JP5514951B2 - 喫煙物品用香料含有シートの製造方法、該方法により製造される喫煙物品用香料含有シート、およびそれを含む喫煙物品 - Google Patents
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Description
本発明の一態様において、喫煙物品用メンソール含有シート(以下メンソール含有シートという)は、
多糖類およびメンソールを含み、70〜95重量%の水分含量を有し、ゾル状態にある60〜90℃の原料スラリーを基材上に伸展させる工程、
伸展させた原料スラリーを0〜40℃の試料温度に冷却してゲル化させる工程、および
ゲル化した原料を加熱して、70〜100℃の試料温度で乾燥させることを含む加熱乾燥工程
を含む方法により製造される。
本発明において原料スラリーは、(i)多糖類と水とを混合、加熱して多糖類の水溶液を調製する工程と、(ii)かかる水溶液にメンソールと乳化剤とを加えて混練・乳化させる工程とを含む方法により調製することができる。
上述のとおり調製された60〜90℃の原料スラリーを、基材上に伸展させる。
本発明のメンソール含有シートの調製において、伸展させた原料スラリーは、乾燥させる前に、スラリーが十分にゲル化し(40℃以下)、かつ一般にエマルジョンが氷結して破壊されない温度(0℃以上)、すなわち0〜40℃、好ましくは0〜30℃、より好ましくは15〜25℃になるように一旦冷却する。ここで冷却前の原料スラリーは、60〜90℃、好ましくは75〜85℃の温度を有し、ゾルの状態にある。かかる予備冷却は、伸展させた原料スラリーに、単なる送風もしくはスポットクーラー(例えばスイデン SS-25DD-1)により発生させた冷風(例えば10℃)を2〜3分間あてることにより行うことができる。あるいは、予備冷却は、伸展させた原料スラリーを、冷温水発生器(チラー、例えば(株)アピステ PCU-1600R)で発生させた冷媒(例えば10℃)を通した管に1〜2分間接触させることにより行ってもよい。あるいは、予備冷却は、伸展させた原料スラリーを室温に放置することにより行ってもよい。
伸展され冷却された原料スラリーの加熱乾燥は、熱風乾燥、赤外線加熱乾燥などの任意の加熱乾燥手段により行うことができる。以下、原料スラリーの「加熱乾燥」は、単に「乾燥」ともいう。
100℃以上の熱風温度で全乾燥時間の1/4以上の時間をかけた初期乾燥、その後、
100℃未満の熱風温度で全乾燥時間の1/4以上の時間をかけた後期乾燥
により行い、原料スラリーを、20分以下の全乾燥時間で、10%未満の水分含量を有するシートの形態まで乾燥させることにより行うことができる。
本発明のメンソール含有シートは、たとえば通常のタバコ刻と同等のサイズに裁刻して、喫煙物品のタバコ刻みに配合することができる。メンソール含有シートの裁刻物は、タバコ刻み100gあたり2〜10gの量で配合することができる。メンソール含有シートの裁刻物は、好ましくは、タバコ刻み中に分散させて配合される。
(1)原料スラリーの調製(10リットルスケール)
水 10リットル
ゲランガム(ゲルコゲル/三栄源エフ・エフ・アイ) 150グラム
タマリンドガム(ビストップD-2032/三栄源エフ・エフ・アイ) 150グラム
レシチン(サンレシチンA-1/太陽化学(株)) 120ミリリットル
(5%水溶液)
メンソール(高砂香料工業株式会社) 1500グラム
水(10 L)を80℃に保持し、ミキサー(PRIMIX T.K. AUTO MIXER Model 40/溶液攪拌ローター装着/2000 rpm)で攪拌しつつ、ゲランガム(150 g)およびタマリンドガム(150 g)をダマにならないように少量ずつ溶解し(所要時間20分程度)、メンソール(1500 g)を添加した。
得られた原料スラリーを、スリットダイからベースフィルムの上に押し出し、その後、2〜3分間、スポットクーラー(スイデン SS-25DD-1)により発生させた冷風(10℃)を当て、原料スラリーが20℃程度になるように冷却し、その後、熱風乾燥機内をベルト搬送することにより熱風乾燥し、フィルム状のメンソール含有シートを得た。実験の詳細を以下に記す。
ベースフィルム:PETフィルム(表面コロナ処理)、厚さ50μm
熱風乾燥機:下記構成を有する熱風型乾燥成形機
乾燥区画:3室(各ゾーン長2.5 m、全長7.5 m)
熱風風量と形式:第1室:パンチング板、風量5 m/秒
:第2室:パンチング板、風量10 m/秒
:第3室:フローティングジェット、風量20 m/秒
第1室および第2室において熱風は、制流板として機能する穴の開いたパンチング板を経由して、べルト上を搬送されるメンソール含有シートに当てられた。第3室において熱風は、ベースフィルムと一緒に浮遊して搬送されるメンソール含有シートに上下方向から通風により当てられた。
