用于使含有淀粉的产品膨胀的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种用于使含有淀粉的产品膨胀的方法和设备，其提供了产品的更为有效的膨胀，同时减少或避免对于产品的味道或品质的不希望有的影响。用于使含有淀粉的产品膨胀的方法包括下列步骤：使产品经受沿下游方向流动的热的过程气体，以致借助于热冲击使产品膨胀，同时沿下游方向在过程气体中传送该产品；以及通过喷射冷却介质来降低过程气体的温度，同时在过程气体中进一步传送该产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于使含有淀粉的产品膨胀的方法和设备。本专利技术还涉及一种通过该方法或设备膨胀的含有淀粉的产品，例如烟草。
技术介绍
在现有技术中，出于改进烟草的装填特性的目的，使烟草膨胀是已知的。大多数的解决方案包括将湿的烟丝放在具有高速和高温的气流中，以使烟草同时膨胀和干燥。膨胀的原因直接涉及烟草的温度的快速升高。该膨胀是在非常短的时期内被暴露于高温的烟草的细胞结构发生变化的结果。膨胀的机理(mechanism)被通过烟草中的膨胀介质从液态到气态的相变进行说明。此外，该相变发生的速度对于膨胀的程度是关键性的。当前使用的膨胀方法可被划分为两类。在第一类中，产品被以膨胀剂浸渍，该膨胀剂为例如二氧化碳、氮、氟利昂或有机溶剂。在第二类中，仅将水用作膨胀介质。第一类提供了卓越的膨胀，但它需要附加的浸渍过程以使膨胀剂是有用的。第二类同样提供了膨胀，但它由于对最大温度的限制而具有降低的功效。此外，不仅对该最大温度进行限制，而且被施加过长时期的较高温度会对膨胀产品的味道或品质具有不希望有的影响。除了烟草以外，可利用所述方法膨胀的其它含有淀粉的产品包括食品，例如玉米或水稻。这些产品可分别通过膨胀变形成爆玉米花或爆米花。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于使含有淀粉的产品膨胀的方法和设备，其提供了该产品的更为有效的膨胀，同时减少或避免了对于该产品的味道或品质产生的不希望有的影响。本专利技术涉及一种用于使含有淀粉的产品膨胀的方法，该方法包括下列步骤:使产品经受沿下游方向流动的热的过程气体，以致通过热冲击使产品膨胀，同时沿下游方向在过程气体中传送产品；以及通过喷射冷却介质来降低过程气体的温度，同时在过程气体中进一步传送产品。特别地，该产品不仅在过程气体中被传送，而且由该过程气体传送。由于冷却介质的喷射，可非常快速地降低该产品周围的温度，以致在产品膨胀之后，在被在过程气体中传送的同时，该产品不会不必要地受热。冷却介质的喷射还使产品能够被加热至较高温度并且被维持于那个较高温度，这是由于冷却介质将快速地减少该产品所经受的热量。通过加热至较高温度并维持那个较高温度以加强热冲击，在防止产品中的不希望有的味道影响的同时，获得更好的膨胀。根据本专利技术的方法提供了一种限制产品对热量的暴露时间的可靠方法。由此，由于高温冲击，该方法允许用于膨胀烟草的较高装填能力，但它通过限制产品暴露于热量持续延长的时期来防止出现不希望有的味道影响。由此，由于改良的冷却导致产品不发生显著的味道改变。在一些实施例中，该方法并未喷射膨胀剂，并且该设备可仅将水用作膨胀介质。由此，本专利技术使含有淀粉的产品能够被暴露于用于膨胀的高温，同时它可有效地限制该暴露的时间。该温度可由此被提高到在现有技术中在不使用膨胀剂的情况下是不可能的程度。暴露的持续时间可被以单独方式更为随意地确立和控制以满足产品的产品膨胀所需的热冲击的需求。特别地，过程气体是过热蒸汽，以致可改善它的传热性能。该过程气体可包括过热的水蒸气。特别地，该方法可在闪蒸塔干燥系统中进行。特别地，含有淀粉的产品是烟草，优选地是烟丝、烟片、烟梗或整片烟叶。梗部的膨胀可使获得具有高装填能力(filling power)但具有低尼古丁含量的产品成为可能。在其它应用中，该产品可以是其它含有淀粉的产品，例如玉米或水稻，其可同样由于它们的淀粉含量而膨胀。优选地，烟草具有不低于重量百分比为约7%至8%的水的含水量或含湿量。更为优选地，烟草中的该含湿量为重量百分比从约13%至约30%。此外，通过调节过程气体或冷却介质的特性，特别是蒸汽的含量，可控制烟草的含湿量。