(57)【要約】  本発明は、タバコから望ましくない成分を除去する方法を提供し、この方法は水性または有機溶媒中でタバコを抽出する工程と、水平ベルトフィルターを使用して抽出生成物をろ過する工程とを含む。抽出液および不溶性のタバコ残渣には、さらに酵素処理、化学処理または望ましくない成分を除去するための処理が行われる。抽出液および不溶性のタバコ残渣は、再度混合され、元の材料より燃焼した際に害の少ない再生タバコ材となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平ベルトフィルターを使用したタバコの処理方法。
【請求項２】
水性または有機溶媒でタバコを抽出する工程と、抽出生成物をろ過する工程とを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記抽出工程とろ過工程が両方とも水平ベルトフィルター上で行われることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
抽出されるタバコが水平ベルトフィルター状に連続的に供給され、抽出工程とろ過工程がタバコがフィルターに沿って搬送される際に連続的に行われることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
ろ液がリサイクルされ、水平ベルトフィルター上に供給されるタバコの抽出の溶媒として使用されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
タバコを酵素で処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記酵素がタンパク質分解酵素であることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
酵素処理されたタバコを塩溶液ですすぎ洗いする工程をさらに含むことを特徴とする請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
塩溶液すすぎ洗い工程が水平ベルトフィルター上で行われることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
酵素処理されたタバコが塩溶液で２回すすぎ洗いされることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１１】
２回の塩溶液すすぎ洗いがそれぞれ別の水平ベルトフィルター上で行われることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
塩溶液すすぎ洗いがタバコが前記フィルターに沿って搬送される際に連続的に行われることを特徴とする請求項９または１１記載の方法。
【請求項１３】
２回目の塩溶液すすぎ洗いからのろ液がリサイクルされ、１回目の塩溶液すすぎ洗いの水平ベルトフィルター上に供給されるタバコの１回目の塩溶液すすぎ洗いの塩溶液として使用されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
タバコ中の酵素を不活性化する工程をさらに含むことを特徴とする請求項６乃至１３いずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
不活性化がタバコをスチーム処理、加熱処理または化学処理することによって行われることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
不活性化が水平ベルトフィルター上のタバコに行われることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
連続する複数の水平ベルトフィルターを使用して行われる請求項１乃至１６いずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
（ａ）水性または有機溶媒でタバコを処理する工程と、
（ｂ）酵素でタバコを処理する工程と、
（ｃ）酵素処理されたタバコを塩溶液ですすぎ洗いする工程と、
（ｄ）タバコ中の酵素を不活性化する工程とを含み、これら（ａ）から（ｄ）の工程の１つ以上が１つの水平ベルトフィルター上で行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１９】
タバコの抽出から得られたタバコ抽出液からタンパク質を除去するために該抽出液を処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２乃至１８いずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
タバコ抽出液がベントナイトで処理されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
タバコの抽出から得られたタバコ抽出液からポリフェノールを除去するために該抽出液を処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２乃至２０いずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
タバコ抽出液がポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）で処理されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
