BR112016012759B1

BR112016012759B1 - Sistema de distribuição de sabor de zeolita encapsulado em cera para tabaco, seu uso, composição para fumar, artigo para fumar e método de formação de uma composição para fumar

Info

Publication number: BR112016012759B1
Application number: BR112016012759-5A
Authority: BR
Inventors: Jan-Carlos HUFNAGEL; Monika CHRISTLBAUER; Irene CHETSCHIK; Reiner DAIMINGER; Marcus Petermann; Andreas Kilzer; Zeljko Knez; Zoran Novak; Amra PERVA UZUNALIC; Simon HENSKE; Neven Tutnjevic´; Radoslav JONAK; Andrej NOSE; Urban FEGUS
Original assignee: Philip Morris Products S.A
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2022-02-22
Also published as: PH12016500970B1; JP2017504309A; EP3082481A1; IL245767A0; US11785979B2; CA2934476A1; JP7045356B2; MX2016007979A; JP2020036619A; PH12016500970A1; JP6978200B2; US20170119041A1; WO2015092749A1; BR112016012759A2; BR112016012759A8; CN105992522B; SG11201604929UA; KR102373049B1; KR20160094947A; AU2014369111B2

Abstract

SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE SABOR DE ZEOLITA ENCAPSULADO EM CERA PARA TABACO. Um sistema de distribuição de sabor para tabaco inclui um material de sabor arrastado em um material de zeólita e que forma um núcleo e um material de cera que encapsula o núcleo.

Description

[0001] Essa descrição refere-se a sistemas de distribuição para os artigos para fumar, em que o material de sabor é arrastado em uma zeólita e encapsulado na cera. Esse sistema de distribuição de sabor pode ser combinado com tabaco para artigos para fumar.

[0002] Os artigos para fumar combustíveis, tais como cigarros,normalmente têm substrato de tabaco de tabaco picado (geralmente na forma de preenchimento cortado) circundado por um envoltório de papel, formando uma coluna de tabaco. Um cigarro é empregado por um fumante, acendendo-se uma extremidade do cigarro e queimando- se a coluna de tabaco. O fumante recebe então a fumaça principal ao tragar na extremidade oposta ou extremidade de boca do cigarro, o qual contém tipicamente um filtro. Esses cigarros convencionais submetem à combusta o tabaco e geram temperaturas que liberam compostos voláteis para o fluxo de fumo principal. Para modificar o sabor do fluxo de fumo principal, é conhecido por fornecer cigarros com filtros de boca único e de múltiplos segmentos que incluem aromatizantes, tal como mentol.

[0003] Diversos artigos para fumar em que um substrato gerador de aerossol, tal como substrato de tabaco, é aquecido em vez de queimado são conhecidos na técnica. Tais artigos podem ser denominados artigos geradores de aerossol. Os exemplos dos sistemas que usam os artigos geradores de aerossol incluem os sistemas que aquecem um tabaco contendo substrato acima de 200 graus Celsius para produzir uma nicotina que contem aerossol. Tipicamente, em tais artigos geradores de aerossol aquecidos, um aerossol inalável é gerado pela transferência de calor de uma fonte de calor para um material ou substrato formador de aerossol fisicamente separado, que pode estar localizado dentro, ao redor de ou a jusante da fonte de calor. Durante o consumo do artigo gerador de aerossol, os compostos voláteis são liberados do substrato formador de aerossol por meio de transferência de calor a partir da fonte de calor combustível e puxados junto com o ar tragado através do artigo. Conforme os compostos liberados resfriam, eles se condensam para formar um aerossol que é inalado pelo consumidor.

[0004] Durante a fabricação desses artigos para fumar o substrato de tabaco é aquecido ou seco para remover a água, por exemplo. Durante essa etapa de aquecimento ou secagem os compostos voláteis, tais como aromatizantes, são retirados do substrato de tabaco, alterando o sabor do artigo para fumar final. Atualmente, os agentes aromatizantes são pulverizados sobre o substrato de tabaco seco e são denominados "carregamento de topo". Esse procedimento é difícil visto que a dosagem e a concentração final do sabor no substrato de tabaco podem depender de condições do ambiente e o projeto da unidade de pulverização. Além disso, o sabor pode migrar ou evoluir do substrato de tabaco durante o armazenamento. Todos esses fatores podem levar a variabilidade de sabor de produto indesejada.

[0005] Seria desejável melhorar a uniformidade de gosto e estabilidade de armazenamento do artigo para fumar dos aromatizantes adicionados ao substrato de tabaco (coluna de tabaco ou substrato gerador de aerossol).

[0006] Os sistemas de distribuição de sabor da invenção descritos aqui podem ser utilizados em artigos para fumar de combustão convencionais ou em substrato gerador de aerossol dos artigos para fumar geradores de aerossol. Os sistemas de distribuição de sabor podem fornecer uma liberação sustentada previsível e estável do sabor para os artigos para fumar. Isso é especialmente útil quando se combina com os substratos geradores de aerossol que são aquecidos durante a produção do substrato gerador de aerossol.

[0007] Conforme descrito neste documento, um sistema de distribuição de sabor para tabaco inclui um material de sabor arrastado em uma zeólita e encapsulado em cera. De preferência, o material de cera tem um ponto de fusão de cerca de 100 graus Celsius ou mais. O material de sabor pode ser um líquido hidrofóbico. O material de zeólita pode ser hidrofóbico. As composições para fumar incluem o sistema de distribuição de sabor e tabaco. De preferência, o tabaco é um tabaco homogeneizado ou um tabaco revestido em folha.