特别地，产品经受热的过程气体和过程气体的温度的降低在过程气体于其中流动的管道的相邻部分中进行。产品在膨胀和冷却期间的传送允许快速地改变产品周围的温度并由此使产品以可靠的方式经受预定温度。冷却介质可优选地是冷却气体，例如空气。作为选择，可将冷却液体用作冷却介质。冷却介质可特别是水或水蒸气。优选地，冷却介质是脱矿质的水或水蒸气。作为选择，或者另外，冷却介质包括氮、二氧化碳或氩或者由其构成。所有的这些介质或气体通常并不与含有淀粉的产品起化学反应并且因此并不以不希望的方式改变产品的味道或外观。特别地，过程介质或冷却介质或过程气体和冷却介质包括小于约10%的空气、或小于约2%的氧气。这防止含有淀粉的产品经受氧化。优选地，冷却介质或过程气体主要由氮和二氧化碳构成。冷却介质可在若干位置处被喷射，所述若干位置沿过程气体的流的下游方向彼此间隔开一定的距离。优选地，通过在至少两个下游位置处喷射冷却介质来降低过程气体的温度，以致可沿下游方向在过程气体中获得负的温度梯度。由此，提供具有用于喷射冷却介质的若干不同位置的冷却过程。特别地，该温度梯度通过沿过程气体的流动方向贯穿特定距离喷射冷却气体来获得。特别地，通过过程气体来传送该产品。由此，无需用于该产品的附加传送装置。然而，在其它实施例中，可另外或作为选择地设置用于该产品的传送装置。优选地，该方法包括调节喷射的冷却介质的量。这可包括通过控制装置来操作阀。在一些实施例中，本专利技术并未使用膨胀介质。在其它实施例中，可喷射膨胀介质以有助于产品膨胀。该膨胀介质可仅是水。然而，该膨胀介质可还包括膨胀剂。该方法可包括在膨胀和冷却之后，将产品从过程气体中分离出来的步骤。该方法可在闭环中操作，其中，在产品分离之后，过程气体被至少部分地或全部地再循环和加热，以便提供用于产品膨胀所必需的加热的过程气体。该方法可包括在其中喷射冷却介质的一个或若干位置处确定过程气体的温度。所确定的温度可用于在产品膨胀或冷却期间来控制温度状况。该方法可包括至少确定热的过程气体在产品膨胀期间的压力。所确定的压力可用于控制膨胀期间的压力状况。本专利技术还涉及一种用于使含有淀粉的产品膨胀的设备，包括:加热器，该加热器适于加热过程气体；产品入口；高温区，在该高温区中，使产品在被传送的同时膨胀；和温降区，该温降区位于高温区的下游，其中，该温降区包括至少一个冷却介质入口，该至少一个冷却介质入口适于向热的过程气体喷射冷却介质，以致降低环绕该产品的气体的温度。由于冷却介质的喷射，产品周围的温度可被非常快速地降低，以致在产品膨胀之后，产品在继续通过该设备的同时不会不必要地受热。冷却介质的喷射还使产品能够被加热至较高温度并被维持于那个较高温度，这是由于冷却介质将快速地减少产品所经受的热量。通过加热至较高温度并维持那个较高温度以加强热冲击，在防止产品中的不希望的味道影响的同时，获得更好的膨胀。本专利技术提供了一种限制产品对热量的暴露时间的可靠方式。由此，由于高温冲击，本专利技术允许用于膨胀烟草的较高装填能力，但它通过限制产品暴露于热量持续延长的时期来防止出现不希望的味道影响。由此，由于改良的冷却导致产品不发生显著的味道改变。特别地，无需喷射膨胀剂，并且该设备可仅将水用作膨胀介质。由此，本专利技术使含有淀粉的产品能够暴露于用于膨胀的高温，同时它可有效地限制该暴露的时间。该温度可因此被提高至在现有技术中在不利用膨胀剂的情况下是不可能的程度。暴露的持续时间可以单独的方式更为随意地确立和控制以满足产品的产品膨胀所需的热冲击的需求。特别地，过程气体是过热蒸汽，以致可改善它的传热性能。该过程气体可包括过热的水蒸气。特别地，该设本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于使含有淀粉的产品膨胀的方法，包括下列步骤：使所述产品经受沿下游方向流动的热的过程气体，以致借助于热冲击使所述产品膨胀，同时沿所述下游方向在所述过程气体中传送所述产品；以及通过喷射冷却介质来降低所述过程气体的温度，同时在所述过程气体中进一步传送所述产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·维拉格，J·斯派塞，杨泗松，
申请(专利权)人：菲利普莫里斯生产公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH