JP4024249B2 - 改善された喫煙品 - Google Patents
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Description
カプセル化技術については、下記非特許文献を参照されたい。
Simon Bentia著「Micro Encapsulation Methods and Industrial Applications」
これは天然の多糖類、例えばアルギン酸ナトリウムをバインダー材として使用し、水に不溶のアルギン酸カルシウムを製するためにこのナトリウム陽イオンを2価のカルシウム陽イオンと置換して、マトリックス粒子を製することによってマトリックスカプセルまたはフィラメントを製するための技術である。風味材料がアルギン酸ナトリウムと混合され、カルシウム/ナトリウムイオン交換が起きると、系全体が架橋され、新しく形成されたアルギン酸カルシウムの分子構造内に風味材料を捕獲する。この不溶性のアルギン酸塩の形態は、バスに押出しされる場合はフィラメント(スレッド)状になり、ブレース(Brace)カプセル化工程などにおいて振動ノズルヘッドを用いて押出しされる場合はカプセル(ビーズ)状になる。
これは極小分子(micromolecule)内のキャビティー内に風味分子を閉じ込める技術であり、ここでは風味成分が弱い力、即ちヴァンデルワールスまたは水素結合によって保持される。異なる大きさの分子キャビティーを有する2つの異なる分子、即ちゼオライトおよびβ−シクロデキストリンを評価した。ゼオライト分子については、より従来の型に近いものと、より疎水性の強いものを評価した。
2種類の化学物質、即ち、ゼラチン系(タイプA)と非ゼラチン系(タイプB)でこの方法を分類することができる。
ゼラチン系では、2つの天然ポリマーであるゼラチンとアラビアゴムの相分離が行われ、この相分離は、ゼラチンの還元(reduction)の電荷(charge)を変えることによって行われる。これら2つのポリマー材料は、互いに反対の電荷に帯電すると(ゼラチンが陽イオン、アラビアゴムが陰イオン)、これらは反応して芯粒子の周りに液相、即ちロゼンジ(lozenge)カプセルを形成する。これは非常に限定された温度、希釈およびpH条件下で生じる。この液/液相分離は、固形カプセル壁を形成するためにアラビアゴムからの−COOHとゼラチンポリマーの−NH2官能基を架橋するためにジアルデヒドを用いることによって可逆的に行うことができる。この工程は、少なくとも10℃で12時間かけて行われる。架橋が生じない場合、芯粒子の周りの液体の殻は、pHと温度を上げることによって容易に取り除くことができる。この方法の最終段階でカプセル壁の脱水が行われる。
この非ゼラチン工程では、ロゼンジの混合物とマトリックスであるカプセルを製するために合成ポリマーとモノマーを使用する。
優先析出技術は、分離および処理可能なカプセルを製するために塩または非溶媒によってゲル化または析出可能なポリマー材料を利用する。
界面重合技術は、油/水界面でポリマーを製するためにモノマー材料を利用する。ここで製せられるポリマーは、様々なものが製せられ、ポリアミド、ポリウレタン、ポリイソシアネートおよびポリエステルなどを製することができる。この油溶性モノマーに分散/溶解した芯材料は、水に乳化させ、必要に応じて界面活性剤で安定化することができる。カプセルの粒径は、乳化工程によって製せられる不連続相の小滴の大きさによって決めることができる。第2のモノマーを連続相の反応混合物に加え、重合反応が油/水界面で2つのモノマー間で生じる。
風味材料を脂肪酸またはパラフィンワックスなどの溶融バインダーを水中で殻材料の溶融点以上の温度で乳化することによって混合する。その水を冷却し、風味材料とバインダーを共に固化させる。これによりブレンドまたはマトリックスが固体状態で捕捉された風味材料で形成される。
スプレードライは、1930年代に開発されたカプセル化分野における最も古い技術である。この技術は、低粘度の水溶性ポリマーとノズルを介して150℃以上に加熱された乾燥チャンバー内にアトマイズされる芯材料とで形成されるエマルジョンである。水は、殆どすぐに蒸発し、乾燥したマトリックス粒子が系を介して運ばれ、収集のためにサイクロンを介して分けられる。全処理系内の滞留時間は、2秒未満となる。
インシツ重合技術は、界面重合と析出反応の組み合わせたものとして分類することができる。モノマーとポリマーとの混合物が基材を囲む殻材料を形成するために使用され、場合によっては多芯カプセルが得られる。得られたポリマー材料は、多価塩またはジアルデヒドなどの架橋剤のいずれかを用いて架橋することができる。この工程で使用されるポリマー材料は、容易に架橋し得る長鎖アルコールであり、モノマーは、2官能アルコールとアミンである。この予め形成されたポリマー材料は、最終的なカプセル壁の可塑剤として作用する。
