Thiết kế tủ sấy thuốc thú y

lựa một phương pháp sấy, thiết bị phù hợp với sản phẩm và đầu tư là một yêu cầu quan trọng trong sản xuất kinh doanh. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Tôn Anh Minh, chúng em đã hoàn thành bản đồ án này. Tuy nhiên do trình độ hiểu biết, kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong bản đồ án, chúng em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy để kết quả được tốt hơn, chúng em xin chân thành cảm ơn. Qua đây cho phép chúng em được bày tỏ lòng biết ơn đối với các thầy trong bộ môn Máy và thiết bị thực phẩm và đặc biệt là thầy giáo TS. Tôn Anh Minh đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành bản đồ án này. Hà Nội, tháng 4 năm 2006 Sinh viên thực hiện Trần Thị Minh Khuê - Hà Ngọc Phương. Chọn phươnG áN Để sấy thuốc lá sợi ta có thể sấy bằng các phương pháp sau: 1. Hệ thống sấy hầm: Sơ đồ nguyên lý: Thiết bị sấy hầm là một trong những thiết bị sấy đối lưu được dùng khá rộng rãi trong công nghiệp. Nó được dùng để sấy các vật liệu dạng cục hạt... Với năng suất cao và có thể dễ dàng cơ giới hoá. Khác với thiết bị sấy buồng sấy từng mẻ, trong thiết bị sấy hầm vật liệu được đưa vào và lấy ra gần như liên tục. Nhưng sấy hầm cũng có những nhược điểm riêng của chúng. 2. Hệ thống sấy băng tải: Sơ đồ nguyên lý: 3. Hệ thống sấy thùng quay: Sơ đồ nguyên lý: Thiết bị sấy thùng quay là một thiết bị sấy chuyên dụng để sấy các vật liệu sấy dạng hạt hoặc bột nhão, nhưng có độ ẩm ban đầu lớn, và khó tựdịch chuyển nếu dùng thiết bị sấy tháp. Phần chính của thiết bị sấy thụng quay là một trụ tròn đặt nằm nghiêng với mặt phẳng một góc nào đó cốđịnh hoặc biến đổi. Thông thường góc nghiêng đó nằm trong khoảng 1/15 - 1/50. Trong thùng quay tuỳ theo tính chất của vật liệu sấy, người ta có thể đặt cánh xáo trộn, vách ngăn để tăng cường qúa trình sấy. Qua những phương án trên chúng em quyết định chọn thiết bị sấy thùng quay. Tác nhân sấy là không khí nóng. Phần I Tổng quan về công nghệ thuốc lá Dây chuyền công nghệ sản xuất: Phối chế Nguyên liệu Làm ẩm lần I Tách cuống Lá (Chiếm 2/3) Cuống (Chiếm 1/3) Dịu (Làm ẩm lần II) Đập cuống Thái sợi Phân ly Cuống Lá Sấy sợi ép Phun hương Thành phẩm ` Trữ sợi Thái cuống Đóng túi Ghép đầu lọc Đóng bao Cuốn điếu Sấy điếu I. Nguồn gốc ra đời và phát triển của cây thuốc lá. - Thuốc lá có nguồn gốc từ Châu Mỹ - Năm 1492 nhà thám hiểm Christop Clomb, sau một cuộc thám hiểm bị thất bại, trên đường về ông khám phá ra cây thuốc lá thổ dân trên một hòn đảo nhỏ trên đường từ Châu Mỹ sang ý ông đã phát hiện và đem về trồng ở Tây Ban Nha. Sau đó thuốc lá được trồng ở Châu Âu và được nhân rộng do một thương nhân tên là Team Nicat. - Năm 1500 thuốc lá được trồng ở Brazin. - Năm 1520 thuốc lá được trồng ở Cuba. - Năm 1560 thuốc lá được trồng ở Đức. - Năm 1600 thuốc lá được trồng ở Việt nam. + Đầu tiên thuốc lá được trồng ở Gò Vấp - Thủ Dầu năm 1876 được trồng ở Tuyên Quang với 11 giống thí nghiệm, sau đó cùng với sự phát triển của công nghệ sản xuất thuốc lá dần dần ra đời các nhà máy ở miền Trung. + Ban đầu sản phẩm thuốc lá chỉ để nhai sau đó là ngửi và đến thuốc sợi. Sản phẩm thuốc sợi ra đời với sự ngày càng hoàn thiện của sợi thuốc, sau đó ra đời các sản phẩm thuố có đầu lọ và không có đầu lọc. + Loại có đầu lọc là sản phẩm cuối cùng của công nghệ chế biến ngày nay, cùng với sự phát triển của KHKT các loại đầu lọc thuốc lá cũng thay đổi theo với xu thế giảm tới mức tối đa sự độc hại do khói thuốc gây nên. 1. Tình hình phát triển thuốc lá. 1.1. ở nước ngoài Các công ty sản xuất thuốc lá đã trở thành các công ty đa quốc gia với các sản phẩm được ưa chuộng trên toàn cầu. Ví dụ: Philip More, Camel, Winson, Salem, Thomasth. - Các nước phát triển thuốc lá đều coi