осушен распыливанием по технологическим соображениям и затем повторно растворен в воде для дальнейшей обработки, Хотя рН водного табачного экстракта 21 зависит от таких факторов, как конкретный табачный материал 10, который экстрагируют, и концентрация экстракта в растворителе, водный табачный экстракт обычно показывает рН ниже 6,0. Водный табачный экстракт контактирует с аммиаком 28 (например, гидроокисью аммония или газообразным аммиаком) для повышения рН водного табачного экстракта примерно до

10,0 или выше, Водный табачный экстракт, имеющий повышенный рН благодаря добавленному аммиаку 28, контактирует со вторым растворителем 30, таким как монофтортрихлорметан (т.е. хороший растворитель для никотина), так что никотин переносится из водного табачного экстракта во второй растворитепь. Два растворителя и экстрагированные в них вещества затем разделяют 32 друг от друга. Таким образом, получают (1) деникотинизированный табачный водный экстракт 35 и (ii) второй никотинсодержащий растворитель 37.

Необязательно могут быть введены добавки

38, такие как глицерин, в деникотинизированный экстракт 35 для дальнейшего изменения химического состава экстракта, Деникотинизированный водный табачнь1й экстракт 35 обрабатывают дальше 40 для удаления существенной части аммиака из него. Например, водный экстракт 35 сушат распыпиванием (т,е. для испарения водного растворителя и аммиака и получения порошкообразного высушенного распыпивэнием экстракта) или отгоняют (например. в условиях, обеспечивающих испарение аммиака) и таким образом удаляют в основном весь или значительную часть добавленного аммиака из экстракта.

Деникотинизированный табачный экстракт, который обработан для удаления из него добавленного аммиака, контактирует с достаточным количеством водного экстракционного растворителя с тем, чтобы получить деникотинизированный водный табачный экстракт 42. Кон кретн ым и редпочтительным количеством обработанного деникотинизированного экстракта в водном зкстракционном растворителе является количество, находящееся в интервале примерно от 15 до 25 вес.7 экстракта (т.е. растворенных твердых веществ табака) от общего веса табачного экстракта и растворителя, Необязательно выбранные добавки

43 могут быть введены в деникотинизированный водный табачный экстракт для дальнейшего изменения химического состава экстракта.

Дальнейшее количество (например, човая партия) табачного материала 45, такого как нарезанный. табачный наполнитель или полоски, приводят в контакт с водным экстракционным растворителем 48. Контактирование может быть осуществлено либо в непрерывном, либо в периодическом процессе. Смесь 50 табачного материала 45 и экстракционного растворителя 48 может быть перемещена 53 для повышения экстракции водорастворимых компонентов из табачного материала. Смесь 50 подвергают разделению 55 (например, используя центрифугу) с тем, чтобы получить водный табачный экстракт 56 и экстрэгированный табачный материал 57 (т.е. нерастворимый в воде табачный остаток). Экстрагированный табачный материал 57 может быть получен с заранее заданным содержанием влаги 58 путем обезвоживания смеси до предварительно определенного уровня и/или путем сушки влажного экстрагированного табачного материала, который был отделен от значительной части водного табачного экстракта. Необязательно водный табачный экстракт 56 концентрируют до подходящего содержания растворенных твердых веществ табака 59.

Экстрагированный табачный материал

57, который имеет очень низкое содержание водорастворимых табачных компонентов (т.е. экстрагирующихся табачных компонентов(затем контактирует с обработанным деникотинизированным водным экстрактом

42 с тем, чтобы получить смесь 61 (т.е. суспензия) табачного экстракта, растворителя и табачного материала, нерастворимого в растворителе. Водный табачный экстракт

1836035

10! полученной смеси 61 содержит компоненты деникотинизированного табачного экстрак-!

i та, и компоненты зкстрагированного табачн ro материала 57. Обычно вес р створителя в смеси 61 более чем в 10 раз 5 и евышает вес зкстрагированного табачного материала в смеси. Смесь 61 экстрагиров нного табачного материала, экстракта (т.е. экстрагирующихся компонентов) и экст акционного растворителя может быть пе- 10 р мещена с целью достижения однородн го контактирования компонентов водорас варимого табачного экстракта с экстраги-, р ванным табачным материалом, и едпачтительно сводя к минимуму разло- 15 ж ние нерастворимого водой экстрагиров нного табачного материала.

