(57)【要約】      （修正有）【課題】単純な処理工程によりタバコ材料のポリフェノール類を選択的に低減させる方法であって、ポリビニルポリピロリドン樹脂の吸着効果を持続させてより多量のタバコ抽出物を処理することができる、タバコ材料からポリフェノール類を減少させる方法、およびポリフェノール類が減少したタバコ材料を提供する。【解決手段】（ａ）水性溶媒でタバコ材料を抽出して水溶性タバコ抽出物とタバコ残渣とに分離する工程と、（ｂ）ポリビニルポリピロリドン樹脂を充填したカラムに前記水溶性タバコ抽出物を通過させるカラム法を行うことにより、前記水溶性タバコ抽出物からポリフェノール類を除去する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）により得られるポリフェノール類が低減した水溶性タバコ抽出物を前記工程（ａ）のタバコ残渣に加える工程とを具備するタバコ材料からポリフェノール類を低減させる方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）水性溶媒でタバコ材料を抽出して水溶性タバコ抽出物とタバコ残渣とに分離する工程と、
（ｂ）ポリビニルポリピロリドン樹脂を充填したカラムに前記水溶性タバコ抽出物を通過させるカラム法を行うことにより、前記水溶性タバコ抽出物からポリフェノール類を除去する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）により得られるポリフェノール類が低減した水溶性タバコ抽出物を前記工程（ａ）のタバコ残渣に加える工程と
を具備するタバコ材料からポリフェノール類を低減させる方法。
【請求項２】
前記カラムに充填されるポリビニルポリピロリドン樹脂の充填密度が、１．０〜１．８ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（ａ）における水性溶媒が水であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリフェノール類が、クロロゲン酸であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法から得られたポリフェノール類が減少したタバコ材料。
【請求項６】
請求項５に記載のタバコ材料を含む喫煙物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タバコ材料中のポリフェノール類を減少させる方法およびポリフェノール類が減少したタバコ材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
タバコ材料中に含まれるポリフェノール類は、このタバコ材料を用いて作製された喫煙物品を燃焼した際に熱分解して主流煙中にフェノール類を生じるために除去することが望ましい成分である。タバコ材料中のポリフェノール類を除去する方法として、特許文献１にはタバコ抽出液をフェノール酸化酵素で処理する方法が開示されている。しかしながら、この酵素処理方法は多段階の処理工程を要するという欠点を有する。また、特許文献２には、活性炭の吸着作用によりポリフェノール類を除去する方法が開示されているが、この方法はポリフェノール類以外のタバコ抽出液中の成分も吸着してしまい、このタバコ材料を用いた喫煙物品の香喫味や喫煙感を損なうという問題点を有する。さらに特許文献３には吸着剤としてポリビニルポリピロリドン樹脂を用いてバッチ法、即ちタバコ抽出液に吸着剤樹脂を加え平衡化させた後樹脂を除去することでタバコ抽出物中のポリフェノール類を吸着させる方法が開示されている。
【特許文献１】特表２００２−５２０００５号公報
【特許文献２】米国特許第５３１１８８６号明細書
【特許文献３】国際公開第２００５／０９９４９３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献３の方法では吸着後にスラリーからタバコ抽出物と吸着剤を、ろ過または遠心分離等の方法を用いて分離する必要がある。また、本発明者等は、バッチ法におけるポリビニルポリピロリドン樹脂のポリフェノール類吸着効果は、１回の使用により劣化することを確認した。つまり用いるポリビニルポリピロリドン樹脂の吸着能力は持続せず、経済的に不利益である。
【０００４】
従って、本発明者等は、単純な処理工程によりタバコ材料のポリフェノール類を選択的に低減させる方法であって、ポリビニルポリピロリドン樹脂の吸着効果を持続させてより多量のタバコ抽出物を処理することができることを特徴とするタバコ材料からポリフェノール類を減少させる方法、およびポリフェノール類が減少したタバコ材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の１つの態様によれば、
