ХОЛОДНАЯ ПАСТЕРИЗАЦИЯ ТАБАЧНОГО МАТЕРИАЛА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ
COLD PASTEURIZATION OF TOBACCO MATERIAL UNDER HIGH PRESSURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к изделиям, изготовленным или полученным из табака или содержащим табак или компоненты табака.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сигареты, сигары и трубки являются популярными курительными изделиями, в которых используют табак в различных формах. Указанные курительные изделия используют путем нагревания или сжигания табака для получения аэрозоля (например, дыма), который вдыхает курильщик. Распространенные курительные изделия, такие как сигареты, имеют по существу цилиндрическую форму и содержат наполнитель в виде рулона или столбика курительного материала, такого как измельченный табак (например, в виде нарезанного наполнителя), окруженный бумажной оберткой, в результате образуется так называемый «табачный стержень». Обычно сигарета имеет цилиндрический фильтр, расположенный на одной оси с табачным стержнем и соединенный с ним концами. Как правило, фильтр содержит жгут из пластифицированного ацетата целлюлозы, окруженный бумажным материалом, который называют «фицелла». Некоторые сигареты содержат фильтр, состоящий из нескольких сегментов, и один из сегментов может содержать частицы активированного угля. Как правило, фильтр прикреплен к одному концу табачного стержня с помощью оберточного материала, который называют «ободковая бумага». Предпочтительно перфорировать ободковую бумагу и фицеллу, чтобы обеспечить разбавление основного потока образующегося дыма окружающим воздухом. Курильщик поджигает один конец сигареты, что приводит к тлению табачного стержня. Затем в результате затяжки с противоположного конца сигареты (например, конца с фильтром) основной поток дыма поступает в рот курильщика.
Обычно для изготовления сигарет используют смеси Табаков. Например, некоторые популярные табачные смеси, которые обычно называют «американскими смесями», содержат смеси табака трубоогневой сушки, табака Берлей и табака восточной группы, а во многих случаях определенным образом обработанные табаки, такие как восстановленный табак и обработанные табачные стебли. Точное количество каждого типа табака в табачной смеси, используемой для изготовления конкретного наименования сигарет, различается. Тем не менее, для многих табачных смесей табак трубоогневой сушки составляет относительно большую долю смеси, тогда как табак восточной группы составляет относительно малую часть смеси. См., например, Tobacco Encyclopedia, Voges (Ed.) p. 44-45 (1984), Browne, The Design of Cigarettes, 3rd Ed., p. 43 (1990) и Tobacco Production, Chemistry and Technology, Davis и др. (Eds.) p. 346(1999).
Табак также можно использовать в так называемой «некурительной» форме. Особенно популярные некурительные табачные изделия используют путем помещения в рот потребителя какой-либо формы обработанного табака или табакосодержащей композиции. Например, типы некурительных табакосодержащих композиций, ингредиентов и способы обработки описаны в патентах США №№1376586 Schwartz; 3696917 Levi; 4513756 Pittman и др.; 4528993 Sensabaugh, Jr. и др.; 4624269 Story и др.; 4991599 Tibbetts; 4987907 Townsend; 5092352 Sprinkle, III и др.; 5387416 White и др.; 6668839 Williams; 6834654 Williams; 6953040 Atchley и др.; 7032601 Atchley и др.; и 7694686 Atchley и др.; в публикациях патентов США №№2004/0020503 Williams; 2005/0115580 Quinter и др.; 2005/0244521 Strickland и др.; 2006/0191548 Strickland и др.; 2007/0062549 Holton, Jr. и др.; 2007/0186941 Holton, Jr. и др.; 2007/0186942 Strickland и др.; 2008/0029110 Dube и др.; 2008/0029116 Robinson и др.; 2008/0029117 Mua и др.; 2008/0173317 Robinson и др.; 2008/0196730 Engstrom и др.; 2008/0209586 Neilsen и др.; 2008/0305216 Crawford и др.; 2009/0025738 Mua и др.; 2009/0025739 Brinkley и др.; 2009/0065013 Essen и др.; 2009/0293889 Kumar и др.; 2010/0018540 Doolittle et al; 2010/0018541 Gerardi и др.; 2010/0291245 Gao и др.; 2011/0139164 Mua и др.; 2011/0174323 Coleman, III и др.; 2011/0247640 Beeson и др.; 2011/0259353 Coleman, III и др.; 2012/0037175 Cantrell и др.; 2012/0055494 Hunt и др.; 2012/0103353 Sebastian и др.; 2012/0125354 Byrd и др.; 2012/0138073 Cantrell и др.; и 2012/0138074 Cantrell и др.; РСТ WO 04/095959 Arnarp и др.; РСТ WO 05/063060 Atchley и др.; РСТ WO 05/004480 Engstrom; РСТ WO 05/016036 Bjorkholm; РСТ WO 05/041699 Quinter и др. и РСТ WO 10/132444 Atchley; каждый из которых включен в настоящее описание посредством ссылки.
Один из видов некурительного табачного изделия называют «снафф». Типичные типы влажных снаффов, которые обычно называют «снюс», производят в Европе, в частности, в Швеции, такие компании, как Swedish Match АВ, Fiedler & Lundgren АВ, Gustavus АВ, Skandinavisk Tobakskompagni A/S и Rocker Production АВ. Снюсы, доступные в США, продаются под торговыми наименованиями Camel Snus Frost, Camel Snus Original и Camel Snus Spice от компании RJ Reynolds Tobacco Company. Также см., например, Bryzgalov и др., 1N1800 Life Cycle Assessment, Comparative Life Cycle Assessment of General Loose and Portion Snus (2005). Кроме того, определенные стандарты качества, связанные с изготовлением снюсов, обобщены в виде так называемого стандарта GothiaTek. Типичные некурительные табачные изделия также продаются под торговыми наименованиями Oliver Twist by House от компании Oliver Twist A/S; Copenhagen moist tobacco, Copenhagen pouches, Skoal Bandits, Skoal Pouches, SkoalDry, Rooster, Red Seal long cut, Husky и Revel Mint Tobacco Packs от от компании U.S. Smokeless Tobacco Co.; Marlboro Snus и "taboka" от компании Philip Morris USA; Levi Garrett, Peachy, Taylor's Pride, Kodiak, Hawken Wintergreen, Grizzly, Dental, Kentucky King и Mammoth Cave от компании American Snuff Company, LLC; Camel Snus, Camel Orbs, Camel Sticks и Camel Strips от компании R.J. Reynolds Tobacco Company. Другие типичные некурительные табачные изделия, представленные на рынке, включают так называемый влажный снафф Kayak и жевательный табак Chatanooga Chew от компании Swisher International, Inc., а также жевательный табак Redman от компании Pinkerton Tobacco Co. LP.
Предложены различные способы обработки, а также добавки для изменения общих свойств или характеристик табачных материалов, используемых в табачных изделиях. Например, используют добавки или способы обработки для изменения химических или сенсорных свойств табачного материала или, в случае курительных табачных материалов, для изменения химических или сенсорных свойств основного дыма, образующегося при курении табачных изделий, содержащих табачный материал. См., например, Leffingwell и др., Tobacco Flavoring for Smoking Products, R.J. Reynolds Tobacco Company (1972), включенный в настоящее описание посредством ссылки. Кроме того, табачные материалы обрабатывают или смешивают таким образом, чтобы обеспечить определенные сенсорные или химические характеристики. См., например, патент США. №7025066 Lawson и др. и патентная публикация США №2008/0245377 Marshall и др., включенные в настоящее описание посредством ссылки.
Целесообразно увеличить срок хранения табачных материалов. В частности, предпочтительно разработать табачные материалы, обладающие устойчивостью при хранении в течение большего количества дней.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу обработки табачного материала для повышения устойчивости при хранении, включающему получение табачного материала, содержание воды в котором составляет по меньшей мере примерно 40% в расчете на общую массу, и воздействие на табачный материал технологического давления по меньшей мере примерно 30000 psi (примерно 207 МПа) с получением обработанного высоким давлением табачного материала, при этом обработанный высоким давлением табачный материал обладает устойчивостью при хранении по меньшей мере примерно 25 дней, и устойчивость при хранении определяется как общее количество аэробных микроорганизмов менее примерно 3000000 КОЕ/г. В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть в форме частиц. В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть в форме водного экстракта табака.
