(57)【要約】  本発明は、均質化したたばこ材料の調製のための方法に関し、前記方法は、約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルから成る重量当たり平均サイズを有する繊維を得るためにセルロース繊維をパルプ化および精製する工程と、１つ以上のたばこタイプのたばこのブレンドを、約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルから成る重量当たり平均サイズを有するたばこ粒子へ粉砕する工程と、セルロース繊維をたばこ粒子および結合剤と混合して、スラリーを形成する工程と、前記スラリーを均質化する工程と、アスパラギナーゼを前記スラリーに追加する工程と、前記スラリーから前記均質化したたばこ材料を形成する工程とを含み、前記均質化したたばこ材料が、乾燥質量基準で約１パーセント〜約５パーセントの前記結合剤を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
均質化したたばこ材料を調製するための方法であって、
約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルから成る重量当たり平均サイズを有する繊維を得るためにセルロース繊維をパルプ化および精製する工程と、
１つ以上のたばこタイプのたばこのブレンドを、約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルから成る重量当たり平均サイズを有するたばこ粒子へ粉砕する工程と、
前記セルロース繊維を前記たばこ粒子および結合剤と混合して、スラリーを形成する工程と、
前記スラリーを均質化する工程と、
前記均質化したたばこ材料の乾燥質量基準で重量当たり約０．００１２パーセント〜約０．０２パーセントを含む量のアスパラギナーゼを前記スラリーに追加する工程と、
前記スラリーから前記均質化したたばこ材料を形成する工程とを含み、
前記均質化したたばこ材料が、乾燥質量基準で約１パーセント〜約５パーセントの前記結合剤を含む、方法。
【請求項２】
均質化したたばこ材料を調製するための方法であって、
約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルから成る重量当たり平均サイズを有する繊維を得るためにセルロース繊維をパルプ化および精製する工程と、
１つ以上のたばこタイプのたばこのブレンドを、約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルから成る重量当たり平均サイズを有するたばこ粒子へ粉砕する工程と、
前記セルロース繊維を前記たばこ粒子および結合剤と混合して、スラリーを形成する工程と、
前記スラリーを均質化する工程と、
前記均質化したたばこ材料の乾燥質量基準で重量当たり約０．００１２パーセント〜約０．０２パーセントを含む量のアスパラギナーゼを前記スラリーに追加する工程と、
前記スラリーから前記均質化したたばこ材料を形成する工程とを含み、
前記均質化したたばこ材料が、乾燥質量基準で約５０パーセント〜約９３パーセントの前記たばこ粒子を含む、方法。
【請求項３】
前記アスパラギナーゼが追加される間、前記スラリーが約２０℃〜約６０℃の温度を持つ、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記アスパラギナーゼの追加と、前記均質化したたばこ材料の形成との間の時間間隔約２分〜約６０分にわたり、前記スラリーが約２０℃〜約６０℃の温度に維持される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記アスパラギナーゼが追加される間、前記スラリーが約５〜約７のｐＨを持つ、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
エアロゾル形成体が前記スラリーに追加され、また前記均質化したたばこ材料が乾燥質量基準で約５パーセント〜約３０パーセントのエアロゾル形成体を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記スラリーから均質化したたばこ材料を形成する工程が、
前記スラリーのウェブをキャスティングする工程と、
前記キャストウェブを乾燥する工程と、を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
前記スラリーのキャスティングの前に、前記スラリーを約１５℃より低い温度に冷却する工程を含む、方法。
【請求項９】
１つ以上のたばこタイプのたばこを粉砕する工程が、以下のたばこ、すなわち、
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１つ以上を粉砕する工程を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記均質化したたばこ材料が、
乾燥質量基準で重量当たり約５０パーセント〜約９３パーセントのたばこ粒子を含む、方法。
【請求項１１】
請求項２に記載の方法であって、前記均質化したたばこ材料が、
乾燥質量基準で重量当たり約１パーセント〜約５パーセントの結合剤を含む、方法。
【請求項１２】
均質化したたばこ材料であって、
乾燥質量基準で重量当たり約１パーセント〜約７パーセントのセルロース繊維であって、前記セルロース繊維が０．２ミリメートル〜約４ミリメートルの重量当たり平均長さを持つものと、
約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルの重量当たり平均粒子サイズを持つたばこ粒子と、
乾燥質量基準で重量当たり約１パーセント〜約５パーセントの結合剤と、
乾燥質量基準で前記均質化したたばこ材料の重量当たり約０．００１２パーセント〜約０．０２パーセントを含む量のアスパラギナーゼと、
水とを含む、均質化したたばこ材料。
【請求項１３】
均質化したたばこ材料であって、
乾燥質量基準で重量当たり約１パーセント〜約７パーセントのセルロース繊維であって、前記セルロース繊維が０．２ミリメートル〜約４ミリメートルの重量当たり平均長さを持つものと、
約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルの重量当たり平均粒子サイズを持ち、かつ乾燥質量基準で重量当たり約５０パーセント〜約９３パーセントの量のたばこ粒子と、
結合剤と、
乾燥質量基準で前記均質化したたばこ材料の重量当たり約０．００１２パーセント〜約０．０２パーセントを含む量のアスパラギナーゼと、
水とを含む、均質化したたばこ材料。
【請求項１４】
乾燥質量基準で重量当たり約５０パーセント〜約９３パーセントのたばこ粒子か、または乾燥質量基準で重量当たり約１パーセント〜約５パーセントの前記結合剤を含む、請求項１２または１３に記載の均質化したたばこ材料。
【請求項１５】
乾燥質量基準で約５パーセント〜約３０パーセントのエアロゾル形成体を含む、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の均質化したたばこ材料。
【請求項１６】
アスパラギン酸を含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の均質化したたばこ材料。
【請求項１７】
固体であり、かつ好ましくはシートの形態である、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の均質化したたばこ材料。
【請求項１８】
請求項１２〜１７に記載の均質化したたばこ材料からか、または請求項１〜１１に記載の方法により準備した構成要素を含む、エアロゾル発生物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均質化したたばこ材料と、それを製造するためのプロセスに関する。本発明はまた、例えば、紙巻たばこまたは「燃やさない加熱式」たばこを含有する製品などのエアロゾル発生物品での均質化したたばこ材料の使用にも関する。
【背景技術】
【０００２】
今日では、たばこ製品の製造では、たばこ葉の他に均質化したたばこ材料も使用される。この均質化したたばこ材料は、例えば、たばこ茎またはたばこダストなどの、一般にカットフィラーの製造にあまり適していないたばこ植物の部分から製造される。一般に、たばこダストは製造中にたばこ葉の取り扱いの間に副産物として作り出される。
【０００３】
均質化したたばこ材料の最も一般的に使用される形態は、再構成たばこシートおよびキャストリーフである。均質化したたばこ材料シートを形成するプロセスは、一般的にスラリーを形成するためにたばこダストと結合剤とを混合する工程を含む。次に、スラリーがたばこウェブを作成するために使用される。例えば、いわゆるキャストリーフを製造するために粘性のあるスラリーを移動する金属ベルト上にキャスティングすることによってである。あるいは、再構成たばこを作り出すために、粘性が低くかつ水含有量が高いスラリーを製紙と似たプロセスで使用することができる。調製されると、紙巻たばこおよび他の喫煙物品、特にエアロゾル発生物品のために適切なたばこカットフィラーを製造するための葉たばこと類似した様式で、均質化したたばこウェブを切断してもよい。
【０００４】
「燃やさない加熱式」の加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体としての使用が意図されている均質化したたばこ材料は、従来的な紙巻たばこでフィラーとしての使用が意図されている均質化したたばことは異なる組成を持つ傾向にある。加熱式エアロゾル発生物品では、エアロゾルを形成するために、エアロゾル形成基体が比較的低い温度に加熱される。均質化したたばこ材料は、一般にエアロゾル発生物品中に存在する唯一のたばこ供給源であるか、または主要なたばこ供給源である。
【０００５】
均質化したたばこ材料中、および加熱時にそれから生成されるエアロゾル中に存在するアクリルアミドの量を最小限に抑えることが望ましいことがある。アクリルアミドは、化学式Ｃ3Ｈ5ＮＯを持つ化学化合物である。そのＩＵＰＡＣ名はｐｒｏｐ−２−エナミドである。その潜在的な毒性に関して懸念が提起されてきた。
【０００６】
均質化したたばこ材料ウェブに由来する均質化したたばこ材料を含むエアロゾル発生物品の製造中、均質化したたばこウェブは、一般にある程度の物理的取り扱い（例えば、湿潤、移動、乾燥、および切断など）に耐える必要がある。従って、最終的なたばこ材料の品質に対する影響なしに、または影響が最小限でこのような取り扱いに耐えるように適合された均質化したたばこウェブを提供することが望ましいことになる。特に、均質化したたばこ材料ウェブが完全な破れまたは部分的な破れをほとんど示さないのが望ましいことになる。破れた均質化したたばこウェブは、製造の間のたばこ材料の損失につながる可能性がある。部分的にまたは完全に破れた均質化したたばこウェブは、機械のダウンタイム、ならびに機械の停止および起動の間の廃棄物にもつながる場合がある。
【０００７】
