JP2006504430A - オリエンタルタバコを組み入れたタバコブレンド - Google Patents

オリエンタルタバコを組み入れたタバコブレンド Download PDF

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    • A24B15/00Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18Treatment of tobacco products or tobacco substitutes

Abstract

オリエンタルタバコを組み入れたタバコブレンドの煙のフレーバー及びアロマ特性は、ブレンドに熱処理を施すことにより改善される。相対的に高いショ糖エステル含量を有するオリエンタルタバコは、第二の異なるオリエンタルタバコ材料及び/又は非オリエンタルタバコ材料と組み合わさって、タバコ混合物を形成し、このタバコ混合物は、オリエンタルタバコ中のショ糖エステル濃度を減じるのに十分な条件下及び時間の間、加熱される。ショ糖エステルレベルが減じられたタバコブレンドは、これらのショ糖エステルの熱分解産物、即ち、2−メチルプロピオン酸、3-メチル酪酸及び3-メチルペンタン酸によりもたらされる好ましくないオフノートを有さない煙を生じる。

Description

本発明はタバコに関し、特に、喫煙製品の製造に用いるのに適したタバコブレンドの処理方法に関する。
シガレット等の人気のある喫煙製品は、実質的に円柱形で棒状の構造を有しており、裁刻されたタバコ(例えば、切断されたフィラーの形状に)などの喫煙可能な材料の装填物、ロール又はカラムを含む。これらは、巻紙で巻かれることにより、所謂「タバコロッド」を形成する。通常、シガレットは、タバコロッドと端と端とで接して一直線に並んだ円柱形のフィルター要素を有している。一般に、フィルター要素は、「プラグラップ」として知られる紙材料により巻かれた可塑化酢酸セルローストウを含む。ある種のシガレットは、複数の区分(segment)を有するフィルター要素を組み込み、これらの区分のうちの1つは、活性炭粒子を含んでよい。一般的に、フィルター要素は、「チップペーパー」として知られる外接(circumscribing)包装材料を使用して、タバコロッドの一端に取り付けられる。吸い込んだ主流煙を外気で希釈するために、チップ材料及びプラグラップに穿孔することも望ましいものとなっている。喫煙者は、タバコの一端に点火し、タバコロッドを燃やして、シガレットを取り扱う。次いで、喫煙者は、シガレットの反対端(例えば、フィルター端部)から吸い込むことにより、口の中に主流煙を受け取る。
シガレット製造のために使用されるタバコは、代表的には、所謂「ブレンド」の形で使用される。例えば、ある種のポピュラーなタバコブレンドは、一般に、「アメリカンブレンド」と呼ばれ、これは、黄色種タバコ、バーレー種タバコ及びオリエンタルタバコを含み、多くの場合に、ある種の加工されたタバコ、例えば再構成タバコ及び加工タバコステムを含む。特別なシガレットブランドの製造のために使用されるタバコブレンド内のタバコのそれぞれのタイプの正確な量は、ブランド毎に異なる。しかしながら、多くのタバコブレンドにとって、黄色種タバコは、ブレンドの比較的大きな割合を占め、他方、オリエンタルタバコは、ブレンドの比較的小さい割合を占める。例えば、Tobacco Encyclopedia,Voges(Ed.)p.44〜45(1984)、Browne,The Design of Cigarettes,第三版、p.43(1990)及びTobacco Production,Chemistry and Technology,Davis et al.(Eds.)p.346(1999)を参照されたい。
オリエンタルタバコは、ある種のユニークで好ましいフレーバー及びアロマ特性を有する煙を生じるので、喫煙製品のタバコブレンドの好ましい成分である。たいていのオリエンタルタバコは、相対的に低いニコチン含量を有し、かつ比較的高濃度の特定の還元糖、酸及び揮発性フレーバー化合物を有する。オリエンタルタバコ煙の幾つかの特徴のあるフレーバー及びアロマ特性は、オリエンタルタバコ中のショ糖エステル及びそのショ糖エステルの熱分解産物の存在に起因する。いくつかのタイプのオリエンタルタバコ中のショ糖エステル濃度は、相対的に高く、これらのショ糖エステルは、タバコを燃やすと生じる煙のフレーバー及びアロマに、所謂「オフノート(異臭)」を導入する化合物の前駆体である。このように、これらのタバコが、相対的に高レベルでタバコブレンドに使用される場合、これらのタバコの煙の好ましいフレーバー及びアロマ特性は、強力になりすぎ、好ましくないので、タバコブレンドに伝統的に使用される特定のオリエンタルタバコの量には制約があった。
オリエンタルタバコ中に存在するショ糖エステルのタイプは、共有結合カルボン酸基を有する糖誘導体である。一般にオリエンタルタバコ中に存在するショ糖エステルは、以下の式:
Figure 2006504430
[式中、Rは、C3−C8カルボキシレートであり、R’は、アセテートである]により表すことができるものを含む。Tobacco Production,Chemistry and Technology,Davis et al.(Eds.)p.249(1999)を参照されたい。ショ糖エステルは、熱的に分解し(例えば、これらのショ糖エステルを含むオリエンタルタバコが燃える時)、分岐鎖低分子量カルボン酸を生じ、これは、2−メチルプロピオン酸、3−メチル酪酸及び3−メチルペンタン酸を含む。オリエンタルタバコの煙の多数のオフノート特性(例えば、自然界における「チーズ臭」又は「汗臭い靴下」様であると特徴付けられたもの)は、これらのカルボン酸に関係している。
オリエンタルタバコを組み入れたタバコブレンド内のショ糖エステル濃度を変える方法を提供することが望まれる。特に、これらのブレンドを組み入れた喫煙製品を使用している間などにおいて、燃えると、ショ糖エステルの熱分解産物と関係して最適なフレーバー及びアロマ特性を与える、オリエンタルタバコを組み入れたタバコを提供することが望まれる。
