JP2016516441A - 揮発性材料及びカプセル - Google Patents
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Abstract
揮発性材料を加熱することで蒸気を発生させる蒸気発生器具に用いられる植物繊維を含む揮発性材料を製造する方法を開示する。この方法は、前記植物繊維の粒径を１．５ｍｍ未満に減じる工程と、少なくとも２つの範囲の粒径の植物繊維を混合する工程とを含む。本発明はまた、上記記載の方法で得られる、蒸気発生器具に用いられる揮発性材料にも関する。
Description
本発明は、蒸気発生器具に用いられる、揮発性材料及び揮発性材料収容カプセルに関する。
タバコのような揮発性材料を燃焼させることなく加熱し、吸入蒸気を発生させる器具が普及しつつある。これらの器具は通常、ガス又は電気を用いる熱源と、揮発性材料のプラグ、又は蒸気発生物を収容する使い捨てカプセルを受容するチャンバとを備えている。使用時には、このプラグ又はカプセルを器具に挿入し、熱源で加熱して吸入蒸気を発生させる。この種の器具の一例が、ＰＣＴ国際公開第２００９／０７９６４１号に記載されている。
この種の器具が普及しつつあるのは、タバコのような植物材料を燃焼させることなく、揮発性材料を喫煙する行為に極めて近い体験をユーザにもたらすことができるからである。
しかしながら、この種の器具は、蒸気の発生レベルが一定でなく、個々のカプセルの使用可能時間がばらついていることが多く、このことがユーザに提供される風味の不安定さに繋がっているため、必ずしも消費者に好評ではない。上記の材料は加熱されるものであって、燃焼されるものではないので、その香りを維持する揮発性材料の調製方法を実現することは重要である。
さらに、味のレベルの高低のいずれか、及び／又は味の持続時間の長短を自在に調節できる揮発性材料に対する要望もある。
本発明は、これらの課題の少なくとも一部を解決し得る揮発性材料、及びこの材料を含むカプセルを提供することを目的とする。
第１の側面によれば、本発明は、揮発性材料を加熱することで蒸気を発生させる蒸気発生器具に用いられる植物繊維を含む揮発性材料を製造する方法であって、前記植物繊維の粒径を１．５ｍｍ未満に減ずる工程と、少なくとも２つの範囲の粒径の植物繊維を混合する工程とを含む方法を提供する。
第２の側面によれば、本発明は、揮発性材料を加熱することで蒸気を発生させる蒸気発生器具に用いられる植物繊維を含む揮発性材料を製造する方法であって、前記植物繊維の粒径を該繊維の裁断により減じる工程を含み、該植物繊維は破砕されないことを特徴とする方法を提供する。
第３の側面によれば、本発明は、本発明の第１又は第２の側面にかかる方法で取得され得る、蒸気発生器具に用いられる揮発性材料を提供する。
第４の側面によれば、本発明は、本発明の第３の側面にかかる揮発性材料を収容するカプセルを提供する。
本発明の第１の側面は、蒸気発生器具に用いて好適な揮発性材料に関し、この材料は、異粒径ブレンドを含み、これにより高刺激性／速達性の粒子を低刺激性／遅達性の粒子と混合させることが可能となる。この異粒径ブレンドにより、前述の蒸気発生器具を用いて吸入された場合にユーザに知覚される風味(flavour)の豊かさと滑らかさが改善されると共に、所望の味(taste)レベルの持続時間が改善する。
本発明における「味」なる用語は通常の意味で用いられ、上記の揮発性材料の加熱により発生し吸入された蒸気が、ユーザの口内の味蕾（受容体）と化学的に反応して生ずる化学的感覚を指すものとする。味覚は、５つの基本的な味、即ち甘味、酸味、塩味、苦味、及び旨味に分類される。味と、臭い（嗅覚）及び三叉神経刺激とが相俟って、知覚される風味(flavour)が決まる。「風味」なる用語は、ユーザに知覚される吸入蒸気の感覚的印象を指し、主に、味と臭いとの化学的感覚により決定される。
