ES2827216T3 - Material y cápsula vaporizable - Google Patents

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Toshifumi Suzuki
Barry Mooney
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Abstract

Un método para producir un material vaporizable que comprende fibras de tabaco para utilizar un dispositivo generador de vapor que genera un vapor al calentar, en vez de quemar, el material vaporizable, método que comprende secar las fibras de tabaco hasta un contenido de humedad de 5 % en peso o menos, lo que reduce el tamaño de partícula de las fibras de tabaco a menos de 1,5 mm y mezcla las fibras de tabaco de al menos dos intervalos de tamaños de partícula.

Description

DESCRIPCIÓN
Material y cápsula vaporizable
La presente invención se refiere a un método para producir un material vaporizable por uso en un dispositivo generador de vapor. Los dispositivos que en vez de quemar calientan el material vaporizable, tal y como tabaco, para crear un vapor para inhalar se están volviendo populares. En general comprenden una fuente de calor accionada por gas o electricidad y una cámara para recibir un tapón de material vaporizable o una cápsula desechable que contiene un producto generador de vapor. Cuando está en funcionamiento, el tapón o cápsula se inserta en el dispositivo y se calienta por la fuente de calor para generar un vapor para inhalar. Un ejemplo de un dispositivo tal se puede encontrar descrito en la publicación internacional PCT WO 2009/079641.
Dichos dispositivos se han vuelto populares debido a que pueden proporcionar a un usuario una experiencia muy similar a fumar el material vaporizable, pero sin quemar el material vegetal, tal y como tabaco.
Sin embargo, dichos dispositivos no siempre son populares con los consumidores porque pueden producir niveles discordantes de vapor y a menudo poco fiables en términos de la duración de uso de una cápsula individual, lo cual conlleva discordancias en el suministro de sabor a un usuario. Debido a que el material se calienta, en vez de quemarse, es importante proporcionar un método de preparación de este material vaporizable que preserve su aroma.
Además, no es necesario proporcionar un material vaporizable que se pueda diseñar para proporcionar ya sea un nivel alto o bajo de gusto y/o un gusto de larga o corta duración a un usuario.
La presente invención busca proporcionar un material y cápsula vaporizable que contenga dicho material, lo cual soluciona al menos algunos de estos problemas.
El documento GB 1315086 A describe un proceso para formar una lámina que se puede fumar a partir de partes de plantas sustitutas de tabaco.
Compendio de la invención
Según la invención, se provee un método para producir un material vaporizable que comprende fibras de tabaco para utilizar en un dispositivo generador de vapor que genera un vapor al calentar, en vez de quemar, el material vaporizable, el uso de un material vaporizable obtenido mediante el método en un dispositivo generador de vapor que genera vapor al calentar, en vez de quemar, el material vaporizable, y el uso de un material vaporizable obtenido mediante el método en una cápsula de un dispositivo generador de vapor que genera vapor al calentar, en vez de quemar, el material vaporizable según se describe en las reivindicaciones.
Descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista esquemática transversal lateral de un dispositivo de calentamiento que comprende una cápsula que comprende material vaporizable obtenido mediante el método según la presente invención;
la Figura 2 es una vista transversal lateral a través de un tapón y cápsula que comprende material vaporizable obtenido mediante el método según la presente invención;
la Figura 3 es un gráfico que muestra el rendimiento total de propilenglicol (PG) en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 para muestras de ensayo A, B y C;
la Figura 4 es un gráfico que muestra el rendimiento de PG en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 para muestras de ensayo D, E y F;
la Figura 5 es un gráfico que muestra el rendimiento de PG en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 para muestras de ensayo G, H e I;
la Figura 6 es un gráfico que muestra el rendimiento total de PG en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 para la muestra de control negativo J;
la Figura 7 es un gráfico que muestra las partículas totales en suspensión (TPM, por su sigla en inglés) en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 para muestras de ensayo A, B y C;
la Figura 8 es un gráfico que muestra el rendimiento TPM en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 para muestras de ensayo D, E y F;
la Figura 9 es un gráfico que muestra el rendimiento TPM en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 para muestras de ensayo G, H e I; y
la Figura 10 es un gráfico que muestra el rendimiento TPM en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 para la muestra J de control negativo.
Descripción de la invención
Se describe un material vaporizable apropiado para utilizar en un dispositivo generador de vapor, en donde el material comprende una mezcla de diferentes tamaños de partícula, lo cual permite que partículas de alto impacto/suministro rápido se mezclen con partículas de bajo impacto/tiempo de suministro largo. Esta mezcla de diferentes tamaños de partícula, derivan en una mejora en la riqueza y uniformidad del sabor cuando se inhala utilizando el dispositivo generador de vapor, tal y como lo percibe el usuario final, así como mejoras en la duración del suministro del nivel de gusto deseado.
