(57)【要約】  本発明は、たばこ風味抽出物を獲得するプロセスに関連し、プロセスは、たばこの混合物を約３０℃〜約９０℃の温度へと約３０秒〜約１時間の間加熱する主要たばこ製造において、たばこの混合物のコンディショニングをする工程と、混合物コンディショニングによって生成された排気を回収する工程と、回収した排気から少なくとも一つの風味抽出物を獲得する工程とを含む。本発明はまた、たばこ風味抽出物を獲得する装置にも関連する。
2018537082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
たばこ風味抽出物を獲得するプロセスであって、前記プロセスが、
たばこの混合物を約３０℃〜約９０℃の温度へと約３０秒〜約１時間の間加熱する主要たばこ製造において、前記たばこの混合物のコンディショニングをする工程と、
前記混合物コンディショニングによって生成された排気を回収する工程と、
前記回収した排気から少なくとも一つの風味抽出物を獲得する工程とを含む、プロセス。
【請求項２】
前記風味抽出物をエアロゾル形成物品の構成要素に追加する工程を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
たばこの混合物のコンディショニングをする前記工程がコンディショニングチャンバー内で発生する、請求項１〜２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項４】
前記混合物コンディショニングによって生成された排気を回収する前記工程が、
前記コンディショニングチャンバー内で生成された排気を回収し、排出パイプによって前記シリンダーから出させる工程を含む、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
単一タイプのたばこの前記混合物コンディショニングによって生成された排気を回収する工程を含む、請求項１〜４のいずれか１項以上に記載のプロセス。
【請求項６】
複数の異なるタイプのたばこを供給する工程と、
それぞれ異なるタイプのたばこの前記混合物コンディショニングによって生成された排気を別個に回収する工程と、
それぞれの別個の排気について風味抽出物を獲得する工程と、
前記異なるタイプから獲得された前記風味抽出物をブレンドする工程を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記回収した排気から少なくとも一つの風味抽出物を獲得する工程が、
少なくとも一つの凝縮された排気を前記少なくとも一つの風味抽出物として獲得するために前記排気を凝縮する工程を含む、請求項１〜６のいずれか１項以上に記載のプロセス。
【請求項８】
前記排気を凝縮する工程が、
前記排気を低温凝縮によって凝縮する工程を含む、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記排気の温度を約−３０℃未満に下げる工程を含む、請求項７または８に記載のプロセス。
【請求項１０】
液体窒素を前記排気に注入する工程を含む、請求項７〜９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
凝縮された排気の小滴を収集する工程を含む、請求項７〜１０のいずれか１項以上に記載のプロセス。
【請求項１２】
たばこの混合物のコンディショニングをする前記工程が、
前記混合物に熱を供給する工程と、
前記混合物に蒸気を供給する工程と、
約１０℃〜約８０℃の温度の水を前記混合物に供給する工程とのうちの一つ以上を含む、請求項１〜６のいずれか１項以上に記載のプロセス。
【請求項１３】
たばこの混合物のコンディショニングをする工程が、たばこの葉、茎およびラミナの混合物のコンディショニングをする工程を含む、請求項１〜１２のいずれか１項以上に記載のプロセス。
【請求項１４】
たばこの混合物のコンディショニングをする工程が、加熱時の前記たばこの水分含量を増大させる工程を含む、請求項１〜１３のいずれか１項以上に記載のプロセス。
【請求項１５】
たばこ風味抽出物を獲得する装置であって、前記装置が、
たばこ主要製造ラインにおいて、たばこの混合物をコンディショニングするように適合されたコンディショニングチャンバーであって、前記コンディショニングチャンバーが、前記コンディショニングされた混合物から排気を排出するように適合された排出パイプを含み、前記コンディショニングチャンバーが、たばこの前記混合物を約３０℃〜約９０℃の温度へと約３０秒〜約１時間の間加熱するように適合された加熱手段を含むものと、
排気物質を凝縮するために前記排気物質の温度を下げるように適合された、排出パイプに流体的に接続された凝縮システムと、