従って、このような加熱式エアロゾル発生物品の異なる加熱特性およびエアロゾル形成の必要性に適合され、同時に周知の均質化したたばこ材料と比較してアクリルアミドの含有量を下げる、「燃やさない加熱式」の加熱式エアロゾル発生物品での使用のための均質化したたばこウェブを調製するための新しい方法に対する必要性がある。このような均質化したたばこウェブは、必要とされる製造プロセスに耐えるようにさらに適合されるべきである。
【発明の概要】
【０００８】
第一の態様によると、本発明は均質化したたばこ材料の製造のための方法に関する。この方法は、パルプを形成するようにセルロース繊維をパルプ化および精製する工程、および１つ以上のたばこタイプのたばこのブレンドを粉砕する工程を含む。さらなる工程では、異なるたばこタイプのたばこ粒子をセルロース繊維および結合剤と組み合わせることによってスラリーが形成される。アスパラギナーゼがさらにスラリーに追加される。さらなる工程は、スラリーを均質化する工程と、スラリーから均質化したたばこ材料を形成する工程と、を含む。本発明によると、パルプ化および精製する工程は、約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルの平均サイズを有するセルロース繊維を作り出す。粉砕する工程は、約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルを含む重量当たり平均サイズを有するたばこ粒子を製造する。スラリーの中に乾燥質量基準で約１パーセント〜約５パーセントの量の結合剤が添加される。
【０００９】
第二の態様によると、本発明は均質化したたばこ材料の製造のための方法に関する。この方法は、パルプを形成するようにセルロース繊維をパルプ化および精製する工程、および１つ以上のたばこタイプのたばこのブレンドを粉砕する工程を含む。さらなる工程では、異なるたばこタイプのたばこブレンド粒子をセルロース繊維および結合剤と組み合わせることによってスラリーが形成される。アスパラギナーゼがさらにスラリーに追加される。さらなる工程は、スラリーを均質化する工程と、スラリーから均質化したたばこ材料を形成する工程と、を含む。本発明によると、パルプ化および精製する工程は、約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルの平均サイズを有するセルロース繊維を作り出す。粉砕する工程は、約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルから成る重量当たり平均サイズを有するたばこ粒子を製造する。たばこ粒子が乾燥質量基準で約５０パーセント〜約９３パーセントを含む量で添加される。
【００１０】
「均質化したたばこ材料」という用語は、本明細書を通して、たばこ材料の粒子の凝集によって形成される任意のたばこ材料を含むように使用される。本発明では、均質化したたばこのシートまたはウェブは、たばこ葉ラミナおよびたばこ葉茎の一方または両方を粉砕することによって、またはその他の方法で粉末化することによって得られた粒子状たばこを凝集することにより形成されうる。
【００１１】
均質化したたばこ材料は、たばこの処理、取り扱い、および移送中に形成された少量のたばこダスト、たばこ微粉、およびその他の粒子状たばこ副産物のうちの一つ以上を含んでもよい。
【００１２】
均質化したたばこ材料中に存在するたばこは、たばこの大部分、あるいはさらには実質的にエアロゾル発生物品中に存在するたばこの総量を構成しうる。その風味などエアロゾルの特性に対する影響は、主に均質化したたばこ材料に由来しうる。たばこの使用を最適化するために、均質化したたばこ材料の中に存在するたばこからの物質の放出は単純化されることが好ましい。たばこ粒子の少なくとも一部分は、たばこ細胞構造のサイズと同一サイズまたはそれより小さい粒子を持ちうる。たばこを約０．０５ミリメートルまで細かく粉砕すると、有利なことに、たばこ細胞構造を開くことができ、またこのようにしてたばこ自体からのたばこ物質のエアロゾル化が改善されうると考えられる。こうしたたばこ物質には、ペクチン、ニコチン、精油およびその他の風味が含まれうる。以下では、「たばこ粉末」または「たばこ粒子」という用語は、本明細書を通して、重量当たり平均サイズが約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルであるたばこを示すために使用される。
【００１３】
重量当たり平均粒子サイズ約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルを持つたばこ粒子は、スラリーの均一性を向上しうる。大きすぎるたばこ粒子（すなわち、約０．１５ミリメートルより大きいたばこ粒子）は、スラリーから形成された均質化したたばこウェブの中の欠陥および弱い区域の原因となる場合がある。均質化したたばこウェブ内の欠陥は、均質化したたばこウェブの引張強さを減少する場合がある。引張強さが低減すると、エアロゾル発生物品の製造におけるその後の均質化したたばこウェブの取り扱いの困難につながる場合があり、例えば、機械の停止を生じる可能性がある。さらに、不均質なたばこウェブは、同一の均質化したたばこウェブから製造されたエアロゾル発生物品間で意図しないエアロゾル送達において差異を作り出す場合がある。従って好ましくは、エアロゾル発生物品用の許容可能な均質化したたばこ材料を得るためのスラリーを形成するための出発たばこ材料としては、比較的小さい平均粒子サイズを有するたばこが望ましい。小さすぎるたばこ粒子は、このさらなる低減に対する利点を追加することなく、それらのサイズ低減のためのプロセスで必要とされるエネルギー消費量を増加しうる。
【００１４】
たばこ粒子の平均サイズの低減は、そのたばこスラリーの粘性の低減の効果にも起因して有益なことがあり、それによってより良好な均質性が可能になる。ところが、約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルのサイズにおいて、たばこ材料中のたばこセルロース繊維は実質的に破壊されうる。従って、たばこ材料中のたばこセルロース繊維は、結果として得られる均質化したたばこウェブの引張強さにごくわずかな貢献しかしない場合がある。慣習的に、これは結合剤の添加によって補償されうる。それでもなお、スラリー、ひいては均質化したたばこ材料の中に存在しうる結合剤の量には事実上の限界がありうる。これは、水と接触した時に結合剤がゲルになる傾向に起因する。ゲル化はスラリーの粘性に強く影響し、これが、その後のウェブ製造プロセス（例えば、キャスティングのような）のためのスラリーの重要なパラメータとなる。従って一般に、均質化したたばこ材料の中に比較的少量の結合剤を有することが好ましい。本発明の第一の態様によると、１つ以上のたばこタイプのブレンドに添加される結合剤の量は、スラリーの乾燥質量で約１パーセント〜約５パーセントから成る。スラリーで使用される結合剤は、本明細書に記述されるガムまたはペクチンのうちのいずれかとしうる。結合剤は、たばこ粉末が均質化したたばこウェブを通して実質的に分散されたままになることを確保する場合がある。ガムの記述的な検討のためには、Ｇｕｍｓ  Ａｎｄ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ  Ｆｏｒ  Ｔｈｅ  Ｆｏｏｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，  ＩＲＬ  Ｐｒｅｓｓ  （Ｇ．Ｏ．  Ｐｈｉｌｌｉｐ  ｅｔ  ａｌ．  ｅｄｓ．  １９８８）、Ｗｈｉｓｔｌｅｒ，  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｇｕｍｓ：  Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ  Ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  （２ｄ  ｅｄ．  １９７３）、およびＬａｗｒｅｎｃｅ，  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇｕｍｓ  Ｆｏｒ  Ｅｄｉｂｌｅ  Ｐｕｒｐｏｓｅｓ，  Ｎｏｙｅｓ  Ｄａｔａ  Ｃｏｒｐ．  （１９７６）を参照されたい。
【００１５】
任意の結合剤を採用してもよいが、好ましい結合剤は、天然ペクチン（果実ペクチン、柑橘類ペクチン、またはたばこペクチンなど）、グアーガム（ヒドロキシエチルグアーおよびヒドロキシプロピルグアーなど）、ローカストビーンガム（ヒドロキシエチルおよびヒドロキシプロピルローカストビーンガムなど）、アルギネート、デンプン（変性デンプンまたは誘導体化デンプンなど）、セルロース（メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシメチルセルロース、およびカルボキシメチルセルロースなど）、タマリンドガム、デキストラン、プラロン、コニャックフラー、キサンタンガム、およびこれに類するものである。本発明で使用するために特に好ましい結合剤はグアーである。
【００１６】
一方では、たばこ粒子の平均サイズが比較的小さく、かつ結合剤の量が低減されると、結果的に非常に均質なスラリー、そして次に非常に均質な均質化したたばこ材料をもたらす場合があるが、他方では、このスラリーから得られる均質化したたばこウェブの引張強さは比較的低く、処理中に均質化したたばこ材料上に作用する力に適切に耐えるために潜在的に不十分である場合がある。
【００１７】
セルロース繊維がスラリーに導入される。スラリー内のへのセルロース繊維の導入は一般に、強化剤として作用して、たばこ材料ウェブの引張強さを増加する。従って、セルロース繊維を添加することによって均質化したたばこ材料ウェブの弾力性が増加する場合がある。これは、エアロゾル発生物品の製造中、均質化したたばこ材料の滑らかな製造プロセスおよびその後の取り扱いを支持しうる。一方で、これはエアロゾル発生物品および他の喫煙物品を製造する上での製造効率、コスト効率、再現性、および生産速度の増加につながりうる。
【００１８】
均質化したたばこ材料のスラリーに含むためのセルロース繊維は当業界において周知であり、柔らかい木材繊維、堅い木材繊維、ジュート繊維、亜麻繊維、たばこ繊維、およびこれらの組み合わせを含むが、これに限定されない。パルプ化に加えて、セルロース繊維は、精製、機械的パルプ化、化学的パルプ化、漂白、硫酸塩パルプ化、およびこれらの組み合わせなどの適切な処理を受ける場合がある。
【００１９】
セルロース繊維は、たばこ茎材料、葉柄または他のたばこ植物材料を含む場合がある。木材繊維などのセルロース繊維はリグニン含有量が低いことが好ましい。別の方法として、植物繊維などの繊維を上記の繊維とともに、またはその代替として使用してもよく、これには大麻および竹が含まれる。
【００２０】
