JP7241144B2

JP7241144B2 - 紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻の製造方法

Info

Publication number: JP7241144B2
Application number: JP2021161165A
Authority: JP
Inventors: 何沛; 劉春波; 司暁喜; 楊晨; 向能軍; 唐石云; 張鳳梅; 李振杰
Original assignee: 雲南中煙工業有限責任公司
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2041-09-30
Also published as: JP2022085848A; CN112450482A; CN112450482B; KR20220074723A; KR102650232B1

Description

本発明は、紙巻きタバコの技術分野に関し、具体的には紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻の製造方法である。

近年、喫煙者の紙巻きタバコの品質向上への追求に伴い、設計者は紙巻きタバコの細部の最適化を開始し、紙巻きタバコの灰の白色度はその一つである。一般的には、タバコ灰の白色度は大体２つに分類され、１つは灰柱の白色度、即ち、紙巻きタバコを燃焼させた後に現れる柱状の灰の外表面の白色度であり、もう一つは、刻みタバコの灰の白色度、即ち、内部の刻みタバコを燃焼させた後に、タバコ巻紙の灰を剥離した後に現れる刻みタバコの燃焼灰の白色度である。紙巻きタバコの灰柱の白色度は、主にタバコ巻紙の燃焼特性及びタバコ巻紙と刻みタバコとの適合性に関わるが、刻みタバコの灰の白色度は、主に刻みタバコの配合成分及び添加剤に依存する。

機能性添加剤を刻みタバコに添加することにより刻みタバコの灰の白色度を改善することができるが、予測不可能な安全性の懸念をもたらすため、ほとんど使用されない。

また、中骨刻は、構造が緻密であり、燃焼時に破裂しやすく、紙巻きタバコの灰収斂性に影響を与えるため、一般的に刻みタバコの配合成分として直接使用されることがない。膨化中骨刻は、破裂を大幅に抑制することができるが、含まれるペクチンなどの非燃焼成分の含有量が依然として高いため、燃焼灰が黒くて、紙巻きタバコの灰も黒くなり、喫煙者の喫煙体験に影響を与えてしまう。従来技術において成形された中骨刻（即ち膨化中骨刻）を処理しており、プロセスが簡単であるが、加工の際に大量の破砕物が発生してしまい、現在、通常の溶出における破砕率が約１０％～２０％になり、工業的生産の場合では、コスト損失が大きい。

上記の問題点を解消するために、本発明を提出する。

発明の内容

本発明は、原料のタバコの中骨（葉脈）を直接溶出処理し、修復して耐加工強度を回復させ、余分なグリセロールを除去して裁刻し、このプロセスは、破砕率を大幅に抑制し、製造コストを節約することができ、中骨刻を直接処理する方法による製品に比べて、顕著な差異がない。

本発明では、灰凝固指数とは、タバコ巻紙の灰のひび割れ部分の面積と全体の面積との比に１００を乗じた値を指す。灰のひび割れ部分の面積が全体の面積の５．０％を占めると、灰凝固指数は５．０である。つまり、灰凝固指数が高いほど、タバコ巻紙の灰収斂性が悪くなる。

本発明の第１態様は、
原料のタバコの中骨を溶出処理するステップ（１）と、
タバコの中骨の耐加工強度を回復させるように、修復剤を用いて溶出処理後のタバコの中骨を修復するステップ（２）と、
タバコの中骨に残留した修復剤を除去し、タバコの中骨を裁刻して中骨刻を得るステップ（３）と、を含む、紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻の製造方法を提供する。

好ましくは、ステップ（１）で原料のタバコの中骨を溶出処理することは、
原料のタバコの中骨を浸漬するステップ（１ａ）と、
浸漬後のタバコの中骨を煮沸、溶出、濾過するステップ（１ｂ）と、
気流乾燥方法により溶出後のタバコの中骨を乾燥し、質量百分率で、タバコの中骨の含水率を４０％以内にするステップ（１ｃ）と、を含む。より好ましくは、気流乾燥後のタバコの中骨の含水率を２０～３０％の範囲にする。

好ましくは、ステップ（１ａ）では、溶出液にタバコの中骨が完全に浸漬するまで溶出液を添加し、ステップ（１ｂ）では、溶出液を沸騰するまで加熱してタバコの中骨を２０～４０分にわたって２～３回溶出し、ステップ（１ｃ）では、乾燥気流温度が１００℃～１２０℃である。溶出液が水又は有機溶媒であり、有機溶媒は、エタノールなどの従来技術でよく使用される洗浄溶媒である。沸騰状態で溶出し、溶出液が水である場合、溶出温度が１００℃となる。
ここで、溶出液を沸騰するまで加熱してタバコの中骨を溶出する理由は、葉脈（原料のタバコの中骨）の体積が大きく、沸騰水がタバコの中骨の内部の気孔中の気体の除去に有利であるので、内部の可溶性物質をよりよく溶出することができ、後続の修復時の修復剤の十分な浸透にも有利であるからである。