凝集は、液状材料を機械処理によって固体マトリックスに変換する簡単な方法である。この方法では風味材料がこれを吸収するまたは液体コーティングを表面に残す固体基材と混合されるので、粒または微粒子の表面に露出した芯材料を有するカプセルが得られる。基材をコートし、また粒子同士をくっつけて最終的な粒径を大きくするバインダーでさらにこの材料をコートすることができる。基材の表面をコートし、従って製造後の貯蔵環境から風味材料を保護するバインダーを用いて粒径を大きくするために機械的作用を受ける基材内にまたは上に液状の風味材料を吸着させる。
アロマを発する位置によって副流煙への風味の送出量に影響を与えるかを評価するためにいくつかのデザインの紙巻きタバコを用いて実験を行った。影響があるか否かを明らかにするためにモデル化合物としてガンマウンデカラクトンを使用した。分析は、紙巻きタバコの調製から2時間以内に行った。
A 風味材料をシガレットペーパーの外面に直接噴射した (8.5)
B タバコに風味材料を噴射した (8.5)
C 界面錯体形成によって製した風味材料スレッドをタバコロッドに
挿入した (9.6)
D 界面錯体形成によって製した風味材料スレッドを二重巻き紙の巻
き紙の間に入れた (9)
E1/E2 同軸紙巻きタバコであってその内方および外方に同じタバコブレ
ンドを含み、外方または内方タバコブレンドに風味材料を有する
(5.7/5.7)
F1/F2 同軸紙巻きタバコであってその内方および外方に異なるタバコブ
レンドを含み、外方または内方タバコブレンドに風味材料を有す
る (14/14)
G ポリマーフィルム状の安定化された風味材料を従来の紙巻きタバ
コの巻き紙の外面に塗布した (11)
H 従来の紙巻きタバコの巻き紙の外面に塗布された燃焼添加剤と接
触するように風味材料を設けた (7.7)
各説明の後の括弧内の数字は、パフ数を表す。
使用したカプセル化技術(表11参照)で最も良好な結果を供するカプセルの代表例を二重に巻かれた紙巻タバコに使用してさらに評価し、これらが風味を優先的に副流煙に送出することにおいてどの程度適しているかを測定した。この評価は、Filtronaスモーキングエンジン(毎分2秒間の35cm3パフの標準機械喫煙条件下で喫煙)で標準BAT法を用いて紙巻きタバコの主流煙および副流煙の粒状相分析によって決定した。1988年10月発行のアナリスト(Analyst)、Vol. 113の1509頁で説明されている魚尾状装置を副流煙の分析に使用した。主流煙と副流煙の風味送出量比は、各風味材料およびカプセルの種類について各風味材料の指標(marker)化合物(ガンマウンデカラクトン、L−カルボンおよびメンソール)の標準溶液のガスクロマトグラフィーのキャリブレーション曲線を用いて、ペパーミント中のメンソールの割合およびスペアミントオイル中のL−カルボンの割合から得られるファクター(F)を得るために元のオイルに含まれる各指標化合物の量および割合を計算して決定した。ファクター(F)は、所定重量の粒子から得られた風味材料の抽出物中のメンソールまたはL−カルボンの量からカプセル化されたペパーミントまたはスペアミントの割合を算出するために用いられる。
ステートエクスプレス555(State Express 555、商品名)を多孔性プラグラップ紙(6,000C.U.)の外方巻き紙と50C.U.の内方巻き紙とで二重に巻いた。評価されるカプセルをこれら2枚の巻き紙の間に配した。カプセルは、風味材料の量で4,000ppm加えた。この風味材料の量は、ガスクロマトグラフィー質量分析計で容易に測定することができる。
プロピレングリコール溶媒に溶けたガンマウンデカラクトンを量を変えてタバコに注入した紙巻きタバコを一対比較(paired comparison)によって評価した。結果の統計的分析を図8に示す。
対照のメンソール紙巻きタバコと異なる量のスペアミントオイルが添加されたメンソールタバコの統計的差異を分析し、その結果を計算した。
添加するペパーミントオイルの量が異なる対照メンソール紙巻きタバコの統計的差異を分析し、結果を計算した。
Claims (30)
- 副流煙に風味を有する喫煙品であって、この喫煙品は、2層の巻き紙材を含む巻き紙で巻かれたタバコ材ロッドと、前記2層の巻き紙の内層と外層との間に保持されたカプセル化された風味材料とを含み、前記外層が少なくとも200C.U.の総通気度を有し、その総通気度が前記内方巻き紙材の通気度より大きい巻き紙であることを特徴とする喫煙品。
- 前記外方巻き紙が少なくとも300C.U.の通気度を有することを特徴とする請求項1記載の喫煙品。
- 前記外方巻き紙が少なくとも500C.U.の通気度を有することを特徴とする請求項2記載の喫煙品。
- 前記外方巻き紙が少なくとも1,000C.U.の通気度を有することを特徴とする請求項3記載の喫煙品。
- 前記外方巻き紙が少なくとも6,000C.U.の通気度を有することを特徴とする請求項4記載の喫煙品。
- 前記外方巻き紙が少なくとも10,000C.U.の通気度を有することを特徴とする請求項5記載の喫煙品。