[0008] Vários aspectos do sistema de distribuição de sabor descrito aqui podem ter uma ou mais vantagens em relação às composições de tabaco padrão. Por exemplo, os sistemas de distribuição de sabor fornecem uma experiência de sabor aprimorada em relação às composições de tabaco que não incluem o sistema de distribuição de sabor. O material de cera e o material de zeólita não contribuem para ou alteram as notas de sabor da composição do tabaco. Os materiais de cera encapsulam o núcleo de zeólita arrastada de sabor para proteger o material de sabor durante a fabricação e armazenamento de um artigo para fumar que inclui essas composições de tabaco, enquanto liberam previsivelmente o material de sabor durante o consumo do artigo para fumar. Combinar o sistema de distribuição de sabor com material de tabaco para formar a composição de tabaco também fornece uma distribuição uniforme do material de sabor por toda a composição de tabaco. Os sistemas de distribuição de sabor podem substituir ou acentuar as notas de sabor de tabaco que foram modificadas durante a produção do substrato gerador de aerossol. Além disso, o revestimento de cera exterior ou cobertura circundante ou encapsulamento do o núcleo de zeólita arrastado com sabor pode ser uma camada sacrificial que pode operar como um dissipador de calor térmico além de proteger o núcleo da liberação do material de sabor durante a fabricação ou armazenamento da composição de tabaco. As vantagens adicionais de um ou mais aspectos do sistema de distribuição de sabor descritos neste documento serão evidentes para aqueles versados na técnica após ler e entender a presente descrição.

[0009] O termo "material de cera" se refere a produtos de cera natural ou sintética que são hidrofóbicos e podem converter a um estado de líquido fundido (ponto de gotejamento) em temperaturas abaixo de 200 graus Celsius e são virtualmente livres de compostos formadores de cinzas.

[00010] O termo "aromatizante" ou "sabor" refere-se a compostos organolépticos, composições ou materiais que alteram as características de gosto ou aroma de um substrato de tabaco durante o seu consumo.

[00011] O termo "material de zeólita" refere-se a um material com base em sílica que possui uma estrutura microporosa. Normalmente, as zeólitas são minerais de silicato de alumínio microporosos.

[00012] O termo "artigo para fumar" inclui cigarros, charutos, cigarrilhas e outros artigos em que um material fumável, tal como um tabaco, é aceso e queimado para produzir fumaça. O termo "artigo para fumar" inclui aqueles em que a composição para fumar não é combustível tal como, mas sem se limitar a, artigos para fumar que aquecem a composição para fumar direta ou indiretamente, sem queimar ou submeter a combustão a composição para fumar ou os artigos para fumar que nem sofrem combustão nem aquecem a composição para fumar, mas, em vez disso, usam fluxo de ar ou uma reação química para distribuir nicotina, um composto de sabor ou outros materiais a partir do tabaco ou outra fonte de nicotina.

[00013] Como usado neste documento, o termo "fumo" ou "fluxo de fumo principal" é usado para descrever um aerossol produzido por aquecimento ou combustão do substrato de tabaco de um artigo para fumar. Um aerossol produzido por um artigo para fumar pode ser, por exemplo, fumo produzido pelos artigos para fumar combustíveis, tais como cigarros ou aerossóis pelos artigos para fumar não combustíveis, tais como artigos para fumar aquecida que incluem artigos geradores de aerossóis ou artigos para fumar não aquecidos.

[00014] Como usado aqui, o termo "atomização" denota um processo pelo qual um líquido, que pode conter material fundido, uma solução, uma emulsão ou uma combinação desses, é feito fluir através de um ou mais orifícios em um pulverizador e quebrado em gotas ou partículas.

[00015] A presente descrição fornece sistemas de distribuição de sabor para artigos para fumar. O sistema de distribuição de sabor inclui um material de sabor arrastado em um material de zeólita que forma um núcleo. Um material de cera envolve o núcleo e forma um núcleo encapsulado ou um material de sabor encapsulado duplo.

[00016] O sistema de distribuição de sabor descrito aqui fornece uma forma melhorada na qual incorporar os aromatizantes em um artigo para fumar. Os tipos de aromatizantes que são usados nos artigos para fumar normalmente são relativamente voláteis e é difícil manter níveis aceitáveis dos aromatizantes dentro dos artigos para fumar durante a fabricação e armazenamento. Os aromatizantes voláteis também podem migrar para outras partes dos artigos para fumar e podem afetar negativamente o desempenho de outros componentes do artigo para fumar, tal como quaisquer adsorventes fornecidos dentro do filtro.

[00017] O sistema de distribuição de sabor pode liberar controlavelmente um sabor ou aromatizante ao seu ambiente circundante aumentando-se a temperatura do ambiente circundante. O material de cera forma uma cobertura em torno do núcleo. De preferência, o material de cera tem um ponto de fusão que é maior que cerca de 100 graus Celsius. O ponto de fusão (gotejamento) pode ser determinado usando um método de teste padrão para o ponto de gotejamento das ceras conhecido por ASTM D3954-94(2010).

[00018] O sabor ou aromatizante pode ser disperso no material de zeólita. Em muitas modalidades, o sabor ou aromatizante é arrastado no material de zeólita com dióxido de carbono supercrítico. A partícula de núcleo pode ser, então, encapsulada com o material de cera para formar um núcleo encapsulado.

[00019] A partícula de núcleo pode ser dispersa no material de cera quando se forma o núcleo encapsulado. De preferência, a partícula de núcleo é dispersada no material de cera quando o material de cera estiver na forma fundida. A partícula de núcleo encapsulada pode ser formada por qualquer método útil. De preferência, a partícula de núcleo encapsulada é formada por qualquer método útil tal como atomização através de aspersão e ventilação da mistura de cera fundida e partícula de cera.

[00020] A aspersão e ventilação fornece para um tamanho de partícula mais homogêneo que, por exemplo, secagem por pulverização convencional. Além disso, a aspersão e ventilação reduz a quantidade de calor aplicada ao sabor, reduzindo, dessa forma, as perdas por evaporação ou alterações indesejáveis no material de sabor. De preferência, a aspersão e ventilação é realizada com um gás inerte tal como o dióxido de carbono ou nitrogênio para reduzir adicionalmente a conversão ou alterações indesejáveis à matéria de sabor.