В различных вариантах реализации обрабатываемый высоким давлением табачный материал может храниться при температуре примерно 37°С. В некоторых вариантах реализации табачный материал, обработанный высоким давлением, может быть охлажден для повышения устойчивости при хранении. Например, обработанный высоким давлением табачный материал можно хранить при температуре примерно 4°С. Устойчивость при хранении охлажденного табачного материала может составлять по меньшей мере примерно 75 дней или по меньшей мере примерно 100 дней.
В различных вариантах реализации описанного в настоящем документе способа давление может составлять по меньшей мере примерно 75000 psi (примерно 517 МПа). В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть подвергнут воздействию технологического давления в течение по меньшей мере примерно 30 секунд. Например, время может составлять от примерно 180 секунд до примерно 300 секунд.
В некоторых вариантах реализации способ может дополнительно включать введение обработанного высоким давлением табачного материала в табачное изделие. Например, табачное изделие может представлять собой курительное изделие. В некоторых вариантах реализации табачное изделие может быть некурительным табачным изделием.
Настоящее изобретение также обеспечивает табачный материал, содержащий по меньшей мере примерно 40% воды в расчете на общую массу и обладающий устойчивостью при хранении по меньшей мере примерно 25 дней, причем устойчивость при хранении определяется как общее количество аэробных микроорганизмов менее примерно 3000000 КОЕ/г. В различных вариантах реализации табачный материал можно хранить при температуре окружающей среды (например, при температуре примерно 37°С). В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть охлажден (например, может храниться при температуре примерно 4°С), что дополнительно повышает устойчивость при хранении табачного материала. Например, устойчивость при хранении охлажденного табачного материала может составлять по меньшей мере примерно 75 дней или по меньшей мере примерно 100 дней. В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть в форме частиц. В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть в форме водного экстракта.
Настоящее изобретение также обеспечивает табачное изделие, содержащее табачные материалы с увеличенными сроками хранения, указанные в настоящем документе. В некоторых вариантах реализации табачное изделие может представлять собой курительное изделие. В некоторых вариантах реализации табачное изделие может представлять собой некурительное табачное изделие.
Изобретение включает, без ограничения, следующие варианты реализации.
Вариант реализации 1: Табачный материал, содержащий по меньшей мере примерно 40% воды в расчете на общую массу и обладающий устойчивостью при хранении по меньшей мере примерно 25 дней, причем устойчивость при хранении определяется как общее количество аэробных микроорганизмов менее примерно 3000000 КОЕ/г.
Вариант реализации 2: Табачный материал в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом температура хранения табачного материала составляет примерно 37°С.
Вариант реализации 3: Табачный материал в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом температура хранения табачного материала составляет примерно 4°С.
Вариант реализации 4: Табачный материал в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом устойчивость при хранении составляет по меньшей мере примерно 75 дней.
Вариант реализации 5: Табачный материал в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом устойчивость при хранении составляет по меньшей мере примерно 100 дней.
Вариант реализации 6: Табачный материал в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачный материал присутствует в форме частиц.
Вариант реализации 7: Табачный материал в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачный материал присутствует в форме водного экстракта.
Вариант реализации 8: Табачное изделие, содержащее табачный материал в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации.
Вариант реализации 9: Табачное изделие в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачное изделие представляет собой курительное изделие.
Вариант реализации 10: Табачное изделие в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачное изделие представляет собой некурительное табачное изделие.
Вариант реализации 11: Способ обработки табачного материала для повышения устойчивости при хранении, включающий: получение табачного материала, содержание воды в котором составляет по меньшей мере примерно 40% воды в расчете на общую массу; воздействие на табачный материал технологического давления по меньшей мере примерно 30000 psi (примерно 207 МПа) для получения табачного материала, обработанного высоким давлением; при этом обработанный высоким давлением табачный материал имеет устойчивость при хранении по меньшей мере примерно 25 дней, и устойчивость при хранении определяется как общее количество аэробных микроорганизмов менее примерно 3000000 КОЕ/г.
