DE3005365A1 - Enzymatic processing of opt. fermented tobacco - or plant material, using oxy:reductase, lyase, hydrolase enzymes and or enzyme-generating microorganisms - Google Patents
Enzymatic processing of opt. fermented tobacco - or plant material, using oxy:reductase, lyase, hydrolase enzymes and or enzyme-generating microorganismsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Verarbeitung von Tabak Method of processing tobacco
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Tabak mittels Enzymen.The invention relates to a method for processing tobacco by means of Enzymes.
Die Tabakpflanze (Nicotiana tabacum L., Nicotiana rustica L.) ist ein Rohstoff für die Tabakindustrie. Deren Einzelteile, und zwar die Blattspreite, die Hauptblattader -umgangssprachlich "Tabakrippe" genannt - und die Stengel haben mit Rücksicht auf unterschiedliche chemische Zusammensetzung und anatomischen Bau eine unterschiedliche Eignung für die Industrie. Den wertvollsten Rohstoff bildet die Blattspreite. Daraus wird ein vollwertiger, zum Rauchen bestimmter Stoff erzeugt. Die Blattadern bilden etwa 30 % der Trockenmasse der Blattspreite. Sie unterscheiden sich von der Blattspreite durch die chemische Zusammensetzung und enthalten etwa 18 % Pflanzenzellstoff (Rohzellulose). In der Blattspreite tritt die Zellulose in einer Menge von etwa 10 % der Trockensubstanz auf. Die Struktur der Tabakrippen sowie das Vorhandensein der Zellulose bewirken beträchtliche Schwierigkeiten bei der Verarbeitung in den Tabakschnitt. Die Abfälle in der Tabakindustrie bestehen aus Stengeln und Hauptblattadern, Tabakschnitzeln, Tabakstaub und dergleichen. Diese können zu Bogen verarbeitet werden, die Tabakfolie genannt werden.The tobacco plant (Nicotiana tabacum L., Nicotiana rustica L.) is a raw material for the tobacco industry. Their individual parts, namely the leaf blade, the main leaf vein - colloquially called "tobacco rib" - and the stalk to have with regard to different chemical composition and anatomical structure a different suitability for industry. Forms the most valuable raw material the leaf blade. A full-fledged substance intended for smoking is produced from this. The leaf veins make up about 30% of the dry matter of the leaf blade. They make a difference differ from the leaf blade by the chemical composition and contain about 18% vegetable pulp (raw cellulose). The cellulose enters into the leaf blade an amount of about 10% of the dry substance. The structure of the tobacco stems as well as the presence of the cellulose cause considerable difficulties processing in the tobacco cut. The wastes in the tobacco industry exist from stalks and main leaf veins, tobacco shreds, tobacco dust and the like. These can be made into sheets called tobacco foil.
Zweckmässig ist es auch, die gesamten Tabakpflanzen in einer in physikalischer Hinsicht homogenen Mischung - homogenisierter Tabak genannt - zu verarbeiten, die zur Herstellung der Tabakfolie eingesetz wird, welche nachher wie Tabak behandelt wrd.It is also useful to have the entire tobacco plants in one in physical Respect homogeneous mixture - called homogenized tobacco - to process that to produce the tobacco film is used, which is then treated like tobacco wrd.
Der Tabakpflanzenstoff wird nach der Ernte getrocknet.The tobacco plant material is dried after harvest.
Die biochemischen Umwandlungen enzymatischer Natur, welche in den Blättern in der Anfangsphase der Trocknung erfolgen, werden Vorgärung genannt. Der getrocknete Tabak ist zur Herstellung von Tabakwaren nicht geeignet. Er muss noch dem Prozess der eigentlichen Fermentation unterworfcn werden, während welcher die Veränderungen der physikalischen Merkmale von Tabak verlaufen, welche in der Stabilisierung der Färbung, des Geschmacks und des Aromas (der Rauch aus nicht gegärtem Tabak ist scharf, mit "Rohgut-Beigeschmack") und einer Reduktion der Elastizität bestehen.The biochemical conversions of an enzymatic nature that occur in the Leaves done in the initial stage of drying are called pre-fermentation. Of the Dried tobacco is not suitable for the manufacture of tobacco products. He still has to be subjected to the process of fermentation proper, during which the Changes in the physical characteristics of tobacco take the form of stabilization the color, taste and aroma (the smoke is from unfermented tobacco spicy, with a "raw material aftertaste") and a reduction in elasticity.
Im Laufe der Fermentation unterliegt auch die chemische Zusammensetzung einer Veränderung. Unter anderem unterliegen Chlorophyll und Stärke einem Abbau der Stickstoffverbindungen. Der Prozentgehalt an Asche und Zellulose steigt an, während sich der Gehalt an Pektinen, Eiweissstoffen, Nikotin, Polyphenolen sowie auch an organischen Säuren, wie z.B. Apfelsäure, Zitronensäure und Oxalsäure, vermindert. Der Tabak verliert die Merkmale des rohen Pf lanzenstoffes, erlangt spezifisches Aroma und Aussehen und wird ein Rauchgut mit bestimmten sensorischen Merkmalen.In the course of fermentation, the chemical composition is also subject a change. Among other things, chlorophyll and starch are subject to degradation of nitrogen compounds. The percentage of ash and cellulose increases, while the content of pectins, proteins, nicotine, polyphenols as well also reduced in organic acids such as malic acid, citric acid and oxalic acid. Tobacco loses the characteristics of the raw vegetable matter, acquires something specific Aroma and appearance and becomes a smoking material with certain sensory characteristics.
