ES2964622T3 - Recuperación de los constituyentes del tabaco a partir del procesamiento - Google Patents
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Abstract
Un método incluye volatilizar uno o más compuestos del tabaco, o productos de reacción del mismo, en una corriente de gas y recuperar al menos uno de los uno o más compuestos volatilizados o productos de reacción de la corriente de gas. El método se puede llevar a cabo en conexión con un proceso de tabaco expandido con hielo seco ("DIET") donde los compuestos volátiles del tabaco se recuperan en lugar de incinerarse como se hace típicamente con los procesos DIET actuales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Recuperación de los constituyentes del tabaco a partir del procesamiento
Esta descripción se refiere, entre otras cosas, a la recuperación de constituyentes del tabaco o productos de reacción de constituyentes que se volatilizan durante el procesamiento del tabaco. Los constituyentes recuperados o productos de reacción pueden añadirse a composiciones, tales como composiciones generadoras de aerosol para su uso en dispositivos para fumar generadores de aerosol calentados, para proporcionar sabor u otros atributos deseados a las composiciones.
Los cigarrillos electrónicos (o “e-cigarrillos”) se han desarrollado como una alternativa a los cigarrillos tradicionales como un medio para volatilizar componentes activos, tales como, la nicotina para inhalación sin combustión, mientras que al mismo tiempo proporcionan al usuario una experiencia oral similar a la del tabaquismo tradicional. Muchos e-cigarrillos actuales usan un líquido (un “e-líquido”) que contiene nicotina como el único componente que se deriva del tabaco. Sin embargo, tales e-líquidos a menudo no son capaces de proporcionar sabor u otros atributos sensoriales de artículos para fumar tradicionales tales como cigarrillos. En consecuencia, puede ser conveniente incluir saborizantes de tabaco en e-líquidos para su uso en e-cigarrillos.
Los constituyentes volátiles del tabaco pueden perderse durante el procesamiento del tabaco. Por ejemplo, el procesamiento del tabaco para formar tabaco expandido, tal como tabaco expandido en hielo seco (“DIET”), puede resultar en la volatilización de compuestos derivados del tabaco ricos en alcaloides del tabaco. En tales procesos, los compuestos derivados del tabaco volatilizados se transportan típicamente en una corriente de gas de desecho e incineran para producir energía para el proceso de expansión del tabaco. Durante tales procesos, algunos compuestos pueden reaccionar para formar productos de reacción que también se transportan en la corriente de gas de desecho e incineran. Algunos de estos productos de reacción se producen a través de reacciones de Maillard entre los azúcares reductores y los alcaloides del tabaco y contribuyen al sabor del tabaco cuando se fuma.
Los documentos EP 0015660 A1 y US 4,377,173 describen métodos y aparatos para expandir el tabaco en los que el tabaco que contiene dióxido de carbono sólido se calienta en una cámara de expansión para expandir el tabaco por sublimación del dióxido de carbono sólido. El gas de dióxido de carbono, junto con el agua volatilizada y los materiales orgánicos, evolucionan del tabaco a la cámara de expansión para formar una atmósfera de alta difusividad térmica.
A medida que se libera gas a la cámara durante la expansión, una porción de la atmósfera se elimina continuamente con el tabaco expandido y se separa de la misma. Una porción de la atmósfera separada puede agotarse a temperatura ambiente con el resto reciclado a la cámara de expansión. La porción de la atmósfera de la cámara de expansión agotada a la atmósfera puede enfriarse primero para efectuar la condensación y recuperación de materiales orgánicos volátiles que evolucionan del tabaco que se somete a expansión. Tales materiales recuperados pueden añadirse al tabaco expandido en etapas posteriores, por ejemplo, reordenar, del proceso de tratamiento del tabaco.
Los alcaloides del tabaco, productos de reacción y otros compuestos producidos o volatilizados durante un proceso de expansión del tabaco pueden ser compuestos de sabor que pueden usarse para agregar sabor, aroma u otros atributos sensoriales a composiciones tales como composiciones e-líquidas.
Un objetivo de la presente invención es recuperar los saborizantes de tabaco que se volatilizan durante el procesamiento del tabaco. Tales compuestos se pierden típicamente, o su contenido se reduce, con los métodos actuales de procesamiento del tabaco. Otro objetivo es proporcionar composiciones para su uso en artículos generadores de aerosol calentados, cuyas composiciones incluyen saborizantes de tabaco recuperados durante el procesamiento del tabaco. Los saborizantes de tabaco pueden proporcionar sabor, aroma u otros atributos sensoriales a las composiciones. Otros objetivos de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica después de leer y comprender la presente descripción, la cual incluye las reivindicaciones que siguen y los dibujos anexos.
