JP6389004B2 - シートたばこの製造方法 - Google Patents
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Description
また、このようなシートたばこの製造過程では、喫味品質を確保するために、予め原料から香味成分(香味抽出液)を抽出しておき、これを成形したシートたばこに添加する処理なども行われている。
<2> 前記加熱工程における加熱温度が75〜100℃である、<1>に記載のシートたばこの製造方法。
<3> 前記加熱工程における加熱時間が20〜360分間である、<1>又は<2>に記載のシートたばこの製造方法。
<4> 前記抽出工程で得られた抽出液を濃縮する濃縮工程を含む、<1>〜<3>の何れかに記載のシートたばこの製造方法。
<5> 前記濃縮工程が、前記抽出液の可溶成分の濃度を37〜39質量%に濃縮する工程である、<4>に記載のシートたばこの製造方法。
<6> 前記加熱工程が大気圧条件下で行われる、<1>〜<5>の何れかに記載のシートたばこの製造方法。
<7> 全粒子状物質(TPM)に対するホルムアルデヒドの発生量の比率(ホルムアルデヒドの質量/TPMの質量)が0.002未満のシートたばこを製造する方法である、<1>〜<6>の何れかに記載のシートたばこの製造方法。
本発明の一態様であるシートたばこの製造方法(以下、「本発明の製造方法」と略す場合がある。)は、糖含有量が15000μg/g以上であり、かつグルタミン含有量に対する糖含有量の比率(糖含有量/グルタミン含有量)が70以下であるたばこ原料を準備する準備工程(以下、「準備工程」と略す場合がある。)、準備工程で準備したたばこ原料から水を含む抽出溶媒によって抽出液を得る抽出工程(以下、「抽出工程」と略す場合がある。)、抽出工程で得られた抽出液を加熱する加熱工程(以下、「加熱工程」と略す場合がある。)、抽出工程で得られた残渣をシートに成形する成形工程(以下、「成形工程」と略す場合がある。)、並びに加熱工程を経た抽出液を前記成形工程で得られたシートに接触させる加香工程(以下、「加香工程」と略す場合がある。)を含むことを特徴とする。
本発明者らは、ホルムアルデヒドの発生量、特にシートたばこにおけるホルムアルデヒドの発生量を低減すべく検討を重ねた結果、シートたばこを製造するにあたり、(1)糖含有量とグルタミン含有量に関して特定の条件を満たすたばこ原料を準備し、(2)たばこ原料から抽出溶媒によって抽出した抽出液を加熱処理した上で、成形したシートに添加することによって、ホルムアルデヒドの発生量の少ないシートたばこが得られることを見出したのである。
ホルムアルデヒドの発生量が少なくなるメカニズムは、十分に明らかとなっていないが、抽出液を加熱することによって、抽出液内で糖とアミノ酸のアミノカルボニル反応が進行し、ホルムアルデヒドが発生しにくい成分に変性するためであると考えられる(その場合の加熱温度はたばこの香喫味を好ましい状態に維持するという観点で100℃を超えない温度範囲で行うことが好ましい。)。糖はホルムアルデヒドの発生原因となる成分であると考えられており、この糖の含有量に対するアミノ酸、特にグルタミンの含有量を特定量以上とすることによって、ホルムアルデヒドの発生量の少ないシートたばこになるものと言える。また、本発明に寄与するグルタミンはたばこ原料中に含まれているものであることがたばこ本来の喫味を大きく損なわないという点で好ましい。
なお、「糖含有量が15000μg/g以上」とは、乾燥たばこ原料質量あたりの糖含有質量を意味し、糖含有量が比較的多く、潜在的にホルムアルデヒドの発生量が多くなり易いたばこ原料であることを表している。即ち、本発明の製造方法は、このようなたばこ原料を使用してホルムアルデヒドの発生量の少ない優れたシートたばこを製造することができる方法なのである。
また、「糖含有量」の「糖」とは、葉たばこに含まれるグルコース、フルクトース、スクロース、マルトース、イノシトールの5糖の総称を意味するものとし、「糖含有量」はこれらの総含有質量を意味するものとする。