本発明はオリエンタルタバコを組み入れたタバコ混合物の煙のフレーバー及びアロマ特性を変える方法に関する。この方法は、湿ったタバコ混合物(例えば、タバコのブレンド)に熱を加えることを含む。タバコ混合物は、第一のオリエンタルタバコ材料、特に、相対的に高い糖エステル含量を有するオリエンタルタバコと、相対的に低い糖エステル含量を有する第二の異なるオリエンタルタバコ及び/又は少なくとも1つの非オリエンタルタバコ、例えば黄色種タバコ、バーレー種タバコ及び/又はメリーランドタバコを含む。意想外にも、そのような湿ったタバコブレンドに、有効な時間、熱処理を施すことは、そのブレンド中の糖エステル濃度、特にオリエンタルタバコ内のショ糖エステル濃度を減じ、このことにより、例えば、タバコブレンドが、シガレットのような喫煙製品の製造に使用される場合、そのタバコブレンドが燃えている間に生じる煙のアロマとフレーバー中のオフノートを減じることが判明した。本発明の結果として、相対的に高い糖エステル濃度を有するタバコのより多い量を、喫煙製品のタバコブレンドを提供するために使用することができる。本発明の方法は、ショ糖エステル含量を望ましく減じるために湿ったタバコと熱を使用するだけなので、処理されたタバコ材料は、慣用の貯蔵条件下に比較的長期間貯蔵でき、予期せぬ重大な化学変化を受けることなく、比較的、化学的に安定なままである。即ち、処理済みタバコブレンドの全体的な、化学的性質(従ってフレーバー及びアロマ特性)は、貯蔵の間、異常な又は望ましくない変化を受けることはない。
以下、本発明を更に完全に記載する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形式で実施でき、本明細書中に記載された実施の形態に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が完全かつ十分なものであり、かつ当業者に本発明の範囲を完全に伝えるために提供される。
本発明で使用されるオリエンタルタバコは、様々であってよい。オリエンタル種のタバコ、栽培プラクティス、収穫プラクティス及びキュアリングプラクティスについての記述は、Wolf,Aromatic or Oriental Tobaccos(1962)、Akehurst,Tobacco(1968)、Tobacco Encyclopedia,Voges(Ed.)、Tobacco Production,Chemistry and Technology,Davis et al.(Eds.)(1999)に記載されている。オリエンタル種タバコは、ギリシアタバコ、アロマティックタバコ及びトルコタバコとも呼ばれる。代表的なオリエンタル種タバコは、イズミール(Izmir)、バスマ(Basma)、マヴラ(Mavra)及びサムスン(Samsun)の種類を含む。他の代表的オリエンタル種タバコは、トラブゾン(Trabzon)、テサリアン(Thesalian)、タソバ(Tasova)、シノップ(Sinop)、イズミット(Izmit)、ヘンデク(Hendek)、エディルネ(Edirne)、シェムディンリ(Semdinli)、アジヤンマン(Adiyanman)、ヤイラダグ(Yayladag)、イスケンデルン(Iskenderun)、デュズジェ(Duzce)、マケドニア(Macedonian)、カテリニ(Katerini)、プリレプ(Prilep)、クルモブグラド(Krumovgrad),バフラ(Bafra)、ブルサ(Bursa)、ブジャック(Bucak)、ビトリス(Bitlis)及びバリケシール(Balikesir)タバコ並びに所謂半オリエンタルタバコ、例えばセビンカラヒサール(Sebinkarahisar)、ボルッカ(Borgka)及びイーストバルカン(East Balkan)タバコを含む。本発明により使用されるオリエンタル種タバコは、世界中の種々の地域で栽培できるが、代表的なオリエンタルタバコは、東地中海地域、例えばトルコ、ギリシア、ブルガリア、マケドニア、シリア、レバノン、イタリア、ユーゴスラビア及びルーマニアで栽培される。好ましいオリエンタルタバコは、日光で乾燥される。好ましい日干しオリエンタルタバコは、キュアリングの終了後、少なくとも1年間熟成させる。
本発明を実施するのに使用されるオリエンタル種タバコは、相対的に高いレベルの糖エステルを有する。これらのタバコ中に存在する糖エステルは、代表的には、相対的に高レベルの、2−メチルプロピオン酸、3−メチル酪酸及び3−メチルペンタン酸基からなる酸置換基を有する、ショ糖エステルである。オリエンタルタバコ中のショ糖エステルのレベルは、栽培地域ごとに大幅に変化してもよく、栽培地域内では一様であるが、本発明の方法を実施する際に使用されるオリエンタルタバコ材料は、一般的に、オリエンタルタバコの乾燥重量に基づいて、少なくとも約1600ppm、通常は少なくとも約2000ppm、しばしば少なくとも約3000ppm、頻繁に少なくとも約4000ppm又はさらに少なくとも約5000ppmのショ糖エステル濃度(メチルエステル当量として表現)を示す。
はっきりと識別できるか又は異なるオリエンタルタバコ品種又は非オリエンタルタバコ材料は、第一オリエンタルタバコ材料とブレンド又は混合されて、タバコ混合物を形成する。「はっきりと識別できるか又は異なるオリエンタルタバコ品種(distinct or dissimilar Oriental tobacco variety)」とは、第一のオリエンタルタバコ材料と遺伝子的かつ化学的に同一ではないオリエンタルタバコ品種を意味する。2つの異なるオリエンタルタバコ品種の典型的ブレンドは、イズミール、バスマ及びサムソンオリエンタルタバコ品種の中の任意の2つの組み合わせである。しかしながら、本発明の工程を実施する目的のために2つ以上のオリエンタル種タバコを相互に混合する場合、ブレンド又は混合物中の少なくとも1つのオリエンタルタバコの糖エステル含量は、他のオリエンタルタバコのよりもかなり少ないのが最も好ましい。相対的に高い糖エステル含量を有するオリエンタル種タバコを、他のタイプのタバコ、例えば、黄色種タバコ、バーレー種タバコ又はこれらの組合せ物と混合するのは好ましい。本発明を実施するのに、有利には黄色種タバコ及び/又はバーレー種タバコと組み合わせて使用できる他のタバコは、メリーランド、ダーク(dark)、ダーク−ファイヤード(dark-fired)及びルスティカ(Rustica)タバコ並びに他の稀な又は特製のタバコ又はそのブレンドのようなタバコを含むが、これらに限定はされない。例えば、Akehurst,Tobacco(1968)及びTso,Production,Physiology, and Biochemistry of Tobacco Plant(1990)を参照されたい。