要求される異粒径ブレンドを含む揮発性材料は、本発明の第１の側面にかかる方法により得られ、その方法は植物繊維の粒径を１．５ｍｍ未満に減ずる工程を含む。上記植物繊維の粒径は、０．８５ｍｍ未満に減ずることが好ましい。
ここで用いる「揮発性」なる用語は当該技術分野における通常の意味で用いられ、加熱により固体状態又は液体状態から気体状態へと変換され得る材料を指すものとする。
ここで用いる「粒径」なる用語は、粒子を篩別する際に該粒子が通過できる最小のメッシュ孔径を決定する粒子の最大径を指すものとする。
上記揮発性材料は植物繊維を含み、好ましくはタバコを含む。タバコの好ましい形態としては、葉タバコ、ＳＴＥＭ、エキスパンドタバコブレンド(expanded tobacco blend)及び再形成タバコブレンド(reconstituted tobacco blend)が挙げられる。この揮発性材料は着香料のような添加物を含んでもよい。
本発明の揮発性材料は、タバコ加熱器具のような蒸気発生器具に用いるのに適している。かかる器具の一例をＰＣＴ国際公開第２００９／０７９６４１号に見ることができる。
上記植物繊維の粒径は、該繊維を粉砕、破砕又は裁断することによって、要求される範囲内に減ぜられる。上記繊維は裁断されることが好ましく、その裁断は切削ミルを用いて行われることが好ましい。
上記方法は、裁断済みの植物繊維を篩別して粒径の異なる各繊維に分級する工程を更に含むことが好ましい。好ましいメッシュ孔径として０．８５、０．６０、０．４０及び０．２５ｍｍが挙げられるが、変更して構わない。裁断済みの繊維を篩別によりその粒径にしたがって分級した後、本発明の方法では少なくとも２つの範囲、好ましくは３つ以上の範囲の裁断済み植物繊維を混合する工程を含むことが好ましい。例えば、０．８５〜０．６０ｍｍの範囲の粒径を有する繊維を、０．４０〜０．２５ｍｍの範囲の粒径を有する繊維と混合する。
本発明の方法で得られる製品は、０．８５〜０．２５ｍｍの範囲の粒径を有する一つの範囲の裁断済み植物繊維を含んでもよい。粒径分布の例を表１に示す。
通常のタバコ喫煙者のパネルにより揮発性タバコ材の味の豊かさと滑らかさが向上したと判定された異粒径ブレンドの例を表２に示す。
好ましい味レベルの提供期間が向上した異粒径ブレンドの例を表３に示す。
任意に、裁断済みの上記植物繊維には、少なくとも１種類の保湿剤が添加される。保湿剤は、水分子に対してこれと水素結合をするのに親和性を有する吸湿性物質であり、本品の使用時に可視化された吐出エアロゾル（即ち、蒸気）を発生させるために用いられる。本発明の最終的な揮発性製品に用いて好適な保湿剤としては、プロピレングリコール（別名１、２−プロパンジオール又はプロパン−１、２−ジオール、化学式はＣ３Ｈ８Ｏ２又はＨＯ−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ３）、及びグリセロール（別名グリセリン、化学式はＣ３Ｈ８Ｏ３）が挙げられる。好ましい実施形態において、上記保湿剤はプロピレングリコールである。上記最終的な揮発性製品は少なくとも２０ｗｔ％の保湿剤を含むことが好ましく、該保湿剤の含有量は２０〜６０ｗｔ％であることが好ましく、約５０ｗｔ％であることが最も好ましい。
本発明の方法は、上記植物繊維を乾燥させて所定の含水量とする工程を含んでもよい。当該乾燥工程は、植物繊維の粒径を減じる工程の前に実施することが、粒径の縮小（即ち、裁断）を容易化する上で好ましい。しかしながら、当該乾燥工程を上記粒径縮小工程の後、又は篩別工程の後に実施することもできる。当該乾燥工程は、当該物質を主に熱伝導によりバッチ式で乾燥させる加熱炉を用いて行うことが好ましい。或いは、回転乾燥機、気流乾燥機、高周波乾燥機を用いて連続式に行うこともできる。