前記凝縮システム内で凝縮された排気を収集するように適合された前記凝縮システムと流体連通する収集装置とを備える、装置。
【請求項１６】
前記凝縮システムが、前記排気と熱を交換するように適合された熱交換器を含む低温凝縮システムである、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
液体窒素タンクと、前記タンク内に含まれる前記液体窒素を前記排気に向けて噴霧するように適合されたノズルとを備える、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばエアロゾル形成物品で使用される風味抽出物、特にたばこ風味抽出物を獲得するためのプロセスおよび装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
紙巻たばこの煙の感覚属性は、風味付け材料を紙巻たばこの様々な化合物に組み込むことによって修正されうる。一例として、カプセルまたはビーズが、フィルター内などの紙巻たばこの構成要素に組み込まれうる。液体風味剤も周知であり、スプレーまたはその他の方法で紙巻たばこの一つ以上の構成要素に導入されうる。ｅシガレットとしても知られる、いわゆる電子たばこにおいて、風味付けも周知である。風味は液体でもよく、ｅシガレットのカートリッジ内に追加されうる。
【０００３】
喫煙物品に追加される可能性のある風味のうち、たばこ風味はその一つである。たばこ風味は、例えばｅシガレットの使用時に従来的な紙巻たばこに伴う喫煙の感覚を再現するために、特にｅシガレットで使用される。ところが、たばこ風味は他の喫煙物品でも使用されうる。可能性のあるたばこ風味の一つは、実際のたばこを含み、すなわち、それはたばこから抽出される。
【０００４】
ところが、たばこから風味を抽出するプロセスは、比較的高価なプロセスであり、専用装置を必要とする。
【０００５】
従って、比較的安価で、かつその抽出に複雑な専用装置を必要としない、たばこからたばこ風味抽出物を獲得するプロセスのニーズがある。
【発明の概要】
【０００６】
その第一の態様において、本発明はたばこ風味抽出物を獲得するプロセスに関連し、プロセスは、たばこの混合物を約３０℃〜約９０℃の温度へと約３０秒〜約１時間の間加熱する主要たばこ製造において、たばこの混合物のコンディショニングをする工程と、混合物コンディショニングによって生成された排気を回収する工程と、回収した排気から少なくとも一つの風味抽出物を獲得する工程とを含む。
【０００７】
有利なことに、たばこ風味抽出物は、主要たばこ製造から、特に主要たばこ製造で発生する排気から獲得される。プロセスは、例えば紙巻たばこといった可燃性たばこ製品の実現につながりうる、またはキャストシートなどの均質化したたばこシートの実現につながりうる。このように、たばこ風味抽出物の抽出のための複雑な専用装置は、もはや要求されない可能性がある。
【０００８】
実際に、本発明によるプロセスは、主要たばこ製造の少なくとも一つの工程で常に発生する排気を使用し、すなわち、こうした排気は従来的な主要たばこ製造においてたばこが処理される時に常に発生する。主要たばこ製造におけるたばこの処理に由来する排気は少なくとも部分的に捕捉され、それによって主要たばこ製造の廃棄物も有利なことに制限される。一つのタイプのエアロゾル形成物品を実現するための主要加工（すなわち、主要たばこ製造）の副産物は有害な廃棄物と見なされることが頻繁にある副産物であり、異なるエアロゾル形成物品の構成要素になる。
【０００９】
本発明のプロセスでは、数多くの利点が達成されうる。
【００１０】
主要たばこ製造の廃棄物は再利用できる一方で、本発明以前は、工場内外でのたばこの匂いを制限するために、廃棄物は高価な処理が施された後で通常、捨てられていた。従来的な工場の排気中のたばこの匂いは、製造施設にとって懸念でありうる。異なる排気源の定量的嗅覚検査のプロファイルでは、例えば未加工たばこのダイレクトコンディショニング工程は、総排気量のわずか５パーセントで、匂いの負荷のおよそ５０パーセントを発生させることが示されている。特に、例えばたばこの葉、茎およびラミナの混合物をコンディショニングするためにダイレクトコンディショニングシリンダー（ＤＣＣ）が使用される場合に、排気は、１立方メートル当たり約４０００〜５０００臭気単位、およびメタン相当で表現した約５０〜６０ｐｐｍの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）で特性付けられ、これは容積でおよそ５００ｐｐｍを表す。排気は主に、分子量がメタンの約１０倍のニコチンである。
【００１１】
