JPH0659199B2 - たばこ原料の膨化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たばこ原料の膨化方法に関する。

〔従来の技術および問題点〕

たばこの膨化は、巻たばこ等のたばこ製品におけるたば
こ原料の使用量を節減し、またたばこ製品の香喫味の緩
和化等を目的とし、乾燥・収縮したたばこ組織を、生葉
の状態に近い状態まで膨張させる技術であり、たばこ製
品の製造において重要な技術をなしている。

乾燥たばこ原料を膨化させるための方法は、基本的に、
乾燥たばこ組織内に膨化助剤を浸透させ、加熱により膨
化助剤をたばこ組織内から瞬時に追い出すことを含む。
加熱により体積膨張した膨化助剤は、たばこ原料を膨張
させる。

このようなたばこ原料の膨化方法として、たばこ原料に
膨化助剤として有機溶媒を液状またはガス状で含浸さ
せ、たばこ組織内に浸透した有機溶媒を加熱・蒸発させ
る方法が知られている（例えば、特公昭４７−２２８０
０号公報、同４９−１８７９号公報、同５２−３０６０
０号公報、特開昭６１−１５６７６号公報等）。これら
方法は、たばこの膨化率については満足できるものであ
るが、使用する溶媒によっては、コストが高くなり、ま
たたばこの香喫味に悪影響を及ぼす恐れがある。

膨化助剤として液化二酸化炭素を用いる方法も知られて
いる（特公昭５３−２９０００号公報、同５６−３０２
１号公報、同５６−５０８３０号公報、特開昭５５−１
６５７９３号公報等）が、この方法は、たばこ組織に液
状二酸化炭素をかなり高い圧力の下で含浸させ、含浸し
た液状二酸化炭素を固体二酸化炭素に変換した後、固体
二酸化炭素を蒸発させる工程を含むものであるので、た
ばこ原料中の溶解性成分の流出をきたし、また加熱膨化
時の温度も高く、香喫味に悪影響を及ぼすという問題が
ある。

これに対し、ガス状二酸化炭素を膨化助剤として用いる
方法が、特公昭５６−５０９５２号に開示されている。
この方法は、たばこ原料に高圧条件の下でガス状二酸化
炭素を含浸させ、圧力を開放した後、急速加熱してたば
こ原料を膨化させるものである。ガス状二酸化炭素含浸
時の圧力は、１７．６kg／cm²以上と記載されている
が、実用的には、２８〜５６kg／cm²程度特に４０kg／c
m²を越える圧力を用いないと効果がないことが判明して
いる。また、加熱膨化時の温度も１００〜３７０℃とさ
れているが、実際的には、２５０℃を越える温度を用い
ないと充分な膨化率が得られないことも判明している。
このような高い温度でたばこ原料を処理すると、短時間
であっても、たばこ原料がこげたり、たばこ製品の香喫
味に悪影響を及ぼす。

したがって、この発明の主目的は、加熱膨化時の温度が
比較的低い条件下においても充分に高い膨化率を得るこ
とができ、しかもたばこの香喫味に悪影響を与えずにた
ばこ原料を膨化するための方法を提供することにある。

また、この発明の他の目的は、ガス状二酸化炭素含浸時
の圧力が比較的低く、その時間を短縮することができる
たばこ原料の膨化方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明においては、たばこ原料にまずエタノールを含
浸させ、しかる後圧力容器内で二酸化炭素ガスをたばこ
原料に含浸させる。ついで、圧力容器の圧力を開放し、
得られたエタノール−二酸化炭素ガス含浸たばこ原料を
熱処理に供してエタノールおよび二酸化炭素を除去する
とたばこ原料が膨化する。

本発明者らは、比較的低い二酸化炭素ガス含浸圧力、比
較的短い二酸化炭素ガス含浸時間、および（または）比
較的低い加熱膨化および温度条件下においても充分に高
い膨化率を得ることができ、たばこの香喫味に悪影響を
与えずにたばこ原料を膨化するための方法を開発すべく
鋭意研究した。その結果、たばこ原料を、まず、水との
親和性がよく水より二酸化炭素ガスの溶解度の高いエタ
ノールで処理すると、たばこ組織内のエタノールに溶解
し含浸される二酸化炭素ガスのため、後の二酸化炭素ガ
ス含浸を低い圧力で短時間おこないおよび（または）そ
の後の加熱膨化処理を低い温度でおこなってもエタノー
ル単独または二酸化炭素ガス単独では得られない高い膨
化率を達成でき、たばこ原料の香喫味に悪影響を及ぼす
ことがないように膨化をおこなうことができることを見
出してこの発明を完成するに至った。