ここで、「含水量」なる用語は、タバコ等の植物材料繊維を含む任意の材料（例えば、揮発性材料）中に存在する水分（即ち、水）の量を指す。乾燥させた植物繊維の含水量は約５ｗｔ％以下であることが好ましく、約１〜５ｗｔ％であることが好ましく、約３〜５ｗｔ％であることがより好ましく、約４ｗｔ％であることが最も好ましい。
当業者は、或る材料の含水量を決定するのに適した方法に精通しているであろうし、材料が変われば異なる方法を適用するであろう。誤解の無いように、タバコのような乾燥植物繊維を含む材料の含水量を決定する方法が次のように説明される。
熱源、好ましくはハロゲンランプの温度を１０５oＣに設定し、約２ｇの乾燥タバコのサンプルを計量のためのチャンバに置き、当該ランプで加熱する。水分の離脱に伴うこのサンプルの重量を、一定値となるまで測定する。当該含水量は、サンプルの初期重量（ＷＩ）からサンプルの乾燥重量（ＷＤ）を減算し、乾燥重量で除し、１００を乗ずることで求められる。
好ましい実施態様において、本発明の上記第１の側面にかかる方法は、下記の各工程を含む。
（ｉ）植物繊維を乾燥して所定の含水量とする工程；
（ｉｉ）当該植物繊維を裁断する工程；
（ｉｉｉ）上記裁断工程の後、裁断済みの植物繊維を篩別して粒径の異なる繊維に分級する工程；
（ｉｖ）当該植物繊維に少なくとも１種類の保湿剤を添加する工程；及び
（ｖ）乾燥、篩別、裁断を経た植物繊維を当該保湿剤と混合する工程。
（ｉ）植物繊維を乾燥して所定の含水量とする工程；
（ｉｉ）当該植物繊維を裁断する工程；
（ｉｉｉ）上記裁断工程の後、裁断済みの植物繊維を篩別して粒径の異なる繊維に分級する工程；
（ｉｖ）当該植物繊維に少なくとも１種類の保湿剤を添加する工程；及び
（ｖ）乾燥、篩別、裁断を経た植物繊維を当該保湿剤と混合する工程。
本発明はまた、上述の方法で得られる揮発性材料にも関連する。得られる材料は、タバコ加熱器具のような蒸気発生器具に用いるのに適している。
本発明の他の側面によれば、揮発性材料を加熱することで蒸気を発生させる蒸気発生器具に用いられる植物繊維を含む揮発性材料を製造する方法であって、前記植物繊維の粒径を該繊維の裁断により減じる工程を含む方法が提供される。この方法は更に、上記植物繊維が破砕も粉砕もされないことを特徴とする。
上記植物繊維は、シザーを用いて粒径を減ずるホソカワアルピネ社製粉砕機Rotoplex Ro 28/40を用いて裁断されることが好ましい。
上記植物繊維を破砕でも粉砕でもなく、裁断することの利点は、香りが材料中に保持され、使用前に逃げないことである。これにより、ユーザへ提供される味と風味が向上することになる。上記植物繊維は粒径１．５ｍｍ未満に裁断されることが好ましく、０．８５〜０．２５ｍｍに粒径が減ぜられることが好ましい。
本発明の本側面にかかる方法は、任意に、本発明の第１の側面にかかる方法に関連して上述した各工程の一つ、又は二つ以上を含んでよい。
本発明はまた、本方法により得られる揮発性材料にも関する。得られる当該材料は、タバコ加熱器具のような蒸気発生器具に用いるのに適している。
本発明のいずれかの方法で得られる当該揮発性材料は、気密パッケージに収容されることが好ましく、これにより本製品の含水量と風味とを時間を経ても保つことができる絶対バリアを提供する。「気密パッケージ」 なる用語は、密閉手段を備えた気体不透過性の容器を指し、本発明においては好ましくはカプセルである。理想的には、揮発性材料を含む上記製品は、該材料に大気中の水分が吸収されないよう、できるだけ速やかに加工・梱包される必要がある。
図１に、ＰＣＴ国際公開第２００９／０７９６４１号に概説されているタイプのタバコ加熱器具１を示す。この器具は、マウスピース１０、本体１１、ヒーター１２、加熱室１３及び燃料源１４を備える。また、この器具は、通常、その器具の温度、特に、使用時に当該器具内に置かれるコンテナ２０を制御する加熱室内の温度を調節する制御部品群を備える。ここに例示した器具では熱源として可燃燃料を用いているが、上記器具は別のタイプの熱源や電源、例えば電熱器やバッテリーを備えていてもよい。