- 前記内方巻き紙が25乃至150C.U.の総通気度を有することを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記内方巻き紙が30乃至100C.U.の総通気度を有することを特徴とする請求項7記載の喫煙品。
- 前記内方巻き紙が50C.U.の総通気度を有することを特徴とする請求項8記載の喫煙品。
- 前記カプセル化された風味材料がカプセルまたはスレッド形状であることを特徴とする請求項1乃至9いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記カプセル化された風味材料が界面錯体形成、分子包括、複合コアセルベーション、優先沈殿、界面重合、メルト/ワックスコーティング、スプレードライ、インシツ重合および凝集から選択されるカプセル化技術の1つ以上を用いて製せられることを特徴とする請求項1乃至10いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記界面錯体形成がカルシウムアセテート、Al3+、V4+、Zn2+、Cu2+、カルシウムクロライドから選択される陽イオンを使用することを特徴とする請求項11記載の喫煙品。
- 前記カプセル化された風味材料が揮発性または半揮発性風味材料を含むことを特徴とする請求項1乃至12いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記カプセル化された風味材料がガンマウンデカラクトン、ペパーミントオイル、スペアミントオイル、メンソール、バニリン、ペパーミント、スペアミント、イソピノカムフェオール、イソメントン、ミントクーラー、ネオメンソールおよびディル種油から選択される1つ以上を含むことを特徴とする請求項13記載の喫煙品。
- 前記カプセル化風味材料がガンマウンデカラクトンからなり、界面錯体形成、優先沈殿、凝集およびスプレードライから選択されるいずれか1つの方法を用いてカプセル化されることを特徴とする請求項14記載の喫煙品。
- 前記ガンマウンデカラクトンが少なくとも6:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項15記載の喫煙品。
- 前記ガンマウンデカラクトンが少なくとも10:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項16記載の喫煙品。
- 前記ガンマウンデカラクトンが少なくとも15:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項17記載の喫煙品。
- 前記ガンマウンデカラクトンが少なくとも20:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項18記載の喫煙品。
- 前記カプセル化された風味材料がペパーミントオイルを含み、界面錯体形成、凝集およびスプレードライから選択されるいずれか1つの方法を用いてカプセル化されることを特徴とする請求項14記載の喫煙品。
- 前記ペパーミントオイルが少なくとも2:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項20記載の喫煙品。
- 前記ペパーミントオイルが少なくとも4:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項21記載の喫煙品。
- 前記ペパーミントオイルが少なくとも200:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項22記載の喫煙品。
- 前記カプセル化された風味材料がスペアミントオイルを含み、界面錯体形成、分子包括および複合コアセルベーションから選択されるいずれか1つの方法を用いてカプセル化されることを特徴とする請求項14記載の喫煙品。
- 前記スペアミントオイルが少なくとも4.5:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項24記載の喫煙品。
- 前記スペアミントオイルが少なくとも6:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項25記載の喫煙品。
- 前記スペアミントオイルが少なくとも9:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項26記載の喫煙品。
- 前記スペアミントオイルが少なくとも100:1の副流煙と主流煙の風味送出量比を有することを特徴とする請求項27記載の喫煙品。
- 換気手段が設けられていることを特徴とする請求項1乃至28いずれか1項記載の喫煙品。
- 室内の喫煙品の残留臭を改善する方法であって、請求項1乃至29いずれか1項記載の喫煙品を製造することを含むことを特徴とする方法。
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