Совершенствование технологии получения расширенной табачной жилки при производстве курительных изделий технология чая, табака и биологически активных веществ и субтропических культур
Скачать 315.26 Kb.
|
На правах рукописиОСИПЯН Артур ОлеговичСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ РАСШИРЕННОЙ ТАБАЧНОЙ ЖИЛКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ
веществ и субтропических культур АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Краснодар – 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО "Кубанский государственный технологический университет" Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Татарченко Ирина Игоревна Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Дьячкин Игорь Иванович Леончик Борис Иосифович; кандидат технических наук, доцент Нечаев Владимир Васильевич Киселева Валентина Николаевна Ведущая организация: ФГОУ ВПО “Кубанский государственный аграрный университет” ГОУ ВПО "Кубанский государств аграрный университет" Защита состоится «28» мая 2009 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-251. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета Автореферат разослан «28» апреля 2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук В.В. Гончар 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1.1 Актуальность темы. До 1993 года в России не было ограничений по токсичности курительных изделий. После введения гигиенических нормативов производители курительных изделий вынуждены были снизить токсичность курительных изделий. В последний раз ужесточение показателей токсичности произошло в 2003 году – ГН 2.3.2.1377-2003 “Предельно допустимые уровни содержания смолы и никотина в табачных изделиях”. В связи с ужесточением требований к безопасности при производстве сигарет с фильтром и без него, большее внимание стало уделяться добавлению в мешку расширенной жилки. Известные табачные производители в свои табачные мешки добавляют в среднем 5-10% расширенной жилки. Ее добавление в большем количестве ощутимо ухудшает органолептические свойства курительных изделий. Химические свойства и физическая природа средней табачной жилки до сих пор мало изучена и мало применима. Известно лишь несколько технологических приемов, благодаря которым жилка стала использоваться в табачной промышленности: ее стоимость намного ниже стоимости самого табака, при том, что она обладает большими объемно-упругими свойствами и меньшим содержанием смолы и никотина. Известны технологии получения расширенной жилки, которые имеют принципиальные различия: технология расширения перегретым паром, токами высокой частоты и путем расширения с использованием газовых реагентов. Недостатком технологии расширения перегретым паром является использование массивных установок и высокой температуры. При расширении табачной жилки токами высокой частоты и с использованием газовых реагентов, не достигается высокая скорость производства, к тому же данные технологии не получили своего применения в производстве из-за дороговизны оборудования и использовании взрывоопасных реагентов. Таким образом, несмотря на достигнутые успехи в области технологии производства курительных изделий, отвечающих требованиям показателей безопасности табачного дыма, проблема совершенствования технологии получения расширенной табачной жилки остается актуальной и требующей дальнейшего изучения. Диссертационная работа выполнена в соответствии с научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" (2001-2005гг.) (№ госрегистрации 1200004210) и тематикой НИР кафедры технологии Сахаристых продуктов, чая, кофе, табака КубГТУ "Совершенствование и разработка методов, обеспечивающих повышение качества пищевкусовых продуктов: чая, кофе, табака" (№ госрегистрации 0120022391). 1.2 Цель работы и основные задачи исследования. Целью работы явилось совершенствование технологии получения расширенной табачной жилки при производстве курительных изделий. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: – Усовершенствовать технологию производства расширенной табачной жилки для улучшения ее потребительских свойств. – Выявить возможность совмещения технологии получения расширенной табачной жилки с ее ароматизацией. – Изучить индивидуальную манеру курения образцов сигарет, содержащих ароматизированную расширенную табачную жилку. – Определить влияние расширенной табачной жилки на заполняющую способность табака в мешке сигарет. – Установить влияние расширенной табачной жилки на химический состав табачного дыма и вкусовые качества сигареты при прокуривании. – Определить курительные свойства экспериментальных образцов сигарет с разным количеством расширенной табачной жилки в мешке. – Исследовать изменение физических свойств расширенной табачной жилки при различных технологических параметрах процессов (толщина вальцевания, ширина резания м время хранения в накопителях). – Выявить преимущества использования расширенной табачной жилки по сравнению с другими табачными материалами (резаная плющеная жилка, восстановленный табак) и установить зависимость массы табачной мешки от токсичности сигарет различных марок. – Провести сравнительную оценку различных технологических схем производства расширенной табачной жилки. – Разработать техническую документацию (ТУ) на курительную продукцию, полученную по усовершенствованной технологии. – Определить экономическую целесообразность использования ароматизированной расширенной жилки при производстве курительных изделий. 1.3 Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования по изучению влияния расширенной табачной жилки на заполняющую способность табака в мешке сигарет, вкусовые качества и химический состав табачного дыма. На основе многочисленных экспериментальных исследований изучено изменение физических свойств расширенной табачной жилки при различных технологических параметрах процессов. Установлена зависимость массы табачной мешки от токсичности сигарет различных категорий и определены направления снижения содержания смолы и никотина в табачном дыме. Впервые изучена индивидуальная манера курения образцов сигарет с различным содержанием ароматизированной расширенной табачной жилки, с применением различных ароматизаторов табака. Впервые использован метод дегустационной оценки курительных изделий с применением «Анализатора манеры курения». Теоретически обоснована и усовершенствована технология получения ароматизированной расширенной табачной жилки при производстве курительных изделий. Новизна технологических решений подтверждена пятью патентами РФ на изобретения. 1.4 Практическая значимость. Основные рекомендации и выводы диссертационной работы положены в основу разработки новых марок сигарет на предприятии ООО ЧОП "АБ "Меридиан-Секьюрити". Результатом проведенной работы явилось создание четырех новых марок сигарет: "Raquel Slims Extra Lights", "Raquel King Size Lights", "Raquel "Q" King Size Lights", " Raquel "Q" King Size Super Lights". На каждую новую марку сигарет разработаны технические условия, которые утверждены предприятием-заказчиком, согласованы с Госсанэпиднадзором и введены в действие. Основные выводы и рекомендации диссертационной работы внедрены в производство НПФ "Табакпром" и ООО "Амал-Юг". 1.5 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на всероссийских научно-практических конференциях: "Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства" (г.Краснодар, 2005 г.), "Инновационные процессы в высшей школе" (г.Краснодар, 2005 г.), "Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов" (г. Майкоп, 2007 г.). 1.6 Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 10 научных работ, из них 6 статей в центральных изданиях, 3 – в материалах всероссийских научно-практических конференций, получено 5 патентов РФ на изобретение. 1.7 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора патентно-информационной литературы, материалов и методов исследований, результатов, выводов, списка использованной литературы из 106 наименований и 3 приложений. Основное содержание работы изложено на 163 страницах, включает 97 рисунков, 57 таблиц. 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Объекты исследования. Для проведения исследований было подготовлено более 600 образцов сигарет различных категорий и видов мешки. Для получения достоверных сопоставимых данных в экспериментальных образцах использовали однотипную жилку фабрик “Кресс Нева” и “Гросстемс”. Основой для создания экспериментальных сигарет служили табачные мешки сигарет марок «Наша марка»; «Bond Street»: полный вкус, легкие и супер легкие; «Chesterfield»: полный вкус; «21 Век»: полный вкус, средний вкус, легкие, супер легкие, ультра легкие; «Минск»: легкие и супер легкие; «Navigator»: полный вкус, мягкий вкус, легкие и супер легкие; «Петр 1»: полный вкус (черная пачка), полный вкус (золотая пачка), мягкий вкус (золотая пачка), легкие (золотая пачка) и сверх легкие (золотая пачка); «Золотая Ява»: классика, легкие, суперлегкие и 1 мг. легкие. Также учитывался тип мешки образцов сигарет. 