バーレー種タバコのタイプは多種多様であってよい。バーレー種タバコについての記述、栽培プラクティス、収穫プラクティス及びキュアリングプラクティスは、Wiernik et al,Rec.Adv.Tob.Sci.,Vol.21,p.39−80(1995)、Tobacco Production,Chemistry and Technology,Davis et al.(Eds.)(1999)及びBurley Tobacco Information,NCCoop.Ext.Serv.(2002)に記載されている。代表的なバーレー種タバコは、Clay402、Clay403、Clay502、Ky14、Ky907、Ky910、Ky8959、NC2、NC3、NC4、NC5、NC2000、Tn86、Tn90、Tn97、R610、R630、R711、R712、NCBH129、Bu21xKy10、HB04P、Ky14xL8、Kt200、Newton98、Pedigo561、Pf561及びVa509を含む。好ましいバーレー種タバコは、通気乾燥される。好ましい通気乾燥済みバーレー種タバコは、キュアリング完了後少なくとも1年熟成させる。本発明により使用される、乾燥及び熟成させた好ましいバーレー種タバコは、相対的に低いレベルの糖エステルを有し(即ち、タバコ乾燥重量に基づき、0.1%よりかなり少ない糖エステル)、かつ通常は、実質的に糖エステルを含まない。
黄色種タバコのタイプは多種多様であってよい。黄色種タバコの記述、栽培プラクティス、収穫プラクティス及びキュアリングプラクティスが、Hawks,Principles of Flue−Cured Tobacco Procduction(1978)、Sumner et al,.Guidelines for Temperature,Humidity, and Airflow Control in Tobacco Curing, Univ.Georgia Res.Bull.299(1983)、Todd, Flue−Cured Tobacco−Producing a Healthy Crop(1981)、Tobacco Production, Chemistry and Technology, Davis et al.(Eds.)(1999)、Flue−Cured Tobacco Information, NC Coop. Ext. Serv.(2002)及びPeeleへのUS Pat.App.Pub.2001/0000386に記載される。黄色種タバコは、バージニア(Virginia)、ブライト又はブロンドタバコとも呼ばれる。代表的黄色種タバコは、Coker48、Coker176、Coker371−Gold、Coker319、Coker347、GL939、K149、K326、K340、K346、K358、K394、K399、K730、NC27NF、NC37NF、NC55、NC60、NC71、NC72、NC82、NC95、NC297、NC606、NC729、NC2326、McNair373、McNair944、Ox207、Ox414NF、Reams126、Reams713、Reams744、RG8、RG11、RG13、RG17、RG22、RG81、RGH4、RGH51、Speight H−20、Speight G−28、Speight G−58、Speight G−70、Speight G−108、Speight G−111、Speight G−117、Speight168、Speight179、Speight NF−3、Va116及びVa182を含む。好ましい黄色種タバコは、PeeleへのUS Pat.App.Pub.2001/0000386に記載されるタイプの技術及び条件を用いて乾燥させたものである。好ましい黄色種タバコは、キュアリング完了後、少なくとも1年の間、熟成される。本発明により使用される、乾燥及び熟成させた好ましい黄色種タバコは、相対的に低いレベルの糖エステルを有し、かつ通常は、実質的に糖エステルを含まない。
メリーランドタバコのタイプは多種多様であってよい。メリーランドタバコの記述、栽培プラクティス、収穫プラクティス及びキュアリングプラクティスが、Tobacco Encyclopedia,Voges(Ed.)(1984)、Aycock et al.,Maryland Coop.Ext.(1984)、Aycock et al.,Maryland Coop.Ext.(1995)及びTobacco Production,Chemistry and Technology,Davis et al.(Eds.)(1999)に記載される。代表的なメリーランドタバコは、Md10、Md40、Md201、Md609、Md872及びMd341を含む。好ましいメリーランドタバコは、通気乾燥され、しばしば、ライト通気乾燥(light air-cured)タバコと呼ばれる。好ましい通気乾燥メリーランドタバコは、キュアリング完了後、少なくとも1年の間、熟成される。本発明により使用される、乾燥及び熟成させた好ましいメリーランドタバコは、相対的に低いレベルの糖エステルを有し、かつ通常は、実質的に糖エステルを含まない。
本発明で使用されるタバコの物理的形状は多種多様であってよい。タバコは、適切に乾燥及び熟成されたものであるのが最も好ましい。最も好ましくは、シガレット等の喫煙製品の製造の際に、切断されたフィラーとして使用するためにタバコをブレンドするが、そのブレンドに慣用の形状及び方法で、タバコは使用される。タバコは葉形全体で使用することができる。概して、オリエンタル種タバコは、葉形全体で使用される。特にタバコが、黄色種、バーレー種又はメリーランド品種である場合は、タバコは、ラミナ又は細片の形状で使用されることもある。タバコは、又、細かく裁断された又は切断されたフィラー形状を有してもよい。タバコの一部は、加工された形状、例えば加工済みタバコステム(例えば、カット−ロールド(cut-rolled)又はカット−パフ(cut-puffed)ステム)、体積膨張タバコ(例えば、パフタバコ、例えば、ドライアイス膨張タバコ(DIET)、有利には切断フィラー形状のもの)又は再生タバコ(例えば、製紙タイプ工程又はキャストシートタイプ工程を使用して、有利には、細片又は切断フィラー形状に製造された再生タバコ)を有することができる。あまり好ましいことではないが、オリエンタル種タバコは、タバコ屑材、例えば微粉、ダスト、スクラップ及びステムと組み合わせることもある。