抽出後のタバコと処理されたタバコ抽出液を再度混合する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９乃至２２いずれか１項記載の方法。
【請求項２４】
請求項１乃至２３いずれか１項記載の方法によって得られるタバコ。
【請求項２５】
請求項２４に記載のタバコを含む喫煙品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タバコの処理方法に関し、特に例えば特定の煙成分を減らすために選択された成分をタバコから抽出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
タバコ材は、変性されたタバコブレンドとするために処理、加工され、これにより燃焼時に未処理のタバコと比較して特定の成分が選択的に減少または除去された煙を発生させる。しかしながら、タバコの味および喫煙特性が維持されるようにタバコの糖およびニコチン含有量は、この処理によって実質的に影響されないようにするのが好ましい。
【０００３】
タバコから選択的に成分を除去する、または少なくとも減少させるいくつかの方法が当業界で知られている。これらの方法は、タバコ材が水性または有機溶媒で抽出される抽出工程と、抽出された溶液をろ過、遠心分離などによって不溶性のタバコ残渣から分離する工程と、抽出された溶液を特定の成分を除去するために処理する処理工程とを含む。処理されたタバコ抽出液は、抽出後のタバコと再度組み合わされ、タバコの特定の成分が再生されたタバコ材に確実に保持されるようにする。
【０００４】
下記特許文献１および２は、界面活性剤と任意のタンパク質分解酵素とを含む水性溶媒でタバコ材を抽出することを含むタバコからタンパク質を除去する方法について記載している。水溶性抽出液（可溶性のタバコ成分を含む）は、不溶性のタバコ残渣から分離され、界面活性剤およびポリペプチドなどの望ましくない成分を除去するために処理される。処理されたタバコ抽出液は、濃縮され、洗浄、乾燥させたタバコ残渣と再混合され、最終製品中に水溶性風味成分およびニコチンなどの特定の成分を確実に保持している。
【０００５】
さらに特許文献２は、界面活性剤とタンパク質分解酵素による連続的な抽出について記載しており、これは一回の抽出だけの方法より多くのタバコタンパク質を除去する。
【０００６】
下記特許文献３は、タバコ成分の分留および留分に含まれる成分によって留分に異なる処理を施すことについて記載されている。望ましい成分を含む留分は、抽出後のタバコと再度混合され、望ましくない成分を含む留分は、廃棄されるか、一部が抽出された後のタバコと再度混合される。このようにして得られた再生タバコ材は、必要な成分（ニコチンなど）が完全に補充されるが、望ましくない成分（硝酸塩およびアミン塩など）は、実質的に含まない。
【０００７】
下記特許文献４に記載されている方法では、タバコ抽出液が不溶性のタバコ残渣から分離され、タバコを塩基性溶液で抽出することによって得られたタバコ抽出液とさらに接触させられる。このように組み合わされた抽出液は、抽出後のタバコに塗布され、再生品を形成する。
【０００８】
下記特許文献５には、タバコ抽出液が特定の成分が液から結晶化する、または析出するように温度処理される方法について記載されている。抽出された溶液は、これとは別にまたは加えて活性炭粒子に接触させ、さらにそこから選択された成分を除去する。処理された抽出物と抽出されたタバコロッドを再度混合した後、硝酸ナトリウムおよびアルデヒド類の量が減少した製品が得られる。
【０００９】
下記特許文献６は、タバコ抽出物があらゆる実質的に不溶性の成分を除去するためにろ過または遠心分離される方法について記載している。抽出されたタバコは、タバコ材に存在するペクチンを開放することができる薬剤で処理され、所定の形状に加工され、処理されたタバコ抽出物がこれに塗布される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，３１１，８８６号
【特許文献２】米国特許第５，６０１，０９７号
【特許文献３】欧州特許第１６２３６３４号
【特許文献４】欧州特許第０５１７４０７号
【特許文献５】米国特許第５，２４３，９９９号
【特許文献６】欧州特許第０５３５８３４号
【００１１】
これら従来の方法によって望ましくない成分の量が未処理のタバコより少ない再生タバコが得られる。しかしながら、これらの方法に不利な点がないわけではない。
【００１２】
当業界で知られているこれらの方法は、従来から使用されているバッチリアクターで抽出を行い、その後従来のろ過、遠心分離または混合物をスクリュープレスなどを１回以上通過させて不溶性のタバコ残渣から水性の抽出液を分離する。このような抽出および分離工程の処理能力は、明らかに選択した装置の最大容量に限定される。さらにバッチリアクターに使用される混合容器の大きさが大きくなるにつれて、容器の縁部で乱流混合を維持するのが困難になる。従って、抽出および処理工程の規模は、実際に使用することが可能な容器の大きさによって限定されてしまう。
【００１３】
また分離工程の効率は、特に採用されるろ過技術によって変わる。これはこれらの抽出工程が効果的であるものの商業規模の操業には適さないことを意味している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って不溶性のタバコ残渣から効率的にタバコ抽出液を分離し、効率的に望ましくない成分をタバコから抽出するために使用することができる処理能力の高い方法が未だに必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