2.2 Методы исследования Определение заполняющей способности табака в мешке сигарет содержащих расширенную жилку, а также установление зависимости массы табачной мешки от токсичности сигарет различных категорий и типов мешек и изучение индивидуальной манеры курения образцов сигарет с различным содержанием расширенной табачной жилки проводили в лаборатории кафедры Технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака по общепринятым методикам. Определение влажности табачной мешки проводили по ГОСТ 3935-2000 «Сигареты. Общие технические условия». Определение вкусовых качеств и химического состава дыма сигарет, содержащих расширенную жилку, проведено в научной лаборатории ВНИИТТИ по общепринятым методам. Органолептическую оценку экспериментальных образцов сигарет с разным количеством расширенной жилки в мешке осуществляли на кафедре Технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака и во ВНИИТТИ независимыми экспертами. Экспериментальную мешку брали из сигарет известных марок. Исследования физических свойств расширенной жилки при изменении технологических параметров, а также разработку способов производства ароматизированной расширенной табачной жилки проводили на фабрике “Кресс-Нева” в г. Санкт-Петербург с использованием материалов и оборудования фабрики с помощью сотрудников лаборатории отдела качества. Исследования проводили по схеме, представленной на рисунке 1.   Экспериментальные исследования  Сигареты различных марок Расширенная жилка          Совершенствование технологии производства расширенной жилки Изменение заполня-ющей способ-ности при добавле-нии различ-ного коли-чества расширен-ной жилки Дегуста-ция. Изменение вкусовых характе-ристик мешки при добавле-нии различно-го коли-чества расширен-ной жилки Изменение физи-ческих пара-метров расширен-ной жилки при изменении технологических пара-метров Создание экспериментальных образцов и изучение изменения манеры курения сигарет при добавлении в мешку ароматизированной расширенной жилки Рисунок 1 – Схема экспериментальных исследований Для выполнения исследований использовали анализатор/имитатор манеры курильщика фирмы Sodim, позволяющий осуществлять регистрацию поведения курильщика – измерение воздушного потока, сопротивления затяжке, продолжительность и интервал между затяжками; расчет объема затяжек; регистрацию и обработку полученных данных. При усовершенствовании технологии производства ароматизированной расширенной табачной жилки использовали ароматизаторы (перец душистый, цитрусовая выжимка, валериана, лаванда и табачные отходы, применяемые в табачной промышленности, разрешенные органами Госсанэпиднадзора. Математическую обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики с использованием компьютерной программы "Microsoft Excel". Данные, полученные расчетным путем, имеют доверительную вероятность 95%. 2.3 Результаты исследований. 2.3.1 Разработка способа производства ароматизированной расширенной табачной жилки. Применяемый в настоящее время способ производства расширенной табачной жилки предусматривает обработку “сырой” табачной жилки углекислым газом с целью ее расширения. Усовершенствованный нами способ предполагает производство ароматизированной расширенной табачной жилки. Для этого “сырую” жилку увлажняли до влажности не менее 13%, которая обеспечивает достаточную эластичность для экспандирования. Увлажненную жилку загружают в герметичную емкость, в которую подают мисцеллу, полученную путем экстракции эфироносного растения жидкой двуокисью углерода. В качестве эфироносных растений нами использованы перец душистый, цитрусовая выжимка, валериана, лаванда и табачные отходы. Давление в емкости автоматически повышается до значения 5 МПа, что соответствует давлению насыщенных паров двуокиси углерода при температуре мисцеллы 200С. Полученную смесь выдерживают в течение 15 секунд для пропитки табачной жилки. Время пропитки определяют по известным закономерностям массообмена, то есть исходя из градиента концентраций вычисляют скорость диффузии. При этом происходит впитывание двуокиси углерода и насыщение жилки содержащимися в мисцелле экстрактивными веществами (эфирными маслами), обеспечивающими придание жилке аромата. Содержание экстрактивных веществ в табачной жилке необходимо поддерживать на уровне 1,0-1,4 %, что соответствует содержанию эфирных масел в табачном листе. Концентрация экстрактивных веществ в мисцелле и соотношение фаз на стадиях экстрагирования и пропитки эфироносного растения приведены в таблице 1. Таблица 1 – Результаты обработки табачной жилки СО2-мисцеллой эфироносного растения
