JP7335970B2 - 非燃焼型香味吸引器用のたばこマスターバッチおよびこれを含むたばこ材料 - Google Patents

Description

本発明は、非燃焼型香味吸引器用のたばこマスターバッチおよびこれを含むたばこ材料に関する。

種々の非燃焼型香味吸引器が上市されている（例えば特許文献１）。非燃焼型香味吸引器には従来の燃焼型香味吸引器と同等レベルの香喫味が要求されている。

国際公開第２０１８／２１６４３０

かかる事情を鑑み、本発明は優れた香喫味を有する非燃焼型香味吸引器用のたばこマスターバッチおよびこれを含むたばこ材料を提供することを課題とする。

発明者らは、特定量のカルボン酸およびニコチンを含有する葉たばこによって前記課題が解決できることを見出した。すなわち、前記課題は、以下の本発明によって解決される。
（１）絶乾重量基準で、
成分（Ａ）として８０～１３０ｍｇ／ｇのカルボン酸、および
成分（Ｂ）として６．５～１０重量％のニコチン、
を含む、非燃焼型香味吸引器用のたばこマスターバッチ。
（２）成分（Ｃ）として２０～４０ｍｇ／ｇのアミノ酸をさらに含む、（１）に記載のたばこマスターバッチ。
（３）前記成分（Ａ）が、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、ギ酸、酢酸、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、（１）または（２）に記載のたばこマスターバッチ。
（４）前記成分（Ｃ）が、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、セリンおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される、（１）～（３）のいずれかに記載のたばこマスターバッチ。
（５）前記（１）～（４）に記載のたばこマスターバッチと他の材料を含む、非燃焼型香味吸引器用のたばこ材料。
（６）前記たばこマスターバッチを、前記材料中に５～８０重量％含む、（５）に記載のたばこ材料。
（７）前記他の材料が、前記たばこマスターバッチよりも少ない量の成分（Ａ）または成分（Ｂ）を含有する材料を含む、（４）～（６）のいずいれかに記載のたばこ材料。
（８）前記（５）～（７）のいずれかに記載のたばこ材料と、これを巻装するラッパーを備える、たばこロッド。
（９）前記（５）～（７）のいずれかに記載のたばこ材料が充填されたカプセルであって、気体が連通可能であるように封止されているカプセル。

本発明によって優れた香喫味を有する非燃焼型香味吸引器用のたばこマスターバッチおよびこれを含むたばこ材料を提供できる。

非燃焼型香味吸引器の一態様を示す図 非燃焼型香味吸引器の別態様を示す図

以下、本発明を詳細に説明する。本発明において「Ｘ～Ｙ」はその端値であるＸおよびＹを含む。

１．たばこマスターバッチ
たばこマスターバッチとは、比較的高濃度の香味成分を含む材料であり、他の材料と混合し、前記成分を希釈して用いられる香味発生材料である。本発明のたばこマスターバッチは、たばこマスターバッチ中に絶乾重量基準で、成分（Ａ）として８０～１３０ｍｇ／ｇのカルボン酸と、成分（Ｂ）として６．５～１０重量％のニコチンとを含む。

成分（Ａ）のカルボン酸は、使用者に対して、香喫味を保持しながらもマイルドなテイストを提供する。しかし、成分（Ａ）の量が過度に多いと、雑味を生じる。この観点から、成分（Ａ）の上限量は好ましくは１２０ｍｇ／ｇ以下、より好ましくは１１０ｍｇ／ｇ以下であり、その下限量は好ましくは９５ｍｇ／ｇ以上、より好ましくは１００ｍｇ／ｇ以上である。カルボン酸としては、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、ギ酸、酢酸、およびこれらの組み合わせが挙げられる。成分（Ａ）としてのカルボン酸はアミノ酸を含まない。