セルロース繊維で関連のある１つの因子は、セルロース繊維の長さである。セルロース繊維が短すぎる場合、繊維は結果として得られる均質化したたばこ材料の引張強さに対して効率的に貢献しないことになる。セルロース繊維が長すぎる場合、セルロース繊維はスラリーの均質性に影響することになり、特に薄い均質化したたばこ材料、例えば、数百マイクロメートルの厚さの均質化したたばこ材料では、今度は均質化したたばこ材料内に不均質性および他の欠陥を作り出す場合がある。本発明の第一の態様によると、重量当たり平均サイズが約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルであり、また結合剤の量はスラリーの乾燥質量で約１パーセント〜約５パーセントであるたばこ粒子を含むスラリーでは、セルロース繊維の長さは、平均サイズは約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルであることが有利である。セルロース繊維の重量当たり平均長さは、約１ミリメートル〜約３ミリメートルであることが好ましい。このさらなる低減が精製する工程によって得られることが好ましい。本明細書では、繊維の長さは繊維の主要な寸法を意味する。さらに、本発明によると、セルロース繊維の量は、スラリーの総重量の乾燥質量基準で約１パーセント〜約７パーセントを含むことが好ましい。スラリーの成分のこれらの値は、均質なたばこウェブの引張強さに対処するために結合剤のみに依存する均質化したたばこ材料と比較してより高いレベルの均質化したたばこ材料の均質性を維持しつつも、引張強さの改善を示した。同時に、エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体として均質化したたばこ材料が使用される時に、平均サイズが約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルであるセルロース繊維は、細かく挽いたたばこ粉末からの物質の放出を著しく阻害しない。本発明によると、比較的速くかつ信頼できる均質化したたばこウェブの製造プロセスだけでなく、高度に再現可能なエアロゾルの放出に適合した基体を得ることができる。
【００２１】
本発明の方法は、アスパラギナーゼの追加を含む。アスパラギナーゼは、以下の反応に従いアスパラギンを加水分解してアスパラギン酸にするのを触媒する酵素である：
【化１】
2018510625.tif 000003
【００２２】
アスパラギナーゼは、微生物（古細菌、真菌など）によって発現・生成される酵素であり、またこうした生物体に天然由来するか、またはそれをもとに組換えによって生成されうる。微生物供与体には、とりわけ酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）、エルウィニア‐カロトボーラ（Ｅｒｗｉｎｉａ  ｃａｒｏｔｏｖｏｒａ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、コウジカビ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｏｒｙｚａｅ）、クロカビ（Ａ．ｎｉｇｅｒ）、黒脚病菌（Ｅｒｗｉｎｉａ  ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｉ）およびエンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）が含まれる。
【００２３】
アスパラギナーゼ（Ｃｏｌａｓｐａｓｅ）は、酵素委員会番号（ＥＣ番号）でＥＣ  ３．５．１．１に分類されるが、これは、触媒する化学反応に基づく酵素についての数字分類方式である。アスパラギナーゼは、例えば、Ｍｅｇａｚｙｍｅ（ＡＳＮＥＣ、Ｅ．ｃｏｌｉ由来）およびＮｏｖｏｚｙｍｅ（Ａｃｒｙｌａｗａｙ（登録商標））から商業的に入手可能である。
【００２４】
アスパラギナーゼを含む本発明による均質化したたばこ材料を加熱することによって生成されるエアロゾル内のアクリルアミドの量が、急激に減少されることがある。発明者は、それは本発明の方法に続くアスパラギナーゼの追加によるものであると考えている。
【００２５】
スラリーへのアスパラギナーゼ酵素の追加はまた、そのようにして得られた均質化したたばこ材料を加熱するユーザーの味覚および全体的な喫煙の体験に対して限定的な影響がありうることも発見された。ユーザーの味覚および喫煙感覚の形成に寄与する要素には、とりわけ、均質化したたばこ材料と、均質化したたばこ材料を加熱して形成されるエアロゾルとの両方に含まれるニコチンの量、還元糖の量、ＮＯ3の量および総アルカロイドの量が含まれうる。これらのすべての要素は、スラリーへのアスパラギナーゼの追加、およびアスパラギンのアスパラギン酸およびアンモニアへの派生的変換によっては実質的に修正されない。さらに、「良質の」エアロゾルの製造についての特性、すなわち、成形前のスラリーの水分やエアロゾル形成材料または湿潤剤（グリセロールなど）の量といった、均質化したたばこ材料が加熱された時にエアロゾルの製造にとって重要なスラリーの態様も同様に、アスパラギナーゼの追加によって実質的には変化されない。本発明により生成される均質化したたばこ材料の一部分を使用して生成された喫煙物品は、アスパラギナーゼの追加によって有意に変化されないことが好ましく、またユーザーにとっての味覚およびその他の感覚的な側面は有意には変化しない。
【００２６】
有利なことに、本発明の第二の態様によれば、または第一の態様のさらなる特性として、均質化したたばこ材料は乾燥質量基準で約５０パーセント〜約９３パーセントのたばこ粒子を含む。たばこブレンドの量は、乾燥質量基準で重量当たり約５０パーセント〜約９３パーセントの均質化したたばこ材料を含むが、これは比較的「高い」濃度である。均質化したたばこ材料のほとんどは、たばこブレンドによって形成される。こうしたたばこの高い濃度、よってアスパラギンの高い濃度にもかかわらず、均質化したたばこ材料へのアスパラギナーゼの追加は、また好ましくは本発明の方法に従い記述されたスラリー形成中にアスパラギナーゼを追加することで、均質化したたばこ材料の一部分を加熱して形成されたエアロゾル中に存在するアクリルアミドの量を減少しうることが意外にも判明した。
【００２７】
１つ以上のたばこタイプのたばこを粉砕する前記工程は、以下のたばこ、すなわちブライトたばこ、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１つ以上をブレンドすることを含むことが好ましい。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」という用語を用いて、たばこの異なる品種のうちの１つが意味される。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。これらの三つの群間の区別は、たばこがたばこ製品中でさらに加工される前に受け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、チャイニーズ熱風送管乾燥処理、熱風送管乾燥処理ブラジル、バージニアたばこなどのＵＳ熱風送管乾燥処理、インディアン熱風送管乾燥処理、タンザニア産の熱風送管乾燥処理、または他のアフリカン熱風送管乾燥処理が挙げられる。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、スパイスの効いたそし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質量基準で約２．５パーセント〜約２０パーセント、かつ合計アンモニア含有量が葉の乾燥質量基準で約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。合計アンモニアには、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５パーセント未満、かつ合計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、スパイスの効いたそし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に対する例は、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だが火力乾燥処理もされたたばこ、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である。
【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、かつ最終製品に特異的な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、熱風送管乾燥ブラジルの葉柄下部の熱風送管乾燥処理した茎でありうる。
【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、同一の種類または異なる種類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異的な特徴を有する。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異的なエアロゾルの組成とすることができる。ブレンドは、一つのものと他方のものの所与の比率で特定されたたばこタイプおよび等級を含む。
【００３３】
本発明によると、同一のたばこタイプ内での異なる等級は、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。特異的な所定の特徴を有する望ましいブレンドを実現するために異なるたばこ等級が選択されることが好ましい。例えば、ブレンドは、乾燥質量基準の均質化したたばこ材料あたりの還元糖、合計アンモニア、および合計アルカロイドの標的値を有してもよい。合計アルカロイドは、例えば、ニコチン、ならびにノルニコチン、アナタビン、アナバシン、およびミオスミンを含む少量アルカロイドである。
【００３４】
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、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化学的特性がわずかに異なる。たばこブレンドに対する例証のために可能な標的値は、例えば、乾燥質量基準で合計たばこブレンドの約１０パーセントの還元糖の含有量とすることができる。選択した標的値を達成するために、７０パーセントのブライトたばこと３０パーセントのアロマティックたばことを、たばこブレンドを形成するために選択してもよい。７０パーセントの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のたばこの中から選択されるが、３０パーセントのアロマティックたばこは等級Ｄのたばこおよび等級Ｅのたばこから選択される。ブレンドの中に含まれる等級Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのたばこの量は、たばこブレンドに対する標的値に適合するために、等級Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのたばこの各々の化学的組成に依存する。
【００３５】
選択したたばこのブレンドによって与えられる味覚は、一般に酵素アスパラギナーゼをスラリーに追加することによって変更されないことが分かっている。
【００３６】