（ａ）水性溶媒でタバコ材料を抽出して水溶性タバコ抽出物とタバコ残渣とに分離する工程と、
（ｂ）ポリビニルポリピロリドン樹脂を充填したカラムに前記水溶性タバコ抽出物を通過させるカラム法を行うことにより、前記水溶性タバコ抽出物からポリフェノール類を除去する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）により得られるポリフェノール類が低減した水溶性タバコ抽出物を前記工程（ａ）のタバコ残渣に加える工程と
を具備するタバコ材料からポリフェノール類を低減させる方法
が提供される。
【０００６】
また本発明の他の態様によれば、第１の態様により得られるポリフェノール類が減少したタバコ材料が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、タバコ材料を水性溶媒で抽出して得られる水溶性タバコ抽出物をポリビニルポリピロリドン樹脂を充填したカラムに導入してカラム法を行うことにより、効果的かつ選択的に水溶性タバコ抽出物中のポリフェノール類を除去することができる。本発明の方法は多段階の処理工程を必要とせず、また吸着剤と水溶性タバコ抽出物の分離工程も必要としない非常に単純な方法で本発明の目的を達成することができる。また本発明のカラム法に用いた場合には、ポリビニルポリピロリドン樹脂の吸着効果は長く持続する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【０００９】
本発明のタバコ材料からポリフェノール類を減少させる方法は、まず工程（ａ）として水性溶媒でタバコ材料を抽出して水溶性タバコ抽出物とタバコ残渣とに分離することを含む。
【００１０】
工程（ａ）における水性溶媒としては、除去すべき主要なポリフェノール類であるクロロゲン酸が水溶性であるために、好ましくは水を用いることができる。タバコ材料としてはタバコ刻を用いることができ、これは抽出効率を上げるために予め細かく裁刻されていることが好ましい。タバコ材料と水性溶媒との比は、１：３〜１：２０が好ましい。１：３未満であると十分にタバコ材料から水溶性ポリフェノールを抽出できないために好ましくない。１：２０を超えると後に処理すべき水溶性タバコ抽出物の容積が不必要に増えて経済的にも好ましくない。抽出温度は、１０℃〜１００℃が好ましくは用いられる。１０℃以下であると効率的な抽出ができない傾向にある。１００℃以上であると、抽出液中成分の蒸発、抽出液中成分の変質、タバコ残渣の蒸解が起きるため好ましくない。
【００１１】
次に、工程（ｂ）において、ポリビニルポリピロリドン樹脂を充填したカラムを用いるカラム法を行う。つまり、工程（ａ）から得られた水溶性タバコ抽出物をポリビニルポリピロリドンを充填したカラムに導入し、このカラムを通過させることにより水溶性タバコ抽出物からポリフェノール類を除去する。本発明は、ポリビニルポリピロリドン樹脂をカラム充填剤として用いることに特徴を有する。本発明の方法に用いられるポリビニルポリピロリドンはスラリー状態で用いられるものでないために、ポリフェノール類を吸着した後に、処理された水溶性タバコ抽出物とポリビニルポリピロリドン樹脂とを分離するという余計な工程を要しない。さらに後述するが、ポリビニルポリピロリドン樹脂を充填剤として用いた場合にバッチ法とは異なり、ポリビニルポリピロリドン樹脂の吸着効果が著しく持続することが見出された。ここでいう吸着効果の持続とは、所定の重量のポリビニルポリピロリドン樹脂が吸着剤として連続して処理できる水溶性タバコ抽出物の容量が大きいことを意味する。またこのカラムの理論段数を大きくすると、さらに吸着効果が持続することがわかった。
【００１２】
また、ポリフェノール類、例えばクロロゲン酸の低減率は非常に高く、この低減率はカラム法により処理を行う間長時間維持される。ここで本明細書において低減率とは、ポリビニルポリピロリドン樹脂を用いる処理を行わない対照サンプル中の目的成分の重量をｘ、処理後の目的成分の重量をｙとすると、以下の計算式（１）
低減率（％）＝｛（ｘ−ｙ）／ｘ｝×１００      …（１）
で算出する。
【００１３】
さらに、水溶性タバコ抽出物に対してポリビニルポリピロリドン樹脂をカラム充填剤として用いるカラム法を行うと、ポリフェノール類が選択的に除去される一方で、初期のみはニコチンの低減率も高いが、初期を除けばポリフェノール類の低減率は高いままであるが殆どニコチンは除去されなかった。従って、この処理後の水溶性タバコ抽出物を工程（ａ）のタバコ残渣に加えて作製したタバコ材料はその香喫味や喫煙感を損なうことが殆どないという利点を有する。
【００１４】
