JP7419548B2 - たばこ充填材、非燃焼加熱型香味吸引器、およびたばこ充填材の製造方法 - Google Patents

たばこ充填材、非燃焼加熱型香味吸引器、およびたばこ充填材の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、たばこ充填材、非燃焼加熱型香味吸引器、およびたばこ充填材の製造方法に関する。
葉たばこなどのたばこ充填材中やシガレットの煙中に特異的に存在するニトロソアミンは、たばこ特異的ニトロソアミン(Tobacco Specific Nitrosamine)(以下、TSNAともいう)と呼ばれる。TSNAは、4-(メチルニトロソアミノ)-1-(3-ピリジル)-1-ブタノン(NNK)、N’-ニトロソノルニコチン(NNN)、N’-ニトロソアナタビン(NAT)、およびN’-ニトロソアナバシン(NAB)の4成分を指す。
乾燥前のたばこ植物の葉にTSNAは検出されない。TSNAは、たばこ植物の葉の乾燥や発酵の過程で、たばこ植物の葉に含まれるアルカロイドのニトロソ化により生成し、葉たばこ中に蓄積される。
シガレットの煙中に含まれるTSNAは、3つの経路により生成されることが報告されている(非特許文献1~3)。3つの経路は、具体的には、たばこ充填材中に含まれるTSNAが蒸発により煙へ直接移行する経路と、たばこ充填材中のアルカロイド類が燃焼時の熱を利用してニトロソ化して合成される経路と、リグニン様高分子成分に結合したNNKが解離して煙中へ移行する経路である。
一方、たばこ充填材を燃焼させることなく加熱する香味吸引器(すなわち、非燃焼加熱型香味吸引器)のたばこベイパー中にもTSNAが含まれることが報告されている(非特許文献4)。
Hoffmann D. et al., "Origin in tobacco smoke of N’-nitrosonornicotine, a tobacco-specific carcinogen: Brief Communication", J. Natl. Cancer Inst., Vol. 58(6), p. 1841-1844, 1977 Adams J. D. et al., "On the formation of the tobacco-specific carcinogen 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone during smoking", Cancer Lett., Vol. 17(3), p. 339-346, 1983 Lipowicz P. J. and Seeman J. I., "A model to estimate the sources of tobacco-specific nitrosamines in cigarette smoke", Chem. Res. Toxicol., Vol. 30(8), p. 1556-1561, 2017 Jaccard G. et al., "Investigation and comparison of the transfer of TSNA from tobacco to cigarette mainstream smoke and to the aerosol of a heated tobacco product, THS2.2", Reg. Toxicol. Pharmacol., Vol. 97, p. 103-109, 2018
本発明者らは、非燃焼加熱型香味吸引器(以下、加熱型香味吸引器ともいう)のたばこベイパー中に含まれるTSNA量を低減することに取り組んだ。本発明者らが、バーレー種のたばこ刻を、加熱型香味吸引器の加熱温度に相当する温度(すなわち、150~350℃の範囲内の所定の温度)で等温加熱したところ、加熱温度が高くなるにつれて、たばこベイパー中に含まれるTSNA量が増加し、加熱後のたばこ刻中に含まれるTSNA量が減少する傾向が見られた。また、いずれの加熱温度の場合も、たばこベイパー中のTSNAと加熱後のたばこ刻中のTSNAとの合計量が、加熱前のたばこ刻に含まれるTSNA量よりも多かった。これは、たばこ刻の加熱時に、たばこ刻中でアルカロイドと亜硝酸塩とが反応し、TSNAが新たに生成されたことを意味する(図1参照)。
そこで、本発明者らは、加熱型香味吸引器の加熱時に起こるTSNAの生成反応を抑制すれば、たばこベイパー中のTSNA量を低減できると考えた。ただし、TSNAの生成反応の基質(アルカロイドや亜硝酸塩)を除去するための追加の反応を事前に行うことによりTSNAの生成反応を抑制すると、処理工程が煩雑になるだけでなく、追加の反応が香喫味に影響を及ぼすことが懸念される。
したがって、本発明は、加熱型香味吸引器に組み込む前にたばこ充填材に追加の反応を行うことなく、加熱型香味吸引器のたばこベイパー中のTSNA量を低減することが可能なたばこ充填材に関する技術を提供することを目的とする。
本発明者らが、たばこ材料に抗酸化剤を添加してたばこ充填材を調製したところ、加熱型香味吸引器の加熱時に、たばこ材料中の亜硝酸塩と抗酸化剤とが反応し、これによりTSNAの生成反応を抑制することに成功し、本発明を完成させるに至った(図2参照)。
すなわち、第1の側面によれば、
たばこ材料と、
前記たばこ材料に対して0.25質量%以上の量の抗酸化剤と
を含むたばこ充填材が提供される。
第2の側面によれば、第1の側面に係るたばこ充填材を含む香味源を含む非燃焼加熱型香味吸引器が提供される。
第3の側面によれば、
たばこ材料に、抗酸化剤と液体とを添加して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物を乾燥させて、たばこ充填材を調製することと、
前記たばこ混合物および前記たばこ充填材を、前記たばこ充填材の非燃焼加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、前記抗酸化剤と、前記たばこ材料に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することと
を含む、たばこ充填材の製造方法が提供される。
第4の側面によれば、第3の側面に係る方法により製造されるたばこ充填材が提供される。
第5の側面によれば、第4の側面に係るたばこ充填材を含む香味源を含む非燃焼加熱型香味吸引器が提供される。
本発明によれば、加熱型香味吸引器に組み込む前にたばこ充填材に追加の反応を行うことなく、加熱型香味吸引器のたばこベイパー中のTSNA量を低減することが可能なたばこ充填材に関する技術が提供される。
図1は、たばこ材料の加熱によりTSNAが生成されることを示す模式図である。 図2は、たばこ材料への抗酸化剤の添加によりTSNAの生成反応が抑制されることを示す模式図である。 図3は、たばこ刻の形態を有するたばこ充填材の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図4は、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材の製造方法を示すフローチャートである。 図5は、スラリーシートたばこの形態を有するたばこ充填材の製造方法を示すフローチャートである。 図6は、たばこ顆粒の形態を有するたばこ充填材の製造方法を示すフローチャートである。 図7は、加熱型香味吸引器の一例を示す斜視図である。 図8は、たばこスティックの内部構造を示す図である。 図9は、エアロゾル生成装置の内部構造を示す図である。
以下、本発明を詳細に説明するが、以下の説明は、本発明を説明することを目的とし、本発明を限定することを意図しない。
[1.たばこ充填材]
たばこ充填材は、
たばこ材料と、
前記たばこ材料に対して0.25質量%以上の量の抗酸化剤と
を含む。
たばこ充填材は、たばこ製品に充填され、香味源を構成することができる。たばこ充填材は、たばこ刻の形態を有していてもよいし、たばこ成形体の形態を有していてもよい。
<たばこ材料>
たばこ充填材がたばこ刻の形態を有する場合、たばこ材料は、たばこ刻である。たばこ充填材がたばこ成形体の形態を有する場合、たばこ材料は、たばこ成形体を成形するための原料として使用されるたばこ材料であってもよいし、たばこ成形体であってもよい。「たばこ成形体を成形するための原料として使用されるたばこ材料」として、例えば、葉たばこの粉砕物(以下、たばこ細粉ともいう)、またはたばこ残渣からなるベースシートが挙げられる。
<用語の説明>
「たばこ刻」は、葉たばこ(すなわち熟成済たばこ葉)が、たばこ製品に適した所定の大きさに刻まれたものである。「葉たばこ」は、当該技術分野で公知のとおり、たばこ植物の葉に、農家での乾燥工程、その後の原料工場での1年ないし数年の長期熟成工程などの種々の加工処理を施すことにより得ることができる。
「たばこ成形体」は、葉たばこに由来する原料を、特定の形状に成形して得られるものである。「葉たばこに由来する原料」は、葉たばこの粉砕物であってもよいし、葉たばこの抽出により得られるたばこ残渣であってもよい。また、「葉たばこに由来する原料」は、原料工場で生じるたばこ屑(葉屑)や製造工場で生じるたばこ屑(刻み屑)を含んでいてもよい。たばこ成形体は、たばこ製品に組み込まれるのに適したサイズで成形されてもよいし、大きなサイズの成形体を成形した後、たばこ製品に組み込まれるのに適したサイズに切断されてもよい。
葉たばこに由来する原料がシート形状に成形された場合、たばこ成形体は「シートたばこ」と呼ばれ、葉たばこに由来する原料が顆粒形状に成形された場合、たばこ成形体は「たばこ顆粒」と呼ばれる。シートたばこは、抄造法、キャスト法、圧延法等の公知の方法で成形することができる。抄造法で成形された場合、たばこ成形体は「抄造シートたばこ」と呼ばれ、キャスト法で成形された場合、たばこ成形体は「スラリーシートたばこ」と呼ばれ、圧延法で成形された場合、たばこ成形体は「圧延シートたばこ」と呼ばれる。たばこ顆粒は、押出造粒法、噴霧乾燥等の公知の方法で成形することができる。
<抗酸化剤>
抗酸化剤として、例えば、食品添加物として公知の抗酸化剤を使用することができる。抗酸化剤の例として、没食子酸、エリソルビン酸、アスコルビン酸、カテキン、ジヒドロカフェ酸、p-クマル酸、フェルラ酸、3-(4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸、ケルセチン、エスクレチン、ケンフェロール、カフェ酸、トコフェロール、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)、キナ酸、クロロゲン酸、ルチン、スコポレチン、およびケイ皮酸が挙げられる。抗酸化剤は、1種類を使用してもよいし、複数種類を組み合わせて使用してもよい。抗酸化剤は、好ましくは、没食子酸およびエリソルビン酸からなる群より選ばれる少なくとも1つである。