đó là một quốc sách về phát triển nông nghiệp, trong đó phảI kể đến Trung Quốc, Mỹ, ấn Độ, Zimbabwê. Sản lượng các nhà máy 300 tỉ bao một năm, trong đó Trung Quốc đạt 90 tỉ bao/năm, Đức 13 tỉ bao/năm, Bungari 13 tỉ bao/năm. - Các nước trong khối Asian: Inđônêxia đạt 8 tỉ bao/năm, Singapo 30 tỉ bao/năm, Philipin 4 tỉ bao/năm, Thái Lan 2,5 tỉ bao/năm. - Các nước sản xuất mạnh đồng thời là các nước có năng lực xuất khẩu mạnh, tất cả các nước này để sản xuất ra sản phẩm của mình họ chủ yếu tập trung nguồn lực trong nước nhằm sản xuất trong nước và xuất khẩu. 1. Trong nước. Chủ yếu sản xuất thuốc lá vàng. *Miền Bắc: Chủ yếu sản xuất ra thuốc lá từ nguyên liệu cây thuốc lá vàng bao gồm thuốc lá Thăng Long, Hà Bắc. Thăng Long: 250 triệu bao/năm Hải Phòng: 50 triệu bao/năm. Nguyên liệu sản xuất của các nhà máy này chủ yếu là Virginia. Các tỉnh trồng tập trung chủ yếu là Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Bắc, Vĩnh Phú, Hà Nội. - Toàn bộ thuốc lá được trồng dưới sự tập trung chỉ đạo của công ty. - Diện tích trồng trên 55 nghìn hecta - Sản lượng trên 60 nghìn tấn - Ngoài ra còn nhập ngoại thêm từ Cuba, Zimbabwe * Miền Trung: Hầu hết các vùng từ Thanh Hoá trở vào Bao gồm: - Nhà máy thuốc lá Thanh Hoá: 100 triệu bao/năm. - Nhà máy thuốc lá Nghệ Tĩnh: 50 triệu bao/năm. - Nhà máy thuốc lá Bình trị Thiên: 50 triệu bao/năm. - Nhà máy thuốc lá Quảng Nam Đà Nẵng: 50 triệu bao/năm. - Nhà máy thuốc lá Khánh Hoà: 50 triệu bao/năm. - Nhà máy thuốc lá Đồng Nai: 50 triệu bao/năm. Toàn bộ các nhà máy khu vực miền Trung đạt 350 triệu bao/năm - Các vùng thuốc lá bao gồm Đồng Nai, Phú Khánh. - Diện tích trồng từ 2000 - 3000 hecta: Chủ yếu trồng các loại thuốc lá nâu, để sản xuất thuốc điếu có thành phần thuốc lá vàng phải nhập từ miền Bắc, nhập ngoại, việc nhập nguyên liệu thông qua công ty nguyên liệu thuốc lá Bắc và công ty nguyên liệu thuốc lá Nam. * Miền Nam: Sản lượng thuốc lá lớn hơn cả hai miền Bắc và miền Trung, đạt gần 100 triệu bao/năm, trong đó thuốc lá Sài Gòn chiếm gần 50 triệu bao/năm, Vĩnh Hội gần 10 triệu bao/năm. Thuốc lá miền Nam chủ yếu được sản xuất từ nguyên liệu thuốc lá nâu, thuốc lá vàng và orieltal. Trong ba loại nguyên liệu này nhà máy trồng được thuốc lá nâu và orieltal, còn thuốc lá vàng phải nhập từ miền Bắc hoặc ngoại nhập. 2. Đặc điểm các kiểu thuốc lá trên thế giới. 2.1. Thuốc gout Anh. - Đầu tiên được sản xuất ở Anh sau đó lan rộng sang các thị trường lần lượt là: Trung Quốc, Việt Nam, Triều Tiên, ấn Độ, Canada và các nước Trung cận Đông. + Nguyên liệu 100 % thuốc lá vàng ( virginia ). + Tiêu chuẩn thuốc: Có hương thơm đặc biệt và vị nóng tối thiểu. + Tiêu chuẩn hút: Hương thơm đặc trưng, vị đậm đà, lá có màu vàng: vàng tươi - vàng hoa ly - vàng nhẫn - vàng hồng - vàng da cam ( màu sắc phụ thuộc vào kỹ thuật chế biến: chế biến tốt cho màu vàng tươi, chế biến sai kỹ thuật cho màu vàng da cam.). - Thuốc gout Anh thích hợp với giới trẻ. - Độ cháy tốt, tàn trắng, khó tàn. -Độ tổn thương sâu bệnh sẽ ảnh hưởng đến tạp khí của sản phẩm như vị đắng, màu trắng, mùi hôi loại này có nhiều cấp từ 1 - 6. - Điển hình cho loại này là Ba số ( 555 ), Vinataba( Việt Nam ). 2.2. Thuốc gout Mỹ Được sản xuất đầu tiên ở Mỹ sau đó lan rộng sang khắp Châu Âu: Bungari, Đức, Ba Lan, Hungari, Rumani… Sau này xuất hiện thuốc hỗn hợp Châu Âu xuất xứ từ Tây Đức. Ngày nay, thuốc gout Mỹ lan rộng khắp thế giới tiêu dùng ưa thích. - Thành phần nguyên liệu: 3 loại Virgina: 50 - 60% Barlay: 5 - 15% Oriental: 35 - 40% Thành phần nguyên liệu này về sau có sự thay đổi. - Tiêu chuẩn hút sản phẩm: Hương thơm hài hoà, vị đậm đà, màu sắc sợi: Vàng - nâu - hồng, độ cháy tốt, tạp khí ít. 2.3. Thuốc gout phương Đông. Hầu hết các sản phẩm thuốc lá Sài Gòn, Vĩnh Hà