Der Tabak enthält nach der Gärung beträchtliche Mengen an Polysacchariden, wie Zellulose (11,5 bis 21 %), Pektine (16,5 bis 24,5 %), Stärke (15 bis 40 %) und lösliche Monosaccharide (6 bis 34 %) und darüber hinaus Eisweissstoff (2 bis 21 %).After fermentation, the tobacco contains considerable amounts of polysaccharides, such as cellulose (11.5 to 21%), pectins (16.5 to 24.5%), starch (15 to 40%) and soluble monosaccharides (6 to 34%) and also Eisweissstoff (2 to 21 %).
Das Vorliegen von grösseren Mengen an Stickstoffverbindungen in dem Tabak, insbesondere von Eisweisstoff, verursacht eine Verschlechterung der sensorischen Merkmale der Tabakwaren, weil diese Verbindungen beim Rauchen einen reizenden und sehr unangenehmen Geruch brennenden Horns ergeben. Es ist bekannt, dass die Qualität des Tabaks durch das Verhältnis des Gehaltes an Eiweisstoff zu löslichen Sacchariden (Szmuk-zahl) entschieden wird. Im Tabak mittlerer Qualität nähert sich das Prozentverhältnis der löslichen Saccharide zum Eiweisstof£ dem Wert Eins. In Tabaken schlechterer Qualität ist die Szmuk-Zahl kleiner als Eins. Bei Tabak höherer Qualität ist diese Zahl grösser als Eins.The presence of large amounts of nitrogen compounds in the Tobacco, especially ice pulp, causes sensory deterioration Characteristics of tobacco products because these compounds are irritating and when smoking very unpleasant smell of burning horn. It is known that the quality of tobacco through the ratio of protein content to soluble saccharides (Szmuk-number) is decided. In medium quality tobacco, the percentage ratio approaches the soluble saccharides to the protein the value one. Inferior in tobacco Quality is the Szmuk number less than one. This is higher quality tobacco Number greater than one.
Die Reduktion des Gehaltes an Eiweisstoff führt in der Folge zur Erhöhung der Tabakqualität.The reduction in the protein content leads to an increase the tobacco quality.
Nach der Fermentation wird der Tabak einer Behandlung unterworfen, die eine zusätzliche Veredelung oder die Vereinfachung der weiteren Verarbeitung bezweckt. Das Erreichen dieser beiden Zwecke erfordert die Verletzung der biologischen Struktur des Tabakgewebes.After fermentation, the tobacco is subjected to a treatment, an additional refinement or the simplification of further processing aims. Achieving these two purposes requires the violation of the biological Structure of the tobacco tissue.
Aus der DE-PS 20 45 181 ist ein enzymatisches Verfahren zur Verarbeitung von nicht-gegärtem Tabak bekannt, das in der Einwirkung der wässrigen Lösung eines proteolytischen Präparats (Protease 2.200 A, der Firma Röhm & Haas) in einer Menge von 0,0001 bis 10 Gew.% der Lösung besteht.From DE-PS 20 45 181 is an enzymatic method for processing of non-fermented tobacco known to be present in the action of an aqueous solution of a proteolytic preparation (Protease 2,200 A, from Röhm & Haas) in one Amount of 0.0001 to 10% by weight of the solution.
Das enzymatische Bad wird in einem geschlossenen Behälter durchgeführt, worin der Druck auf 40 Torr reduziert und über 5 Minuten aufrechterhalten wird, wonach sehr schnell der atmosphärische Druck wiederhergestellt wird.The enzymatic bath is carried out in a closed container, wherein the pressure is reduced to 40 torr and maintained for 5 minutes, after which atmospheric pressure is restored very quickly.
Der aus dem enzymatischen Bad herausgenommene Tabak wird getrocknet. Dieses Verfahren wird zur Steuerung und Beschleunigung des Fermentationsprozesses und zur Trocknung des Tabaks angewandt. Zu diesem Zweck können auch Proteasen, Papain, Lipasen, Pektinase, Lisozym, Amylase, Zellulase, Katalase, getrennt oder in Mischung angewandt werden.The tobacco taken out of the enzymatic bath is dried. This process is used to control and accelerate the fermentation process and used to dry the tobacco. Proteases, papain, Lipases, pectinase, lisozyme, amylase, cellulase, catalase, separately or as a mixture can be applied.
Aus der GB-PS 1 408 293 ist ein Verfahren zur Verarbeitung von Tabak bekannt, und zwar unter Verminderung des Stärke gehaltes mittels amylolytischer Enzyme (.i5-Amylsase und Amyloglukosidase), die die Stärke hydrolysieren. Die amylolytischen, aus Bacillus polymyxa, Rhizopus stolonifer oder Streptomyces griseus erhaltenen Präparate werden dem Tabak in einer Menge von 0,001 bis 0,2 Gew.% zugegeben, wobei der Hydrolyseprozess bei einer Temperatur von 20 bis 900C durchgeführt wird.GB-PS 1 408 293 discloses a method for processing tobacco known, namely by reducing the starch content by means of amylolytic Enzymes (.i5 amylsase and amyloglucosidase) that hydrolyze the starch. The amylolytic, obtained from Bacillus polymyxa, Rhizopus stolonifer or Streptomyces griseus Preparations are added to the tobacco in an amount of 0.001 to 0.2% by weight, with the hydrolysis process is carried out at a temperature of 20 to 900C.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur Verarbeitung von Tabakrippen zur Veränderung von deren Struktur, in welchem die auf etwa 35 % angefeuchteten und auf eine Temperatur von etwa 900C erwärmten Tabakrippen gequetscht und geschnitten werden. Dieses Verfahren sichert jedoch eine austeichende Lockerung ihrer Struktur, und der hergestellte Schnitt erfordert eine zusätzliche Veredelung.Also known is a method for processing Tobacco stems to change their structure, in which the moistened to about 35% and crushed and cut tobacco stems heated to a temperature of about 900C will. However, this procedure ensures a sufficient loosening of its structure, and the cut made requires additional finishing.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur Verarbeitung von nicht-gegärtem Tabak zwecks Erniedrigung des Eiweissstoffgehaltes,und zwar durch dessen thermischen Abbau im Laufe der Trocknung und Gärung. Dann folgt unter anderem der Abbau von Eiweissterbindungen zu Aminosäuren, und weiter zu Ammoniak.A method for processing non-fermented is also known Tobacco for the purpose of lowering the protein content, namely through its thermal Degradation in the course of drying and fermentation. Then follows, among other things, the breakdown of Protein bonds to amino acids, and further to ammonia.
