автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.10, диссертация на тему:Производство восстановленного табака с использованием CO2-экстракции при комплексной утилизации табачных отходов

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ПРОБЛЕМЕ

1.1. Табачные отходы - полноценное сырье для производства восстановленного табака.

1.2. Основные преимущества восстановленного табака.

1.3. Пути совершенствования производства восстановленного табака.

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Табачное сырье.

3.2. Методы анализа сырья и восстановленного табака.

3.3. Методы анализа табачного дыма.

3.4. Методы анализа экстрактов из табачного сырья.

3.5. Базисная технология производства восстановленного табака.

3.6. Лабораторная экстракционная установка для извлечения С02-экстрактов.

3.7. Математическое планирование исследований.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

С02-ЭКСТРАКЦИИ ТАБАЧНЫХ ОТХОДОВ ПРИ

ПРОИЗВОДСТВЕ ВОССТАНОВЛЕННОГО ТАБАКА 60 4.1. Обоснование получения С02-экстракта из табачных отходов и разработка режимов.

4.2. Применение методов математической статистики для обработки экспериментальных данных при выборе оптимальных режимов СОг-экстракции.

4.3. Особенности изготовления восстановленного табака с использованием предварительной С02-экстракции табачных отходов.

4.4. Оценка химического состава дыма и дегустационных свойств восстановленного табака, полученного по разработанной технологии.

4.5. Микрофлора табачных отходов до и после СОг-экстракции

ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Разработка устройства для нанесения ароматизатора в условиях Елецкого завода восстановленного табака.

5.2. Рекомендуемая технологическая схема производства восстановленного табака с использованием предварительной СОг-экстракции табачных отходов.

5.3. Материальные балансы производства восстановленного табака по разработанной технологии.

5.4. Технико-экономическое обоснование производства восстановленного табака с использованием предварительной С02-экстракции табачных отходов.

прогнозируемые пока:

Табачные изделия хотя и нельзя безоговорочно отнести к продовольственным товарам, но, тем не менее, это один из видов продукции массового и повседневного потребления. Так за 1997 год производство сигарет и папирос увеличилось (по сравнению с 1996 г.) на 31 млрд. шт и составило 177,9 млрд. шт. Однако, и импорт табачных изделий увеличился в 1,8 раза, так как потребность населения России в курительных изделиях составляет 260 -280 млрд. шт в год /71/.

В целях наращивания мощностей отечественной табачной промышленности, модернизации и технического перевооружения предприятий отрасли был разработан проект Федеральной программы развития табачной промышленности Российской Федерации на период до 2000 года. В программе ставилась задача полностью удовлетворить спрос населения в курительных изделиях отечественного производства, что позволит сократить до разумных пределов импорт сигарет. Для решения этой задачи предусматривались такие меры, как укрепление материально-технической базы табачной отрасли путем реконструкции и технического перевооружения действующих фабрик; строительство новых предприятий независимо от форм их собственности; внедрение современных технологии; повышение

ШДи нам и ка производства [ельньш^йзделий^в России, млрд.шт. снижение себестоимости и обеспечение конкурентоспособности продукции; уменьшение вредного воздействия на организм человека. качества сокращение материальных продукции; потерь ресурсов;

В настоящее время объем производства курительных изделий в России составил 230 млрд. шт., при одновременном снижении импорта сигарет /13/.

При существующем объеме производства годовая потребность предприятий России в табачном сырье составляет порядка 240 - 250 тыс. тонн, а с учетом образования хотя бы 3-х месячного переходящего технологического запаса -около 320 тыс. тонн.

В соответствии с указанными целями Федеральной программы развития табачной промышленности РФ сформулирована цель диссертационной работы - изучить возможности комплексной утилизации вторичных сырьевых ресурсов табачной отрасли и разработать пути увеличения использования восстановленного табака, как полноценного заменителя натурального табачного сырья. J

Рисунок 2. Динамика импорта сигарет основных марок в 1 полугодии 1998-1999 гг., млрд. ил. С. t-S Q-1- О О. О

О Ю -0

Ct с;

X ш о Ш Z> го о <3. О О. о

X S m о ф со 1999г. И 1998г.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Выполнен комплекс химических и технологических исследований, позволивший теоретически обосновать и разработать усовершенствованную технологию производства с предварительной экстракцией жидким диоксидом углерода утилизируемых вторичных ресурсов табачной промышленности.

1. Экспериментально подтверждена рабочая гипотеза о целесообразности предварительной экстракции ценных ингредиентов из табачных отходов, используемых для производства восстановленного табака.

2. Разработаны экспериментальные основы экстракции табачных отходов жидким диоксидом углерода с целью получения экологически чистого экстракта для улучшения ароматических свойств восстановленного табака.

3. Методами математического планирования исследований была оптимизирована технология С02-экстракции табачных отходов, промышленная апробация которой на опытно-промышленной установке в Межрегиональном научно-производственном центре «Экстракт-продукт» подтвердила эффективность ее внедрения.

4. Сравнительные исследования химических и технологических свойств табачных отходов до и после СОг-экстракции доказали, что шрот, полученный из табачных отходов является полноценным сырьем для производства восстановленного табака. Эффективность размола и фибриллирования табачного шрота (коэффициент ужирнения массы) на 3035 % выше, чем для табачных отходов.