使用時には、カプセル２０を上記加熱室１３に挿入し、ユーザによる制御下で、上記ヒーター１２に燃料タンク１４から燃料を供給して該加熱室１３を加熱する。このカプセル２０は、本発明の方法で得られる揮発性材料のプラグを含む。カプセルの中身が上記ヒーター１２で加熱されると、当該コンテナの中身に基づいてエアロゾルが発生し、このエアロゾルがマウスピース１０を通じてユーザに吸入される。
図２は、本発明の方法で得られる揮発性材料のプラグ２５を示す。本例では、上記プラグはカプセル２０内に設けられている。このプラグ２５は、上記器具１の加熱室１３への挿入前にユーザによって開封される包装材に包まれた構成とすることができ、又は、ユーザが直接手で触れないよう、該プラグ２５をディスペンサに収納した構成とし、これを用いて該プラグ２５を器具１内へ挿入するようにしてもよい。
以下、本発明を更に実施例に基づいて説明するが、この実施例は本発明を限定するものではない。
本発明者等は、粒径の異なるタバコ繊維を含む揮発性材料を調製することの効果を検討した。喫煙中の各成分（プロピレングリコール（ＰＧ）及び総粒子状物質（ＴＰＭ））の放出量の安定性を、異粒径の植物繊維を含む様々な製品について比較した。
試験サンプルは表４にしたがって調製した。
ネガティブコントロールサンプル（サンプルＪ）は表５にしたがって調製した。
ＰＧの収率は、フレームイオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィ（ＧＣ−ＦＩＤ）により分析した。ここで採用した分析法は、ガスクロマトグラフィー法によるシガレット煙濃縮物中のニコチンのガスクロマトグラフ判定に関する標準プロトコルを定めたＩＳＯ１０３１５に準じている。ＩＳＯ１０３１５の詳細は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｓｏ．ｏｒｇ／ｉｓｏ／ｈｏｍｅ．ｈｔｍｌに記載されている。この試験プロトコルは、揮発性材料を含む喫煙具から使用時に吐出される蒸気中のＰＧ収率を代表する。具体的には、表６に示すように、第５、１０、１５及び２０パフ目の吐出蒸気中のＰＧ収率を測定した。
定量分析は表７に示した各パラメータにもとづき、ｎ−オクタデカン抽出により行った。
図３〜５のデータは、第５、１０、１５及び２０パフ目において測定された各サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦの吐出蒸気中のＰＧ収率（ｍｇ／ポッド）を示している。これらのグラフより、ＰＧ収率はタバコ製品の喫煙が進むにつれて単調に増加していることがわかる。一方、図６はネガティブコントロール製品（サンプルＪ）の同様のデータを示す。このグラフより、第１５パフ〜第２０パフ間の平坦な直線で示されるように、第１５パフ以降は吐出煙中のＰＧ収率の単調増加が停止している様子が明らかである。
このデータは、通常タバコ喫煙者らのパネルによる主観的体験を支持しており、本発明の方法で調製された揮発性材料は使用時に各成分の放出が一貫していることを明らかに示している。このことが望ましい味と風味の提供期間の改善に繋がっている。ＰＧは、蒸気中で他の成分のキャリアとして働く主成分の一つなので、上記の主観的体験データを支持するのに選択される客観的指標の一つである。
図６に示されるように、当該植物繊維の粒径が本発明の範囲外にある場合、放出成分の収率（ひいては、所望の味と風味の提供）は概ね第１５パフ以降で下降し始める。タバコ製品の喫煙時にはおおよそ４０パフが取られると仮定すると（２０分間において１分当たり２パフの喫煙速度に基づく）、ユーザが知覚する上記ネガティブコントロール製品の品質は、喫煙を通じて半分より手前で低下し始めることになる。