Aus der PL-PS 76 528 ist auch ein Verfahren zur Verbesserung der sensorischen Merkmale des gegärten Tabaks durch Zugabe von Zuckern, organischen Säuren, Kakao und Lakritzenwurzel extrakt bekannt.From the PL-PS 76 528 is also a method for improving the sensory Characteristics of fermented tobacco by adding sugars, organic acids, cocoa and licorice root extract.
Aus der PL-PS 89 429 und aus GB-PS 1 415 893 ist weiter ein Verfahren zur Erzeugung von Tabakersatz bekannt. Gemäss diesen Patentschriften wird ein Kohlehydrat bei einer Temperatur von 250 bis 3000C einem katalytischen, thermischen Abbau unter Verwendung von Katalysatoren, wie z.B. Natriumamidosulfonat, unterworfen. Dieser Stoff wird hiernach zu Tabakersatz verarbeitet.From PL-PS 89 429 and from GB-PS 1 415 893 there is also a method known for the production of tobacco substitutes. According to these patents, a carbohydrate at a temperature of 250 to 3000C under catalytic, thermal degradation Subject to the use of catalysts such as sodium amido sulfonate. This The substance is then processed into tobacco substitutes.
Aus der US-PS 3 646 943 ist ein Verfahren zur Herstellung von homogenisiertem Tabak bekannt, in welchem der Tabak vor der mechanischen Zerkleinerung angefeuchtet oder eingeweicht wird, wobei seine Struktur einer Löcherung ohne wahrnehmbare Reduktion der Teilchengrösse unterliegt.From US-PS 3,646,943 a process for the production of homogenized Known tobacco in which the tobacco is moistened before mechanical crushing or soaked, its structure being a perforation with no perceptible reduction is subject to the particle size.
Aus US-PS 3 240 214 und DE-PS 15 17 308 ist auch ein Verfahren zur Erzeugung von Tabakpulpe bekannt, welches zur Herstellung von Tabakfolie mittels des Präparats Cellulose 35, das eine zellulolytische, hemizellulolytische und pektinolytische Aktivität aufweist, bestimmt ist. Die exakt zerkleinerten Pflanzenteile des Tabaks werden der Wirkung des enzymatischen Präparats in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.% unterworfen. Die Verarbeitung des Tabaks zur Pulpe wird mit einem Anteil von 5 bis 20 Gew.-Teilen Wasser auf 1 Teil Tabak, bei einer Temperatur von 40 bis 80°C während eines Zeitraums von 1 bis 48 Stunden, bei einem pH-Wert von 3,5 bis 6,0 durchgeführt. Danach wird die Pulpe in Bogen geformt und getrocknet.From US-PS 3,240,214 and DE-PS 15 17 308 is also a method for Production of tobacco pulp known, which means for the production of tobacco foil of the preparation Cellulose 35, which is a cellulolytic, hemicellulolytic and pectinolytic Has activity is determined. The precisely shredded plant parts of the tobacco the effect of the enzymatic preparation in an amount of 0.1 to 10 wt.% subject. The processing of the tobacco into pulp is carried out with a proportion of 5 to 20 parts by weight of water to 1 part of tobacco, at a temperature of 40 to 80 ° C during a period of 1 to 48 hours at a pH of 3.5 to 6.0. The pulp is then formed into sheets and dried.
Aus der US-PS 3 628 541 ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Tabakfolie bekannt, in welchem der gepulverte Tabak mit der wässrigen Lösung einer anorganischen oder organischen Base mit pH 6 bis 10 vermischt wird. Die auf diese Weise erhaltene Pulpe wird der Wirkung der Temperatur von etwa 100°C über eine Zeit von etwa 45 Minuten unterzogen, um einen Brei zu formen. Dem erhaltenen Brei werden 0,5 bis 3 % Bindemittel zugegeben, wonach der Brei geformt und bei einer Temperatur von 60 bis 1000C getrocknet wird.From US Pat. No. 3,628,541 there is also a process for the preparation of Known tobacco foil, in which the powdered tobacco with the aqueous solution of a inorganic or organic base with pH 6 to 10 is mixed. The on this The pulp obtained in this way is subject to the effect of the temperature of about 100 ° C over a period of time of about 45 minutes to form a pulp. The obtained porridge will be 0.5 to 3% binder is added, after which the slurry is shaped and kept at a temperature is dried from 60 to 1000C.
In einem anderen, aus der US-PS 3 760 815 bekannten Verfahren, wird der zerkleinerte Tabak der Wirkung von Ammoniumsalzen organischer Säuren unterworfen, um Pektin freizusetzen, welches als Klebesubstanz wirkt und zusammen mit dem Tabak und den ausgeschiedenen Salzen eine Mischung bildet, die sich zum Formen der Tabakfolie eignet.In another process known from US Pat. No. 3,760,815, the crushed tobacco is subjected to the action of ammonium salts of organic acids, to release pectin, which acts as an adhesive substance and together with the tobacco and the precipitated salts form a mixture which forms the tobacco sheet suitable.