本発明の工程ステップを実施するのに使用されるタバコ材料を相互に接触させる。接触方法は多様であり、代表的には、湿ったタバコを、熱の存在下に相互に接触させるか又は熱と水分の存在下にタバコを相互に接触させることができるように行う。通常は、タバコ材料は、タバコ加工及びブレンドの技術分野において公知である装置及び方法でブレンドするか混合して、タバコ混合物を提供する。例えば、タバコ材料は、オーブン、加熱槽又はシリンダー、バルカー、回転乾燥機、トンネル乾燥機、流動床乾燥機、バンド又はエプロン乾燥機、サスペンションドライヤー等の中で混合することができる。シガレット製造用タバコブレンドの調合に使用するためにこれらのタバコを準備する間に、これらのタイプの装置は、伝統的には、タバコのケーシング、予備処理、リオーダリング(reordering)、増量及び乾燥のために使用されている。最も好ましくは、これらのタイプの装置は、タバコ材料に対流加熱を施す。例えば、米国特許第3345992号(Lederman et al.)、同3357436(Wright)、同3386448(Wochnowski)、同3429317(koch et al.)、同4640299(Ono et al.)、同4887619(Burcham et al.)、同5022416(Watson)、同5103842(Strang et al.)、同5117844(Spicer)及び同5383479(Winterson et al.)を参照されたい。タバコ産業で、タバコ材料の加工に使用するために設計された典型的な乾燥機は、Hauni and Sargentから市販されている。例えば、米国特許第4298012号(Wochnowski)、同4340073(de la Burde et al.)、同5259403(Guy et al.)及び同5908032(Poindexter et al.)に記載のタイプの方法及び装置を用いて、加熱流体及び空気の流れの中でタバコを接触させてもよい。ブレンド方法は、有利には、2つ以上の異なるタイプのタバコ材料を密に接触させる。有利には、ブレンド方法は、成分を多少均一に物理的混合及びブレンドして、比較的同質の物理的ブレンドをもたらす。相互の接触の間、種々のタイプのタバコ材料に動きが施され、幾分かは定常状態にとどまらせることができ、多少の物理的圧縮又は圧密が施されるか、又は前記の組み合わせが施される。
各タバコタイプの相対量は、多様であってよいが、ブレンドは、ブレンドの重量に対し、少なくとも約10%、最も有利には少なくとも約20%のオリエンタルタバコを含むのが好ましい。タバコ混合物中に存在するオリエンタルタバコの量は、熱処理後のタバコ混合物の所望の最終ショ糖エステル濃度、未処理オリエンタルタバコのショ糖エステル濃度、ブレンド中の他のタバコ材料のタイプ及び所望の熱処理条件(例えば、タバコブレンドが曝される温度、混合物の水分量及びブレンドの処理時間)のような因子に依存し得る。従って、例えば、非常に高い糖エステル含有量(即ち、糖エステル含有量は、オリエンタルタバコの乾燥重量に基づいて約6000ppmから約7000ppmまでの一般的範囲にある)を有するオリエンタルタバコを含むタバコブレンドは、通常は、このタイプのオリエンタルタバコを、比較的低い量で含む。ブレンドの他の成分は、通常、ブレンド重量の少なくとも約60%を占める。ある実施態様では、2つ以上の好適なオリエンタルタバコ成分が、実質的にタバコブレンドの全てを占める。しかしながら、オリエンタルタバコ少なくとも1種と異種のタバコ少なくとも1種とのブレンドに関しては、ブレンドのオリエンタルタバコ成分は、ブレンドの重量の約10%から約90%までの範囲にあり、有利には、約10%から約30%までの範囲にある。他方、ブレンドの異種タバコ成分は、ブレンドの重量の約10%から約90%までの範囲にあり、有利には、約70%から約90%までの範囲にある。
タバコ混合物は、黄色種タバコ、バーレー種タバコ又はこれらの組み合わせを含むのが好ましい。1つの有利な実施態様では、黄色種タバコ及びバーレー種タバコの両方が、オリエンタルタバコとブレンドされる。そのような実施態様では、生じるタバコ混合物は、有利には、黄色種タバコ約5重量%から約75重量%まで、更に有利には、約35重量%から約50重量%まで、バーレー種タバコ約5重量%から約75重量%まで、更に有利には、約10重量%から約50重量%まで、オリエンタルタバコ約5重量%から約40重量%まで、更に有利には約10重量%から約30重量%までを含む。
本発明は、オリエンタルタバコ材料と第二の異なるオリエンタルタバコ材料又は非オリエンタルタバコ材料と接触させて、これらのタバコ種の物理的混合物を形成し、オリエンタルタバコ中の(従って、総体的には、タバコ混合物又はブレンド内の)ショ糖エステル濃度を減じるのに十分な時間及び条件下に、生じたタバコ混合物を加熱することを含む。そのようにして、オリエンタルタバコ内に必然的に存在する糖エステルの濃度は、そのように処理されるオリエンタルタバコの初期糖エステル含量に基づいて、約20重量%より多く、更に約30重量%より多く、減じることができる。通常、本発明の方法を使用して、そのように処理されるオリエンタルタバコの糖エステル含量又は濃度を、オリエンタルタバコ材料の乾燥重量に基づき、約1500ppm未満、しばしば約1200ppm未満まで減じることができる。
高レベルのショ糖エステルが、タバコ煙の好ましくない高レベルでの不愉快なフレーバーの原因となることは知られているが、オリエンタルタバコ独特の総合的なアロマ及びフレーバーの破壊を防ぐために、ある程度の最小レベルにショ糖レベルを保持することが好ましい。即ち、ブレンド内に存在するショ糖エステルを完全に除去することなく、タバコブレンドの天然ショ糖エステル濃度を低下させるために本発明を使用することができる。通常、本発明により加工される特定のオリエンタルタバコは、処理後、少なくとも約100ppm、通常は少なくとも約400ppm、しばしば少なくとも約600ppmの最終ショ糖エステルレベルを示す。これらのタバコ中の最終ショ糖エステルレベルは、頻繁には、約1000ppmから約1500ppmまでの範囲にあってよい。
本発明のプロセスは、オリエンタルタバコ内の特定のテルペン濃度の幾分かの減少ももたらすことがある。そのようにして、適切な方法で処理されたある種のオリエンタルタバコは、これらのタバコ内のメガスティグマトリエノン(megastigmatrienone)、ソラノン(solanone)、ドバントリエンジオール(duvantriendiol)及びスクラレオリド(sclareolide)のレベルの減少を経験することもある。
熱処理されるタバコ混合物は、湿性である。タバコブレンド又は混合物は、一般的に、本発明による処理前に、タバコ混合物の総重量に基づき、少なくとも約15%、通常少なくとも約20%、しばしば少なくとも約25%の含水率を有する。タバコブレンド又は混合物は、一般的に、本発明による処理前に、約50重量%まで、通常約45重量%まで、しばしば約40重量%までの含水率を有する。タバコブレンド又は混合物は、本発明による処理前に、約30重量%から約35重量%までの間の含水率をしばしば有する。