[00021] Qualquer material de zeólita útil que pode absorver um aromatizante pode ser utilizado para formar a partícula de núcleo. Numerosas zeólitas foram sintetizadas e numerosas zeólitas de ocorrência natural são conhecidas. Zeólitas foram classificadas como zeólitas "hidrofóbicas" ou "não aluminizadas". O grau de hidrofobicidade é ditado pela proporção de Si/Al. As zeólitas com uma alta proporção de Si/Al carregam menos carga de estrutura e são comumente referidas como "hidrofóbicas" ou "não-aluminizadas"; o oposto é verdadeiro para as zeólitas de alto teor de alumina que são rotuladas "hidrofílicas". Alguns exemplos de zeólitas hidrofóbicas incluem silicalito, mordenita e zeólita Y. Uma das diferenças que existem entre essas zeolitas situam- se no tamanho e na disponibilidade dos poros presentes nos cristais de zeolita. Por exemplo, silicalita e zeólita Y têm sistemas de poros tridimensionais que são facilmente acessíveis, enquanto o sistema de poros na mordenita é bidimensional e, portanto, menos facilmente acessível. Em relação ao tamanho de poro, ambas a zeólita Y e mordenita pertencem a grupos conhecidos maiores de zeólitas com tamanho de poros respectivamente de cerca de 7 e 7,5 A; silicalito por outro lado tem um diâmetro de poros de cerca de 5,5 A (consulte D.W.Breck, Zeolite Molecular Sieves, Wiley, Nova Iorque, 1974). Há, no entanto, um limite de tamanho para adsorção molecular seletiva pelas zeólitas não aluminizadas hidrofóbicas e, em muitos casos, as zeólitas hidrofóbicas não podem adsorver moléculas que são grandes demais para caber em sua estrutura microporosa. De preferência o material de zeólita é hidrofóbico por arrastamento de sabor.

[00022] Os materiais de zeólita hidrofóbica ilustrativos são disponíveis comercialmente sob a designação de comércio UK8 e UZ8 de Chemiewerk, Alemanha. Os materiais de zeólita hidrofílica ilustrativos estão disponíveis comercialmente sob a designação de comércio 13X8 e 4A de Silkem, Eslovênia.

[00023] Em muitas modalidades, o material de zeólita tem um tamanho de partícula menor que cerca de 100 micrômetros ou menor que cerca de 50 micrômetros ou menor que cerca de 20 micrômetros. Em muitas modalidades, o material de zeólita tem um tamanho de partícula maior que cerca de 1 micrômetro ou maior que cerca de 5 micrômetros ou maior que cerca de 10 micrômetros, de preferência, o material de zeólita tem um tamanho de partícula em um intervalo de cerca de 1 micrômetro a cerca de 50 micrômetros ou de cerca de 1 a cerca de 20 micrômetros.

[00024] Os aromatizantes podem ser impregnados na estrutura microporosa de zeólita através de qualquer método útil. De preferência, o aromatizante é impregnado na estrutura microporosa de zeólita através da impregnação de dióxido de carbono supercrítico. Conforme ilustrado nos exemplos abaixo, um aromatizante é dispersado no dióxido de carbono a uma temperatura e pressão para formar uma fase única. Essa fase monofásica impregna a estrutura microporosa de zeólita para arrastar o aromatizante no material de zeólita.

[00025] Os aromatizantes ou sabores pode ser sabores líquidos ou sólidos (à temperatura ambiente de cerca de 22 graus Celsius e uma atmosfera de pressão) e podem incluir formulações de sabor, materiais contendo sabor e precursores sabor. O aromatizante pode incluir um ou mais aromatizantes naturais, um ou mais aromatizantes sintéticos ou uma combinação de aromatizantes naturais e sintéticos. De preferência o sabor é um líquido. De preferência o sabor é um líquido hidrofóbico.

[00026] O sabor de líquido hidrofóbico é geralmente solúvel em solventes orgânicos, mas apenas fracamente solúveis em água. De preferência, esse sabor líquido hidrofóbico é caracterizado por um parâmetro de solubilidade de Hildebrand menor que 30 MPa1/2. A incompatibilidade aquosa de líquidos mais oleosas pode ser, de fato, expressa por meio do parâmetro de solubilidade de Hildebrand δ que está geralmente abaixo de 25 MPa1/2, enquanto que para a água o mesmo parâmetro é de 48 MPa1/2 e 15-16 MPa1/2 para alcanos. Esse parâmetro fornece uma escala de polaridade útil correlacionada à densidade de energia coesiva das moléculas. Para que a mistura espontânea ocorra, a diferença em δ das moléculas a serem misturadas deve ser mantida a um mínimo. The Handbook of Solubility Parameters (Edição A.F.M. Barton, CRC Press, Bocca Raton, 1991) dá uma lista de valores δ para muitos produtos químicos, assim como métodos de contribuição de grupo recomendados que permitem valores δ a serem calculados para as estruturas químicas complexas.

[00027] Os aromatizantes ou sabores referem-se a uma variedade de materiais de sabor de origem natural ou sintética. Os mesmos incluem misturas e compostos simples. Preferencialmente, o sabor ou aromatizante tem propriedades melhoram a experiência de um artigo para fumar não combustível para, por exemplo, fornecer uma experiência similar àquela resultante do fumo de um artigo para fumar combustível. Por exemplo, o sabor ou aromatizante pode aprimorar as propriedades de sabor, tais como a complexidade e a plenitude bucal. A complexidade é geralmente conhecida como o equilíbrio geral do sabor sendo mais ricos sem dominar os atributos sensoriais únicos. A plenitude bucal é descrita como a percepção de riqueza e volume da fumaça na boca e na garganta do consumidor.

[00028] Sabores ou aromas adequados incluem, mas não estão limitados a qualquer aroma ou sabor sintético ou natural, tal como tabaco, fumaça, mentol, menta, (como hortelã-pimenta e hortelã), chocolate, alcaçuz, cítricos e outros sabores de frutas, gama- octalactona, vanilina, etil vanilina, aromas refrescantes para o hálito, aromas de temperos, como pimenta, salicilato de metil, linalol, óleo de bergamota, óleo de gerânio, óleo de limão, óleo de gengibre e similares.