また、「糖含有量が15000μg/g以上」、「グルタミン含有量に対する糖含有量の比率(糖含有量/グルタミン含有量)が70以下」という条件は、たばこ原料全体の平均値として満たせばよく、準備するたばこ原料が均質で、全ての原料が上記条件を満たす必要はないものとする。
以下、準備工程、抽出工程、加熱工程、加香工程等について詳細に説明する。
準備工程は、糖含有量が15000μg/g以上であり、かつグルタミン含有量に対する糖含有量の比率(糖含有量/グルタミン含有量)が70以下であるたばこ原料を準備する工程であるが、たばこ原料の準備方法は特に限定されず、条件を満たすたばこ原料を選択するほか、条件を満たすようにたばこ原料を配合すること等が挙げられる。
具体的な準備方法としては、「黄色種」や「バーレー種」等の糖含有量やアミノ酸(グルタミン)含有量に関して特徴をもったたばこ原料を配合する方法が挙げられる。「黄色種」は鉄管乾燥法や循環乾燥法により乾燥されるたばこの総称であり、葉たばこは黄色で糖含有量が比較的高いことが知られている。一方、「バーレー種」は、1955年に米国のテネシー農業試験場で育成された品種であり、アミノ酸の含有量が比較的高い品種である。即ち、糖含有量が高い「黄色種」とアミノ酸(グルタミン)含有量の高い「バーレー種」の配合比率を調整することによって、「糖含有量が15000μg/g以上」、「グルタミン含有量に対する糖含有量の比率(糖含有量/グルタミン含有量)が70以下」という条件を満たしたものを容易に準備することができるのである。また、黄色種とバーレー種以外のたばこ原料を用いてもよいし、たばこ原料はたばこ植物の葉、茎、葉脈、根、花などの部位でもよく、乾燥処理を施した乾葉でもよいし乾燥処理を施されていない生葉でもよく、特に限定はされない。
準備するたばこ原料の糖含有量は、好ましくは18000μg/g以上、より好ましくは20000μg/g以上であり、通常200000μg/g以下である。
準備するたばこ原料のグルタミン含有量は、通常200μg/g以上、好ましくは260μg/g以上であり、通常3000μg/g以下である。
準備する準備するたばこ原料のグルタミン含有量に対する糖含有量(糖含有量/グルタミン含有量)は、好ましくは50以下、より好ましくは40以下である。
上記範囲内であると、ホルムアルデヒドの発生量の少ないシートたばこを製造し易くなる。
なお、糖含有量は、例えば粉末状にしたたばこ原料からアセトニトリル水溶液等で成分を抽出し、抽出液をそのまま高速液体クロマトグラフィで分析することにより定量することができる。
また、グルタミン含有量は、例えば粉末状にしたたばこ原料からメタノール水溶液等で成分を抽出し、抽出液をそのまま高速液体クロマトグラフィで分析することにより定量することができる。
抽出工程は、準備工程で準備したたばこ原料から水を含む抽出溶媒によって抽出液を得る工程であるが、抽出方法や抽出条件は特に限定されず、目的に応じて公知の内容を適宜選択することができる。
抽出に使用する水を含む抽出溶媒は、水以外の成分としては、無機酸、有機酸、エタノール等のアルコール類等を含むことが挙げられる。
水を含む抽出溶媒の水の含有量は、通常5質量%以上であり、通常100質量%以下、好ましくは75質量%以下である。
抽出における設定温度は、通常40℃以上、好ましくは50℃以上であり、通常70℃以下である。上記範囲内であると、喫味品質に優れるシートたばこを製造し易くなる。
加熱工程は、抽出工程で得られた抽出液を加熱する工程であるが、加熱方法等は特に限定されず、目的に応じて公知の内容を適宜選択することができる。
抽出液の加熱温度は、好ましくは75〜100℃であるが、より好ましくは80℃以上であり、より好ましくは90℃以下である。上記範囲内であると、ホルムアルデヒドの発生量の少ないシートたばこを製造し易くなる。
抽出液の加熱時間は、好ましくは20〜360分間であるが、より好ましくは30分間以上、さらに好ましくは40分間以上であり、より好ましくは240分間以下、さらに好ましくは120分間以下である。上記範囲内であると、ホルムアルデヒドの発生量の少ないシートたばこを製造し易くなる。
成形工程は、抽出工程で得られた残渣をシートに成形する工程であるが、成形方法や成形条件は特に限定されず、目的に応じて公知の内容を適宜選択することができる。