ここで説明する本発明は、水平ベルトフィルターを使用するタバコ処理の方法を提供することによって従来技術の問題点を解決している。この方法は、連続的な方法であってもよく、その効率は、当業界で知られているバッチ処理技術の効率より著しく向上している。ここで説明する方法は、商業用途に使用可能であり、現在可能なレベルを越えたタバコ処理方法のスケールアップが可能である。また本発明の方法は、界面活性剤を使用する必要がなく、よって処理工程の後段でタバコ残渣から界面活性剤を除去する必要がなくなる。
【００１６】
本発明の方法ではタバコの抽出およびタバコ残渣からのタバコ抽出液の分離は、両方とも水平ベルトフィルターを使用して行うことができる。
【００１７】
水平ベルトフィルターは、鉱業、鉱物および冶金業界などのタバコ業界とは関係のない業界では知られている。実際、これらのフィルターは、その操作の柔軟性、腐食性スラリーに対する適合性および大きな処理能力を取り扱う適用性から鉱物砂、鉄鉱石、石炭、鉛亜鉛濃縮物などの材料の脱水に長い間利用されている。
【００１８】
水平ベルトフィルターは、ベルトに設けられた孔にろ液が排出されるように構成された無端再循環ベルトを含む。このベルトは、排出のための横行溝を有するゴムで作製されたものでもよく、または排出が行えるように充分に緩いメッシュに編まれたポリアリールエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ（商品名））で作製されたものであってもよい。他の材料および排出機構も可能である。分離されるスラリー材は、ベルト上に供給される。ろ液はスラリーが、可能であれば真空によって、これとは別に重力だけで搬送されている間にベルトの孔を流れ、最後に脱水されたマット状のタバコが取り除かれる。
【００１９】
水平ベルトフィルターは、ヘビーデューティーな用途に使用可能な効率的かつ信頼性の高い液体／固体分離ユニットである。ここ数年に亘る技術の進歩によって機械強度の高い大型のベルトが製造されるようになった。このことは、作動中に重いベルトを支持するのに必要な機械技術の進歩と連動して高処理能力のフィルターの製造を可能にした。現代の水平ベルトフィルターは、５０ｍ／分を超えるベルト速度に達することが可能であり、極めて短いサイクル時間を可能にする。
【００２０】
水平ベルトフィルターを使用するろ過は、真空を利用して行うことも可能であるので、ベルト上に残った不溶性の残渣からの液体の分離は、高効率の工程になる。
【００２１】
さらにろ過中の作業順序は、水性溶媒が未透過物（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）にフィルターの端部の方で塗布され、ろ液がベルトの上流地点で入って来る材料に塗布されることによって収集、再循環されるという順序になる。これは最終的な逆流洗浄段階後に収集される最終的な洗浄ろ液が従来のフィルターを通して収集されるろ液と比較して不溶性のものを高い濃度で含むことを意味する。
【００２２】
しかしながら、水平ベルトフィルターのタバコ産業への適合性は、決して明らかではなかった。これらのフィルターは、重く密な材料から液体を分離するように設計されており、タバコの処理に使用可能であるということを示唆するものは何もなかったのが実情であった。
【００２３】
しかしながら本発明の発明者等は、水平ベルトフィルターが実際にはタバコの抽出の使用に適しており、不溶性残渣からタバコ抽出液を分離するのに極めて優れていることを発見した。さらに注目すべことは、最終的に水性抽出液に残る可溶性のタバコ成分の割合を単にバッチ抽出した際に認められるものと比較して高めることができる。
【００２４】
従って水平ベルトフィルターを使用することによってタバコ抽出および分離工程の効率を高めることができ、高い処理能力を実現することができる。
【００２５】
従って本発明の第１の観点は、水平ベルトフィルターを使用したタバコの処理方法を提供することである。
【００２６】
本発明の１つの態様ではその方法は、水性または有機溶媒でタバコを抽出することと、抽出によって得られたものをろ過することとを含む。抽出とろ過のいずれかまたは両方を水平ベルトフィルター上で行ってもよい。抽出されるタバコは、水平ベルトフィルター上に連続的に供給され、抽出とろ過工程は、タバコがフィルターに沿って搬送される際に連続的に行われる。ろ液は、リサイクルされ、水平ベルトフィルター上に供給されるタバコの抽出に溶媒として使用してもよい。好ましい態様ではリサイクルされるろ液は、１つ以上の下流の逆流洗浄段階からのものである。
【００２７】
別の態様では本発明の方法は、酵素でタバコを処理することを含む。好ましい態様ではこの酵素は、タンパク質分解酵素である。
【００２８】
さらにこの方法は、酵素処理されたタバコを塩溶液（ｓａｌｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）ですすぎ洗いすることを含む。この工程は、残留した酵素がタバコ繊維から抽出されるので、基本的には抽出工程である。塩溶液によるすすぎ洗い工程は、水平ベルトフィルター上で行われるのが好ましい。酵素処理されたタバコは、塩溶液で２回すすぎ洗いされ、この２回の塩溶液すすぎ洗い工程は、別個の水平ベルトフィルター上で行われる。好ましい態様では塩溶液すすぎ洗いは、タバコがフィルターに沿って搬送され、２回目の塩溶液すすぎ洗いからのろ液は、好ましくはリサイクルされ、第１の塩溶液すすぎ洗い水平ベルトフィルターに供給され、タバコの１回目の塩溶液すすぎ洗いの溶液として使用される。