本明細書において、臭気単位は、欧州標準化委員会（ＣＥＮ）規格、特に動的嗅覚検査を使用した臭気排出の測定に言及したＣＥＮ規格で規定されているものである。
【００１２】
典型的なダイレクトコンディショニングシリンダーは、毎時約１０００〜１５００立方メートルの範囲の量を排出し、これは、エアロゾル形成物品で使用されるたばこ風味抽出物を獲得するために、本発明によって再利用可能な比較的「大量」の排気である。ダイレクトコンディショニングシリンダーが言及されているものの、本発明は、たばこの排気が主要コンディショニングプロセス中に、少なくとも部分的に閉じ込められて収集されうる任意のコンディショニングチャンバーと関連して使用されうる。
【００１３】
本発明によるエアロゾル形成物品は、フィルター付き紙巻たばこ、またはたばこ材料が燃焼して煙を形成するその他の喫煙物品の形態であってもよい。本発明は、たばこ材料を燃焼ではなく加熱してエアロゾルを形成する物品、および燃焼または加熱を用いずにたばこ材料、たばこ抽出物、または他のニコチン供与源からニコチン含有エアロゾルを生成する物品をさらに包含する。燃焼を用いずにエアロゾルが形成される、または燃焼によって煙が生成されるこれらの物品は、一般に「エアロゾル形成物品」と呼ばれる。本発明によるエアロゾル形成物品は、完全な組み立てられたエアロゾル形成物品でもよく、または、例えば加熱式喫煙装置の消耗部品など、エアロゾルを生成するために組み立てられた物品を提供する目的で一つ以上の他の構成要素と組み合わせられるエアロゾル形成物品の構成要素でもよい。
【００１４】
本明細書で使用される場合、エアロゾル形成物品は、エアロゾル形成基体が加熱された時に吸入可能なエアロゾルを生成する任意の物品である。この用語は、電気発熱体などの外部熱源によって加熱されるエアロゾル形成基体を備える物品を含む。エアロゾル形成物品は、エアロゾル形成基体の燃焼を用いずに揮発性化合物を放出する物品である、不燃性のエアロゾル形成物品であってもよい。エアロゾル形成物品は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出するために、燃焼ではなく加熱されることが意図されるエアロゾル形成基体を含むエアロゾル形成物品である、加熱式エアロゾル形成物品であってもよい。この用語は、エアロゾル形成基体と、一体型の熱源（例えば、可燃性熱源）と、を備える物品を含む。
【００１５】
エアロゾル形成物品は、ユーザーの口を通してユーザーの肺の中へと直接吸入可能なエアロゾルを生成する物品であってもよい。エアロゾル形成物品は、紙巻たばこなどの従来の喫煙物品と似ていてもよく、またたばこを含んでもよい。エアロゾル形成物品は使い捨てであってもよい。エアロゾル形成物品は、別の方法として、部分的に再利用可能であってもよく、また補充可能または交換可能なエアロゾル形成基体を備えてもよい。
【００１６】
エアロゾル形成物品は、可燃性紙巻たばこも含んでもよい。
【００１７】
本発明の方法によって獲得されたたばこ風味抽出物は、ｅシガレットのカートリッジ内で使用されることがより好ましい。コンディショニングは一般的に、たばこ加工において最初の工程の一つであり、特に乾燥未加工たばこが熱および湿度にさらされて、さらなる処理のためにその構造を開いて柔軟化させる最初のプロセス工程であることがよくある。例えば、蒸気および熱水が向流でたばこに噴霧される。これは、たばこが通常乾燥していてもろいため実施され、それによってたばこを湿らせて作業可能にする。開いた環境よりも閉じた環境において、たばこの周囲の湿度、圧力、温度またはその他任意の特性をより簡単に制御できるように、コンディショニングは一般に、コンディショニングチャンバー内、例えばダイレクトコンディショニングシリンダー内で実施される。
【００１８】
非常に微細かつ非常に軽量な風味化合物ならびにいくらかのニコチンの量が、この第一のコンディショニング工程時に、なんらかの形でたばこから「洗い流される」。たばこに供給された熱は、強力な臭気、匂いを生成することがあり、ニコチンおよびその他の揮発物を空気中に放出し、これが工場で廃棄物として残る。
【００１９】
従来技術において、この廃棄物は一般に、臭気の苦情を避けるために高価な軽減技術で処理される。その代わり、本発明のプロセスでの排気は、たばこ風味抽出物を獲得するために再使用されることができ、それによって臭気の苦情が減り、工場外での臭気が少なくなりうる。さらに、作業者にとってより衛生的かつより良い工場作業環境も達成されうる。
【００２０】
中規模の従来的な工場の場合、例えば本発明のプロセスでの年間約２００〜約３００億本の紙巻たばこの加工では、約７〜約１０キログラムの純粋なたばこ揮発物濃縮液を毎日回収可能でありうる。
【００２１】