スラリーは、アスパラギナーゼが追加されている間に約２０℃〜約６０℃を含む温度を持つことが好ましい。一般に、良好な引張強さを有しかつ比較的欠陥が少ないスラリーを得るためには、同じくスラリーの粘性に関連するスラリーの温度も関連するパラメータであることが観察された。スラリーの温度の適切な範囲は、約２０℃〜６０℃としうる。これは一般に、アスパラギナーゼがスラリーに導入された瞬間から、アスパラギナーゼの酵素活性の最適範囲でもあることが示されてきた。
【００３７】
有利なことに、スラリーは、アスパラギナーゼの追加と均質化したたばこ材料の形成との間の時間間隔約２分〜約６０分、例えば約５分〜約３０分にわたり、約２０℃〜約６０℃を含む温度に維持される。酵素を活性化してアスパラギンの量を非常に低いレベルに、すなわち、その初期的な含有量の約９５パーセントより低いレベルに減少させるのに必要な時間は、むしろ早くできうる。この時間間隔中、または前記時間間隔の一部にわたり、酵素がスラリーの量全体内に分布され、酵素がアスパラギン酸中のアスパラギンを変換して、スラリーの量全体中で前者から後者への加水分解を触媒しうるように、スラリーは混合されることが好ましい。一般的にタンク内に含まれるスラリーは、一般的に加熱が要求される酵素活性が発生している間、水が蒸発しないように、あるいは比較的限定的な量が蒸発するように、覆われることがより好ましい。スラリーの湿気の量は、好ましい所定の範囲内に維持されることが好ましい。スラリーには、成形前に、約６０パーセント〜約８０パーセントの水が含まれることが好ましい。
【００３８】
前記スラリーは、アスパラギナーゼを追加している間に約５〜約７を含むｐＨを含むことが好ましい。前記スラリーのｐＨは、前記アスパラギナーゼの酵素活性時にこの範囲内であることがより好ましい。アスパラギナーゼの反応は、とりわけ、スラリーのｐＨに依存しうる。ｐＨ調節剤は、ｐＨを調節するためにスラリーに追加されうる。例えば、ｐＨ調節剤には、スラリーのｐＨレベルを上昇させるＮａＯＨが含まれうる。当技術で周知のその他のｐＨ調節剤も使用しうる。
【００３９】
有利なことに、方法はエアロゾル形成体をスラリーに添加する工程を含む。均質化したたばこ材料のためのスラリーに含むための適切なエアロゾル形成体は当業界で周知であり、一価アルコール（メントールのような）、多価アルコール（トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールおよびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、ジアセテートまたはトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）が挙げられるが、これに限定されない。例えば、本明細書による均質化したたばこ材料が加熱式エアロゾル発生物品の中でエアロゾル形成基体として使用されるよう意図されている場合、均質化したたばこ材料は、エアロゾル形成体含有量が乾燥質量基準で約５重量パーセント〜約３０重量パーセントであってもよい。発熱体を有する電気的に動作するエアロゾル発生システムでの使用が意図されている均質化したたばこ材料は、均質化したたばこ材料の乾燥質量で約５パーセント〜約３０パーセントのエアロゾル形成体を含むことが好ましい場合があり、均質化したたばこ材料の乾燥質量で約１０パーセント〜約２５パーセントであることが好ましい。発熱体を有する電気的に動作するエアロゾル発生システムでの使用が意図されている均質化したたばこ材料は、エアロゾル形成体がグリセロールであることが好ましい場合がある。こうしたエアロゾル形成体の量は、周知の均質化したたばこ材料中に存在するエアロゾル形成体の量と比較して、むしろ「高い」と考えられる。スラリー内で組み合わせられる時に可能な限り結合剤と水が離れた状態を保つために、実質的にすべての結合剤がエアロゾル形成体分子によって囲まれるように、スラリー内に存在する結合剤を有する懸濁液を作るためにこの高量のエアロゾル形成体が使用されることが好ましい。結合剤および水は、ゲルを形成しうる。
【００４０】
アスパラギナーゼは、その活性がエアロゾル形成体（例えば、グリセロールなど）の存在によって低減されうる。アスパラギナーゼは、グリセロールを含む緩衝溶液中に保存されうる。使用前に、グリセロールを透析して除去するかまたは希釈して、適切な酵素活性を確保することが一般に推奨される。スラリー中に「高い」量のエアロゾル形成体が存在する場合であっても、本発明の均質化したたばこ材料は、なおも本発明の利益を提供しうることが意外にも判明した。
【００４１】
スラリーから均質化したたばこ材料を形成する工程は、スラリーのウェブをキャスティングする工程と、キャストウェブを乾燥する工程とを含むことが好ましい。
【００４２】
均質化したたばこ材料のウェブは、上述のように調製されたスラリーを支持表面上でキャスティングすることを一般的に含む種類のキャスティングプロセスによって形成されることが好ましい。次に、均質化したたばこ材料のウェブを形成するためにキャストウェブを乾燥し、次に、支持表面から取り外すことが好ましい。
【００４３】
キャスティングにおいて前記均質化したたばこ材料ウェブの水分は、キャスティングにおける均質化したたばこ材料ウェブの総重量の約６０重量パーセント〜約８０重量パーセントであることが好ましい。均質化したたばこ材料を製造するための方法は、前記均質化したたばこ材料を乾燥し、前記均質化したたばこ材料を巻き取る工程を含むことが好ましい。巻き取り工程における均質化したたばこ材料ウェブの水分は、均質化したたばこ材料ウェブの乾燥質量の約７パーセント〜約１５パーセントであることが好ましい。巻き取り工程における前記均質化したたばこ材料ウェブの水分は、均質化したたばこ材料ウェブの乾燥質量の約８パーセント〜約１２パーセントであることが好ましい。
【００４４】
第三の態様によると、本発明は、セルロース繊維および水、異なるたばこタイプの粒子のブレンド、および結合剤を含む均質化したたばこ材料に関し、これらはスラリーを形成するために一緒に組み合わせられる。本発明によると、たばこ粒子は、重量当たり平均粉末サイズが約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルであり、結合剤の量がスラリーの乾燥質量で約１パーセント〜約５パーセントから成り、またたばこ粉末に添加されるセルロース繊維はスラリーの乾燥質量で約１パーセント〜約７パーセントの量であり、それらの重量当たり平均サイズは約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルから成る。均質化したたばこ材料はさらに、アスパラギナーゼを含む。
【００４５】
第四の態様によると、本発明は、セルロース繊維および水、異なるたばこタイプの粒子のブレンド、および結合剤を含む均質化したたばこ材料に関し、これらはスラリーを形成するために一緒に組み合わせられる。本発明によると、たばこ粒子は、重量当たり平均粉末サイズが約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルであり、乾燥質量基準で約５０パーセント〜約９３パーセントから成り、またたばこ粉末に添加されるセルロース繊維はスラリーの乾燥質量で約１パーセント〜約７パーセントの量であり、それらの重量当たり平均サイズは約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルから成る。均質化したたばこ材料はさらに、アスパラギナーゼを含む。
【００４６】
約１ミリメートル〜３ミリメートルから成る重量当たり平均サイズを有するセルロース繊維の割合は、前記パルプの中のセルロース繊維のサイズの標準偏差の４倍に等しいことが好ましい。繊維は、処理の前には長さの非常に広い範囲を有する天然生成物でありうる。精製する工程によって天然のものより狭い範囲のものが得られることが好ましい。本発明の方法の精製する工程に起因して、結果として得られる繊維の長さは平均に非常に近い傾向がある。これはセルロース繊維の長さの変化が比較的小さいことを意味する。平均値よりずっと長い繊維によって生じる均質化したたばこ材料の中の不均質または欠陥のリスクは最小化される場合がある。特に、長い繊維は、たばこウェブの中に延長した不均質区域をしばしば作り出すいわゆるドラッガー（ｄｒａｇｇｅｒ）をキャストたばこウェブの中に作り出す場合がある。セルロース繊維は木材セルロース繊維であることが好ましい。あるいは、セルロース繊維の供与源は、例えば、たばこ、亜麻、または大麻などの別の植物材料である。アスパラギナーゼの有利な効果は、第一の態様で既に説明した。関連する利点は上記の発明の方法と併せて既に説明され、そして単純化のために繰り返さない。
【００４７】
キャスティング後に、均質化したたばこ材料は、実質的に硬い材料シートであることが好ましい。このシートは次にさらに切断され、随意に１つ以上のボビンに巻き取られる。厚さなどのシートの寸法は、得られる最終製品に依存する。
【００４８】
第三または第四の態様のいずれかによる本発明の均質化したたばこ材料には、以下の成分が含まれる：
たばこ粉末、
結合剤、
アスパラギナーゼ、および
セルロース繊維。
【００４９】
随意的に、これにはエアロゾル形成体も含まれる。
【００５０】
有利なことに、上記にリストした１つ以上の成分は、本発明の均質化したたばこ材料に以下の重量比で含まれる。
【００５１】
結合剤およびセルロース繊維は、約１：７〜約５：１を含む重量比で含まれることが好ましい。結合剤およびセルロース繊維は、約１：１〜約３：１を含む重量比で含まれることがより好ましい。
【００５２】
結合剤およびエアロゾル形成体は、約１：３０〜約１：１を含む重量比で含まれることが好ましい。結合剤およびエアロゾル形成体は、約１：２０〜約１：４を含む重量比で含まれることがより好ましい。
【００５３】
結合剤およびたばこ粒子は、約１：１００〜約１：１０を含む重量比で含まれることが好ましい。結合剤およびたばこ粒子は、約１：５０〜約１：１５を含む重量比で含まれることがより好ましく、約１：３０〜１：２０がさらに好ましい。
【００５４】
結合剤およびアスパラギナーゼは、約５０：１〜約４０００：１を含む重量比で含まれることが好ましい。
【００５５】
エアロゾル形成体およびたばこ粒子は、約１：２０〜約１：１を含む重量比で含まれることが好ましい。エアロゾル形成体およびたばこ粒子は、約１：６〜約１：２を含む重量比で含まれることがより好ましい。
【００５６】
エアロゾル形成体およびセルロース繊維は、約１：１〜約３０：１を含む重量比で含まれることが好ましい。エアロゾル形成体およびセルロース繊維は、約５：１〜約１５：１を含む重量比で含まれることがより好ましい。
【００５７】
エアロゾル形成体およびアスパラギナーゼは、２５０：１および２５０００：１を含む重量比で含まれることが好ましい。
【００５８】
セルロース繊維およびたばこ粒子は、約１：１００〜約１：１０を含む重量比で含まれることが好ましい。セルロース繊維およびたばこ粒子は、約１：５０〜約１：２０を含む重量比で含まれることがより好ましい。
【００５９】
セルロース繊維およびアスパラギナーゼは、約５０：１〜約６０００：１を含む重量比で含まれることが好ましい。