好ましくは、ステップ（２）では、溶出して乾燥したタバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながらタバコの中骨の表面に所定量の修復剤を散布した後、タバコの中骨の耐加工強度を回復させるように、減圧平衡拡散を所定時間行う。修復剤が、グリセロール又はプロピレングリコールから選ばれる。
溶出後のタバコの中骨は、収縮が著しく、脆性が強く、直接裁刻すれば破砕しやすいため、耐加工強度を修復して柔軟性を回復させる必要がある。

好ましくは、ステップ（２）では、修復剤の添加量がタバコの中骨の質量の２０％～３０％である。修復剤の量が少なすぎると、十分な修復効果が得られず、修復剤の量が多すぎると、タバコの中骨が湿潤しすぎて、後続の表面の修復剤の除去時間が長くなり、後工程に不利となる。

好ましくは、ステップ（２）では、減圧平衡拡散の圧力を４００ｍｂａｒ～８００ｍｂａｒに制御し、圧力が大きすぎると、グリセロール又はプロピレングリコール分子が十分に拡散できず、圧力が小さすぎると、霧化が発生しやすく、グリセロール又はプロピレングリコール分子のタバコの中骨の内部への浸入に不利になる。減圧平衡拡散時間を６０～１２０分にし、時間が短すぎると、拡散が不十分で、グリセロール又はプロピレングリコールがタバコの中骨の内部へ浸入することができず、時間が長すぎると、平衡拡散がほぼ完了し、効果が小さく、時間及びエネルギーが無駄になる。ここで、本発明の修復工程では減圧平衡拡散を用い、刻みタバコよりも、タバコの中骨は自体が硬く、構造が緻密であり、溶出や修復（本発明で修復するのは裁刻されていないタバコの中骨であり、裁刻された中骨刻よりも、溶出や修復がいっそう困難となる）に不利であり、タバコの中骨の表面のみに修復剤を散布して自然拡散させると、修復剤がタバコの中骨の表面のみに留まり、タバコの中骨の内部に入ることができず、タバコの中骨の柔軟性の向上にあまり寄与できず、破砕率を効果的に低下させることができなくなり、自然拡散に比べて、減圧平衡拡散のほうは、破砕率の低下、紙巻きタバコの灰の白色度の向上に有利である。

好ましくは、ステップ（３）では、修復後のタバコの中骨を取り出し、開放環境でタバコの中骨を加温して、タバコの中骨の表面の余分な修復剤を揮発させる。その柔軟性が裁刻工程の要求を満たせばよいが、具体的な時間が前工程で添加された修復剤の量及び裁刻工程と装置の要求によって決まる。

好ましくは、ステップ（３）では、６０～８０℃で３０～６０分加温して、タバコの中骨の表面の余分な修復剤を揮発させる。

本発明の第２態様は、紙巻きタバコに用いることにより、紙巻きタバコの灰の白色度を１５～３０単位向上させ、灰凝固指数を１～２単位低下させることができる、本発明の第１態様に記載の中骨刻の製造方法で製造された中骨刻の使用を提供する。