Das Wesen der Erfindung stellt ein Verfahren zur Verarbeitung von Tabak dar, worin der Tabak der Wirkung von Enzymen aus der Klasse der Oxyreduktasen und/oder Hydrolasen und/oder Liasen in einer Menge von 0,0001 bis 15 Gew.% unterworfen wird, wobei die Behandlung während eines Zeitraums von 10 Minuten bis 48 Stunden bei einer Temperatur von 20 bis 900C, bei einem pH-Wert des Mediums von 2,8 bis 9,5 durchgeführt wird. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung des Rauchgutes aus Pflanzenstoff, insbesondere aus Tabak, das darin besteht, dass die wässrige Suspension des Tabaks mittels Enzymen in ein Bindemittel umgebildet wird, worin der zerkleinerte Tabak in einer Menge bis 90 % eingeführt und homogenisiert wird. Die auf diese Weise vorbereitete Mischung wird in Bogen oder Bänder geformt und bei einer Temperatur von 80 bis 3000C bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 20 % getrocknet.The essence of the invention provides a method for processing Tobacco represents in which tobacco the action of enzymes from the class of oxyreductases and / or hydrolases and / or liases in an amount of 0.0001 to 15% by weight with the treatment for a period of 10 minutes to 48 hours at a temperature of 20 to 900C, at a pH of the medium from 2.8 to 9.5 is carried out. The invention also includes a method of manufacture of the smoking material from plant matter, in particular from tobacco, which consists in that the aqueous suspension of the tobacco is transformed into a binding agent by means of enzymes wherein the crushed tobacco is introduced and homogenized in an amount up to 90% will. The mixture prepared in this way is shaped into sheets or ribbons and at a temperature of 80 to 3000C to a moisture content of 5 to 20% dried.
Die enzymatische Behandlung des Tabaks verbessert dessen sensorische Merkmale, dank dem Abbau der darin enthaltenen, in verfahrenstechnischer und rauchgebräuchlicher Hinsicht nachteiligen Substanzen. Sie bewirkt eine Lockerung der Gewebestruktur des Tabaks und eine in sensorischer Hinsicht positive Veränderung seiner chemischen Zusammensetzung durch Anreicherung des Rohstoffs mit Substanzen, die aus unvorteilhaften Substanzen entstanden, welche sich in dem nicht-enzymatisch verarbeiteten Tabak befanden.The enzymatic treatment of the tobacco improves its sensory properties Characteristics, thanks to the breakdown of those contained therein, in procedural and smoking terms Respect of adverse substances. It causes a loosening of the tissue structure of tobacco and a sensory change in its chemical properties Composition by enriching the raw material with substances obtained from unfavorable Substances emerged, which are in the non-enzymatically processed tobacco found.
Im Falle der Erzeugung von Rauchgut aus der durch enzymatische Behandlung erhaltenen Pulpe, können feuchtigkeitsaufrechterhaltende Mittel zugegeben werden, sowie Mittel, welche die Elastizität, die Farbe, das Aroma ergeben, die Verbrennung modifizieren, die Färbung und Kohärenz der Asche verbessern, Konservierungsmittel, die sensorischen Empfindungen der Raucher verbessernde Mittel, sowie anorganische Füllstoffe und Arzneimittel. Es ist auch möglich, die Struktur des erfindungsgemäss hergestellten Rauchguts durch Zugabe von filmbildenden Substanzen zu verfestigen.In the case of the production of smoking material from the enzymatic treatment obtained pulp, moisturizers can be added, as well as agents which give the elasticity, the color, the aroma, the combustion modify, improve the coloring and coherence of the ash, preservatives, means improving the sensory sensations of smokers, as well as inorganic ones Fillers and medicines. It is also possible to use the structure of the invention to solidify produced smoking material by adding film-forming substances.
Der unvergärte Tabak wird der Wirkung von Enzymen aus der Klasse von Oxyreduktasen und/oder Liasen in einer Menge von 0,0001 bis 4,0 Gew.%, der gegärte Tabak hingegen oder ein anderer Pflanzenstoff - der Wirkung von Enzymen aus der Klasse von Oxyreduktasen und/oder Hydrolasen und/ oder Liasen in einer Menge von 0,001 bis 15 Gew.% unterworfen. Die Behandlung wird während eines Zeitraums von 10 Minuten bis 48 Stunden bei einer Temperatur von 20 bis 900C und einem pH-Wert des Mediums von 2,8 bis 9,5 durchgeführt.The unfermented tobacco is the action of enzymes from the class of Oxyreductases and / or liases in an amount of 0.0001 to 4.0% by weight, the fermented Tobacco, on the other hand, or another plant substance - the effect of enzymes from the Class of oxyreductases and / or hydrolases and / or liases in an amount of Subjected to 0.001 to 15% by weight. The treatment will last for a period of 10 minutes to 48 hours at a temperature of 20 to 900C and a pH value of the medium from 2.8 to 9.5.
Die enzymatischen Präparate können in Form einer nach einer Mikroorganismenzucht erhaltenen Flüssigkeit und/oder in Form einer Lösung mit unterschiedlichem Gehalt an Trockenmasse und/oder in Form von Extrakten und/oder in Form von Pulver zugegeben werden. Die Zeitdauer des Prozesses hängt von der angewandten Dosis des Präparats ab, sowie den Bedingungen der Wirkung des Enzyms und der Art des Rohstoffes.The enzymatic preparations can be in the form of a microorganism culture obtained liquid and / or in the form of a solution with different content on dry matter and / or in the form of extracts and / or in the form of powder will. The duration of the process depends on the applied dose of the preparation as well as the conditions of the enzyme's action and the type of raw material.