【００６０】
均質化したたばこ材料の成分の上述の重量比は、均質化したたばこ材料に適用されるだけでなく、スラリー中に存在する各種成分の重量比でもある。
【００６１】
均質化したたばこ材料のウェブは、たばこスラリーを移動金属ベルト上にキャスティングすることを一般的に含む種類のキャスティングプロセスによって形成されることが好ましい。均質化したたばこ材料のウェブを形成するためにキャストウェブを乾燥し、次に支持表面から取り外すことが好ましい。
【００６２】
有利なことに、前記アスパラギナーゼは、前記均質化したたばこ材料の乾燥質量基準で重量当たり約０．００１２パーセント〜約０．０２パーセントで含まれている。アスパラギナーゼの量は、均質化したたばこ材料中に含まれるたばこ粒子１キログラム当たり約５００活性単位〜２１０００活性単位で含まれることがより好ましい。追加されるアスパラギナーゼの量は、アスパラギンの量に依存することが好ましく、これはさらに、均質化したたばこ材料中に存在するたばこの量に依存する。アスパラギナーゼの量はまた、アスパラギナーゼ自体の考えられる副作用およびコストを最小限に抑えるためにも選択される。
【００６３】
有利なことに、アスパラギナーゼは、純粋な酵素としてではなく、アスパラギナーゼおよびその他の成分の混合物としてスラリーに追加される。
【００６４】
アスパラギナーゼの追加により、均質化したたばこ材料は、アスパラギナーゼとアスパラギンとの間の反応によりアスパラギン酸を含む。アスパラギン酸の存在は、酵素反応を確証する。
【００６５】
第三および第四の態様による本発明の利点については、第一および第二の態様に関連して既に考察してきたため、ここでは繰り返さない。
【００６６】
第五の態様によると、本発明は上述の均質化したたばこ材料から準備されたか、本発明の方法に従い準備された構成要素を備えたエアロゾル発生物品に関連する。
【００６７】
エアロゾル発生装置は、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能力を有するエアロゾル形成基体を含む物品である。エアロゾル発生物品は、不燃性のエアロゾル発生物品であってもよく、または可燃性のエアロゾル発生物品であってもよい。エアロゾル発生物品は、不燃性のエアロゾル発生物品であることが好ましい。不燃性のエアロゾル発生物品は、例えば、エアロゾル形成基体を加熱することにより、または化学反応により、またはエアロゾル形成基体の機械的な刺激により、エアロゾル形成基体を燃焼することなしに揮発性化合物を放出する。燃焼性エアロゾル発生物品は、例えば、従来の紙巻たばこでの場合の通り、エアロゾル形成基体の直接的な燃焼によりエアロゾルを放出する。
【００６８】
エアロゾル形成基体は、エアロゾル揮発性化合物を形成することができ、またエアロゾル形成基体を加熱または燃焼することによって放出しうる揮発性化合物を放出する能力を有する。エアロゾル形成生成物品で使用される均質化したたばこ材料のために、エアロゾル形成体はキャストリーフを形成するスラリーに含まれることが好ましい。所定の特性のうちの１つ以上に基づいてエアロゾル形成体を選んでもよい。機能的には、エアロゾル形成体は、エアロゾル形成体の特定の気化温度を超えて加熱された時、エアロゾル形成体が気化してエアロゾル内のニコチンおよび／または風味剤を運ぶことができるメカニズムを提供する。
【００６９】
均質化したたばこ材料中のアスパラギンの含有量を減少させるアスパラギナーゼの存在は、均質化したたばこ材料を加熱して得られるエアロゾル中のアクリルアミドの量を減少させる。こうした減少は、本開示に従いアスパラギナーゼを追加することなく実現される均質化したたばこ材料については、約７０パーセントを超えうる。
本発明は以下の添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、本発明による均質化したたばこ材料を製造する方法の流れ図を示す。
【図２】図２は、図１の方法の工程のうちの１つの拡大図を示す。
【図３】図３は、図１の方法の工程を実施するため装置の概略図を示す。
【図４】図４は、図１の方法の別の工程を実施するため装置の概略図を示す。
【図５】図５は、図１の方法のさらなる工程を実施するため装置の概略図を示す。
【図６】図６は、図１の方法のさらなる工程を実施するため装置の概略図を示す。
【図７】図７は、図１の方法のさらなる工程を実施するため装置の概略図を示す。
【図８】図８は、本発明により実現した異なるサンプル、および対照サンプルにおいて、均質化したたばこ材料中に存在する乾燥質量基準でのアスパラギンの量を示す。
【図９】図９は、本発明により実現した異なるサンプル、および対照サンプルにおいて、均質化したたばこ材料中に存在する乾燥質量基準でのアンモニアの量を示す。
【図１０】図１０は、本発明の均質化したたばこ材料から、および本発明によってではなく得られたサンプルから準備された構成要素を含めて得られた、エアロゾル形成装置のサンプルを加熱することによって発生したエアロゾル中のアクリルアミドの量を示す。
【図１１】図１１は、本発明の均質化したたばこ材料から、および本発明によってではなく得られたサンプルから準備された構成要素を含めて得られた、エアロゾル形成装置のサンプルを加熱することによって発生したエアロゾル中のアセトアミドの量を示す。
【図１２】図１２は、本発明の均質化したたばこ材料から、および本発明によってではなく得られたサンプルから準備された構成要素を含めて得られた、エアロゾル形成装置のサンプルを加熱することによって発生したエアロゾル中のピリジンの量を示す。
【図１３】図１３は、本発明の均質化したたばこ材料から、および本発明によってではなく得られたサンプルから準備された構成要素を含めて得られた、エアロゾル形成装置のサンプルを加熱することによって発生したエアロゾル中のニコチン、トリアセチン、グリセリンおよびＣＯの量を示す。
【図１４】図１４は、アスパラギナーゼで処理したサンプルのアスパラギン酸含有量を計算値と測定値で示す。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
最初に図１を参照すると、本発明によるスラリーの製造方法が示される。本発明の方法の第一の工程は、均質化したたばこ材料を製造するためのたばこブレンドに使用されるたばこタイプおよびたばこ等級の選択１００である。本方法で使用されるたばこタイプおよびたばこ等級は、例えば、ブライトたばこ、ダークたばこ、アロマティックたばこ、およびフィラーたばこである。
【００７２】
均質化したたばこ材料のために使用される製造が意図されている選択されたたばこタイプおよびたばこ等級のみが、本発明の方法の以下の工程による処理を受ける。
【００７３】
方法は、選択したたばこを設置するさらなる工程１０１を含む。この工程は、例えば、製品追跡およびトレーサビリティのためにバーコードリーダーによって検証することができる等級および品質などのたばこの完全性を点検する工程を含んでもよい。たばこの葉は、収穫および乾燥処理の後、例えば、葉柄位置、品質、および色を記述する等級が与えられる。
【００７４】
さらに、均質化したたばこ材料の製造のためにたばこを製造施設に移送する場合には、設置する工程１０１は、たばこ箱を再度箱詰めする工程またはたばこ箱のケースを開ける工程も含んでもよい。次に、再度箱詰めされたたばこは、たばこを計量するために計量ステーションに供給されることが好ましい。
【００７５】
さらに、たばこを設置する工程１０１は、通常たばこ葉は移送のために移送箱内でベール梱包へと圧縮されているので、必要に応じて、ベール梱包を開く工程を含んでもよい。
【００７６】
以下に詳細に述べるように、各たばこタイプに対して以下の工程が実施される。その後これらの工程は等級毎に実施されてもよく、その結果１つの生産ラインのみを必要とする。あるいは、異なるたばこタイプは分離したラインで処理されてもよい。一部のたばこタイプに対する処理工程が異なる場合、これは有利でありうる。例えば、従来の主なたばこプロセスでは、ダークたばこは通常追加的なケーシングを受けるので、ブライトたばことダークたばことは少なくとも部分的に分離されたプロセスで処理される。ところが、本発明によると、均質化したたばこウェブの形成の前にブレンドされたたばこ粉末にケーシングを添加しないことが好ましい。
【００７７】
さらに、本発明の方法はたばこ葉を粗く粉砕する工程１０２を含む。
【００７８】
本発明の方法の変形によると、図１に図示するように、たばこを設置する工程１０１の後で、かつたばこを粗く粉砕する工程１０２の前に、さらに細断する工程１０３が実施される。細断する工程１０３では、たばこは、平均サイズが約２ミリメートル〜約１００ミリメートルから成る細片へと細断される。
【００７９】
細断する工程１０３の後、細片から非たばこ材料を取り除く工程を実施することが好ましい（図１に図示せず）。
【００８０】
その後、細断されたたばこは、粗く粉砕する工程１０２に向かって搬送される。たばこ葉の細片を粗く粉砕するためのミルへのたばこの流量を制御および測定することが好ましい。
【００８１】
粗く粉砕する工程１０２では、たばこ細片は約０．２５ミリメートル〜約２ミリメートルの平均粒子サイズまで減少する。この段階では、たばこ粒子はその細胞がまだ実質的に損傷されておらず、また結果として得られる粒子はこれに関連する搬送問題をもたらさない。
【００８２】
粗く粉砕する工程１０２の後、たばこ粒子は、ブレンドする工程１０４へ（例えば、空気輸送によって）搬送されることが好ましい。あるいは、粗く粉砕する工程１０２の前にブレンドする工程１０４を実施してもよく、または存在する場合には、細断する工程１０３の前にブレンドする工程を実施してもよく、あるいは細断する工程１０３と粗く粉砕する工程１０２との間にブレンドする工程を実施してもよい。
【００８３】
ブレンドする工程１０４で、たばこブレンドのために選択された異なるたばこタイプの全ての粗く粉砕されたたばこ粒子はブレンドされる。従って、ブレンドする工程１０４は全ての選択されたたばこタイプに対して単一の工程である。これは、ブレンドする工程の後は、全ての異なるたばこタイプに対して単一のプロセスラインのみが必要であることを意味する。
【００８４】
ブレンドする工程１０４では、粒子状の様々なたばこタイプの混合を実施することが好ましい。たばこブレンドの特徴のうちの１つ以上を測定および制御する工程を実施することが好ましい。本発明によると、望ましいブレンドが得られるようにたばこの流れを制御してもよい。例えば、図２に関連して、ブレンドは乾燥質量でブレンド内の合計たばこの少なくとも約３０パーセントのブライトたばこ１を含み、またブレンド内の合計たばこの乾燥質量で少なくとも約０パーセント〜約４０パーセント（例えば、約３５パーセント）の割合でダークたばこ２およびアロマティックたばこ３を各々含むことが望ましい場合がある。乾燥質量でブレンド内の合計たばこの約０パーセント〜約２０パーセントの割合でフィラーたばこ４も導入することがより好ましい。従って、異なるたばこタイプの流量は、これらの様々なたばこタイプの比が得られるように制御される。あるいは、使用される異なるたばこ葉に対して粗く粉砕する工程１０２がその後行われる場合、工程１０２の初めの計量する工程が、流量を制御する代わりに、たばこタイプおよび等級当たりの使用されるたばこの量を決定する。