Контакт смеси 61 экстракта, экстрагиров нного табачного материала и растворител длится в течение времени, достаточного 20 д я эффективного контактирования экст акта с экстрагированным табачным матер алом, Например, в периодическом и оцессе количество экстракта и растворит ля достаточно велико в сравнении с экс- 25 т агираванным табачным материалом, так ч о экстрагированный табачный материал н ходится в условиях, обеспечивающих дав льна однородный контакт с экстрактом.

После окончания контактировгния 30 с есь 61 табачного материала, экстракта и р створителя обезвоживают 64. Например, с есь отжимают или прессуют для удаления о ределенной части 65 экстракта и раствор теля (т.е. водного экстракта) из нее, Пол- 35 у ают влажную смесь экстракта и н растворимого водой табачного материала

6 в таком количестве, что его сухой вес па с ществу равен весу табачного материала

4 до проведения операций обработки со- 40 г асно изобретению, минус вес никотина и д угих табачных компонентов, которые удал ны из него, плюс вес любых добавок, кот рые были введены в него.

Обезвоженный табачный материал под- 45 вергают операции сушки 67, чтобы получить деникотинизированный табачный материал

68 с содержанием влаги от 10 да 15 вес. . бычно деникатинизираванный табачный атериал 68 показывает содержание амми- 50 а а менее одного весового процента, более предпочтитетльно менее 0,5 вес., Полу енный деникотинизированный табачный материал используют в качестве матеаиа а для курения 69 при производстве сига- 65 ет. Например, деникотинизированный т бачный материал может быть помещен в

r 1льзу (оправу), обогащен, далее обработан (япример, увеличен в обьеме), просеян для олучения материала желаемого размера, и/или смешан с другими материалами для курения.

На фигуре 2 представлен аппарат 70 для проведения некоторых операций предпочтительного осуществления способа согласна изобретению. Такой аппарат известен специалистам в данной области как экстракционная колонка Карра поршневого типа (см, Karr А.J., Ch.Å,Journal, т. 5, с,446, 1959).

Аппарат 70 содержит длинную тонкую трубку или колонну 72, установленную так, чтобы ее продольная ось нахадиласть в вертикальной плоскости. Кааксиально продольной оси кдлонны проходит стержень 74, на котором укреплено множество экстракционных тарелок 77, размещенных с интервалами на стержне 74. Пластины (тарелки) 77 расположены предпочтительно перпендикулярно стержню 74. Стержень укреплен в приводе мешалки 79 с переменной скоростью или удерживается другими тонкими средствами, которые перемещают стержень (а, следовательно, и тарелки) периодически вверх-вниз. Колонна 72 включает верхний питающий участок или патрубок 81, в который непрерывно подается второй (т,е, тяжелый) растворитель в жидком виде из источника 83. Колонна включает также нижний питающий участок 86 или патрубок, в который непрерывно поступает жидкий водный табачный экстракт из источника 88.

Стержень 74 (а, следовательно, и тарелки 77) имеет возвратно-поступательное движение са скоростью, достаточной для обеспечения надлежащего контактирования двух жидкостей, на достаточно низкой скоростью для того, чтобы свести к минимуму или исключить образование нежелательной эмульсии между двумя жидкостями.

Рафинат (т.е. деникотинизированный водный табачный экстракт, который был в контакте со вторым растворителем), покидает колонну 72 на выходном участке 90 и собирается в резервуаре 92. Второй растворитель и выбранное (ые) вещество (а). перенесенное {ые) из экстракционнаго растворителя, покидают колонну на выходном участке 94 и собираются в резервуаре 97.

На фигуре 3 показан вид с торца на представительную экстракционную тарелку

77, выполненный вдаль продольной (гори-. зонтальной) аси колонны 72, показанной на фигуре 2. Распределительная пластина 77 имеет. диаметр, приближающийся к внутреннему диаметру колонны. Пластина имеет отверстие 100, через которое проходит стержень. Пластина включает также ряд периферических отверстий 102, 103, 104 и 105, а также внутреннив отверстия 108, 109. 110 и

111, так чта жидкости могут проходить через

1836035

12 них. Обычно пластина выполнена из металла. тако — î как нержавеющая сталь, полимерного материала, такого как тефлон или тому

ПОДОбногО.

Со ссылкой на фигуру 4 описан аппарат

120 для проведения некоторых операций. способа согласно изобретению. Контейнер

122 имеет боковые стенки и днище и содержит табачный материал 124, подлежащий экстрагированию. В придонный питающий канал 126 поступает растворитель 129, имеющий водные свойства, который в свою очередь контактирует с табачным материалом

124. Растворитель поступает из резервуара (на фигуре не показано) по трубопроводу

130(показан в виде отрезка); используя подходящий насос (не показан), Сито 131 размещено над табачным материалом, но ниже выходного канала 133 с целью предотвратить выход нерастворимого табачного материала из контейнера. Труба или нагнетательный воздухопровод 136, снабженный множеством отверстий 138, соединен с воздуховодом 140 (показан как отрезок) от источника воздуха (не показано) для обеспечения перемешивания барботированием смеси (т.е. суспензии) табачного материала и растворителя. Таким образом, табачный материал 124 подвергается контактированию с растворителем в экстракциОнных условиях. Водный табачный экстракт, который покидает выходкой канал 133, собирают в резервуаре 142 (показан не в масштабе), позднее обрабатывают (например, для удаления из него никотина), и может быть использован для последующего контэктирования с экстрагированным табачным материалом, Если необходимо, то может быть предусмотрен ряд аппаратов

120 в сериях, так что водный табачный экстракт, покидающий один контейнер, содержащий табачный материал, может быть приведен в контакт с табачный материалом в другом контейнере, Аппарат 120 предусматривает традиционные средства для непрерывного контактирования подаваемого водного растворителя с загрузкой табачного материала, В частности, растворитель можно непрерывно подавать через контейнер 122, содержащий табачный материал 124, с желаемой скоростью до тех пор, пока полученная смесь водного табачного экстракта и табачного материала не покажет желательно низкое содержание табачного экстракта.

Затем полученный экстрагированный табачный материал может быть удален из контейнера (т.е. экстрагированный табачный материал отделяют из водного табачного экстракта). Альтернативно аппарат 120 мо10

20

30

35 лов

50 жет быть применен для обеспечения периодического контакта растворителя с образцом табачного материала. В частности, растворитель может быть рециркулирован через контейнер 122, содержащий подходящее количество табачного материала 124.

Табачный материал, который обработан способом согласно изобретению, может различаться. Табачные материалы, которые используют, находятся в такой форме, что в условиях экстракции часть табака растворима в экстракционном растворителе (т.е. экстрагируется им) и часть табака нерастворима в экстракционном растворителе (т.е, не экстрагируется им). Примеры типов подходящих табачных материалов включают внесезонно ферментационные табаки, табаки Белей, Мерилендэ и Ориенталя, а также редкие или специфические сорта табаков. Обычно табачный материал выдерживают. Табачный материал может быть в форме листа и/или стебля или может быть в обработанной форме. например„табачный материал может быть в форме целого листа, полоски, рубленого наполнителя, обработанного стебля, увеличенного в объеме табачного наполнителя, видоизменной полоски или наполнителя, или табака, ранее экстрагированного до некоторой степени.

Могут быть использованы также отходы и побочные продукты процесса производства (например, скрап и-пыль). Упомянутые табачные материалы могут быть обработаны отдельно или как смеси табачных мэтериаТабачный материал может иметь различные размеры для экстракции. Предпочтителен табачный материал в форме полос или в форме нарезанного наполнителя. Табачные материалы в форме полосок или нарезанного наполнителя желательны потому, что обработанные в конечном счете табачные материалы непосредственно используют как таковые для производства сигарет. Табачный скрап,. стебли и порошок могут быть также экстрагированы способом согласно изобретению, и полученный обработанный табачный материал может быть сформован в заранее заданную заготовку (например, листовидной формы), давая таким образом видоизмененный табачный материал.

Табачный материал контактирует с экстракционным растворителем. Наиболее предпочтительным экстракционным растворителем является рэстворитель, имеющий водный характер. Такой растворитель прежде всего содержит воду, обычно более

90 весовых процентов воды. и в некоторых случаях может быть по существу чистой во13

1836035 до . В значительной степени чистая вода екл чает дистиллированную воду, деионизированную воду и водопроводную воду.

Эк тракционный растворитель может быть см сью сорастеорителей, такой как смесь во ы и небольших количеств одного или более растворителей, которые смешиваются с во ой. Примером такой смеси сорастворител и является растворитель, содержащий

95 ес.ч. воды и 5 вес.ч. этанола. Экстракцион ый растворитель может также включать ео у, содержащую некоторые вещества, таки как регуляторы рН (например, кислоты ил основания) или растворенные в ней буфе ы рН, Например, водный растворитель может содержать гидроокись аммония или ве денный в него газообразный аммиак для того, чтобы иметь растворитель с рН 8,0 или вы е, Количество табачного материала, которы контактирует с экстракционным раств рителем, может варьироваться. Типично дл периодического экстрагирования вес эк тракционного растворителя относится к ве у табачного материала более, чем 6:1, ин гда больше чем 8:1 и в некоторых случаях больше 12:1. Количество растворителя от осительно табачного материала зависит от таких факторов, как тип растворителя, те пература, при которой осуществляют эк трагирование. тип или форма табачного ма. ериала, который экстрагируют, способ пр ведения контактирования табачного мате иала и растворителя, тип экстракционно о процесса, который проводят, и от др гих таких факторов. Способ контактироеа ия табачного материала с экстракционным растворителем не является особенно пр ктическим и, как таковой, табачный мате иал может быть экстрагирован либо в не рерывном, или в периодическом процессе Например, табачный материал может бь ть экстрагироеан с использованием проти,оточного экстрактора.

Табачный материал может быть экстраги ован в периодическом процессе при однократном или многократном использова ии растворителя. Нормально вес экстр кта и растворителя относительно веса та ачного материала для каждого цикла экст акции находится в пределах от 6:1 до

40(1, предпочтительно от 15:1 до 25:1. Кратность контактирования табачного материала в периодическом процессе с об1работанным табачным экстрактом и растеррителем колеблется от одного до восьми раз, предпочтительно от 3 до 5 раз, наприм р, табачный материал е форме нарезанн го наполнителя может периодически контактировать при комнатной температу! ре (т.е. около 22 С) с тремя последовательными порциями водного растворителя, и полученную смесь подвергают операции обезвоживания для получения влажной смеси нерастворимого табачного материала и табачного экстракта примерно 78 вес.,(, после окончания контактирования каждой последующей порции; и после тоетьей операции обезвоживания влажный табач10 ный материал может быть высушен до со15

55 держания влаги от 10 до 15 вес,$., так что получают рубленый табачный наполнитель, в котором содержание растворимых водой табачных компонентов снижено на 96 весовых процентов, Табачный материал может быть экстрагирован в непрерывном процессе, используя растворитель постоянно. Обычно вес растворителя относительно веса табачного материала, с которым растворитель контактирует в непрерывном процессе экстракции, больше, чем 40:1, и.предпочтительно больше 50;1, Условия, при которых проводят экстрагирование, могут изменяться, Обычные интервалы температур колеблятся от 5 до 75 С, предпочтительно от 10 до 600С, более предпочтительно от 15 до 35 С и особенно предпочтительна комнатная температура. Смесь растворитель — табачный материал может быть перемешана (например, встряхиванием. с помощью мешалки или иным образом) с целью увеличения скорости протекания зкстрагирования. Обычно для периодического процесса экстрагироеания адекватная экстракция компонентов происходит менее чем за 60 мин, иногда менее чем за 30 мин.

Из табачных материалов могут быть экстрагированы различные компоненты. Конкретные компоненты и количества конкретных компонентов, которые извлекают, часто зависят от типа обрабатываемого табака, свойств конкретного растворителя и условий зкстрагирования (например, которые включают температуру проведения экстракции, а также период времени, е течение которого осуществляют экстракцию). Например, экстракционный растворитель, содержащий в основном чистую воду, часть экстрагирует прежде всего водораствори.— мые компоненты табачного материала, тогда как смешанный растеоритель, содержащий воду и небольшое количество спирта, может экстрагироеать водорастваримые компоненты табачного материэла, а равно как l1 некоторые количества веществ, обладающих иными свойствами растворения, Водорастеоримые табачные компоненты. которые экстрагируюг из табачного

1836035 материала с использованием растворителя, имеющего водные свойства, включаюталкалоиды, кислоты. соли, сахара и тому подобное. Водорастворимые табачные компоненты включают многие из ароматических веществ табачного материала, Зкстракционный растворитель и табачHHA экстракт. затем отделяют от нерастворимого табачного остатка. Способ разделения может варьироваться, однако обычно применяют традиционную технологию разделения, включающую использование фильтров, центрифуг, винтовых прессов, ленточных транспортеров, вращающихся дисковых прессов и тому подобных, Предпочтительно нерастворимый остаток обрабатывают так, чтобы удалить из него заранее заданное количество растворителя и табачного экстракта, Нерастворимый остаток, полученный во время сбора экстракта, необязательно используют на дальнейших стадиях процесса, и он может быть выгружен.