đều thuộc loại gout Mỹ, ngoài ra cũng chế biến một số loại khác xen kẽ gout Mỹ. - Được phát triển và sản xuất chủ yếu trên các nước thuộc bán đảo Ban Căng, Hungari, Bungari, Rumani, Nam Tư. Các nước tư bản: Anh, Mỹ, Pháp, Đức sản xuất từ 1- 3% sản lượng chung. - Thành phần nguyên liệu: chỉ có Oriental. - Tiêu chuẩn hút của sản phẩm: Hương thơm phong phú, vị đậm đà, ngọt dịu, độ nặng trung bình khá, hàm lượng nicôtin từ 1 - 1,6%, tàn màu hơi xám, tạp khí và độ sâu bệnh vừa phải. Việt Nam chưa sản xuất loại gout này, nhiều thành phần nguyên liệu đã có trong gout khác. 2.4. Thuốc gout đen ( Kiểu Đen ) - Xuất xứ: Được sản xuất chủ yếu ở các nước châu Mỹ, gout này được phân thành 3 nhóm địa lý khác nhau. + Nhóm sản xuất ở châu Mỹ La Tinh: Đặc điểm nguyên liệu : có màu đen gần như cà phê, trước kia chủ yếu dùng để sản xuất Xì gà. Các vùng sản xuất: Brazin, Mêhicô, Côlômbô, Cu Ba và một số nước Nam Mỹ. Vị của sản phẩm: hương vị sản phẩm nặng, độ cháy bình thường, tạp khí thiên về mùi hơi khét. + Nhóm sản xuất ở Maryland Gồm các nước: Thụy Sĩ, Nam Phi, Angieri. Nguyên liệu chủ yếu là Maryland. Tính chất sản phẩm: Vị dịu, độ nặng thấp ( nhạt ). Xưa kia là nguyên liệu sản xuất thuốc lá nhai. + Nhóm sản xuất từ thuốc lá nội địa ( Thuốc kiểu Pháp hay là thuốc vườn Châu âu: Pháp, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và 1 phần của ý). Nguyên liệu gồm: Kentusky, Angieri, địa phương ( vườn ). Tính chất hút của nguyên liệu: Độ nặng trung bình khá đến cao, vị hơi cay. Nhìn chung thuốc lá của nhóm này bao gồm chủ yếu từ các thuốc lá nội địa. II. Phân loại cây thuốc lá. 1. Giới thiệu chung về cây thuốc lá. - Cây thuốc lá là cây họ cà tên khoa học la Salalanca, được phân thành 3 chủng chính: * Chủng Nicotinaca - Tabacun. Đặc điểm: Cây cao 1,2 - 1,5m, thân cây rỗng sốp, có nhiều lông tơ bao phủ. Chủng này có nhiều lá: khoảng 20 - 25 lá, lá có kích thước lớn: chiều dài 40 - 85cm, chiều rộng 20 - 30cm. Lá có 2 dạng: lá có tai và lá không có tai. Có 3 loại hình lá: hình nhọn, elip, tròn. Tỷ lệ gân trong lá chiếm từ 20 - 25%, chính vì cấu tạo như vậy nên ảnh hưởng rất lớn đến quá trình chế biến. Vùng trồng: Khắp nơi trên thế giới. Tiêu biểu cho chủng này có 4 giống chính: - Havanenecis: Cây to, lá mọc thưa, đoạn giữa cây mọc to, lá có tai nhỏm đuôi lá nhọn, gân lá mọc kín trong thịt, hoa có màu nâu, đỏ gạch, là giống thuốc lá nổi tiếng trên thế giới. Vùng trồng: các nước bán đảo Ban Căng, tiêu biểu là thuốc lá phương Đông ( orieltal ). - Braciliencis: Cây thấp, gốc to, lá dài, thân nhỏ, mọc hơi đứng trên thân. Chất lượng: Loại này khi phơi tự nhiên có màu đỏ rất đẹp, điển hình là giống thuốc lá nâu của Pháp. - Virginia: Cây cao 1,2 - 1,5m, thân xốp rỗng, trên có nhiều lông tơ bao phủ, trung bình mỗi cây cho 18 - 25 lá, lá to dài 45 - 55cm, mặt lá mịn, hệ thống gân, xương lá lớn chiếm từ 20 - 25% trọng lượng lá, loại này khi sấy bằng không khí nóng gián tiếp cho màu vàng sáng đẹp. Chất lượng: Rất tốt dùng để chế biến thuốc gout Anh, và để pha chế các gout khác. Loại này có hoa màu đỏ gạch. 2. Các vùng trồng thuốc lá ở Việt Nam và chất lượng của chúng. Điều kiện khí hậu và đất đai của từng nước thích hợp với từng giống thuốc lá. Cũng giống đó nếu được trồng và chăm sóc trong các điều kiện về khí hậu khác nhau sẽ cho chất lượng thuốc khác nhau. Việt Nam hầu hết các giống thuốc lá vàng và nâu đã được trồng và cho chất lượng tốt, nhưng do điều kiện canh tác, chăm sóc chưa được tốt nên nhiều giống thuốc lá trở nên thoái hoá. Những năm gần đây, Tổng công ty thuốc lá đã có nhiều giống thuốc lá trên cơ sở lai tạo giống cũ, mới như: C576, C347, K526 . Năng suất giống trung bình: 1,4 - 1,5tấn/ha, có vùng đạt 2 - 2,5tấn/ha. Phân chia các giống thuốc lá theo 2 