本発明のプロセスでは、廃棄物をたばこ風味抽出物などの価値の高い産物に変えることによって、環境問題は最小化されうる。
【００２２】
本発明のたばこ風味抽出物を獲得するプロセスは、風味抽出物をエアロゾル形成物品の構成要素に追加する工程を含むことが好ましい。このエアロゾル形成物品は、ｅシガレット用のそれぞれのカートリッジ内で抽出物を使用できるように、または全体的なたばこ風味を向上させるために加熱される均質化したたばこ材料内で抽出物を使用しうるように、ｅシガレットを含みうる。
【００２３】
混合物をコンディショニングする工程は、コンディショニングチャンバー内で起こることが好ましく、ダイレクトコンディショニングシリンダー内で起こることがより好ましい。コンディショニングチャンバーは、たばこ混合物を囲む環境の特性に対して、より適切な制御が許容されうる。湿度、圧力または温度がより適切に制御されることが好ましい。ダイレクトコンディショニングシリンダー処理は、ある種の蒸留プロセスであるたばこ水蒸気蒸留と類似したものとすることができ、ここで異なるタイプのたばこ（例えば、バーレー種、熱風送管乾燥処理されたたばこ、オリエンタルたばこ、および再構成たばこ）が別個に処理される。これは、それぞれの異なる排気が別個に回収され、可能性のある随意的なさらなるブレンドおよび組成の調節の余地を残しうる。たばこ風味抽出物の実現のための本発明のプロセスは、望ましい最終的な風味を獲得するために、異なるたばこタイプから獲得した異なる抽出物を混合する工程も含みことがあり、紙巻たばこおよび葉巻たばこなど従来的な製品に異なるタイプのたばこをブレンドする工程とともに実施される。
【００２４】
コンディショニングの工程は、たばこの混合物を約３０℃〜約９０℃の温度へと約３０秒〜約１時間の間加熱する工程を含む。たばこの混合物の加熱は、たばこの混合物が約４０℃〜約８０℃の温度に達するようにすることがより好ましく、５０℃〜７０℃の温度がより好ましい。たばこの混合物のこの温度は、約３０秒〜約１時間の間保たれることが好ましく、約１分〜約３０分がより好ましく、１分〜１０分がなおさらに好ましい。
【００２５】
混合物コンディショニングによって生成された排気を回収する工程は、コンディショニングチャンバー内で生成された排気を回収し、排出パイプによってシリンダーから出させる工程を含むことが好ましい。本発明のプロセスでは、機械の大幅な修正の必要がなく、たばこ抽出物の製造の全体的なコストが削減されるように、主要製造ラインに既に存在する標準装置（コンディショニングチャンバー、その接続用パイプなど）を使用することが好ましい。
【００２６】
有利なことに、本発明のたばこ風味抽出物を獲得するプロセスは、単一タイプのたばこの混合物コンディショニングによって生成された排気を回収する工程を含む。排気および排気によって回収された風味は、排気を発生したたばこのタイプに応じて、異なる風味を持つ抽出物を発生しうる。最終的な風味を制御するために、単一のたばこタイプのコンディショニングからの排気が回収されることが好ましい。
【００２７】
たばこタイプは、ブライトたばこ、ダークたばこ、アロマティックたばこ、フィラーたばこのうちの一つ以上のたばこを含む。均質化したたばこ材料は、適切にブレンドされた異なるたばこタイプのたばこラミナおよびたばこ茎によって形成されることが好ましい。「たばこタイプ」という用語は、たばこの異なる品種のうちの一つを意味する。本発明に関しては、これらの異なるたばこタイプは、ブライトたばこ、ダークたばこおよびアロマティックたばこの三つの主な群に区別される。これらの３つの群間の区別は、たばこがたばこ製品において、さらに加工される前にたどる乾燥処理プロセスに基づく。
【００２８】
ブライトたばこは、一般的に大きく、明るい色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「ブライトたばこ」という用語は熱風送管乾燥処理されたたばこに対して使用される。ブライトたばこの例としては、中国産の熱風送管乾燥処理されたたばこ、ブラジル産の熱風送管乾燥処理されたたばこ、米国産の熱風送管乾燥処理されたたばこ（バージニアたばこなど）、インド産の熱風送管乾燥処理されたたばこ、タンザニア産の熱風送管乾燥処理されたたばこ、または他のアフリカ産の熱風送管乾燥処理されたたばこが挙げられる。ブライトたばこは、糖対窒素の比が高いことによって特徴付けられる。感覚的な見方からは、ブライトたばこは、乾燥処理後、スパイスが効いていて活気のある感覚と関連付けられたたばこタイプである。本発明によると、ブライトたばこは、還元糖の含有量が葉の乾燥重量基準で約２．５パーセント〜約２０パーセントであり、かつ総アンモニア含有量が葉の乾燥重量基準で約０．１２パーセント未満であるたばこである。還元糖には、例えばグルコースまたはフルクトースが含まれる。総アンモニアには、例えばアンモニアおよびアンモニア塩が含まれる。