抗酸化剤は、上述のとおり、たばこ材料に対して0.25質量%以上の量で、たばこ充填材に含まれる。抗酸化剤の量は、一般的には、たばこ材料に対して10質量%以下である。抗酸化剤は、たばこ材料に対して、例えば0.25~10質量%、好ましくは0.25~5.0質量%の量で、たばこ充填材に含まれる。複数種類の抗酸化剤を組み合わせて使用する場合、抗酸化剤の量は合計量を指す。
<特定の実施形態>
以下、特定の実施形態について説明する。
(1-1.たばこ充填材がたばこ刻の形態を有する場合)
上述のとおり、たばこ充填材は、例えば、たばこ刻の形態を有することができる。すなわち、第1実施形態において、たばこ充填材は、たばこ刻と、前記たばこ刻に対して0.25質量%以上の量の抗酸化剤とを含み、たばこ刻の形態を有する。第1実施形態に係るたばこ充填材は、例えば、たばこ刻に、抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物を噴霧し、乾燥させることにより調製することができる(図3参照)。
(1-2.たばこ充填材がたばこ成形体の形態を有する場合)
上述のとおり、たばこ充填材は、例えば、たばこ成形体の形態を有することができる。たばこ充填材は、好ましくは、シートたばこの形態を有することができる。
(抄造シートたばこ)
第2実施形態において、たばこ充填材は、たばこ残渣からなるベースシートと、たばこ抽出液と、前記たばこ残渣からなるベースシートに対して0.25質量%以上の量の抗酸化剤とを含み、シートたばこの形態を有する。第2実施形態に係るたばこ充填材は、例えば、たばこ残渣を抄造技術によりシートの形状に成形し、得られたベースシートに、抗酸化剤とたばこ抽出液とを含有する液体組成物を塗工し、得られたたばこ混合物を乾燥させることにより調製することができる(図4参照)。第2実施形態に係るたばこ充填材は、「抄造シートたばこ」と呼ばれる。
(スラリーシートたばこ)
第3実施形態において、たばこ充填材は、たばこ細粉と、前記たばこ細粉に対して0.25質量%以上の量の抗酸化剤とを含み、シートたばこの形態を有する。第3実施形態に係るたばこ充填材は、例えば、たばこ細粉と抗酸化剤と水と、必要に応じてバインダー等の添加剤とを混合し、得られたたばこ混合物をシート形状にキャストし、乾燥させることにより調製することができる(図5参照)。第3実施形態に係るたばこ充填材は、「スラリーシートたばこ」と呼ばれる。
(たばこ顆粒)
あるいは、たばこ充填材は、たばこ顆粒の形態を有することができる。すなわち、第4実施形態において、たばこ充填材は、たばこ細粉と、前記たばこ細粉に対して0.25質量%以上の量の抗酸化剤とを含み、たばこ顆粒の形態を有する。第4実施形態に係るたばこ充填材は、例えば、たばこ細粉と抗酸化剤と水と、必要に応じてバインダー等の添加剤とを混合し、得られたたばこ混合物を顆粒の形状に造粒し、乾燥させることにより調製することができる(図6参照)。
<効果>
上述のたばこ充填材は、加熱型香味吸引器で使用することができる。上述のたばこ充填材は、図2に示すとおり、加熱型香味吸引器の使用時の加熱による熱エネルギーを利用して、抗酸化剤とたばこ材料中の亜硝酸塩とを反応させ、これによりTSNAの生成反応を抑制し、たばこベイパー中のTSNA量を低減することができる。
このように、上述のたばこ充填材は、加熱型香味吸引器の使用時の熱エネルギーを利用した反応により、たばこベイパー中のTSNA量を低減することができるため、TSNA量を低減するためにたばこ充填材に追加の反応を行う必要がない。したがって、上述のたばこ充填材は、従来のたばこ充填材と比べて、その調製工程が煩雑になることなく、TSNAの低減効果を達成することができる。加えて、上述のたばこ充填材は、TSNA量を低減するための追加の反応を必要としないため、たばこ充填材の品質特性(例えば、香喫味)や物理的特性(例えば、膨嵩性)に悪影響を及ぼす可能性がない点で優れている。
[2.たばこ充填材の製造方法]
上記で説明したとおり、上述のたばこ充填材は、抗酸化剤が、加熱型香味吸引器の使用時の熱エネルギーを利用して、たばこ材料中の亜硝酸塩と反応することによりTSNAの低減効果を発揮する。したがって、たばこ充填材中の抗酸化剤は、ユーザによる加熱型香味吸引器の使用時まで、たばこ材料中の亜硝酸塩と反応することなくたばこ充填材中に残存していることが求められる。
本発明者らは、抗酸化剤と亜硝酸塩との反応は、110℃で10分の加熱を所定量の水分の存在下で行ったときにはほとんど起こらないが、より高温またはより長時間またはより多量の水分の存在下で加熱を行ったときに起こり得ることを実験的に確認した(後述の実施例2を参照)。一方、たばこ充填材は、加熱型香味吸引器の流通の過程やユーザによる保管の過程で、抗酸化剤と亜硝酸塩との反応が起こり得るほどの高温条件に晒されることはない。したがって、製造業者によりたばこ充填材が、加熱型香味吸引器に組み込まれるまで、抗酸化剤と亜硝酸塩との反応が抑制されていれば、ユーザによる加熱型香味吸引器の使用時まで、抗酸化剤は、亜硝酸塩と反応することなくたばこ充填材中に残存することができる。
以上より、たばこ充填材の製造方法は、
たばこ材料に、抗酸化剤と液体とを添加して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物を乾燥させて、たばこ充填材を調製することと、
前記たばこ混合物および前記たばこ充填材を、前記たばこ充填材の非燃焼加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、前記抗酸化剤と、前記たばこ材料に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することと
を含む。
ここで、「液体」は、抗酸化剤の溶媒(一般的には、水、またはエタノールなどのアルコール)、葉たばこの抽出により得られるたばこ抽出液、たばこ材料を懸濁させるための液体(一般的には水)、またはこれらの組み合わせとすることができる。
「たばこ充填材の非燃焼加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで」は、製造業者によりたばこ充填材が加熱型香味吸引器本体に組み込まれるまでであってもよいし、あるいは、製造業者によりたばこ充填材が、加熱型香味吸引器の部品である詰め替えたばこ用品(例えばたばこスティック)に組み込まれるまでであってもよい。
上記方法では、たばこ混合物およびたばこ充填材は、たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、抗酸化剤と、たばこ材料に由来する亜硝酸塩とが反応可能な条件に置かれることはない。これにより、上記方法により製造されるたばこ充填材は、ユーザが加熱型香味吸引器を使用するときまで、抗酸化剤を、たばこ材料に由来する亜硝酸塩と反応させることなく残存させ、加熱型香味吸引器の使用時の熱エネルギーによって初めて、抗酸化剤を亜硝酸塩と反応させることができる(図2参照)。その結果、加熱型香味吸引器の使用時に起こるTSNAの生成反応を阻害し、たばこベイパー中のTSNA量を低減することができる(図2参照)。
<好ましい実施形態>
好ましくは、「たばこ混合物およびたばこ充填材を、たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、抗酸化剤と、たばこ材料に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持すること」は、たばこ混合物の乾燥を、抗酸化剤と、たばこ材料に由来する亜硝酸塩とが反応可能でない条件下で実施することにより達成することができる。
より好ましくは、上述の維持は、たばこ混合物の乾燥を、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
で実施することにより達成することができる。
加熱温度は、例えば35~110℃である。加熱時間は、例えば1~10分である。水分量は、例えば20~400質量%である。
上述の条件での加熱乾燥は、たばこ混合物を効率良く乾燥させることができるとともに、抗酸化剤が、たばこ材料に由来する亜硝酸塩と反応して消費されることを防ぐことができる。
本明細書において「乾燥の開始時における水分量」は、以下の式により表される値を指す。
水分量[質量%]=(たばこ混合物中の添加された水の質量/たばこ混合物中のたばこ材料および添加剤の合計質量)×100
この式により求められる「乾燥の開始時における水分量」は、たばこ混合物を調製する際にたばこ材料に添加された液体中に含まれる水の質量%を指す。また、この式において、「たばこ混合物中のたばこ材料および添加剤の合計質量」は、添加された水を除くたばこ混合物の質量を指す。
更に好ましくは、上述の維持は、たばこ混合物の乾燥を、以下の条件:
(a)50~110℃の加熱温度
(b)1~10分の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に25~400質量%の水分量
で実施することにより達成することができる。このような条件での加熱乾燥は、たばこ混合物を効率良く乾燥させながら、抗酸化剤が、たばこ材料に由来する亜硝酸塩と反応して消費されることをより確実に防ぐことができる。
あるいは、たばこ混合物に占める液体の割合が少なく、たばこ混合物を乾燥させるために加熱する必要がない場合には、上述の維持は、たばこ混合物を加熱することなく室温で放置することにより達成することができる。具体的には、上述の維持は、たばこ混合物を、7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で放置することにより達成することができる。この場合、たばこ混合物の放置は、たばこ混合物が乾燥するまでの適切な期間にわたって、例えば2~365日間にわたって行うことができる。本明細書において、たばこ混合物を上記条件下で放置することは「調和乾燥」ともいう。
したがって、好ましい実施形態において、たばこ充填材の製造方法は、
たばこ材料に、抗酸化剤と液体とを添加して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物を、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
の下で加熱乾燥させるか、あるいは前記たばこ混合物を7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で放置して乾燥させることと
を含む。ここで、液体は、抗酸化剤の溶媒(一般的には、水、またはエタノールなどのアルコール)、たばこ材料を懸濁させるための液体(一般的には水)、葉たばこの抽出により得られるたばこ抽出液、またはこれらの組み合わせとすることができる。
<特定の実施形態>
以下、特定の実施形態について説明する。
(2-1.たばこ充填材がたばこ刻の形態を有する場合)
たばこ充填材は、例えば、たばこ刻の形態を有することができる。たばこ充填材がたばこ刻の形態を有する場合のたばこ充填材の製造方法を図3に示す。すなわち、この実施形態において、たばこ充填材の製造方法は、