【００８５】
図２では、ブレンドする工程１０４の間の様々なたばこタイプの導入を示す。
【００８６】
当然のことながら、各たばこタイプはそれ自体が下位ブレンドである可能性があり、言い換えれば、「ブライトたばこタイプ」は、例えば、バージニアたばことブラジル熱風送管乾燥処理たばことの異なる等級のブレンドである可能性がある。
【００８７】
ブレンドする工程１０４の後、約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルのたばこ粉末平均サイズまで細かく粉砕する工程１０５が実施される。この細かく粉砕する工程１０５は、たばこのサイズをスラリーの調製のために適切な粉末サイズまで減少する。この細かく粉砕する工程１０５の後、たばこの細胞は少なくとも部分的に破壊され、たばこ粉末が粘着性になる場合がある。
【００８８】
このようにして得られたたばこ粉末は、たばこスラリーを形成するためにすぐ使用することができる。あるいは、例えば、適切な容器内でのさらなるたばこ粉末の保存の工程を挿入してもよい（図示せず）。
【００８９】
図１による均質化したたばこ材料の形成のための、たばこをブレンドする工程１０４およびたばこを粉砕する工程１０２、１０５は、図３に概略的に図示されるたばこを粉砕およびブレンドするための装置２００を使用して実施される。装置２００は、異なるたばこタイプの蓄積、積層解除、計量、および検査が行われるたばこ受容ステーション２０１を含む。随意に、たばこがカートンの中に入れられて移送されている場合には、たばこを収容するカートンの取り出しが受容ステーション２０１で実施される。随意に、たばこ受容ステーション２０１は、たばこベール梱包分割ユニットも備える。
【００９０】
図３では、１つの種類のたばこのための生産ラインのみを示すが、ブレンドする工程が実施される時期によっては、本発明による均質化したたばこ材料ウェブで使用される各たばこタイプのために同一の設備が存在してもよい。さらにたばこは、細断する工程１０３のためにシュレッダー２０２内に導入される。シュレッダー２０２は、例えば、ピンシュレッダーとすることができる。シュレッダー２０２は、たばこ細片を解いて細片をより小さい葉片へと細断するように、全てのサイズのベール梱包を取り扱うように適合されることが好ましい。各生産ライン内の細断されたたばこは、例えば、空気輸送２０３によって、粗く粉砕する工程１０２のためにミル２０４へ運ばれる。搬送中に細断されたたばこの中の異物が取り除かれるように制御がなされることが好ましい。例えば、細断されたたばこの空気輸送に沿って、ストリング除去コンベアシステム、重粒子分離装置、および金属検出器が存在してもよく、添付図ではこれら全てが２０５で示される。
【００９１】
ミル２０４は、たばこ細片の約０．２５ミリメートル〜約２ミリメートルのサイズまでの粗い粉砕に適合する。ミルのローターの速さを制御することができ、またたばこ細断片の流量に基づいて変化させることができる。
【００９２】
均一なマスフロー制御のためのバッファサイロ２０６を粗い粉砕機ミル２０４の後に位置させることが好ましい。さらに、ミル２０４は、安全のためにスパーク検出器および安全停止システム２０７を装備していることが好ましい。
【００９３】
例えば、空気輸送２０８によって、たばこ粒子がミル２０４からブレンダー２１０へ搬送される。ブレンダー２１０は、その中に適切な弁制御システムが存在するサイロを含むことが好ましい。ブレンダー内に、所定のブレンドのために選択されたたばこの全ての異なる種類の全てのたばこ粒子が導入される。ブレンダー２１０内でたばこ粒子は均一なブレンドへと混合される。たばこ粒子のブレンドは、ブレンダー２１０から細かく粉砕するステーション２１１へと搬送される。
【００９４】
細かく粉砕するステーション２１１は、細かいたばこ粉末を製造するための、例えば、正しい仕様、すなわち約０．０３ミリメートル〜約０．１２ミリメートルのたばこ粉末に対して適切に設計された補助設備を有する衝撃分類ミルである。スラリー調製プロセスが行われる下流のスラリーバッチ混合タンクへの連続供給のためのバッファ粉末サイロ２１３へ細かいたばこ粉末を運ぶために、細かく粉砕するステーション２１１の後に、空気輸送ライン２１２が適合される。
【００９５】
図１の均質化したたばこ材料の製造のための方法は、懸濁液の調製工程１０６をさらに含む。懸濁液の調製工程１０６は、懸濁液を形成するためにエアロゾル形成体５と結合剤６とを混合する工程を含むことが好ましい。エアロゾル形成体５は、グリセロールとグアーを含む結合剤６とを含むことが好ましい。
【００９６】
エアロゾル形成体中の結合剤の懸濁液を形成する工程１０６は、エアロゾル形成体５と結合剤６とを容器内に装填して両者を混合する工程を含む。次に、結果として得られた懸濁液はスラリー内に導入されるまで保存されることが好ましい。グリセロールは２つの工程でグアーに添加されることが好ましく、第一の量のグリセロールはグアーと混合され、次に第二の量のグリセロールが移送パイプ内に注入され、これによりライン内の掃除しにくい場所を残さないように加工ラインを掃除するようにグリセロールが使用される。
【００９７】
本発明の工程１０６によるエアロゾル形成体中の結合剤の懸濁を実施するように適合されたスラリー調製ライン３００を図４に図示する。
【００９８】
スラリー調製ライン３００は、グリセロールなどのエアロゾル形成体、バルクタンク３０１と、エアロゾル形成体５をタンク３０１から移送しかつその流量を制御するように適合された質量流量制御システム３０３を有するパイプ移送システム３０２とを含む。さらに、スラリー調製ライン３００は、結合剤処理ステーション３０４と、ステーション３０４において受けられた結合剤６を移送および計量するための空気輸送および供給システム３０５を含む。
【００９９】
タンク３０１および処理ステーション３０４のそれぞれからのエアロゾル形成体５および結合剤６は、混合タンク３０６に、または混合タンクであるだけでなく結合剤６とエアロゾル形成体５を均一に混合するように設計されたスラリー調製ライン３００の一部に移送される。
【０１００】
均質化したたばこ材料を実現する方法は、セルロースパルプ１０７を調製する工程を含む。パルプを調製する工程１０７は、セルロース繊維７および水８を濃縮した形態で混合する工程を含むことが好ましく、随意に、そのように得られたパルプを保存して、次にスラリーを形成する前に濃縮したパルプを希釈する。セルロース繊維（例えば、ボードまたは袋の中にある）をパルパーに装填し、次に水を用いて液化する。結果として得られる水／セルロース溶液は異なる密度で保存してもよいが、工程１０７の結果であるパルプは「濃縮」であることが好ましい。「濃縮」は、希釈前に、パルプの中のセルロース繊維内の合計量が合計パルプ重量の約３パーセント〜５パーセントであることを意味することが好ましい。好ましいセルロース繊維は柔らかい木材繊維である。スラリー内のセルロース繊維の合計量は、スラリーの乾燥質量で約１パーセント〜約７パーセントであることが好ましく、スラリーの乾燥質量で約１．２パーセント〜約２．４パーセントであることが好ましい。
【０１０１】
水とセルロース繊維とを混合する工程は、有利なことに約１５℃〜約４０℃から成る温度において、約２０〜約６０分間持続することが好ましい。
【０１０２】
パルプの保存が実施される場合、保存時間は約０．１日〜約７日で変化することが好ましい場合がある。
【０１０３】
有利なことに、水希釈は濃縮したパルプを保存する工程後に行われる。水は、セルロース繊維がパルプの総重量の約１パーセント未満である量で濃縮したパルプに添加される。例えば、約３〜約２０から成る倍数の希釈を行うことができる。さらに、濃縮したパルプと添加される水の混合を含む追加的な混合工程が行われてもよい。追加的な混合工程は、約１５℃〜約４０℃の温度にて約１２０分間〜約１８０分間持続することが好ましく、約１８℃〜約２５℃の温度であることがより好ましい。
【０１０４】
セルロース繊維、グアー、およびグリセロール用のすべてのタンクおよび移送パイプは、移送時間を低減し、廃棄物を最低限にし、二次汚染を回避し、かつ掃除を容易にするために、可能な限り最適に短く設計されていることが好ましい。さらに、セルロース繊維、グアー、およびグリセロール用の移送パイプは、素早くかつ途切れない流れを可能にするように可能な限り真っ直ぐであることが好ましい。特にエアロゾル形成体中の結合剤の懸濁液については、移送パイプ内の曲がりによって流量の低い区域または流れが停止する区域さえも生じる可能性があり、これが次に、ゲル化が生じ、これによって潜在的に移送パイプ内を閉塞させる区域となる可能性がある。前述したように、これらの閉塞は掃除の必要性、そして製造プロセス全体の停止につながる可能性がある。
【０１０５】
パルプ調製の工程１０７の後、随意の繊維の解繊の工程が実施されることが好ましい（図１に図示せず）。
【０１０６】
パルプ形成の方法工程１０７を実施するための装置４００を図５に図示する。図５は、セルロース繊維７をボード／シートまたはけば立てた繊維などのバルク形態で取り扱うよう適合されたことが好ましい供給システム４０１と、パルパー４０２とを含む、セルロース繊維供給調製ライン４００を概略的に図示する。供給システム４０１はセルロース繊維をパルパー４０２に向けるように適合され、これが次に、受け取った繊維を均一に分散させるように適合される。
【０１０７】
パルパー４０２は、パルパー内の温度を所与の温度間隔内で保持する温度制御ユニット４０１ａ、および回転速度制御ユニット４０１ｂを含み、これによりパルパー４０２内に存在するインペラ（図示せず）を約５  ｒｐｍ〜約３５  ｒｐｍから成る速度に制御および保持することが好ましい。
【０１０８】
セルロース繊維供給調製ライン４００は、水８をパルパー４０２内に導入するように適合された水ライン４０４をさらに含む。パルパー４０２内に導入される水の流量を制御する流量コントローラ４０５が水ライン４０４内に追加されることが好ましい。
【０１０９】
セルロース繊維供給調製ライン４００は、繊維を処理および解繊するための繊維精製システム４０３もさらに含み、これにより長い繊維および絡まった繊維が取り除かれ均一な繊維分布が得られる。
【０１１０】
パルプ化および精製する工程の終わりにおけるセルロース繊維の平均サイズは約０．２ミリメートル〜約４ミリメートルから成ることが好ましく、約１ミリメートル〜約３ミリメートルから成ることがより好ましい。
【０１１１】
セルロース繊維供給調製ライン４００は、繊維精製システム４０３の下流に、システム４０３から出てきた高度に一貫した繊維溶液を保存するための繊維精製システム４０３に接続されたセルロースバッファタンク４０７を備えてもよい。
【０１１２】
セルロース繊維供給調製ライン４００の終わりには、その中でパルプが希釈されるセルロース希釈タンク４０８が存在し、かつセルロースバッファタンク４０７に接続していることが好ましい。セルロース希釈タンク４０８は、その後のスラリー混合のために適正な一貫性のあるセルロース繊維を一回分として処理するように適合される。希釈用の水は、第二の水ライン４１０を経由してタンク４０８内に導入される。