【００２９】
ダークたばこは、一般的に大きく暗い色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「ダークたばこ」という用語は空気乾燥処理したたばこに対して使用される。さらに、ダークたばこは発酵していてもよい。主として噛みタバコ、嗅ぎたばこ、葉巻たばこ、およびパイプブレンド用に使用されるたばこもこの範疇に含まれる。感覚的な見方からは、ダークたばこは、乾燥処理後、スモーキーでダークシガータイプの感覚と関連付けられるたばこタイプである。ダークたばこは糖対窒素の比が低いことによって特徴付けられる。ダークたばこに対する例は、バーレーマラウイまたは他のアフリカンバーレー、乾燥処理したダークブラジルガルパオ、日光乾燥処理または空気乾燥処理したインドネシアカストリ（Ｋａｓｔｕｒｉ）である。本発明によると、ダークたばこは、還元糖の含有量が葉の乾燥質量基準で約２．５パーセント未満、かつ総アンモニア含有量が葉の乾燥質量基準で最高約０．５パーセントであるたばこである。
【００３０】
アロマティックたばこは、しばしば小さい明るい色の葉を有するたばこである。本明細書を通して、「アロマティックたばこ」という用語は、芳香成分含有量、例えば精油の含有量が高い他のたばこに対して使用される。感覚的な見方からは、アロマティックたばこは、乾燥処理後、スパイスが効いていて芳香を持つ感覚と関連付けられたたばこタイプである。アロマティックたばこの例には、グリークオリエント、オリエントターキー、セミオリエントたばこであるが火力乾燥処理されたたばこ、ペリクなどのＵＳバーレー、ルスティカ、ＵＳバーレーまたはメリーランドがある。
【００３１】
さらに、ブレンドは、いわゆるフィラーたばこも含んでもよい。フィラーたばこは具体的なたばこタイプではないが、ブレンドで使用され、かつ最終製品に特定の特徴を有する芳香の方向性をもたらさないその他のたばこタイプを補完するために主に使用される。フィラーたばこの例は、他のたばこタイプの茎、中央脈、または葉柄である。具体的な例は、ブラジル産の熱風送管乾燥された葉柄下部の熱風送管乾燥処理された茎でありうる。
【００３２】
たばこの各種類の中で、たばこ葉は、例えば原産、植物内での配置、色、表面性状、サイズ、および形状に関してさらに等級分けされる。たばこ葉のこれらの特徴および他の特徴は、たばこブレンドを形成するために使用される。たばこのブレンドは、同一のタイプまたは異なるタイプに属するたばこの混合物であり、その結果、たばこブレンドは凝集した特定の特徴を持つ。この特徴は例えば、加熱または燃焼された時の独特の味わいまたは特定のエアロゾルの組成とすることができる。ブレンドは、一方の他方に対する所与の比率の特定のたばこタイプおよび等級を含む。
【００３３】
従って、単一のたばこタイプは、ブライトたばこ、ダークたばこ、アロマティックたばこのうちのどれか一つのたばこを意味する。ところが、単一のたばこタイプ内で、異なる等級が使用されてもよい。
【００３４】
同一のたばこタイプの中での異なる等級は、各ブレンド構成成分のばらつきを低減するためにクロスブレンドされてもよい。例えば、ブライトたばこは、等級Ａのたばこ、等級Ｂのたばこ、および等級Ｃのたばこを含んでもよい。等級Ａのブライトたばこは、等級Ｂおよび等級Ｃのブライトたばことは化学的特性がわずかに異なる。アロマティックたばこは、等級Ｄのたばこおよび等級Ｅのたばこを含んでもよく、その場合、等級Ｄのアロマティックたばこは、等級Ｅのアロマティックたばことは化学的特性がわずかに異なる。
【００３５】
本発明のたばこ風味抽出物を獲得するプロセスは、複数の異なるタイプのたばこを供給する工程と、それぞれ異なるタイプのたばこの混合物コンディショニングによって生成された排気を別個に回収する工程と、それぞれの別個の排気について風味抽出物を獲得する工程と、異なるタイプのたばこから獲得した風味抽出物をブレンドする工程とを含むことが好ましい。異なる抽出物をブレンドする風味の発生によって、最終的な風味に対する非常に細かな制御が許容されうる。
【００３６】
ブレンド前の予備的な工程は、異なるたばこの化学組成、毒物学的特性、主観的な潜在性などといった異なる特性を調査するためでありうる。これらの特性を知ることで、最終的な特性に基づく望ましい抽出物のブレンドの組成物を調製することが可能である。風味抽出物はそれぞれのたばこタイプから別個に回収できるため、所定の特性を有する風味のための特定の「レシピ」を定義することが可能である。これによって、獲得される風味の一貫性および再現性が許容されうることが好ましい。