たばこ刻に、抗酸化剤と溶媒(例えば、水、またはエタノールなどのアルコール)とを含有する液体組成物を添加して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物を乾燥させて、たばこ充填材を調製することと、
前記たばこ混合物および前記たばこ充填材を、前記たばこ充填材の非燃焼加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、前記抗酸化剤と、前記たばこ刻に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することと
を含むことができる。
以下、この実施形態に係る方法を工程順に説明する。ただし、上述の説明と重複する部分については、説明を省略する。
(1)たばこ混合物の調製
この実施形態において、たばこ混合物は、たばこ刻に、抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物を噴霧することにより調製することができる。あるいは、たばこ混合物は、たばこ刻を、抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物に浸漬することにより調製することもできる。
「たばこ刻」は、上記で説明したとおり、葉たばこが、たばこ製品に適した所定の大きさに刻まれたものである。
「抗酸化剤」は、上記で説明したとおり、例えば、食品添加物として公知の抗酸化剤を使用することができる。抗酸化剤の例として、没食子酸、エリソルビン酸、アスコルビン酸、カテキン、ジヒドロカフェ酸、p-クマル酸、フェルラ酸、3-(4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸、ケルセチン、エスクレチン、ケンフェロール、カフェ酸、トコフェロール、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)、キナ酸、クロロゲン酸、ルチン、スコポレチン、およびケイ皮酸が挙げられる。抗酸化剤は、1種類を使用してもよいし、複数種類を組み合わせて使用してもよい。抗酸化剤は、好ましくは、没食子酸およびエリソルビン酸からなる群より選ばれる少なくとも1つである。
抗酸化剤は、上述のとおり、たばこ材料に対して、例えば0.25質量%以上の量で含まれるようにたばこ材料に添加される。抗酸化剤の量は、一般的には、たばこ材料に対して10質量%以下である。抗酸化剤は、たばこ材料に対して、例えば0.25~10質量%、好ましくは0.25~5.0質量%の量で、たばこ材料に添加される。複数種類の抗酸化剤を組み合わせて使用する場合、抗酸化剤の量は合計量を指す。
「溶媒」は、例えば、水、またはエタノールなどのアルコールを使用することができる。溶媒は、その後の乾燥の効率のため、極力少ない量で使用することが好ましい。溶媒は、抗酸化剤に対して、例えば0.1~12000質量%の量で使用することができる。
(2)乾燥
たばこ混合物の乾燥は、上述のとおり、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
の下で加熱乾燥させるか、あるいはたばこ混合物を7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で放置して乾燥させることにより行うことができる。
この実施形態の場合、たばこ混合物の乾燥は、加熱乾燥により行わないことが好ましい。すなわち、たばこ混合物の乾燥は、7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で、例えば2~365日間放置することにより行うことが好ましい。
たばこ混合物の乾燥は、以降の製造工程等での物理的な衝撃による破砕を最小化する程度まで行うことが好ましく、一つの例として、乾燥の終了時に13質量%程度の水分量をもつたばこ混合物が得られるまで行うことが挙げられる。たばこ混合物の乾燥により、たばこ充填材が得られる。
(3)たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込み
たばこ充填材は、加熱型香味吸引器に組み込まれ、これにより、加熱型香味吸引器が製造される。上述のとおり、たばこ充填材は、加熱型香味吸引器本体に組み込まれてもよいし、加熱型香味吸引器の部品である詰め替えたばこ用品に組み込まれてもよい。後者の具体例として、たばこ充填材は、巻紙で巻いてたばこスティックを作製し、たばこスティックに組み込まれてもよいし、あるいは、詰め替え用の容器に収容してたばこリフィルを作製し、たばこリフィルに組み込まれてもよい。
また、たばこ充填材は、抗酸化剤を含んでいない通常のたばこ充填材と混合して、加熱型香味吸引器に組み込まれてもよいし、通常のたばこ充填材と混合しないで、単独で加熱型香味吸引器に組み込まれてもよい。
たばこ充填材が加熱型香味吸引器に組み込まれる過程で、たばこ充填材は高温条件に晒されることはない。したがって、たばこ混合物を上述の条件で乾燥した場合、たばこ混合物およびたばこ充填材は、たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、抗酸化剤と、たばこ刻に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することができる。
(2-2.たばこ充填材がたばこ成形体の形態を有する場合)
たばこ充填材は、例えば、たばこ成形体の形態を有することができる。たばこ充填材は、好ましくは、シートたばこの形態を有することができる。
(抄造シートたばこ)
たばこ充填材が抄造シートたばこの形態を有する場合のたばこ充填材の製造方法を図4に示す。すなわち、この実施形態において、たばこ充填材の製造方法は、
たばこ残渣からなるベースシートに、抗酸化剤とたばこ抽出液とを含有する液体組成物を添加して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物を乾燥させて、たばこ充填材を調製することと、
前記たばこ混合物および前記たばこ充填材を、前記たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、前記抗酸化剤と、前記たばこ残渣および/またはたばこ抽出液に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することと
を含むことができる。
以下、この実施形態に係る方法を工程順に説明する。ただし、上述の説明と重複する部分については、説明を省略する。
(1)たばこ混合物の調製
たばこ混合物は、例えば、以下のとおり調製することができる。まず、葉たばこを熱水で抽出して、たばこ残渣およびたばこ抽出液を準備する。たばこ残渣を抄造技術によりシートの形状に成形し、得られたベースシートに、抗酸化剤とたばこ抽出液とを含有する液体組成物を塗工する。これによりたばこ混合物を調製することができる。
この実施形態では、抗酸化剤とたばこ抽出液とを含有する液体組成物において、抗酸化剤が、たばこ抽出液中の亜硝酸塩と反応する可能性を排除するため、液体組成物を準備したら速やかにベースシートに塗工することが好ましい。
また、この実施形態では、ベースシートに抗酸化剤を塗工するため、ベースシートの全体に抗酸化剤を均一に塗布することができる。このため、抗酸化剤の効果を、たばこ充填材の全体にわたって均一に発揮することができる。
(2)乾燥
この実施形態では、たばこ混合物の乾燥は、上述のとおり、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
の下で加熱乾燥させることにより行うことができる。加熱乾燥条件の詳細については、上記説明を参照することができる。
たばこ混合物の乾燥は、以降の製造工程等での物理的な衝撃による破砕を最小化する程度まで行うことが好ましく、一つの例として、乾燥の終了時に13質量%程度の水分量をもつたばこ混合物が得られるまで行うことが挙げられる。たばこ混合物の乾燥により、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材が得られる。
(3)たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込み
この実施形態では、たばこ充填材は、抄造シートたばこの形態を有する。したがって、たばこ充填材は、必要な場合、適切なサイズ(例えば、通常のたばこ刻と同等のサイズ)に裁断した後、加熱型香味吸引器に組み込まれる。これにより、加熱型香味吸引器が製造される。
この実施形態においても、たばこ充填材が加熱型香味吸引器に組み込まれる過程で、たばこ充填材は高温条件に晒されることはない。したがって、たばこ混合物を上述の条件で乾燥した場合、たばこ混合物およびたばこ充填材は、たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、抗酸化剤と、たばこ残渣および/またはたばこ抽出液に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することができる。
(4)別の製造方法
あるいは、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材は、別の方法によって製造することもできる。すなわち、まず、たばこ残渣からなるベースシートを抄造技術により作製し、これにたばこ抽出液を塗工することにより、通常の抄造シートたばこ(抗酸化剤を含まない)を準備する。次に、通常の抄造シートたばこに、抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物を噴霧し、乾燥させることにより、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材を製造することもできる。
噴霧および乾燥は、たばこ刻の形態を有するたばこ充填材の場合と同様の方法で行うことができる。すなわち、乾燥は、加熱乾燥により行わないことが好ましく、具体的には、7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で、例えば2~365日間放置することにより行うことが好ましい。
(スラリーシートたばこ)
たばこ充填材がスラリーシートたばこの形態を有する場合のたばこ充填材の製造方法を図5に示す。すなわち、この実施形態において、たばこ充填材の製造方法は、
たばこ細粉に、抗酸化剤と水と(必要な場合、添加剤と)を混合して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物をシート形状にキャストし、その後乾燥させて、たばこ充填材を調製することと、
前記たばこ混合物および前記たばこ充填材を、前記たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、前記抗酸化剤と、前記たばこ細粉に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することと