【０１１３】
本発明によるスラリーを形成する方法は、スラリー形成の工程１０８をさらに含み、この工程では、工程１０６で得られるエアロゾル形成体中の結合剤の懸濁液９と、工程１０７で得られるパルプ１０と、工程１０４で得られるたばこ粉末ブレンド１１とが一緒に組み合わせられる（図６参照）。
【０１１４】
さらに、この工程１０８では、アスパラギナーゼを含むアスパラギナーゼ混合物１２がスラリーに導入される。随意的に、アスパラギナーゼ導入工程の前にｐＨ調節剤１３を追加することもできる。
【０１１５】
スラリー形成の工程１０８は、エアロゾル形成体中の結合剤の懸濁液９およびセルロースパルプ１０のタンク内への導入の工程をまず含むことが好ましい。その後、たばこ粉末ブレンド１１も同様に導入される。懸濁液９、パルプ１０、およびたばこ粉末ブレンド１１は、これらの各々がタンク内に導入される量を制御するために適切に投与されることが好ましい。スラリーはその成分の具体的な比率に従って調製される。随意に、水８も同様に添加される。
【０１１６】
スラリー形成の工程１０８も、混合する工程を含むことが好ましく、この工程では全てのスラリー成分が一定の時間、一緒に混合される。アスパラギナーゼ混合物１２および随意的にｐＨ調節剤が第一の混合工程の後で追加されてから、第二の混合工程で混合が続行されることが好ましい。ｐＨ調節剤１３がスラリーを希釈するために使用される水中に導入されてから、スラリー自体に追加されることがより好ましい。
【０１１７】
好ましい一つの実施形態で、スラリー形成工程１０８はまた、アスパラギナーゼ混合物１２を追加する工程の前に、スラリーを加熱して所定の温度、好ましくは約２０℃〜約６０℃にする工程を含む。望ましい温度に達した後で、アスパラギナーゼ混合物１２を追加する工程が発生する。アスパラギナーゼ混合物が追加された後、約２０℃〜６０℃を含む選択した温度が約２分〜約６０分にわたり保たれることが好ましい。有利なことに、この望ましい温度に保つ工程中、第二の混合工程が発生し、スラリーが連続的に混合される。スラリーが混合され、温度が望ましい値に保たれるこの工程で、アスパラギナーゼ混合物内に含まれるアスパラギナーゼの酵素活性が発生する。
【０１１８】
好ましい一つの実施形態で、望ましいｐＨ、例えば、約５〜約７を含むｐＨに到達して混合物１２に含まれるアスパラギナーゼの酵素活性が最適化されるように、アスパラギナーゼ混合物１２の追加の前にｐＨ調節剤１３も追加される。スラリーに追加されるアスパラギナーゼ混合物の量は、スラリーの乾燥質量基準で重量当たりのアスパラギナーゼの量が約０．００１２パーセント〜約０．０２パーセントとなる量であることが好ましい。
【０１１９】
さらに、スラリー形成工程１０８には、スラリーが望ましい酵素活性が発生した後で冷却されるように、その後の冷却工程も含まれうるが、これは後者を阻止または最小化するためである。この冷却工程の後でスラリーが到達する温度は、約９℃〜約１１℃であることが好ましい。冷却工程は、下記に説明する通り、スラリーがキャスティングの前に貯蔵される場合に発生する。
【０１２０】
本発明によるさらなる方法の工程では、次にスラリーは、後に続くキャスティング工程１０９および乾燥工程１１０に移動される。
【０１２１】
本発明の方法を実現するための工程１０８に適合されたスラリー形成のための装置５００を、図６に概略的に図示する。装置５００は、混合タンク５０１を含み、このタンクにはセルロースパルプ１０およびエアロゾル形成体中の結合剤の懸濁液９が導入される。さらに、ブレンドおよび粉砕ラインからのたばこ粉末ブレンド１１は細かく粉砕され、スラリーを調製するために特定の量で混合タンク５０１の中へと投与される。
【０１２２】
例えば、たばこ粉末ブレンド１１は、連続的な上流粉末操作の確保およびスラリー混合プロセスの要求に見合うことを確実にするために、たばこ微粉バッファ貯留サイロ内に収容されてもよい。たばこ粉末は、好ましくは空気輸送システム（図示せず）によって混合タンク５０１に移送される。
【０１２３】
装置５００は、好ましくは必要な量のスラリーの成分を投与するための粉末投与／計量システム（これも図示せず）をさらに含む。例えば、たばこ粉末は、精密な投与のために秤（図示せず）または計量ベルト（図示せず）によって計量されてもよい。混合タンク５０１は、均質なスラリーを形成するために乾燥成分および液体成分を混合するように特に設計されている。スラリー混合タンクは、混合タンク５０１の外部壁上で水冷却できるように水冷壁などのクーラー（図示せず）を含むことが好ましい。さらに、混合タンク内のスラリーの温度を変化させるための加熱手段（これも図示せず）も含みうる。スラリー混合タンク５０１は、制御およびモニターする目的で、レベルセンサー、温度プローブ、およびサンプリングポートなどの１つ以上のセンサー（図示せず）をさらに装備している。混合タンク５０１は、スラリーの均一な混合を確保するように適合されたインペラ５０２を有し、これは、タンクの外部壁からタンクの内部部分へ、またはその逆にスラリーを移送するように特に適合される。専用の制御ユニットによってインペラの速さを制御できることが好ましい。混合タンク５０１は、制御された流量での水８の導入のための水ラインも含む。水ライン８には、タンク５０１に注がれる前にｐＨ調節剤１３が追加されることが好ましい。アスパラギナーゼ混合物１２は同様に混合タンクに追加される。
【０１２４】
混合タンク５０１は２つの分離したタンクであって、その一つがスラリーの流れの中でもう一方の下流にあり、スラリー調製用の一つのタンクと、キャスティングステーションに連続的なスラリー供給を提供するための移送用のスラリーを有する第二のタンクと、を含むことが好ましい。
【０１２５】
均質化したたばこウェブを製造するための本発明の方法は、キャスティングする工程１０９をさらに含み、この中で、工程１０８で調製されたスラリーは連続的なたばこウェブ中で支持体上にキャスティングされる。キャスティングする工程１０９は、スラリーを混合タンク５０１からキャスティングボックスへと移送することを含む。さらに、キャスティングボックスの中のスラリーのレベルおよびスラリーの水分をモニターする工程を含むことが好ましい。次に、キャスティングする工程１０９は、好ましくはキャスティングブレードによって鋼製コンベアなどの支持体上にスラリーをキャスティングすることを含む。さらに、エアロゾル形成物品内で使用するための最終的な均質化したたばこウェブを得るために、本発明の方法は、乾燥工程１１０を含み、この工程では、均質化したたばこ材料のキャストウェブは乾燥していることが好ましい。乾燥工程１１０は、キャストウェブを蒸気および加熱空気によって乾燥することを含む。キャストウェブが支持体と接触する側で蒸気を用いた乾燥工程が実施され、一方でキャストウェブの開放側で加熱空気を用いた乾燥が実施されることが好ましい。
【０１２６】
キャスティングする工程１０９および乾燥工程１１０を実施するための装置６００を、図７に概略的に図示する。キャスティングおよび乾燥する装置６００は、好ましくは流量制御を有するポンプなどのスラリー移送システム６０１と、スラリーがポンプによって移送されるキャスティングボックス６０２とを含む。キャスティングボックス６０２は、レベル制御６０３と、スラリーを均質化したたばこ材料の連続ウェブへとキャスティングするためのキャスティングブレード６０４とを装備することが好ましい。キャスティングボックス６０２は、キャストウェブの密度を制御するために密度制御装置６０５も含んでもよい。
【０１２７】
ステンレス鋼製のベルトコンベヤー６０６などの支持体は、キャスティングブレード６０４によってスラリーキャストを受け取る。
【０１２８】
キャスティングおよび乾燥する装置６００は、スラリーのキャストウェブを乾燥するための乾燥ステーション６０８も含む。乾燥ステーション６０８は、蒸気加熱６０９および上方空気乾燥６１０を含む。
【０１２９】
キャスティング工程１０９および乾燥工程１１０の終わりにおいて、均質化したたばこウェブは支持体６０６から取り外されることが好ましい。乾燥ステーション６０８の後で適正な含水量にてキャストウェブのドクタリングを実施することが好ましい。
【０１３０】
水分の標的または仕様に達するようにウェブの含水量をさらに取り除くために、キャストウェブは二次乾燥プロセスを通過することが好ましい。
【０１３１】
乾燥工程１１０の後、例えば、単一のマスターボビンを形成するように、巻き取り工程１１１でキャストウェブを１つ以上のボビンに巻き取ることが好ましい。次に、切り込みを入れて小さいボビンを形成するプロセスによってより小さいボビンの製造を実施するために、このマスターボビンを使用してもよい。次に、エアロゾル発生物品（図示せず）の製造のためにより小さいボビンを使用してもよい。
【実施例】
【０１３２】
以下の例では、使用されるアスパラギナーゼは、Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ  Ｕ．Ｋ．  Ｌｔｄ．製のＡｃｒｙｌａｗａｙ（登録商標）  Ｌとしうる。
【０１３３】
１．基準対照例
基準エアロゾル発生物品は、上述の工程１０１〜１１１の方法に従うが、スラリーにアスパラギナーゼ混合物１２を追加せずに実現した、キャスティングして乾燥させた均質化したたばこ材料を使用して準備した。これが基準対照サンプルとして使用される。
【０１３４】
スラリーは、工程１０１〜１０８に従い、アスパラギナーゼ混合物１２を追加せず、かつ表１による組成で準備した。
【０１３５】
ＤＷＢ  ＝  乾燥質量基準（総スラリーとする）
【表１】
2018510625.tif 000004
【０１３６】
表１の組成を持つスラリーが常に使用され、４つの異なるタイプの対照サンプルが準備された。
【０１３７】
ａ）  スラリーのｐＨは、約ｐＨ  ５．２に維持された。スラリーの温度は約２８℃に維持された。次にスラリーは上述の工程１０９〜１１１に従いキャスティングされた。
【０１３８】
ｂ）  スラリーのｐＨは、約ｐＨ  ５．２に維持された。スラリーの温度が約５５℃に上げられ、この温度が約６０分にわたり維持された。次にスラリーが本発明の方法の工程１０９〜１１１に従いキャスティングされた。
【０１３９】
ｃ）  スラリーのｐＨがｐＨ調節剤（ＮａＯＨ）を用いて修正され、約ｐＨ  ６に引き上げられた。スラリーの温度は約５５℃で約６０分にわたり維持された。次にスラリーは上述の工程１０９〜１１１に従いキャスティングされた。
【０１４０】
ｄ）  スラリーのｐＨがｐＨ調節剤を用いて修正され、約ｐＨ  ６．５に引き上げられた。スラリーの温度は約５５℃で約６０分にわたり維持された。次にスラリーは上述の工程１０９〜１１１に従いキャスティングされた。
【０１４１】
２．プロセス対照例
スラリーの準備および組成は第一の対照例と同一であるが、スラリーに不活性アスパラギン酵素が追加された。酵素は、約２〜３ｍｌの量のアスパラギナーゼ混合物を沸騰した水槽内に５分置くことにより不活性化されたアスパラギナーゼ混合物に含まれる。２つの異なるサンプルが準備され、これには表１によるスラリーが含まれ、不活性アスパラギナーゼ混合物が追加された。
【０１４２】