El término "gusto" tiene su significado habitual en el contexto de la presente invención, y se refiere a la sensación química producida cuando se inhalan los vapores producidos por calentar el material vaporizable que reacciona químicamente con los receptores de papilas gustativas de la boca de un usuario. La sensación de gusto se puede clasificar en cinco gustos básicos: dulce; ácido, salado; amargo; y umami. El gusto, junto con el olor (olfato) y la estimulación del nervus trigeminus, determina la percepción de los sabores. El término "sabor" también tiene su significado habitual y se refiere a la impresión sensorial de vapores inhalados percibidos por el usuario. El sabor se determina principalmente por los sentidos químicos del gusto y olfato.
Un material vaporizable que tiene la mezcla de tamaños de partículas requeridas se obtiene mediante el método según el primer aspecto de la invención, el cual comprende la etapa de reducir el tamaño de partícula de las fibras vegetales a menos de 1,5 mm. Preferiblemente, el tamaño de partícula de las fibras vegetales se reduce a menos de 0,85 mm.
Como se utiliza en la presente memoria, el término "vaporizable" tiene el significado habitual en la técnica, en referencia a un material que es capaz de convertirse de un estado sólido o líquido a un estado gaseoso al calentarse.
Como se utiliza en la presente memoria, la expresión "tamaño de partícula" se refiere a la dimensión más grande de una partícula, lo que determina el diámetro de poro de malla más pequeño que la partícula será capaz de pasar cuando se criba.
El material vaporizable comprende fibras de tabaco. Ejemplo de formas adecuadas de tabaco incluyen tabaco en hoja, STEM, a base de venas, mezcla de tabaco expandido y mezcla de tabaco reconstituido. El material vaporizable también puede contener aditivos tal y como agentes saborizantes.
El material vaporizable producido mediante el método de la invención es apropiado para utilizarse en un dispositivo generador de vapor, tal y como un dispositivo de calentamiento de tabaco. Un ejemplo de un dispositivo tal se puede encontrar descrito en la publicación internacional PCT WO 2009/079641.
El tamaño de partícula de las fibras de tabaco se reduce hasta que se encuentre dentro del intervalo requerido al moler, aplastar o cortar las fibras. Preferiblemente, las fibras se cortan y, preferiblemente, se cortan utilizando un molino de corte.
Preferiblemente, el método comprende una etapa adicional de cribar las fibras de tabaco cortado para separarlas en fibras de diferentes tamaños de partículas. Ejemplos de diámetros de poro de malla adecuados incluyen: 0,85, 0,60, 0,40 y 0,25 mm, sin embargo estos pueden variar. Una vez que las fibras se han separado según su tamaño de partícula mediante cribado, el método de la invención comprende mezclar fibras de tabaco cortado de al menos dos intervalos de tamaño de partícula, preferiblemente más de dos. Por ejemplo, las fibras que tienen un tamaño de partícula dentro del intervalo de 0,85-0,60 mm se pueden mezclar con fibras que tienen un tamaño de partícula de 0,40-0,25 mm.
El producto obtenido mediante el método de la invención puede comprender un intervalo de fibras de tabaco cortado que tienen tamaños de partículas en el intervalo de 0,85 a 0,25 mm. Ejemplos de distribuciones de tamaños de partícula se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1
Figure imgf000003_0001
En la Tabla 2 se muestran ejemplos de mezclas de diferentes tamaños de partícula diferentes que derivan en una riqueza y uniformidad mejorada del gusto de un material de tabaco vaporizable, según ha determinado un panel de usuarios habituales de tabaco.
Tabla 2
Figure imgf000004_0001
En la Tabla 3 se muestran ejemplos de mezclas de diferentes tamaños de partícula que derivan en una mejora de la duración del suministro del nivel de gusto deseado.
Tabla 3
Figure imgf000004_0002
Opcionalmente, se agrega al menos un humectante a las fibras de tabaco cortado. Un humectante es una sustancia higroscópica que tiene una afinidad para formar uniones de hidrógeno con moléculas de agua y se utiliza para producir un aerosol exhalado visible (es decir, vapor) cuando el producto está en uso. Humectantes apropiados para incluir en un producto vaporizable final según la presente invención incluyen propilenglicol, también conocido 1,2-propanodiol o propano-1,2-diol y que tiene la fórmula C3H8O2 o HO-CH2-CHOH-CH3 , y glicerol, también conocido como glicerina y que tiene la fórmula C3H8O3. En una realización preferente, el humectante es propilenglicol. Preferiblemente, el producto vaporizable final comprende al menos 20 % en peso de humectante, y preferiblemente la cantidad de humectante presente es de 20 a 60 % en peso, más preferiblemente cerca del 50 % en peso.