を含むことができる。
以下、この実施形態に係る方法を工程順に説明する。ただし、上述の説明と重複する部分については、説明を省略する。
(1)たばこ混合物の調製
この実施形態では、通常のスラリーシートたばこを作製するための原料スラリー(例えば、たばこ細粉、水、バインダー、およびグリセリンの混合物)に、抗酸化剤を添加する。
この実施形態では、原料スラリーに抗酸化剤を添加するため、原料スラリーの全体に抗酸化剤を均一に添加することができる。これにより、抗酸化剤の効果を、たばこ充填材の全体にわたって均一に発揮することができる。
(2)成形および乾燥
この実施形態では、たばこ混合物の成形および乾燥は、
抗酸化剤を含有する原料スラリー(すなわち、たばこ混合物)を、予め加熱した金属板にキャストし、
上述のとおり、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
の下で加熱乾燥させる
ことにより行うことができる。加熱乾燥条件の詳細については、上記説明を参照することができる。
たばこ混合物の乾燥は、以降の製造工程等での物理的な衝撃による破砕を最小化する程度まで行うことが好ましく、一つの例として、乾燥の終了時に13質量%程度の水分量をもつたばこ混合物が得られるまで行うことが挙げられる。たばこ混合物の乾燥により、スラリーシートたばこの形態を有するたばこ充填材が得られる。
(3)たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込み
この実施形態では、たばこ充填材は、スラリーシートたばこの形態を有する。したがって、たばこ充填材は、必要な場合、適切なサイズ(例えば、通常のたばこ刻と同等のサイズ)に裁断した後、加熱型香味吸引器に組み込まれる。これにより、加熱型香味吸引器が製造される。
この実施形態においても、たばこ充填材が加熱型香味吸引器に組み込まれる過程で、たばこ充填材は高温条件に晒されることはない。したがって、たばこ混合物を上述の条件で乾燥した場合、たばこ混合物およびたばこ充填材は、たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、抗酸化剤と、たばこ細粉に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することができる。
(4)別の製造方法
あるいは、スラリーシートたばこの形態を有するたばこ充填材は、別の方法によって製造することもできる。すなわち、通常のスラリーシートたばこ(抗酸化剤を含まない)を作製し、通常のスラリーシートたばこに、抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物を噴霧し、乾燥させることにより、スラリーシートたばこの形態を有するたばこ充填材を製造することもできる。
噴霧および乾燥は、たばこ刻の形態を有するたばこ充填材の場合と同様の方法で行うことができる。すなわち、乾燥は、加熱乾燥により行わないことが好ましく、具体的には、7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で、例えば2~365日間放置することにより行うことが好ましい。
(たばこ顆粒)
あるいは、たばこ充填材は、たばこ顆粒の形態を有することができる。たばこ充填材がたばこ顆粒の形態を有する場合のたばこ充填材の製造方法を図6に示す。すなわち、この実施形態において、たばこ充填材の製造方法は、
たばこ細粉に、抗酸化剤と水と(必要な場合、添加剤と)を混合して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物を顆粒形状に成形し、その後乾燥させて、たばこ充填材を調製することと、
前記たばこ混合物および前記たばこ充填材を、前記たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、前記抗酸化剤と、前記たばこ細粉に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することと
を含むことができる。
以下、この実施形態に係る方法を工程順に説明する。ただし、上述の説明と重複する部分については、説明を省略する。
(1)たばこ混合物の調製
この実施形態では、通常のたばこ顆粒を作製するための原料混合液(例えば、たばこ細粉、水、およびバインダーの混合物)に、抗酸化剤を添加する。
この実施形態では、原料混合液に抗酸化剤を添加するため、原料混合液の全体に抗酸化剤を均一に添加することができる。これにより、抗酸化剤の効果を、たばこ充填材の全体にわたって均一に発揮することができる。
(2)成形および乾燥
この実施形態では、たばこ混合物の成形および乾燥は、
抗酸化剤を含有する原料混合液(すなわち、たばこ混合物)を、公知の造粒法により顆粒形状に成形し、
上述のとおり、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
の下で加熱乾燥させる
ことにより行うことができる。加熱乾燥条件の詳細については、上記説明を参照することができる。
たばこ混合物を、噴霧乾燥により顆粒形状に成形した場合、成形と乾燥がほぼ同時に起こってもよい。たばこ混合物の乾燥は、以降の製造工程等での物理的な衝撃による破砕を最小化する程度まで行うことが好ましく、一つの例として、乾燥の終了時に13質量%程度の水分量をもつたばこ混合物が得られるまで行うことが挙げられる。たばこ混合物の乾燥により、たばこ顆粒の形態を有するたばこ充填材が得られる。
(3)たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込み
この実施形態では、たばこ充填材は、たばこ顆粒の形態を有する。たばこ顆粒は、加熱型香味吸引器に組み込まれ、これにより、加熱型香味吸引器が製造される。
この実施形態においても、たばこ充填材が加熱型香味吸引器に組み込まれる過程で、たばこ充填材は高温条件に晒されることはない。したがって、たばこ混合物を上述の条件で乾燥した場合、たばこ混合物およびたばこ充填材は、たばこ充填材の加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、抗酸化剤と、たばこ細粉に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することができる。
(4)別の製造方法
あるいは、たばこ顆粒の形態を有するたばこ充填材は、別の方法によって製造することもできる。すなわち、通常のたばこ顆粒(抗酸化剤を含まない)を作製し、通常のたばこ顆粒に、抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物を噴霧し、乾燥させることにより、たばこ顆粒の形態を有するたばこ充填材を製造することもできる。
噴霧および乾燥は、たばこ刻の形態を有するたばこ充填材と同様の方法で行うことができる。すなわち、乾燥は、加熱乾燥により行わないことが好ましく、具体的には、7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で、例えば2~365日間放置することにより行うことが好ましい。
<効果>
たばこ充填材の製造方法は、既存の方法に対して、抗酸化剤を原料に添加する点でのみ異なっており、簡便な方法である。
別の側面によれば、上述の方法により製造されるたばこ充填材が提供される。上述の方法により製造されるたばこ充填材は、ユーザが加熱型香味吸引器を使用するときまで、抗酸化剤を、たばこ材料に由来する亜硝酸塩と反応させることなく残存させ、加熱型香味吸引器の使用時の熱エネルギーによって初めて、抗酸化剤を亜硝酸塩と反応させることができる(図2参照)。その結果、加熱型香味吸引器の使用時に起こるTSNAの生成反応を阻害し、たばこベイパー中のTSNA量を低減することができる(図2参照)。
このように、上述のたばこ充填材は、加熱型香味吸引器の使用時の熱エネルギーを利用した反応により、たばこベイパー中のTSNA量を低減することができるため、TSNA量を低減するためにたばこ充填材に追加の反応を行う必要がない。したがって、上述のたばこ充填材は、従来のたばこ充填材と比べて、その調製工程が煩雑になることなく、TSNAの低減効果を達成することができる。加えて、上述のたばこ充填材は、TSNA量を低減するための追加の反応を必要としないため、たばこ充填材の品質特性(例えば、香喫味)や物理的特性(例えば、膨嵩性)に悪影響を及ぼす可能性がない点で優れている。
[3.非燃焼加熱型香味吸引器]
別の側面によれば、<1.たばこ充填材>の欄で説明されたたばこ充填材を含む香味源を含む非燃焼加熱型香味吸引器が提供される。
更に別の側面によれば、<2.たばこ充填材の製造方法>の欄で説明された方法により製造されるたばこ充填材を含む香味源を含む非燃焼加熱型香味吸引器が提供される。
したがって、以下の説明において、「上述のたばこ充填材」と言及した場合、これは、<1.たばこ充填材>の欄で説明されたたばこ充填材および<2.たばこ充填材の製造方法>の欄で説明された方法により製造されるたばこ充填材の両方を指す。
上述のたばこ充填材を含む非燃焼加熱型香味吸引器(以下、単に加熱型香味吸引器という)は、既存の加熱型香味吸引器のたばこ充填材の一部または全部を上述のたばこ充填材と置き換えた以外は、既存の加熱型香味吸引器と同じ構成を有する。
上述のたばこ充填材は、例えば、通常のたばこ刻と同等のサイズを有することができる。上述のたばこ充填材は、単独で、加熱型香味吸引器の香味源として使用されてもよいし、通常のたばこ刻や通常のシートたばこなどと組み合わせて加熱型香味吸引器の香味源として使用されてもよい。すなわち、上述のたばこ充填材は、加熱型香味吸引器の全たばこ充填材(すなわち、香味源)に対して、5~100質量%の量で加熱型香味吸引器に組み込むことができる。
加熱型香味吸引器において、上述のたばこ充填材を含む香味源は、例えば150℃以上の温度に加熱される。加熱型香味吸引器において、上述のたばこ充填材を含む香味源は、好ましくは150~400℃、より好ましくは200~400℃の温度に加熱される。
上述のたばこ充填材を含む加熱型香味吸引器は、図2に示すとおり、加熱型香味吸引器の使用時の加熱による熱エネルギーを利用して、抗酸化剤とたばこ材料中の亜硝酸塩と反応させ、これによりTSNAの生成反応を抑制し、たばこベイパー中のTSNA量を低減することができる。
加熱型香味吸引器としては、例えば、
炭素熱源の燃焼熱でたばこ充填材を加熱する炭素熱源型吸引器(例えばWO2006/073065を参照);
たばこ充填材を含むたばこスティックと、たばこスティックを電気加熱するための加熱デバイスとを備えた電気加熱型吸引器(例えばWO2010/110226を参照);または
