MXPA98003007A - Proceso para tratar tabaco - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere al tabaco se trata para causar su expansión por un proceso el cual comprende los pasos de someteréste a una presión reducida no mayor de 7 kPa, impregnar la estructura celular del tabaco con vapor de isopentano a temperaturas de 70 a 90"C y mantener el tabaco en contacto con el vapor a una presión de al menos 400kPa durante hasta 30 minutos, evacuar el exceso de vapor, el cambio de presión se efectúa adiabáticamente, tratar el tabaco impregnado con vapor para expandir la estructura celular del tabaco y a continuación someter el tabaco expandido a la reordenación al vacío. Los niveles de expansión logrados por el proceso son similares a y pueden ser mayores a aquellos obtenidos usando los procesos de expansión convencionales.

Description

PROCESO PARA TRATAR TABACO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un proceso para tratar tabaco. De una manera más particular, se relaciona con un proceso para expandir el tabaco para incrementar su capacidad de llenado. Las hojas de tabaco, después de ser cosechadas, son sometidas a procesos de curado. Como resultado de la pérdida de agua sufrida durante el proceso de curado, las hojas experimentan una contracción variable. Es una práctica convencional en la industria del tabaco tratar el tabaco curado usado para la manufactura de cigarros o cigarrillos para recuperar la contracción incrementando su capacidad de llenado. Se considera, de manera general gue mediante el tratamiento del tabaco de esta manera la estructura celular de la hoja de tabaco curada se expande hasta un estado similar al encontrado en la hoja antes del curado. Existen numerosos procesos para incrementar la capacidad de llenado del tabaco. Esos son ampliamente utilizados dentro de la industria para lograr la recuperación del producto después del curado. La presente invención se basa en el descubrimiento de gue pueden lograrse niveles de expansión de rellenadores similares a y algunas veces mejores REF: 27255 a aquellos logrados por los procesos de expansión utilizados convencionalmente y en consecuencia la recuperación mediante el uso de isopentano cerno medio de expansión en fase vapor en un proceso cuidadosamente controlado. En consecuencia, la invención proporciona un proceso para tratar el tabaco que comprende una serie de pasos : (1) someter en una cámara el tabaco a una presión reducida no mayor de 70 mbar (7 kPa) ; (2) impregnar ia estructura celular del tabaco con vapor de isopentano a temperaturas en el intervalo de 70°C a 90°C y mantener el tabaco en contacto con el vapor de isopentano a un presión de al menos 4 bar (400 kPa) durante al menos 30 minutos para causar la impregnación de la estructura del tabaco; (3) remover el exceso de vapor de isopentano del tabaco impregnado evacuando la cámara, el cambio de presión se efectúa adibáticamente; (4) poner en contacto el tabaco impregnado con vapor para expandir el tabaco; y (5) someter el tabaco expandido a reordenamiento al vacio. El tabaco que es tratado de acuerdo al proceso de la invención típicamente está en forma de trozos de hoja de tabaco curada obtenidos trillando, batiendo o cortando hojas curadas completas. El tabaco puede alternativamente estar en forma de tiras cortadas de la hoja completa o puede estar en forma de hoja trillada. El tabaco a ser tratado deberá ser arreglado en canastas en la cámara de procesamiento. El tabaco curado es, de acuerdo a la presente invención, sometido a una presión reducida no mayor de 70 mbar (7 kPa) . Por este tratamiento, el aire en la cámara de procesamiento y el aire retenido en las cavidades entre los trozos de hoja de tabaco o dentro de la estructura celular que en otras circunstancias podria interferir con la impregnación subsecuente de la estructura celular por el vapor de isopentano es removido. El uso de presiones reducidas por encima de 70 mbar no remueve suficientemente el aire ocluido en el tabaco y, como resultado, la impregnación subsecuente de la estructura celular del tabaco por el vapor de isopentano empeora. De manera preferible, la presión en la cámara se reduce por debajo de 70 mbar (7 kPa) tanto como sea posible y esto es, por supuesto, dictado por el funcionamiento del sistema de evacuación y recuperación usado. Se ha encontrado que presiones en el intervalo de 40 -"70 mbar (4 - 7 kPa) son alcanzables de manera consistente en este proceso y dan buenos resultados. El vapor de isopentano es entonces bombeado en la cámara de procesamiento. Es importante en la invención que no se permita entrar isopentano liquido a la cámara de proceso.