Como se usa en la presente descripción, “formular” significa ajustar la concentración de componentes, tales como, nicotina, saborizantes e humectantes, a niveles que cumplen con las regulaciones de control del tabaco y producen una experiencia aceptable para los adultos cuando se usan en un dispositivo generador de aerosol. Cualquier composición descrita en la presente descripción para su uso en un dispositivo generador de aerosol puede ser una composición formulada.
En diversos aspectos de la presente invención, se proporciona un método que incluye volatizar uno o más compuestos derivados del tabaco en una corriente de gas y recuperar un condensado que comprende al menos uno de los uno o más compuestos derivados del tabaco volatilizados a partir de la corriente de gas mediante técnicas bien conocidas en la técnica. El método incluye fraccionar los compuestos recuperados mediante técnicas bien conocidas en la técnica para recuperar o enriquecer selectivamente al menos uno de los uno o más constituyentes volatilizados o productos de reacción. Preferentemente al menos uno de los compuestos derivados del tabaco recuperados es un saborizante de tabaco. La volatilización de los compuestos derivados del tabaco puede hacerse al elevar la temperatura del tabaco en un proceso de expansión del tabaco, tal como, pero no se limita a, un proceso de expansión del tabaco en hielo seco (“DIET”).
El método puede comprender además introducir uno o más de los compuestos derivados del tabaco recuperados en una composición generadora de aerosol para su uso en un dispositivo generador de aerosol calentado.
Varios aspectos del método de la presente invención pueden tener una o más ventajas con relación al procesamiento y procesos del tabaco actualmente disponibles para formar composiciones generadoras de aerosol para su uso en dispositivos generadores de aerosol calentados. Por ejemplo, aspectos del método de la presente invención recuperan los saborizantes de tabaco, que pueden incluir compuestos de sabor clave, durante los procesos de expansión del tabaco en lugar de perder o quemar tales compuestos como se hace con los procesos de expansión del tabaco actuales. Las ventajas adicionales de uno o más aspectos del método descrito en la presente descripción serán evidentes para los expertos en la técnica después de leer y entender la presente descripción. El método de la invención puede emplearse con cualquier proceso de expansión del tabaco que dé como resultado la volatilización de los saborizantes de tabaco. Como se usa en la presente descripción, un “saborizante de tabaco” es un compuesto derivado del tabaco que produce un olor o sabor cuando huele o sabe. Un “compuesto derivado del tabaco” es un compuesto que se produce de forma natural en el tabaco o un producto de reacción de compuestos de tabaco de origen natural que pueden generarse durante el procesamiento del tabaco. Los compuestos derivados del tabaco, que pueden incluir saborizantes de tabaco, volatilizados en un proceso de expansión del tabaco se transportan en una corriente de gas. Los saborizantes de tabaco pueden recuperarse de la corriente de gas y usarse para proporcionar olor, aroma, sabor u otros atributos sensoriales a varias composiciones. La volatilización de compuestos derivados del tabaco puede resultar de elevar la temperatura de una composición que comprende tabaco. Sin embargo, la volatilización puede ocurrir sin calentamiento, y los compuestos volatilizados pueden capturarse de acuerdo con el método de la presente invención. Los compuestos derivados del tabaco volatilizados pueden capturarse y recuperarse de cualquier composición adecuada que comprende constituyentes del tabaco, tales como composiciones de tabaco seco, suspensiones de tabaco, y similares. Los compuestos derivados del tabaco volatilizado se capturan en una corriente de gas de la cual pueden recuperarse los compuestos. Los compuestos volatilizados pueden recuperarse mediante condensación. Uno o más saborizantes de tabaco volatilizados en la corriente de gas pueden recuperarse, enriquecerse o recuperarse y enriquecerse selectivamente en una o más etapas.
En varias modalidades, el método de la invención incluye someter una composición que comprende tabaco a condiciones que resultan en la volatilización de un compuesto derivado del tabaco en una corriente de gas, y recuperar el compuesto derivado del tabaco de la corriente de gas. Las condiciones a las que se somete la composición de tabaco, en parte, determinan si un compuesto derivado del tabaco se volatilizará. Se debe entender que la temperatura, el régimen de flujo de la corriente de gas y la presión pueden afectar la cantidad de un compuesto derivado del tabaco que se volatiliza en la corriente de gas. Los mismos factores también pueden afectar al número de diferentes compuestos que se volatilizan en la corriente de gas. La presión de vapor de un compuesto derivado del tabaco también contribuye a si el compuesto derivado del tabaco se volatilizará en un conjunto de condiciones dadas.