本発明のたばこマスターバッチは、通常、他の材料と混合されたたばこ材料として使用に供されるので、使用時のニコチンの量は低くなる。しかし、当該たばこ材料は、同じニコチン量の葉たばこに比べて、優れた香喫味を与える。この理由は明らかではないが、ニコチンがたばこ材料中に偏在することに起因する、いわゆるマスターバッチ効果によると推察される。したがって、成分（Ｂ）の量は、希釈後の濃度によって適宜調整されるが、その上限量は好ましくは９重量％以下、下限量は好ましくは８重量%以上である。

本発明のたばこマスターバッチは、成分（Ｃ）として、２０～４０ｍｇ／ｇのアミノ酸をさらに含んでいてもよい。アミノ酸は主として使用者に対して甘味を提供する。この観点から、成分（Ｃ）の上限量は好ましくは３５ｍｇ／ｇ以下であり、その下限量は好ましくは２５ｍｇ／ｇ以上である。アミノ酸としては、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、セリンおよびこれらの組み合せが挙げられる。

絶乾重量基準での前記成分の含有量は、例えば、マスターバッチの水分量と前記成分の量を分析によって求めこれらから算出することができ、あるいは絶乾状態のマスターバッチを分析して直接求めることもできる。作業性の観点からは前者の方法が好ましい。成分（Ｂ）を例にすると、当該方法は一態様において次のように実施できる。
１）秤量したマスターバッチを回転棚式乾燥器（ロータリー乾燥器）に投入して、８０℃±１℃、３時間で乾燥し、重量減少から水分量Ｗ（重量％）を測定する。
２）秤量したマスターバッチ（未乾燥）を公知の方法で分析して、未乾燥マスターバッチにおける成分（Ｂ）の含有量Ｂｗ（重量％）を求める。
３）以下の式によって、絶乾重量基準での成分（Ｂ）の含有量Ｂｄ（重量％）を求める。
Ｂｄ（重量％）＝Ｂｗ／（１－Ｗ）

本発明のたばこマスターバッチは、前記各成分を準備して混合することによって調製できる。例えば、各成分の含有量がたばこマスターバッチよりも低い材料（例えば、従来の葉たばこ）を準備して、これに所望の量の各成分を添加することでたばこマスターバッチを調製できる。あるいは、前記成分量を含む葉たばこをそのままたばこマスターバッチとして用いることもできる。このような葉たばこは、特定期間に窒素量が特定量となるような施肥を行う、不要な葉を早期に収穫除去する、または摘心から収穫までの期間を通常よりも長くするなどの方法によって栽培できる。一態様において、摘心の前後に窒素量が特定量となるように施肥を行い、通常位置よりも１～２枚深い摘心を実施して不要な葉を早期に収穫除去し、そして摘心から収穫までの期間を通常よりも１週間～２週間長くすることによって、前記成分量を含む葉たばこを栽培できる。また、既知の技術によって栽培された、他の葉たばこよりも成分（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）の含有量が高い葉たばこを用いてもよい。

２．たばこ材料
本発明のたばこ材料は、前記たばこマスターバッチと他の材料と混合することによって得られる。他の材料としては、当該たばこマスターバッチよりも少ない量の成分（Ａ）または（Ｂ）を含有する材料であれば限定されないが、当該たばこマスターバッチよりも少ない量の成分（Ｂ）を含有する材料であることが好ましい。このような材料としては、例えば、通常当該分野で使用されているたばこ刻、たばこ細粉、たばこ中骨、たばこ茎、たばこシート、セルロース等の充填材が挙げられる。これらは単独または併用して使用される。たばこマスターバッチと他の材料の混合比は限定されないが、たばこ材料中のたばこマスターバッチ濃度の下限は、好ましくは５重量％以上、より好ましくは８重量％以上、さらに好ましくは１０重量％以上である。またその好ましい上限は、８０重量％以下、６５重量％以下、５０重量％以下、４０重量％以下、３０重量％以下、または２０重量％以下である。