[00029] Outros sabores e aromas adequados podem incluir compostos de sabor selecionados do grupo que consiste em um ácido, um álcool, um éster, um aldeído, uma cetona, uma pirazina, combinações ou misturas dos mesmos e similares. Os compostos de sabor apropriados podem ser selecionados, por exemplo, do grupo que consiste em ácido fenilacético, solanona, megaestigmatrienona, 2- heptanona, álcool benzílico, acetato de cis-3-hexenila, ácido valérico, aldeído valérico, éster, terpeno, sesquiterpeno, nootkatona, maltol, damascenona, pirazina, lactona, anetol, ácido valérico iso-s, suas combinações e similares.

[00030] Mais exemplos específicos de sabores podem ser encontrados na literatura atual, por exemplo, em Perfume and Flavour Chemicals, 1969, por S. Arctander, Montclair N.J. (EUA); Fenaroli's Handbook of Flavour Ingredients, CRC Press or Synthetic Food Adjuncts por M.B. Jacobs, van Nostrand Co., Inc.. Os mesmos são conhecidos para a pessoa versada na técnica de aromatização, isto é, de transmitir um odor ou sabor a um produto.

[00031] Em algumas modalidades, aromatizante é um aromatizante de alta potência e é normalmente usado em níveis que resultariam em menos de 200 partes por milhão no fluxo de fumo principal ou aerossol. Exemplos de tais aromatizantes são os compostos chave de aroma de tabaco tais como beta-damascenona, 2-etil-3,5-dimetilpirazina, fenilacetaldeído, guaiacol e furaneol. Outros aromatizantes só podem ser detectados por seres humanos em níveis mais elevados de concentração. Esses aromatizantes, que são referidos como aromatizantes de baixa potência, são tipicamente usados em níveis que resultam em ordens de quantidades de magnitude mais elevadas do aromatizante liberado no fluxo de fumo principal ou aerossol. Os aromatizantes de baixa potência apropriados incluem, mas não estão limitados a mentol natural ou sintético, hortelã-pimenta, hortelã, café, chá, especiarias (como canela, cravo e gengibre), cacau, baunilha, sabores de frutas, chocolate, eucalipto, gerânio, eugenol e linalol.

[00032] Alguns aromatizantes úteis para a invenção e descritos aqui são capazes de ser impregnados no material de zeólita, de preferência, combinando o aromatizante com o material de zeólita e dióxido de carbono supercrítico. Esses aromatizantes incluem, por exemplo, 3- metilbutanal, furfuriltiol, trissulfureto de dimetilo, 2-etil-3,5(6)- dimetilpirazina, guaiacol, 3-etilfenol ou 4-isopropilfenol.

[00033] O material de sabor no núcleo pode ser qualquer quantidade útil. Em muitas modalidades, o sabor está presente no núcleo em pelo menos cerca de 1% em peso. Em muitas modalidades, o sabor está presente no núcleo em menos de 50% em peso. Em muitas modalidades o sabor está presente no núcleo em um intervalo de cerca de 1 a cerca de 50% em peso, ou de cerca de 1 a cerca de 25% em peso ou cerca de 1 a cerca de 10% em peso.

[00034] O núcleo pode ter qualquer tamanho de partícula útil ou maior dimensão lateral. Em muitas modalidades, o núcleo tem um tamanho de partícula de menos de cerca de 30 micrômetros ou menos de cerca de 20 micrômetros. Em muitas modalidades, o núcleo tem um tamanho de partícula maior que cerca de 1 micrômetro ou maior do que cerca de 5 micrômetros. Em muitas modalidades, o núcleo tem um tamanho de partícula em um intervalo de cerca de 1 a cerca de 30 micrômetros ou de cerca de 1 a cerca de 25 micrômetros ou de cerca de 1 a cerca de 20 micrômetros.

[00035] Os materiais de cera que são úteis para encapsular as partículas de núcleo são escolhidos entre o grupo que consiste em ceras naturais ou sintéticas e misturas das mesmas. As ceras naturais são derivadas de animais, vegetais, minerais e petróleo. As ceras de derivados animais incluem, por exemplo, cera de abelha, cera da China, lanolina, cera de goma-laca e espermacete e similares. As ceras derivadas de vegetais incluem, por exemplo, cera de carnaúba, cera de candellila, cera de bayberry, cera de cana de açúcar, cera de rícino, cera de espartaria, cera do Japão, cera de jojoba, cera de ouricuri, cera do farelo de arroz, cera de soja e similares. As ceras derivadas de minerais incluem, por exemplo, cera de ceresina, cera de montana, cera de ozoquerita, cera de turfa e similares. As ceras derivadas de petróleo incluem, por exemplo, cera de parafina, vaselina, cera microcristalina e similares. As ceras sintéticas incluem, por exemplo, ceras de polietileno, ceras de Fischer-Tropsch, ceras quimicamente modificadas, ceras de amido substituído, polimerizadas alfa-olefinas e similares.

[00036] Materiais de cera particularmente uteis não alteraram o sabor do substrato de tabaco, tem um ponto de fusão ou gotejamento adequado, ponto de fulgor, ponto de combustão, polaridade e são seguros para consumo. O ponto de fulgor e combustão é particularmente relevante quando o sistema de distribuição de sabor descrito aqui é combinado com tabaco e aquecido durante a fabricação do substrato de tabaco. É preferido utilizar materiais de cera que têm um ponto de fulgor e um ponto de combustão que é maior do que as temperaturas aplicadas nos materiais de cera durante o processo de fabricação. O ponto de fulgor é a menor temperatura na qual uma chama acenderá os vapores do excipiente aquecido, enquanto o ponto de combustão é a menor temperatura quando os vapores acendem e queimam durante pelo menos 2 segundos.

[00037] Em muitas modalidades, o material de cera tem um ponto de fusão de cerca de 50 graus ou superior, ou cerca de 75 graus ou superior, ou cerca de 90 graus ou superior. O sabor pode ser liberado do sistema de distribuição de sabor conforme o material de cera é aquecido acima de seu ponto de fusão. Nas modalidades preferenciais, o primeiro material de cera do sistema de distribuição tem um ponto de fusão de cerca de 100 graus Celsius ou maior, ou cerca de 120 graus Celsius ou maior, ou cerca de 140 graus Celsius ou maior, ou cerca de 150 graus Celsius ou maior. Nas muitas modalidades o material de cera tem um ponto de fusão em um intervalo de cerca de 100 graus Celsius a 150 graus Celsius ou de cerca de 110 graus Celsius a cerca de 140 graus Celsius. Em muitas modalidades o material de cera tem um ponto de fusão até cerca de 200 graus Celsius.