メンソール含有シートの水分含量は、以下のとおりGC−TCDで測定した。
Column ;HP Polapack Q (packed column) Constant Flow mode 20.0 mL/min
Injection ;1.0μL
Inlet ;EPC purge packed column inlet Heater;230℃
Gas;He Total flow;21.1 mL/min
Oven ;160℃(hold 4.5 min)→(60℃/min)→220℃(hold 4.0 min)
Detector ;TCD検出器 Reference Gas(He)流量;20 mL/min
make up gas(He)3.0 mL/min
Signal rate ;5 Hz
検量線溶液濃度;0、1、3、5、10、20 [mg-H2O/10 mL] の6点。
メンソール含有シートのメンソール含有量は、以下のとおりGC−FIDで測定した。
Column ;DB-WAX 30m×530μm×1μm
Constant Pressure mode 5.5 psi(velocity;50 cm/sec)
Injection ;1.0μL
Inlet ;Spritless mode 250℃ 5.5 psi
Oven ;80℃→(10℃/min)→170℃(hold 6.0 min)[Max 220℃]
Detector ;FID検出器 250℃ (H2;40 mL/min・air;450 mL/min)
Signal rate ;20 Hz
検量線溶液濃度;0、0.01、0.05、0.1、0.3、0.5、0.7、1.0 [mg-メンソール/mL] の8点。
蔵置後メンソール含有量(%)={メンソール含有量の測定値(mg)/メンソール含有シートの重量(mg)}×100。
(5)結果
試料番号1〜4のメンソール含有シートを、上述の熱風型乾燥成形機で、表1に記載される熱風乾燥条件を用いて調製した。メンソール含有シートの水分含量および初期メンソール含有量を、上記手法に従って測定し、その結果を表1に示す。30日蔵置後のメンソール含有量を表1に示し、7日、14日、30日蔵置後のメンソール含有量を図1に示す。図1において符号1〜7は、試料番号1〜7を表す。
上述の熱風型乾燥成形機で原料スラリーを伸展、乾燥させてシート状に成形する場合、乾燥前半で表面皮膜を生成させないために低い熱風温度(70℃程度)から乾燥をはじめ、乾燥後半では完全乾燥を目指すために高い熱風温度(120℃程度)で乾燥させる手法が取られることが多い。この手法に倣って、試料番号1のメンソール含有シートを調製したところ、全乾燥時間12分で、十分に乾燥した試料(水分含量3.1%)を調製することができた。また、シート調製後の「初期メンソール含有量」は、81.5%と十分に高かったが、加速環境下で(20日間)蔵置後の「蔵置後メンソール含有量」は、13.6%と低く、試料番号1のシートは、蔵置保香性に問題を有していた。
試料番号2では、試料番号1より短い乾燥時間とするために、高温の乾燥温度を採用した。このため、試料番号2では、全乾燥時間6分で、十分に乾燥した試料(水分含量3.2%)を調製することができた。また、シート調製後の「初期メンソール含有量」は、62.4%と十分に高かったが、加速環境下で(30日間)蔵置後の「蔵置後メンソール含有量」は、29.2%と低く、試料番号2のシートは、蔵置保香性に問題を有していた。
試料番号3では、乾燥工程全体において熱風温度を70℃に設定した。このため、試料番号3では、全乾燥時間60分で、十分に乾燥した試料(水分含量3.1%)を調製することができた。また、シート調製後の「初期メンソール含有量」は、75.8%と十分に高く、また、加速環境下で(30日間)蔵置後の「蔵置後メンソール含有量」も59.2%と高く、シート調製後の保香性および蔵置保香性のいずれも良好であった。しかし、乾燥に要した時間が60分と長かった。
試料番号4では、低温乾燥から高温乾燥に移行させた試料番号1および2とは反対に、初期乾燥(第1室および第2室)を高温(120℃)の熱風で行い、後期乾燥(第3室)を低温(70℃)の熱風で行った。試料番号4では、全乾燥時間7.5分と短かったが、十分に乾燥した試料(水分含量3.4%)を調製することができた。また、シート調製後の「初期メンソール含有量」は、75.7%と十分に高く、また、加速環境下で(30日間)蔵置後の「蔵置後メンソール含有量」も62.4%と高く、シート調製後の保香性および蔵置保香性のいずれも良好であった。このように、高温での初期乾燥と低温での後期乾燥を採用すると、優れた保香性を有するシートを、比較的短い乾燥時間で調製することができた。