他の材料としての葉たばこには、様々なものを用いることができ、例えば、黄色種、バーレー種、オリエント種、在来種、その他のニコチアナ－タバカム系品種、ニコチアナ－ルスチカ系品種、およびこれらの混合物を使用できる。混合物としては、目的とする味となるように前記の各品種を適宜ブレンドしたものを用いることができる。前記たばこの品種の詳細は、「たばこの事典、たばこ総合研究センター、２００９．３．３１」に開示されている。

たばこ材料は、加熱に伴って蒸気またはエアロゾルを発生してもよい。加熱温度は限定されないが３０～３５０℃程度である。エアロゾルの発生を促進するためにたばこ充填材にグリセリン、プロピレングリコール、１，３－ブタンジオール等のポリオール等のエアロゾル源を添加することが好ましい。エアロゾル源の添加量は、たばこ材料の乾燥重量に対して５～５０重量％が好ましく、１０～３０重量％がより好ましい。

また、たばこ材料は、その上流（吸口端とは反対方向）で発生させた蒸気またはエアロゾルと接触させて、当該蒸気等に成分（Ａ）や（Ｂ）等の香味成分を付与できるものであってもよい。

たばこ材料の形状は限定されず、例えば、平均粒子径が０．３～１．２ｍｍである顆粒、幅０．８～１．２ｍｍに裁刻された刻、シート、または当該シートを幅０．８～１．２ｍｍに裁刻したものなど挙げられる。

本発明のたばこ材料は、優れた香喫味を呈することに加えて、使用開始から終了においてデリバリーが均一であるという優れたデリバリー特性を備える。この理由は限定されないが、たばこマスターバッチの成分（Ａ）～（Ｃ）がたばこ材料中に偏在して存在するいわゆるマスターバッチ効果に起因すると考えられる。

以下に、好ましいたばこ材料の態様を例示する。
１）たばこ材料顆粒
たばこ材料顆粒とは、たばこマスターバッチと他の材料を含む顆粒である。当該顆粒は、従来の燃焼型香味吸引器に近い香喫味を発現し、吸い応え感を向上させることができる。
２）たばこ材料顆粒と他の顆粒のブレンド
当該ブレンドは前記顆粒を個々に準備して混合することで調製される。ブレンド比や他の顆粒の種類を選択することで、香喫味の強さを調製したり、異なる香喫味特徴を付与したり、エアロゾルの生成量を調製することができる。
３）たばこ材料シート
たばこ材料シートとは、たばこマスターバッチと他の材料を含むシートである。当該シートは、従来の燃焼型香味吸引器に近い香喫味を発現し、吸い応え感を向上させることができる。
４）たばこ材料シートと他シートのブレンド
当該ブレンドは前記シートを個々に準備して混合することで調製される。ブレンド比や他のシートの種類を選択することで、香喫味の強さを調製したり、異なる香喫味特徴を付与したり、エアロゾルの生成量を調製することができる。
５）たばこ材料刻と他の刻のブレンド
たばこマスターバッチを裁刻した刻は強い吸い応え感を有する。たばこマスターバッチ刻に異なる香喫味特徴を付与するために、たばこマスターバッチを含まない裁刻した刻をブレンドすることもできる。
６）たばこ材料シートと刻のブレンド
たばこ材料シートに、たばこマスターバッチを含む刻、含まない刻、またはこれら双方とブレンドすることで、香喫味の強さを調製したり、異なる香喫味特徴を付与したりすることができる。
７）たばこ材料刻とシートのブレンド
たばこ材料刻に、たばこマスターバッチを含むシート、含まないシート、またはこれら双方とブレンドすることで、香喫味の強さを調製したり、異なる香喫味特徴を付与したりすることができる。
８）たばこ細粉を添加したたばこ材料
たばこ細粉を添加したたばこ材料とは、３０μｍ以下の大きさに微粉砕したたばこマスターバッチの細粉を、分散媒体（水やグリセリン）に溶かしてスラリーとし、これを、たばこマスターバッチを含まない裁刻した刻またはシートにスプレーにて添加して調製されるたばこ材料である。当該たばこ材料は、香喫味の強さを調製したり、異なる香喫味特徴を付与したりすることができる。

