JP5797786B2 - 植物の知覚物質成分でタバコ産業製品を飽和させる方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、タバコ産業製品の分野に関する。

地域の規制によって許可されている場合、紙巻きタバコ、シガー、嗅ぎタバコ、噛みタバコなどのタバコ製品に添加物を含ませて、このような添加物を含まないタバコ製品と比べて、味および芳香特性を変えることが知られている。ふさわしい添加物の例としては、メントール、コーヒー、ビャクシン、ニワトコの花、八角など多数がある。

これまでこのような風味添加物は、喫煙品の製造時においてタバコロッドを形成する前に添加物とタバコを混合するなどの方法でタバコ産業製品に加えられてきた。これとは別に、添加物をタバコロッドを取り囲むラッパーに塗布してもよい。この場合、添加物を接着剤の形体で用いてもよい。どちらの方法においても、タバコ製品と添加物はある程度接触する必要がある。

本発明の１つの態様では、植物の知覚物質成分でタバコ産業製品を飽和させる方法および装置が提供され、装置は、タバコ産業製品を受けるための第１の部分と植物を受けるための第２の部分とを含み、第１の部分が加圧され、知覚物質成分が第１の部分に放出されると、タバコ産業製品は、植物の知覚物質成分で飽和される。

本発明の別の態様では、植物の知覚物質成分でタバコ産業製品を飽和させる方法および装置が提供され、装置は、植物貯蔵室と蒸気源とタバコ貯蔵室とを含み、蒸気源は、使用の際、蒸気が植物貯蔵室に貯蔵された植物を通過し、タバコ貯蔵室に貯蔵されたタバコを植物の知覚物質成分で飽和させるように植物貯蔵室に対して配されている。

本発明がより完全に理解されるように、その実施態様を添付図面を参照し、説明する。

本発明の実施態様による圧力容器の三次元図である。 図１の圧力容器と共に使用される容器の三次元図である。 本発明の別の実施態様による圧力容器の三次元図である。 本発明の別の実施態様による装置の側面図である。 図４の装置と共に使用される本発明の別の実施態様による貯蔵容器の側面図である。

図１は、高圧でタバコ産業製品５および植物１０を貯蔵するのに好適な円筒状容器１を示す。図１においてタバコ産業製品５は、切断または刻まれたタバコであるが、他のタバコ産業製品も同様に採用することも可能である。タバコ産業製品なる用語は、嗅ぎタバコ、喫煙品用フィルター、ろ過材、喫煙品全体、完全にまたは部分的に組み立てられた喫煙品容器、喫煙品容器を形成するためのブランクなどのタバコ産業で使用される製品を含むと解されるべきである。形成済みの喫煙用品容器よりもブランクを用いるほうが場所を節約できる利点がある。

本発明のこの実施態様では植物１０は、円筒状容器１５に貯蔵され、これは円筒状容器１の内側にその中央軸に沿って重なって配置されている。容器１５が容器１の内側に配置されると、中央に重ねられた容器１５を囲む容器１の部分が、タバコ産業製品５が貯蔵される環状の室２０を形成する。

図２は容器１５をより詳しく示している。容器１５は、ステンレススチールまたはアルミニウムの金網で形成された側壁１６を有するが、当業者には自明のことながら表面に隙間を有する他の材料を使用してもよい。例えば、穿孔された金属を採用して側壁１６を形成してもよい。図２に示す容器１５は、中実な基部１７を有するが、メッシュまたは穿孔された金属の基部を有する容器１５を使用してもよい。

図２に示す容器１５は、２００から２５０ミクロンメッシュサイズの側壁を有するが、味および芳香特性の付与に寄与する植物１０中の成分を容器１５から環状室２０内に放出するためにタバコ産業製品５または植物１０の種類などの要因に応じて異なるメッシュサイズを使用してもよい。

容器１内の中央の位置にある植物１０は、これを囲む環状室２０内のタバコ産業製品５に風味を付与する。植物１０は、メンソール、ビャクシン、コーヒー、トウシミキなどの植物またはタバコ産業製品の製造および処理にその特性が有効利用できる植物からなるものであってもよい。植物１０を容器１５を貯蔵することによって、植物１０をタバコ産業製品５から別個に維持される。

図１に示す円筒状容器１内の容器１５の構成には、風味および芳香の付与を担う植物１０に含まれる構成成分を環状室２０内で効果的に循環させることができるという利点がある。