【００２９】
別の態様ではこの方法は、タバコ中の酵素を不活性化することを含む。不活性化は、タバコをスチーム処理、加熱処理または化学処理することによって行ってもよい。不活性化は、好ましくは水平ベルトフィルター上のタバコに対して行われる。
【００３０】
従って１つの態様では本発明の方法は、複数の水平ベルトフィルターを使用し、連続的に行われる。
【００３１】
別の態様では本発明の方法は、水性または有機溶媒でタバコを抽出することと、酵素でタバコを処理することと、酵素処理されたタバコを塩溶液ですすぎ洗いすることと、タバコ中の酵素を不活性化することとを含み、これらの工程の１つ以上が水平ベルトフィルター上で行われる。さらに別の態様ではこれらの工程の全ては、水平ベルトフィルター上で行われる。
【００３２】
好ましい態様では抽出工程から出るタバコ抽出液は、それからタンパク質を除去するために好ましくはベントナイトで処理される。タバコ抽出液は、これとは別にまたは加えてそれからポリフェノールを取り除くために好ましくはポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）で処理される。
【００３３】
好ましくは本発明の方法は、さらに抽出後のタバコと処理されたタバコ抽出液とを再度混合することを含む。
【００３４】
本発明の第２の観点では本発明の方法で製せられるタバコ製品が提供される。
【００３５】
本発明の第３の観点では本発明の方法で製せられるタバコを含む喫煙品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】タバコが水平ベルトフィルター上で搬送される際のタバコの抽出および洗浄ろ液のリサイクルの作業順序を例示する。
【図２】水平ベルトフィルターを使用した抽出後のタバコの塩溶液すすぎ洗いの作業順序を例示する。
【図３】タバコが水平ベルトフィルター上で搬送される際の抽出後のタバコの２回目の塩溶液すすぎ洗いと洗浄ろ液のリサイクルの作業順序を例示する。
【図４】水平ベルトフィルターを使用して塩を除去するためにタバコを真水ですすぎ洗いし、酵素を不活性化する作業順序を例示する。
【図５】連続して位置する複数の水平ベルトフィルターを使用してタバコの抽出およびその後の洗浄が行われるタバコの処理方法を例示する。タバコ抽出物と加工されたタバコは、その後混合される。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の１つの態様では抽出されるタバコ材は、ストリップ、裁断タバコ、刻みタバコまたは粉砕されたタバコである。好ましい態様ではタバコは、刻みタバコである。しかしながら、他の形体のタバコもここで説明する方法を用いて抽出してもよい。
【００３８】
タバコ材は、抽出のための溶媒と混合され、スラリー状になる。溶媒は、タバコ材に重量で１０：１から５０：１、好ましくは２０：１から４０：１、最も好ましくは２５：１から３０：１の割合で添加される。特に好ましい態様では溶媒は、タバコ材に重量で２７：１の割合で添加される。
【００３９】
溶媒は、有機溶液であってもよいが、好ましくは水性溶液または水である。抽出工程の極めて初期の段階では溶媒は、通常水であるが、エタノールまたはメタノールなどのアルコールも含んでもよく、または界面活性剤を含んでもよい。他の溶媒もタバコから抽出される特定の成分によって使用することが可能になる。
【００４０】
スラリーは、最初タバコ混合タンクで形成され、抽出を行うためのプラグフローリアクターまたは連続撹拌タンクリアクターなどの第２タンクに汲み出される。
【００４１】
抽出は、１５から８５°Ｃ、好ましくは６５°Ｃの温度で行われる。スラリーは、タバコが懸濁された状態に維持されるように抽出の間連続的に撹拌されるのが好ましい。抽出は、１５分から２時間行う必要がある。好ましい態様では抽出は、約２０分間行われる。
【００４２】
抽出中、可溶性のタバコ成分は、タバコ材から取り除かれ、溶液に入る。これらのタバコ成分は、ニコチン、糖類、いくつかのタンパク質、アミノ酸、ペクチン、ポリフェノールおよび風味成分などである。初期のタバコ重量の約５５％までが可溶になる。
【００４３】
タバコ内のペクチンは、タバコの繊維質構造を維持するために抽出および処理工程を通じて架橋された状態にあるのが重要である。従ってタバコを抽出するために使用する溶媒およびその下流の加工工程で使用されるあらゆる溶媒にカルシウムを加えてもよい。
【００４４】
抽出に続いてスラリーは、抽出タンクから第１水平ベルトフィルターのベルト上に供給される。スラリーが搬送される際にろ液がベルトの孔から流れ出る。このろ液（「マザーろ液」）は収集される。
【００４５】
一方、水平ベルトフィルターのベルトに残った不溶性のタバコ残渣は、搬送されている間に逆流洗浄によってさらに抽出され、可能な限り多くの成分がタバコから除去される。
【００４６】
水平ベルトフィルターに沿って移動する際のタバコの抽出の操作順序は、新鮮な溶媒がフィルターの終わりの方でタバコに添加され、ろ液（「洗浄ろ液」）が収集されるようになっている。
【００４７】
洗浄ろ液は、上流ポイントでベルト上を移動する次のタバコ残渣に加えられることによって再利用される。洗浄ろ液を収集し、次のタバコ残渣に上流で再度加えることは、何回か、好ましくは３回、４回または５回繰り返してもよい。従ってベルトの先頭で収集される最終的な洗浄ろ液は、タバコ残渣がフィルターの長さに沿って移動する際にタバコ残渣から取り除かれたこれらの可溶性タバコ成分に濃縮される。