Las composiciones de tabaco que pueden someterse a condiciones en las que los compuestos derivados del tabaco se volatilizan incluyen composiciones de tabaco seco, suspensiones que contienen tabaco, tales como lodos, y similares. El término “tabaco” se usa en la presente descripción para indicar una planta de la especieNicotianao uno o más componentes de una planta de la especieNicotiana.El término “tabaco” y “especieNicotiana"se usa en la presente descripción para indicar tanto una sola especie deNicotianacomo dos o más especies deNicotianaque forman una mezcla de tabaco. “Tabaco” incluye cualquier componente o subcomponente de una hoja, tronco, tallo, flor, raíz, semilla o cualquier otra parte de una planta de la especieNicotiana.Preferentemente, el tabaco es una picadura de tabaco. El término “picadura de tabaco” se usa en la presente descripción para indicar un material de tabaco que se forma predominantemente a partir de la porción de lámina de la hoja de tabaco.
Las composiciones de tabaco que pueden someterse a condiciones en las que los compuestos derivados del tabaco pueden volatilizarse pueden incluir tabaco y un portador. El portador puede ser un sólido, líquido o gas. Si el portador es un líquido, la composición puede ser una suspensión. Los ejemplos de portadores de líquidos adecuados para formar una suspensión incluyen agua; etanol; dióxido de carbono líquido; Freon™ 11; carbonato de amonio; así como también fluidos supercríticos tales como nitrógeno, argón, helio, metano, propanol, pentano y similares; o combinaciones de uno o más de tales portadores de líquidos. Preferentemente, el portador impregna el tabaco.
Los ejemplos de portadores sólidos incluyen dióxido de carbono sólido, que también se conoce como hielo seco. Un método preferido para lograr una composición de tabaco de hielo seco es entrar en contacto con el tabaco con dióxido de carbono líquido a una presión suficientemente alta para mantener el CO2 en un estado líquido y luego reducir la presión (tal como la presión atmosférica) para permitir la congelación del CO2, que ocurre a aproximadamente -78°C. La presión suficiente para mantener el CO2 en un estado líquido, en algunas modalidades, es de aproximadamente 30 bares (g). Preferentemente, el CO2 líquido impregna el tabaco. Preferentemente, el tabaco se sumerge en el CO2 líquido durante una cantidad de tiempo suficiente para que el CO2 impregna el tabaco, que puede ser de aproximadamente 10 segundos a aproximadamente 30 minutos, preferentemente aproximadamente 15 minutos o menos. Tal impregnación se lleva a cabo rutinariamente en procesos de DIET que dan como resultado tabaco que se impregna con dióxido de carbono no gaseoso.
Preferentemente, la temperatura de una composición de tabaco aumenta y los constituyentes volátiles o productos de reacción se capturan y transportan en una corriente de gas. La composición de tabaco puede calentarse a cualquier temperatura adecuada. Por ejemplo, la composición de tabaco puede calentarse a aproximadamente 100 °C a aproximadamente 500 °C; preferentemente a aproximadamente 150 °C a aproximadamente 400 °C; aún con mayor preferencia a aproximadamente 180 °C a aproximadamente 300 °C; incluso con mayor preferencia a aproximadamente 220 °C a aproximadamente 290 °C o a aproximadamente 190 °C a aproximadamente 200 °C. La composición de tabaco puede ponerse en contacto con una corriente de gas caliente, donde el gas caliente está a una temperatura de 100 °C a aproximadamente 500 °C; preferentemente aproximadamente 150 °C a aproximadamente 400 °C; con mayor preferencia aproximadamente 180 °C a aproximadamente 300 °C; incluso aún con mayor preferencia aproximadamente 220 °C a aproximadamente 290 °C o aproximadamente 190 °C a aproximadamente 200 °C.
Se debe entender que la temperatura y otras condiciones a las que se somete una composición de tabaco pueden afectar la relación de los productos de reacción del constituyente del tabaco con los constituyentes del tabaco sin reaccionar. En consecuencia, la temperatura y/u otras condiciones pueden controlarse para manipular la relación de constituyentes no reaccionados a los reactivos o la composición química de los compuestos derivados del tabaco resultantes transportados en una corriente de gas.
Los ejemplos de compuestos derivados del tabaco que pueden transportarse y recuperarse de una corriente de gas de procesamiento del tabaco incluyen alquenos, alcanos, alcoholes, ésteres, terpenos, alcaloides, cetonas, naftalinas, éteres cíclicos, alcoholes de éster, glicoles, glicoéteres, glicosésteres, aldehídos, alcoholes aromáticos, aromáticos cíclicos y similares. En algunas modalidades, los compuestos derivados del tabaco incluyen compuestos resultantes de reacciones de Maillard entre los azúcares reductores y los alcaloides del tabaco. Algunos ejemplos representativos de compuestos derivados del tabaco que pueden recuperarse de una corriente de gas de procesamiento del tabaco se identificaron mediante experimentos y se presentaron más abajo en la Tabla 1.