本発明を実施するのに使用される種々のタバコ材料中に所望の含水率が得られる方法は、多様であってよい。例えば、水などの水性液体は、タバコ材料上にスプレーされ、次いで、吸収されることができる。あるいは、タバコ材料を液体中に浸漬させ、所望の水分量を吸収させることもできる。含水率は、タバコ材料上に、ケーシング溶液もしくはトップドレッシング溶液、又は緩衝液、溶媒もしくは天然タバコ材料に無縁の材料を含有する溶液などの他の液体を塗布することにより達成することもできる。タバコ材料及びタバコ材料のブレンドを湿らせる方法及び手順は、タバコ加工技術分野での熟練者には容易に明らかであろう。
種々のブレンド成分は、ブレンド前に個々に湿らせるか、及び/又はブレンドを湿らしてもよい。即ち、混合前に各タバコ材料の水分レベルを調整するか、及び/又はタバコ成分が相互に接触した後で水分レベルを修正することにより、所望の含水率を有するタバコ材料のブレンドを得ることができる。1つの実施態様では、最終段階のタバコ混合物の各タバコ成分は、約15重量%から約50重量%までの範囲内の異なる含水率を有し得るので、タバコブレンドは所望の水分範囲内の最終水分レベルを有することができる。即ち、1つのタバコ成分は、混合前、相対的に低い水分レベルを有し得るが、他の成分は混合前に相対的に高い水分レベルを有し得る。2つのタバコをブレンドすると、中ぐらいの水分レベルのブレンドを形成することが予期される。
本発明のタバコブレンドは、所望の場合には、前記のタバコ材料の他に、更に他の成分を含むことができる。しかしながら、さもなければ相対的に高い天然の糖エステル含量を有するオリエンタルタバコを組み込んだタバコブレンドの糖エステル濃度を下げるのに、付加的な試薬又は添加物は、必要ではない。他の成分にはケーシング材料(例えば、糖、グリセリン、ココア及び甘草)及びトップドレッシング材料(例えば風味付け材料、例えばメントール)が挙げられる。特定のケーシング及びトップドレッシング成分の選択は、好ましいという感覚特性のような因子に依存し、かつこれらの成分の選択は、シガレットデザイン及び製造の技術分野での熟練者には容易に明白であろう。Gutcho,Tobacco Flavoring Substances and Methods,Noyes Data Corp.(1972)及びLeffingwell et al.,Tobacco Flavoring for Smoking Products(1972)を参照されたい。
ブレンドステップ及び任意の必要な水分調整ステップに続いて、加熱前に均衡させるために、有利には、ある時間の間、タバコブレンドを密に接触するように保つ。実時間は多様であってよいが、有利には、約5分から約24時間の間である。通常、タバコブレンドは約5分から約30分までの間、放置したままにする。
接触されたタバコは熱に曝される。タバコ混合物は、ショ糖エステル含量を減じるのに十分に高い温度で加熱すべきであるが、タバコ組成物の味覚特性に有毒である成分の形成を回避するのに十分な程度に低くあるべきである。熱処理温度は、一般に少なくとも約200°Fである。有利な範囲は、約200°F〜約310°F、更に有利には約200°F〜約250°Fである。タバコ材料を高温(例えば400°Fを超える温度)の加熱ガス又は雰囲気に曝す事は可能であるが、そのような曝露は、タバコ材料自体が、感知できるほどの時間の間、約300°Fをはるかに超える温度に曝されるべきでないために、比較的短時間の間実施されるのが望ましい。
タバコブレンドに温度処理が施される時間量は、多様であってよい。時間間隔は、オリエンタルタバコのショ糖エステルレベルを所望のレベルにまで減じるのに十分であるべきである。通常、熱処理時間は、少なくとも約10分、有利には約20分である。普通は、その時間間隔は、約3時間未満、有利には約1時間未満である。有利な実施態様では、熱処理時間間隔は、約20分〜約1時間である。
タバコブレンドの適切な熱処理時間間隔を測定する1つの方法には、熱処理されたタバコブレンドの水分レベルの測定がある。例えば、タバコブレンドを、加熱工程にわたり、少なくとも約10重量%の水分レベルに保持することは好ましい。熱処理後の最終含水率は、約10重量%〜約20重量%であることが特に好ましい。
熱処理は、有利には、例えば、通気型タンク又は乾燥機を使用して、大気圧下で行う。工程ステップを、タバコ材料を包囲する環境圧を制御するために特別の注意を払わず(即ち、工程ステップを、常気圧条件下で実施することができる)かつタバコを包囲する雰囲気の構成を制御する特別ステップをとることなく(即ち、工程ステップを通常の大気中で実施することができる)、実施することは最も好都合かつ有利である。しかしながら、圧制御された環境を、本発明から逸脱せずに使用することもできる。そのような環境は、例えば、タバコブレンドを気密容器又は気密室中に封入することにより設けられる。通常、圧制御された環境は、相対的に高い圧力に耐えうる圧力容器又は圧力室を使用して設けられる。好ましい圧力容器は、外部加熱源を備える。圧制御された環境を設ける容器例は、Berghof/America Inc.of Concord,Californiaからの高圧オートクレーブ並びにThe Parr Instrument Co.から市販されるParr Reactor Model Nos.4522及び4552を含み、米国特許第4882128号(Hukvari et al.)に記載される。そのような典型的な容器の操作は、当業者には明らかであろう。例えば、米国特許第6048404号(White)を参照されたい。そのような容器中で行われるそのような圧制御加熱工程の間、タバコブレンドにより経験される代表的な気圧は、しばしば、約10psigから約1000psigまで、通常は約20psigから約500psigまでの範囲である。
大気又は環境大気雰囲気は、本発明を実施するのに好ましい雰囲気である。しかしながら、湿らせたタバコ混合物の加熱は、一般的に不活性な雰囲気のような制御された雰囲気下で遂行することもできる。用語「一般的に不活性な」は、熱処理を、不活性ガス中で又は環境大気雰囲下に遂行できることを意味する意図がある。大気中での熱処理を用いると、付加的な酸素又は等価の酸化剤は必要ではない。不活性雰囲気を用いるとは、ブレンド中のタバコ材料に対して不活性、即ち、非反応性である雰囲気を使用することである。窒素、アルゴン及び二酸化炭素のようなガスを使用することができる。あるいは、炭化水素ガス(例えば、メタン、エタン又はブタン)又はフッ化炭素ガスも、処理条件及びタバコ材料の選択に依存して、特定の実施態様で、制御された雰囲気の少なくとも1部を提供することができる。