El método de la invención comprende una etapa de secado de fibras de tabaco para obtener un contenido de humedad de predeterminado. Es preferible que la etapa de secado se implementa antes de la etapa de reducir el tamaño de partícula de las fibras, ya que esto facilita una reducción de tamaño de partícula (p.ej., mediante corte). Sin embargo, la etapa de secado también se puede implementar después de la etapa de reducción de tamaño de partícula o después de la etapa de cribado. La etapa de secado se lleva a cabo preferiblemente utilizando un horno que seca las sustancias principalmente mediante conducción como un proceso por lotes. Alternativamente, otros tipos de secadores tal y como secador rotatorio, secadora instantánea, secadora de radiofrecuencia también se pueden utilizar como un proceso continuo.
Como se utiliza en la presente memoria, el término "contenido de humedad" se refiere a la cantidad de humedad (es decir, agua) presente en un material determinado, p.ej., material vaporizable que incluye fibras de tabaco. Las fibras de tabaco secas tienen un contenido de humedad de 5% en peso o menos, preferiblemente de aproximadamente 1 a 5 % en peso, más preferiblemente de aproximadamente 3 a 5 % en peso y más preferiblemente de aproximadamente 4 % en peso.
El experto en la técnica puede estar familiarizado con metodologías apropiadas para determinar el contenido de humedad de un material determinado y se apreciará que se pueden aplicar diferentes metodologías a diferentes materiales. Para evitar dudas, a continuación se describe un método para determinar el contenido de humedad de un material que comprende fibras vegetales secas tal y como tabaco. Se configura una fuente de calor, preferiblemente una lámpara halógena, a una temperatura de 105°C y se colocan ~2 g de muestra de tabaco seco en una cámara de pesado y se calienta mediante la lámpara. El peso de la muestra debido a la pérdida de humedad se mide hasta que se logra un peso constante. El contenido de humedad se calcula al restar el peso de muestra secada (Wd) y el peso de muestra inicial (Wi), y dividirlo por el peso de la muestra secada y multiplicarlo por 100:
Figure imgf000005_0001
En una realización preferida, el método según el primer aspecto de la invención comprende las siguientes etapas:
i. secar las fibras de tabaco hasta un contenido de humedad predeterminado;
ii. cortar las fibras de tabaco;
iii. cribar las fibras de tabaco cortado después de la etapa de cortado para separar las fibras de diferentes tamaños de partícula;
iv. agregar al menos un humectante a las fibras de tabaco; y
v. mezclar las fibras de tabaco cortado, cribadas y secadas con los humectantes.
También se describe un material vaporizable que se puede obtener mediante el método descrito anteriormente. El material obtenido es apropiado para utilizar en un dispositivo generador de vapor, tal y como un dispositivo de calentamiento de tabaco. Otro aspecto de la presente invención proporciona un método para producir un material vaporizable que comprende fibras de tabaco para utilizar en un dispositivo generador de vapor que genera un vapor mediante calentamiento del material vaporizable, que comprende la etapa de reducir el tamaño de partícula de las fibras al cortar las fibras. El método se caracteriza además por que las fibras no se machacan ni trituran.
Preferiblemente, las fibras se cortan utilizando un molino de corte, tal y como e1 Hosokawa Alpine Rotoplex-Schneidmühle Ro 28/40, que utiliza tijeras para reducir el tamaño de partícula.
La ventaja de cortar, en vez de machacar o triturar, las fibras es que el material retiene el aroma y no se libera antes de su uso. Esto deriva en un suministro de gusto y sabor mejorado para un usuario final. Preferiblemente, las fibras se cortan para producir tamaños de partícula de menos de 1,5 mm, preferiblemente para producir tamaños de partícula que van desde 0,85 a 0,25 mm.
Este método según este aspecto de la invención puede incluir, opcionalmente, una o más de las etapas de método descritas anteriormente en relación con el primer aspecto de la invención.
También se describe un material vaporizable que se puede obtener mediante este método. El material obtenido es apropiado para utilizar en un dispositivo generador de vapor, tal y como un dispositivo de calentamiento de tabaco.