成型方法としては、適宜パルプ等を添加したものを抄造してシートにする抄造法が特に好ましい。
加香工程は、加熱工程を経た抽出液を成形工程で得られたシートに接触させる工程であるが、接触方法や接触形条件は特に限定されず、目的に応じて公知の内容を適宜選択することができる。
接触方法としては、スプレー塗工、ロール塗工、グラビア塗工等が挙げられ、適宜選択することができる。
本発明の製造方法は、前述の準備工程、抽出工程、加熱工程、加香工程を含むものであれば、その他については特に限定されず、シートたばこを製造するために利用される公知の処理工程等を含むものであってもよい。例えば、抽出工程で得られた抽出液を濃縮する濃縮工程、成形工程で得られたシートを乾燥させる乾燥工程、シートを目的の温度及び/又は水含有量に調整する調和工程、加香工程で得られたシートを乾燥させる乾燥工程等を含むことが挙げられる。
なお、濃縮工程は、抽出液の可溶成分の濃度を通常30〜45質量%に濃縮するものであり、好ましくは35質量%以上、より好ましくは37質量%以上に、好ましくは40質量%以下、より好ましくは39質量%以下に濃縮するものである。濃度が濃すぎると、液体の粘度が高くなりハンドリングが難しくなり、濃度が低すぎると反応効率が悪くなってしまう傾向にある。
シートたばこの坪量は、通常80g/m2以上、好ましくは90g/m2以上であり、通常160g/m2以下、好ましくは150g/m2以下である。
シートたばこのホルムアルデヒドの発生量は、全粒子状物質(TPM)に対する比率(ホルムアルデヒドの質量/TPMの質量)として、通常0.0020未満、好ましくは0.0015以下である。
糖含有量とグルタミンの含有量が異なるラミナや中骨等を集め、適宜配合比率を調整して、下記表1に示すたばこ原料Aとたばこ原料Bを準備した。なお、たばこ原料Aとたばこ原料Bは、それぞれ下記の方法により糖含有量とグルタミン含有量を定量した。
たばこ原料の糖含有量は、以下の操作によって定量した。
アブソリュートミル(ABS−W:大阪ケミカル株式会社製)を用いて、葉たばこからたばこ粉末を作製し、このたばこ粉末1gに対して40mLの抽出溶媒(アセトニトリル:超純水(MiliQにて製造)=1:1)を加え、30分超音波処理を行って糖類を抽出した。ろ過した後の抽出液をそのまま下記の高速液体クロマトグラフィで分析し、定量した。
・分析機器:高速液体クロマトグラフィ−RI検出器(日本分光)
カラム:HPLC NH2カラム(Capcell PakNH2 UG80、資生堂)
移動相:75%アセトニトリル(NeCN:蒸留水=75:25)
たばこ原料のグルタミン含有量は、以下の操作によって定量した。
アブソリュートミル(ABS−W:大阪ケミカル株式会社製)を用いて、葉たばこからたばこ粉末を作製し、このたばこ粉末1gに対して20mLの抽出溶媒(80%メタノール(メタノール:超純水(MiliQにて製造)=8:2))を加え、30分超音波処理を行ってアミノ酸類を抽出した。ろ過した後の抽出液をそのまま下記の高速液体クロマトグラフィで分析し、定量した。
・分析機器:高速液体クロマトグラフィ−ダイオードアレイ(DAD)検出器(Agilent 1290)
カラム:Agilent ZORBAX Eclipse AAA
移動相A:40mMりん酸緩衝液
移動相B:45%アセトニトリル・45%メタノール水溶液
グラジエント:有
(2)得られた抽出液をエバポレーターを使用して濃縮した(濃縮条件:50℃、可溶成分の濃度:40%)。
(3)濃縮した抽出液を85℃で40分間加熱した。
(4)抽出によって得られた残渣を叩解した後(叩解度:250ml(CSF:カナディアン スタンダード フリーネス))、成形機によってシートに成形した。
(5)得られたシートをヤンキードライヤーを通過させる(80℃)ことによって乾燥させた。
(6)加熱した溶液を調和したシートに加香機(サイズプレス)によって接触させた(塗工条件:抽出液成分配合割合40%−DB、坪量(最終製品シート重量)130g/m2−DB)
(7)得られたシートをトンネルドライヤーを通過させる(180℃)ことによって乾燥させ、裁断機によって裁断した。
得られたシートたばこのホルムアルデヒド発生量と全粒子状物質(TPM)の測定は、以下の手順に従って行った。
○ホルムアルデヒド発生量
たばこ刻(200mg)の入った石英管に30秒間窒素(1000mL/分)を流して内部空気を窒素に置換した後、赤外線ランプ加熱装置内にて、1分間加熱(昇温条件:800℃/分)し、800℃に達した時点で加熱を終了させ、10秒間その状態を保持した。
生成したたばこ煙成分中のホルムアルデヒドを2,4−ジニトロフェニルヒドラジンのアセトニトリル溶液(12mmol/L、リン酸添加により酸性条件下)を入れた2本のインピンジャーを通過させることで捕集した。捕集液をシリンジフィルター(孔径:0.2μm、メルクミリポア)にてろ過後、6mLの1%トリズマ溶液に加え定容(10mL)した。定容後、高速液体クロマトグラフィ−ダイオードアレイ検出器(HPLC−DAD)にて定量した。
・分析機器:高速液体クロマトグラフィ−ダイオードアレイ検出器(Agilent社、Agilent1290 Infinity LC システム)
高速液体クロマトグラフィ条件:「CORESTA RECOMMENDED METHOD N°74」参照
1%トリズマ溶液調整方法:「CORESTA RECOMMENDED METHOD N°74」参照
たばこ刻(200mg)の入った石英管に30秒間窒素(1000mL/分)を流して内部空気を窒素に置換した後、赤外線ランプ加熱装置内にて、1分間800℃になるまで加熱(昇温条件:800℃/分)した。800℃に達した時点で加熱を終了させ、10秒間その状態を保持した。たばこの熱分解で生成した粗タールをガラス繊維フィルター上に捕集し、加熱前後のフィルター重量差よりタール量を計量した。
・装置:赤外線ランプ加熱装置(ULVAC社、型式:SSA−E45P)
・ガラス繊維フィルター(BORGWALDT社、型式:Filer44mmφ)
全粒子状物質に対するホルムアルデヒドの発生量の比率を表2に示す。
濃縮した抽出液を加熱しなかった以外、実施例と同様の方法によって、シートたばこを製造し、さらにホルムアルデヒド発生量と全粒子状物質を測定した。全粒子状物質に対するホルムアルデヒドの発生量の比率を表2に示す。
たばこ原料Aの代わりにたばこ原料Bを使用した以外、実施例と同様の方法によって、シートたばこを製造し、さらにホルムアルデヒド発生量と全粒子状物質を測定した。全粒子状物質に対するホルムアルデヒドの発生量の比率を表2に示す。
たばこ原料Aの代わりにたばこ原料Bを使用し、かつ濃縮した抽出液を加熱しなかった以外、実施例と同様の方法によって、シートたばこを製造し、さらにホルムアルデヒド発生量と全粒子状物質を測定した。全粒子状物質に対するホルムアルデヒドの発生量の比率を表2に示す。
Claims (7)
- 糖含有量が15000μg/g以上であり、かつグルタミン含有量に対する糖含有量の比率(糖含有量/グルタミン含有量)が70以下であるたばこ原料を準備する準備工程、前記準備工程で準備したたばこ原料から水を含む抽出溶媒によって抽出液を得る抽出工程、前記抽出工程で得られた抽出液を加熱する加熱工程、前記抽出工程で得られた残渣をシートに成形する成形工程、並びに前記加熱工程を経た抽出液を前記成形工程で得られたシートに接触させる加香工程を含むことを特徴とするシートたばこの製造方法。
- 前記加熱工程における加熱温度が75〜100℃である、請求項1に記載のシートたばこの製造方法。
- 前記加熱工程における加熱時間が20〜360分間である、請求項1又は2に記載のシートたばこの製造方法。
- 前記抽出工程で得られた抽出液を濃縮する濃縮工程を含む、請求項1〜3の何れか1項に記載のシートたばこの製造方法。
- 前記濃縮工程が、前記抽出液の可溶成分の濃度を37〜39質量%に濃縮する工程である、請求項4に記載のシートたばこの製造方法。
- 前記加熱工程が大気圧条件下で行われる、請求項1〜5の何れか1項に記載のシートたばこの製造方法。
- 全粒子状物質(TPM)に対するホルムアルデヒドの発生量の比率(ホルムアルデヒドの質量/TPMの質量)が0.002未満のシートたばこを製造する方法である、請求項1〜6の何れか1項に記載のシートたばこの製造方法。
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