【００４８】
タバコが水平ベルトフィルターに沿って移動する際のタバコの抽出および洗浄ろ液の再利用の作業順序のスキームを図１に示す。
【００４９】
最終洗浄ろ液は、さらに抽出の準備のためのタバコスラリーを形成するために新しいタバコに加えられることによって再利用される。例えば最終洗浄ろ液は、抽出前にタバコスラリーが形成されるタバコミックスタンク内に入れられる。
【００５０】
従って抽出工程は、再利用される洗浄ろ液を使用して新しいタバコが抽出される連続した工程である。この工程の開始時のみタバコは、新しい溶媒で抽出される。抽出工程が始まると、新しい溶媒は、抽出に使用されず、溶媒は、再利用される洗浄ろ液だけで構成されるようになる。
【００５１】
抽出が続くと、抽出液は、可溶性のタバコ成分中でより濃縮される。これらの成分は、抽出タンク内での最初の抽出中に溶液に入る成分（マザーろ液を形成する）および水平ベルトフィルター上で行われる二次抽出中に溶液に入る成分（洗浄ろ液を形成する）などである。
【００５２】
従って最終洗浄ろ液は、マザーろ液と洗浄ろ液の両方を含む。その際ろ過後のタバコ残渣は、抽出のために使用された溶媒に可溶なこれらの成分は含まない。
【００５３】
抽出後のタバコは、ろ過の最後にしぼられ、過剰な液体が全て取り除かれる。水平ベルトフィルターから出た抽出後のタバコは、従って脱水されたマット状になる。
【００５４】
以下タバコ抽出液と称される最終ろ液は、その後最終タバコ製品に望ましくない成分を除去するためにさらに処理される。望ましくない成分としては、タンパク質、ポリペプチド、アミノ酸、ポリフェノール、硝酸塩、アミン類、ニトロサミンおよび顔料化合物などである。しかしながら糖およびニコチンなどの望ましい成分の量は、抽出されたタバコの風味および喫煙性が元の材料のものと同等になるように、影響されずにそのまま維持されなければならない。
【００５５】
好ましい態様ではタバコ抽出液は、タンパク質、ポリペプチドおよび／またはアミノ酸を除去するために処理される。元のタバコ材に含まれるタンパク質の最大で６０％がヒドロキシアパタイトなどの不溶性の吸着剤またはアタパルガイトまたはベントナイトなどのフラー土鉱物を使用して取り除かれる。
【００５６】
タバコ抽出液は、好ましくはポリペプチドを除去するためにベントナイトで処理される。ベントナイトは、最初に抽出されたタバコの重量の２から４％の量で抽出液に加えられる。これとは別にタバコ抽出液を水とベントナイトのスラリーを含むタンクに供給してもよい。好適なスラリーは、約６４ｋｇの水に約７ｋｇのベントナイト（１時間当たりの量）、例えば６４．１８ｋｇの水に７．１３ｋｇのベントナイト（１時間当たりの量）を含む。いずれの場合においてベントナイトの濃度は、タバコ抽出液のタンパク質含有量を実質的に減少させるのに充分高いものでなければならないが、ニコチンを余分に吸収するほど高くあってはならない。
【００５７】
またベントナイトの処理は、除去しなければ濃縮後の抽出液の色を濃くしやすいタバコ抽出液に見られる顔料化合物の除去にも効果的である。抽出液の処理に充分なベントナイトを使用した場合、顔料化合物の量が減り、見た目に過剰に暗い色になっていない製品が得られる。
【００５８】
ベントナイトの処理の後、タバコ抽出液は、遠心分離および／またはろ過によってスラリーから精製される。
【００５９】
タバコ抽出液は、さらにまたはこれとは別にポロフェノールを除去するために処理される。ポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）は、従来ビール醸造に使用されており、ビールからポリフェノールを除去するための不溶性の吸着剤である。最初に抽出されたタバコの重量の５から１０％の量のＰＶＰＰが抽出物に加えられる。この量のＰＶＰＰで溶液中のポリフェノールの５０から９０％を取り除くことができる。
【００６０】
ＰＶＰＰによってタバコからポリフェノールを除去するのに最適なｐＨは、約３であると考えられている。ＰＶＰＰによる吸着の効率は、従って塩酸などの好適な酸を添加によって抽出物のｐＨを減少させることによって高められる。
【００６１】
ポリフェノールを吸着するためにＰＶＰＰを使用する代わりに１つ以上の酵素をタバコ抽出液に加えてポリフェノールを分解してもよい。好適な酵素は、ラッカーゼ（ユリシオールオキシダーゼ（ｕｒｉｓｉｏｌ  ｏｘｉｄａｓｅ）である。
【００６２】
しかしながら本発明は、タバコからタンパク質および／またはポリフェノールのみを除去する方法に限定されるものではない。これとは別にまたは加えてタバコ抽出液から他の望ましくないタバコ成分を除去するために酵素、薬剤または吸着剤を使用してもよい。抽出液から取り除くことができるであろうさらに別の望ましくないタバコ成分の例としては、硝酸塩、アミン類およびニトロサミンなどが挙げられる。
【００６３】
複数の成分をタバコ抽出物から取り除こうとする場合、複数のタンクが並んで設置され、各々が異なる酵素、薬剤または吸着剤を含み、選択された数のタバコ成分が除去されるようにする。これとは別に１つのタンクが複数の酵素、薬剤または吸着剤を含んで、望ましくない成分を一工程で除去されるようにしてもよい。例えばベントナイトまたはＰＶＰＰが入ったタンクが１つ以上の追加の酵素、薬剤または吸着剤を含んで、タバコからタンパク質またはフェノールだけが除去されるのではなく、１つ以上のさらなる望ましくない成分を除去するようにしてもよい。