nhóm: Nhóm 1: (Nhóm ngắn ngày) Thời gian sinh trưởng ngắn ngày từ 60 - 120 ngày, được trồng vào vụ xuân, cho năng suất cao, nhóm này thuộc nhóm thuốc lá ngắn ngày. Nhóm 2: (Nhóm dài ngày) Thời gian sinh trưởng 90 - 100 ngày, thường được trồng vào vụ đông. Cả 2 nhóm đều bao gồm: thuốc lá vàng Virginia, nâu Burley, Orieltal(phương Đông), thuốc lá địa phương. a. Các vùng trồng thuốc lá miền Bắc. - Vùng A: Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn. Chất lượng thuốc lá của vùng này là cao nhất. Vùng này trong đất có thành phần hoá học các chất như: Đạm, các chất khác hơn hẳn các vùng khác. Theo thứ tự tốt là: CS > CB > BC. Hàm lượng Nicotin thấp, lượng thơm lộ rõ và đặc trưng, hàm lượng các chất Clo trong lá thấp chiếm từ 0,5 - 0,8%. Độ sâu bệnh thấp nhất trong các vùng, màu vàng tươi, hoa lý. - Vùng B: Bắc Giang, Hà Nội(Ba Vì), Thanh Hoá, Thái Nguyên. Chất lượng vùng này kém vùng A về các chỉ tiêu, hàm lượng Nicotin cao và khô, hương thơm kém vùng A, hàm lượng các chất Clo cao hơn (1,2 - 1,6% tổng lượng chất khô). Do đó thuốc vùng B cháy kém, tàn đen, tổn thương sâu bệnh trong lá lớn, màu sắc từ màu vàng - da cam. - Vùng C: Bao gồm các tỉnh còn lại và các nông trường. Hàm lượng Nicotin rất thấp 0,5 -0,8% tổng lượng chất khô, ương thơm kém vì chứa nhiều tạp khí (mùi hôi, khét), màu sắc đen - nâu. b. Các vùng trồng thuốc lá miền Nam. Hầu hết chia thành vùng chuyên canh lớn nhưng vẫn giữ được màu sắc, được đầu tư từ khâu giống, trồng trọt. - Vùng A: Lâm Đồng, Ninh Thuận. Hàm lượng Nicotin cao từ 1,2 - 1,5%, vị đậm ngọt, hương thơm phong phú. Hàm lượng các chất Clo trong lá ít cho nên sản phẩm cháy tốt, khó tàn, độ tổn thương sâu bệnh ít. - Vùng B: Tây Ninh. Hàm lượng Nicotin thuộc loại khá, vị ngọt hơi đậm, hơi nóng, độ nặng trung bình khá. Hàm lượng Clo trong lá thấp, cho nên sản phẩm cháy tốt khó tàn. - Vùng C: Rất ít. Miền Nam tồn tại những vùng trồng thuốc lá địa phương, thuốc nâu, đặc trưng như vùng Lâm Đồng, Đồng Nai. Những vùng này thương có chất lượng đặc biệt, sản lượng thấp, nhưng được dùng trong chế biến sản phẩm. 3. Sản lượng trồng. Hiện nay trên cả nước tổng diện tích trồng cây thuốc lá là 40ha, năng suất trung bình 1,2 - 1.4 tấn thuốc lá khô/ha. Diện tích trồng cây thuốc lá chiếm 0,4% diện tích đất canh tác, và diện tích trồng cây công nghiệp. III. Thành phần hoá học của thuốc lá. Thành phần hoá học của thuốc lá phụ thuộc rất nhiều vào đất trồng, khí hậu, kỹ thuật canh tác và công tác chế biến. Trong quá trình trồng trọt nếu sử dụng các biện pháp về giống, phân bón về chọn mùa cho trồng giống thì sự tích luỹ của chất trong lasex cho kết quả tốt. Ngoài ra khi thuốc lá đã đạt được những thành phần hoá học nhất định nhưng quá trình chế biến không hợp lý thì sản phẩm thu được có chất lượng kém. quá trình chế biến bao gồm từ khâu thu hái, sơ chế, lên men, thuốc lá thành phẩm. 1. Nhóm chất Alcaloit. - Là thành phần chính trong thuốc lá, là một bazơ hữu cơ, chứa Nitro trong thành phần cấu tạo, có tác dụng lên cơ thể người và động vật. Tác dụng lên trung khu thần kinh, ức chế sự hoạt động của thần kinh, với liều lượng cao có thể gây chết người. Trong nhóm Alcaloit phân tử nitro thường có mặt trong các vòng kín 5 cạch, 6 cạch, khối lượng nitro trong mỗi vòng là khác nhau. Khối lượng phân tử nitro càng nhiều thì chất đó càng độc, phần lớn các phân tử nitro không liên kết với các hiđro tự do mà thường liên kết với nhóm Metyl. Tuy nhiên những Alcaloit khi đứng riêng thường có biến động, nhưng khi kết hợp với nhau thường trung hoà các đặc tính của nhau. VD: Khi hút thuốc lá thường uống với nước chè đặc sẽ tạo thành hợp chất không tan. - Nicotin là Alcaloit chính có tính độc mạnh. Công thức: C10H14N2 Hàm lượng 1 - 4mg là gây độc, 8mg