この発明の方法によって膨化されるべきたばこ原料は、
黄色種、バーレーその他の種類のたばこ葉、中骨などで
あり、これらは、膨化処理後に刻む必要がないように予
め刻んだ状態にしておくのが望ましい。たばこ原料は、
通常、５重量％ないし３０重量％の割合で水分を含んで
いる。以後述べる膨化条件にもよるが、実用的には、た
ばこ原料の含水量は、８重量％ないし２３重量％である
ことが好ましい。

この発明の方法においては、たばこ原料に、まず、エタ
ノールを含浸透させる。このエタノール含浸透は、たば
こ原料をエタノール中に浸漬するか、またはたばこ原料
にエタノールを噴霧することによっておこなうことがで
きる。エタノール浸漬または噴霧後、たばこ原料を浸漬
浴から取り出しあるいは噴霧を停止し、エタノールがな
るべく蒸発しない温度および雰囲気の下で例えば１分な
いし数時間好ましくは１時間以内放置してエタノールを
たばこ組織内に浸透させる。この放置時間は、１時間以
内で充分である。エタノールは乾燥たばこ原料重量に対
して４％ＤＢ（ドライベース）以上１００％ＤＢまでの
割合、経済性を考慮すると好ましくは８％ＤＢないし３
０％ＤＢの割合で含浸されていることが好ましい。この
エタノール含浸濃度は、たばこ原料に対するエタノール
の添加量にほぼ対応し得る。

エタノール含浸たばこ原料は、ついで、これを二酸化炭
素ガスの含浸工程に移行させる。その際、エタノール含
浸たばこ原料を、外側にジャケットを有する圧力容器内
に仕込む。二酸化炭素ガスの含浸に際しては、圧力容器
のジャケット内に熱交換媒体を循環させ、二酸化炭素を
ガス状に維持するに充分な圧力、温度条件（エタノール
含浸濃度が低い場合には、望ましくは、ガス圧を飽和点
またはその近くに保持し得る温度条件）の下に圧力容器
に二酸化炭素ガスを供給し、上記条件にエタノール含浸
たばこ原料を１５秒ないし３０分間置くことによって所
望の含浸が達成できる。二酸化炭素ガス含浸時の温度と
しては、通常、−５５℃ないし５０℃好ましくは−２５
℃ないし５０℃の温度を用いることができる。二酸化炭
素ガスはたばこ原料に１重量％以上の割合で含浸されて
いることが好ましい。

二酸化炭素ガスによる含浸が終ったら、圧力を開放し、
エタノール−二酸化炭素ガス含浸たばこ原料を取り出
す。圧力の開放は、圧力容器の容積および圧力にもよる
が、通常おこなわれているバルブ操作による排気によっ
て、１秒ないし１０分間でおこなうことができる。

取り出したエタノール−二酸化炭素ガス含浸たばこ原料
を、熱処理に供することによってエタノールおよび二酸
化炭素ガスを除去してたばこ原料を膨化させる工程に移
行する。この膨化工程への移行は、エタノールや二酸化
炭素ガスがたばこ原料からできるだけ散逸しないように
短時間の内におこなうことが好ましい。たばこ原料の膨
化熱処理は、通常１００℃以上、好ましくは１２５℃な
いし２２５℃の温度に加熱された空気、水蒸気またはそ
の混合物からなる気流にエタノール−二酸化炭素ガス含
浸たばこ原料を、エタノールおよび二酸化炭素ガスの除
去によりたばこ原料が膨化するに充分な時間さらすこと
（気流乾燥）によって最も都合よくおこなうことができ
る。この膨化熱処理は、通常、１秒ないし３０秒間で達
成できる。

上記のようにたばこ原料にまずエタノールを含浸させる
と、二酸化炭素ガス含浸時の圧力が１５〜３０kg／cm²
と低くしかも膨化熱処理時の気流温度がたばこ原料の香
喫味に影響を及ぼさない温度である２００℃以下とい
う、二酸化炭素ガスのみの含浸では充分に膨化できない
条件であっても充分に高い膨化率（以後定義する）を達
成でき、しかもたばこ原料の香喫味に悪影響を及ぼすこ
とがない。加えて、用いるエタノールおよび二酸化炭素
ガスは、たばこ原料の香喫味になんら悪影響を及ぼさな
い。なお、膨化率だけの観点からみれば、熱処理温度は
もっと高い方（例えば、３５０℃までの温度）が効果的
であるが、既に述べたように、温度が高すぎると、処理
時間が短くてもこげ臭等が生じてたばこ原料の香喫味に
悪影響を与える。また、二酸化炭素含浸圧力は３０kg／
cm²以上であっても同様に高い膨化率を示す。さらに、
エタノールの代りに他の低級脂肪族アルコール、アセト
ン酢酸、ベンゼン、四塩化炭素を用いることもできる
が、これら物質はたばこ原料の香喫味等に悪影響を及ぼ
すのでここでは用いない。