【００６４】
選択された望ましくない成分を除去するためのタバコ抽出液の処理に続いて、抽出液は重量で２０から５０％の固形物濃度に濃縮されるのが好ましい。固形分１０％までの濃縮は、逆浸透を利用すると最も効率的に達成される。固形分約４０％までのさらなる濃縮は、流下膜式蒸発器によって行ってもよい。他の濃縮方法も使用することができ、それは当業者に知られている。
【００６５】
その後濃縮されたタバコ抽出液は、抽出後のタバコと再度混合される。
【００６６】
上述したように水性溶液中で抽出されたタバコは、しかしながら、濃縮されたタバコ抽出液と再度混合される前に１つ以上のさらなる望ましくない成分を除去するためにさらに抽出されるのが好ましい。
【００６７】
タバコのさらなる抽出は、選択された成分のために特定された酵素を使用して行われる。
【００６８】
好ましい態様ではその酵素は、タバコからタンパク質を除去するためのタンパク質分解酵素である。その酵素は、好ましくは細菌酵素または菌体酵素であり、より好ましくは食品または洗剤業界で商業的に使用されている酵素である。酵素は、サビナーゼ（Ｓａｖｉｎａｓｅ、商品名）、ニュートラーゼ（Ｎｅｕｔｒａｓｅ、商品名）、エンゾベーク（Ｅｎｚｏｂａｋｅ、商品名）およびアルカラーゼ（Ａｌｃａｌａｓｅ、商品名）からなる群から選択され、これらは全てＮｏｖｏ  Ｉｎｃ社より入手可能である。
【００６９】
タンパク質分解酵素は、好ましくはタバコ材の重量で０．１から５％の量でタバコに加えられる。例えばサビナーゼ（商品名）は、重量で約１％の量でタバコに加えてもよい。
【００７０】
タバコは選択された酵素の溶液で再スラリー化される。スラリー中の水対タバコの比は、重量で１０：１から５０：１、好ましくは２０：１から４０：１、最も好ましくは２５：１から３０：１である必要がある。特に好ましい態様では水対タバコの比は、重量で２７：１である。
【００７１】
タバコ／酵素混合物のｐＨは、最適な酵素活性を促進するようなｐＨでなければならない。従って第１の水平ベルトフィルターから出たマット状の脱水されたタバコをｐＨが例えば水酸化ナトリウムなどの塩基を添加することによって調整されたタンクに供給すると都合がよい。ｐＨが調整されたタバコは、その後選択された酵素との混合のための酵素を分量するタンク内に供給される。タバコ／酵素混合物は、その後酵素抽出が行われるプラグフローリアクターに供給される。
【００７２】
酵素抽出は、最適な酵素活性を促進する温度で行う必要がある。酵素の変性を避けるために３０°Ｃから４０°Ｃといった狭い温度範囲を採用するのが好ましい。
【００７３】
サビナーゼ（商品名）が酵素として選択された場合の最適な作業条件は、５７°ＣでｐＨが９から１１である。
【００７４】
酵素抽出は、少なくとも４５秒間、実施する必要があり、それより短い時間は、タンパク質分解酵素にとってタバコタンパク質を減少させるのに不充分である。
【００７５】
当然のことながら、タバコから取り除くべき成分が複数ある場合、複数回の酵素抽出を行うことも可能である。これらの抽出は、連続して行うことが可能であり、または複数の酵素を一回の処理工程においてタバコに加えてもよい。
【００７６】
また後続の分離工程を形成するのではなく、処理工程の極めて最初の段階で酵素を含ませることも可能である。
【００７７】
酵素抽出に続いて、タバコ／酵素混合物は、第２の水平ベルトフィルターに供給され、マザーろ液が収集され、廃棄処理される。不溶性のタバコ残渣は、酵素がなくなるようにすすぎ洗いするために塩溶液、好ましくは塩化ナトリウム溶液で洗浄される。塩溶液すすぎ洗いは、第１水平ベルトフィルター上でのタバコの抽出に採用されたのと同じように連続的な逆流方式で行ってもよい。
【００７８】
従って塩溶液は、フィルターの終わりの方のタバコに加えられる。洗浄ろ液は、リサイクルされ、ベルト上を移動する上流のタバコ残渣を洗浄するために使用される。洗浄ろ液の収集および入ってくるタバコ残渣への上流での再添加は、複数回、好ましくは３、４または５回ほど繰り返してもよい。最終的にベルトの頭部で収集された洗浄ろ液は、廃棄処理される。この工程を図２に示す。
【００７９】
塩溶液ですすぎ洗いされたタバコは、ベルトの端部で絞られ、過剰な液体が除去される。
【００８０】
その後タバコは、第２のすすぎ洗いの塩溶液との混合のために塩すすぎ洗い混合タンクおよびプラグフローリアクターまたは連続撹拌タンクリアクター内に供給される。
【００８１】
混合物は、第３の水平ベルトフィルターに供給され、マザーろ液が収集される。このろ液は、廃棄処理され、リサイクルされない。新しい塩溶液、好ましくは塩化ナトリウム溶液がフィルターの終わりの方のタバコに添加される。前と同じように洗浄ろ液は、リサイクルされ、ベルト上を移動する上流のタバコ残渣を洗浄するために使用される。洗浄ろ液の収集および入ってくるタバコ残渣への上流での再添加は、複数回、好ましくは３、４または５回ほど繰り返してもよい。最終的にベルトの頭部で収集された洗浄ろ液は、リサイクルされ、１回目の塩すすぎ洗いに使用される。この工程を図３に示す。
【００８２】
塩溶液ですすぎ洗いされたタバコは、ベルトの端部で絞られ、過剰の水が除去される。その後好ましくは可能な限り完全に近くタバコから酵素を除去するために新しいバッチの塩水と混合される。混合タンクおよびプラグフローリアクターまたは連続撹拌タンクリアクターをこの目的のために使用してもよい。
【００８３】
塩を塩溶液すすぎ洗いされたタバコから取り除くためにきれいな水ですすぎ洗いしてもよい。塩溶液すすぎ洗いされたタバコは、第４の水平ベルトフィルターのベルト上に供給され、マザーろ液は、収集され、１回目または２回目の塩すすぎ洗いに使用するためにリサイクルされる。その後真水をベルトの終わりの方のタバコに加える。洗浄ろ液は、リサイクルされ、ベルト上を移動する上流のタバコ残渣を洗浄するために使用される。洗浄ろ液の収集および入ってくるタバコ残渣への上流での再添加は、複数回、好ましくは３、４または５回ほど繰り返してもよい。最終的にベルトの頭部で収集された洗浄ろ液は、それぞれの塩水すすぎ洗いの容器に戻される。この工程を図４に示す。
【００８４】
しかしながら、塩および水によるすすぎ洗いは、タバコから全ての酵素を取り除くためには充分でない場合もある。ここで重要なことは、本発明の方法の作業者に対する酵素に関連するなんらかの有害反応のリスクを避けるために最終タバコ製品が全く酵素活性を含まないということである。
【００８５】
従って洗浄されたタバコは、塩および水によるすすぎ洗いの後、タバコに残っている全ての残留酵素を不活性化するために処理される。これはタバコがその繊維形状を失わない程度に酵素を不活性化するために充分にタバコをスチームで処理することによって行ってもよい。１つの態様ではスチーム処理は、９８°Ｃで４分間行われるが、必要に応じて１０分まで延ばしてもよい。これとは別にタバコを加熱処理、例えばタバコをレンジ加熱または焼くことによって酵素を不活性化させてもよい。別の態様では酵素を化学変性によって不活性化させてもよいが、タバコから薬剤を除去する工程が必要になる。
【００８６】
タバコがスチーム処理される場合、この処理は図４に示すように第４の水平ベルトフィルターの終わりに近づく際に行われる。また過剰の液体は、タバコを絞ることによって除去される。
【００８７】
従って本発明の方法は、水平ベルトフィルターを使用して行われる１つ以上の分離工程を含む一連の分離工程を含む。ある態様では本発明の工程の全てを水平ベルトフィルター上で行ってもよい。従って本発明の方法は、新鮮なタバコが連続的に第1の水平ベルトフィルター上に供給され、処理されたタバコが下流で作製される連続的な方法であってもよい。ある態様ではタバコの抽出、塩溶液によるすすぎ洗いおよび酵素の不活性化工程は、それぞれ水平ベルトフィルター上で行われ、複数のフィルターをこの目的のために連続して配置してもよい。この態様を図５に示す。
【００８８】
その後処理されたタバコは、さらにタバコ抽出物との再混合に適した処理がされる。好ましい態様ではタバコは、このマット状になったタバコを自由に流れる繊維に解砕するデランパーに供給される。
【００８９】
その後処理されたタバコは、濃縮されたタバコ抽出液と再混合してもよい。処理された抽出液を抽出後のタバコに加えることによって最終製品にタバコの水溶性風味成分およびニコチンを確実に保持することができる。従ってこのように再混合することにより元のタバコ材と似た物理的形状および外観、味、喫煙性を有し、かつ、タンパク質、ポリフェノールまたは選択された成分量が実質的に減少したタバコ製品が得られる。
【００９０】
再混合は、タバコ抽出液をタバコにスプレーして行ってもよい。処理されたタバコと再混合される元の抽出液の量は、選択された成分の除去するための抽出液の処理中に失われる量に依存し、タバコの種類によっても変わる。
【００９１】
処理されたタバコ抽出液との再混合の前、間または後のいずれかにタバコを乾燥させるために一般的な乾燥処理を行ってもよい。乾燥が始まる際のタバコの水分含有量は、通常、７０から８０％である。好ましい態様では乾燥後の水分含有量は、約１４％ほどになる。
【００９２】
エプロンドライヤーなどの加熱されたドライヤーを使用してタバコの最初の水分量を約３０％まで減少させてもよい。さらに水分量を約１４％まで減少させるためにエアードライヤーなどの第２の加熱ドライヤーを使用してもよい。
【００９３】
最終的に乾燥した製品は、その後、刻まれている場合、紙巻きタバコの充填材の一部または全てを形成することができるシートなどの最終形状に加工される。
【００９４】
抽出および処理工程中にタバコの元の成分の３０％ほどが除去されるので、タバコの単位重量当たりの残りの成分の濃度は、元の材料と比較して増加する。これらの成分としては、糖類およびスターチと伴に燃焼した際に煙中にアセトアルデヒドおよびホルムアルデヒドなどの有害な揮発性材料を製するセルロースなどがある。
【００９５】
これを補うために特別の種類のフィルターを処理されたタバコを含む喫煙品に設けてもよい。米国特許第４，０３３，３６１号には揮発性のタバコ−煙成分用の吸着剤として実質的に一級アミノ基のみを含むマクロ細孔のアミン型アニオン交換樹脂を含む好適なフィルターについて記載している。カーボンをフィルター内に含ませてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５（Ｉ）】
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【図５（ＩＩ）】
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【図５（ＩＩＩ）】
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【図５（ＩＶ）】
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【図５（Ｖ）】