gây chết người. Hầu hết Nicotin trong thuốc lá đều tồn tại dạng muối liên kết, muốn tách Nicotin ra ở dạng tự do cần phải phá huỷ khỏi trạng thái liên kết. * Tính chất lý - hoá. Nicotin là chất loãng, không màu, dễ tan trong nước, dễ chưng cất bằng chân không và bằng hơi nước, khi để ngoài không khí dễ bị nhựa hoá, khi bảo quản Nicotin dễ bị thay đổi bởi ánh sáng vì nó bị oxy hoá nhẹ tạo thành Nicotrin. Quá trình tạo ra Nicotin trong lá được bắt đầu từ khi có lá non. Nicotin là chất dễ hoà tan trong nước và trong tất cả các dung môi hữu cơ. Trong nước,Nicotin trở thành một bazơ mang tính kiềm mạnh, người ta lợi dụng tính chất này để tách Nicotin ra khỏi thuốc lá một cách dễ dàng. Nicotin dễ dàng tác dụng với những axit để tạo muối. Các muối của Nicotin dễ tan trong nước. Phần lớn những Nicotin nào bay được theo hơi nước mà không cần kiềm hoá để tách khỏi muối của nó thì gọi là Nicotin tự do. Với lá thuốc môi trường của nó phụ thuộc theo các giống, với thuốc lá vàng và Orieltal môi trường thường là axit yếu, pH = 5,5. Với thuốc xì gà có môi trường kiềm. Hàm lượng Nicotin trong lá thuốc càng lớn pH của nó càng cao. Nicotin dễ bị các chất keo hấp phụ đặc biệt là than hoạt tính, nhờ tính chất này trong công nghiệp để sản xuất những sản phẩm không chứa Nicotin. * Sự hình thành Nicotin trong quá trình phát triển. Khi cây thuốc lá còn nhỏ mới xuất hiện 1 - 2 lá non, thì bản thân lá thuốc đã chứa Nicotin vì bộ rễ của nó chứa rất nhiều. Khi lá thuốc lớn dần hàm lượng Nicotin liên tục tăng, hàm lượng Nicotin tăng dần theo chiều từ lá gốc đến lá ngọn, từ cuống đến mép lá, tăng dần từ cuống lá đến ngọn lá, vì vậy phần cuống và phần đốt chứa ít Nicotin, mép lá và ngọn lá chứa nhiều. Trong quá trình chế biến hàm lượng Nicotin cũng thay đổi tuỳ theo phương pháp chế biến. Quá trình làm thay đổi hàm lượng Nicotin xảy ra chủ yếu trong giai đoạn sấy và sơ chế là chủ yếu. Quá trình sấy tốt lá có màu vàng sáng, đẹp và chứa ít Nicotin hơn, ngược lại lá có màu nâu tối. Trong quá trình trồng trọt hàm lượng Nicotin được tích luỹ phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Độ ẩm đất cao cây chứa ít Nicotin, và ngược lại vì vậy những năm mưa nhiều thuốc lá thường cho vị nhạt. - Khí hậu: Những năm khí hậu khắc nghiệt, mưa nhiều làm giảm hàm lượng Nicotin trong lá, khí hậu nắng hạn Nicotin càng cao. - Các nguyên tố hoá học trong đất: Đất càng nhiều mùn độ phì nhiêu càng cao thì hàm lượng Nicotin tích luỹ trong cây thuốc lá càng lớn, tuy nhiên sự tăng này không vượt qua giới hạn cho phép. - Các biện pháp canh tác: quá trình cắt ngọn tỉa lá sẽ làm tănghàm lượng Nicotin trong lá thuốc, nếu cắt ngọn quá sớm và sâu thì hàm lượng Nicotin trong lá là lớn nhất và ngược lại, những cây thuốc ra hoa kết quả thì hàm lượng Nicotin trong lá thấp. * Sự biến đổi Nicotin trong quá trình sấy, sơ chế và lên men. - Trong quá trình phát triển cho đến khi chín thìhàm lượng Nicotin tăng dần, sau khi thu hoạch và chuyển giai đoạn đầu của quá trình chế biến nguyên liệu là sơ chế thì hàm lượng Nicotin giảm rất nhiều, do bản thân Nicotin bị phân huỷ trong quá trình bay hơi nước của lá, tiếp theo giai đoạn ủ lá bằng không khí nóng gián tiếp thì hàm lượng Nicotin bắt đầu thay đổi hẳn, theo nghiên cứu của Mỹ thì trong 1m3 không khí lò sấy có 1,5mg Nicotin bị phân huỷ, quá trình phân huỷ Nicotin chủ yếu là phân huỷ hoá học, nếu quá trình tự phân huỷ bị kéo dài thì toàn bộ lượng Nicotin sẽ bị phân huỷ hết, quá trình phân huỷ này bên cạnh quá trình phân huỷ hoá học còn có xúc tác của Enzim, khi lá thuốc chuyển từ màu xanh sang màu vàng, trong quá trình sơ chế là giai đoạn mà Nicotin phân huỷ nhiều nhất. Khi Nicotin phân huỷ phần lớn chuyển sang dạng khác, phần còn lại tồn tại trong thuốc lá, cuối quá trình sơ chế 90% lượng Nicotin bị chuyển sang dạng khác. Quá trình lên men: Những phần Nicotin chưa bị phân huỷ, thì đến phần lên men sẽ bị phân huỷ hết, sản phẩm phân huỷ cuối cùng là một loạt các chất phân tử lựơng thấp và Amoniac bay ra. Vì vậy sau khi qua sơ chế lên men vị của thuốc lá dịu xuống và độ nặng giảm. * Cách xác định hàm lượng Nicotin trong thuốc lá. Để xác định hàm lượng Nicotin trong thuốc lá dùng 2 phương pháp: + Phương pháp trọng lượng: Kết tủa Nicotin với axit sinicovon framic. + Phương pháp điện tích: Kết tủa Nicotin với axit pivic. Phương pháp 1 do tạo thành một hợp chất có nhiều đồng phân và các Ancanoit do đó không chính xác. Phương pháp 2 chỉ kết tủa với Nicotin ngoài ra không kết hợp với cá vòng khác. Kết tủa được lọc qua phễu, được dung dịch trong suốt, đem dung dịch đi điện phân. 2. Các chất khoáng. Tro và các nguyên tố của nó: Ca, Mg, K: Tồn tại ở dạng muối axit hữu cơ. Phần lớn chất khoáng có trong thành phần thuốc lá. Ngoài ra trong thuốc lá còn tích luỹ một lượng đáng kể các axit nitric, nguyên tố chính của tro là K, Ca, Mg, Na, một ít muối sắt và nhôm, ngoài ra còn có một số nguyên tố khác nhưng hàm lượng nhỏ như Cl, Mn, Si nhưng có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của thuốc lá, chủ yếu là ảnh hưởng đến độ cháy của thuốc lá. Trong thuốc lá chất lượng cao chứa nhiều K, Ca, thuốc lá chất lượng thấp chứa nhiều Cl, Cl góp phần làm cho thuốc lá khó cháy, tắt lửa, tàn đen. Các nguyên tố này thường ở 3 dạng muối. Muốn cho thuốc lá có chất lượng tốt trong quá trình trồng trọt thường bổ sung các chất khoáng vào đất. Sự tích luỹ các nguyên tố này trong đất tăng theo tỷ lệ thuận với sự tích luỹ nó trong thuốc lá. * Sự hình thành các nguyên tố khoáng trong thuốc lá. - Lượng tro cũng như các nguyên tố khác không ngừng được phát triển trong quá trình sinh trưởng trong lúc cây trưởng thành, khi cây ở vườn ươm lượng tro tích luỹ rất lớn, đến cuối quá trình sinh trưởng thì lượng chúng có xu hướng giảm dần. Sau khi cây thuốc nở hoa, hàm lượng các chất tro tăng ít, quá trình chăm bón hàm lượng tro tăng tỷ lệ thuận, nhưng sự tăng này không phải cho bất cứ chất tro nào. Khi tăng hàm lượng axit phôtphoric trong đất, thì hàm lượng phôtpho trong lá tăng rất nhanh, nhưng khi đạt 0,6% thì quá trình này sẽ ngừng lại. Nếu thêm K vào đất thì hàm lượng K trong lá sẽ tăng không ngừng, K là một nguyên tố ảnh hưởng rất lớn đến độ cháy, nguyên tố Cl ảnh hưởng rất xấu đến độ cháy, đặc biệt nó thích hợp với Ca, K. Hàm lượng K < 2 - 2,2%, hàm lượng Cl < 0,4%. Nếu hàm lượng vượt quá tỷ lệ này thuốc được coi là kém chất lượng. Độ cháy của thuốc là sản phẩm được đánh giá quá hàm lượng các chất khoáng chứa trong lá, độ cháy kém kéo theo các ảnh hưởng của vị. Đối với thuốc càng cao hàm lượng tro trong lá càng tăng, hàm lượng các chất Cl và các nguyên tố khác thấp và ngược lại. 3. Các chất thơm trong thuốc lá. - Là thành phần không thể thiếu được trong thuốc lá, phẩm chất của thuốc lá ở một chừng mực nhất định được xây dựng bằng chất thơm của nó. a. Các chất mang mùi thơm. Nó không phải là một chất hữu cơ nào nhất định mà là sự kết hợp của nhiều nguyên tố khác nhau, nó tồn tại dưới 2 dạng là chất thơm trực tiếp ( chúng ta ngửi ngay thấy ): ở dạng tươi nó thể hiện ở mùi hăng ngái hơi gây buồn ngủ, buồn nôn. ở dạng khô chất thơm cảm quan được sau khi qua chế biến ở giai đoạn sơ hế, lên men, thuốc khi cháy. Các chất mang mùi thơm ở dạng nguyên liệu khô thường có mùi thơm ong, mùi đường cháy, mùi thơm ngọt. Mùi thơm gián tiếp: Được nhận thấy rõ sau khi cảm quan thuốc lá sản phẩm, nghĩa là thuốc lá đã sấy khô ở nhiệt độ cao. b. Thành phần các chất thơm và sự hình thành. Thành phần các chất thơm bao gồm hầu hết các muối