5. Для промышленной реализации процесса ароматизации восстановленного табака разработано специальное устройство, обеспечивающее равномерное нанесение С02-экстракта в потоке технологических операций.

- 121

6. Установлено, что для улучшения ароматических достоинств восстановленного табака оптимальной дозой С02-экстракта из табачных отходов следует считать 0,7-1,0 % к массе готового продукта.

7. Впервые изучен количественный и видовой состав микрофлоры разных категорий табачных отходов и шрота из них, используемых в производстве восстановленного табака. Установлено, что предварительная обработка табачных отходов жидким диоксидом углерода в процессе экстракции снижает степень обсемененности микроорганизмами табачной массы.

8. Разработаны и утверждены технические условия (ТУ 9169-036048011346-99) на С02-экстракт из табачных отходов.

9. Разработана и утверждена технологическая инструкция усовершенствованного процесса производства восстановленного табака. Новизна и прикладная значимость разработанной технологии подтверждена положительным решением ВНИИГПЭ о выдаче патента РФ на изобретение.

10. Приведены материальные балансы производства восстановленного табака по разработанной технологии.

11. Технико-экономические расчеты показали, что производство восстановленного табака с предварительной С02-экстракцией табачных отходов экономически выгодно и позволит расширить объемы производства и использования восстановленного табака.

5.4.3. Заключение

Как указывалось в главе 4, обработка табачных отходов жидким диоксидом углерода позволяет сократить продолжительность набухания табачного шрота в процессе водной экстракции, что приводит к снижению расхода воды на 13,5 %. По действующей технологии расход воды на о производство одной тонны восстановленного табака составляет 119,88 м , а внедрение разработанной технологии позволит сэкономить около 18 м3 воды на каждой тонне, в целом снижение затрат по данной статье составит 4900 р.

Одновременно с этим, предварительная СОг-экстракция табачных отходов приводит к снижению затрат электроэнергии при отжиме табачной массы и ее размоле, в среднем, на 21,0 %. При затратах электроэнергии на годовой выпуск восстановленного табака в объеме 26552,4 тыс. кВт-ч, экономия составит 2974 тыс. рублей.

Предполагаемая экономия энергозатрат на технологические нужды составит 2978,9 тыс. рублей.

Вновь вводимые в технологию производства восстановленного табака процессы извлечения СО?-экстракта и обработки им готового продукта в количестве до 1,0 % к массе продукта, естественно, должны привести к увеличению себестоимости восстановленного табака. Так как при внедрении разработанной технологии с учетом капитальных вложений на организацию производства, дополнительные удельные затраты составят 2423,0 тыс. рублей (таблица 34).

Однако, анализ технико-экономических показателей при внедрении технологии производства восстановленного табака с использованием СО2-экстракции табачных отходов и последующим нанесением полученного экстракта на готовый продукт, показывает, что улучшение технологических показателей качества и курительных достоинств восстановленного табака без

- 119увеличения итоговой производственной себестоимости его, предполагаемая дополнительная прибыль составит 555,9 тыс. рублей в год.

Одновременно внедрение разработанной технологии позволит расширить объемы использования восстановленного табака на табачных фабриках в мешках курительных изделий с 10 до 20 %, что повысит рентабельность отрасли в целом.

1. Александров Л.Г. Исследование процесса экстракции веществ из растительного сырья сжиженным углекислым газом: Автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Краснодар: КНИИПП, 1973.-29 с.

2. Антимикробная активность С02-экстрактов. / И. Нематуллаев, Ю. Файзулаев, Г.И. Касьянов, О.И. Квасенков, Л.А. Русанова, С.Б. Тюрина. // В сб. тез. докл. междунар. научно-техн. конф. «Пища. Экология. Человек.». М.: МГАПБ, 1995.- С. 13.

3. Анфиногенова Л.Н., Белецкая Н.М., Кулинская Л.П. Определение качественных показателей восстановленного табака, изготовленного из отечественных табачных отходов во Франции. // Отчет о НИР / КНИИПП.- Краснодар: КНИИПП, 1975.- 38 с.

4. Асмаев П.Г. Сортоведение и ферментация табака. М.: Пищепромиздат, 1956.- 396 с.

5. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высш. школа, 1985. - 329 с.

6. Бактерицидные свойства экстрактов. / Кизим И.Е., Касьянова Е.Е., Лопатин С.Н. и др. // Известия вузов. Пищевая технология. Краснодар: КубГТУ, 1998, № 2-3 - С. 85.

7. Банашек В.Э., Бугаева О.П., Солодков В.В. Экстракция липидов из растительного и микробиологического сырья сжиженными и сжатыми газами: Обзор, информация. -М.: ВНИИСЭНТИ Минмедбиопрома СССР, 1989.-Вып. 5.-С. 11.

8. Банашек В.Э. Применение фторалканов для извлечения ценных компонентов из растительного сырья. М.: 1976. - 79 с.

9. Белецкая Н.М. Факторы, определяющие уровень токсических веществ в дыме курительных изделий: Автореферат дис. на соиск. уч. степени канд.техн.наук. Краснодар: КПИ, 1988.- 27 с.