[00038] As ceras úteis de exemplo incluam as ceras de polietileno, ceras de polietileno glicol ou ceras vegetais. As ceras de polietileno ilustrativos estão disponíveis sob a designação de comércio CERIDUST da Clariant International Ltd., Suíça. As ceras de polietilenoglicol ilustrativas estão disponíveis sob a designação de comércio CARBOWAX da Dow Chemical Co., EUA. As ceras vegetais ilustrativas estão disponíveis sob a designação de comércio REVEL Loders Croklaan, Holanda.

[00039] O uso do sistema de distribuição de sabor descrito aqui para fornecer um aromatizante dentro de um artigo para fumar vantajosamente reduz a perda do aromatizante durante o armazenamento, de modo que uma proporção maior do aromatizante seja mantida dentro do artigo para fumar. O sistema de distribuição de sabor, portanto, pode fornecer um sabor mais intenso que o fluxo de fumo principal. Uma vez que a perda do aromatizante é reduzida, é possível incorporar uma quantidade menor do aromatizante em cada artigo para fumar enquanto fornece o mesmo efeito sobre o sabor conforme previsto nos artigos para fumar atuais.

[00040] O núcleo encapsulado pode ter qualquer tamanho de partícula útil ou maior dimensão lateral. Em muitas modalidades, o núcleo encapsulado tem um tamanho de partícula de menos de cerca de 200 micrômetros ou menos de cerca de 100 micrômetros. Em muitas modalidades, o núcleo encapsulado tem um tamanho de partícula maior que cerca de 5 micrômetros ou maior do que cerca de 10 micrômetros. Em muitas modalidades, o núcleo encapsulado tem um tamanho de partícula em um intervalo de cerca de 5 a cerca de 200 micrômetros ou de cerca de 5 a cerca de 100 micrômetros ou de cerca de 5 a cerca de 80 micrômetros.

[00041] O núcleo pode ser combinado com o material de cera em qualquer quantidade útil para o núcleo encapsulado ou sistema de distribuição de sabor. Em muitas modalidades o núcleo representa pelo menos cerca de 1% em peso do peso total das partículas de núcleo encapsulado. Em muitas modalidades o núcleo representa pelo menos cerca de 5% em peso do peso total das partículas de núcleo encapsulado. Em muitas modalidades o núcleo representa menos de cerca de 50% em peso do peso total das partículas de núcleo encapsulado. Em muitas modalidades o núcleo representa um intervalo de cerca de 1 a cerca de 50% em peso do peso total de partícula de núcleo encapsulado, ou de cerca de 5 a cerca de 50% em peso do peso total de partícula de núcleo encapsulado ou de cerca de 5 para cerca de 25% em peso do peso total de partícula de núcleo encapsulado.

[00042] O sistema de distribuição de sabor pode ser combinado com o material de tabaco para formar uma composição de tabaco ou composição para fumar que fornece uma liberação de sabor estável e previsível conforme a composição de tabaco ou a composição para fumar é aquecida a temperatura para fundir o material de cera e liberar o sabor no fluxo de fumo principal ou aerossol para consumo. O sistema de distribuição de sabor pode ser combinado com tabaco cortado para formar uma composição de tabaco ou composição para fumar para uso com artigos para fumar de combustão convencionais. De preferência, o sistema de distribuição de sabor pode ser combinado com o tabaco homogeneizado ou reconstituído para formar uma composição de tabaco ou composição para fumar para uso com artigos geradores de aerossol. De preferência, o tabaco homogeneizado é um tabaco revestido em folha.

[00043] Os artigos para fumar que incluem dispositivos geradores de aerossol compreendem tipicamente um substrato formador de aerossol que é montado, muitas vezes com outros componentes, sob a forma de uma coluna. Normalmente, esta uma coluna é configurada na forma e no tamanho a ser inserido em um dispositivo gerador de aerossol que compreende um elemento de aquecimento para aquecer substrato formador de aerossol.

[00044] O "substrato formador de aerossol" conforme usado aqui é um tipo de composição para fumar que pode ser usado em um dispositivo gerador de aerossol para produzir um aerossol. O substrato formador de aerossol pode liberar um composto de sabor mediante combustão ou aquecimento. O substrato pode incluir componentes líquidos e sólidos. O substrato formador de aerossol pode incluir tabaco e o sistema de distribuição de sabor em que o sabor é liberado do substrato após aquecimento. O substrato formador de aerossol pode ainda conter um formador de aerossol. Exemplos de formadores de aerossol adequados são a glicerina e o propilenoglicol. Opcionalmente, o substrato formador de aerossol pode ser fornecido ou incorporado em um transportador que pode assumir a forma de pó, grânulos, péletes, retalhos, fios, tiras ou folhas. O substrato formador de aerossol pode ser depositado sobre a superfície do transportador na forma de, por exemplo, uma folha, espuma, gel ou pasta. O substrato formador de aerossol pode ser depositado sobre toda a superfície do transportador ou, alternativamente, pode ser depositado em um padrão, de modo a proporcionar uma liberação de sabor não uniforme durante o uso.

[00045] O tabaco homogeneizado também pode ser usado para produzir substrato gerador de aerossol para uso em artigos para fumar que estão sendo aquecidos em um dispositivo gerador de aerossol. Como usado aqui, o termo "tabaco homogeneizado" denota um material formado pela aglomeração de tabaco de componentes em partículas. Pó de tabaco criado pela ruptura de tabaco durante o transporte e fabricação, lâminas foliares, caules e outros subprodutos de tabaco que são moídos finamente podem ser misturados com um ligante para aglomerar o tabaco de componentes em partículas. O tabaco homogeneizado pode compreender outros aditivos, além de uma composição de sabor ou composição de distribuição de sabor, incluindo, mas não se limitando a, formadores de aerossóis, plastificantes, umectantes e fibras sem tabaco, enchimentos, solventes aquosos e não aquosos e suas combinações. O tabaco homogeneizado pode ser convertido, extrudado ou laminado. Um número de processos de reconstituição para a produção de materiais de tabaco homogeneizado é conhecido na técnica. Esses incluem, mas não estão limitados a: processos de fabricação de papel do tipo descrito em, por exemplo, US 5.724.998; processos de fundição (revestimento em folha) do tipo descrito em, por exemplo, US 5.724.998; processos de reconstituição de massa do tipo descrito em, por exemplo, US 3.894.544; e processos de extrusão do tipo descrito em, por exemplo, em GB 983.928.