Malic, Comforic được hình thành trong quá trình phân giải Gluxit ở quá trình sấy. Chất thơm là sản phẩm của quá trình oxi hoá chất nhựa, sáp, dầu thơm và một số các hidrocacbon có trong cây thuốc lá. Các quá trình này xảy ra trong điều kiện lên men bình thường. - Các chất do bản thân nhựa tạo thành trong khi cháy, chứng tỏ mùi thơm của thuốc lá là do dầu thơm, hương thơm của thuốc lá là do chất nhựa tạo thành. Ngoài ra trong khói thuốc lá người ta còn tách được một chất có tính thơm đó là điaxetyl, nó là chất lỏng màu vàng rất thơm. Trong thời gian ủ, sấy, lên men hầu hết các chất dầu thơm tự tạo thành trong các cây thực vật cũng như cây thuốc lá. Dầu thơm cũng như nhựa là các chất Têpn có mối tương quan nhất định, chúng đều ở trạng thái hoà tan, chúng có thể hỗ trợ lẫn nhau, tác dụng lẫn nhau. c. Nhựa. - Cấu tạo hoá học là những hợp chất nhiều vòng đại biểu cho những loại khác nhau của các hợp chất như: axit, rượu, phenol, este. - Trong thành phần nhựa bao gồm các axit nhựa, phenol nhựa.. mang đặc tính chát. - Tính chất hoá lý: Là chất lỏng khi nóng thì mềm, dính và không tan trong nước, phần hoà tan trong este dầu hoả là phần mềm, hoà tan trong ete etylic là phần nhựa cứng, phần hoà tan trong rượu là phần axit nhựa, trong thuốc lá tồn tại cả 3 dạng này. Trong thuốc lá chứa 1 lượng nhỏ rượu Metylic vì nó có trong thành phần của pectin. Hàm lượng metylic chiếm 30 - 40%. Khi gia công chế biến các rượu này được tách ra ở dạng tự do làm cho tính độc của thuốc lá giảm. Ngoài ra thuốc lá còn chứa các chất nhựa ở dạng chất béo thực vật no và không no như: axit oleic, lioleic, panmitic, glixerin, các rượu nhựa, các este có mùi thơm hơn tất cả, những axit nhựa có ảnh hưởng ít đến mùi thơm. - Sự biến đổi nhựa trong quá trình chế biến: Trong quá trình sấy, sơ chế và lên men rượu etylic được tách ra khỏi dạng este của nó và tồn tại ở dạng tự do, do đó dễ dàng bị loại ra khỏi thuốc lá. Các chất gluxit phân huỷ trong giai đoạn sấy khô tạo nên các dạng nhựa thơm. - Cách xác định các chất nhựa: Dùng các dung môi hữu cơ để tách như este dầu hỏa, este etylic, rượu. d. Dầu thơm Là một hỗn hợp phức tạp của các nhóm hữu cơ khác nhau như: Topen, ferol, anđêhit, xêtôn… - Đặc tính hoá lý: Dễ chưng cất cùng với hơi nước ở trạng thái mới tách là một chất loãng màu nhạt, linh động, khúc xạ ánh sáng và giữ được mùi lâu, khi để lâu ngoài không khí màu xẫm lại và tạo kết tủa lắng xuống, mùi dễ chịu, tan trong ete dầu hoả và hầu hết các dung môi hữu cơ khác. - Sự tích luỹ dầu thơm: Được tích luỹ nhiều theo sự phát triển của cây trong lá tươI xanh, mùi thơm của nó khác với mùi thơm của thuốc lá đã chế biến, chứng tỏ quá trình chế biến ảnh hưởng mạnh đến dầu thơm. - Cách xác định: Dầu thơm trong thuốc lá là chất rất khó tách, người ta có thể sử dụng phương pháp chưng cất bằng hơi nước và cho vận tốc tách chậm. Xác định qua các hệ số hoá học quan trọng của dầu: như chỉ số axit, xà phòng, este và chỉ số este sau khi đã axetyl hóa. - Sự biến đổi của dầu thơm trong quá trình chế biến: thuốc lá còn tươi dầu thơm ở dạng phức tạp, mùi thơm không tinh khiết, qua sơ chế và lên men mùi thơm tăng dần, hàm lượng dầu thơm tăng rất rõ, thuốc có chất lượng càng cao tăng càng rõ vì chứa nhiều dầu thơm và ngược lại, điều này liên quan trực tiếp đến quá trình sản xuất, phân cấp càng chính xác cho chất lượng càng đúng. 4. Nhóm chất Gluxit. a. Tác dụng của thuốc lá. - Gluxit trong thuốc lá tích luỹ một lượng lớn. Nó là thành phần chủ yếu tạo nên phẩm chất của thuốc lá. Trong thuốc lá phương Đông ( Orieltal ) thì thuốc lá vàng chứa nhiều Gluxit, trong thuốc lá Xì gà chứa ít. - Trong thuốc lá Gluxit tồn tại ở dạng monosacarit, đisacarit, polisacarit: Đisacarit: Manto, sacaroza. Polisacarit: Tinh