10. Ю.Белобородов В.В., ДементийВ.А., Вороненко Б.А. Оценка основных методов экстракции растительных масел с внутридиффузионной точки зрения. / Труды ВНИИЖа. 1971.- Вып. 28.- С. 102-108.

11. Бугай А.С., Гончарова В.П. Размол и приготовление бумажной массы. -М.: Лесная пром-сть, 1973.- 120 с.

12. В. Стефашин Проблема. // Tobacco-РЕВЮ. 1999. - 11, № 6. - С. 34-37.

13. Васина А.Н. Использование растений диких видов для борьбы с вредителями садовых и овощных культур. М.: Колос, 1978.- 79 с.

14. Вредители и болезни цветочнодекоративных растений. / Синадский Ю.В. и др. М.: Наука, 1982.- С. 592.

15. Вторичные материальные ресурсы пищевой промышленности: Справочник. М.: Экономика, 1984.- 328 с.

16. Гаузе А.А., Гончаров В.Н. Машины для размола и сортирования бумажной массы.// Сборник научных трудов./Ленинградский технол. ин-т ЦБП, 1975, 38 с.

17. Горяев М., Плива И. Методы исследования эфирных масел. Алма-Ата : Изд. Акад. наук Казахской ССР, 1962. 752 с.

18. ГОСТ 14618. 0-78 ГОСТ 618. 12-78 «Масла эфирные, вещества душистые и полупродукты их синтеза.» М.: Изд-во стандартов, 1978.

19. ГОСТ 30038 93 (ИСО 2881-77). Табак и табачные изделия: Определение алкалоидов в табаке. Спектрофотометрический метод. - Введен впервые;

20. Введ. 21.10.93.- Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1993.- 6 с.

21. ГОСТ 30178 96. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов. - Минск : Издательство стандартов, 1997. - 12с.

22. ГОСТ 3935-81. Сигареты: Общие технические условия. Введ. 01.10.82.-М.: Изд-во стандартов, 1981.- 15 с.

23. Зверев И.И., Гордон Е.В. Табачная промышленность Франции. // М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1981.- Вып. 7.- 24 с.

24. Зверев И.И.,. Новикова ДА Обеспечение завода восстановленного табака качественным сырьем // Табак.- 1986.- № 4.- С. 36-40.

25. Иванова Е.А., Уткина Е.А. Производство и применение ароматизаторов и вкусовых добавок в пищевой промышленности: Обзор IIМ.: ЦНИИТЭИПищепром.- 1985.- Вып. 2. 16 с.

26. Использование экстракционных свойств жидкого диоксида углерода для извлечения ценных компонентов из растительного сырья / С.В. Бутто, Г.И. Касьянов, B.C. Коробицын и др. Краснодар: КубГТУ, 1998.- 38 с.

27. Касьянов Г.И. Обработка растительного сырья диоксидом углерода // Изв. вузов. Пищевая технология. 1998.- № 2-3.- С. 72-75.

28. Касьянов Г.И. Обработка сырья в среде диоксида углерода. // В сб. научных трудов КНИИХП «Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции».- Краснодар: КНИИХП, 1998.- Вып. 3-С. 26-27.

29. ЗО.Касьянов Г.И. Переработка вторичных ресурсов // Изв. вузов. Пищевая технология, № 2-3, 1998.- С. 13-16.31 .Касьянов Г.И., Пехов А.В., Таран А.А. Натуральные пищевыеароматизаторы С02-экстракты.- М.: Пищевая пром-сть, 1978.-176 с.

30. Касьянов Г.И. Современные технологии переработки вторичных ресурсов //Пищевая пром-сть.- 1998.- № 8.- С. 18-21.

31. Касьянов Г.И., Можаев Д.Д., Кизим И.Е. Проблемные вопросы «горячего» и «холодного» курения. // Проблемы здорового питания: Сб. тез. докл. I Междунар. научно-практич. конф.- Орел: ОГТУ, 1998.- С. 21-22.

32. Касьянов Г.И. Научно-практические основы обработки сельскохозяйственного сырья сжиженными и сжатыми газами. // Сб. трудов/КубГТУ.-Краснодар: КубГТУ, 1998.-Том 1.- С. 112-119.

33. Касьянов Г.И. Перспективы С02-технологии при переработке растительного сырья //Прогрессивные технологии: Сб. тез. докл. междунар. науч. конф.- Краснодар: КубГТУ, 1994.- С. 36-37.

34. Касьянов Г.И., Пехов А.В., Бессарабов В.И. Жидкая двуокись углерода как экстрагент душистых и биологически активных веществ растительного сырья/ Краснодарское краевое правление НТО пищевой промышленности. Краснодар, 1980.- 43 с.

35. Касьянов Г.И. С02-обработка сельскохозяйственных продуктов. // Пищевая промышленность России на пороге XXI века: Сб. тез. докл. научно-техн.конф. М., МГАПП, 1996.- Часть 1.- С. 69-70.

36. Квасенков О.И. Совершенствование технологии получения и применения экстрактов растительного сырья в пищевой промышленности: 05.18.13, 05.18.10: Дис. канд. тех. наук. М.: 1996.- 42 с.