図３〜５は、当該植物繊維の粒径が本発明の範囲内にある場合、放出成分の収率（ひいては、所望の味と風味の提供）が長く維持され、ユーザエクスペリエンスが向上することを示している。
図７〜９には、図３〜５に対応して総粒子状物質（ＴＰＭ）のデータが示される。これらのグラフもまた、当該植物繊維の粒径が本発明の範囲内にある場合に、タバコ製品の喫煙が進むにつれＴＰＭ収率（ｍｇ／ポッド）が単調増加することを示している。一方、図１０は、ネガティブコントロール製品（サンプルＪ）の同様のＴＰＭデータを示している。このグラフより、第１５パフ〜第２０パフの間の平坦な直線で示されるように、吐出煙中のＴＰＭ収率の単調増加が第１５パフ以降は停止することが明らかである。
このＴＰＭデータも、通常タバコ喫煙者らのパネルによる主観的体験を支持しており、本発明の方法で調製された揮発性材料は各成分の放出が一貫していることを明らかに示しており、このことがタバコ製品の所望の味と風味の提供期間の改善に繋がっている。
Claims (14)
- 揮発性材料を加熱することで蒸気を発生させる蒸気発生器具に用いられる植物繊維を含む揮発性材料を製造する方法であって、前記植物繊維の粒径を１．５ｍｍ未満に減ずる工程と、少なくとも２つの範囲の粒径の植物繊維を混合する工程と、を含む方法。
- 前記植物繊維の粒径を減ずる工程は、前記植物繊維を裁断する工程を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記裁断工程の後、裁断済みの植物繊維を篩別して粒径の異なる繊維に分級する工程を更に含む、請求項２に記載の方法。
- 前記植物繊維を乾燥させて含水量を約５ｗｔ％以下とする工程を更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
- （ｉ）前記植物繊維を乾燥して含水量を約５ｗｔ％以下とする工程;
（ｉｉ）前記植物繊維を裁断する工程；
（ｉｉｉ）前記裁断工程の後、裁断済みの植物繊維を篩別して粒径の異なる繊維に分級する工程；
（ｉｖ）前記植物繊維に少なくとも１種類の保湿剤を添加する工程；及び
（ｖ）乾燥、篩別、裁断を経た植物繊維を前記保湿剤と混合する工程
を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。 - 前記揮発性材料がタバコを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
- 揮発性材料を加熱することで蒸気を発生させる蒸気発生器具に用いられる植物繊維を含む揮発性材料を製造する方法であって、前記植物繊維の粒径を前記植物繊維の裁断により減じる工程を含み、前記植物繊維は破砕も粉砕もされないことを特徴とする方法。
- 前記植物繊維を粒径１．５ｍｍ未満に裁断する、請求項７に記載の方法。
- 少なくとも２つの範囲の粒径を有する裁断済み植物繊維を混合する工程を更に含む、請求項８に記載の方法。
- 少なくとも１種類の保湿剤を前記植物繊維に添加する工程を更に含む、請求項７から９の何れか一項に記載の方法。
- 前記植物繊維を含水量約５ｗｔ％以下まで乾燥させる初期工程を含む、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項１から６のいずれか一項に記載の方法、又は請求項７から１１のいずれか一項に記載の方法で得られる、蒸気発生器具に用いられる揮発性材料。
- 粒径０．８５から０．２５ｍｍの植物繊維と、保湿剤とを含む揮発性材料であって、好ましくは前記植物繊維が０．８５から０．６０ｍｍ、０．６０〜０．４０ｍｍ及び０．４０〜０．２５ｍｍの２つ以上の範囲内の粒径を有する粒子を含む揮発性材料。
- 請求項１２又は１３に記載の揮発性材料を収容するカプセル。
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