本発明の工程ステップにより加工されたタバコ材料は、タバコ製品、最も有利にはシガレット等の喫煙製品の製造に使用することができる。所望の場合には、処理済タバコブレンドに、喫煙製品製造に使用する前に、含水率を増加させるリオーダーリング処理を施すことができる。喫煙製品毎に使用される処理済タバコの量は、多様であってよく、シガレットに関しては、通常、ロッド当り約0.6g〜約1gの喫煙材料を有する。典型的なタバコブレンド、典型的にはシガレット成分及びそこから製造される典型的シガレットは、米国特許第4836224号(Lawson et al.)、同4924888(Perfetti et al.)、同5056537(Brown et al.)、同5220930(Gentry)、及び同5360023(Blakley et al.)、米国特許出願2002/0000235(Shafer et al.)及び国際公開第02/37990号に記載される。これらのタバコ材料は、又、米国特許第4793365号(Sensabaugh)、同4917128(Clearman et al.)、同4947974(Brooks et al.)、同4961438(Korte)、同4920990(Lawrence et al.)、同5033483(Clearman et al.)、同5074321(Gentry et al.)、同5105835(Drewett et al.)、同5178167(Riggs et al.)、同5183062(Clearman et al.)、同5211684(Shannon et al.)、同5247949(Deevi et al.)、同5551451(Riggs et al.)、同5285798(Banerjee et al.)、同5593792(Farrier et al.)、同5595577(Bensalem et al.)、同5816263(Counts et al.)、同5819751(Barnes et al.)、同6095153(Beven et al.)、同6311694(Nichols et al.)及び同6367481(Nichols et al.)並びに国際公開第97/48294号及び国際公開第98/16125号に記載されるタイプのシガレットの製造のために使用することができる。また、Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)及びInhalation Toxicology,12:5,p.1−58(2000)に記載される市販のシガレットタイプも参照されたい。
本発明は、他の態様では、エステル交換反応機構を使用して、タバコ材料内のショ糖エステルを公知のメチルエステルに変換することによって、タバコ材料のショ糖エステルレベルまたは濃度を測定する方法に関している。この方法は、タバコ抽出物を生じるのに好適な抽出溶剤とタバコを接触させることにより、タバコ材料からショ糖エステルを抽出するステップと、タバコ抽出物内からのショ糖エステルをエステル交換させ、公知の相当するメチルエステルを形成するステップと、抽出溶剤を使用してタバコ材料から抽出したメチルエステルの量を決定する(例えば測定する)ステップと、ショ糖エステル前駆体のエステル交換反応から生じるメチルエステルの濃度に基づき、ショ糖エステルの濃度を決定するステップとを含む。エステル交換反応は、タバコ抽出物と強塩基、例えばメトキシド塩(例えばナトリウムメトキシド)、とを混合することにより達成することができる。ガスクロマトグラフィー/選択されたイオンモニター質量分析法は、タバコの単位質量あたりの収量として表現されるメチルエステルの量または濃度を決定する好ましい方法である。メチルエステルの決定は、公知濃度での公知メチルエステルの検量基準を使用して製作されるメチルエステル濃度検量線を製作することにより実施する。
本発明の分析方法の根拠とする基礎化学は、強塩基仲介エステル交換反応機構に基づく。具体的には、この変換は、オリエンタルタバコ中のショ糖に共有結合することが知られているイソブチレート、3−メチルブチレート及び3−メチルペンタノエート基を相当するメチルエステルにするナトリウムメトキシド(即ち強塩基)仲介エステル交換反応に関連しており、それぞれメチルイソブチレート、メチル−3−メチルブチレート及びメチル−3−メチルペンタノエートを生じる。エステル交換されたタバコ抽出物のメチルエステル濃度を定量化するために、広い濃度範囲にわたり定量的に用意された検量基準を使用して、3つの公知メチルエステル(即ち、メチルイソブチレート、メチル−3−メチルブチレート及びメチル−3−メチルペンタノエート)の直線の検量線を製作することができる。このように、タバコのショ糖エステル含量を分析する一般的方法は、ショ糖エステルを溶解させる抽出溶剤を使用して、タバコ抽出物を形成することを含む。好ましい溶剤は、塩化メチレンである。矛盾のない結果を得るために、タバコ試料と抽出溶剤とを混合し、混合物を攪拌し、混合物を有意の時間(例えば一晩)、放置し、次いで混合物を再び攪拌するのが好ましい。次いで、有利には、抽出混合物を濾過し、強塩基、例えばナトリウムメトキシドまたは他のメトキシド塩(例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩)を濾液に添加する。ナトリウムメトキシドは、タバコ抽出物中のショ糖エステルとの反応を被り、ショ糖エステルのカルボキシレート基のエステル交換反応が生じ、その結果、相当するメチルエステルが生じる。生じたメチルエステル化合物は公知であり、市販されているので、検量線は、検量基準を使用して形成でき、各メチルエステル濃度は、ガスクロマトグラフィー/選択イオンモニター質量分析法(GC/SIM−MS)から得られた応答を用いて計算することができる。
〔実施例〕
本発明を説明するために、以下の例を記載するが、本発明を限定するものと考えるべきではない。これらの実験結果から示されるように、タバコが相対的に穏やかな条件下で、水と熱を用いて加工される時に、オリエンタルタバコ及びオリエンタルタバコを含有するブレンドにおいて重要な化学的変化が起こることが示された。例えば、水分ほぼ35%に調整されたオリエンタルタバコのショ糖エステル含量(そのメチルエステル当量として表される)は、SARGENT Tray Dryer中で200°Fで1時間、タバコを加熱することにより、ファクター2まで減じられた。これらのブレンドから製造されたシガレットの煙を知覚により評価し、未加工の対照物から製造されたシガレットの煙と比較すると、これらの加工タバコの感覚的な属性において有意なシフトが示された。このように、オリエンタルタバコの性質における変化は、本発明により加工されたタバコで調製されたシガレットの官能特性を変えることが示された。