37. Кизим И.Е., Киселев В.Э., Сакиев А.Э. Использование смеси аргона и диоксида углерода в качестве растворителей // Сборник научных трудов КНИИХП. Краснодар, 1999. - Вып.4.-С. 65-66.

38. Киселев В.Э., Булгакова Е.Ю. Рациональное использование вторичных ресурсов табачной промышленности // Сборник научных трудов КНИИХП. Краснодар, -1998.- Вып.З.-С. 212-213.

39. Киселев В.Э. Обзор состояния промышленной утилизации табачных отходов. Краснодар: КубГТУ, 1998.- 20 с.

40. Киселев В.Э., Касьянов Г.И. // Комплексное использование табачных отходов при производстве восстановленного табака. Пищевая промышленность. - 1999.-№ 2.-С. 35.

41. Киселев В.Э., Сакибаев К.Ш., Гневушев В.Н. Современные технологии переработки табачного сырья // Сборник тезисов докладов научной конференции г. Великий Устюг '98. Великий Устюг, 1998 - С. 20-21.

42. Киселев В.Э., Сакибаев К.Ш. Экстрагирование ценных компонентов из вторичного табачного сырья // Сборник научных трудов КНИИХП. -Краснодар, 1999.- Вып.1.-С. 41-43.

43. Косатый Н.И., Постовой А.Е. Промышленная обработка табачных жилок. // М.: ЦНИИТЭИпищепром.- 1982. -Вып. 7. С. 10 - 16.

44. Красивский Г.А. Отходы сырье для производства восстановленного табака. // Табак. - 1987.- № 4.- С. 4-7.

45. Леончик Б.И., Касьянов Г.И., Шаззо Р.И. Термовлажностные и низкотемпературные теплотехнические процессы. М.: МГУ1111, 1998. -105с.

46. Леончик Б.И., Маякин В.П. Измерения в дисперсных потоках. М.: Энергоиздат, 1981. - 184 с.

47. Луганская Л.Н., Красивский Г.А. Состав и свойства восстановленного табака // М.: ЦНИИТЭИПищепром.- 1968.- Вып. №1. 35 с.

48. Методы анализа табака и табачного дыма // ВИНИТИ. Краснодар, 1981. -89 с.

49. Микробиологические исследования минерализации отходов табачного производства. / Сапунджиева Кр., Ранков В., Кудманова И., Найденов М., Филипова А.// Науч. тр. / Висш. сельскостоп. инст., Пловдив. 1993.- 38, №2.-С. 61-64.

50. Можаев Д.Д. Технология некурительного табачного продукта с пониженными токсическими свойствами: Автореферат дис. на соиск. уч. степени канд.техн.наук. Краснодар: КубГТУ, 1999.- 24 с.

51. Мохначев И.Г., Злобин В.И. Проблемные вопросы нормирования табачного сырья // Табак. 1984.- С. 12-18.

52. Мохначев И.Г., Кузьмин М.П. Летучие вещества пищевых продуктов. -М.: Пищевая промышленность, 1986. 191 с.

53. Мохначев И.Г., Пашков B.C., Шаповалов Е.Н. Технология фабричной переработки табака: Учеб. для вузов по спец. «Технология субтропических культур».- М.: «КОЛОС», 1994. -270 с.

54. ОСТ 10-052-94 Экспресс-метод определения содержания никотина в табаке. Введен впервые; Введен 01.01.1995. - М.: Минсельхозпрод РФ, 1994. - 9 с.

55. Погорелов Ю.Г., Новикова Л.А. Отходы табачного производства в дело. // Табак. - 1983.- № 1. - С.41.

56. Семенова Н.И., Киселева В.Н., Сичинава Р.Б. Переработка отходов в табачной промышленности. // М.: ЦНИИТЭИпищепром. -1985. Вып. 8. -С. 4-6.

57. Сергеев В.Н., СнычковаВ.С., Теревцов В.Н. Табачная промышленность России. // Пищевая промышленность.-1997.-№ 1.-С. 22-23.

58. Смирнов А.И. Физиолого-биохимические основы обработки табачного сырья. М.: Пищепромиздат, 1954. - 460 с.

59. Терентьев О.А. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве. М.: Лесная пром-сть, 1980. - 275 с.

60. Технические условия 10-04-09/11-88 Табачные отходы. Введ. 01.01.87.-М.: ГОСАГРОПРОМ, 1986,- 15 с.

61. Технологическая инструкция 10-04-09/02-86. Лабораторный контроль на заводе восстановленного табака. Взамен ТИ 18-9-21-84; Введ. 01.01.87.-М.: ГОСАГРОПРОМ, 1986.- 29 с.

62. Технология фабричной переработки восстановленного табака / Злобин Ю.Д., Новикова JI.A., Анфиногенова JI.H., Киселева В.Н. // Табак. 1982.-№1.-С. 23-25.

63. Фляте Д.М. К вопросу о механической прочности бумажного листа. М.: Госбумиздат, 1948. - 94 с.

64. Хейфиц JI.A., Дашунин В.М. Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии. М.: Химия, 1994.-256 с.

65. Химическая энциклопедия. Том 1. М.: Советская энциклопедия, 1988-С.363.

66. Хиллиар Рой. Переработка стеблей для использования в сигаретных смесях // World Tobacco для России и Восточной Европы. 1996. - 1, №1. - С. 46, 67, 84.