液状のエアロゾル源をヒータにより加熱してエアロゾルを発生させ、エアロゾルとともにたばこ充填材由来の香味を吸引する液体霧化型吸引器(例えばWO2015/046385を参照)
などが挙げられる。
<好ましい実施形態>
好ましい実施形態によれば、
上述のたばこ充填材を含む香味源と、
前記香味源を加熱するヒータと
を含む加熱型香味吸引器が提供される。この実施形態において、加熱型香味吸引器は、エアロゾル源を更に含んでいてもよい。エアロゾル源は、香味源と混合した状態で含まれていてもよいし、香味源とは別の区画(例えば、香味源の上流)に存在していてもよい。
この実施形態において、ヒータは、香味源が組み込まれている加熱型香味吸引器本体に内蔵されていてもよいし、香味源が組み込まれている詰め替えたばこ用品(例えば、たばこスティック)とは別個のデバイスとして設けられていてもよい。
より好ましい実施形態によれば、
上述のたばこ充填材を含む香味源と、前記香味源の周囲に巻かれた巻紙とを含むたばこスティックと、
前記たばこスティックを加熱するヒータと
を含む加熱型香味吸引器が提供される。この実施形態において、エアロゾル源は、香味源と混合した状態で含まれていてもよい。
<加熱型香味吸引器の例>
以下に、この加熱型香味吸引器の例を図7~9を参照して説明する。図7は、加熱型香味吸引器の一例を示す斜視図である。図8は、たばこスティックの内部構造を示す図である。図9は、エアロゾル生成装置の内部構造を示す図である。
図7に示すとおり、加熱型香味吸引器100は、
上述のたばこ充填材を含む香味源とエアロゾル源とを含むたばこスティック110と、
たばこスティック110を着脱可能に装着するエアロゾル生成装置120であって、たばこスティック110を加熱してエアロゾル源からエアロゾルを発生させるとともに、エアロゾルの作用によりたばこ充填材から香味成分を放出させるエアロゾル生成装置120と
を有する。
たばこスティック110は、交換可能なカートリッジであり、長手方向に沿って延びる柱状形状を有する。たばこスティック110は、エアロゾル生成装置120に挿入された状態で加熱されることによってエアロゾルおよび香味成分を発生するように構成されている。
図8に示すとおり、たばこスティック110は、充填物111と、充填物111を巻装する第1巻紙112とを含む基材部11Aと、基材部11Aとは反対側の端部を形成する吸口部11Bとを有する。基材部11Aと吸口部11Bは、第2巻紙113によって連結されている。
吸口部11Bは、紙管部114と、フィルタ部115と、紙管部114とフィルタ部115との間に配置された中空セグメント部116とを有する。紙管部114は、紙を円筒形に巻いて形成された紙管であり、内側は空洞である。フィルタ部115は、アセテートトウなどの濾材を含む。中空セグメント部116は、1つ又は複数の中空チャネルを有する充填層を含む。フィルタ部115の濾材と中空セグメント部116の充填層とは、プラグラッパー117で覆うことにより連結されている。充填層は、繊維から構成され、繊維の充填密度が高いため、吸引時は、空気やエアロゾルは中空チャンネルのみを流れることになり、充填層内はほとんど流れない。たばこスティック110において、フィルタ部115でのエアロゾル成分の濾過による減少を少なくしたいときに、フィルタ部115の長さを短くして中空セグメント部116で置き換えることはエアロゾルのデリバリー量を増大させるために有効である。
吸口部11Bは3つのセグメントから構成されているが、吸口部11Bは1つ又は2つのセグメントから構成されていてもよいし、4つ又はそれ以上のセグメントから構成されていてもよい。例えば、中空セグメント部116を省略し、紙管部114とフィルタ部115を互いに隣接配置して吸口部11Bを形成することもできる。
たばこスティック110の長手方向の長さは、40~90mmであることが好ましく、50~75mmであることがより好ましく、50~60mmであることがさらに好ましい。たばこスティック110の円周は15~25mmであることが好ましく、17~24mmであることがより好ましく、20~23mmであることがさらに好ましい。また、たばこスティック110の長手方向において、基材部11Aの長さは20mm、紙管部114の長さは20mm、中空セグメント部116の長さは8mm、フィルタ部115の長さは7mmであってよいが、これら個々のセグメントの長さは、製造適性、要求品質等に応じて、適宜変更できる。
充填物111は、上述のたばこ充填材を含む香味源と、エアロゾル源とを含む。エアロゾル源は、所定温度で加熱されてエアロゾルを発生する。エアロゾル源として、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、トリアセチン、1,3-ブタンジオール、及びこれらの混合物を挙げることができる。充填物111中のエアロゾル源の含有量は、特に限定されず、十分な量のエアロゾルの発生と、良好な香喫味の付与の観点から、通常5質量%以上であり、好ましくは10質量%以上であり、また、通常50質量%以下であり、好ましくは20質量%以下である。
たばこ充填材は、上記で説明したとおり、例えば、たばこ刻の形態またはたばこ成形体の形態を有する。たばこ充填材は、たばこ刻の形態を有する場合、葉たばこ(すなわち熟成済たばこ葉)を、例えば0.8~1.2mmの幅に刻むことにより得られたたばこ刻の形態を有していてもよい。あるいは、たばこ充填材は、シートたばこの形態を有する場合、シートたばこを、例えば0.8~1.2mmの幅に刻むことにより得られた細長いシートたばこの形態を有していてもよいし、あるいは、シートたばこを刻まずにギャザー加工することにより得られた波形のシートたばこの形態を有していてもよい。
たばこスティック110における充填物111の含有量は、基材部11Aが円周22mm、長さ20mmの場合、例えば、200~400mgであり、250~320mgであることが好ましい。充填物111の水分含有量は、例えば、8~18質量%であり、10~16質量%であることが好ましい。このような水分含有量であると、巻染みの発生を抑制し、基材部11Aの製造時の巻上適性を良好にする。
第1巻紙112、第2巻紙113、およびプラグラッパー117は、それぞれ、シガレットで使用される巻紙、チップペーパー、およびプラグラッパーと同じものを使用することができる。
図9に示すとおり、エアロゾル生成装置120は、たばこスティック110を挿入可能な挿入孔130を有する。すなわち、エアロゾル生成装置120は、挿入孔130を構成する内側筒部材132を有する。内側筒部材132は、例えばアルミニウムやステンレス(SUS)のような熱伝導部材によって構成されていてよい。
また、エアロゾル生成装置120は、挿入孔130を塞ぐ蓋部140を有していてよい。蓋部140は、挿入孔130を塞いだ状態と、挿入孔130を露出させた状態(図7参照)との間をスライド可能に構成されている。
エアロゾル生成装置120は、挿入孔130に連通する空気流路160を有していてよい。空気流路160の一端は、挿入孔130に連結されており、空気流路160の他端は、挿入孔130とは別のところでエアロゾル生成装置120の外部(外気)に連通している。
エアロゾル生成装置120は、空気流路160の、外気に連通する側の端部を覆う蓋部170を有していてよい。蓋部170は、空気流路160の、外気に連通する側の端部を覆った状態にすることもできるし、あるいは、空気流路160を露出させた状態にすることもできる。
蓋部170は、空気流路160を覆った状態であっても空気流路160に気密に閉塞することはない。すなわち、蓋部170が空気流路160を覆った状態であっても、蓋部170付近を介して空気流路160内に外気が流入可能に構成されている。
ユーザは、エアロゾル生成装置120にたばこスティック110を挿入した状態で、たばこスティック110の一端部、具体的には、図8に示される吸口部11Bを咥え、吸引動作を行う。ユーザの吸引動作により、空気流路160に外気が流入する。空気流路160内に流入した空気は、挿入孔130内のたばこスティック110を通って、ユーザの口腔内に導かれる。
エアロゾル生成装置120は、空気流路160内又は空気流路160を構成する壁部の外面に、温度センサを有していてよい。温度センサは、例えば、サーミスタや熱電対等であってよい。ユーザがたばこスティック110の吸口部11Bを吸引すると、空気流路160内を蓋部170側からヒータ30側に向かって流れる空気の影響で、空気流路160の内部温度又は空気流路160を構成する壁部の温度が低下する。温度センサは、この温度低下を測定することによってユーザの吸引動作を検知することができる。
エアロゾル生成装置120は、バッテリ10と、制御ユニット20と、ヒータ30と、を有する。バッテリ10は、エアロゾル生成装置120で用いる電力を蓄積する。バッテリ10は、充放電可能な二次電池であってよい。バッテリ10は、例えばリチウムイオン電池であってよい。
ヒータ30は、内側筒部材132の周りに設けられていてよい。ヒータ30を収容する空間と、バッテリ10を収容する空間は、隔壁180によって互いに分離されていてよい。これにより、ヒータ30により加熱された空気が、バッテリ10を収容する空間内に流入することを抑制することができる。したがって、バッテリ10の温度上昇を抑制することができる。
ヒータ30は、柱状のたばこスティック110の外周を加熱可能な筒形状であることが好ましい。ヒータ30は、例えばフィルムヒータであってよい。フィルムヒータは、一対のフィルム状の基板と、一対の基板の間に挟まれた抵抗発熱体とを有していてよい。フィルム状の基板は、耐熱性及び電気絶縁性に優れた材料から作られることが好ましく、典型的には、ポリイミドから作られる。抵抗発熱体は、銅、ニッケル合金、クロム合金、ステンレス、白金ロジウム等の金属材料の1つ又は2つ以上から作られることが好ましく、例えば、ステンレス製の基材によって形成され得る。さらに、抵抗発熱体はフレキシブルプリント回路(FPC)によって電源と接続するために接続部位及びそのリード部に銅メッキを施してもよい。
好ましくは、熱収縮チューブが、ヒータ30の外側に設けられていてよい。熱収縮チューブは、熱により半径方向に収縮するチューブであり、例えば熱可塑性エラストマによって構成されている。熱収縮チューブの収縮作用により、ヒータ30が内側筒部材132に押し付けられる。これにより、ヒータ30と内側筒部材132の密着性が高まるので、ヒータ30からたばこスティック110への内側筒部材132を介した熱の伝導性が高まる。
エアロゾル生成装置120は、ヒータ30の半径方向の外側、好ましくは熱収縮チューブの外側に、筒状の断熱材を有していてもよい。断熱材は、ヒータ30の熱を遮断することによって、エアロゾル生成装置120の筐体外面が過度な高温に達するのを防止する役割を果たし得る。断熱材は、例えば、シリカエアロゲル、カーボンエアロゲル、アルミナエアロゲル等のエアロゲルから作られることができる。断熱材としてのエアロゲルは、典型的には、断熱性能が高くかつ製造コストが比較的低いシリ力エアロゲルであってよい。ただし、断熱材は、グラスウールやロックウール等の繊維系断熱材であってもよいし、ウレタンフォームやフェノールフォームの発泡系断熱材であってもよい。或いは、断熱材は真空断熱材であってもよい。