比較例1〜20は、オリエンタルタバコを異なるオリエンタルタバコ又は非オリエンタルタバコとブレンドせずに、湿ったオリエンタルタバコだけを加熱しても、ショ糖エステル含量において有意な減少をもたらさないことを示す。例1〜8は、オリエンタルタバコと、1種以上の、異なるオリエンタルタバコ又は非オリエンタルタバコとを含む湿ったタバコブレンドを加熱することから、ショ糖エステル含量に有意な減少が生じることを示す。他に記述がなければ、全ての部及び%は、重量部及び重量%である。
〔比較例1〕
オリエンタルタバコ、マヴラ(Mavra)を、水分35%に調整し、対流乾燥機中で200°Fで約60分間加熱した。処理後、メチルエステル当量として測定したショ糖エステルレベルは、234ppmであった。未処理オリエンタルタバコ(即ち対照)のメチルエステルレベルは、278ppmであった。
〔比較例2〕
熱処理時間を約45分にした以外は、比較例1と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは278ppmであった。
〔比較例3〕
熱処理時間を約30分にした以外は、比較例1と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは271ppmであった。
〔比較例4〕
熱処理時間を約15分にした以外は、比較例1と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは266ppmであった。
〔比較例5〕
熱処理温度を約250°Fにした以外は、比較例1と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは230ppmであった。
〔比較例6〕
熱処理時間を約45分にした以外は、比較例5と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは260ppmであった。
〔比較例7〕
熱処理時間を約30分にした以外は、比較例5と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは261ppmであった。
〔比較例8〕
熱処理時間を約15分にした以外は、比較例5と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは289ppmであった。
〔比較例9〕
オリエンタルタバコがイズミールであった以外は、比較例1と同様である。未処理オリエンタルタバコ(即ち対照)のメチルエステルレベルは、2930ppmであった。処理済みタバコのメチルエステルレベルは2537ppmであった。
〔比較例10〕
熱処理時間を約45分にした以外は、比較例9と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは2732ppmであった。
〔比較例11〕
熱処理時間を約30分にした以外は、比較例9と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは2888ppmであった。
〔比較例12〕
熱処理時間を約15分にした以外は、比較例9と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは2928ppmであった。
〔比較例13〕
熱処理温度を約250°Fにした以外は、比較例9と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは3073ppmであった。
〔比較例14〕
熱処理時間を約45分にした以外は、比較例13と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは2755ppmであった。
〔比較例15〕
熱処理時間を約30分にした以外は、比較例13と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは2973ppmであった。
〔比較例16〕
熱処理時間を約15分にした以外は、比較例13と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは3499ppmであった。
〔比較例17〕
水分レベルを16%に調整した以外は、比較例1と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは246ppmであった。
〔比較例18〕
熱処理温度を約250°Fにした以外は、比較例17と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは264ppmであった。
〔比較例19〕
水分レベルを16%に調整した以外は、比較例9と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは2603ppmであった。
〔比較例20〕
熱処理温度を約250°Fにした以外は、比較例19と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは3115ppmであった。
水分50%の黄色種タバコ約50%、水分16.5%のバーレー種タバコ約27%及び水分14.5%のオリエンタルタバコ約23%を含む、タバコブレンドを形成した。このブレンドを、水分約35%に調整し、対流乾燥機中で310°Fで5分間加熱した。処理後、メチルエステルレベルは、750ppmであった。未処理タバコブレンド(即ち対照)のメチルエステルレベルは、1350ppmであった。このように、非オリエンタルタバコと、相対的に高いショ糖エステル含量を有するオリエンタルタバコとのブレンドは、本発明により高い水分レベルで効果的な時間の間、熱処理を施されて、ショ糖エステル含量において有意な減少を受ける。
ブレンド全体が一度に水分35%に調整されること以外は、例1と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは750ppmであった。
熱処理温度が200°Fであり、処理時間が約20分である以外は、例1と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは500ppmであった。
処理時間が約60分である以外は、例3と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは475ppmであった。