67. Цонев И.К. Исследование ароматических веществ табака: Автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Краснодар: КПИ, 1972.-32 с.

68. Чеников В.В., Греков Ф.Н. Методы производства восстановленного табака. //М.: ЦНИИТЭИПищепром.- 1983.- Вып. 5.- 39 с.

69. Чеников В.В., Злобин Ю.Д. Исследование табачных отходов дляполучения восстановленного табака. // М.: ЦНИИТЭИПищепром. 1985.-Вып. 5.-С. 11-14.

70. Черноусов Ю.И. Использование отходов очистки сточных вод.// Целлюлоза, бумага, картон. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1978. - С. 11-12.

71. Шитов А.Ф. Технология целлюлозно-бумажного производства. М.: Лесная пром-сть, 1978. - 382 с.

72. Шмук А.А. Труды. М.: Пищепромиздат, 1953. - 775 с.

73. Шмук А.А. Химия табака и махорки. М.: Пищепромиздат, 1938. - 542 с.

74. Biotechnology and flavor development: an industrial research perspective. / Dzizak Judie D. // Food Technolody, 1986.- № 4. P. 108-110, 112-113, 120.

75. Extraktion von Aromastoffen. / Schweiz. Maschinenmarkt. 1992. - № 42. - P. 92.

76. Le Tabac. Annales des etudes et de l'equipement. / Annales du Tabac Paris. France. № 11, 1973, section 1, s. 69-75.

77. Life after EO. / Tiley Liz. // Food manuf. int. 1991. - № 2. - P. 26.

78. Optimization of nicotine extraction from tobacco using supercritical fluid technology with dynamic extraction modeling / Fisher M., Jefferies T.M.n // J. Agr. and Food Chem. 1996. - 44, №5. -P. 1258 - 1264.

79. Pat. 5368879 USA, МКИ A 23 L 1/22 . White Jackie L., Perfetti Thomas A. Flavorful dry food condiment and process of providing the same. / R.J. Reynolds Tobacco Co. № 97351; 29.11.94.

80. Pat. 1356065 USA, МКИ A 24 В 3/18. Process for treating tobacco / Reynolds Leasing Corp.- № 138039, Заявл. 28.04.71., Опубл. 12.06.74.

81. Pat. 1382839 Germany, МКИ A 24 В 3/18. Method and apparatus for increasing the volume of tobacco / Hauni-Werke Korber & Co/ KG. № 2103669; Заявл. 27.01.72; Опубл. 5.02.75.

82. Pat. 2269974 Great Britain, МКИ A 24 В 15/28. Enhancing the perseived strenght of tobacco smoke / Sampson John Roger; Rothmans International Tobacco Ltd. № 9316582.7; Заявл. 10.8.93; Опубл. 2.3.94.

83. Pat. 2647813 Междунар. PCT, МКИ С 07 G 5/00, С 07 D 405/06. Process for the extraction and purification of alkaloids. / Rocha de Albuguerque Lucio E., Correa Viana C., Falcao de Andrade F., Burchianti M., Burchianti G. // Polis AG.-№93/01737; 19.01.95.

84. Pat. 2673514 France, МКИ A 24 В 3/12, 13/00. Aromatisation de sigares, sigarettes et tabac fumer dans un appareil / Marty Jean-Claud. № 9102434; Заявл. 4.3.91; опубл. 11.9.92.

85. Pat. 2699372 France, МКИ A 24 В 15/30. Prosid pour extraire la nicotine et du goudron du tabac / Arnault Guy. № 9215803; Заявл. 22.12.92; Опубл. 24.06.94.

86. Pat. 5018540 USA, МКИ A 24 В 15/24, A 24 В 15/26. Process for removal of basic materials / Grabbs Harvey J., Prasad Ravi, Howell Tony M; Philip Morris Inc. № 122761; Заявл. 19.11.87; Опубл. 28.5.91.

87. Pat. 5060669 USA, МКИ A 24 В15/18. Tobacco treatment process / White Jackie L., Wong Milly M. L., Shu Chi-Kuen, Pertetti Thomas A.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 452175; Заявл. 18.10.89; Опубл. 29.10.91.

88. Pat. 5065775 USA, МКИ A 24 В 15/24, 15/26. Tobacco processing / Fagg Barry S.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 484587; Заявл. 23.02.90; Опубл. 19.11.91.

89. Pat. 5099862 USA, МКИ A 24 B15/20, 15/24, 15/26. Tobacco extraction process / White Jackie L., Pertetti Thomas A. Potter Dennis L.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 505327; Заявл. 5.4.90; Опубл. 31.3.92.

90. Pat. 5121757 USA, МКИ A 24 B15/24. Tobacco treatment process / White Jackie L., Pertetti Thomas A.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 536250; Заявл. 11.6.90; Опубл. 16.6.92.

91. Pat. 5131415 USA, МКИ A 24 В15/24. Tobacco extraction process / Munoz Julio A., O'Connor LilaH.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 680207; Заявл. 4.4.91; Опубл. 21.7.92.

92. Pat. 5148819 USA, МКИ A 24 В 15/24, A 24 В 15/26. Process for extracting tobacco / Fagg Barry S.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 746252; Заявл. 15.8.91; Опубл. 22.9.92.