断熱材は、たばこスティック110に面する内側筒部材132と、断熱材の外側の外側筒部材134との間に設けられていてよい。外側筒部材134は、例えばアルミニウムやステンレス(SUS)のような熱伝導部材によって構成されていてよい。断熱材は、密閉された空間内に設けられることが好ましい。
制御ユニット20は、制御基板、CPU、及びメモリ等を含んでいてよい。また、エアロゾル生成装置120は、制御ユニット20による制御の下でユーザに各種情報を報知するための通知部を有していてもよい。通知部は、例えばLEDのような発光素子もしくは振動素子、又はこれらの組み合わせであってよい。
制御ユニット20は、ユーザの起動要求を検知したら、バッテリ10からヒータ30への電力供給を開始する。ユーザの起動要求は、例えば、ユーザによる押しボタンやスライド式スイッチの操作や、ユーザの吸引動作によって為される。ユーザの起動要求は、押しボタン150の押下によって為されてもよい。より具体的には、ユーザの起動要求は、蓋部140が開いた状態での押しボタン150の押下によって為されてもよい。或いは、ユーザの起動要求は、ユーザの吸引動作の検知によって為されてもよい。ユーザの吸引動作は、例えば前述したような温度センサによって検知できる。
<4.好ましい実施形態>
以下に、好ましい実施形態をまとめて示す。
[A1] たばこ材料と、
前記たばこ材料に対して0.25質量%以上の量の抗酸化剤と
を含むたばこ充填材。
[A2] 前記たばこ材料が、葉たばこの粉砕物(すなわち、たばこ細粉)、またはたばこ残渣からなるベースシートである[A1]に記載のたばこ充填材。
[A3] 前記たばこ充填材が、たばこ成形体の形態を有する[A1]または[A2]に記載のたばこ充填材。
[A4] 前記たばこ充填材が、シートたばこの形態を有する[A1]~[A3]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[A5] 前記たばこ材料が、葉たばこの粉砕物(すなわち、たばこ細粉)であり、前記たばこ充填材が、シートたばこの形態を有する[A1]~[A4]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[A6] 前記たばこ材料が、たばこ残渣からなるベースシートであり、前記たばこ充填材が、シートたばこの形態を有する[A1]~[A4]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[A7] 前記たばこ材料が、たばこ刻である[A1]に記載のたばこ充填材。
[A8] 前記たばこ充填材が、たばこ刻の形態を有する[A1]または[A7]に記載のたばこ充填材。
[A9] 前記抗酸化剤が、没食子酸、エリソルビン酸、アスコルビン酸、カテキン、ジヒドロカフェ酸、p-クマル酸、フェルラ酸、3-(4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸、ケルセチン、エスクレチン、ケンフェロール、カフェ酸、トコフェロール、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)、キナ酸、クロロゲン酸、ルチン、スコポレチン、およびケイ皮酸からなる群より選ばれる少なくとも1つである[A1]~[A8]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[A10] 前記抗酸化剤が、没食子酸およびエリソルビン酸からなる群より選ばれる少なくとも1つである[A1]~[A9]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[A11] 前記抗酸化剤が、没食子酸である[A1]~[A10]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[A12] 前記抗酸化剤が、エリソルビン酸である[A1]~[A10]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[A13] 前記抗酸化剤の量が、前記たばこ材料に対して10質量%以下である[A1]~[A12]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[A14] 前記抗酸化剤の量が、前記たばこ材料に対して0.25~5.0質量%である[A1]~[A13]の何れか1に記載のたばこ充填材。
[B1] [A1]~[A14]の何れか1に記載のたばこ充填材を含む香味源を含む非燃焼加熱型香味吸引器。
[B2] 前記香味源が150℃以上の温度に加熱される[B1]に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
[B3] 前記香味源が150~400℃、好ましくは200~400℃の温度に加熱される[B1]または[B2]に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
[B4] 前記香味源を加熱するヒータを更に含む[B1]~[B3]の何れか1に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
[B5] 前記香味源と、前記香味源の周囲に巻かれた巻紙とを含むたばこスティックと、
前記たばこスティックを加熱するヒータと
を含む[B1]~[B4]の何れか1に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
[C1] たばこ材料に、抗酸化剤と液体とを添加して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物を乾燥させて、たばこ充填材を調製することと、
前記たばこ混合物および前記たばこ充填材を、前記たばこ充填材の非燃焼加熱型香味吸引器への組込みが完了するまで、前記抗酸化剤と、前記たばこ材料に由来する亜硝酸塩との反応を抑制する条件下で維持することと
を含む、たばこ充填材の製造方法。
[C2] 前記液体が、水、アルコール、またはたばこ抽出液である[C1]に記載の方法。
[C3] 前記維持が、前記たばこ混合物の前記乾燥を、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)前記乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
で実施することにより達成される[C1]または[C2]に記載の方法。
[C4] 前記加熱温度が、35~110℃であり、前記加熱時間が、1~10分であり、前記水分量が、20~400質量%である[C3]に記載の方法。
[C5] 前記加熱温度が、50~110℃であり、前記加熱時間が、1~10分であり、前記水分量が、25~400質量%である[C3]または[C4]に記載の方法。
[C6] 前記維持が、前記たばこ混合物を、7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で放置することにより達成される[C1]または[C2]に記載の方法。
[C7] たばこ材料に、抗酸化剤と液体とを添加して、たばこ混合物を調製することと、
前記たばこ混合物を、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
の下で加熱乾燥させるか、あるいは前記たばこ混合物を7~40℃の温度および40~80%の相対湿度の条件下で放置して乾燥させることと
を含む、たばこ充填材の製造方法。
[C8] 前記液体が、水、アルコール、またはたばこ抽出液である[C7]に記載の方法。
[C9] 前記加熱温度が、35~110℃であり、前記加熱時間が、1~10分であり、前記水分量が、20~400質量%である[C7]または[C8]に記載の方法。
[C10] 前記加熱温度が、50~110℃であり、前記加熱時間が、1~10分であり、前記水分量が、25~400質量%である[C7]~[C9]の何れか1に記載の方法。
[C11] 前記たばこ材料が、葉たばこの粉砕物(すなわち、たばこ細粉)、またはたばこ残渣からなるベースシートである[C1]~[C10]の何れか1に記載の方法。
[C12] 前記たばこ充填材が、たばこ成形体の形態を有する[C1]~[C11]の何れか1に記載の方法。
[C13] 前記たばこ充填材が、シートたばこの形態を有する[C1]~[C12]の何れか1に記載の方法。
[C14] 前記方法が、前記たばこ混合物を前記乾燥の前にたばこ成形体に成形することを更に含む[C1]~[C13]の何れか1に記載の方法。
[C15] 前記たばこ材料が、葉たばこの粉砕物(すなわち、たばこ細粉)であり、前記液体が水であり、前記たばこ充填材が、シートたばこの形態を有し、前記方法が、前記たばこ混合物を前記乾燥の前にシート形状のたばこ成形体に成形することを更に含む[C1]~[C14]の何れか1に記載の方法。
[C16] 前記たばこ材料が、たばこ残渣からなるベースシートであり、前記液体がたばこ抽出液であり、前記たばこ充填材が、シートたばこの形態を有する[C1]~[C14]の何れか1に記載の方法。
[C17] 前記たばこ材料が、たばこ刻である[C1]~[C10]の何れか1に記載の方法。
[C18] 前記たばこ充填材が、たばこ刻の形態を有する[C1]~[C10]および[C17]の何れか1に記載の方法。
[C19] 前記たばこ充填材が、たばこ刻であり、前記液体が水またはアルコールであり、前記たばこ充填材が、たばこ刻の形態を有する[C1]~[C10]、[C17]および[C18]の何れか1に記載の方法。
[C20] 前記抗酸化剤が、没食子酸、エリソルビン酸、アスコルビン酸、カテキン、ジヒドロカフェ酸、p-クマル酸、フェルラ酸、3-(4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸、ケルセチン、エスクレチン、ケンフェロール、カフェ酸、トコフェロール、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)、キナ酸、クロロゲン酸、ルチン、スコポレチン、およびケイ皮酸からなる群より選ばれる少なくとも1つである[C1]~[C19]の何れか1に記載の方法。
[C21] 前記抗酸化剤が、没食子酸およびエリソルビン酸からなる群より選ばれる少なくとも1つである[C1]~[C20]の何れか1に記載の方法。
[C22] 前記抗酸化剤が、没食子酸である[C1]~[C21]の何れか1に記載の方法。
[C23] 前記抗酸化剤が、エリソルビン酸である[C1]~[C21]の何れか1に記載の方法。
[C24] 前記抗酸化剤の量が、前記たばこ材料に対して0.25質量%以上である[C1]~[C23]の何れか1に記載の方法。
[C25] 前記抗酸化剤の量が、前記たばこ材料に対して10質量%以下である[C1]~[C24]の何れか1に記載の方法。