Por lo tanto, el isopentano liquido almacenado fuera de la cámara de proceso debe ser evaporado completamente antes de entrar a la cámara de proceso y entrar en contacto con el tabaco. Puesto que el isopentano es un solvente altamente volátil e inflamable, el diseño de ingeniería de proceso y el sistema de recuperación deberá efectuarse cuidadosamente. La temperatura a la que el vapor de isopentano entra a la cámara debe de estar en el intervalo de 70°C a 90°C. No deberá usarse vapor de isopentano que tenga una temperatura mayor de 90°C en la invención, puesto que empeora el tratamiento de expansión por vapor subsecuente y no permite que se logre una expansión suficiente del tabaco. Además, si el intercambiador de calor se gradúa para producir vapor de isopentano a una temperatura menor de 70°C existe el riesgo de que pueda pasar isopentano liquido a su través y entrar a la cámara de proceso. El vapor de isopentano a tal temperatura puede, al entrar a la cámara, ser enfriado por el contenido de la cámara al grado que se condense. El efecto de permitir isopentano liquido en la cámara de proceso es la interrupción del proceso. En primer lugar, cualguier isopentano liquido presente en la cámara absorberá energia del sistema a medida que este evapora. En segundo lugar, los requerimientos de energia de los procedimientos de recuperación del exceso de isopentano se incrementarán.

La cantidad de isopentano que impregna las células en la hoja de tabaco es controlada por la presión del vapor de ísopentano creado en la cámara de proceso. El vapor de isopentano es inyectado en la cámara hasta que se alcance una presión interna de al menos 4000 mbar (400 kPa) , de manera preferible en el intervalo de 4000 - 4500 mbar (400 - 450 kPa) . Cuando se alcanza este valor de presión, la cámara se sella después de lo cual la presión interna continuará elevándose (típicamente hasta alrededor de 5000 mbar (500 kPa) a medida que la temperatura del vapor de isopentano continúa elevándose. El tabaco se mantiene en contacto con el vapor de isopentano a una presión de al menos 4000 mbar (400 kPa) durante hasta 30 minutos para permitir que ocurra la penetración completa de las células de hoja de tabaco por el isopentano. Se ha encontrado que la expansión óptima del tabaco se logra manteniendo la presión alta durante aproximadamente 30 minutos. Durante la fase de impregnación, se asume que el isopentano que aparece dentro de la estructura celular se exprime bajo presión en la fase liquida. Tan pronto ha transcurrido este periodo de tiempo todo el vapor de isopentano en exceso es removido de la cámara reduciendo la presión en la cámara tan rápido como sea posible, de manera preferible a una presión cercana a la atmosférica. El cambio de presión es, de este modo, adiabático. Asegurando un cambio adiabático de la presión, se evita la perturbación y rompimiento de la estructura celular que podria ser catastrófico. Se ha encontrado que esta reducción de presión puede lograrse en menos de 15 - 20 minutos, típicamente alrededor de 15 minutos. Inmediatamente después de la evacuación de la cámara, se hace que la temperatura del tabaco impregnado se incremente rápidamente poniendo en contacto el tabaco con el vapor. Como consecuencia del aumento de la temperatura, el isopentano liquido unido dentro de las células de hoja de tabaco experimenta un incremento de volumen y es liberado haciendo que la estructura celular del tabaco se expanda. La microscopía electrónica revela que las paredes celulares se hinchen como resultado de este tratamiento. Además, la superficie de la hoja parece arrugarse. Típicamente, el vapor se introduce en la cámara para elevar la presión en ella a un valor en el intervalo de 1000 mbar (100 kPa) a 1400 mbar (140 kPa) y de manera preferible de 1000 a 1200 mbar (100 a 120 kPa) . Debe tenerse cuidado con la adición del vapor para no crear turbulencia dentro de la cámara, la cual podria tener un efecto dañino sobre la expansión del tabaco. De manera preferible, la etapa de expansión se considera completa cuando el vapor eliminado de la cámara por el sistema de evacuación y recuperación se ha elevado a una temperatura de 90 a 95'C especialmente alrededor de 94°C. En este punto, la introducción de vapor se descontinúa. El periodo de tiempo desde el inicio de la introducción del vapor al lograr su temperatura de exhaustación deberá ser preferiblemente no mayor de 4 minutos y si es posible no mayor de 2 minutos. Inmediatamente después de completar la etapa de expansión, el tabaco expandido se somete al reordenamiento por evaporación para lograr la expansión y contenido de humedad finales deseados. Típicamente, el contenido de humedad final del tabaco deberá ser tan cercano como sea posible al nivel anterior al proceso. El reordenamiento puede, en general, lograrse mediante la evacuación de la cámara de proceso, después de completar la etapa de expansión, a una presión en el intervalo de 180 - 220 mbar (18 - 22 kPa) . Posteriormente, la presión regresa isotérmicamente a la presión atmosférica y el tabaco expandido se remueve de la cámara de proceso. El tabaco asi tratado puede entonces, si se requiere ser mezclado en la forma usual y a continuación ser transportado al sitio de producción de cigarros o cigarrillos según se requiera. Para medir el valor de llenado de un producto de tabaco para ciqarro curado, trillado, como se describe en los siguientes ejemplos, se usa un aparato de valor de llenado, el cual está esencialmente compuesto de un cilindro de 64 mm de diámetro en el cual se desliza un pistón de 63 mm de diámetro. El pistón tiene un sello graduado a los lados. Se aplica presión al pistón y se determina el volumen en mililitros de un peso dado de tabaco, 14.18 g. Los experimentos han demostrado que este aparato determinará exactamente el valor de llenado de una cantidad dada de tabaco para cigarro trillado con buena reproducibilidad. La presión sobre el tabaco aplicada por el pistón en todos los experimentos fue de 12.8 kPa aplicada durante 10 minutos, momento en el cual se tomó la lectura de valor de llenado. El contenido de humedad del tabaco afecta los valores de llenado determinados por este método, por lo tanto, se obtuvieron valores de llenado comparativos obtenidos a contenidos de humedad similares.