93. Pat 5148821 USA, МКИ A 24 B15/12. Processes for producing a smokable and/or combustible tobacco material / Best Freddie W., White Jackie L.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 569325; Заявл. 17.8.90; Опубл. 22.9.92.

94. Pat. 5203354 USA, МКИ A 24 В 3/14. Restructured tobacco dryer / Hickle JohnN.; Philip Morris Inc. № 723164; Заявл. 28.6.91; Опубл. 20.4.93.

95. Pat. 5234008 USA, МКИ A 24 В15/24,15/26. Tobacco processing / Fagg Barry S.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 792123; Заявл. 14.11.91; Опубл. 10.8.93.

96. Pat. 5311886 USA, МКИ A 24 В 15/20, 15/24. Tobacco extract treatment with insoluble adsorbent / De Grandpre Yves D., Porter Andrew R.; Imasco Ltd. № 816520; Заявл. 31.12.91; Опубл. 17.5.94.

97. Pat. 533322 USA, МКИ A 24 В 3/18. Method for increasing the volume of tobacco / Philip Morris Inc. -№ 325594, Заявл. 21.01.74, Опубл. 25.10.76.

98. Pat. 5358725 USA, МКИ A 23 F 3/00, 5/00. Izumitani Maremitsu, Sawada Voshimi. Method and device for extarting effective ingredients from dried plant materials. / Mc. Coffee Co., Ltd. № 85985; 25.10.94.

99. Pat. 5387416 USA, МКИ A 61 К 31/465. Tobacco composition / Wite Jackie L., Perfetti Thomas A.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 97350; Заявл. 23.7.93; Опубл. 7.2.95.

100. Pat. 5435325 USA, МКИ A 24 В15/24. Process for providing tobacco extracts using a solvent in a supercritical state / Clapp William L., Fagg Barry S.,Edwards Michael E.; R. J. Reynolds Tobacco Co. № 310413; Заявл. 13.2.89; Опубл. 25.7.95.

101. Pat. 5497792 USA, МКИ A 24 В 15/24. Process and apparatus for the semicontinuous extraction of nicotine tobacco / Prasad Ravi, Grubbs Harvey I.; Philip Morris Inc. № 122760; Заявл. 19.11.87; Опубл. 12.3.96.

102. Pat. 5601097 USA, МКИ A 24 В 3/12. Tobacco treatment / De Grandpre Yves D., Bilimoria Minoo H., Porter Andrew R.; Imasco Ltd. № 1358; Заявл. 6.1.93; Опубл. 11.2.97.

103. Pat. 655496 Australia, МКИ A 23 F 005/26, 003/18, A 23 L 001/22. Extraction method / Lang Timothy Ralston. № 23670/92; Заявл. 21.7.92; Опубл. 22.12.94.

104. R. Stedman. The chemical composition of tobacco and tobacco smoke // Chemical Reviews, 1968.- V68, # 2.- P. 153-207.( Б79.)

105. Tobacco flavoring: An overview / Penn Roger N., Fils V. Mane // Perfum. and Flavor. 1997. - 22, № 3. - p. 21-22, 24-26, 28.1. S- j1« 'ibtV «* ' ' jj «Х^» ojt„.

106. УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор

107. ГИ Тобакко Елец» .И. Головко 2000 г.

108. ЭКСТРАКТ ИЗ ТАБАЧНЫХ ОТХОДОВ Технические условия1. ТУ 9169-036-048011346-991. СОГЛАСОВАНО

109. ООО Научно-производственнаяфирма «Табакпром»1. Ы/1. Ген. директор1. ЩЛ1. Л .А. Новикова1. РАЗРАБОТАНОкафедрой технологии пищевкусовых продуктов и кафедрой технологии мясных и рыбных продуктов КубГТУ

110. Зав. кафедрой технологии мясных и рыбных продуктов КубГТУ, зав. лабораторией экстракции КНИИХП, д.т.н., профессор1. Г.И. Касьянов1. Аспирант.?Су§ГТУ1. В.Э. Киселев1. Краснодар 2000

111. Настоящие технические условия распространяются на экстракт из табачных отходов, извлекаемые жидким диоксидом углерода.

112. Экстракт из табачных отходов предназначен для использования в процессе производства восстановленного табака и в качестве ароматовкусовой добавки к курительным изделиям.

113. Требования к экстракту, направленные на обеспечение его безопасности для жизни и здоровья населения, изложены в п.п. 1.2.1, 4.2 и разд. 5.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

114. Упаковка по ГОСТ 13779-81.

115. Маркировка по ГОСТ 13799-81.2. ПРИЕМКА

116. Экстракт принимают партиями. Партией считают совокупность единиц продукции одного наименования, изготовленных одним предприятием, предназначенных к единовременной отправке потребителю и оформленных одним документом о качестве.

117. Для контроля качества продукции от партии отбирают выборку поГОСТ 14618.0-78.

118. Партию экстракта бракуют, если показатели качества не удовлетворяют хотя бы по одному из показателей требованиям настоящих технических условий, и возвращают в производство на доработку.

119. Показатель преломления и плотность экстракта определяют по требованию потребителя.3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА

120. Отбор проб по ГОСТ 14618.0-78. Масса средней пробы продукта должна быть не менее 50 г.