Als Rohstoff wird getrockneter oder nicht-getrockneter Pflanzenstoff, insbesondere Tabak, in gegärtem oder nichtgegärtem Zustand, in Form der Blattspreite und/oder der Hauptader und/oder des Stengels und/oder der ganzen Pflanze und/oder des Tabakstaubs verwendet. Als Pflanzenstoff können andere Kohlehydrate, wie Reisstärke, Kartoffelstärke, Getreidestärke, Maisstärke, Alginate, Pektine, Naturharze, wie z.B. Traganth oderGummiarabikum, verwendet werden.Dried or non-dried vegetable matter is used as raw material, in particular tobacco, whether fermented or not, in the form of the leaf blade and / or the main vein and / or the stem and / or the whole plant and / or of tobacco dust used. Can be used as a plant substance other carbohydrates, such as rice starch, potato starch, grain starch, corn starch, alginates, pectins, Natural resins such as tragacanth or gum arabic can be used.
Diese Behandlung wird in einem wässrigen Medium durchgeführt, und um den Prozess zu beschleunigen, wird der Rohstoff mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 50 Upm gerührt.This treatment is carried out in an aqueous medium, and in order to speed up the process, the raw material is transported at a speed of Stirred 5 to 50 rpm.
Der Effekt der Einwirkung von Enzymen ist: - Herabsetzung des Gehaltsan Zellulose, Lignin, Hemizellulose, Pektin, pektin- oder pflanzengummiartige Substanzen in einer Menge von 10 bis 50 %, in Abhängigkeit von der Art des Tabakrohstoffs; - Abbau von Eiweisstoff durch Hydrolyse, wodurch der Gesamtgehalt an Eiweisstoff im Tabak um 0,4 bis 5,0 % reduziert wird, und die Menge an löslichem Eiweissstoff und Aminosäuren ansteigt, wodurch die Qualitätseigenschaften des Rohstoffs und die Geschmackseigenschaften der Tabakprodukte verbessert und das Verhältnis der Eiweisstoffmenge zur Zuckermenge verändert wurden; - Umformung der im Tabak enthaltenen, unlöslichen, organischen Substanzen, wie Zellulose, Lignin, Stärke, Eiweissstoffe, Pektine und dergleichen in teilweise oder vollständig wasserlösliche Substanzen, welche bewirken, dass unter der Wirkung von Enzymen eine Mischung mit klebenden Eigenschaften entsteht; - Lockerung der Struktur unter gleichzeitiger Zerkleinerung des Tabakstoffs, was den Zutritt der flüssigen Phase zu den in dem Pflanzengewebe enthaltenen Substanzen, eine Anreicherung des Mazerats mit Monosacchariden und Aminosäuren (die Menge von Monosacchariden steigt von 10 auf 60 %, die der Aminosäuren von 0,4 auf 5,0 %) und den Erhalt von unter anderem einzelnen Zellulosefasern ergibt.The effect of the action of enzymes is: - Reduction of the content of Cellulose, lignin, hemicellulose, pectin, pectin- or vegetable-gum-like substances in an amount of 10 to 50%, depending on the type of tobacco raw material; - Breakdown of protein through hydrolysis, which increases the total protein content in tobacco is reduced by 0.4 to 5.0%, and the amount of soluble protein and amino acids increases, increasing the quality properties of the raw material and the Improved taste properties of tobacco products and the ratio of the amount of protein were changed to the amount of sugar; - Transformation of the insoluble, organic substances such as cellulose, lignin, starch, proteins, pectins and the like in partially or completely water-soluble substances that cause that under the action of enzymes a mixture with adhesive properties is formed; - Loosening of the structure while at the same time crushing the tobacco material, what the access of the liquid phase to the substances contained in the plant tissue, one Enrichment of the macerate with monosaccharides and amino acids (The amount of monosaccharides increases from 10 to 60%, that of amino acids from 0.4 to 5.0%) and the preservation of, among other things, individual cellulose fibers.
In dem erfindungsgemässen Verfahren werden enzymatische Präparate pflanzlicher, tierischer oder mikrobieller Herkunft angewandt und insbesondere: - aus Bakterien, insbesondere der-Arten:Aeromonas, Arthrobacter, Bacillus, Cellulobacillus, Cellulomonas, Cellvibrio, Clostridium, Corynebacterium, Cytophaga, Endothia, Escherichia, Halobacterium, Micrococcus, Myxobacter, Polyangium, Proteus, Pseudomonas, Serratia, Sorangium, Sporocytophaga-oder Rumen; - aus Aktinomyceten, insbesondere der Arten: Actinomyces, Micromonospora, Nocardia, Streptomyces, Thermoactinomyces oder Thermomonospora; - aus Pilzen, insbesondere der Arten: Aspergillus, Alternaria, Byssochlamys, Candida, Chaetomium, Chrysosporium, Cliocladium, Fusarium, Mucor, Myrothecium, Paecilomyces, Penicillium, Pleuratus, Rhizopus, Trametes, Trichoderma, Trichophyton, Trichothecium.In the method according to the invention, enzymatic preparations of vegetable, animal or microbial origin and in particular: - from bacteria, especially the species: Aeromonas, Arthrobacter, Bacillus, Cellulobacillus, Cellulomonas, Cellvibrio, Clostridium, Corynebacterium, Cytophaga, Endothia, Escherichia, Halobacterium, Micrococcus, Myxobacter, Polyangium, Proteus, Pseudomonas, Serratia, Sorangium, Sporocytophaga or Rumen; - from actinomycetes, in particular the species: Actinomyces, Micromonospora, Nocardia, Streptomyces, Thermoactinomyces or Thermomonospora; - from fungi, in particular of the species: Aspergillus, Alternaria, Byssochlamys, Candida, Chaetomium, Chrysosporium, Cliocladium, Fusarium, Mucor, Myrothecium, Paecilomyces, Penicillium, Pleuratus, Rhizopus, Trametes, Trichoderma, Trichophyton, Trichothecium.