【００３７】
回収した排気から少なくとも一つの風味抽出物を獲得する工程は、少なくとも一つの凝縮された排気を前記少なくとも一つの風味抽出物として獲得するために、排気を凝縮する工程を含むことが好ましい。コンディショニングチャンバー処理の場合、排出パイプからの蒸気は、風味化合物を回収するために、凝縮器内で凝縮される。排出蒸気が凝縮器内で冷やされ、結果的に得られる蒸留物が収集される。こうした「蒸留」プロセスでは、未加工たばこから取り出されたたばこ揮発性化合物は変化しない。主要加工ラインで既に使用されている装置が使用されうることが好ましい。活性炭の吸収も、回収した排気から少なくとも一つの風味抽出物を獲得する工程で使用されうる。ところが、活性炭吸収の選択肢は、より複雑かつより高コストであることがあり、回収プロセスで溶媒の抽出を必要とする。さらに、特定の化合物の選択的吸収につながるため、特定の「活性炭」風味を抽出物に与えうる。従って、炭素に吸収された揮発物の回収は、エネルギーをより多く消費し、高価になりうる。
【００３８】
排気の凝縮は、低温凝縮による排気の凝縮を含むことが好ましい。低温凝縮は、再使用のために揮発性有機化合物の回収を許容する周知のプロセスである。さらに、低温凝縮が選択されてもよく、その理由は低温凝縮が現時点で、他のプロセスでの揮発性有機化合物制御のために環境規制者によって最も実現可能な制御技術であるからである。このプロセスは、排気を非常に低い温度まで冷却し、液体窒素またはその他の低温貯蔵流体を低温供給源として使用し、蒸気／液体および蒸気／固体の平衡状態の関数として蒸気圧を低減させることによって汚染物質を分離することに基づく。任意の揮発性排気は低温学的に凝縮される。低温凝縮は、揮発性有機化合物が低温で凝縮するという原理に基づく。ダイレクトコンディショニングシリンダーの廃ガスを露点未満の温度に冷却することによって、溶媒の蒸気は冷却表面上で凝縮し、液体状で除去されうる。温度を下げるほど、回収された排気からの風味抽出物は多くなる。
【００３９】
コンディショニングチャンバーの排気から有機化合物の混合物を除去する時、最低動作温度は最も揮発性の高い成分によって設定される。沸点が−１９６℃の液体窒素が、こうした作業の冷却源として非常に適している。凝縮プロセスは、揮発性有機化合物が凝縮されることができるように、非常に低い温度を必要とする。
【００４０】
本発明のたばこ風味抽出物を獲得するためのプロセスは、排気の温度を約−３０℃未満にする工程を含むことが好ましい。従来的には、揮発性有機化合物の凝縮にＣＦＣ−１２などのクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）冷凍剤が使用されうる。液体窒素は極低温または低温の凝縮プロセスで使用するために利用可能なクロロフルオロカーボンの代用品でありうる。低温貯蔵は−１６０℃未満の温度を意味する。低温凝縮は、低流量、すなわち約３０００立方メートル毎時の流量、または容積で蒸気濃度約１００ｐｐｍの排気流が好ましい。低温凝縮は汎用のプロセスでもよい。一般に、凝縮は単純な熱交換プロセスで液体窒素を冷媒として発生する。無毒性、非腐食性、および不燃性の液体窒素は、汎用かつオゾン層破壊物質（ＯＤＳ）ゼロで、通常の沸点が−１９６℃の冷却剤である。低温凝縮は、一つまたは一連のプレートフィン型またはシェルアンドチューブ型熱交換器で実施されることが好ましい。揮発性有機化合物流および液体窒素流は、向流で熱交換器を通って流れ、熱伝達を最大化しうる。
【００４１】
本発明のたばこ風味抽出物を獲得するプロセスは、凝縮された排気の小滴を収集する工程を含むことが好ましい。一例として、プレートフィン型またはシェルアンドチューブ型熱交換器の場合、揮発性有機化合物は熱交換器のシェル側で凝縮されてから、収集タンク内に排出され、風味抽出物が獲得される。有機物を豊富に含む蒸気流を冷却すると、揮発性有機化合物は露点に達した時に凝縮する。揮発性有機化合物流の速度または内容物の変動は、熱交換器内の液体窒素流に対する迅速な応答制御によって簡単に取り扱われうる。
【００４２】
上述の熱交換器に加えて、またはその代わりに、本発明のたばこ風味抽出物を獲得するプロセスは、液体窒素を排気中に注入する工程を含むことが好ましい。一般に、揮発性有機化合物自体に対する唯一の制約は、その凝固点が約−３０℃未満であることが好ましいということである。さもなければ、凍結が起こる可能性が高くなり、固体の蓄積が熱伝達領域を覆い、従ってプロセスの効率を低下させうる。この制約を克服する一つの方法は、排気への液体窒素の直接注入を使用することでありうる。液体窒素は流入するガスに噴霧されうる。液体窒素の供給は、望ましいチャンバー温度を満たすように制御されることが好ましい。凝縮小滴は、微細なメッシュフィルターによって収集され、底にあるポットに回収されることが好ましい。