121. Определение массовой доли влаги в экстракте проводят по ГОСТ 14618.6-78.

122. Показатель преломления /п20/ рассчитывают по формуле:20 100 • л2 -(ЮО-д)-я,nD — ■ ,агде ni показатель преломления растворителя, п2 - показатель преломления раствора, а - массовая доля экстракта в растворителе, %.

123. Определение кислотного числа проводят по ГОСТ 5476-80 индикаторным методом.

124. Определение массовой доли эфирного масла проводят по ГОСТ 14618-78.

125. Растворимость экстракта в спирте определяют по ГОСТ 14618.11-78

126. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

127. Транспортирование и хранение по ГОСТ 13799-81.

128. Срок хранения экстракта 2 года со дня изготовления.5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

129. Экстракт является концентратом естественных веществ растения, извлекаемых сжиженными и сжатыми газами, и не содержит остатков растворителя. При его использовании не требуется специальных правил безопасности.

130. Российская Федерация Яшжщая область1. УТВЕРЖДАЮный директор

131. Тобакко Елец» Головко 2000 г.

132. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ Производство восстановленного табака с использованием предварительной СОг-экстракции (вводится впервые)

133. Срок введения с 01.10.2000

134. СОГЛАСОВАНО Межрегиональный научно-производственный центр «Экстракт-продукт»1. Президент i1. Н.Н. Латин1. РАЗРАБОТАНОкафедрой технологии пищевкусовых продуктов и кафедрой технологии мясных и рыбных продуктов КубГТУ

135. Зав. кафедрой технологии мясных и рыбных продуктов КубГТУ, зав. лабораторией экстракции КНИИХП,д.т.н., профессор1. ГтИГКасьянов1. Аспирант КубГТУ1. В.Э. Киселев1. Краснодар 2000

136. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

137. Подготовка табачных отходов

138. Табачные отходы поступают в цех со склада партиями в соответствии с действующей рецептурой и в количестве, обеспечивающем не менее четырехчасовую непрерывную работу завода.

139. Табачные отходы освобождают от упаковки и выгружают в бункер горизонтального одноступенчатого виброгрохота 2 для удаления крупных фракций, очистки от минеральных и посторонних примесей (рисунок 1).

140. Поверхность ступени виброгрохота имеет специальную решетку с вертикальными прутьями из перекрещенных полос, формирующих квадратные ячейки в (25 ±1) мм2.

141. Из виброгрохота табачные отходы направляют шнековым транспортером 4 в ковшовый элеватор 3, из которого отходы выгружают на главный конвейер загрузки 6.

142. С02-экстракция табачных отходов

143. Схема последовательности технологических операций при производстве С02-экстрактов из табачных отходов показана на рисунке 2.2 4

144. Рисунок 1. СХЕМА ПОДГОТОВКИ ТАБАЧНЫХ ОТХОДОВ1. молотковая дробилка; 2. виброгрохот «Рол»; 3. ковшовые элеваторы; 4. шнековые транспортеры; 5. дробилка; 6. главный конвейер загрузки.

145. Рисунок 2. СХЕМА МАТЕРИАЛЬНОГО ПОТОКА

146. На рисунке 3 приведена схема опытно-промышленной установки для извлечения ароматических компонентов из табачных отходов жидким диоксидом углерода.

147. Количество растворителя, необходимое для экстракции ценных компонентов из табачных отходов, определяется отношением: на 1 кг сырья -10 л жидкого диоксида углерода.холодная вода + 5,-7°Сподача. продуктов iXH ил СОг — обработкугорячая вода. + 454-5СРС

148. Приготовление табачной массы

149. Табачный шрот из буферной емкости шнековым конвейером поступает в экстракторы 3 (рисунок 4).

150. Для устранения пылеобразования в цехе, табачные отходы увлажняют на шнековом конвейере разбавленным табачным экстрактом, поступающим из бака LD 2, и смешивают с табачной массой, отделенной на обезвоживающих виброситах «Рол» 1.

151. Раствор в баке LD, поступающий от прессов № 2 с 1-ой и 2-ой группы прессов, постоянно подогревают до температуры 40-50 °С. Избыток его переливают в промежуточный буферный бак 8.

152. При каждой загрузке табачного сырья в экстрактор вносят биоцид для подавления бактерийной и грибковой флоры в производственных водах, доза которого определяется согласно рецептуре.

153. Из экстракторов табачную массу, через гидромельницы 5, подают в прессы № 1 1-ой и 2-ой групп, работающих параллельно, для отделения нерастворимой части от табачного экстракта.

154. Нерастворимую часть табачной массы, полученную после отжима на трех прессах двух групп, системой шнековых конвейеров подают к баку приготовления табачной массы 10, разбавляя ее производственной водой.

155. В бак приготовления табачной массы 10 подают нерастворимую массу после прессов 1-ой и 2-ой групп, а также возвратную массу от рафинеров. Специальная мешалка тщательно перемешивает массу и поддерживает волокна во взвешенном состоянии.

156. Из бака приготовления табачной массы 10 волокнистую суспензию системой насосов направляют к рафинерам 1-ой ступени размола 11 со специальной гарнитурой для мокрого дробления табачных волокон.