[C26] 前記抗酸化剤の量が、前記たばこ材料に対して0.25~5.0質量%である[C1]~[C25]の何れか1に記載の方法。
[D1] [C1]~[C26]の何れか1に記載の方法により製造されるたばこ充填材。
[E1] [D1]に記載のたばこ充填材を含む香味源を含む非燃焼加熱型香味吸引器。
[E2] 前記香味源が150℃以上の温度に加熱される[E1]に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
[E3] 前記香味源が150~400℃、好ましくは200~400℃の温度に加熱される[E1]または[E2]に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
[E4] 前記香味源を加熱するヒータを更に含む[E1]~[E3]の何れか1に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
[E5] 前記香味源と、前記香味源の周囲に巻かれた巻紙とを含むたばこスティックと、
前記たばこスティックを加熱するヒータと
を含む[E1]~[E4]の何れか1に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
[実施例1]
実施例1では、たばこ材料への抗酸化剤の添加が、たばこベイパー中に含まれるTSNA量に及ぼす効果を評価した。
[1-1.たばこ充填材の調製]
a)たばこ刻
たばこ材料として、バーレー種のたばこ刻を使用した。たばこ刻に、抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物を噴霧し、調和乾燥(22℃、60%R.H.、2日間)を行った。抗酸化剤の種類に応じて、溶媒は、水またはエタノールの何れかを使用した。「調和乾燥(conditioned drying)」は、加熱することなく空気調和された環境下で乾燥することをいう。これにより、たばこ刻の形態を有するたばこ充填材を調製した。
コントロールとして、たばこ刻に液体組成物を噴霧しなかったこと以外は同様の手順で、たばこ刻の形態を有するたばこ充填材を調製した。
b)抄造シートたばこA
まず、葉たばこ(バーレー種:黄色種=7:3)を熱水で抽出して、たばこ残渣およびたばこ抽出液を準備した。たばこ残渣を抄造技術によりシートの形状に成形して、ベースシートを作製した。抗酸化剤を添加したたばこ抽出液を、たばこ残渣からなるベースシートへ塗工し、常圧加熱乾燥(加熱温度:100℃、加熱時間:8分、乾燥の開始時における水分量:50質量%)を行った。これにより、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材を調製した。このタイプのたばこ充填材を「抄造シートたばこA」と呼ぶ。
コントロールとして、抗酸化剤を添加しないたばこ抽出液を使用したこと以外は同様の手順で、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材を調製した。
c)抄造シートたばこB
Ploom S製品のたばこスティック(メビウス・レギュラーテイスト・フォー・プルーム・エス、日本たばこ産業株式会社)のたばこ材料部(すなわち、抄造シートたばこ)に、抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物を噴霧し、調和乾燥(22℃、60%R.H.、2日間)を行った。抗酸化剤の種類に応じて、溶媒は、水またはエタノールの何れかを使用した。これにより、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材を調製した。このタイプのたばこ充填材を「抄造シートたばこB」と呼ぶ。
コントロールとして、抄造シートたばこに液体組成物を噴霧しなかったこと以外は同様の手順で、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材を調製した。
d)スラリーシートたばこ
たばこ細粉(バーレー種:黄色種=7:3)、バインダー、グリセリン、および抗酸化剤に水を加えて混練りして原料スラリーを調製した。原料スラリーを、加熱した金属板へキャストし、厚みを整えつつ乾燥した(加熱温度:110℃、加熱時間:10分、乾燥の開始時における水分量:400質量%)。これにより、スラリーシートたばこの形態を有するたばこ充填材を調製した。
コントロールとして、原料スラリーに抗酸化剤を添加しなかったこと以外は同様の手順で、スラリーシートたばこの形態を有するたばこ充填材を調製した。
添加した抗酸化剤の種類および添加量を、表1~3に示す。表1~3において、抗酸化剤の添加量は、たばこ材料(たばこ刻、たばこ残渣からなるベースシート、またはたばこ細粉)に対する質量%で表す。
[1-2.TSNA量の測定]
たばこベイパーを発生させるためのたばこ充填材の加熱は、赤外線ランプを熱源とした加熱炉(赤外炉)を用いて行うか、あるいは、図7~9に示される加熱型香味吸引器(製品名:Ploom S、日本たばこ産業株式会社)を用いて行った。
本明細書において「TSNA量」とは、4-(メチルニトロソアミノ)-1-(3-ピリジル)-1-ブタノン(NNK)、N’-ニトロソノルニコチン(NNN)、N’-ニトロソアナタビン(NAT)、およびN’-ニトロソアナバシン(NAB)の4成分の合計量を指す。
<加熱試験1:赤外炉による加熱>
赤外炉として、赤外線ゴールドイメージ炉(アドバンス理工株式会社)を使用した。たばこ充填材(すなわち、a)たばこ刻、b)抄造シートたばこA、またはd)スラリーシートたばこ)0.2gを石英ガラス管へ充填し、表1および2に記載の加熱条件で加熱した。表1および2に記載の「到達温度」は、熱電対でたばこ充填材の温度を測定することにより得られた値である。
加熱前のたばこ充填材中のTSNA量、および加熱中にたばこ充填材から放出されたたばこベイパー中のTSNA量を測定した。
(たばこ充填材中のTSNA量の測定方法)
公定法(CORESTA METHOD CRM72準拠)に従って、たばこ充填材中のTSNA量を測定した。具体的には、たばこ充填材のサンプルに、内部標準液および0.1M酢酸アンモニウムを添加後、振盪、希釈、ろ過し、UPLC/MS/MSにてTSNA量を測定した。
(たばこベイパー中のTSNA量の測定方法)
公定法(CORESTA METHOD CRM75準拠)に従って、たばこベイパー中のTSNA量を測定した。具体的には、まず、赤外炉によるたばこ充填材の加熱で発生したたばこベイパーを、ガラス繊維フィルターに捕集した。たばこベイパーを捕集したガラス繊維フィルターに、内部標準液および0.1M酢酸アンモニウムを添加後、振盪、希釈、ろ過し、HPLC/MS/MSにてTSNA量を測定した。
<加熱試験2:加熱型香味吸引器による加熱>
加熱型香味吸引器として、図7~9に記載の加熱型香味吸引器(製品名:Ploom S、日本たばこ産業株式会社)を使用した。
抗酸化剤を含むたばこ充填材または抗酸化剤を含まないたばこ充填材(コントロール)を使用して、たばこスティックを作成した。具体的には、たばこスティックは、Ploom S製品のたばこスティック(図8参照)のたばこ材料部を取り出し、代わりに、上述の「抄造シートたばこB」を0.26g入れることにより作製した。
(たばこベイパー中のTSNA量の測定方法)
上記と同様の手順に従って、たばこスティックから放出されるたばこベイパーを捕集し、たばこベイパー中のTSNA量を測定した。たばこベイパーの捕集については、カナダ強制喫煙条件(Canadian Intensive Regimen:CIR)に相当する吸引条件(すなわち、パフ容量:55mL、パフ時間:2秒、パフ頻度:2回/分、フィルターベンチレーション部の閉鎖:無し)の下で、7パフ分のたばこベイパーを捕集した。加熱型香味吸引器の使用時、たばこスティック内部の温度は約200℃であった。
[1-3.結果]
実験ごとに、抗酸化剤を含むたばこ充填材と、抗酸化剤を含まないたばこ充填材(コントロール)を調製し、TSNA量に対する抗酸化剤の添加効果を調べた。結果を表1~3に示す。
Figure 0007419548000001
Figure 0007419548000002
Figure 0007419548000003
表1~3において、TSNA量は、たばこ充填材の質量1gあたりのTSNAの質量[ng/g]により表す。表1~3において、「加熱条件」または「吸引条件」が明記されている行に記載されるTSNA量は、たばこベイパー中のTSNA量を表し、「加熱条件」または「吸引条件」が明記されていない行に記載されるTSNA量は、加熱型香味吸引器による加熱前のたばこ充填材中のTSNA量を表す。
<実験A1~A4>
実験A1~A4では、表1に示されるとおり抗酸化剤の添加量を変化させた。たばこ材料として、実験A1~A3では、アメリカ産のバーレー種のたばこ刻を使用し、実験A4では、マラウイ産のバーレー種のたばこ刻を使用した。
抗酸化剤の添加により、たばこベイパー中のTSNA量を低減させることができた。また、抗酸化剤の添加量を増やすと、TSNAの低減効果を向上させることができた。
<実験B1~B10>
実験B1~B10では、表1に示されるとおり抗酸化剤の種類を変化させた。実験B1~B10では、マラウイ産のバーレー種のたばこ刻を使用した。
いずれの抗酸化剤を使用した場合も、たばこベイパー中のTSNA量を低減させることができた。TSNAの低減効果が十分であり、かつ香喫味に対する抗酸化剤の影響が少ないことから、没食子酸またはエリソルビン酸が特に好ましい。
なお、コントロールのたばこ充填材でTSNA量の値にバラツキがみられたが、これは、バッチが異なるためである。
<実験C1~C2>
実験C1~C2では、マラウイ産のバーレー種のたばこ刻を使用して、表1に示されるとおり抗酸化剤の添加量を変化させた。
抗酸化剤の添加量が、たばこ材料(たばこ刻)に対して、0.9質量%の場合も、5.4質量%の場合も、たばこベイパー中のTSNA量を低減させることができた。この結果と、実験A1~A4の結果から、抗酸化剤の添加量を増やすと、TSNAの低減効果が向上する傾向がみられたが、抗酸化剤の添加量をある程度まで増やすと、効果の向上率が低下することがわかる。したがって、抗酸化剤の添加量は、費用対効果と香喫味への影響を考慮して、たばこ材料に対して10質量%以下であることが望ましい。
<実験D1~D9>
実験D1~D9では、表2に示されるとおり吸引時の加熱温度を変化させた。
いずれの抗酸化剤を使用した場合も、200~300℃の温度範囲において、たばこベイパー中のTSNA量を低減させることができた。この温度範囲は、一般的な加熱型香味吸引器においてたばこ充填材を加熱するために使用される温度範囲である。したがって、この結果から、本発明によるたばこ充填材は、一般的な加熱型香味吸引器、例えば、たばこ充填材を150℃以上の温度に加熱する加熱型香味吸引器での使用に適していることがわかる。
<実験E1>