【００４３】
たばこの混合物のコンディショニングをする工程は、混合物に熱を供給する工程と、混合物に蒸気を供給する工程と、約１０℃〜約８０℃の温度の水を混合物に供給する工程とのうちの一つ以上を含むことが好ましい。たばこの混合物のコンディショニングをする工程は、たばこの混合物を水蒸気で加熱する工程を含むことがより好ましい。水蒸気の温度は約１００℃〜約１２０℃であることが好ましい。
【００４４】
たばこの混合物のコンディショニングをする工程は、たばこの葉、茎およびラミナの混合物のコンディショニングをする工程を含むことが好ましい。
【００４５】
たばこの混合物のコンディショニングをする工程は、加熱時のたばこの水分含量を増加させる工程を含むことが好ましい。加熱は水蒸気によって実施されることが好ましいという事実のため、加熱中にたばこの混合物中の水含有量は増大する。
【００４６】
その第二の態様において、本発明は、たばこ風味抽出物を獲得する装置に関連し、装置は、たばこ主要製造ラインにおいて、たばこの混合物のコンディショニングをするように適合されたコンディショニングチャンバーであって、コンディショニングチャンバーがコンディショニングされた混合物から排気を排出するように適合されている排出パイプを含み、コンディショニングチャンバーがたばこの混合物を約３０℃〜約９０℃の温度へと約３０秒〜約１時間の間加熱するように適合されている加熱手段を含むものと、排気物質が凝縮するように排気物質の温度を下げるように適合された排出パイプに流体的に接続された凝縮システムと、凝縮システム内で凝縮された排気を収集するように適合された凝縮システムと流体連通する収集装置とを備える。
【００４７】
前記凝縮システムは、排気と熱を交換するように適合された熱交換器を含む低温凝縮システムであることが好ましい。
【００４８】
本発明のたばこ風味抽出物を獲得する装置は、液体窒素タンクと、タンク内に含まれる液体窒素を排気に向けて噴霧するように適合されたノズルとを備えることが好ましい。
【００４９】
本発明の第二の態様の利点については、第一の態様を参照しながら既に概説したため、ここでは繰り返さない。
【００５０】
その追加的な態様において、本発明は、たばこ風味抽出物を獲得するプロセスに関連し、プロセスは、主要たばこ製造において、たばこの葉、茎およびラミナの混合物のコンディショニングをする工程と、混合物のコンディショニングによって生成された排気を回収する工程と、回収した排気から少なくとも一つの風味抽出物を獲得する工程とを含む。
【００５１】
その追加的な態様において、本発明はたばこ風味抽出物を獲得する装置に関連し、装置は、たばこ主要製造ラインにおいて、たばこの葉、茎およびラミナの混合物のコンディショニングをするように適合されたコンディショニングチャンバーであって、ダイレクトコンディショニングチャンバーがコンディショニングされた混合物から排気を排出するように適合された排出パイプを含むものと、排気物質が凝縮するように排気物質の温度を下げるように適合された排出パイプに流体的に接続された凝縮システムと、凝縮システム内で凝縮された排気を収集するように適合された凝縮システムと流体連通する収集装置とを備える。
【００５２】
本発明のさらなる有利な点は、非制限的に添付の図面を参照しながら、本発明を実施するための形態から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明によるたばこ風味抽出物を獲得する装置の第一の実施形態の概略配置図である。
【図２】図２は、本発明によるたばこ風味抽出物を獲得する装置の第二の実施形態の概略配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
特に図１は、たばこ風味抽出物を獲得する装置の第一の実施形態を示し、一貫して参照番号１００で示されている。
【００５５】
装置１００は、たばこ主要製造ラインにおいて、たばこの葉、茎およびラミナの混合物のコンディショニングをするように適合されたダイレクトコンディショニングシリンダー１０を含む。
【００５６】
ダイレクトコンディショニングシリンダー１０において、たばこの葉、茎およびラミナの乾燥混合物が熱および湿度にさらされて、さらなる処理のためにその構造が開かれ柔軟化される。例えば、蒸気および熱水がたばこの葉、茎およびラミナの混合物に向流で噴霧される。
【００５７】
ダイレクトコンディショニングシリンダー１０は、排出パイプ２０を含む。排出パイプ２０は、コンディショニングされた混合物から排気を排出するように適合される。