157. Рафинеры размалывают табачную массу, возвращая ее в бак постоянного уровня 14. Окончательный размол проводят на рафинерах 2-ой ступени. Один из рафинеров в ступени резервный.

158. Размолотую волокнистую массу после рафинеров направляют к сборному бассейну массы в цех подготовки табачной массы (рисунок 6).

159. Водный табачный экстракт, полученный после прессов № 1, специальными насосами подают на обезвоживающие вибросита «Рол» 1.

160. Водный табачный экстракт, отделенный на виброситах «Рол», направляют в бак хранения сырого раствора LF в цех переработки водного табачного экстракта (рисунок 5).

161. Переработка водного табачного экстракта

162. Очищенный водный табачный экстракт собирают в бак хранения очищенного ликера LE 6, откуда его подают насосами на два выпарных аппарата 10.

163. Концентрированный табачный экстракт после выпарных аппаратов попадает в два бака хранения концентрированного ликера LC 8, из которых он поступает в бак LI (рисунок 7).15. Подготовка табачной массы

164. Рабочий бак 5 снабжен перемешивающим устройством для дополнительной гомогенизации волокнистой массы, которую затем подают для окончательного фибриллирования к двум рафинерам 3.

165. Фибриллированную и гомогенизированную табачную массу направляют в смесительный трехсекционный бак 6 для окончательного разбавления производственной оборотной водой перед подачей на бумагоделательную машину.

166. Объемный расход вытекающей табачной массы зависит от скорости движения сеточного полотна машины и величины регламентированной массы 1 м2 табачного полотна.

167. Формирование табачного полотна

168. Табачную массу из напорного ящика 1, обеспечивающего равномерную подачу ее, направляют на сеточный стол 2 бумагоделательной машины (рисунок 7).

169. На сеточном столе машины, снабженном бесконечным сеточным полотном, проводят обезвоживание табачной массы с помощью регистровых валиков и отсасывающих вакуумных устройств 3, установленных по длине сеточного стола.

170. Воду, удаляемую из табачного полотна на сетке (производственные воды), собирают в баке рекуперации 13, состоящего из трех секций с понижением уровня для последовательного перелива отстаивающейся производственной воды.

171. Основную часть производственных вод используют вновь в технологическом процессе для разбавления табачной массы перед бумагоделательной машиной в трехсекционном смесительном баке и сборном бассейне массы, а также в размольно-подготовительных процессах.

172. Рисунок 7. СХЕМА; ФОРМИРОВАНИЯ ТАБАЧНОГО ПОЛОТНА

173. Брак, образующийся в процессе формирования табачного полотна, ленточным конвейером подают к гидроразбивателю 14, в котором с помощью мешалки и разбавления производственной водой получают пульпу и направляют ее сборный бассейн табачной массы.

174. После сушильных цилиндров табачное полотно подают на пропиточный пресс 11, состоящий из мягкого и твердого валов. Пропиточный пресс питают концентрированным водным табачным экстрактом (ликером LI) для пропитки табачного полотна.

175. Раствор LI для пропитки табачного полотна готовят в специальном баке 15, куда подают раствор LC и разбавляют раствором LF. Сюда же вносят умягчитель.

176. Приготовленный весь объем раствора перекачивают в рабочий бак 16, тщательно перемешивают и подают на пропиточный пресс. Затем снова приступают к приготовлению следующей порции раствора LI.

177. Табачное полотно, проходящее между валами пропиточного пресса, насыщают водным табачным экстрактом (ликером LI). Избыток экстракта стекает в специальный сборник, откуда его возвращают в рабочий бак.

178. После пропиточного пресса табачное полотно направляют на транспортер тоннельной сушилки 12.1 2 3 4 5 6 9 8

179. Сушка, измельчение и ароматизация

180. Табачное полотно, пропитанное водным экстрактом, поступает на сеточный конвейер трехсекционной тоннельной сушилки 1 (рисунок 8). При помощи вентиляторов нагнетания 2 воздух, нагретый калориферами 3, вдувают в каждую секцию сушилки.

181. Прошедший сушку восстановленный табак направляют на измельчитель 5, который делит его на части, соизмеримые со стрипсом натурального табака.

182. Устройство включено в схему электропитания барабана.

183. Приготовленный в нижней емкости раствор СОг-экстракта (или другой ароматизирующей добавки) центробежным насосом перекачивается в напорную емкость.

184. При включении электродвигателя привода распылительных головок одновременно открывается электромагнитный клапан и раствор из напорной емкости самотеком по трубопроводу поступает в распылительные головки.

185. Требуемый расход ароматизатора устанавливается по показанию расходомера.

186. Образовавшаяся на внутренних поверхностях конусов тончайшая пленка ароматизатора сдувается при сходе с торцов конусов вентилятором, расположенным на одной оси с конусами.

187. Образовавшаяся тонко-диспергированная фаза ароматизатора равномерно наносится на восстановленный табак в месте его выхода из барабана кондиционирования.

188. Равномерное распределение ароматизатора в массе восстановленного табака происходит при его упаковке в короба.

189. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

190. Правила приемки готовой продукции указаны в ТУ 10-04-09/02-86 «Табак восстановленный».