Die erfindungsgemäss angewandten, aus Pflanzen, Tieren oder Mikroorganismen erhaltenen enzymatischen Präparate enthalten Enzyme, welche gemäss der Enzymklassifikation (EC, erarbeitet von der Enzym-Kommission der Internationalen Biochemischen Union - Enzyme Nomenclature, Recommendations 1972 of the International Union of Biochemistry, Elsevier Scientific Publishing Co., Amsterdam, First reprint 1975) zu den Klassen gehören: - Oxyreduktasen (C 1.), z.B.:Monophenol-Monooxygenase <EC 1.14.18,1.); - Hydrolasen (EC 3.): -Unterunterklasse von Carboxylesterhydrolasen (EC 3.1.1.), z.B. Pektinesterase (EC 3.1.1.11.); - Unterunterklasse von Glykosidhydrolasen (EC 3.2.1.), z.B.: o&-Amylase (EC 3.2.1.1.), ß-Amylase (EC 3.2.1.2.), exo- 4-Glykosidase (EC 3.2.1.3.), Zellulase (EC 3.2.1.4.), Laminaranase (EC 3.2.1.6.), Endo-ß-1,4-xylanase (EC 3.2.1.8.), Oligo-1,6-glukosidase (EC 3.2.1.10), Dextranase (EC 3.2.1.11.), Chitinase (EC 3.2.1.14), Polygalakturonase (EC 3.2.1.15.), Neuraminidase (EC 3.2.1.18.), d-Glukosidase (EC 3.2.1.20.), ß-Glukosidase (3.2.1.21.), α-Galaktosidase (EC 3.2.1.22.), ß-Galaktosidase (EC 3.2.1.23.), O&-Mannosidase (EC 3.2.1.24.), ß-Mannosidase (EC 3.2.1.25.), Endo-ß-1,3-xylanase (EC 3.2.1.32.), Amylo-1,6-glukosidase (EC 3.2.1.33.), Exo-ß-1,4-xylosidase (EC 3.2.1.37.), Endo-ß-1,3-glukanase (EC 3.2.1.39.), Pullulanase (C 3.2.1.41.), Zyklodextrinase (EC 3.2.1.54.), Isopullulanase (EC 3.2.1.57.), Exo-ß-1,3-glukosidase (EC 3.2.1.58.), Endo-α-1,3-glukanase (EC 3.2.1.59.), Exomaltotetrahydrolase (EC 3.2.1.60.), Mykodextranase (EC 3.2.1.61.), Exo-polygalakturonase (EC 3.2.1.67.), Isoamylase (EC 3.2.1.68.), Amylopektino-6-glukanohydrolase (EC 3.2.1.69.), Exo=»-1,6-glukosidase (EC 3.2.1.70), Endo-ß-1,3-xylosidase (EC 3.2.1.72.), Lichenase (EC 3.2.1.73.), Exo-ß-1,4-glukosidase (EC 3.2.1.4.), Endo-ß-1,6-glukanase (EC 3.2.1.75.), Exo-oC-1,2-1 -1,2-1,3-mannosidase (EC 3.2.1.77.), Endo-ß-1,4-mannanase (EC 3.2.1.78.), Agarase (EC 3.2.1.81.), Exo-O&-1,3-glukanase (3.2.1.84.); - Unterklasse von Peptidhydrolasen (EC 3.4.): - Unterunterklasse von Hydrolasen: *-Aminoacylopeptide (EC 3.4.11.), Peptidyl-Aminosäuren (EC 3.4.12.), Dipeptide (3.4.13.), Dipeptidylpeptide (EC 3.4.14.), Peptidyl-dipeptide (EC 3.4.15.), Serinproteinasen(EC 3.4.21.), SH-proteinasen (EC 3.4.22.), saure Proteinasen (EC 3.4.23.), Metallproteinasen (EC 3.4.24.) und Proteinasen mit unbekanntem Wirkungsmechanismus (EC 3.4.99.); - Liasen (EC 4.): - Unterklasse von Kohle-Sauerstoff-Liasen (EC 4.2.): - Unterunterklassen von auf Polysaccharide wirkenden Liasen (EC 4.2.2.), z.B.: Pektinatliase (EC 4.2.2.2.), Oligogalakturiatliase (EC 4.2.2.6.), Exo-polygalakturiatliase (EC 4.2.2.9.), Pektinliase (EC 4.2.2.10.).Those used according to the invention, from plants, animals or microorganisms obtained enzymatic preparations contain enzymes, which according to the enzyme classification (EC, prepared by the Enzyme Commission of the International Biochemical Union - Enzyme Nomenclature, Recommendations 1972 of the International Union of Biochemistry, Elsevier Scientific Publishing Co., Amsterdam, First reprint 1975) belong to the classes: - Oxyreductases (C 1.), e.g.: monophenol monooxygenase <EC 1.14.18,1.); - hydrolases (EC 3.): - Sub-class of carboxyl ester hydrolases (EC 3.1.1.), E.g. pectin esterase (EC 3.1.1.11.); - Sub-subclass of glycoside hydrolases (EC 3.2.1.), E.g .: o & -amylase (EC 3.2.1.1.), Ss-amylase (EC 3.2.1.2.), Exo- 4-glycosidase (EC 3.2.1.3.), Cellulase (EC 3.2.1.4.), Laminaranase (EC 3.2.1.6.), Endo-β-1,4-xylanase (EC 3.2.1.8.), Oligo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10), dextranase (EC 3.2.1.11.), Chitinase (EC 3.2.1.14), polygalacturonase (EC 3.2.1.15.), Neuraminidase (EC 3.2.1.18.), D-glucosidase (EC 3.2.1.20.), Ss-glucosidase (3.2.1.21.), Α-galactosidase (EC 3.2.1.22.), Ss-galactosidase (EC 3.2.1.23.), O & -annosidase (EC 3.2.1.24.), Β-mannosidase (EC 3.2.1.25.), Endo-β-1,3-xylanase (EC 3.2.1.32.), Amylo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.33.), Exo-ß-1,4-xylosidase (EC 3.2.1.37.), Endo-β-1,3-glucanase (EC 3.2.1.39.), Pullulanase (C 3.2.1.41.), Cyclodextrinase (EC 3.2.1.54.), Isopullulanase (EC 3.2.1.57.), Exo-ß-1,3-glucosidase (EC 3.2.1.58.), Endo-α-1,3-glucanase (EC 3.2.1.59.), Exomaltotetrahydrolase (EC 3.2.1.60.), Mykodextranase (EC 3.2.1.61.), Exo-polygalacturonase (EC 3.2.1.67.), Isoamylase (EC 3.2.1.68.), Amylopectino-6-glucanohydrolase (EC 3.2.1.69.), Exo = »- 1,6-glucosidase (EC 3.2.1.70), endo-β-1,3-xylosidase (EC 3.2.1.72.), Lichenase (EC 3.2.1.73.), Exo-β-1,4-glucosidase (EC 3.2.1.4.), Endo-ß-1,6-glucanase (EC 3.2.1.75.), Exo-oC-1,2-1 -1,2-1,3-mannosidase (EC 3.2.1.77.), Endo-β-1,4-mannanase (EC 3.2.1.78.), Agarase (EC 3.2.1.81.), Exo-O & -1,3-glucanase (3.2.1.84.); - Subclass of peptide hydrolases (EC 3.4.): - Sub-subclass of hydrolases: * -Aminoacylopeptide (EC 3.4.11.), Peptidyl amino acids (EC 3.4.12.), Dipeptides (3.4.13.), Dipeptidyl peptides (EC 3.4.14.), Peptidyl-dipeptides (EC 3.4.15.), Serine proteinases (EC 3.4.21.), SH-proteinases (EC 3.4.22.), Acidic proteinases (EC 3.4.23.), Metal proteinases (EC 3.4.24.) And proteinases with unknown mechanism of action (EC 3.4.99.); - Liases (EC 4.): - Subclass of carbon-oxygen liases (EC 4.2.): - Sub-subclasses of on polysaccharides effective liases (EC 4.2.2.), e.g .: pectin atliase (EC 4.2.2.2.), oligogalacturiatliase (EC 4.2.2.6.), Exo-polygalacturiatliase (EC 4.2.2.9.), Pectinliase (EC 4.2.2.10.).
Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert werden: Beispiel 1 Tabak mit einer Feuchtigkeit von über 6,5 % wurde mit Wasser in einer Menge von 9 Teilen Wasser je 1 Teil Tabak aufgegossen-, wonach zellulolytisches Präparat in einer Menge von 8 g/1 kg Tabak zugegeben und bei einer Temperatur von 50°C während eines Zeitraums von 24 Stunden eingebracht wurde. Der unter diesen Bedingungen durchgeführte Prozess erlaubt den Erhalt der nachstehenden Ergebnisse Wirkungszeit des Präparats Menge reduzierender in Stunden Zucker in % + b 9,8 1 9,8 Beispiel 2 Der Tabak, das Präparat und die Verfahrensbedingungen entsprechen jenen in Beispiel 1, mit dem Unterschied, dass nach Zugabe des Präparats die Probe gerührt wird. Der unter diesen Bedingungen durchgeführte Prozess ergibt die nachstehenden Ergebnisse: Wirkungszeit des Präparats Menge reduzierender in Stunden Zucker in % 0 9,8 1 12,7 3 20,3 24 60,9 Beispiel 3 Der Tabak,mit einem Feuchtigkeitsgehalt von über 6,5 %, wurde mit Wasser in einer Menge von 9 Teilen Wasser je 1 Teil Tabak aufgegossen, hiernach wurde pektolytisches Präparat in einer Menge von 6 g/1 kg Tabak zugegeben und bei einer Temperatur von 450C während eines Zeitraums von 24 Stunden gehalten. Der unter diesen Bedingungen durchgeführte Prozess ergab die nachstehenden Ergebnisse: Wirkungszeit des Präparats Menge reduzierender in Stunden Zucker in % 0 15,1 1 17,8 3 22,5 24 3O,5 Beispiel 4 Dem Tabak gemäss Beispiel 1 wurde zellulolytisches Präparat, aus Trichoderma viride erhalten, und pektolytisches Präparat, aus Aspergillus phoetidus erhalten, in einer Menge von je 2 g/1 kg Tabak zugegeben. Der Prozess wurde bei einer Temperatur von 45 0C während eines Zeitraums von 48 Stunden durchgeführt. Unter den beschriebenen Bedingungen wurden die nachstehenden Ergebnisse erhalten: Wirkungszeit des Präparats Menge reduzierender in Stunden Zucker in % 0 15,3 3 29,0 24 37,8 48 65,7 Beispiel 5 Der Tabak wurde mit auf 450C erwärmtem Wasser in einer Menge von 9 Teilen Wasser je 1 Teil Tabak aufgegossen, wonach ein Präparat von Pektinatliasen in einer Menge von 12 g je 1 kg Tabak zugegeben und während 6 Stunden gehalten wurde. Der unter diesen Bedingungen durchgeführte Prozess erlaubt eine Reduktion der Pektinmenge um mindestens 25 %.The invention is to be described in more detail on the basis of the following exemplary embodiments are explained: Example 1 tobacco with a moisture content of over 6.5% was with Water poured in an amount of 9 parts of water per 1 part of tobacco, after which cellulolytic Preparation added in an amount of 8 g / 1 kg of tobacco and at a temperature of 50 ° C introduced over a period of 24 hours became. The process carried out under these conditions allows obtaining the following Results Effective time of the preparation Amount of reducing sugar in% in hours + b 9.8 1 9.8 Example 2 The tobacco, the preparation and the process conditions correspond those in Example 1, with the difference that after adding the preparation the sample is stirred. The process performed under these conditions yields the following Results: Time of action of the preparation amount of reducing sugar in hours % 0 9.8 1 12.7 3 20.3 24 60.9 Example 3 The tobacco, with a moisture content of over 6.5%, was mixed with water in an amount of 9 parts of water per 1 part of tobacco poured on, then pectolytic preparation was added in an amount of 6 g / 1 kg Tobacco was added and at a temperature of 450C for a period of 24 Hours held. The process performed under these conditions resulted in the following Results: Time of action of the preparation amount of reducing sugar in hours % 0 15.1 1 17.8 3 22.5 24 3O.5 Example 4 The tobacco according to Example 1 became cellulolytic Preparation obtained from Trichoderma viride and pectolytic preparation from Aspergillus phoetidus, added in an amount of 2 g / 1 kg of tobacco. The process was carried out at a temperature of 45 ° C. for a period of 48 hours. The following results were obtained under the conditions described: Effective time of the preparation Amount of reducing sugars in hours in% 0 15.3 3 29.0 24 37.8 48 65.7 Example 5 The tobacco was mixed with water heated to 450C in an amount of 9 parts of water per 1 part of tobacco poured on, after which a preparation of pectin atliases was added in an amount of 12 g per 1 kg of tobacco and held for 6 hours. The process carried out under these conditions allows a reduction in the amount of pectin by at least 25%.