【００５８】
装置１００は凝縮システム３０も備える。凝縮システム３０は、排出パイプ２０に流体的に接続されている。凝縮システム３０は、排気物質を凝縮するために排気物質の温度を下げるように適合される。
【００５９】
装置１００は収集装置４０も備える。収集装置４０は凝縮システム３０と流体連通する。収集装置４０は凝縮システム３０内で凝縮された排気を収集するように適合される。
【００６０】
凝縮システム３０は低温凝縮システムである。低温凝縮システムは、排気と熱を交換するように適合される熱交換器３２を含む。低温凝縮システムは、低温源として液体窒素またはその他の低温貯蔵流体を使用して、排気を非常に低い温度に冷却することに基づく。低温凝縮システムは、たばこ風味抽出物分離装置３４と、液体窒素またはその他の低温貯蔵流体を含む低温貯蔵流体タンク３６とを備える。
【００６１】
熱交換器３２は一次回路３２１および二次回路３２２を備える。一次回路３２１は低温貯蔵流体タンク３６と流体連通している。一次回路３２１では一次冷却液体が流れる。一次冷却液体は例えば液体窒素である。熱交換器３２の下流で、液体窒素は雰囲気中に放出されることが可能であるか（図１に示す通り、この場合、一次回路３２１は開回路である）、または液体窒素は回収されることが可能である（この場合、一次回路３２１は閉回路である）。二次回路３２２は閉回路であることが好ましい。二次回路３２２は分離装置３４と流体連通している。二次回路３２２では二次冷却液体が流れる。二次冷却液体は例えば当技術分野で周知の冷却液体である。
【００６２】
排出パイプ２０は、ダイレクトコンディショニングシリンダー１０の排気が凝縮されて、たばこ風味抽出物が獲得されるように、分離装置３４と流体連通する。分離装置３４は収集装置４０と流体連通し、ここでたばこ風味抽出物が収集される。
【００６３】
清浄なガスが雰囲気中に放出される。
【００６４】
図２に関して、たばこ風味抽出物を獲得する装置の第二の実施形態は、一貫して参照番号２００で示されている。
【００６５】
図１のたばこ風味抽出物を獲得する装置１００の構成要素と類似しているか、またはそれらに関連して類似した機能を持つ、図２のたばこ風味抽出物を獲得する装置２００の構成要素は、同一の参照番号で示されている。
【００６６】
装置２００は、たばこ主要製造ラインにおいて、たばこの葉、茎およびラミナの混合物のコンディショニングをするように適合されたダイレクトコンディショニングシリンダー１０を含む。
【００６７】
ダイレクトコンディショニングシリンダー１０は、排出パイプ２０を含む。排出パイプ２０は、コンディショニングされた混合物から排気を排出するように適合される。
【００６８】
装置１００は凝縮システム２３０も備える。凝縮システム２３０は排出パイプ２０に流体的に接続されている。凝縮システム２３０は、排気物質を凝縮するために排気物質の温度を下げるように適合される。
【００６９】
装置２００はまた、収集装置４０を備える。収集装置４０は凝縮システム２３０と流体連通する。収集装置４０は凝縮システム２３０内で凝縮された排気を収集するように適合される。
【００７０】
凝縮システム２３０は、液体窒素タンク２３６と、タンク２３６内に含まれる液体窒素を排気に向けて噴霧または注入するように適合されるノズル２３８とを備える。言い換えれば、排気への液体窒素の直接注入が、排気を凝縮するために使用される。液体窒素の供給は、排出パイプ２０の排出時の望ましい温度を満たすように制御されることが好ましい。たばこ風味抽出物の凝縮小滴は、微細なメッシュフィルター（図２には図示せず）によって収集され、収集装置４０内で回収されうる。
【００７１】
たばこ風味抽出物を獲得する装置１００および２００の動作は、上記の説明から明らかである。
【００７２】
たばこ風味抽出物を獲得する装置１００および２００において、たばこ風味抽出物を獲得するプロセスが遂行され、このプロセスは、主要たばこ製造（ダイレクトコンディショニングシリンダー１０など）において、たばこの混合物（たばこの葉、茎およびラミナの混合物など）のコンディショニングをする工程と、混合物のコンディショニングによって生成された排気を回収する工程と、回収した排気から少なくとも一つの風味抽出物を獲得する工程とを含む。コンディショニングでは、約１２０℃で加熱された水蒸気によってたばこの混合物を加熱し、それによってたばこの混合物の温度が約６０℃に達し、かつたばこの混合物のこの温度が約５分にわたり維持される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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