従来技術に比べて、本発明の有益な効果は、以下の通りである。
１、紙巻きタバコの灰の白色度の改善が著しい。該中骨刻を用いて製造された紙巻きタバコは、標準的な方法によりその灰の白色度を測定したところ、灰の白色度を全般的に１５～３０単位向上させることができることが分かった。
２、灰凝固指数が改善される。煮沸、溶出の際にタバコの中骨内のペクチンなどの非燃焼性の大分子成分を大幅に低減させるため、タバコの中骨の燃焼性が改善され、紙巻きタバコの刻みタバコの燃焼後に生じる収縮が著しく、タバコ巻紙のひび割れ率が大幅に低下し、該タバコ巻紙を用いて製造された紙巻きタバコは、標準的な方法によりその灰凝固指数を測定したところ、灰凝固指数を全般的に１～２単位低下させることができることが分かった。
３、紙巻きタバコの官能品質の変化が小さくて、安全性の懸念がない。中骨刻の煙への官能的寄与度が小さいため、影響が限られており、新しい添加剤が添加されていないため、安全性の懸念がない。
４、破砕率が低い。本発明では、原料のタバコの中骨を直接処理してから裁刻することにより、刻みタバコの灰の白色度を改善するとともに、破砕率を大幅に低下させ、製造コストを節約することができる。従来の中骨刻の処理により紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる方法（破砕率が約１０～２０％）に比べて、この方法は、破砕率を２～３％以内に抑えて、製造コストを大幅に削減することができる。
５、本発明は、原料のタバコの中骨に対して具体的な溶出修復方法を提供し、刻みタバコよりも、タバコの中骨は自体が硬く、構造が緻密であり、溶出や修復（本発明で修復するのは裁刻されていないタバコの中骨であり、裁刻された中骨刻よりも、溶出や修復がいっそう困難となる）に不利であり、特に修復に不利であるので、本発明は、タバコの中骨にグリセロールを散布した後、減圧平衡拡散を所定時間行う。減圧平衡拡散の圧力を４００ｍｂａｒ～８００ｍｂａｒに制御し、圧力が大きすぎると、グリセロール分子が十分に拡散できず、圧力が小さすぎると、霧化が発生しやすく、グリセロール分子のタバコの中骨の内部への浸入に不利となる。減圧平衡拡散時間が６０～１２０分であり、時間が短すぎると、拡散が不十分で、グリセロールがタバコの中骨の内部へ浸入することができず、時間が長すぎると、平衡拡散がほぼ完了し、効果が小さく、時間及びエネルギーが無駄になる。この条件では、タバコの中骨の耐加工強度を著しく向上させることができるだけではなく、タバコの中骨の内部の化学成分に影響を与えることを防止し、タバコの中骨の耐加工性を修復した後に化学成分に応じて微調整することを防止することができる。単に散布して自然拡散させることに比べて、本発明の方法によりタバコの中骨を修復して紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる方法は、破砕率が低く、紙巻きタバコの灰の白色度が著しく向上される。単に散布して自然拡散させて紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる方法は、破砕率が約１５～３０％であり、膨化中骨刻の灰白色度処理方法に比べて、破砕率が低下するどころか、やや増えてしまい、これは、タバコの中骨の表面のみに修復剤を散布して自然拡散させると、修復剤がタバコの中骨の表面のみに留まり、タバコの中骨の内部に入ることができず、タバコの中骨の柔軟性の向上にあまり寄与できず、破砕率を効果的に低減することができなくなり、後続の裁刻工程では破砕物が多くなるからである。自然拡散に比べて、減圧平衡拡散のほうは、破砕率の低下、紙巻きタバコの灰の白色度の向上に有利である。
６、減圧拡散前のタバコの中骨の含水率を４０％以内にし、好ましくは、気流乾燥後のタバコの中骨の含水率を２０～３０％の範囲にする。これは、含水率が高すぎると、裁刻要求を満たすために減圧拡散後の乾燥時間が長くなり、含水率が低すぎると、グリセロールの減圧拡散時の拡散速度が制限され、グリセロールのタバコの中骨の内部への浸透に不利であるためである。
７、煮沸工程はタバコの中骨の嵩高化工程でもあるため、本発明では原料のタバコの中骨を溶出処理する際に沸騰状態で行うことにより、タバコの中骨を別途膨化処理する必要せずに、破裂などの現象の発生を防止し、工程の短縮化を図ることができる。

本発明の紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻の製造方法の流れを示すフローチャートである。

以下、具体的な実施形態により本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲は以下の実施例のみに限定されると理解されるべきではない。本発明の上記方法の思想から逸脱することなく、本分野の通常の技術知識及び慣用手段によってなされる様々な置換や変更は、いずれも本発明の範囲に含まれるものである。

中骨刻の製造方法の全体は図１に示される。
また、本実施例における紙巻きタバコの灰の白色度は、通常の粉末白色度測定方法により測定して得られ、灰凝固指数は、上記方法により算出される。

比較例１
原料のタバコの中骨に水を加えて浸漬し、２０分加熱煮沸して濾過し、さらに煮沸、溶出、濾過を２回繰り返して、溶出後のタバコの中骨を気流乾燥方法により乾燥し、その含水率を約３０％にする。乾燥後のタバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながらタバコの中骨の質量の２０％のグリセロールを散布した後、６０分自然拡散させて取り出し、開放環境でタバコの中骨を６０℃で３０分加温して裁刻し、製造された中骨刻は本発明に記載される紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻製品である。
上記方法を用いて得られた中骨刻の破砕率が約８％である。この中骨刻を用いて元の配合割合でタバコ葉刻みと紙巻きタバコ（２＃）を製造し、元の紙巻きタバコ（１＃）と比較した結果は以下の通りである。