実験E1では、抗酸化剤(カテキン)を含むたばこ充填材と、抗酸化剤(カテキン)を含まないたばこ充填材を調製し、得られたたばこ充填材を調和室(22℃、60%R.H.)で4ヶ月間蔵置した。蔵置後、たばこ充填材中のTSNA量を測定した。
抗酸化剤を含むたばこ充填材と、抗酸化剤を含まないたばこ充填材との間で、たばこ充填材中のTSNA量が有意に変化しなかった。この結果は、たばこ刻の形態を有するたばこ充填材中の抗酸化剤が、ユーザによる加熱型香味吸引器の使用までの間に、TSNAの低減効果を発揮していないことを示す。
<実験F1~F4>
実験F1~F4では、抄造シートたばこにおけるTSNAの低減効果を調べた。
抄造シートたばこにおいても、抗酸化剤の添加により、たばこベイパー中のTSNA量を低減させることができた。また、抗酸化剤は、たばこ残渣からなるベースシートに対して0.6質量%の量で添加しても十分な効果が得られた。
また、実験F1では、抗酸化剤(没食子酸)を含むたばこ充填材と、抗酸化剤(没食子酸)を含まないたばこ充填材を調製し、得られたたばこ充填材を調和室(22℃、60%R.H.)で4ヶ月間蔵置した。蔵置後、たばこ充填材中のTSNA量を測定した。
抗酸化剤を含むたばこ充填材と、抗酸化剤を含まないたばこ充填材との間で、たばこ充填材中のTSNA量が有意に変化しなかった。この結果は、抄造シートたばこの形態を有するたばこ充填材中の抗酸化剤が、ユーザによる加熱型香味吸引器の使用までの間に、TSNAの低減効果を発揮していないことを示す。
<実験G1~G2>
実験G1では、スラリーシートたばこにおけるTSNAの低減効果を調べた。
スラリーシートたばこにおいても、抗酸化剤の添加により、たばこベイパー中のTSNA量を低減させることができた。この実験と、実験F1~F4の結果から、たばこ刻に加えて、シートたばこなどのたばこ成形体でも、同様のTSNA低減効果が得られることがわかる。
また、実験G1では、抗酸化剤(アスコルビン酸)を含むたばこ充填材と、抗酸化剤(アスコルビン酸)を含まないたばこ充填材を調製し、得られたたばこ充填材を調和室(22℃、60%R.H.)で4ヶ月間蔵置した。蔵置後、たばこ充填材中のTSNA量を測定した。
抗酸化剤を含むたばこ充填材と、抗酸化剤を含まないたばこ充填材との間で、たばこ充填材中のTSNA量が有意に変化しなかった。この結果は、スラリーシートたばこの形態を有するたばこ充填材中の抗酸化剤が、ユーザによる加熱型香味吸引器の使用までの間に、TSNAの低減効果を発揮していないことを示す。
<実験H1~H6>
上記の実験では、赤外炉によりたばこ充填材を加熱したが、以下の実験では、たばこ充填材をたばこスティックに組み込んで、加熱型香味吸引器によりたばこ充填材を加熱した。たばこ充填材を実際に加熱型香味吸引器で加熱した場合も、赤外炉により加熱した場合と同様、たばこベイパー中のTSNA量を低減させることができた。
実験H1~H6では、表3に示されるとおり抗酸化剤の種類を変化させた。いずれの抗酸化剤を使用した場合も、たばこベイパー中のTSNA量を低減させることができた。
<実験I1~I3>
実験I1~I3においても、たばこ充填材をたばこスティックに組み込んで、加熱型香味吸引器によりたばこ充填材を加熱した。実験I1~I3では、表3に示されるとおり抗酸化剤の添加量を変化させた。
抗酸化剤は、たばこ残渣からなるベースシートに対して0.25質量%の量で添加してもTSNAの低減効果が得られた。この実験と、実験A1~A4と、実験C1~2の結果から、抗酸化剤の添加量は、たばこ材料に対して0.25質量%以上であることが望ましいことがわかる。
[実施例2]
実施例2では、たばこ充填材の調製時の乾燥条件が、たばこ充填材に含まれるTSNA量に及ぼす効果を評価した。
[2-1.たばこ充填材の調製]
抗酸化剤(没食子酸)を含むたばこ充填材と、抗酸化剤(没食子酸)を含まないたばこ充填材を以下のとおり調製した。
下記表4に記載される材料を、表に記載の配合率(質量部)で混合し、メカニカルスターラーで30分撹拌混合して、スラリーS1およびS2を調製した。
Figure 0007419548000004
更に、スラリーS3およびS4を以下のとおり調製した。すなわち、スラリーS1を採取し、スラリーS1の40質量%に相当する量で水を加え、メカニカルスターラーで撹拌混合して、スラリーS3を調製した。同様に、スラリーS2を採取し、スラリーS2の40質量%に相当する量で水を加え、メカニカルスターラーで撹拌混合して、スラリーS4を調製した。
スラリーS1~S4を、樹脂製薄膜シート「ニトフロン」(日東電工株式会社)上に、アプリケーターを用いてキャストした。その後、薄膜シート上のスラリーを、乾燥用オーブン内で予め所定の温度に加熱したステンレス板の上に静置して、加熱乾燥を行った。これによりシートたばこを調製した。
使用したスラリーの種類と、加熱乾燥条件を下記の表に示す。
Figure 0007419548000005
「水分量」は、以下の式により表される値を指す。
水分量[質量%]=(たばこ混合物中の添加された水の質量/たばこ混合物中のたばこ材料および添加剤の合計質量)×100
調製されたシートたばこを、調和条件(22℃、60%R.H.)の下で48時間調湿した後、各々のシートたばこを薄膜シートより剥がし、ミルで粉砕して、シートたばこ粉砕物を調製した。
[2-2.TSNA量の測定]
公定法(CORESTA METHOD CRM72準拠)に従って、調製されたシートたばこ粉砕物中のTSNA量を測定した。分析は2回繰り返し、平均値を算出した。
[2-3.結果]
TSNA量の測定結果を表6に示す。
Figure 0007419548000006
表6において、たばこ充填材中のTSNA量は、たばこ充填材の質量1gあたりのTSNAの質量[ng/g]により表す。
実験J1では、たばこ充填材の調製時に、乾燥温度110℃、乾燥時間10分、および水分量400%の条件下で加熱乾燥を行った。この条件下での加熱乾燥では、抗酸化剤の添加により、たばこ充填材中のTSNA量が減少しなかった。この結果は、加熱乾燥の間に、抗酸化剤が、たばこ材料(たばこ細粉)に由来する亜硝酸塩と反応しなかったため、たばこ充填材中のTSNA量が減少しなかったことを表している。
一方、実験J2では、たばこ充填材の調製時に、乾燥温度120℃、乾燥時間10分、および水分量400%の条件下で加熱乾燥を行った。また、実験J3では、たばこ充填材の調製時に、乾燥温度110℃、乾燥時間15分、および水分量400%の条件下で加熱乾燥を行った。また、実験J4では、たばこ充填材の調製時に、乾燥温度110℃、乾燥時間10分、および水分量600%の条件下で加熱乾燥を行った。これらの条件下での加熱乾燥では、抗酸化剤の添加により、たばこ充填材中のTSNA量が減少した。これらの結果は、加熱乾燥の間に、抗酸化剤が、たばこ材料(たばこ細粉)に由来する亜硝酸塩と反応したため、たばこ充填材中のTSNA量が減少したことを表している。
以上の結果から、以下のことがわかる。すなわち、たばこ充填材の調製時の乾燥を、以下の条件:
(a)110℃以下の加熱温度、
(b)10分以下の加熱時間、および
(c)乾燥の開始時に400質量%以下の水分量
で加熱乾燥により行うか、あるいは、加熱することなく室温で放置することにより行うと、乾燥の間に、添加した抗酸化剤と、たばこ材料に由来する亜硝酸塩との反応がほとんど起こらず、抗酸化剤を、たばこ充填材中に残存させることができる。
[実施例3]
実施例3では、抗酸化剤の添加が香喫味に及ぼす影響を評価した。
[3-1.たばこスティックの作製]
抗酸化剤を含むたばこ充填材を含むたばこスティックと、抗酸化剤を含まないたばこ充填材を含むたばこスティックを以下のとおり作製した。
(1)抗酸化剤を含むたばこ充填材を含むたばこスティック
Ploom S製品のたばこスティック(メビウス・レギュラーテイスト・フォー・プルーム・エス、日本たばこ産業株式会社)のたばこ材料部を取り出し、そこに抗酸化剤と溶媒とを含有する液体組成物を霧吹きで噴霧し、調和乾燥(22℃、60%R.H.、2日間)を行った。抗酸化剤の種類に応じて、溶媒は、水またはエタノールの何れかを使用した。得られたたばこ充填材を元のたばこスティックに戻して、たばこスティック(1)を作製した。
抗酸化剤として、エリソルビン酸、没食子酸、カテキン、またはアスコルビン酸の何れか使用した。
(2)抗酸化剤を含まないたばこ充填材を含むたばこスティック
Ploom S製品のたばこスティック(メビウス・レギュラーテイスト・フォー・プルーム・エス、日本たばこ産業株式会社)を、たばこスティック(2)として使用した。
[3-2.官能評価]
官能評価は、社内エキスパートパネル5名により行った。具体的には、たばこスティック(1)および(2)をPloom Sデバイス(図9参照)を用いて喫煙し、たばこスティック(1)とたばこスティック(2)の間で香喫味を比較した。
[3-3.結果]
結果を表7に示す。
Figure 0007419548000007
いずれのたばこスティックにおいても、目立った異臭や刺激は感じられなかった。また、抗酸化剤を入れたたばこスティック(1)の方が、全体的に香喫味がスムースになると感じられたが、抗酸化剤の添加により明らかに香喫味が損なわれることはなかった。

Claims (7)

  1. たばこ材料と、前記たばこ材料に対して0.25質量%以上の量の抗酸化剤とを含むたばこ充填材を含む香味源と、
    前記香味源を加熱するヒータと
    を含む非燃焼加熱型香味吸引器。
  2. 前記たばこ充填材が、たばこ成形体の形態を有する請求項1に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
  3. 前記たばこ充填材が、シートたばこの形態を有する請求項1または2に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
  4. 前記抗酸化剤が、没食子酸およびエリソルビン酸からなる群より選ばれる少なくとも1つである請求項1~3の何れか1項に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
  5. 前記抗酸化剤の量が、前記たばこ材料に対して10質量%以下である請求項1~4の何れか1項に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
  6. 前記ヒータが、前記香味源150℃以上の温度に加熱する請求項1~5の何れか1項に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
  7. 前記非燃焼加熱型香味吸引器が、前記香味源と、前記香味源の周囲に巻かれた巻紙とを含むたばこスティックを含み
    前記ヒータが、前記たばこスティックを加熱することにより前記香味源を加熱する
    請求項1~6の何れか1項に記載の非燃焼加熱型香味吸引器。
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