３．非燃焼型香味吸引器具
本発明のたばこマスターバッチおよびたばこ材料は、非燃焼型香味吸引器具の香味源として有用である。非燃焼型香味吸引器具は、たばこロッド、冷却セグメント、およびマウスピースを備える。
（１）第１の態様
図１は本発明の非燃焼型香味吸引器具の第１の態様を示す。図中、１０は非燃焼型香味吸引器具、１ｒはたばこロッド、３は冷却セグメント、５はマウスピース、５２はフィルター、５４はセンターホールフィルター、７はチップペーパ、Ｖはベンチレーションである。図１に示す態様は、たばこ材料を加熱するので非燃焼直接加熱型香味吸引器具ともいう。

１）たばこロッド
たばこロッドとは、たばこ原料に含まれる香喫味成分を発生するための略円柱状の部材である。たばこロッドは本発明のたばこ材料とその周囲を巻装するラッパーを備える。ラッパー内に充填されるたばこ材料の形状は限定されず、例えばシート、または当該シートを幅０．８～１．２ｍｍに裁刻したもの、あるいは幅０．８～１．２ｍｍに裁刻された刻などが挙げられる。前記シートを裁刻せずにギャザー加工、折り畳み、あるいは渦巻き状にしてラッパー内に充填してたばこロッドとしてもよい。また、当該シートを短冊状に裁断してこれらをラッパー内に、同心円状にあるいは短冊の長手方向がたばこロッドの長手方向と平行になるように充填してたばこロッドとしてもよい。

たばこ材料の充填密度は特に限定されないが、非燃焼型香味吸引器具の特性を担保し、良好な喫味を付与する観点から、通常２５０ｍｇ／ｃｍ^３以上であり、好ましくは３２０ｍｇ／ｃｍ^３以上である。また、その上限は通常８００ｍｇ／ｃｍ^３以下であり、好ましくは６００ｍｇ／ｃｍ^３以下である。たばこロッド１ｒの長さは限定されないが１５～２５ｍｍであることが好ましい。その直径も限定されないが６～８ｍｍであることが好ましい。

２）冷却セグメント
冷却セグメントは、たばこロッド１ｒで発生した香喫味成分や蒸気を冷却する等してエアロゾル化を促進するための部材である。冷却セグメント３は中空の紙管であってよい。紙管はラッパーやチップペーパよりも剛性の高いカードボードで構成されることが好ましい。当該紙管には、ベンチレーションＶ（開孔）を設けてもよい。ベンチレーションは紙管の円周に沿って複数設けられることが好ましい。また冷却セグメント３内には、熱交換効率を高めるためにギャザー付けされたシートが充填されてもよい。冷却セグメント３の寸法は限定されないが、長さは１５～２５ｍｍであることが好ましく、直径は５．５～７．５ｍｍであることが好ましい。

３）マウスピース
マウスピースは吸口端を構成する部材である。一態様においてマウスピース５は、フィルター５２とセンターホールフィルター５４を備える。フィルター５２およびセンターホールフィルター５４としては公知のものを使用できる。

４）ヒーター
ヒーターは、好ましくは電気的にたばこロッド１ｒを加熱する。ヒーターは電源等を備える加熱ユニットを備えることが好ましい。第１の態様の非燃焼型香味吸引器具とヒーターの組合せを、非燃焼型香味吸引システムともいう。図１（２）に当該システムの一態様を示す。図中、１００は非燃焼型香味吸引システム、１０は非燃焼型香味吸引器具、３０はヒーターを備える加熱ユニットである。