容器１が図１に示したものと異なる形状を有する本発明の別の実施態様において、積み重ねられた容器１５は、容器１の中央でなく別の位置に位置してもよい。これとは別に、２つ以上積み重ねられた容器１５を使用してもよい。いずれの場合においても、植物１０を含む容器１５の位置は、容器１内の風味および芳香を付与する構成成分を確実に効果的に循環させるように変えてもよい。

容器１の環状室２０にタバコ産業製品５を充填し、中央に位置し、重ねられたメッシュ容器１５に植物１０を充填した後、容器１の蓋２１が閉じられる。容器１は、空気吸入口２２を介して加圧される。容器１内の圧力を圧力ゲージ２５で監視してもよい。安全バルブ３０を使用して、内部空気圧が所定の安全値を超えた場合に容器１から空気を解放してもよい。使用中、容器１を１平方インチ当たり１８から２５ポンド（以下、ｐｓｉとする）に加圧されると、変性された味および芳香特性を有するタバコ産業製品５が得られる。

加熱用下敷３５を容器１の下に置いて、その中の物を加熱してもよい。容器１に熱を加えて温度が上昇することによって、容器１内の圧力が上昇して、容器１内の空気の量が実質的に一定に保たれることが予想される。容器１に熱を供給するために使用される別の加熱源は、当業者には明らかになるはずである。使用中、容器１は、セ氏約４５度（°Ｃ）に加熱される。容器１を加熱する場合、タバコ産業製品５を環状室２０に充填する前に水で処理してタバコ産業製品５が過度に乾燥しないようにしてもよい。

容器１の内容物が所定の時間高圧下で貯蔵された後、圧力を解放して、タバコ産業製品５を取り除いてもよい。

タバコ産業製品５がタバコである本発明の実施態様において、タバコロッドが当業界でよく知られている方法で喫煙品に使用するために形成される。従って処理されたタバコは、この処理が行われていないタバコと比べて異なる味および芳香特性を供する。

図１および２に示した構成に加えて、図３に示すようにタバコ産業製品５をタバコ貯蔵容器４０に貯蔵し、容器４０とは別個の容器４０に接続された植物貯蔵容器５０に植物１０を貯蔵することも可能である。植物１０の知覚物質成分は、その後容器４０内に放出され、タバコ産業製品５の風味および芳香特性が変えられる。

図３に示すタバコ貯蔵容器４０は、室４１を含み、ここにタバコ産業製品５が貯蔵される。網棚４２が容器４０の内部に配置され、その上のタバコ産業製品５を支持している。貯蔵容器４０は、蓋２１および圧力ゲージ２５を含み、図１に示した安全バルブのような安全バルブを設けてもよい。

図３に示す実施態様において、植物１０は、植物貯蔵容器５０に貯蔵される。植物１０は、固体として、例えば葉または実の形体で植物貯蔵容器５０に貯蔵される。これとは別に植物１０は気体抽出物の形態で貯蔵されても、または加圧された液体として貯蔵されてもよく、ふさわしい推進装置を付随してもよい。植物１０が気体または加圧液体の形態である後者の場合、植物貯蔵容器５０を改造して気体または液体の内容物を当業者に明らかな方法で収容してもよい。

空気は、ポンプ５２を使用してタバコ貯蔵容器４０と植物貯蔵容器５０との間を配管５１を介して圧送される。配管５１は、３つの部分を含むと考えてもよく、当業者には明らかな空気を搬送するのに好適なあらゆる材料で構成してもよい。第１の部分５１ａは、ポンプ５２と植物貯蔵容器５０との間を延びている。第２の部分５１ｂは、植物貯蔵容器５０とタバコ貯蔵容器４０との間を延びている。第３の部分は、タバコ貯蔵容器４０からポンプ５２へと延びている。空気は、図３の矢印で示す方向にポンプ５２によって圧送される。

使用の際、空気は、配管５１の第１の部分５１ａを介して植物貯蔵室５０内に圧送される。植物１０の知覚物質成分は、空気流内で配管の第２部分５１ｂを介してタバコ貯蔵容器４０内に搬送される。タバコ貯蔵容器４０の内部で植物１０の知覚物質成分を運ぶ空気は、室４１に貯蔵されたタバコ産業製品５内を移動する。この処理部分において、タバコ産業製品５は植物１０の知覚物質成分で飽和する。空気は、配管の第３の部分５１ｃを介してタバコ貯蔵容器４０から出ることができる。その後空気を所定の時間を掛けて配管５１によって循環させる。

図４は、植物貯蔵容器６０、タバコ混合ドラム７０および蠕動ポンプ８０を含む別の構成を示している。空気は、空気管９０ａを介して蠕動ポンプ８０によって植物貯蔵容器６０内に圧送される。パイプ９０ｂは、貯蔵容器６０と混合ドラム７０との間を延び、さらに別のパイプ９０ｃが混合ドラム７０と蠕動ポンプ８０との間を延びている。図４に示す装置は、常圧で作動する。

貯蔵容器６０には内部室１００があって、ビャクシン、コーヒー、八角その他のふさわしい植物製品１０を収容する。植物製品１０は、室１００の下部１１５に置かれた金網１１０で支持される。水が室１００部内の金網１１０の下に貯蔵される。容器６０の側部は加熱用被覆１２０で覆われ、加熱用下敷１３０が容器６０の下に置かれる。加熱用被覆１２０および加熱用下敷１３０は、室１００の内容物を加熱するように構成されている。蠕動ポンプ８０を貯蔵容器６０に接続する管９０ａは容器６０に上から入る。容器６０に圧送された空気は、容器６０内に配置された内部管１４０を通過する。

タバコ混合ドラム７０は、貯蔵容器６０に貯蔵された植物製品１０の知覚物質成分が浸出されるまたは飽和する大量のタバコ産業製品５を収容するように配列される。混合ドラム７０は、その中心軸１４５を中心に回転できるように構成してもよい。混合ドラム７０を回転させることによって植物製品１０の知覚物質成分のタバコ産業製品５への浸出が容易になる。

使用中、空気は蠕動ポンプ８０で圧送されて貯蔵容器６０に入る。空気は内部管１４０を通って内部室１００の下部へ送られ、植物製品１０を支持している金網１１０の下の室１００の部分に貯蔵されている水の中を通過する。好ましくは、加熱用被覆１２０および加熱用下敷１３０は、貯蔵容器をおよそ９０℃まで加熱する。加えられた熱および空気流は貯蔵容器６０に貯蔵された水のかなりの割合を蒸発させ、水蒸気を発生する。空気および水蒸気は金網１１０および植物製品１０を通って上方へ押し上げられる。その後空気は、容器６０を植物製品１０で満たされる多量のタバコ産業製品５を含む混合ドラム７０と接続するパイプ９０ｂを介して容器から強制的に排出される。

混合ドラム７０は、貯蔵室６０より温度が低く、そのため貯蔵室６０から管９０ｂを通ってドラム７０に運ばれ水蒸気は、ドラム７０内で凝結する。

ドラム７０は、円筒状軸１４５を中心に回転する。これによってドラム７０内のタバコ産業製品５と凝結した水が十分に循環される。このようにして、タバコ産業製品５が植物製品１０の知覚物質成分で満たされる。上記処理は、貯蔵室６０に貯蔵された水が全て蒸発するまで続けられる。

別の貯蔵容器６０を図５に示す。容器６０は、細長く、蠕動ポンプ８０からの空気が容器６０の下方部分に位置する入り口１５０から容器に入る。水は水貯蔵室１５０に貯蔵され、弁１８０で制御される水入り口を通り、容器６０内に送られる。図４に示した容器６０の場合のように、図５に示した容器６０は、加熱用被覆１２０で加熱される。水は空気流および加えられた熱によって蒸発する。水蒸気は、室１００に貯蔵され金網１１０上に支持された植物製品１０を通って上方へ運ばれる。蒸気を含む処理空気は空気出口１９０から容器６０を出て、図４に示した混合ドラム７０の方へ運ばれ、そこで水蒸気の凝結およびその内部に貯蔵されたタバコ産業製品５への浸出が行われる。

上述の実施態様に加えて、タバコ産業製品を植物で飽和させる装置および方法について以下の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲を逸脱することなく種々変性してもよい。

実験データ
図４および５を参照して先に説明した装置を用いてタバコにビャクシンを注入する際の種々の注入条件の効果を分析する実験を行った。注入処理中にタバコに堆積した芳香成分を固相微量抽出−ガスクロマトグラフィー／質量分析（Solid Phase Microextraction - Gas Chromatography/Mass Spectrometry， SPME-GC/MS）法を用いて分析し、５つの試料を調べた。

分析の結果を表２に示す。各試料に存在する特定成分の量を、その試料の２回の平均で表した。但し、ビャクシン対照試料の分析は１回のみとした。

表２からわかるように、ビャクシン対照試料に存在し、タバコ対照試料に存在しない成分が、本発明に従って調整されたビャクシン１〜４の試料に存在する。

Claims (27)