Tabla 1. Ejemplos representativos de Compuestos y Clases derivados del Tabaco que se detectaron en la corriente de gas de la cola de varios procesos de DIET (S = anteriormente encontrado en el humo, T = anteriormente encontrado en el tabaco; los nombres comunes se proporcionan entre paréntesis)
BP = punto de ebullición a 760 mmHg
En algunas modalidades preferidas, uno o más de los siguientes terpenos derivados del tabaco se capturan, y se recuperan juntos o por separado de, una corriente de gas: a-pineno, p-pineno, a-terpineno, limoneno, eucaliptol, linalool, alcanfor, borneol, citronellol y p-cariofileno.
En algunas modalidades preferidas, uno o más de los siguientes alcaloides del tabaco se capturan y se recuperan juntos o por separado de una corriente de gas: l-nicotina, l-miosmina, nicotyrina, cotinina y 3-cianopiridina.
En algunas modalidades preferidas, una o más de las siguientes pirazinas derivadas del tabaco, que son productos de reacción de Maillard, se capturan y se recuperan juntos o por separado de una corriente de gas: 2-metil-pirazina, 2-etil-pirazina, 2,3-dimetil-pirazina, 6-etil-2-metil-pirazina, trimetil-pirazina, 2-etil-5-metil-pirazina y dietiletil-pirazina.
Las pirazinas derivadas del tabaco son pirazinas sustituidas por alquilo, o alquilpirazinas. Los ejemplos del grupo(s) alquilo incluyen uno o más grupos metilo o etilo, que típicamente tienen puntos de ebullición en el intervalo de 135 °C a 191 °C.
En algunas modalidades preferidas, los compuestos derivados del tabaco recuperados comprenden uno o más terpenos, nicotina y una o más pirazinas.
En algunas modalidades preferidas, un compuesto derivado del tabaco recuperado incluye un terpeno, un alcaloide de tabaco o una alquilpirazinas. Los alcaloides del tabaco se conocen bien en la técnica e incluyen nicotina y sus derivados que incluyen muchos derivados heterocíclicos de la piridina; el grupo heterocíclico puede ser, por ejemplo, un grupo pirrolidinilo. Los ejemplos de alcaloides del tabaco incluyen l-nicotina, l-miosmina, nicotyrina, cotinina y 3-cianopiridina.
Cualquier gas adecuado puede usarse para transportar compuestos de tabaco volátiles a un aparato de recuperación adecuado. Los ejemplos de gases adecuados para su uso en una corriente de gas incluyen aire, CO2, O2, gas inerte tal como N2, vapor o combinaciones de uno o más de aire, CO2, O2, gas inerte tal como N2, y vapor. Preferentemente, la corriente de gas comprende vapor. El gas puede comprender vapor y un gas inerte, vapor y aire, o similares. Preferentemente, la concentración de vapor de la corriente de gas está en el intervalo de aproximadamente 70 % a aproximadamente 95 %; con mayor preferencia aproximadamente 80 % a aproximadamente 90 %; con mayor preferencia de aproximadamente 82 % a aproximadamente 85 %.
En muchas modalidades, la planta de proceso se opera continuamente, y por lo tanto la corriente de gas puede tener cualquier velocidad adecuada a medida que se transporta dentro de los conductos de las plantas de proceso. Preferentemente, la velocidad de la corriente de gas está en el intervalo de aproximadamente 10 metros por segundo (m/s) a aproximadamente 100 m/s; con mayor preferencia de aproximadamente 20 m/s a aproximadamente 50 m/s; aún con mayor preferencia de aproximadamente 30 m/s a aproximadamente 40 m/s. Preferentemente, la corriente de gas que se suministra a tales velocidades es una corriente que comprende vapor.
Preferentemente, el método de la presente invención recupera los saborizantes de tabaco de un proceso de expansión del tabaco. Los procesos de expansión del tabaco incluyen convertir componentes de fase sólida o líquida en fase gaseosa dentro de una célula vegetal, lo que resulta de esta manera en tabaco expandido. Los métodos de expansión del tabaco de acuerdo con la presente invención incluyen impregnar tabaco con un portador de sólido o líquido, tal como un portador descrito anteriormente, y realizar el calentamiento para causar expansión. El calentamiento puede lograrse al colocar tabaco impregnado en una corriente de gas caliente, tal como una corriente de gas descrita anteriormente. Los compuestos derivados del tabaco transportados en la corriente de gas pueden dirigirse al aparato de recuperación, donde pueden recuperarse los saborizantes de tabaco.