Ejemplo 1 150 kg de un tabaco para cigarro curado, trillado, con un contenido del 14 al 14.5% de humedad y que tenia un valor de llenado de 5.08 cc/g cuando se determinó por el procedimiento indicado anteriormente se arreglaron en canastas y se trataron de acuerdo al proceso de la invención. El tabaco fue sometido a presión reducida de 64 mbar (6.4 kPa) y vapor de isopentano en el intervalo de 70°C a 90°C y a continuación fue bombeado a la cámara de proceso elevando su presión a 4300 mbar (430 kPa) . El tabaco se mantuvo en contacto con el isopentano durante 30 minutos, momento en el cual la presión se elevó a 4964 mbar. Todo el vapor de isopentano en exceso se removió de la cámara reduciendo adiabáticamente la presión a 1100 mbar (110 kPa) durante un periodo de aproximadamente 6 minutos. Después de esta evacuación se inyectó vapor en la cámara de proceso hasta gue el vapor eliminado de la cámara por el sistema de evacuación y recuperación se elevó a 104°C. El reordenamiento por evaporación por evacuación adicional de la cámara a una presión de 200 mbar (20 kPa) fue finalmente por el restablecimiento de la presión atmosférica y la remoción del tabaco expandido de la cámara de proceso. El valor de llenado final del tabaco fue de 8.14 cc/g y el contenido de humedad del 14% al 14.5%. El procedimiento del Ejemplo 1 se repitió en ciclos adicionales de tabaco y los resultados se anotaron en la Tabla 1. Los parámetros de proceso para los Ejemplos 2, 3 y 4 fueron los mismos que para el Ejemplo 1 a menos que se establezca otra cosa. Los valores de presión empleados dentro de la cámara de proceso durante todo el periodo de tratamiento de acuerdo con los Ejemplos 1 a 4 se muestran en forma gráfica en las Figuras 1 a 4, respectivamente.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para tratar tabaco, caracterizado porque comprende una serie de pasos: (1) someter en una cámara el tabaco a una presión reducida no mayor de 70 mbar (7 kPa) ; (2) impregnar la estructura celular del tabaco con vapor de isopentano a una temperatura en el intervalo de 70°C a 90°C y mantener el tabaco en contacto con vapor de isopentano a una presión de al menos 4 bar (400 kPa) durante hasta 30 minutos para causar la impregnación del tabaco; (3) remover el exceso de vapor de isopentano del tabaco impregnado evacuando la cámara, el cambio de presión se efectúa adiabáticamente; (4) poner en contato el tabaco impregnado con vapor para expandir el tabaco; y (5) someter el tabaco expandido a un proceso de reordenamiento .

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue en el paso (1) el tabaco se somete a una presión reducida en el intervalo de 40 - 70 mbar (4 - 7 kPa) .

3. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque en el paso (2) el tabaco se mantiene en contacto con el vapor de isopentano a una presión en el intervalo de 4000 - 4500 mbar (400 - 450 kPa) por aproximadamente 30 minutos.

4. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el paso (4) el vapor se introduce en la cámara para elevar la presión al valor de desde 1000 a 1400 mbar (100 - 140 kPa) .

5. El proceso de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la introducción de vapor en la cámara se descontinúa cuando la temperatura del vapor de exhaustación que abandona la cámara alcanza 90 - 95°C, especialmente alrededor de 945C.

6. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el proceso de reordenamiento comprende someter el tabaco expandido a secado al vacio a presión reducida en el intervalo de 180 -220 mbar (18 - 22 kPa) .