Растворитель и экстрагированные при этом табачные компоненты могут быть отфильтрованы для удаления суспендированных нерастворимых частиц, концентрированы, разбавлены растворением, высушены распыливанием, высушены вымораживанием или иным образом обработаны, в частности для хранения или перевозки. Высушенные экстракты, такие как высушенные распыливанием табачные экстракты, позднее могут быть снова растворены в экстракционном растворителе для дальнейшей обработки или на последующих операциях процесса экстракции.

Химический состав табачного экстракта изменяют так, чтобы получить обработанный экстракт, и существует различная технология, которая может быть применена для изменения химического состава табачного экстракта, Например, табачный экстракт может быть подвергнут нагреванию, обработан для удаления никотина, нитратов и других таких, компонентов из него, помещен в растворитель и подвергнут мембранной обработке для удаления некоторых растворимых или диспергирующихся компонентов (например, как описано в патенте

CLLIA N 4941484 на имя Клеппа и соавторов) или приведен в контакт по меньшей мере с одной добавкой, включающей покровные материалы (например, глицерин или пропиленгликоль), смазывающие материалы, органические кислоты (например лимонная кислота, аскорбиновая кислота, яблочная кислота, винная кислота, молочная кислота, уксусная кисло>а, янтарная кислота или малоиовая кислота)., иервичныи кисль>и фос

55 около 9,0 или выше. Для максимального удаления никотина рН водного табачного экстракта изменяют до значения 10,0 или более. Предпочтительные Осно>1ные материалы для повышения t> 1 B0j>>» i> 1абачнОГО экстракта включл> >1 >:> 1ОО »" . »>l,>,1,»1миак!1 фат аммония, вторичный кислый фосфорнокислый аммоний, аммиак, сахара (напри. мер, сахароза, декстроза, глюкоза или фруктоза), аминокислоты, гидролизованные аминокислоты, ионы металлов (например, типа и количества, достаточных для изменения свойств сгорания конечного обработанного табачного материала) или их сочетаний. Типы и количества добавок, вве10 денных в конкретный табачный экстракт, могут изменяться в зависимости от желаемой природы конечного табачного материала, который обрабатывают, и типы и количества применяемых добавок могут быть определены экспериментально. Если желают, то некоторые компоненты могут быть удалены из табачного экстракта, и некоторые выбранные добавки могут быть введены в табачный экстракт. Если

20 необходимо, то табачный экстракт в экстракционном растворителе может быть подвергнут ионному обмену, адсорбции или дальнейшим экстракционным обработкам.

В предпочтительном аспекте водный табачный экстракт подвергают (i) операциям экстракционной обработки жидкости жидкостью, (ii) операциям сверхкритической экстракционной обработки, как описано в заявке на Европейский па гент ¹ 33883, приведенный в библиографической ссылке, или (Ш) дальнейшей обработке методами, приводящими к удалению нитратов из табачных экстрактов (например, удаление нитрата калия из экстракта табака Buriey), которые будут очевидны для специалистов в данной области (см,патент CLLIA N 4131117 на имя Kite et ai).

Для водных табачных экстрактов рН может быть изменен. Водородный показатель

40 табачного экстракта может, быть повышен для промотирования удаления. из него основных соединений, понижен для промотирования удаления кислых соединений из него или сделан нейтральным для промотирования удаления из него нейтральных соединений. Например, рН водного табачного экстракта может быть повышен с тем, чтобы увеличить удаление алкалоидов, таких так никотин, при контактировании со вторым растворителем, который является хорошим растворителем для алкалоидов. Типично для некоторых процессов рН водного табачного экстракта устанавливают в значении

7,0 или выше, часто 8,0 или более и иногда

1836035

18 ги роокись аммония. Другие средства для и менения рН экстракционного растворит ля и табачного экстракта будут очевидны д я специалистов в данной области, Может б )ть желательно изменение рН водного таб чного экстракта, проведение операции э страгирования жидкости жидкостью для у аления определенного (ых) вещества (вееств) из водного экстракта, сбор полученн го водного экстракта, измерение рН этого и лученн