ここで、膨化率は、膨化させようとするたばこ原料の見
掛け密度（ρ₀）を、膨化後のたばこ原料の見掛け密度
（ρ）で除した商（ρ₀／ρ）と定義される。この発明
によれば、上記のような低圧・低温条件下でも、エタノ
ール単独または二酸化炭素ガス単独では得られない２．
０以上の膨化率を達成できる。

〔実施例〕

実施例 １ 水分が１４％で、水銀圧入法（測定圧力２５０kg／cm²a
bs）で測定した見掛け密度ρ₀が０．８８７ｇ／cm³の黄
色種の刻みたばこ原料３００ｇにエタノールを９．５ｇ
重量％または３０ｇ重量％噴霧し３０分間蔵置した。こ
のエタノール含浸たばこ原料を、外側ジャケット内に熱
交換媒体を循環させて約０℃に保持した内容積４リット
ルの圧力容器に仕込み、二酸化炭素ガスを導入して２５
kg／cm²に加圧した。この条件の下で１０分間二酸化炭
素ガスの含浸をおこなった。しかる後、圧力を開放し
た。圧力開放時間は約３０秒であった。エタノール−二
酸化炭素ガス含浸たばこ原料を圧力容器から取り出し、
これを直ちに、下記表１に示す温度の加熱空気が２０ｍ
／秒の流速で流れる気流乾燥機に入れ、５秒間で取り出
すことによって膨化させた。

こうして得た各たばこ原料を２２℃、相対湿度６０％の
恒温恒湿室に１週間蔵置して調和した。これら膨化たば
この見掛け密度ρを水銀圧入法により測定し、膨化率
（ρ₀／ρ）を算出した。

また、上記調和した各膨化たばこ原料を巻上げ、紙巻た
ばことし、１０人の特に訓練された専門パネルにより香
喫味評価をおこなった。この官能試験においては、エタ
ノールも二酸化炭素ガスも含浸させず、温度１５０℃で
加熱膨化させた後、相対湿度６０％に調和して巻上げ、
紙巻たばことしたものを対照品とした。香喫味は、対照
品と同等のものを０、やや優れているものを＋１、かな
り優れているものを＋２、極めて優れているものを＋
３、やや劣っているものを−１、かなり劣っているもの
を−２、極めて劣っているものを−３として評価してあ
る。

なお、エタノール含浸処理をしない以外は全く同様の処
理により得た膨化たばこ原料についても同様に試験し
た。

以上の結果を表１に併記する。

表１の結果から明らかなように、いずれの加熱膨化温度
においてもエタノール−二酸化炭素ガス含浸たばこ原料
は、二酸化炭素ガスのみの含浸たばこ原料と比較して優
れた膨化率を示している。二酸化炭素ガスのみの含浸た
ばこ原料は、表１に示す条件では高い膨化率を示さない
が、比較的高い膨化率を示す加熱膨化温度条件において
は香喫味にこげ臭が発現する。これに対し、エタノール
−二酸化炭素ガス含浸たばこ原料は、比較的低い加熱膨
化温度においても高い膨化率を示し、かつこげ臭の発現
もみられなかった。また、加熱膨化温度２００℃から２
２５℃では二酸化炭素ガスのみの含浸たばこ原料にはこ
げ臭が発現したのに対し、エタノール−二酸化炭素含浸
たばこ原料ではこげ臭の発現はみられなかった。これは
エタノールの蒸発潜熱により二酸化炭素ガスのみの含浸
たばこに比較して品温を低くできるためであると考えら
れる。

実施例 ２． 実施例１で用いたものと同様のたばこ原料を圧力容器に
仕込み、下記表２に示す圧力および温度条件で１０分間
二酸化炭素ガス含浸をおこなった。しかる後、圧力を開
放し、たばこ原料を圧力容器から取り出し、これを直ち
に１５０℃の加熱空気が２０ｍ／秒の流速で流れる気流
乾燥機に入れ、５秒間で取り出した。こうして得た各膨
化たばこ原料の膨化率を実施例１と同様に算出した。結
果を表２に併記する。