Un proceso preferido de expansión del tabaco es un proceso de tabaco expandido en hielo seco (“DIET”). Los procesos de DIET incluyen impregnar tabaco con dióxido de carbono bajo presión y solidificar el dióxido de carbono. El tabaco impregnado en hielo seco se introduce en un gas de proceso calentado que da como resultado una rápida expansión del dióxido de carbono o hidratos de dióxido de carbono, tal como CO26H2O, y por lo tanto una rápida expansión del tabaco. El gas de proceso calentado puede fluir a cualquier velocidad adecuada, tal como en un intervalo de aproximadamente 10 metros/segundo a aproximadamente 50 metros/segundo u otros intervalos como se describió anteriormente. El gas de proceso puede estar a cualquier temperatura adecuada, tal como en un intervalo de aproximadamente 180 °C a aproximadamente 300 °C u otros intervalos como se describió anteriormente. Puede usarse cualquier gas de proceso adecuado, tal como un gas que comprende vapor como se describió anteriormente. En un proceso de DIET típico, el gas de desecho se alimenta a través de un incinerador donde se incineran los compuestos derivados del tabaco en la corriente de gas de desecho. A manera de ejemplo, los procesos de DIET pueden resultar en pérdidas de azúcares reductores del tabaco en el intervalo de aproximadamente 5 % a aproximadamente 8 % y resultar en pérdidas de alcaloides totales en el intervalo de aproximadamente 15 % a más del 20 %. De acuerdo con las modalidades del método descrito en la presente descripción, los compuestos derivados del tabaco se recuperan antes de que el gas de desecho pase a través de un incinerador. Esto puede lograrse al redirigir una corriente de gas de desecho desde la corriente principal de gas de proceso al aparato de recuperación.
Un proceso de DIET preferido que puede emplearse o modificarse de acuerdo con las enseñanzas presentadas en la presente descripción es el proceso de AIRC<o>DIET. Puede encontrar información adicional sobre el proceso, las plantas y el equipo de AIRCO DIET en el sitio web de AIRCODIET (aircodiet.com). Puede encontrar más información sobre el proceso AIRCO DIET en la publicación AIRCO DIET, titulada “Tabaco expandido de hielo seco” disponible en http://www.aircodiet.com/images/AIRCO_DIET_Process_Description.pdf.
Los compuestos derivados del tabaco pueden recuperarse de una corriente de gas mediante condensación tal como condensación criogénica, condensación giratoria, y similares.
Preferentemente, los compuestos derivados del tabaco se recuperan de una corriente de gas, tal como una corriente de gas de desecho redirigida, mediante condensación para formar una mezcla líquida, suspensión, solución, o similar. Puede emplearse cualquier condensador adecuado. Típicamente, un condensador se opera a una temperatura de aproximadamente 10 °C o menos, preferentemente aproximadamente 5 °C, para condensar el agua transportada en el gas. El agua puede derivarse de la composición de tabaco, la corriente de gas, o tanto la composición de tabaco como la corriente de gas. El agua condensada puede incluir compuestos derivados del tabaco. El gas inerte deshidratado que ha pasado a través del condensador puede alimentarse a un condensador criogénico para condensar los compuestos derivados del tabaco restantes como escarcha. La escarcha que contiene el compuesto derivado del tabaco puede entonces recuperarse. Por supuesto, la condensación criogénica puede emplearse sin condensación previa a temperaturas más altas.
La condensación puede llevarse a cabo mediante el uso de técnicas convencionales. Por ejemplo, la corriente de gas puede conducirse a un sistema de condensador. El sistema de condensador puede operarse a una temperatura suficientemente baja para condensar la mayoría de los compuestos de tabaco de la corriente de gas. Una temperatura más abajo de aproximadamente 50°C puede ser adecuada aunque se prefiere enfriar más abajo de 30°C. Preferentemente se usa más de un condensador; cada condensador sucesivo que se opera a una temperatura más baja que el condensador anterior. Preferentemente, el condensador más aguas abajo se opera a una temperatura de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 10 °C.
Si se desea concentrar los compuestos derivados del tabaco mediante el uso de condensación parcial, la corriente de gas puede someterse a una primera etapa de condensación a una alta temperatura; por ejemplo, a aproximadamente 80 °C a aproximadamente 95 °C. Esto dará lugar a la condensación del agua principalmente. Los compuestos derivados del tabaco concentrados y no condensantes pueden entonces someterse a una segunda etapa de condensación a una temperatura más baja; por ejemplo, a aproximadamente 0 °C a aproximadamente 50 °C para proporcionar una composición que comprende los compuestos derivados del tabaco.
La composición que comprende los compuestos derivados del tabaco eliminados del sistema de condensador contiene compuestos derivados del tabaco que pueden usarse para proporcionar sabor, aroma u otros atributos sensoriales a otras composiciones, tales como composiciones generadoras de aerosol para su uso en dispositivos para fumar generadores de aerosol calentados.
Los compuestos derivados del tabaco que no se condensan en el sistema de condensador pueden dirigirse a un condensador criogénico para su recogida. Se conocen muchos condensadores criogénicos adecuados y se han notificado en la literatura. Los ejemplos incluyen los condensadores criogénicos descritos en las Patentes de los Estados Unidos núms. 5,182,926 y 5,323,623. Pueden obtenerse más detalles de la operación de tales condensadores criogénicos a partir de las descripciones en las patentes. Por supuesto, pueden usarse otros condensadores de aroma criogénico; por ejemplo, los descritos en la Patente de los Estados Unidos núm.
5,030,473. Los compuestos derivados del tabaco recogidos en el condensador criogénico tienen forma de escarcha. La escarcha puede usarse para dar sabor o proporcionar aroma u otros atributos a composiciones tales como composiciones generadoras de aerosol para su uso en dispositivos para fumar generadores de aerosol calentados. Alternativamente, la escarcha puede combinarse con un sustrato portador adecuado tal como un aceite o una emulsión que contiene aceite. Este portador que contiene compuestos derivados del tabaco puede añadirse convenientemente a composiciones para proporcionar sabor o similares.
Si se desea, los compuestos derivados del tabaco pueden concentrarse antes de añadirse a una composición para proporcionar sabor, aroma o similares. La concentración puede llevarse a cabo mediante el uso de procedimientos convencionales tales como condensación parcial, rectificación, concentración de membrana y concentración de congelación.
En modalidades, los compuestos derivados del tabaco recuperados de una corriente de gas pueden pasar a través de aceite que puede extraer o absorber uno o más de los compuestos derivados del tabaco. El aceite mejorado del compuesto derivado del tabaco puede incluirse en composiciones generadoras de aerosol para su uso en dispositivos generadores de aerosol calentados.
Las composiciones que contienen compuestos derivados del tabaco pueden fraccionarse para formar composiciones que tienen una constitución diferente de compuestos derivados del tabaco. En algunas modalidades del método de la presente invención, el fraccionamiento puede lograrse al llevar a cabo la condensación de la composición de la corriente de gas a diferentes temperaturas para recoger diferentes fracciones a diferentes temperaturas. Se debe entender que la presión de vapor o punto de ebullición de un compuesto, o concentración, puede afectar la concentración del compuesto en varias fracciones obtenidas mediante condensación a diferentes temperaturas. Los compuestos con presiones de vapor o puntos de ebullición similares tenderán a estar presentes en las mismas fracciones. Las fracciones pueden someterse a pruebas de presencia de ciertos compuestos que pueden servir como marcadores de otros compuestos que pueden estar presentes en la fracción, independientemente del proceso de fraccionamiento empleado. Los puntos de ebullición de compuestos derivados del tabaco ilustrativos se proporcionan en la Tabla 1 y pueden usarse para idear protocolos de condensación o fraccionamiento por un experto en la técnica.
Otros procesos de fraccionamiento que pueden usarse incluyen destilación, extracción y similares. Preferentemente, el fraccionamiento se realiza para obtener composiciones que tienen relaciones más altas de saborizantes de tabaco a compuestos derivados del tabaco no saborizantes.
La concentración de uno o más compuestos derivados del tabaco en una fracción o una composición puede mejorarse a través de cualquier método adecuado, si se desea.
Uno o más compuestos o composiciones derivados del tabaco recuperados, tales como fracciones, que contienen compuestos derivados del tabaco recuperados pueden incluirse en una composición generadora de aerosol para su uso en el dispositivo generador de aerosol calentado. Los dispositivos generadores de aerosol calentados incluyen cigarrillos electrónicos o tuberías electrónicas que simulan uno o más aspectos del acto de fumar tabaco al producir un aerosol inhalado que tiene uno o más de la apariencia, la sensación física, el sabor y el contenido de nicotina del humo de tabaco inhalado.
Puede emplearse cualquier dispositivo electrónico para fumar adecuado. Típicamente, los dispositivos electrónicos para fumar incluyen un elemento de atomización, por ejemplo, un nebulizador o atomizador, que usa calor para vaporizar los contenidos de un cartucho que contiene una composición generadora de aerosol que se inhala por un usuario. El cartucho que contiene la composición generadora de aerosol o el e-líquido típicamente contiene una solución acuosa a base de propilenglicol o glicerina. El elemento de calentamiento puede controlarse mediante un chip informático que se activa mediante la inhalación o "extracción" del usuario al final de los dispositivos electrónicos para fumar. El elemento de calentamiento y el chip informático pueden acoplarse operativamente a una batería u otra fuente de energía adecuada. En muchas modalidades, el extremo opuesto de los dispositivos electrónicos para fumar incluirá una luz que brilla cuando el dispositivo se "fuma" o es arrastrado por el usuario para simular la apariencia de fumar.
Los dispositivos generadores de aerosol pueden ser de un tipo desechable o de un solo uso, o pueden rellenarse con composiciones líquidas o cartuchos que contienen composiciones generadoras de aerosol para su uso en dispositivos generadores de aerosol calentados.
Las modalidades de la presente invención se dirigen a composiciones para su uso en dispositivos generadores de aerosol que contienen compuestos derivados del tabaco recuperados, y cartuchos para dispositivos electrónicos para fumar que contienen composiciones que comprenden compuestos derivados del tabaco recuperados. En un aspecto, un cartucho para un dispositivo generador de aerosol contiene una composición líquida que comprende un solvente o portador y uno o más compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención como se describió anteriormente.