ヒーターの形状は限定されず、たばこロッド１ｒの外周に配置されてもよく、たばこロッド１ｒの内部に挿入されてもよい。ヒーターは、例えばシート状ヒーター、平板状ヒーター、筒状ヒーター、ニードル状ヒーターであってよい。シート状ヒーターとは柔軟なシート形のヒーターであり、例えばポリイミド等の耐熱性ポリマーのフィルム（厚み２０～２２５μｍ程度）を含むヒーターが挙げられる。平板状ヒーターとは剛直な平板形のヒーター（厚み２００～５００μｍ程度）であり、例えば平板基材上に抵抗回路を有し当該部分を発熱部とするヒーターが挙げられる。筒状ヒーターとは中空または中実の筒形のヒーターであり、例えば、外周面に抵抗回路を有し当該部分を発熱部とするヒーターが挙げられる。筒状ヒーターの断面形状は円、楕円、多角、角丸多角等であってよい。筒状ヒーターやニードル状ヒーターは、たばこロッド１ｒの内部に挿入され内部から加熱する方式に好適である。

（２）第２の態様
図２（１）は本発明の非燃焼型香味吸引器具の第２の態様を示す。図中、１０は非燃焼型香味吸引器具、１ｃはたばこカプセル、２霧化部、４はエアロゾル源、５はマウスピース、６は筐体、８は電源である。図２に示す態様は、たばこ材料を間接的に加熱するので非燃焼間接加熱型香味吸引器具ともいう。当該器具では、たばこ材料の上流に配置したエアロゾル源からエアロゾルを発生させて、当該エアロゾルにたばこ材料からの香味成分を担持させて香味を生成する物品である。

１）たばこカプセル
たばこカプセルは、本発明のたばこ材料とこれを充填する容器を備える。当該容器は気体が外部と内部に連通可能であるように封止されている。当該容器は公知のもので構成されることができ、例えばポリマーで構成される。当該容器はエアロゾル源４から発生したエアロゾルが当該容器内に導入され、かつ当該容器から吸口端に向かって通過できるように封止されている。このため、好ましくは容器の長手方向の両端部に開口が設けられている。容器内に充填されるたばこ材料の形状は限定されないが、顆粒状であることが好ましい。

２）エアロゾル源
エアロゾル源は、前述のエアロゾル源を繊維充填物等の多孔質体に担持させて構成することができる。エアロゾル源の長さは限定されないが１０～２５ｍｍであることが好ましい。

３）霧化部
霧化部２は電気的にエアロゾル源４を２００～３００℃程度に加熱できることが好ましい。当該加熱によってエアロゾルが発生し、当該エアロゾルはたばこカプセル１ｃ内に導入され、たばこ材料を３０～４０℃の雰囲気にしながら通過し、香味成分を担持し、使用者に吸引される。この態様においても、非燃焼型香味吸引器と電源との組合せを非燃焼型香味吸引システムともいう。霧化部４は例えばコイルであってよく、図２（２）に示すように電源８から供給される電気によってエアロゾルを発生させることができる。このようなシステムは、例えば、国際公開２０１６／０７５７４９に開示されている。

４）マウスピース
マウスピース５はフィルターを備えていてもよい。
５）筐体
筐体６は公知の材料で構成されてよいが、例えばポリマーで構成されていることが好ましい。

また、本発明のたばこ材料は、本態様の一つの応用例である超音波振動型香味吸引器にも用いることができる。超音波振動型香味吸引器とは、霧化部に超音波発振装置を採用し、エアロゾル源に振動を与えてエアロゾルを発生させる形式の香味吸引器である。

［実施例１］
バーレー種の栽培において、摘心の１週間前から１週間後の間に窒素量として６～１５ｋｇ／１０ａの肥料を施用した。そして通常位置よりも１～２枚深い摘心を実施し、マスターバッチ用の葉たばことして不要な葉を早期に収穫除去した。次いで、摘心から収穫までの期間を通常よりも１週間～２週間長くした後に葉を収穫した。収穫した葉に空気乾燥を施したものをマスターバッチ用の葉たばことした。当該葉たばこについて以下の条件で分析して、各成分の含有量を求めた。