[00046] O sistema de distribuição de sabor pode ser incorporado no substrato de tabaco revestido em folha por um processo de revestimento em folha. Esse tipo de processo é conhecido como processo de revestimento em folha e é amplamente utilizado pela indústria de tabaco para a fabricação de tabaco homogeneizado ou reconstituído para o uso em cigarro convencional. Os substratos de tabaco revestido em folha podem ser formados pela combinação do pó de tabaco homogeneizado com água, glicerina e outros aditivos opcionais para formar uma pasta e combinando o sistema de distribuição de sabor na pasta. A pasta é, então, revestida em uma forma e seca (aquecida) para remover a água e formar o substrato de tabaco revestido em folha.

[00047] Um processo de revestimento em folha pode envolver a aplicação das temperaturas até cerca de 140 °C, tais como entre cerca de 90 °C e 140 °C. Consequentemente, o material de cera do sistema de distribuição de sabor são, de preferência, estáveis em tais temperaturas. De preferência, o material de cera é estável nessas temperaturas, de modo que o sabor não seja liberado durante a etapa de secagem do processo de revestimento em folha. Em muitas modalidades, o material de cera tem um ponto de fusão que é substancialmente o mesmo que o da temperatura de secagem na etapa de secagem do processo de revestimento em folha. Em algumas modalidades o material de cera tem um ponto de fusão menor que a temperatura de secagem na etapa de secagem do processo de revestimento em folha. Nessas modalidades pelo menos uma porção do material de cobertura ou material de cera se derrete na direção oposta ou derrete para fora do núcleo e é dispersada dentro do material de tabaco homogeneizado. De preferência o material de cera tem um ponto de fusão maior que a temperatura usada para formar o substrato de tabaco revestido em folha.

[00048] Todos os termos científicos e técnicos usados neste documento têm significados comumente usados na técnica, salvo especificação em contrário. As definições fornecidas neste documento são para facilitar o entendimento de certos termos usados frequentemente neste documento.

[00049] Tal como utilizado neste documento, as formas singular "um", "uma", e "o(a)" englobam modalidades com referentes plurais, a menos que o conteúdo claramente dite de outra forma.

[00050] Tal como utilizado neste documento, "ou" é geralmente empregado em seu sentido incluindo "e/ou" a menos que o conteúdo claramente dite de outra forma. O termo "e/ou" significa um ou todos os elementos listados ou uma combinação de dois ou mais dos elementos listados.

[00051] Tal como utilizado neste documento, "ter", "tendo", "inclui", "incluindo", "compreende", "compreendendo" ou similares são usados em seu sentido aberto e geralmente significam "incluindo, mas não se limitando a". Será compreendido que "consistindo essencialmente em", "consistindo em" e semelhantes são subsumidos em "compreendendo" e semelhantes.

[00052] As palavras "preferencial" e "preferencialmente" referem-se às modalidades da invenção que podem ter certos benefícios, sob certas circunstâncias. No entanto, outras modalidades também podem ser preferenciais, sob o as mesmas ou outras circunstâncias. Além disso, a recitação de uma ou mais modalidades preferenciais não implica que outras modalidades não sejam úteis, e não se destina a excluir outras modalidades do escopo da descrição, incluindo as reivindicações.

[00053] A Fig 1 é um diagrama esquemático de um sistema de distribuição de sabor ilustrativo 10 ou núcleo de sabor encapsulado. O desenho esquemático não é necessariamente a escala e é apresentado para fins de ilustração e não limitação. O desenho retrata um ou mais aspectos descritos nesta descrição. No entanto, será compreendido que outros aspectos não retratados na figura estarão dentro do escopo e espírito desta descrição.

[00054] Referindo-se agora à FIG. 1, o sistema de distribuição de sabor 10 inclui um material de sabor 12 arrastado em um material de zeólita 14 formando um núcleo 11 e um material de cera 16 encapsulando o núcleo 11.

[00055] O núcleo 11 tem um tamanho de partícula ou maior dimensão lateral D1. O sistema de distribuição de sabor 10 tem um tamanho de partícula ou maior dimensão lateral D2.

[00056] Exemplos não limitantes que ilustram o sistema de distribuição de sabor conforme descrito acima e substratos de tabaco e artigos para fumar com tais sistemas de distribuição de sabor são descritos abaixo.

EXEMPLOS

[00057] Uma variedade de materiais de cera foi avaliada conforme descrito abaixo para adequação no sistema de distribuição de sabor conforme descrito acima.

[00058] Os pontos de fulgor e combustão para os excipientes de cera selecionados foram determinados de acordo com ISO 2592 (método do copo aberto de Cleveland). O ponto de fulgor é a menor temperatura na qual uma chama acenderá os vapores do excipiente aquecido, enquanto o ponto de combustão é a menor temperatura quando os vapores acendem e queimam durante pelo menos 2 segundos. Será apreciado que o ponto de fusão, na prática, para o material de cera dependerá, por exemplo, de quaisquer impurezas ou outros componentes na cera, assim como a pressão. Os resultados desses testes são relatados na Tabela 1 sob pressão ambiente.

[00059] Uma análise sensorial dos materiais de cera é determinada usando o critério descritivo "neutralidade sensorial global" para indicar as diferenças de intensidade. Conforme a fadiga sensorial e psicológica se estabelece após 7-8 amostras, um projeto de bloco incompleto equilibrado (BiB) (ISO 29842) é selecionado para o teste de classificação (ISO 8587). Os avaliadores recebem cinco amostras por sessão em ordem aleatória e foram convidados a classificar as amostras de acordo com o critério. Quatro sessões são realizadas para atingir um nível de precisão adequado. Os resultados dessa classificação BiB estão descritos na Tabela 2.