Las composiciones generadoras de aerosol para su uso en dispositivos generadores de aerosol calentados pueden incluir cualquier cantidad adecuada de compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención. En modalidades, la composición comprende entre aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 15 %, a menudo de aproximadamente 1 % a aproximadamente 10 %. A menos que de cualquier otra manera esté claro por el contexto, todos los porcentajes mencionados en la presente descripción se expresan como por ciento en peso en base al peso total de la composición. En algunas modalidades, la concentración de compuestos derivados del tabaco puede ser mayor para permitir la mezcla de condensados, fracciones, extractos u otras tales composiciones que contienen productos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención con otras composiciones, tales como composiciones saborizantes, composiciones de nicotina, o similares por un consumidor o un formulario.
Las composiciones generadoras de aerosol que comprenden uno o más compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención pueden contener otros componentes, tales como uno o más de agua, solventes orgánicos, agentes edulcorantes, agentes saborizantes y similares. Los ejemplos de solventes que se usan comúnmente en tales composiciones generadoras de aerosol incluyen alcoholes polihídricos tales como 1,2-propilenglicol (PG o MPG); alcoholes monohídricos tales como etanol; acetato de etilo; glicerol y similares. La cantidad de agua presente típicamente varía de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 10 %, normalmente de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 5 %. El total acumulado de uno o más solventes orgánicos presentes típicamente varía de aproximadamente 50 % a aproximadamente 99 %, a menudo de aproximadamente 75 % a aproximadamente 95 %. En una modalidad preferida, una composición generadora de aerosol que comprende uno o más compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención comprende polietilenglicol en un intervalo de aproximadamente 25 % a aproximadamente 90 % y comprende propilenglicol en un intervalo de aproximadamente 9 % a aproximadamente 50 %. En alguna modalidad preferida, una composición generadora de aerosol que comprende uno o más compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención comprende polietilenglicol y glicerol. En algunas modalidades preferidas, una composición generadora de aerosol que comprende uno o más compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención se formula con una o más composiciones acuosas que comprenden nicotina, propilenglicol, glicerol o una combinación de al menos dos o más de nicotina, propilenglicol y glicerol.
En algunas modalidades preferidas, uno o más compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención se añaden a una composición base para formar una composición generadora de aerosol. Preferentemente, la composición base comprende propilenglicol, glicerol y agua. Por ejemplo, la composición base puede comprender aproximadamente 48 % a aproximadamente 68 %, preferentemente aproximadamente 58 %, propilenglicol, aproximadamente 25 % a aproximadamente 45 %, preferentemente aproximadamente 35 %, glicerol, y aproximadamente 2 % a aproximadamente 12 %, preferentemente aproximadamente 7 %, agua.
Si se desea, las composiciones que comprenden uno o más compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención pueden incluir uno o más saborizantes además de compuestos derivados del tabaco recuperados que pueden ser saborizantes. Los ejemplos no limitantes de tales saborizantes adicionales incluyen menta, mentol, gaulteria, menta, propóleo, eucalipto, canela o similares. La cantidad total de saborizantes opcionales típicamente varía de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 15 %, a menudo de aproximadamente 1 % a aproximadamente 10 %.
Las composiciones generadoras de aerosol que comprenden uno o más compuestos derivados del tabaco recuperados obtenidos mediante el método de la presente invención pueden contener cualquier cantidad adecuada de nicotina. Por ejemplo, las composiciones pueden contener de 0 % a aproximadamente 30 % de nicotina. Preferentemente, las composiciones comprenden aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 18 % de nicotina. Todos los términos científicos y técnicos usados en la presente descripción tienen significados que se usan comúnmente en la técnica a menos que se especifique de cualquier otra manera. Las definiciones proporcionadas en la presente descripción son para facilitar el entendimiento de ciertos términos usados frecuentemente en la presente descripción.
Como se usa en la presente descripción, los formas en singular “un”, “uno”, y “el” abarcan modalidades que tienen referentes en plural, a menos que el contenido dicte claramente de cualquier otra manera.
Como se usa en la presente descripción, “o” se emplea generalmente en un sentido que incluye “y/o” a menos que el contenido claramente indique de cualquier otra manera. El término “y/o” implica uno o todos los elementos enumerados o una combinación de cualquiera de dos o más elementos enumerados.
Como se usa en la presente descripción, “tiene”, “que tiene”, “incluye”, “que incluye”, “comprende”, “que comprende” o similares se usan en su sentido amplio, y generalmente implican “que incluyen, pero no se limitan a”. Se debe entender que la expresión “que consiste esencialmente en”, “consiste en” y similares se incluyen en “que comprende” y similares.
Las palabras “preferido” y “preferentemente” se refieren a modalidades de la invención que pueden lograr ciertos beneficios, bajo ciertas circunstancias. Sin embargo, otras modalidades pueden también preferirse, bajo la misma u otras circunstancias. Además, la enumeración de una o más modalidades preferidas no implica que otras modalidades no sean útiles, y no se prevé excluir otras modalidades del alcance de la descripción, que incluye las reivindicaciones.
La referencia a un compuesto particular en la presente descripción incluye sales, polimorfos, isómeros e hidratos del compuesto a menos que el contenido indique claramente de cualquier otra manera.
Con referencia ahora a la Figura 1, se representan dibujos esquemáticos que ilustran diversos aspectos de un proceso para recuperar compuestos de tabaco volátiles de un proceso de DIET y un dispositivo para fumar que puede incluir una composición de e-líquido que comprende tales compuestos de tabaco recuperados. Los dibujos no están necesariamente a escala y se presentan para propósitos de ilustración y de no limitación. Los dibujos representan varios aspectos descritos en esta descripción. Sin embargo, se debe entender que otros aspectos no representados en los dibujos caen dentro del alcance de esta descripción.
La Figura 1 es un diagrama de flujo esquemático que ilustra un proceso para recuperar compuestos volátiles de un proceso DIET.
Con referencia ahora específicamente a la Figura 1, se muestra una descripción general simplificada de un proceso de DIET en el que se recuperan compuestos de tabaco volátiles. El proceso incluye poner en contacto el tabaco 100 con dióxido de carbono líquido 110 para formar el tabaco impregnado con dióxido de carbono líquido 120 bajo presión suficiente para mantener el dióxido de carbono en forma líquida. La presión se disminuye entonces, tal como la presión atmosférica, que resulta en la congelación del dióxido de carbono líquido para formar tabaco impregnado en hielo seco 130. El tabaco impregnado en hielo seco 130 se pone en contacto con gas caliente 140 para dar como resultado el tabaco expandido 150. El gas resultante puede separarse en polvo de tabaco 155, gas de proceso 145, y gas de cola 142 que contiene los compuestos de tabaco volátiles. El gas de proceso 145 puede calentarse y usarse como, al menos una porción de, gas caliente 140 en operación continua. El gas de cola 142 se dirige al aparato de recuperación 200, tal como condensadores o similares, donde se recuperan los compuestos de tabaco volátiles. Puede añadirse agua al tabaco expandido 150 para producir tabaco reordenado 170 que tiene un contenido de humedad similar al material de tabaco inicial 100.
Por lo tanto, se describen métodos para LA RECUPERACIÓN DE LOS CONSTITUYENTES DEL TABACO A PARTIR DEL PROCESAMIENTO. Diversas modificaciones y variaciones de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones. Aunque la invención se ha descrito en relación con modalidades preferidas específicas, debe entenderse que la invención como se reivindica no debe limitarse indebidamente a tales modalidades específicas.
Claims (9)
1. Un método que comprende:
volatizar uno o más compuestos derivados del tabaco en una corriente de gas; y
recuperar un condensado que comprende al menos uno de los uno o más constituyentes volatilizados o productos de reacción de la corriente de gas (142); y
fraccionar el condensado para recuperar o enriquecer selectivamente al menos uno de los uno o más constituyentes volatilizados o productos de reacción.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde volatizar uno o más compuestos derivados del tabaco en la corriente de gas comprende calentar el tabaco impregnado con dióxido de carbono no gaseoso por una corriente de gas que comprende vapor en un proceso de expansión del tabaco.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde volatizar uno o más compuestos derivados del tabaco en la corriente de gas comprende calentar el tabaco impregnado con dióxido de carbono no gaseoso por una corriente de gas que comprende vapor, a una temperatura entre aproximadamente 150 °C y aproximadamente 400 °C, en un proceso de expansión del tabaco.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde recuperar el al menos uno del uno o más compuestos volatilizados comprende condensar la corriente de gas a uno o más intervalos de temperatura.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde recuperar el al menos uno de los uno o más compuestos volatilizados comprende dirigir la corriente de gas a un sistema de condensador que comprende más de un condensador, cada condensador sucesivo que se opera a una temperatura más baja que el condensador anterior.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde recuperar el al menos uno del uno o más compuestos volatilizados comprende someter la corriente de gas a una primera etapa de condensación a una temperatura de aproximadamente 80 °C a aproximadamente 95 °C y luego someter la corriente de gas a una segunda etapa de condensación a una temperatura de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 50 °C.
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende pasar el condensado recuperado de la corriente de gas a través del aceite para extraer o absorber uno o más de uno o más constituyentes volatilizados o productos de reacción.
8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además introducir uno o más de los compuestos derivados del tabaco recuperados en una composición generadora de aerosol para su uso en un dispositivo para fumar generador de aerosol calentado.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la composición generadora de aerosol comprende propilenglicol, glicerol y agua
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