1. 植物の知覚物質成分でタバコ産業製品を飽和させ、タバコ産業製品を受けるための第１の部分と、前記第１部分内に位置する植物を受けるための第２の部分とを含む装置であって、第１の部分が加圧され、知覚物質成分が第１の部分に放出されると、タバコ産業製品が植物の知覚物質成分で飽和される装置。
2. 前記第２部分が前記第１部分の中央軸に沿って位置することを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記第２部分が少なくとも１つの金網容器を含むことを特徴とする請求項１または２記載の装置。
4. 前記金網容器が２００から２５０ミクロンのメッシュサイズを有することを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 前記第２部分が気体状の植物を貯蔵するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 前記第１部分が１インチ当たり約１８から２５ポンドの範囲の圧力に加圧されることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の装置。
7. 前記第１部分および選択的に前記第２部分に熱を供給する熱源をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の装置。
8. 前記第１部分および選択的に前記第２部分が２０から４５℃の範囲の温度に加熱されることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 植物貯蔵室と
   蒸気源と
   タバコ貯蔵室とを含む植物の知覚物質成分でタバコ産業製品を飽和させる装置であって、前記蒸気源が、装置の使用中、蒸気が植物貯蔵室に貯蔵された植物を通過し、タバコ貯蔵室に貯蔵されたタバコを植物の知覚物質成分で飽和させるように植物貯蔵室に対して配置されている装置。
10. 前記蒸気源が水を含む水容器とこれに熱を加える熱源とを含むことを特徴とする請求項９記載の装置。
11. 前記植物貯蔵室が９０℃に加熱されることを特徴とする請求項９または１０記載の装置。
12. タバコが回転ドラムに貯蔵されることを特徴とする請求項９乃至１１いずれか１項記載の装置。
13. 前記植物がコーヒー、ビャクシン、メンソールまたはトウシミキのうちの１つであることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の装置。
14. 前記タバコ産業製品が、刻みタバコ、嗅ぎタバコ、フィルターペーパー、フィルター材、喫煙品、喫煙品用容器または喫煙品用容器を形成するためのブランクのうちの１つであることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか１項記載の装置。
15. 装置の第１部分にタバコ産業製品を貯蔵し、装置の前記第１部分内に位置する第２部分に植物を貯蔵する工程と、
    第１部分を加圧して、植物の知覚物質成分によって飽和されやすくする工程と、
    知覚物質成分を第１部分に放出して、タバコ産業製品と知覚物質成分を接触させる工程とを含む植物の知覚物質成分でタバコ産業製品を飽和させる方法。
16. 前記第２部分が前記第１部分の中央軸に沿って位置することを特徴とする請求項１５記載の方法。
17. 前記第２部分が少なくとも１つの金網容器を含むことを特徴とする請求項１５または１６記載の方法。
18. 前記金網容器が２００から２５０ミクロンのメッシュサイズを有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
19. 前記第２部分が気体状の植物を貯蔵するように構成されていることを特徴とする請求項１５記載の方法。
20. 前記第１部分が１インチ当たり約１８から２５ポンドの範囲の圧力に加圧されることを特徴とする請求項１５乃至１９いずれか１項記載の方法。
21. 前記第１部分および選択的に前記第２部分に熱を供給する熱源をさらに含むことを特徴とする請求項１５乃至２０いずれか１項記載の方法。
22. 前記第１部分および選択的に前記第２部分が２０から４５℃の範囲の温度に加熱されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
23. 蒸気を植物製品内を通過させ、その後蒸気をタバコ産業製品と混合し、タバコ産業製品が植物の知覚物質成分で飽和させることを含む植物の知覚物質成分でタバコ産業製品を飽和させる方法。
24. 前記植物製品を９０℃に加熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
25. タバコ産業製品を回転ドラム内で回転させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項２３または２４記載の方法。
26. 前記植物の少なくとも１種がコーヒー、ビャクシン、メンソールまたはトウシミキを含むことを特徴とする請求項１５乃至２５いずれか１項記載の方法。
27. 前記タバコ産業製品が、刻みタバコ、嗅ぎタバコ、フィルターペーパー、フィルター材、喫煙品、喫煙品用容器または喫煙品用容器を形成するためのブランクのうちの１つであることを特徴とする請求項１５乃至２６いずれか１項記載の方法。
    

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