El material vaporizable obtenido por cualquier método de la presente invención está, preferiblemente, en un paquete sellado, lo cual proporciona una barrera absoluta que permite que el contenido de humedad y sabor del producto dure a lo largo del tiempo. El término "paquete sellado" se refiere a un recipiente impermeable al gas que tiene un cierre hermético y que en el contexto de la presente invención es preferiblemente una cápsula. Idealmente, el producto que comprende material vaporizable debería procesarse y empaquetarse tan rápido como sea posible para garantizar que el material no absorba la humedad atmosférica.
En referencia a la Figura 1, se muestra un dispositivo 1 de calentamiento de tabaco del tipo generalmente descrito en la publicación PCT WO 2009/079641. El dispositivo tiene una boquilla 10, cuerpo 11, calentador 12, cámara 13 de calentamiento y un suministro 14 de combustible. Además, el dispositivo generalmente tiene componentes de control para regular la temperatura del dispositivo, en particular dentro de la cámara de calentamiento para controlar un recipiente 20 colocado dentro del dispositivo en uso. A pesar de que este dispositivo de ejemplo utiliza combustible como fuente de calentamiento, se podrá apreciar que el dispositivo puede tener otro tipo de fuente de calor y suministro de energía, tal y como un calentador o batería eléctrica, por ejemplo.
Cuando está uso, se inserta una cápsula 20 en la cámara 13 de calentamiento, y el calentador 12 se provee de combustible del tanque 14 de combustible para calentar la cámara 13 de calentamiento controlada por un usuario. La cápsula 20 contiene un tapón de material vaporizable obtenido mediante un método según la presente invención. El calentador 12 calienta los contenidos de la cápsula para crear un vapor en aerosol basado en los contenidos del recipiente, aerosol que después el usuario inhala mediante la boquilla 10.
En referencia a las Figura 2, se muestra un tapón de material 25 vaporizable obtenido mediante un método según la presente invención. En este ejemplo, se proporciona un tapón en una cápsula 20. Es posible proporcionar el tapón en un recubrimiento que el usuario puede quitar, el cual se puede quitar antes de insertar el tapón 25 en la cámara 13 de calentamiento del dispositivo 1 o para suministrar el tapón 25 en un dispensador que inserta el tapón 25 en el dispositivo 1 para evitar que un usuario lo tenga que manipular.
La invención se describe además con referencia al siguiente ejemplo no taxativo.
Ejemplo
Los inventores han investigado el efecto de preparar un material vaporizable que comprende fibras de tabaco de diferentes tamaños de partícula. La coherencia de liberación de compuestos (propilengicol (PG) y partículas totales en suspensión (TPM)) mientras se fuma se comparó para un intervalo de productos que comprenden fibras de tamaños de partícula diferentes.
Se prepararon muestras de ensayo como se muestra en la Tabla 4:
Tabla 4
Figure imgf000006_0001
Se preparó una muestra de control negativo (muestra J) como se muestra en la Tabla 5:
Tabla 5
Figure imgf000006_0002
El rendimiento de PG se analizó mediante cromatografía de gases utilizando un detector de ionización de llama (GC-FID, por sus siglas en inglés) La metodología utilizada es similar a la ISO10315, que es el protocolo estándar para determinar mediante cromatografía de gases la nicotina en condensados de humo de cigarrillo. Los detalles de la ISO10315 están disponibles en http://www.iso.org/iso/home.html. Estos protocolos de ensayo son representativos del rendimiento de PG en vapores exhalados de un dispositivo para fumar que contiene material vaporizable durante el uso. Específicamente, el rendimiento de PG se midió en vapor exhalado en las bocanadas 5, 10, 15 y 20 como se muestra en la Tabla 6:
Tabla 6
CFP* (44 mm^j (nivel) CFP (44 mm^|
Volumen de Duración de Intervalo entre Número de bocanada bocanada bocanadas bocanadas 1 55 mL 2 segundos 30 segundos 5 2 55 mL 2 segundos 30 segundos 10 3 55 mL 2 segundos 30 segundos 15 4 55 mL 2 segundos 30 segundos 20 * Almohadilla de filtro Cambridge
Se realizó un análisis cuantitativo usando extracción de n-octadecano, según los parámetros que se muestran en la Tabla 7:
Tabla 7
Figure imgf000007_0001
Los datos en las Figuras 3-5 muestran el rendimiento de PG (mg/pod) en vapor exhalado para muestras A, B, C, D, E y F medidas en las bocanadas 5, 10, 15 y 20. Estos gráficos muestran que el rendimiento de PG que aumenta de manera estable a medida que se fuma el producto de tabaco. En contraposición, la Figura 6 muestra los mismos datos para el producto de control negativo (muestra J). Está claro a partir de este gráfico que el rendimiento de PG de humo exhalado deja de aumentar de manera estable a partir de la bocanada 15, tal y como se muestra por la línea plana entre las bocanadas 15 y 20.
Estos datos apoyan la experiencia subjetiva de un panel de usuarios de tabaco regulares, y es prueba de que el materia vaporizable preparado según el método de la invención provee una liberación coherente de compuestos cuando está en uso, lo cual se correlaciona a una duración mejorada del suministro del gusto y sabor deseado. PG es un marcador objetivo de elección para apoyar los datos de experiencia subjetiva debido a que PG es uno de los compuestos principales que se utiliza como un portador de otros compuestos en el vapor.
Tal y como se muestra en la Figura 6, cuando los tamaños de partículas de las fibras están fuera del intervalo de la invención, una vez liberado el rendimiento de compuesto (y, en consecuencia, el suministro del gusto y sabor deseado) comienza a disminuir a partir de aproximadamente 15 bocanadas. Suponiendo que se dan aproximadamente 40 bocanadas cuando se fuma el producto de tabaco (en base a una relación de fumado de 2 bocanadas/minuto cada 20 minutos), esto significa que la calidad del producto de control negativo, tal y como lo percibe un usuario, comienza a disminuir menos de media hora después del uso.
Las Figuras 3-5 muestran que cuando los tamaños de partícula de las fibras vegetales están dentro del intervalo de la presente invención, el rendimiento de compuesto liberado (y, en consecuencia, el suministro del gusto y sabor deseado) se mantiene durante más tiempo, lo que proporciona una experiencia de usuario mejorada.
Las Figuras 7-9 muestran datos para las partículas de suspensión total (TPM) correspondiente a las Figuras 3-5. De nuevo, estos gráficos muestran que cuando los tamaños de partícula de las fibras están dentro del intervalo de la presente invención el rendimiento TPM (mg/pod) aumenta de manera estable a medida que se fuma el producto de tabaco. En contraposición, la Figura 10 muestra los mismos datos TPM para el producto de control negativo (muestra J). Está claro a partir de este gráfico que el rendimiento TPM de humo exhalado deja de aumentar de manera estable a partir de la bocanada 15, tal y como se muestra por la línea plana entre las bocanadas 15 y 20.
Estos datos TPM también apoyan la experiencia subjetiva de un panel de usuarios habituales de tabaco, y es prueba de que el material vaporizable preparado según el método de la invención provee una liberación coherente de compuestos que se correlaciona para una duración mejorada del suministro del gusto y sabor deseado.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un método para producir un material vaporizable que comprende fibras de tabaco para utilizar un dispositivo generador de vapor que genera un vapor al calentar, en vez de quemar, el material vaporizable, método que comprende secar las fibras de tabaco hasta un contenido de humedad de 5 % en peso o menos, lo que reduce el tamaño de partícula de las fibras de tabaco a menos de 1,5 mm y mezcla las fibras de tabaco de al menos dos intervalos de tamaños de partícula.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que la etapa de reducir el tamaño de partícula de las fibras de tabaco comprende una etapa de cortar las fibras de tabaco.
3. Un método según la reivindicación 2, en el que el método comprende una etapa adicional de cribar las fibras de tabaco cortado después de la etapa de cortado para separar fibras de diferentes tamaños de partículas.
4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende las siguientes etapas:
i. secar las fibras de tabaco hasta un contenido de humedad de 5 % en peso o menos;
ii. cortar las fibras de tabaco;
iii. cribar las fibras de tabaco cortado después de la etapa de cortado para separar las fibras de diferentes tamaños de partícula;
iv. agregar al menos un humectante a las fibras de tabaco; y
v. mezclar las fibras de tabaco cortado, cribadas y secadas con los humectantes.
5. Un método según la reivindicación 3, o un método según la reivindicación 4 cuando depende de la reivindicación 3, que comprende cribar las fibras de tabaco cortado con al menos un primer tamaño de diámetro de poro de malla y un segundo tamaño de diámetro de poro de malla.
6. Un método según la reivindicación 5, en el que los diámetros de poro de malla se seleccionan de entre 0,85, 0,6, 0,4 y 0,25 mm.
7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los al menos dos intervalos de tamaño de partícula están dentro del intervalo de aproximadamente 0,85 a 0,25 mm.
8. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los al menos dos intervalos se seleccionan de entre 0,85-0,60, 0,60-0,40, 0,40-0,25, y menos de 0,25 mm.
9. Uso de un material vaporizable obtenido por el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en un dispositivo generador de vapor que genera vapor al calentar, en vez de quemar, el material vaporizable.
10. Uso de un material vaporizable obtenido por el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en una cápsula de un dispositivo generador de vapor que genera vapor al calentar, en vez de quemar, el material vaporizable.
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