水分16%のイズミールタバコ約50%と、水分50%のサムスン約50%とを含む、オリエンタルタバコブレンドを形成した。このブレンドを、24時間熟成させ、次いで、対流乾燥機中で200°Fで約60分間加熱した。処理後、メチルエステルレベルは、3100ppmであった。未処理タバコブレンド(即ち対照)のメチルエステルレベルは、4700ppmであった。
イズミールの水分レベルが50%であり、サムスンの水分レベルが16%である以外は、例5と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは3100ppmであった。
タバコブレンドが、水分50%のサムスン約50%と、水分16%の黄色種タバコ約50%とを含む以外は、例5と同様である。処理後、メチルエステルレベルは950ppmであった。未処理タバコブレンド(即ち対照)のメチルエステルレベルは、3200ppmであった。
サムスンの水分レベルが16%であり、黄色種タバコの水分レベルが50%である以外は、例7と同様である。処理済みタバコのメチルエステルレベルは1600ppmであった。
本発明の多数の変更及び他の実施態様は、明細書中に提示された教示の利益を有する本発明が関係する当業者には、思い浮かぶものであろう。それゆえ、本発明は開示された特定の実施態様に限定されず、かつ変更及び他の実施態様は、添付クレームの範囲の中に含まれる意図を有すると理解されるべきである。特定の用語が明細書中に使用されるが、これらは、一般的かつ記述的意味でのみ使用され、限定を目的とはしない。

Claims (26)

  1. オリエンタルタバコを組み込んだタバコ混合物によって生じる煙の特性を変性させる方法であって、
    第一のオリエンタルタバコ材料を第二の異なるオリエンタルタバコ材料又は非オリエンタルタバコ材料と接触させ、タバコ混合物を形成するステップと、
    前記タバコ混合物を、タバコ混合物中のショ糖エステル濃度を減じるのに十分な時間及び条件下で加熱するステップと
    を含んでなる方法。
  2. 前記タバコ混合物は、黄色種タバコ、バーレー種タバコ又はこれらの混合物を含む請求項1に記載の方法。
  3. 加熱前に、前記第一オリエンタルタバコが、少なくとも約1600ppmのショ糖エステル濃度を有する請求項1に記載の方法。
  4. 加熱前に、前記第一オリエンタルタバコが、少なくとも約2000ppmのショ糖エステル濃度を有する請求項1に記載の方法。
  5. 加熱前に、前記第一オリエンタルタバコが、少なくとも約3000ppmのショ糖エステル濃度を有する請求項1に記載の方法。
  6. 加熱後に、前記第一オリエンタルタバコが、約1500ppm未満のショ糖エステル濃度を有する請求項1に記載の方法。
  7. 加熱後に、前記第一オリエンタルタバコが、約1200ppm未満のショ糖エステル濃度を有する請求項1に記載の方法。
  8. 前記加熱が、前記第一オリエンタルタバコ中のショ糖エステルを少なくとも約20重量%減少させる請求項1に記載の方法。
  9. 前記加熱が、前記第一オリエンタルタバコ中のショ糖エステルを少なくとも約30重量%減少させる、請求項1に記載の方法。
  10. 前記加熱が、前記タバコ混合物に熱を加えて、温度約200°F〜約310°Fまで上昇させることを含む請求項1に記載の方法。
  11. 前記加熱が、前記タバコ混合物に熱を加えて、温度約200°F〜約250°Fまで上昇させることを含む請求項1に記載の方法。
  12. 前記加熱が、大気中かつ大気圧下で行う請求項1に記載の方法。
  13. 前記加熱が、少なくとも約10分間にわたって前記タバコ混合物に熱を加えることを含む請求項1に記載の方法。
  14. 前記加熱が、約10分から約1時間の間にわたって前記タバコ混合物に熱を加えることを含む請求項1に記載の方法。
  15. 前記加熱は、前記タバコ混合物の含水率が約10重量%〜約20重量%にまで減ずるまで、前記タバコ混合物に熱を加えることを含む請求項1に記載の方法。
  16. 前記タバコ混合物が、混合物中のタバコの全重量に基づいてオリエンタルタバコを少なくとも約10%含む請求項1に記載の方法。
  17. 前記タバコ混合物が、混合物中のタバコの全重量に基づいてオリエンタルタバコを約10%〜約30%含む請求項1に記載の方法。
  18. 加熱前に、前記タバコ混合物が、少なくとも約15重量%の含水率を有する請求項1に記載の方法。
  19. 加熱前に、前記タバコ混合物が、少なくとも約20重量%の含水率を有する請求項1に記載の方法。
  20. 加熱前に、前記タバコ混合物が、約15重量%〜約50重量%の含水率を有する請求項1に記載の方法。
  21. 前記タバコ混合物の各タバコ成分が、相互に接触する前に、約15重量%〜約50重量%の含水率を有する請求項1に記載の方法。
  22. オリエンタルタバコを組み込んだタバコ混合物によって生じる煙の特性を変性させる方法であって、
    (i)オリエンタルタバコ材料少なくとも1種と、(ii)黄色種タバコ、バーレー種タバコ又はこれらの組合せとを接触させることにより、含水率が少なくとも約20重量%のタバコ混合物を形成するステップと、
    少なくとも約200°Fの温度で、前記オリエンタルタバコ中のショ糖エステル濃度が約1500ppm未満にまで減じるのに十分な時間にわたり前記タバコ混合物を加熱するステップと
    を含んでなる方法。
  23. 前記加熱が、前記タバコ混合物を少なくとも約10分間にわたり加熱することを含む請求項22に記載の方法。
  24. 加熱前に、前記オリエンタルタバコが、少なくとも約3000ppmのショ糖エステル濃度を有する請求項22に記載の方法。
  25. 加熱前に、前記オリエンタルタバコが、少なくとも約4000ppmのショ糖エステル濃度を有する請求項22に記載の方法。
  26. オリエンタルタバコを組み込んだタバコ混合物によって生じる煙の特性を変性させる方法であって、
    少なくとも約2000ppmのショ糖エステル濃度を有するオリエンタルタバコ材料と、黄色種タバコ、バーレー種タバコ又はこれらの組合せとを接触させて、少なくとも約20重量%の含水率を有するタバコ混合物を形成するステップと、なお、このタバコ混合物はオリエンタルタバコを少なくとも約10重量%含み、
    前記オリエンタルタバコ中のショ糖エステル濃度が少なくとも約20重量%にまで減少するように、約200°F〜約310°Fの温度で、少なくとも約10分間にわたり前記タバコ混合物を加熱するステップと
    を含んでなる方法。
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