上の表からわかるように、元の紙巻きタバコサンプルと比較し、処理後の中骨刻を用いて製造された紙巻きタバコの灰の白色度及び灰凝固指数はいずれも若干改善された。

実施例１
原料のタバコの中骨に水を加えて浸漬し、２０分加熱煮沸して濾過し、さらに煮沸、溶出、濾過を２回繰り返して、溶出後のタバコの中骨を気流乾燥方法により乾燥し、その含水率を約３０％にする。乾燥後のタバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながらタバコの中骨の質量の２０％のグリセロールを散布した後、４００ｍｂａｒで６０分減圧平衡拡散させて取り出し、開放環境でタバコの中骨を６０℃で３０分加温して裁刻し、製造された中骨刻は本発明に記載される紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻製品である。
上記方法を用いて得られた中骨刻の破砕率が約２．４％である。この中骨刻を用いて元の配合割合でタバコ葉刻みと紙巻きタバコ（２＃）を製造し、元の紙巻きタバコ（１＃）と比較した結果は以下の通りである。

上の表からわかるように、元の紙巻きタバコサンプルと比較し、処理後の中骨刻を用いて製造された紙巻きタバコの灰の白色度及び灰凝固指数は著しく改善されなかった。
上述した比較例１と比較して、本発明の方法により製造された中骨刻は、紙巻きタバコの灰の白色度及び灰凝固指数の改善が著しく、これは、減圧拡散工程によりグリセロールを内部へ著しく浸透させることができるため、同じ量のグリセロールのタバコの中骨における分布がより均一になり、結果として、一部の位置でグリセロールの濃度が高すぎるので、燃焼が不十分で、灰が黒くなり、灰凝固指数が不良になることを抑制し、さらに、両者の破砕率からみると、減圧平衡拡散を用いることにより、タバコの中骨の内部のグリセロールの量が不足するため破砕物が多くなることを防止することができるからであると考えられる。したがって、自然拡散に比べて、減圧平衡拡散のほうは、破砕率の低下、紙巻きタバコの灰の白色度の向上に有利である。

実施例２
原料のタバコの中骨に水を加えて浸漬し、４０分加熱煮沸して濾過し、さらに煮沸、溶出、濾過を２回繰り返して、溶出後のタバコの中骨を気流乾燥方法により乾燥し、その含水率を約２０％にする。乾燥後のタバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながらタバコの中骨の質量の３０％のグリセロールを散布した後、８００ｍｂａｒで１２０分減圧平衡拡散させて取り出し、開放環境でタバコの中骨を６０℃で６０分加温して裁刻し、製造された中骨刻は本発明に記載される紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻製品である。
上記方法を用いて得られた中骨刻の破砕率が約２．６％である。この中骨刻を用いて元の配合割合でタバコ葉刻みと紙巻きタバコ（２＃）を製造し、元の紙巻きタバコ（１＃）と比較した結果は以下の通りである。

上の表からわかるように、元の紙巻きタバコサンプルと比較し、処理後の中骨刻を用いて製造された紙巻きタバコの灰の白色度及び灰凝固指数はいずれも著しく改善された。

実施例３
原料のタバコの中骨に水を加えて浸漬し、３０分加熱煮沸して濾過し、さらに煮沸、溶出、濾過を２回繰り返して、溶出後のタバコの中骨を気流乾燥方法により乾燥し、その含水率を約４０％にする。乾燥後のタバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながらタバコの中骨の質量の２５％のグリセロールを散布した後、６００ｍｂａｒで８０分減圧平衡拡散させて取り出し、開放環境でタバコの中骨を６０℃で４０分加温して裁刻し、製造された中骨刻は本発明に記載される紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻製品である。
上記方法を用いて得られた中骨刻の破砕率が約２．７％である。この中骨刻を用いて元の配合割合でタバコ葉刻みと紙巻きタバコ（２＃）を製造し、元の紙巻きタバコ（１＃）と比較した結果は以下の通りである。

実施例４
原料のタバコの中骨に水を加えて浸漬し、２５分加熱煮沸して濾過し、さらに煮沸、溶出、濾過を２回繰り返して、溶出後のタバコの中骨を気流乾燥方法により乾燥し、その含水率を約２５％にする。乾燥後のタバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながらタバコの中骨の質量の２５％のグリセロールを散布した後、５００ｍｂａｒで１００分減圧平衡拡散させて取り出し、開放環境でタバコの中骨を６０℃で５０分加温して裁刻し、製造された中骨刻は本発明に記載される紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻製品である。
上記方法を用いて得られた中骨刻の破砕率が約２．５％である。この中骨刻を用いて元の配合割合でタバコ葉刻みと紙巻きタバコ（２＃）を製造し、元の紙巻きタバコ（１＃）と比較した結果は以下の通りである。