Beispiel 6 Der Tabak wurde mit auf eine Temperatur von O 55°C erwärmtem Wasser in einer Menge von 9 Teilen Wasser je 1'Teil Tabak aufgegossen, wonach 5 g des Präparats an Pektinatliasen und 5 g des Präparats an zellulolytischen Enzymen je 1 kg Tabak zugegeben und während eines Zeitraums von 8 Stunden gehalten wurden, wobei seit Zugabe der Präparate die Probe über 6 Stunden gerührt wurde. Der auf die beschriebene Weise durchgeführte Prozess erlaubt eine Reduktion der Menge an Pektin um mindestens 45 % und an Zellulose um mindestens 2 %.Example 6 The tobacco was heated to a temperature of 0 55 ° C Water is poured in an amount of 9 parts of water per 1 part of tobacco, after which 5 g of the preparation of pectinic enzymes and 5 g of the preparation of cellulolytic enzymes 1 kg of tobacco was added to each and held for a period of 8 hours, the sample has been stirred for 6 hours since the preparation was added. The on the process carried out described allows a reduction in the amount of Pectin by at least 45% and cellulose by at least 2%.
Beispiel 7 Der Tabak wurde mit auf eine Temperatur von 50°C erwänntem Wasser in einer Menge von 9 Teilen Wasser je 1 Teil Tabak aufgegossen und danach wurde ein Präparat von proteolytischen Enzymen in einer Menge von 0,15 g je 1 kg Tabak dazugegeben. Nach 4 Stunden der enzymatischen Hydrolyse -durchgeführt unter den beschriebenen Bedingungen - wird eine Reduktion der Eiweisstoffmenge um mindestens 4,5 % erzielt.Example 7 The tobacco was heated to a temperature of 50 ° C Poured water in an amount of 9 parts of water per 1 part of tobacco and then became a preparation of proteolytic enzymes in an amount of 0.15 g per 1 kg Tobacco added. After 4 hours of enzymatic hydrolysis carried out under the conditions described - a reduction in the amount of protein by at least 4.5% achieved.
Beispiel 8 Gemahlener Tabak wurde mit auf eine Temperatur von 45 0C erwärmtem Wasser in einer Menge von 9 Teilen Wasser je 1 Teil Tabak aufgegossen, wonach ein Präparat von Pektinatliasen in einer Menge von 12 g je 1 kg Tabak zugegeben und unter Rühren während 4 Stunden gehalten wurde. Zu dem auf diese Weise vorbereiteten Bindemittel wurde 20 % Tabakstaub, im Verhältnis zur Masse des Bindemittels, eingeführt und über 5 Minuten homogenisiert. Die erhaltene Mischung wurde auf mit einer dünnen Schicht von Silikonöl bedeckte Glasplatten aufgetragen und bei eier Temperatur von 800C getrocknet.Example 8 Ground tobacco was heated to a temperature of 45.degree poured heated water in an amount of 9 parts of water per 1 part of tobacco, after which a preparation of pectinate in an amount of 12 g per 1 kg of tobacco was added and kept stirring for 4 hours. To the one prepared in this way Binder was introduced at 20% tobacco dust in relation to the mass of the binder and homogenized over 5 minutes. The resulting mixture was diluted with a thin Layer of silicone oil covered glass plates and placed at a temperature of 800C dried.
Beispiel 9 Gemahlener Tabak wurde mit auf 70°C erwärmtem Wasser in einer Menge von 9 Teilen Wasser je 1 Teil Tabak aufgegossen, wonach ein Präparat, das eine Mischung von Enzymen und Oxyreduktasen, Hydrolasen und Liasen enthält, in einer Menge von 12 Gew.% zugegeben und während 24 Stunden unter Rühren gehalten wurde. Hiernach wurden 90 % Tabakstaub und 5 % Natriumsalz der Carboxymethylzellulose, im Verhältnis zur Bindemittelmasse, zugegeben und über 10 Minuten homogenisiert. Die erhaltene Mischung wurde in Bänder geformt und bei 2300C getrocknet.Example 9 Ground tobacco was in. With water heated to 70 ° C a quantity of 9 parts of water per 1 part of tobacco, after which a preparation, which contains a mixture of enzymes and oxyreductases, hydrolases and liases, Added in an amount of 12% by weight and kept stirring for 24 hours became. Then 90% tobacco dust and 5% sodium salt of carboxymethyl cellulose, in relation to the binder mass, added and homogenized for 10 minutes. The resulting mixture was formed into tapes and dried at 230 ° C.
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Legal Events
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |