CN105357986A - 可汽化材料和胶囊 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产用于蒸汽发生装置的包含植物纤维的可汽化材料的方法，所述蒸汽发生装置通过加热可汽化材料产生蒸汽。该方法包括使植物纤维的粒径减小至小于1.5mm，并且使具有至少两种粒径范围的植物纤维混合。本发明还涉及通过所述方法可获得的用于蒸汽发生装置的可汽化材料。

Description

可汽化材料和胶囊
本发明涉及一种用于蒸汽发生装置的可汽化材料和含有可汽化材料的胶囊。使可汽化材料如烟草加热而不是燃烧来产生吸入蒸汽的装置正变得流行。其通常包括由气体或电力供给能量的热源，和接收可汽化材料填充物(plug)或含有蒸汽发生产品的一次性胶囊的腔室。在使用中，将填充物或胶囊插入装置中并通过热源加热，以产生用于吸入的蒸汽。这样装置的例子可以参见PCT公开WO2009/079641。
这样的装置已经变得流行，其原因是其可以给使用者提供非常类似于吸食可汽化材料的体验，而无需燃烧植物材料如烟草。
然而，这样的装置不总是受消费者欢迎，因为其产生不一致的蒸汽水平，并且就单个胶囊的使用长度而言通常是不可靠的，其向使用者提供不一致的口味递送。因为该材料是被加热而不是燃烧，提供保留其芳香味的这种可汽化材料的制备方法是重要的。
此外，存在对于提供一种可汽化材料的需要，该可汽化材料能够被设计成向使用者提供高水平或低水平的味道和/或短期或长期的味道。
本发明的目的是提供可汽化材料和含有这样的材料的胶囊，其克服了上述问题中的至少一些。
发明概述
根据第一方面，本发明提供一种用于生产用于蒸汽发生装置的包含植物纤维的可汽化材料的方法，所述蒸汽发生装置通过加热可汽化材料产生蒸汽，所述方法包括使所述植物纤维的粒径减小至小于1.5mm的步骤，并且包括使具有至少两种粒径范围的植物纤维混合的进一步步骤。
根据第二方面，本发明提供一种用于生产用于蒸汽发生装置的包含植物纤维的可汽化材料的方法，所述蒸汽发生装置通过加热可汽化材料产生蒸汽，所述方法包括切割所述纤维而使所述植物纤维的粒径减小的步骤，并且所述方法的特征还在于所述植物纤维没有被压碎。
根据第三方面，本发明提供用于蒸汽发生装置的可汽化材料，所述材料是通过根据本发明的第一方面或第二方面的方法可获得的。
根据第四方面，本发明提供含有根据本发明的第三方面的可汽化材料的胶囊。
附图说明
图1是根据本发明的包含胶囊的加热装置的侧剖示意图；
图2是根据本发明的填充物和胶囊的侧剖视图；
图3是示出测试样品A、B和C在第5、10、15和20抽吸的总丙二醇(PG)产量的图。
图4是示出测试样品D、E和F在第5、10、15和20抽吸的PG产量的图。
图5是示出测试样品G、H和I在第5、10、15和20抽吸的PG产量的图。
图6是示出阴性对照样品J在第5、10、15和20抽吸的总PG产量的图。
图7是示出测试样品A、B和C在第5、10、15和20抽吸的总颗粒物(TPM)产量的图。
图8是示出测试样品D、E和F在第5、10、15和20抽吸的TPM产量的图。
图9是示出测试样品G、H和I在第5、10、15和20抽吸的TPM产量的图。
图10是示出阴性对照样品J在第5、10、15和20抽吸的TPM产量的图。
发明描述
本发明的第一方面涉及适合用于蒸汽发生装置的可汽化材料，其中该材料包含不同粒径的混合物，其使得高冲击性/快速递送的颗粒能够与低冲击性/更长递送时间的颗粒混合。当使用蒸汽发生装置吸入时，这种不同粒径的混合物导致如使用者所感知到的口味浓郁感及滑润感的改善，以及所期望的味道水平递送的持续时间的改善。
术语“味道”在本发明的上下文中具有其通常的含义并且是指当通过加热可汽化材料产生的吸入蒸汽与使用者口中的味蕾受体进行化学反应而产生的化学感觉。味道的感觉可以分类为五种基本味道：甜味；酸味；咸味；苦味和鲜味。味道与气味(嗅觉)和三叉神经刺激一起确定口味感觉。术语“口味”也具有其通常的含义并指使用者感觉到的所吸入蒸汽的感官印象。口味主要取决于味觉和嗅觉的化学感官。
具有所需粒径混合物的可汽化材料是根据本发明的第一方面的方法可获得的，该方法包括使所述植物纤维的粒径减小至小于1.5mm的步骤。优选地，该植物纤维的粒径被减少至小于0.85mm。
如本文所用，术语“可汽化”具有其在本领域中的通常含义，指能够在加热时从固态或液态转化为气态的材料。
如本文所用，术语“粒径”指颗粒的最大尺寸，其决定了颗粒在过筛时能够通过的最小网眼孔径。
可汽化材料包含植物纤维，且优选包含烟草。合适形式的烟草实例包括叶、茎、膨胀烟草混合物和再造(reconstituted)烟草混合物。可汽化材料还可以含有添加剂，如调味剂。
本发明的可汽化材料适合用于蒸汽发生装置如烟草加热装置。这样的装置的例子可以参见PCT公开WO2009/079641。
通过研磨、压碎或切割纤维，将植物纤维的粒径减少到所需要的范围内。优选切割纤维，并且优选使用切割研磨机(cuttingmill)进行切割。
优选地，该方法包括筛分所切割的植物纤维以将其分离为不同粒径的纤维的进一步步骤。合适网眼孔径的例子包括：0.85、0.60、0.40和0.25mm，但是这些可以变化。在所切割的纤维已经根据其粒径通过过筛分离后，本发明的方法优选包括使具有至少两种粒径范围，优选多于两种粒径范围的切割植物纤维混合。例如，粒径在0.85-0.60mm范围内的纤维可以与粒径在0.40-0.25mm范围内的纤维混合。
通过本发明的方法获得的产品可包括粒径为0.85-0.25mm的各种切割植物纤维。粒径分布的实例示于表1中。
表1
筛网孔径(mm) I II III
0.85-0.60 10％ 10％ 10％
0.60-0.40 20％ 20％ 50％
0.40-0.25 20％ 50％ 30％
0.25-pan 50％ 20％ 10％
不同粒径的混合物的实例示于表2中，如常规烟草使用者测试小组所判断的，该混合物导致可汽化烟草材料味道的浓郁感及滑润感改善。
表2
不同粒径的混合物的实例示于表3中，其导致期望的味道水平递送的持续时间的改善。
表3
筛网孔径(mm) 烟草味道浓郁感 烟草味道顺滑感
0.85-0.60 20％ 10％
0.60-0.40 30％ 30％
0.40-0.25 30％ 30％
0.25-pan 20％ 30％
任选地，向所切割的植物纤维添加至少一种保湿剂。保湿剂是吸湿性物质，其具有亲和力以与水分子形成氢键，并且当产品使用时用于产生可见的呼出气雾(即蒸汽)。根据本发明的最终可汽化产品中包括的合适保湿剂包括丙二醇和甘油，丙二醇也被称为1,2-丙二醇或丙烷-1,2-二醇并具有式C3H8O2或HO-CH2-CHOH-CH3，甘油也被称为丙三醇并且具有式C3H8O3。在优选实施方式中，该保湿剂是丙二醇。优选最终的可汽化产品包含至少20wt％的保湿剂，并且优选存在的保湿剂的量为20至60wt％，最优选约50wt％。
本发明的方法还包括使植物纤维干燥以获得预定的水分含量的步骤。优选在将植物纤维粒径减小的步骤之前进行干燥步骤，因为其有利于粒径减小(例如通过切割)。然而，也可以在粒径减小步骤之后或在筛分步骤之后进行干燥步骤。优选使用烘箱进行干燥步骤，其主要通过分批工艺操作来干燥物质。或者，也可以作为连续工艺，使用其他类型的干燥器，如旋转干燥器、闪蒸干燥器和射频干燥器。
如本文所用，术语“水分含量”指给定材料(例如可汽化材料，包括植物材料和纤维，如烟草)中存在的水分(即水)量。干燥的植物纤维优选具有约5wt％或更少的水分含量，优选约1至5wt％、更优选约3至5wt％，且最优选约4wt％。
本领域技术人员熟悉测定给定材料的水分含量的合适方法，并且理解不同的方法适用于不同的材料。为避免歧义，以下描述了用于测定包含干燥的植物纤维如烟草的材料中的水分含量的方法：
将热源，优选卤灯设置为105℃的温度，将～2g干燥烟草样品置于称量室并且通过灯加热。测量样品由于水分损失而得的重量，直到达到恒定重量。通过从初始样品重量(WI)减去干燥样品重量(WD)并除以干燥样品重量再乘以100计算水分含量：
W D - W I W D × 100
在一个优选的实施方式中，根据本发明的第一方面的方法包括以下步骤：
i.使植物纤维干燥至预定的水分含量；
ii.切割植物纤维；
iii.在切割步骤之后筛分所切割的植物纤维以分离不同粒径的纤维；
iv.向植物纤维添加至少一种保湿剂；和
v.使经干燥筛分的切割植物纤维与保湿剂混合。
本发明还涉及通过如上所述的方法可获得的可汽化材料。所得到的材料适合用于蒸汽发生装置，如烟草加热装置中。
本发明的另一个方面提供一种用于生产用于蒸汽发生装置的包含植物纤维的可汽化材料的方法，该蒸汽发生装置通过加热可汽化材料产生蒸汽，所述方法包括通过切割纤维而使植物纤维的粒径减小的步骤。该方法的特征还在于植物纤维没有被压碎或磨碎。
优选使用切割研磨机如使用剪刀的HosokawaAlpineRotoplex-SchneidmühleRo28/40以减小粒径。
切割而不是压碎或磨碎植物纤维的优点在于使芳香味保留在材料内，并且不会在使用之前释放。这导致递送至最终使用者的味道和口味的改善。优选地，将植物纤维切割以产生小于1.5mm的粒径，优选产生0.85至0.25mm范围内的粒径。
根据本发明的这个方面的这一方法可任选包括如上所述的与本发明的第一方面相关的一个或多个方法步骤。
本发明还涉及通过这个方法可获得的可汽化材料。所得到的材料适合用于蒸汽发生装置，如烟草加热装置中。
通过本发明的任意方法获得的可汽化材料优选在密封包中，该密封包提供了能够使产品的水分含量和口味随时间而保留的绝对屏障。术语“密封包”指具有密封性的气密性容器，并且在本发明的上下文中优选为胶囊。理想情况下，应该尽可能快地加工和包装包含可汽化材料的产品以确保大气中的水分不被吸收到材料中。
参考图1，其示出PCT公开WO2009/079641中大体描述的类型的烟草加热装置1。该装置具有一个衔口10、主体11、加热器12、加热室13和燃料供给14。装置通常还具有控制元件，以调节装置的温度特别是加热室内的温度从而在使用中控制置于装置内的容器20。虽然该实例装置使用可燃燃料作为热源，但应当理解该装置可以具有另一种类型的热源和电源，如电加热器和电池。
在使用时，将胶囊型20插入加热室13，并且在使用者的控制下由燃料箱14向加热器12供应燃料以加热加热室13。该胶囊20含有根据本发明的方法获得的可汽化材料填塞物。胶囊内容物通过加热器12加热以产生基于该容器的内容物的气雾蒸汽，然后该气雾通过衔口10被使用者吸入。
参考图2，其示出根据本发明的方法获得的可汽化材料的填塞物25。在本实施例中，该填塞物提供在胶囊20中。可能以使用者可去除包装(其在将填塞物25插入到装置1的加热室13之前去除)的形式提供填塞物，或以分配器的形式供应填塞物25，该分配器将填塞物25插入到装置1中以避免使用者的操作。
参考以下非限制性实施例进一步描述本发明。
实施例
发明人研究了制备包含不同粒径的烟草纤维的可汽化材料的效果。比较了包含不同粒径的植物纤维的一系列产品在吸食期间所释放的化合物(丙二醇(PG)和总颗粒物(TPM))的一致性。
如表4所示地制备测试样品：
表4
如表5所示地制备阴性对照样品(样品J)：
表5
粒径 (mm) 样品J(对照)
2.5-1.6 100％
0.85-0.60 0％
0.60-0.40 0％
0.40-0.25 0％
＜0.25 0％
通过使用火焰离子化检测器的气相色谱(GC-FID)来分析PG产量。所用的方法类似于ISO10315，这是香烟烟雾冷凝物中的尼古丁的气相色谱测定的标准规程。ISO10315的详细信息可以在http://www.iso.org/iso/home.html得到。这个测试方法表示含有可汽化材料的吸烟装置使用时呼出蒸汽中的PG产量。具体而言，测量了第5、10、15和20抽吸中的呼出蒸汽中的PG产量，如表6所示：
表6
*剑桥滤片(CambridgeFilterPad)
根据表7中所示的参数，使用正-十八烷萃取进行定量分析：
表7
图3-5中的数据示出样品A、B、C、D、E和F在第5、10、15和20抽吸测量的呼出蒸汽中的PG产量(mg/抽吸)。这些图表明，PG产量随着吸食烟草产品而稳定增长。与之相对比，图6示出阴性对照样品(样品J)的同样数据。从该图明显看出，呼出烟雾中的PG产量在超过15抽吸后停止稳定增长，如15和20抽吸之间的平坦线条所示。
此数据支持了常规烟草使用者测试小组的主观体验，并证明根据本发明的方法所制备的可汽化材料在使用时提供一致的化合物释放，其与所期望的味道和口味的递送持续时间的改善是相关的。PG是选择的支持主观体验数据的客观标记物，因为PG是用作蒸汽中的其它化合物的载体的主要化合物之一。
如图6中所示，当植物纤维的粒径在本发明的范围之外，所释放的化合物的产量(以及因此所期望的味道和口味的递送)在约15抽吸后开始下降。假设当吸食烟草产品时进行约40抽吸(基于吸食速率为2抽吸/分钟，持续20分钟)，这意味着如使用者所感觉的，阴性对照产品的质量在使用不到一半时就开始下降。
图3-5示出当植物纤维的粒径在本发明的范围之内时，所释放的化合物的产量(以及因此所期望的味道和口味的递送)保持的时间更长，提供改善的使用者体验。
图7-9示出对应于图3-5的总颗粒物(TPM)的数据。再次，这些图表明，当植物纤维的粒径在本发明的范围之内时，TPM产量(mg/抽吸)随着吸食烟草产品稳定增长。与之相对比，图10示出阴性对照样品(样品J)的相同TPM数据。从该图清楚地看出，呼出烟雾中的TPM产量在超过15抽吸后停止稳定增长，如15和20抽吸之间的平坦线条所示。
此数据也支持了常规烟草使用者测试小组的主观体验，并证明根据本发明的方法所制备的可汽化材料提供一致的化合物释放，其与所期望的烟草产品味道和口味的递送持续时间的改善是相关的。

Claims (14)

1.一种用于生产用于蒸汽发生装置的包含植物纤维的可汽化材料的方法，所述蒸汽发生装置通过加热所述可汽化材料产生蒸汽，所述方法包括使所述植物纤维的粒径减小至小于1.5mm并且使具有至少两种粒径范围的植物纤维混合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述减小植物纤维粒径的步骤包括切割所述植物纤维的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法包括在切割步骤之后，筛分所切割的植物纤维以分离不同粒径的纤维的进一步步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其进一步包括使所述植物纤维干燥至水分含量为约5wt％或更少的步骤。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其包括以下步骤：
i.使所述植物纤维干燥至约5wt％或更少的水分含量；
ii.切割所述植物纤维；
iii.在所述切割步骤之后筛分所切割的植物纤维以分离不同粒径的纤维；
iv.向所述植物纤维添加至少一种保湿剂；和
v.使经干燥筛分切割的植物纤维与所述保湿剂混合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述可汽化材料包括烟草。
7.一种用于生产用于蒸汽发生装置的包含植物纤维的可汽化材料的方法，所述蒸汽发生装置通过加热所述可汽化材料产生蒸汽，所述方法包括通过切割所述纤维而使所述植物纤维的粒径减小的步骤，并且所述方法的特征还在于所述植物纤维没有被压碎或磨碎。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述植物纤维被切割至小于1.5mm的粒径。
9.根据权利要求8所述的方法，其包括使具有至少两种粒径范围的切割的植物纤维混合的进一步步骤。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其包括向所述植物纤维添加至少一种保湿剂的进一步步骤。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其包括使所述植物纤维干燥至约5wt％或更少的水分含量的初始步骤。
12.用于蒸汽发生装置的可汽化材料，其是通过权利要求1至6中任一项所述的方法或权利要求7至11中任一项所述的方法可得到的。
13.一种可汽化材料，其包含粒径值在0.85至0.25mm范围内的植物纤维和保湿剂，并且优选包含粒径值在0.85至0.60mm、0.60至0.40mm和0.40至0.25mm中的两个以上范围内的颗粒。
14.一种胶囊，其含有根据权利要求12或权利要求13所述的可汽化材料。
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