bột, dextin, xenluloza, pentoza và các glucozit. Nhóm đisacarit chứa rất ít mà chủ yếu là chứa nhóm polisacarit. Trong quá trình chế biến chủ yếu nhóm polisacarit bị thay đổi. b. Sự tích luỹ trong thuốc lá. Sự tích lũy Glucozit tăng dần theo sự trưởng thành của cây. Các lớp lá phía trên tích luỹ nhiều hơn lớp lá phía dưới, ở giai đoạn chín, lá cây chứa nhiều Glucozit nhất. c. Sự thay đổi trong quá trình chế biến. Từ khi lá thuốc còn xanh cho đến khi lá thuốc trưởng thành ( chín kĩ thuật ), thì sự tíchluỹ glucozit là thuận lợi nhất cho quá trình chế biến. Nếu hái lá thuốc không đủ độ chín thì rất khó cho quá trình sơ chế nghĩa là rất khó để chuyển thành màu vàng. Khi hái lá đúng độ chín kĩ thuật và tiến hành sơ chế lên men thì 90% tinh bột có dạng phức tạp bị biến đổi trở thành dạng dễ hấp phụ. quá trình thay đổi dưới tác dụng của các men thuỷ phân tạo thành các đường sacarozo. Hầu hết khi có quá trình chuyển thành sacarozo thì có quá trình thuỷ phân bởi các men thành đường gluco. Cuối quá trình chế biến ( giai đoạn lên men ), trong thuốc lá không còn dạng tinh bột mà chỉ còn dạng đường hoà tan glucoza. Sản phẩm thuỷ phân của các glucozit tạo thành đường có tác động đến vị thuốc lá và hương thơm đặc trưng của chúng. Thuốc lá càng cấp cao thì hàm lượng glucozit hoà tan trong thuốc lá càng lớn và ngược lại. Thứ tự tích luỹ gluxit của các lớp lá trên cây là tăng dần. Lớp lá giữa tích luỹ nhiều nhất sau đó đến lớp lá ngọn. - Hàm lượng Gluxit trong 1g chất khô: Lớp lá Lượng đường chung tính theo chất lượng( mg ) Sacaroza Các lá gốc 8 3 Các lá giữa 25 10 Các lá ngọn 16 8 d. Glucozit trong thuốc lá. - Hàm lượng chất này phổ biến trong cây thuốc lá còn xanh, trong quá trình chế biến nó thuỷ phân thành gluco và algluco. Gluco có lợi cho thành phần thuốc lá. e. Polyphenol. - Tồn tại trong thuốc lá có bản chất, cấu tạo giống gluxit, nhưng lại không có khả năng khử chất lỏng phenil trong cùng điều kiện. - Hàm lượng polyphenol trong thuốc lá chênh lệch nhau rất nhiều, lá không ảnh hưởng rõ rệt đến phẩm chất của thuốc lá mà chủ yếu góp phần tạo nên hương thơm màu sắc. Trong quá trình chế biến polyphenol tham gia vào các quá trình oxi hoá dưới tác dụng của men oxi hóa khử trong giai đoạn lên men để tạo quinol là chất mang màu. 5. Nhóm chất Nitơ. - Là nhóm chất có ảnh hưởng lớn đến phẩm chất của thuốc lá, nó tham gi mạnh vào quá trình sinh hóa và góp phần tạo ra phẩm vị của thuốc lá, ngoài Nicotin trong thuốc lá còn chứa các protit, các hợp chất amit, amin, các hợp chất nitrat, amoniac và các bazơ nitơ khác, đặc biệt là protit. Thuốc lá càng chứa nhiều hợp chất nitơ thì dạng càng kém thể hiện ở vị nặng, đắng, mùi khó chịu, vì vậy nhóm chất nitơ thuộc nhóm có ảnh hưởng xấu. Ngoài ra các hợp chất Nitrat có ảnh hưởng tốt. Nhóm chất amoniac ảnh hưởng đến phẩm vị của thuốc lá. - Sự tích luỹ, quá trình phát triển của cây thuốc. Nhóm chất nitơ được tích luỹ tăng dần trong quá trình sinh trưởng. Nhưng khi lá chín kỹ thuật thì hàm lượng nitơ có chiều hướng giảm, ví du: Protit. Các chất amoniac trong thuốc lá tươi được tích luỹ đến giai đoạn chín kỹ thuật chứa hàm lượng rất nhỏ từ 0,01 - 0,02%. Trong quá trình chế biến nhóm chất này được tăng lên. - Sự biến đổi trong quá trình chế biến. Trong quá trình chế biến nhóm nitơ bị biến đổi sâu sắc chủ yếu trong quá trình sơ chế, các chất protit cùng với các hợp chất amino bị biến đổi rất nhiều giảm từ 60 - 70% so với lượng ban đầu, tổng lượng nitơ chung cũng giảm xuống một lượng lớn, sản phẩm phân ly tạo thành các axitamin, đây là những chất góp phần tạo nên hương và vị của thuốc lá. Tiếp theo quá trình lên men lá thuốc, sự biến đổi các nhóm chất nitơ diễn ra tiếp tục để cho sản phẩm cuối cùng tạo ra mùi thơm và vị th._.