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【図５（ＶＩ）】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年12月30日(2010.12.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性または有機溶媒でタバコを抽出する工程と、抽出生成物をろ過する工程とを含み、これら抽出工程とろ過工程が両方とも水平ベルトフィルター上で行われることを特徴とするタバコの処理方法。
【請求項２】
抽出されるタバコが水平ベルトフィルター状に連続的に供給され、抽出工程とろ過工程がタバコがフィルターに沿って搬送される際に連続的に行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ろ液がリサイクルされ、水平ベルトフィルター上に供給されるタバコの抽出の溶媒として使用されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
タバコを酵素で処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記酵素がタンパク質分解酵素であることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
酵素処理されたタバコを塩溶液ですすぎ洗いする工程をさらに含むことを特徴とする請求項４または５記載の方法。
【請求項７】
塩溶液すすぎ洗い工程が水平ベルトフィルター上で行われることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
酵素処理されたタバコが塩溶液で２回すすぎ洗いされることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項９】
２回の塩溶液すすぎ洗いがそれぞれ別の水平ベルトフィルター上で行われることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
塩溶液すすぎ洗いがタバコが前記フィルターに沿って搬送される際に連続的に行われることを特徴とする請求項７または９記載の方法。
【請求項１１】
２回目の塩溶液すすぎ洗いからのろ液がリサイクルされ、１回目の塩溶液すすぎ洗いの水平ベルトフィルター上に供給されるタバコの１回目の塩溶液すすぎ洗いの塩溶液として使用されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
タバコ中の酵素を不活性化する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４乃至１１いずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
不活性化がタバコをスチーム処理、加熱処理または化学処理することによって行われることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
不活性化が水平ベルトフィルター上のタバコに行われることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
連続する複数の水平ベルトフィルターを使用して行われる請求項１乃至１４いずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
（ａ）水性または有機溶媒でタバコを処理する工程と、
（ｂ）酵素でタバコを処理する工程と、
（ｃ）酵素処理されたタバコを塩溶液ですすぎ洗いする工程と、
（ｄ）タバコ中の酵素を不活性化する工程とを含み、これら（ａ）から（ｄ）の工程の１つ以上が１つの水平ベルトフィルター上で行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１７】
タバコの抽出から得られたタバコ抽出液からタンパク質を除去するために該抽出液を処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１６いずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
タバコ抽出液がベントナイトで処理されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
タバコの抽出から得られたタバコ抽出液からポリフェノールを除去するために該抽出液を処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１８いずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
タバコ抽出液がポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）で処理されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
抽出後のタバコと処理されたタバコ抽出液を再度混合する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２０いずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２１いずれか１項記載の方法によって得られるタバコ。
【請求項２３】
請求項２２に記載のタバコを含む喫煙品。
【国際調査報告】
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