工程（ｂ）に用いるポリビニルポリピロリドン樹脂は好ましくは、水性溶媒で十分に膨潤した状態で粒状であり、その粒径は１６〜３００μｍにあることが好ましい。また、工程（ｂ）に用いられるポリビニルポリピロリドン樹脂はカラムに１．０〜１．８ｇ／ｃｍ3の充填密度で充填されていることが好ましい。充填密度が１．０ｇ／ｃｍ3未満であると、分離能力に劣るために好ましくない。充填密度が１．８ｇ／ｃｍ3を超えると圧力損失が大きくなりすぎて好ましくない。
【００１５】
次いで、工程（ｃ）において、工程（ｂ）により得られるポリフェノール類が低減した水溶性タバコ抽出物を上記工程（ａ）において分離したタバコ残渣に加える。ここで、タバコ残渣に加える前にカラム処理した水溶性タバコ抽出物を濃縮する場合には、凍結乾燥や減圧蒸留法により濃縮することが好ましい。液状の水溶性タバコ抽出物をタバコ残渣に加える場合には、任意の方法を用いることができ、例えば噴霧により加えることができる。
【００１６】
以上のように、本発明の方法工程（ａ）〜（ｃ）を経ることにより、ポリフェノール類が選択的かつ効果的に低減したタバコ材料が得られる。得られたタバコ材料に例えば乾燥処理等を施して最終的にこのタバコ材料を用いて喫煙物品を作製する。喫煙物品としては例えばシガレットを作製することができる。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１８】
以下の例で使用した水溶性タバコ抽出物の調製方法、並びに水溶性タバコ抽出物中のポリフェノール類およびニコチンの分析方法は次の通りである。
【００１９】
Ａ．水溶性タバコ抽出物の調製方法
予め裁刻したタバコ刻３００ｇに対して水３Ｌを加え、温浴下６０℃で１時間撹拌した。その後、不溶物を手絞りでろ過し、水溶性タバコ抽出物とタバコ抽出残渣に分離した。
【００２０】
Ｂ．水溶性タバコ抽出物中のポリフェノール類およびニコチンの分析方法
Ｂ−１：ポリフェノール類の分析方法
水溶性タバコ抽出物を、０．４５μｍＰＴＦＥフィルタ、続いて０．２０μｍＰＴＦＥフィルタによりろ過した後に、このろ液を用いて高速液体クロマトグラフィーを行い、液中のクロロゲン酸を分析した。クロロゲン酸の標準試料の分析値から絶対検量法により処理液中のクロロゲン酸の濃度を求めた。
【００２１】
Ｂ−２：ニコチンの分析方法
３．７５ｍｌの水溶性タバコ抽出物をスクリュー管に入れ、ここに２２％のＮａＯＨ水溶液を３．７５ｍｌ加えた。この溶液に内部標準試薬（ｎ−ヘプタデカン）５００ｍｇとヘキサン１０００ｍｌを予め混合し調製したニコチン抽出溶媒１０ｍｌを加えた。こうして得られた抽出溶液１７．５ｍｌの入ったスクリュー管をアルミ箔で遮光後、６０分間振とうした。振とう後、上澄み液であるヘキサン液層を採取して、ＧＣ−ＦＩＤにて分析を行った。内部標準試薬としてｎ−ヘプタデカンを使用したニコチンの標準試料の分析値から、内部標準検量法により、処理液中のニコチン濃度を求めた。
【００２２】
実施例１
上記の方法Ａにより得られた水溶性タバコ抽出物をカラム法により処理した。すなわち、予め９０ｍｌの水と混合したポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）樹脂（ＩＳＰジャパン製）１０ｇをガラス製のオープンカラム（断面積１０．２ｃｍ２）に充填した。樹脂が沈殿した後、樹脂層の上にある水を吸引ろ過して除去した。この時の充填密度は１．５ｇ／ｃｍ3であった。続いて上記方法Ａにより得られた水溶性タバコ抽出物を静かに樹脂層上部に流し入れ、再度吸引ろ過を行いＰＶＰＰ樹脂層を通過させた。カラム通過した液を１０ｍｌ毎にサンプリングした。各サンプル中のポリフェノール類およびニコチンの濃度を上記Ｂの分析方法により算出し、各サンプル液量を乗じて、各サンプル中に含まれる成分量を算出した。この算出した成分量を上記の式（１）に当てはめて低減率を求めた。
【００２３】
再度、式（１）を記載すると、ポリビニルポリピロリドン樹脂を用いる処理を行わない対照サンプル中の目的成分の重量をｘ、処理後のサンプル中の目的成分の重量をｙとしたとき、
低減率（％）＝｛（ｘ−ｙ）／ｘ｝×１００      ……（１）
である。つまり低減率が高いほど、サンプル中の成分量が低下しているということになる。一方、低減率が低いと、サンプル中の成分量は低下していないということを示す。
【００２４】
求めたポリフェノール類の低減率およびニコチンの低減率を表１および図１に示す。
【００２５】
比較例１