表２から明らかなように、いずれの含浸条件においても
エタノール−二酸化炭素ガス含浸たばこは、二酸化炭素
ガスのみの含浸たばこと比較して優れた膨化率を示し
た。また、含浸圧力が３０kg／cm²以下の低い圧力条件
でも充分に満足できる膨化率を示した。

実施例 ３ 実施例１で用いた黄色種たばこ原料にエタノールを噴霧
して１０分間蔵置し、下記表３に示す種種のエタノール
含浸量のたばこ原料を得た。各エタノール含浸たばこ原
料を、直ちに、圧力容器に仕込み、表３に示す含浸条件
で二酸化炭素ガスの含浸をおこなった。しかる後、圧力
を開放してエタノール−二酸化炭素ガス含浸たばこ原料
を圧力容器から取り出し、これを直ちに、１５０℃の加
熱空気が２０ｍ／秒の流速で流れる気流乾燥機に入れ、
５秒間で取り出すことによって膨化させた。こうして得
た各膨化たばこ原料の膨化率を実施例１と同様に算出し
た。結果を表３に併記する。

表３の結果から明らかなように、エタノール−二酸化炭
素ガス含浸たばこ原料は、二酸化炭素ガスのみの含浸た
ばこと比較して、いずれのエタノール含浸量においても
優れた膨化率を示した。

実施例 ４ 実施例１で用いたものと同様の黄色種たばこ原料に対
し、下記表４に示す条件でエタノール含浸および二酸化
炭素ガス含浸並びに加熱膨化をおこなった。得られた各
膨化たばこ原料の膨化率を表４に併記する。

表４の結果から明らかなように、エタノールを含浸させ
たたばこ原料は、５分以上の二酸化炭素ガス含浸時間で
優れた膨化率を示すのに対し、エタノールを含浸させて
いないたばこ原料は、充分な膨化率を達成するためには
二酸化炭素ガス含浸時間に長時間を要する。

実施例 ５ バーレー種たばこ原料を用いて、下記表５に示す条件で
エタノール含浸および二酸化炭素ガス含浸並びに加熱膨
化をおこなった。各膨化たばこの膨化率を表５に併記す
る。

表５の結果から明らかなように、この発明の方法は、バ
ーレー種に対しても優れた効果を奏する。

実施例 ６ 含浸ガスとして空気または二酸化炭素ガスを用い、下記
表６に示す条件で膨化処理をおこなった。結果を表６に
併記する。

表６の結果から明らかなように、まずエタノールを含浸
させ、しかる後二酸化炭素ガスを含浸させることによっ
てのみ優れた膨化率が達成できる。

実施例 ７ 実施例１で用いたものと同様のたばこ原料に表７に示す
種々の濃度でエタノール(EtOH)を含浸させ、２５kg／cm
²の圧力下で表７に示す温度にて１０分間二酸化炭素を
含浸させた。各膨化たばこの膨化率を表７に併記する。

表７に示す結果から明らかなように、二酸化炭素の含浸
温度が飽和点に近い程、膨化率は優れているが、エタノ
ール含浸濃度が高くなるにしたがって二酸化炭素ガス含
浸温度が高くても二酸化炭素ガス含浸温度が飽和点に近
い条件と同じ膨化率を示す。これはエタノールに対する
二酸化炭素ガスの溶解度が高いためである。エタノール
含浸濃度が３０％以上であれば２０℃以下の温度で膨化
率はほぼ同じであり、またエタノール含浸濃度１５〜２
０％ではほぼ同様の膨化傾向を示す。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明のたばこ原料の膨化方法に
よれば、比較的低い二酸化炭素ガス含浸圧力、比較的短
い二酸化炭素ガス含浸時間および（または）比較的低い
加熱膨化および温度条件下においても充分に高い膨化率
を得ることができ、したがってたばこの香喫味に悪影響
を与えずにたばこ原料を膨化させることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】膨化させようとするたばこ原料にエタノー
   ルを含浸させ、このエタノール含浸たばこ原料を圧力容
   器に仕込み、該圧力容器に二酸化炭素ガスを導入するこ
   とによって加圧下に二酸化炭素ガスを該エタノール含浸
   たばこ原料に含浸させ、しかる後該圧力容器の圧力を開
   放し、得られたエタノール−二酸化炭素ガス含浸たばこ
   原料を熱処理に供してたばこ原料からエタノールおよび
   二酸化炭素ガスを除去することによりたばこ原料を膨化
   させることを特徴とするたばこ原料の膨化方法。