[00060] Uma quantidade de sistemas de distribuição de sabor é formada pelo arrastamento de um sabor em um material de zeólita através do arrastamento de dióxido de carbono supercrítico. Assim, a solubilidade de vários aromatizantes em dióxido de carbono supercrítico é determinada.

Equilíbrio de Fase de sabor em CO2

[00061] As observações de comportamento de fase são executadas em uma célula de exibição de alta pressão de 62 mL. A pressão e temperatura máximas de operação é 700 bar e 200 °C. Essa célula de exibição está equipada com um agitador de hélice que permite a mistura turbulenta. A célula de exibição é aquecida por meio de um revestimento elétrico ligado a uma unidade de termorregulação (Eurotherm 2216e). A temperatura no interior da célula é medida por um termopar de Ni-Cr (GTH 1150 Greisinger electronic, precisão ±1,0 °C). A pressão é medida por um manômetro digital (Wika, precisão 0,1 bar). CO2 líquido é carregado à célula de exibição por meio de uma bomba de alta pressão (máx. pressão 600 bar).

[00062] As observações de equilíbrios de fase são executadas para o aromatizante de guaiacol em dióxido de carbono na faixa de pressão de (50 a 600 bar) a temperaturas de 40 °C, 60 °C e 80 °C. A célula de exibição de alta pressão de 62 mL foi preenchida com 20 mL de guaiacol a condições ambiente. As condições de operação empregadas para a observação do comportamento de fase são mostradas em FIG. 2, representados como círculos.

[00063] As observações de equilíbrios de fase são executadas para o aromatizante 3-metilbutanan em dióxido de carbono. A mistura de 3- metilbutanal e CO2 é primeiro trazida em um estado heterogêneo (região de duas fases). A temperatura é mantida constante e a pressão lentamente variada alterando-se o volume da célula até que a segunda fase desapareça. As transições de fase são determinadas visualmente. A linha de transição de fase é construída para duas razões de volume diferentes de CO2-3-metilbutanal em relação ao volume máximo total da célula: 5 e 2 (p/p) e mostra-se na FIG. 3. Observa-se na FIG. 3 que a solubilidade de CO2 na fase líquida é relativamente elevada, mesmo com pressão moderada, que é indicada pelo aumento do nível de líquido no sistema binário. Há uma completa miscibilidade entre CO2 e 3- metilbutanal acima da linha de transição de fase - região de fase única. A linha de transição de fase para o sistema binário com maior taxa de CO2: 3-metilbutanal (R = 5) encontra-se ligeiramente mais elevada em comparação à razão de 2.

[00064] As observações de equilíbrio de fase são executadas para a mistura de sabor de "PMI chave" de aromatizante em dióxido de carbono. A mistura de sabor PMI chave é fornecida na seguinte Tabela 3 abaixo.

[00065] As observações de comportamento de fase da mistura de sabor de PMI chave de sistema/CO2 na faixa de pressão de 50 a 250 bar dentro da faixa de temperatura de 40 °C a 130 °C é executada. A mistura de sabor de PMI chave e CO2 é primeiro trazida em um estado heterogêneo (região de duas fases). A temperatura é mantida constante e a pressão é lentamente aumentada alterando-se o volume da célula até que a segunda fase desapareça. As transições de fase são determinadas visualmente. A linha de transição de fase é construída para a proporção de CO2:Chave de mistura sabor = 5 (p/p) em relação ao volume máximo total da célula. Observa-se que a linha de transição de fase segue uma tendência linear. Os resultados são apresentados na FIG. 4.

Triagem de Zeolita

[00066] Dois materiais de zeólita diferentes são usados para cobrir o intervalo da polaridade das zeólitas comercialmente disponíveis. Conforme representativo para as zeólitas hidrofílicas os materiais a seguir foram selecionados: 13X & 4A (SILKEM, Eslovénia). Conforme representativo para as zeólitas hidrofóbicas os materiais a seguir foram selecionados: UK8 & UZ8 (Chemiewerk, Bad Kostritz, Alemanha). A incorporação das zeólitas 13 X e UZ8 em um processo de revestimento em folha em 3% em peso e formadas em um substrato de tabaco são analisadas para silício no aerossol gerado pelo substrato de tabaco. Os resultados mostram que a sílica não pôde ser determinada no aerossol. Liberação de Sabor do Núcleo de Zeólita

[00067] Para avaliar se o material com base em sílica (zeólitas) são capazes de reter e liberar os ingredientes de sabor, os materiais de zeólita carregados com sabor são avaliados para a perda de sabor por análise termogravimétrica. A FIG. 5 mostra os resultados para a liberação de sabor de zeólitas diferentes que podem ser utilizadas como material de núcleo. A retenção de sabor das zeólitas hidrofílicas é em um intervalo de 7,7 a 8,2%, enquanto que a retenção de sabor de zeólitas hidrofóbicas mostram uma retenção de ingredientes de sabor até 23%. As temperaturas de liberação indicam que um material de núcleo é necessário para proteger os ingredientes de sabor da liberação não intencional de sabor durante o processo de revestimento em folha. Avaliação de Materiais de Núcleo Cobertura

[00068] A Tabela 4 a seguir indica a disposição de material de zeólita (UZ8) carregada com um aromatizante e encapsulado com um material de cera (3610 Ceridust). O sistema de distribuição de sabor foi formado arrastando-se o sabor na zeólita a partir do núcleo e, então, aspersão e ventilação o núcleo com um material de cera (Ceridust 3610) para formar o núcleo encapsulado ou sistema de distribuição de sabor. O núcleo responsável por cerca de 10% em peso do peso total dos sete primeiros sistemas de distribuição. O último exemplo tem um 20% em peso de carregamento de núcleo no material de cobertura.

[00069] Essas amostras são então analisadas para distribuição de tamanho de partícula, densidade e morfologia.