После завершения пропитки избыток жидкой фазы сливают для повторного использования и снижают давление в емкости до атмосферного со скоростью, обеспечивающей замерзание впитанной двуокиси углерода. Жилку перегружают из емкости в расширительную башню и нагревают со скоростью, обеспечивающей возгонку двуокиси углерода путем контакта с газообразным теплоносителем с температурой 900С. При этом происходит удаление двуокиси углерода и приблизительно двукратное увеличение объема жилки при сохранении в ней экстрактивных веществ мисцеллы. В итоге полученная по описанной технологии жилка имеет заданное содержание ароматических веществ, сочетаемых с ароматом табачного дыма (рисунок 2). Согласно рис. 2 табачная жилка кондиционируется по влажности в кондиционере 1, далее для равномерного распределения влаги по жилки, она перемешивается в силосе-смесителе 2, после чего поступает в герметичный бункер 3, где пропитывается ароматизированной мисцеллой с СО2, поступающей из контейнера 4. При повышении давления газ замерзает. Далее давление в бункере понижается до атмосферного и жилка переносится в расширительную башню 5, где при резком нагревании жилка вспучивается. Далее при поступлении на питатель-дозатор 6 жилка перемешивается и поступает на упаковывание в герметичные короба 7.    Рисунок 2 – Схема технологической линии производства ароматизированной расширенной жилки 1 – кондиционер НТ, Wжилки=13%; 2 – силос-смеситель; 3 – герметичный бункер, t=15 сек; 4 – контейнер с отделенной мисцеллой; 5 – расширительная башня, Т=900С; 6 – питатель-дозатор; 7 – упаковщик в герметичные короба. Полученная по усовершенствованной технологии ароматизированная расширенная жилка при прокуривании не создает привкуса целлюлозы, что позволяет использовать ее в составе мешки для курительных табачных изделий в количестве до 30% (такое ее содержание обеспечивает получение табачных изделий легкого типа). Усовершенствованная технология ароматизирования расширенной жилки позволяет использовать натуральные ароматизаторы, что исключает вредное воздействие химических ароматизаторов. 2  .3.2 Исследование индивидуальной манеры курения образцов сигарет, содержащих ароматизированную расширенную жилку. Изучена индивидуальная манера курения образцов сигарет, содержащих 30 % расширенной жилки с применением различных ароматизаторов табака. В исследовании органолептических характеристик принимали участие два независимых дегустатора. Определено, каким образом расширенная жилка, обладающая различными ароматическими свойствами, воздействует на манеру курения сигареты человеком (рисунки 3-4). Р  исунок 3 – Изменение объема затяжки сигарет “Наша марка” при добавлении табачной жилки с цитрусовым ароматом Рисунок 4 – Изменение времени затяжки сигарет “Наша марка” при добавлении табачной жилки с цитрусовым ароматом С помощью анализатора манеры курения прокурены экспериментальные образцы сигарет, изготовленные на основе табачных мешек сигарет марок “Bond Street Lights”, “Chesterfield” и “Наша Марка”. Определены основные показатели, количество, время и объем затяжки, по которым проводили дальнейшие исследования. Зарегистрированы изменения при добавлении расширенной жилки, содержащей различные виды ароматизатора, полученной по усовершенствованной технологии (таблица 2). Таблица 2 – Манера курения сигарет с различными ароматизаторами