下記表2に記載される熱風乾燥条件でスラリーを乾燥させた以外は実施例1と同様の手法で、試料番号5のメンソール含有シートを調製し、水分含量およびメンソール含有量を測定した。その結果を表2に示す。
乾燥区画が4室となる熱風型乾燥機を用いて、下記表3に記載される熱風乾燥条件でスラリーを乾燥させた以外は、実施例1と同様の手法で、試料番号6および7のメンソール含有シートを調製し、水分含量およびメンソール含有量を測定した。その結果を表3に示す。
本実施例では、多糖類水溶液(スラリー)の温度応答性ゾル−ゲル転移特性を調べた。
ゲランガム(ゲルコゲル/三栄源エフ・エフ・アイ) 5グラム
水(0.1L)を70℃に保持し、(株)エーテックジャパン 高性能ミキサーDMMで攪拌しつつゲランガム(5g)をダマにならないように少量ずつ溶解し、多糖類水溶液(スラリー)を調製した。
本実施例では、実施例1〜3に記載されるとおり試料番号1〜7のシートを調製し、乾燥工程の間の試料の温度を測定した。試料番号1〜7の試料の熱風乾燥条件は、表1〜3を参照することができる。
本実施例では、乾燥工程前のスラリーの冷却が、メンソール含有シートの「蔵置後メンソール含有量」に及ぼす効果を実証した。具体的には、実施例1〜3に記載されるとおり試料番号1〜7のシートを調製し、それぞれのシートについて、スラリーの冷却を経て調製されたシートの「蔵置後メンソール含有量」とスラリーを冷却することなく調製されたシートの「蔵置後メンソール含有量」を比較した。蔵置は、実施例1に記載されるとおり、シートを、50℃に設定した恒温器に7日間、14日間および30日間置くことにより行った。
本実施例では、スラリーの冷却温度とメンソール含有シートの「初期メンソール含有量」との関係を調べた。具体的には、実施例3に記載される試料番号6のシートについて、スラリーの冷却温度を20℃、30℃、40℃、50℃、60℃と変化させて、種々のシートを調製した。調製直後のシートのメンソール含有量、すなわち「初期メンソール含有量」を測定した。
本実施例では、メンソール含有シートの水分含量とメンソール保香率との関係を調べた。具体的には、実施例3に記載される試料番号6のシートについて、熱風乾燥機内のベルト搬送速度を上げることによりスラリーの総乾燥時間を8.16分、7.92分、7.64分、7.44分、7.08分と変化させて、種々の水分含量を有するシートを調製した。調製されたシートの水分含量を測定した。シートの調製条件および水分含量を以下の表4に示す。
その結果を、図6に「製造直後 加速蔵置」として示す。
Claims (9)
- 多糖類および香料を含み、70〜95重量%の水分含量を有し、ゾル状態にある60〜90℃の原料スラリーを基材上に伸展させる工程、
伸展させた原料スラリーを0〜40℃の試料温度に冷却してゲル化させる工程、および
ゲル化した原料を加熱して、70〜100℃の試料温度で乾燥させることを含む加熱乾燥工程
を含むことを特徴とする喫煙物品用香料含有シートの製造方法。 - 前記加熱乾燥工程が、当該工程の全期間にわたって試料温度が100℃以下となるように行われることを特徴とする、請求項1記載の喫煙物品用香料含有シートの製造方法。
- 前記加熱乾燥工程が、原料を、20分以下の全加熱乾燥時間で、10%未満の水分含量を有するシートの形態まで乾燥させる工程であることを特徴とする、請求項1または2記載の喫煙物品用香料含有シートの製造方法。
- 前記加熱乾燥工程が、ゲル化した原料に、100℃以上の温度の熱風をあてて全加熱乾燥時間の1/4以上の時間をかけて初期乾燥を行い、その後、100℃未満の温度の熱風をあてて全加熱乾燥時間の1/4以上の時間をかけて後期乾燥を行うことにより、原料を、20分以下の全加熱乾燥時間で、10%未満の水分含量を有するシートの形態まで乾燥させる工程であることを特徴とする、請求項1または2記載の喫煙物品用香料含有シートの製造方法。
- 請求項1〜4の何れか1項記載の方法により製造されることを特徴とする喫煙物品用香料含有シート。
- 前記香料がメンソールであることを特徴とする請求項5記載の喫煙物品用香料含有シート。
- 製造後のシートにおけるメンソール含有量が45重量%以上であり、50℃で30日間蔵置した後のシートにおけるメンソール含有量が45重量%以上であることを特徴とする請求項6記載の喫煙物品用香料含有シート。
- タバコ刻みを含む喫煙物品であって、前記タバコ刻みに、請求項5〜7の何れか1項記載の喫煙物品用香料含有シートの裁刻物が配合されていることを特徴とする喫煙物品。
- タバコ刻みおよび該タバコ刻みの周囲を巻装するシガレット巻紙を含むタバコロッドを備えたシガレットであって、前記タバコ刻みに、請求項5〜7の何れか1項記載の喫煙物品用香料含有シートの裁刻物が配合されていることを特徴とするシガレット。
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