[00070] A distribuição de tamanho de partícula é medida pelo método de difração a laser com Malvern Mastersizer 2000. A unidade de dispersão de líquido "Hydro MU" é usada para medir as partículas dispersadas em etanol. Depois que as amostras são dispersas em etanol o banho ultra-sônico é ligado por um período de 3 minutos para quebrar os aglomerados. Depois de 1 minuto, a medição é iniciada. Todas as amostras são medidas duas vezes e os valores médios são relatados. A interpretação dos dados é feita de acordo com a teoria de Fraunhofer.

[00071] O Mastersizer quebra os aglomerados mediante uso de um banho de ultrassons antes da medição de tamanho de partículas; o tamanho das partículas medidas pelo método de difração a laser difere do tamanho de partículas esperado das frações peneiradas. Mediante peneiração das amostras, os aglomerados não são destruídos e as frações peneiradas na verdade consistem em aglomerados em vez de frações de partículas única.

[00072] A FIG. 6 e a FIG. 7 relatam as distribuições de tamanho de partículas das amostras de núcleo-cobertura dos exemplos na Tabela 2 produzidas pelo processo de aspersão e ventilação descrito. Dois intervalos de tamanho de partícula (63-125 μm e 125-250 μm) são coletados e testados para maior densidade e sabor de liberação abaixo.

[00073] A densidade a granel das amostras de núcleo-cobertura dos exemplos na Tabela 2 é medida de acordo com a norma DIN ISO 697. Nas FIG. 8 e FIG. 9 as densidades de massa são relatadas.

[00074] A FIG. 10 mostra fotos de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de Ceridust C3610 de aspersão e ventilação pura. A FIG. 11 mostra fotos de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de zeólita UZ8 descarregada pura. A FIG. 12 mostra fotos de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um sistema de distribuição de sabor de Ceridust C3610 + 10% de zeólita descarregada.

[00075] Conforme ilustrado nas FIGURAS 10-12, a forma das partículas de Ceridust 3610 pulverizadas puras e a forma das partículas com as zeólitas encapsuladas são esféricas e a superfície é quase regular. Ao contrário a isso, as partículas das zeólitas descarregadas puras são angulares. Na maior parte das partículas da suspensão pulverizada de Ceridust 3610 e zeólitas descarregadas quase nenhuma partícula pode ser encontrada que é angular, que um indicador é, que a maioria das zeólitas são encapsuladas em Ceridust 3610.

Liberação de Sabor

[00076] A liberação de sabor do sistema de distribuição de sabor descrito aqui foi, então, avaliada. Um sistema de distribuição de sabor descrito aqui que foi formado por impregnação de zeólitas e aspersão e ventilação subsequente. O sistema de distribuição de sabor foi adicionado à pasta de revestimento em folha anterior para geração de substrato tabaco revestido em folha em um nível de 3% (p/p). O revestimento em folha foi gerado de acordo com um procedimento de revestimento em folha padrão envolvendo uma etapa de secagem em aproximadamente 100 °C. Nenhumas observações especiais foram feitas durante a fabricação de revestimento em folha, indicando nenhumas ou baixas perdas. Usando o revestimento em folha gerado, os consumíveis (varas de tabaco) foram fabricados para serem usados no substrato gerador de aerossol.

[00077] As análises de liberação de sabor foram realizadas por Health Canada Intense Smoking Regime. Os resultados são ilustrados em FIG. 13.

Claims

1. Sistema de distribuição de sabor (10) para tabaco, caracterizado pelo fato de que compreende: um material de sabor (12) arrastado em um material de zeólita (14) e que forma um núcleo (11); e um material de cera (16) que circunda o núcleo (11) e que forma uma partícula de sabor encapsulado, em que a partícula de sabor encapsulado apresenta um tamanho de partícula em um intervalo de 5 micrômetros a 80 micrômetros, e em que o núcleo representa menos de 50% em peso do peso total das partículas de sabor encapsulado.

2. Sistema de distribuição de sabor (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de cera (16) apresenta um ponto de fusão de cerca de 100 graus Celsius ou mais.

3. Sistema de distribuição de sabor (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o material de zeólita (14) é hidrofóbico.

4. Sistema de distribuição de sabor (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material de sabor (12) é um líquido hidrofóbico.

5. Sistema de distribuição de sabor (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material de zeólita (14) apresenta um tamanho de partícula em um intervalo de cerca de 1 micrômetro a cerca de 20 micrômetros.

6. Composição para fumar, caracterizada pelo fato de que compreende material de tabaco e sistema de distribuição de sabor (10) como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5.

7. Composição para fumar de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o material de tabaco compreende tabaco homogeneizado.

8. Composição para fumar de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o material de tabaco compreende tabaco revestido em folha para formar um tabaco consumível.

9. Composição para fumar de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 8, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção do material de cera (16) é derretida do núcleo (11) e é dispersada dentro do material de tabaco.

10. Artigo para fumar, caracterizado pelo fato de que compreende um substrato de formação de aerossol que compreende a composição para fumar como definida em qualquer uma das reivindicações 6 a 9.

11. Método de formação de uma composição para fumar, caracterizado pelo fato de que compreende: combinar o material de tabaco com o sistema de distribuição de sabor (10), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, para formar uma mistura de tabaco; e aquecer a mistura de tabaco para formar a composição para fumar.

12. Método de formação de uma composição para fumar de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco compreende água e tabaco homogeneizado e a etapa de aquecimento remove pelo menos uma porção da água da mistura de tabaco para formar a composição para fumo.

13. Método de formação de uma composição para fumar de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de aquecimento compreende aquecer a mistura de tabaco a uma temperatura acima do ponto de fusão do segundo material de cera, de modo que pelo menos uma porção do segundo material de cera (16) se funde.

14. Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de aquecimento compreende aquecer a mistura de tabaco a uma temperatura abaixo do ponto de fusão do primeiro material de cera, de modo que o material de cera (16) não se funde.

15. Uso de um sistema de distribuição de sabor (10) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de ser em uma composição para fumar como definida em qualquer uma das reivindicações 6 a 10 para substituir ou aumentar as notas de sabor do tabaco.