ａ）  スラリーのｐＨがｐＨ調節剤（ＮａＯＨ）を用いて修正され、約ｐＨ  ６に引き上げられた。スラリーの温度は約５５℃で約６０分にわたり維持された。次にスラリーは上述の工程１０９〜１１１に従いキャスティングされた。
【０１４３】
ｂ）  スラリーのｐＨがｐＨ調節剤（ＮａＯＨ）を用いて修正され、約ｐＨ  ６．５に引き上げられた。スラリーの温度は約５５℃で約６０分にわたり維持された。次にスラリーは上述の工程１０９〜１１１に従いキャスティングされた。
【０１４４】
３．本発明による均質化したたばこ材料
工程１０１〜１０８によるスラリーが表２の成分に従い形成された。
【表２】
2018510625.tif 000005
【０１４５】
本発明の以下の実施例のスラリーにおいて、アスパラギナーゼ混合物は４％のアスパラギナーゼを含み、結果として０．００５４ｋｇのアスパラギナーゼを生む。
【０１４６】
使用された酵素は、公表された活性３５００  ＡＳＮＵ／ｇおよび密度１．１７ｇ／ｍｌを持つ。
【０１４７】
均質化したたばこ材料の３つの異なるサンプルが上記のアスパラギナーゼ混合物を使用して準備された。
【０１４８】
ａ）  スラリーは加熱されず（温度は約３０℃に維持）、ｐＨは変更されない（ＮａＯＨの追加はなく、ｐＨは約５．３）。より詳細には、約８００グラムのスラリーが工程１０１〜１０８に従い準備された。スラリーは、水槽内で約３０℃に維持され、ｐＨは修正されない。乾燥質量基準で約０．５パーセントの約８５０μｌのアスパラギナーゼ混合物が、撹拌しながら追加される。アスパラギナーゼが追加された後、スラリーは撹拌しながら３０℃で約６０分にわたり維持される。スラリーは氷浴内に置かれ、反応が停止される。スラリーが工程１０９〜１１１に従いキャスティングされる。
【０１４９】
ｂ）  乾燥質量基準で約０．５パーセントの量のアスパラギナーゼ混合物がスラリーに追加される（総スラリー８００ｍｌ）。さらに、ｐＨ調節剤も、この場合はＮａＯＨ（１２．４  ｇ）の約１０パーセントの量が追加され、たばこスラリーのｐＨが約５．３９から約６．００に引き上げられる。ＮａＯＨがスラリー準備に使用される水に追加される。これは、スラリー中に分散する前に、たばこが高濃度のＮａＯＨと直に接することを回避することにもなる。
【０１５０】
スラリーは水槽で約５５℃に加熱され、その間スラリーは撹拌される。スラリーは、水の損失を最小限に抑えるために、加熱する間は覆われる。スラリーは、温度が約５５℃に達するまで約１０分にわたり放置され、その後で約８５０μｌのアスパラギナーゼ混合物が撹拌しながら追加される。アスパラギナーゼ混合物の追加の後、スラリーは撹拌しながら約５５℃で特定時間（約１０時間）の間維持される。スラリーは氷浴内に置かれて反応が停止される。スラリーのｐＨが測定される。スラリーが工程１０９〜１１１に従いキャスティングされる。
【０１５１】
ｃ）  ３（ｂ）と同様であるが、スラリーはアスパラギナーゼ追加後に約５５℃で３０分にわたり維持される。
【０１５２】
ｄ）  ３（ｂ）と同様であるが、スラリーはアスパラギナーゼ追加後に約５５℃で６０分にわたり維持される。
【０１５３】
ｅ）  ３（ｄ）と同様であるが、追加されるＮａＯＨの量は、スラリーのｐＨが約６．５に変化するように修正される。
【０１５４】
すべてのサンプル、基準およびプロセスのサンプルおよび本発明によるサンプルはどちらも表３にまとめられている。
【表３】
2018510625.tif 000006
【０１５５】
「名称」はサンプル名であり、サンプル１ａは実施例１ａ（対照サンプル）により実現されたサンプルを意味する。「ｐＨ  ｔａｒｇｅｔ」は、スラリーのための目標ｐＨを特定する。「温度」は、アスパラギナーゼ混合物を追加する前に達した温度（単位℃）を意味し、アスパラギナーゼ混合物の追加後に「時間」（単位：分）の間維持される。
【０１５６】
上記の表３の実施例に従い実現されたスラリーを使用して生成された均質化したたばこ材料が分析されたが、均質化したたばこ材料の全重量に占める乾燥質量基準（ＤＷＢ）でのニコチン、グリセリン、アンモニア、還元糖（ＲＳ）および総アルカロイド（ＴＡ）の量についての結果を表４にリストする。
【表４】
2018510625.tif 000007
【０１５７】
上記の表４は、均質化したたばこ材料中のニコチン、還元糖および総アルカロイド（乾燥質量基準、ＤＷＢ）の量が、酵素のない、または不活性酵素を用いた、および活性酵素を用いた対照サンプルで実質的に同じ（実質的な変動がないか、または１０パーセント未満の変動）であり、アスパラギナーゼの追加によって変化しないことを示す。一方で、上述の実施例３（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）によれば、活性形態のアスパラギナーゼがスラリーに追加されるとアンモニアは増加する。アンモニアは、アスパラギナーゼが不活性形態で追加されても増加しない。
【０１５８】
アンモニアの量は、酵素学的変換Ｌ−アスパラギン＋Ｈ2Ｏ→Ｌ−アスパラギン酸塩＋ＮＨ3によって増加する。いくらかのアンモニアは、アスパラギナーゼの存在に関係なく、たばこ中に常に存在する。アスパラギナーゼ追加による増加は、約３６パーセント〜約５１パーセントである。
【０１５９】
この反応によれば、次のように記述できる：
【０１６０】
アスパラギン（Ｍｏｌ．ｗｔ＝１３２．１ｇ／モル）＝アスパラギン酸（Ｍｏｌ．ｗｔ＝１３３．１１ｇ／モル）＋ＮＨ3（１７．０３ｇ／モル）
【０１６１】
１  ｍｇアスパラギンの変換＝１．０１  ｍｇアスパラギン酸＋０．１３  ｍｇ  ＮＨ3
【０１６２】
活性アスパラギナーゼが使用される、すべてのサンプルで形成されるアスパラギン酸（ｍｇ）およびアンモニア（ｍｇ）の量は、下の通り計算ができる。
【０１６３】
形成されるアスパラギン酸の質量（ｍｇ）＝１．０１  ＊  （アスパラギナーゼ処理したたばこプラグ中のアスパラギン−プロセス対照中のアスパラギン）のＭａｓｓ＿ｍｇ
【０１６４】
形成されるアンモニア（ＮＨ3）の質量（ｍｇ）＝０．１３  ＊  （アスパラギナーゼ処理したたばこプラグ中のアスパラギン−プロセス対照中のアスパラギン）のＭａｓｓ＿ｍｇ
【０１６５】
本発明による一部の基準／プロセスおよびサンプルについて、ニコチン、グリセリン、ＣＯおよびトリアセチンの送達量についての結果が図１３にまとめられている。図１３は、基準サンプル１ａ、１ｂ、１ｃのスラリー、またはプロセスサンプル２ａのスラリー、および本発明３ａおよび３ｄのサンプルのスラリーを使用してキャスティングした均質化したたばこ材料を使用して製造された構成要素を使用して製造されたエアロゾル発生物品によって形成されたエアロゾル中に存在する、ニコチン、グリセリン、ＣＯおよびトリアセチンの量を示す。表示されている量は、「ｃｉｇ」当たりミリグラムで表記され、すなわち単一物品当たりのミリグラムである。見て分かるとおり、異なるサンプル間で注目に値する差異はない。
【０１６６】
図９は、実施例１ａ−ｃ、２ａ−ｂおよび３ａ−ｅすべての均質化したたばこ材料についての乾燥質量基準でのアンモニア含有量を示す。活性アスパラギナーゼ酵素を含む本発明３ａ−３ｅのサンプルは高いアンモニア含有量を持つことが明らかである。
【０１６７】
（活性）アスパラギナーゼ追加を伴う均質化したたばこ材料と伴わない均質化したたばこ材料間の主な差異は、均質化したたばこ材料中に存在するアスパラギン酸およびアスパラギンの量にもよる。結果を表５において要約する。
【表５】
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【０１６８】
アスパラギンの量は本発明による本発明３ａ−３ｅで実現されたすべての実施例で減少する。アスパラギンの減少は、酵素を用いないか、または不活性酵素を用いたサンプル中に存在するアスパラギンの９７パーセント以上である。アスパラギンの変化は図８に説明されており、乾燥質量基準での均質化したたばこ材料１グラム当たりのアスパラギンの量（ミリグラム）が表示されている。アスパラギンの減少の結果として、活性アスパラギナーゼを含むサンプルでのアスパラギン酸は増加している。
【０１６９】
均質化したたばこ材料のアスパラギン含有量の６％減少が、キャストリーフの製造中に発生している。アスパラギナーゼ酵素を追加していないプロセス対照も同一の減少を示しており、スラリーの温度またはｐＨの変化（６／６．５）はアスパラギン利用の変化を誘発しないことを示している。類似した減少が不活性アスパラギナーゼを用いたプロセス対照で観察されている。
【０１７０】
活性アスパラギナーゼを用いて処理したすべての均質化したたばこ材料調製品について、キャストリーフ（図８）中のたばこのアスパラギン含有量で約９７パーセント〜約９９パーセントの減少が観察された。約ｐＨ  ６およびスラリー温度約５５℃での約６０分にわたる酵素処理は、最も大きな減少を示す。
【０１７１】
キャストリーフ製造時、すなわち、本発明のスラリーを用いて生成した均質化したたばこ材料のキャスティングおよび乾燥中には、たばこのアスパラギン酸含有量の変化は発生しない。プロセス対照のキャストリーフでは、注目すべき変化は観察されない。活性アスパラギナーゼで処理した均質化したたばこ材料サンプルのアスパラギン酸含有量で、約２００パーセントのアスパラギン酸の増加が観察されている（図１４）。約ｐＨ  ６およびスラリー温度約５５℃での約６０分にわたる酵素処理は、最も大きな変換をもたらす。キャストリーフのアスパラギン酸含有量の増加は、化学量論的転換Ｌ−アスパラギン＋Ｈ2Ｏ  ＜＝＞  Ｌ−アスパラギン酸塩＋ＮＨ3によって説明されうる。実際に、図１４は、本発明による各種サンプル３ａ−３ｅのアスパラギン酸の測定値（各サンプルについて右側列）と、上記の化学量論的転換を使用した計算値（左側列）とを比較したものである。
【０１７２】
本発明による均質化したたばこシートを使用した喫煙物品のプロトタイプについても、同様に準備して試験を実施した。
【０１７３】
これらの物品では、以下の特性について試験が実施された。
【０１７４】
アクリルアミド含有量。基準例（アスパラギナーゼなし）およびプロセス対照例（不活性アスパラギナーゼ）のアクリルアミド含有量の間で、注目すべき変化は観察されない。基準サンプルと比較して、アスパラギナーゼ処理したプロトタイプからのエアロゾルのアクリルアミド含有量で約７１パーセントの減少が観察される（図１０）。アスパラギナーゼ処理された製品（実施例３ａおよび３ｄに説明）からのエアロゾル中の残留アクリルアミドは、喫煙中のペプチドからのアスパラギンの形成によって、またはスラリー中のアクリルアミドのその他の前駆物質の存在によって説明されうる。
【０１７５】
窒素含有成分、特にアセトアミドおよびピリジン含有量。プロセス対照／アスパラギナーゼ処理されたプロトタイプからのエアロゾルのアセトアミドおよびピリジン含有量では、基準およびプロセスと比較して、注目すべき変化は観察されない（図１１および１２）。アスパラギン酸またはアンモニアの増加は、これらの成分の濃度には影響しない。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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