上記の方法Ａにより得られた水溶性タバコ抽出物をバッチ法により処理した。すなわち、反応容器中の予め水４０ｍｌに懸濁させたポリビニルポリピロリドン樹脂（ＩＳＰジャパン製）１０ｇに、上記Ａにより得られた水溶性タバコ抽出物５０ｍｌを加えた。常温で３０分間撹拌した後、ポリビニルポリピロリドン樹脂と水溶性タバコ抽出物からなるスラリー溶液を吸引ろ過して、処理した水溶性タバコ抽出物を採取した。回収し、洗浄を行わないポリビニルポリピロリドン樹脂にさらに新たな未処理の水溶性タバコ抽出物５０ｍｌを加えた。上記と同様に吸引ろ過を行った。以上の操作を繰り返し、同じ樹脂について４回処理を行った。各処理回数において処理した水溶性タバコ抽出物をメスフラスコを用いて水により５０ｍｌに定溶し、この定溶したサンプル中のポリフェノール類およびニコチンの濃度を上記Ｂの分析方法により求めた。得られた濃度に各サンプル液量を乗じて、各処理サンプル中に含まれる成分量を算出した。この算出した成分量を上記の式（１）に当てはめて低減率を求めた。求めたポリフェノール類の低減率およびニコチンの低減率を表１および図１に併せて示す。
【表１】
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【００２６】
表１および図１から明らかなように、比較例１のバッチ法を行った場合は、処理１回目におけるクロロゲン酸の低減率は８０％未満に留まり、またＰＶＰＰ樹脂を繰り返し使用すると、回数を重ねる毎にクロロゲン酸の低減率はさらに低くなることがわかった。一方で実施例１のカラム法を行うと、比較例１と同じＰＶＰＰ樹脂量を用いた場合でも、比較例１のバッチ法における一回分の水溶性タバコ抽出物量の２倍以上である１２０ｍｌの水溶性タバコ抽出物をカラムに通しても、クロロゲン酸は検出されなかった（検出限界以下であった）。また、比較例１の１回目の処理（水溶性タバコ抽出物５０ｍｌ）と同程度の低減率（７９．４％）で比較すると、実施例１では比較例１の３倍以上の約１８０ｍｌの水溶性タバコ抽出物量をカラム処理することができ（低減率７８．６％）、吸着効果がより持続することがわかった。このようにＰＶＰＰ樹脂をカラム法における充填剤として用いることにより、既知のバッチ法で処理する場合と比較してクロロゲン酸の高い低減率および吸着効果の持続性が向上することがわかった。また、実施例１において液中のニコチンは、クロロゲン酸が９０％以上低減したカラム処理液５０ｍｌ〜１５０ｍｌの間で９０％以上残存した。
【００２７】
実施例２
タバコ刻を１０ｇ、水を１００ｍｌ用いる以外は上記の抽出法Ａを用いて水溶性タバコ抽出物を得た。ＰＶＰＰ樹脂を５ｇ用いて実施例１と同様に断面積１０．２ｃｍ２のカラムに樹脂を充填して水を除去したカラムＡ、およびＰＶＰＰ樹脂を同様に５ｇ用いること、および断面積が４．９ｃｍ２のカラムを用いること以外は実施例１と同様に樹脂を充填して水を除去したカラムＢを作製した。カラムＡおよびカラムＢをそれぞれ用いて、実施例１と同様に上記した水溶性タバコ抽出物のカラム法による処理を行った。カラムを通過した液を１０ｍｌ毎にサンプリングし、上記Ｂの分析方法に供し、得られた各成分濃度にサンプル液量を乗じて各サンプル中の成分量を算出し、低減率を求めた。結果を下記の表２および図２に示す。
【表２】
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【００２８】
表２および図２からわかるように、カラムＡと比較してカラムＢを用いたほうが、より長い時間クロロゲン酸の低減効果が持続する。断面積を小さくしてカラムの理論段数を大きくすることで、クロロゲン酸低減効果の持続性は約１．４倍以上向上した。このように同量のＰＶＰＰ樹脂を用いる場合でも、カラム形状を細長くし、理論段数を大きくすることによりクロロゲン酸除去効果の持続性をより向上させることができることがわかった。
【００２９】
以上詳述した通り、本発明によれば、水溶性タバコ抽出物をポリビニルポリピロリドン樹脂を充填剤として用いるカラム法により処理することで、タバコ材料中の主なポリフェノール類であるクロロゲン酸を選択的に高い低減率で除去することができる。またポリビニルポリピロリドン樹脂をカラム充填剤として用いると、その吸着効果の持続性をバッチ法と比較して約３倍に向上させることが可能である。また、カラムの理論段数を大きくするとさらにこの吸着効果の持続性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１のカラム法および比較例１のバッチ法により処理された水溶性タバコ抽出物液量と、クロロゲン酸およびニコチンの低減率との関係を表すグラフ。
【図２】それぞれ異なる断面積のカラムを用いて処理した際の処理した水溶性タバコ抽出物液量と、クロロゲン酸の低減率との関係を表すグラフ。
【図１】
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【図２】
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