実施例５
原料のタバコの中骨に水を加えて浸漬し、３５分加熱煮沸して濾過し、さらに煮沸、溶出、濾過を２回繰り返して、溶出後のタバコの中骨を気流乾燥方法により乾燥し、その含水率を約２５％にする。乾燥後のタバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながらタバコの中骨の質量の２５％のグリセロールを散布した後、５００ｍｂａｒで９０分減圧平衡拡散させて取り出し、開放環境でタバコの中骨を６０℃で８０分加温して裁刻し、製造された中骨刻は本発明に記載される紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻製品である。
上記方法を用いて得られた中骨刻の破砕率が約２．３％である。この中骨刻を用いて元の配合割合でタバコ葉刻みと紙巻きタバコ（２＃）を製造し、元の紙巻きタバコ（１＃）と比較した結果は以下の通りである。

実施例６
原料のタバコの中骨に水を加えて浸漬し、３０分加熱煮沸して濾過し、さらに煮沸、溶出、濾過を２回繰り返して、溶出後のタバコの中骨を気流乾燥方法により乾燥し、その含水率を約２５％にする。乾燥後のタバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながらタバコの中骨の質量の２５％のグリセロールを散布した後、７００ｍｂａｒで８０分減圧平衡拡散させて取り出し、開放環境でタバコの中骨を６０℃で５０分加温して裁刻し、製造された中骨刻は本発明に記載される紙巻きタバコの灰の白色度を向上させる中骨刻製品である。
上記方法を用いて得られた中骨刻の破砕率が約２．５％である。この中骨刻を用いて元の配合割合でタバコ葉刻みと紙巻きタバコ（２＃）を製造し、元の紙巻きタバコ（１＃）と比較した結果は以下の通りである。

Claims

中骨刻の製造方法であって、
原料のタバコの中骨を溶出処理するステップ（１）と、
前記タバコの中骨の耐加工強度を回復させるように、修復剤を用いて溶出処理後の前記タバコの中骨を修復するステップ（２）と、
前記タバコの中骨に残留した修復剤を除去し、前記タバコの中骨を裁刻して中骨刻を得るステップ（３）と、を含むことを特徴とする、中骨刻の製造方法。
前記ステップ（１）で前記原料のタバコの中骨を溶出処理することは、
前記原料のタバコの中骨を浸漬するステップ（１ａ）と、
浸漬後の前記タバコの中骨を煮沸、溶出、濾過するステップ（１ｂ）と、
気流乾燥方法により溶出後の前記タバコの中骨を乾燥し、質量百分率で、前記タバコの中骨の含水率を４０％以内にするステップ（１ｃ）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の中骨刻の製造方法。
前記ステップ（１ａ）では、溶出液に前記タバコの中骨が完全に浸漬するまで溶出液を添加し、前記ステップ（１ｂ）では、前記溶出液を沸騰するまで加熱して前記タバコの中骨を２０～４０分にわたって２～３回溶出し、前記ステップ（１ｃ）では、乾燥気流温度が１００℃～１２０℃であることを特徴とする、請求項２に記載の中骨刻の製造方法。
前記ステップ（２）では、溶出して乾燥した前記タバコの中骨を回転ドラム内に搬送し、回転しながら前記タバコの中骨の表面に所定量の修復剤を散布した後、前記タバコの中骨の耐加工強度を回復させるように、減圧平衡拡散を所定時間行い、前記修復剤が、グリセロール又はプロピレングリコールから選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の中骨刻の製造方法。
前記ステップ（２）では、前記修復剤の添加量が前記タバコの中骨の質量の２０％～３０％であることを特徴とする、請求項４に記載の中骨刻の製造方法。
前記ステップ（２）では、減圧平衡拡散の圧力を４００ｍｂａｒ～８００ｍｂａｒに制御し、減圧平衡拡散時間を６０～１２０分にすることを特徴とする、請求項４に記載の中骨刻の製造方法。
前記ステップ（３）では、修復後の前記タバコの中骨を取り出し、開放環境で前記タバコの中骨を加温して、前記タバコの中骨の表面の余分な修復剤を揮発させることを特徴とする、請求項１に記載の中骨刻の製造方法。
前記ステップ（３）では、６０～８０℃で３０～６０分加温して、前記タバコの中骨の表面の余分な修復剤を揮発させることを特徴とする、請求項７に記載の中骨刻の製造方法。