Для получения ароматизированной табачной расширенной жилки в качестве ароматизаторов выбраны пять видов растений - перец душистый, цитрусовая выжимка, валериана, лаванда и табачные отходы. Расширенная ароматизированная жилка была добавлена в размере 30% в мешку сигарет “Наша марка”, “Bond Street lights”, “Chesterfield Full Flavor”. Экспериментально выявлено, что наиболее приятными являются ароматизаторы из цитрусовой выжимки и с ароматом лаванды. Дегустационная оценка сигарет с этими ароматизаторами показала наивысшие показатели (цитрусовая выжимка – 78 баллов, аромат лаванды – 79 баллов; также наблюдается увеличение объема и продолжительности затяжки (таблица 3). Таблица 3 – Дегустационная оценка образцов сигарет, содержащих различные ароматизаторы
Подобный вид дегустационной оценки с использованием «Анализатора манеры курения» был использован впервые. 2.3.3 Влияние расширенной жилки на заполняющую способность табака в мешке сигарет. Исследовано влияние расширенной жилки на заполняющую способность табака в мешке сигарет. При поэтапном увеличении количества расширенной жилки в мешке на 5 % происходит планомерное увеличение заполняющей способности. Наиболее очевидные изменения заполняющей способности при добавлении 10 %, 25 % и 30 % расширенной жилки (таблица 4). При добавлении 15 и 20 % расширенной жилки заполняющая способность увеличивается на 0,1 см3/г по сравнению с предыдущим образцом. Это объясняется тем, что у образца мешки 3 и 4 (содержание расширенной жилки 15 и 20 %) влажность больше по сравнению с другими образцами. Более влажная жилка обладает большей эластичностью и меньшими объемно-упругими свойствами. Таблица 4 – Изменение заполняющей способности табачной мешки при добавлении расширенной жилки
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Совершенствование технологии создания сигарет с заданными показателями... Контактный телефон (с указанием кода города и страны), факс, почтовый адрес (с указанием индекса) | | Совершенствование методов прогнозирования показателей безопасности... Контактный телефон (с указанием кода города и страны), факс, почтовый адрес (с указанием индекса) |
 | Рабочая программа по дисциплине В. В методы очистки и разделения биологически активных веществ Целью изучения дисциплины «Методы очистки и разделения биологически активных веществ» дать студентам представление о сущности современных... | | Рабочая учебная программа дисциплины Химическая технология неорганических веществ; Химическая технология материалов и изделий электроники и наноэлектроники; Химическая... |
| Темы вашего учебного проекта Данный проект посвящен углубленному изучению классификации, строения, способов получения, применения, биологической роли биологически... | | Способ производства хлебобулочных изделий С и выпекают в течение 35-40 мин при температуре, меньшей температуры разложения биологически активных компонентов эхинацеи пурпурной.... |
| Применение жирового продукта энзимной переэтерификации при производстве... Специальность: 05. 18. 01 – Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной... | | Совершенствование технологии хлебобулочных изделий повышенной биологической... ... |
| По специальности 260202 (2702) «Технология хлеба, кондитерских и... Охватывают технологические расчеты и подбор оборудования линий по производству хлебобулочных изделий или подбору ассортимента и расчеты... | | Совершенствование технологий хлебобулочных изделий с добавлением продуктов переработки овса ... |
| Рабочая учебная программа дисциплины Предметом изучения являются современные интенсивные плазмохи мические технологии, применяемые в производстве или имеющие перспективы... | | Рабочая учебная программа дисциплины Предметом изучения являются современные интенсивные плазмохи мические технологии, применяемые в производстве или имеющие перспективы... |
| Эффективность использования биологически активных веществ и полнорационных... Работа выполнена на кафедре кормления, разведения и генетики сельскохозяйственных животных фгоу впо «Брянская государственная сельскохозяйственная... | | Примерная программа дисциплины технология конструкционных материалов... Учебная дисциплина «Технология конструкционных материалов» посвящена изучению методов получения материалов и формирования из них... |
| Рабочая программа дисциплины Теоретические основы органической химии... Целями освоения дисциплины Теоретические основы органической химии биологически активных добавок являются | | Патентам и товарным знакам (19) С1, 27. 01. 1997. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий, изд-во "Профикс", с-пб, 2002, с. 358. Ru 2158521 С2, 10. 11. 2000.... |