＜分析条件＞
１）葉たばこに含まれるニコチン成分の測定方法
葉たばこ２．０ｇを採取し、回転棚式乾燥器（ロータリー乾燥器）に投入して、８０℃±１℃、３時間で乾燥し、減少した重量から葉たばこの水分量Ｗ（重量％）を求めた。次いで葉たばこ０．５ｇを採取し、蒸留水１０ｍＬ、ヘキサン２０ｍＬ、８ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液５ｍＬを加え、６０分間振とうして抽出操作を行った。抽出後、上澄み液（ヘキサン相）をガスクロマトグラフ（ＧＣ／ＦＩＤ）に供し、葉たばこに含まれるニコチン量を定量し、その含有量Ｂｗ（重量％）を求めた。これらの値から、以下の式によって絶乾重量基準での葉たばこに含まれるニコチン成分の含有量Ｂｄ（重量％）を算出した。
Ｂｄ（重量％）＝Ｂｗ／（１－Ｗ）

２）葉たばこに含まれるカルボン酸成分の測定方法
葉たばこ１ｇを採取し、蒸留水２０ｍＬを加え、２０分間振とうして抽出操作を行った。抽出後、遠心分離（３分、３２００ｒｐｍ）を行った。上澄み液を高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）分析計に供し、葉たばこに含まれるカルボン酸量を定量した。この値と水分量から、前記と同じ方法で、乾重量基準での葉たばこに含まれるカルボン酸成分の含有量を求めた。

３）葉たばこに含まれるアミノ酸成分の測定方法
葉たばこ０．２ｇを採取し、８０％メタノール水溶液２０ｍＬを加え、３０分間超音波で振とうして抽出操作を行った。抽出後、遠心分離（５分、３０００ｒｐｍ）を行った。上澄み液を高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）分析計に供し、葉たばこに含まれるアミノ酸量を定量した。この値と水分量から、前記と同じ方法で、乾重量基準での葉たばこに含まれるアミノ酸成分の含有量を求めた。

［実施例２］
実施例１と同様にしてたばこ葉を収穫した。収穫した葉に空気乾燥を施したものをマスターバッチ用の葉たばことした。当該葉たばこについて前記条件で分析して、各成分の含有量を求めた。

［比較例］
表１に示す銘柄の葉たばこを準備し、実施例１と同じ方法で分析して、各成分の含有量を求めた。

１ｒ たばこロッド
３ 冷却セグメント
５ マウスピース
５２ フィルター
５４ センターホールフィルター
７ チップペーパ
Ｖ ベンチレーション

１０ 非燃焼型香味吸引器具
３０ ヒーターを備える加熱ユニット
１００ 非燃焼型香味吸引システム

１ｃ たばこカプセル
２ 霧化部
４ エアロゾル源
６ 筐体
８ 電源

Claims (9)

1. 絶乾重量基準で、
   成分（Ａ）として８０～１３０ｍｇ／ｇのカルボン酸、および
   成分（Ｂ）として６．５～１０重量％のニコチン、
   を含む、非燃焼型香味吸引器用のたばこマスターバッチ。
2. 成分（Ｃ）として２０～４０ｍｇ／ｇのアミノ酸をさらに含む、請求項１に記載のたばこマスターバッチ。
3. 前記成分（Ａ）が、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、ギ酸、酢酸、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１または２に記載のたばこマスターバッチ。
4. 前記成分（Ｃ）が、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、セリンおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項２、または、請求項２に従属する請求項３に記載のたばこマスターバッチ。
5. 請求項１～４のいずれかに記載のたばこマスターバッチと他の材料を含む、非燃焼型香味吸引器用のたばこ材料。
6. 前記たばこマスターバッチを、前記材料中に５～８０重量％含む、請求項５に記載のたばこ材料。
7. 前記他の材料が、前記たばこマスターバッチよりも少ない量の成分（Ａ）または成分（Ｂ）を含有する材料を含む、請求項５または６に記載のたばこ材料。
8. 請求項５～７のいずれかに記載のたばこ材料と、これを巻装するラッパーを備える、たばこロッド。
9. 請求項５～７のいずれかに記載のたばこ材料が充填されたカプセルであって、気体が連通可能であるように封止されているカプセル。