Вариант реализации 12: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом температура хранения обработанного высоким давлением табачного материала составляет примерно 37°С.
Вариант реализации 13: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом температура хранения обработанного высоким давлением табачного материала составляет примерно 4°С.
Вариант реализации 14: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом устойчивость при хранении составляет по меньшей мере примерно 75 дней.
Вариант реализации 15: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом устойчивость при хранении составляет по меньшей мере примерно 100 дней.
Вариант реализации 16: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачный материал присутствует в форме частиц.
Вариант реализации 17: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачный материал присутствует в форме водного экстракта табака.
Вариант реализации 18: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом технологическое давление составляет по меньшей мере примерно 75000 psi (примерно 517 МПа).
Вариант реализации 19: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачный материал подвергают воздействию технологического давления в течение времени выдержки, составляющего по меньшей мере примерно 30 секунд.
Вариант реализации 20: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом время выдержки составляет от примерно 180 секунд до примерно 300 секунд.
Вариант реализации 21: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, дополнительно включающий введение обработанного высоким давлением табачного материала в табачное изделие.
Вариант реализации 22: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачное изделие представляет собой курительное табачное изделие.
Вариант реализации 23: Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом реализации, при этом табачное изделие представляет собой некурительное табачное изделие.
Указанные и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из приведенного далее подробного описания с прилагаемыми графическими материалами, кратко описанными ниже. Изобретение включает любую комбинацию из двух, трех, четырех или более указанных выше вариантов реализации, а также комбинации любых двух, трех, четырех или более признаков или элементов, изложенных в данном описании, независимо от того, объединены ли указанные признаки или элементы явным образом в конкретном варианте реализации изобретения, описанном в настоящем документе. Настоящее изобретение предназначено для целостного понимания, поэтому любые отделимые признаки или элементы раскрытого изобретения в любом из его различных аспектов и вариантов реализации следует рассматривать как комбинируемые, если из контекста явно не следует иное.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для понимания вариантов реализации изобретения описание приводится со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые не обязательно выполнены с соблюдением масштаба, и в которых ссылочные позиции относятся к компонентам примерных вариантов реализации изобретения. Графические материалы приведены исключительно для примера и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение.
Фигура 1 - блок-схема, на которой показаны способы обработки табачного материала с целью повышения устойчивости при хранении;
Фигура 2 - изображение в детальной перспективе курительного изделия в форме сигареты, на котором показаны курительный материал, компоненты оберточного материала и фильтр сигареты;
Фигура 3 - вид сверху варианта реализации некурительного табачного изделия, в поперечном сечении по ширине изделия, с изображением наружного пакета, заполненного табачным материалом.
Фигура 4 - вид в разрезе электронного курительного изделия, содержащего картридж и корпус и включающего корпус резервуара в соответствии с примерным вариантом реализации настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение далее описано более подробно. Настоящее изобретение, однако, может быть воплощено во многих различных формах и не должно истолковываться как ограниченное вариантами реализации, изложенными в настоящем документе; скорее, указанные варианты реализации представлены таким образом, чтобы описание было подробным и полным и включало весь объем изобретения для понимания специалистами в данной области техники. При использовании в настоящем описании и приложенной формуле изобретения единственное число включает ссылку также на множественное число, если из контекста явно не следует иное. Ссылка на «процент сухой массы» или «в расчете на сухую массу» относится к массе на основе сухих ингредиентов (то есть всех ингредиентов, за исключением воды).
Настоящее изобретение относится к способам обработки табачного материала для повышения устойчивости при хранении, а также табачным изделиям, полученным из табачного материала. Способы могут включать получение табачного материала, содержание воды в котором составляет по меньшей мере примерно 50% в расчете на общую массу, и обработку табачного материала высоким давлением с получением обработанного высоким давлением табачного материала. Обработанный высоким давлением табачный материал обладает устойчивостью при хранении по меньшей мере примерно 25 дней, при этом устойчивость при хранении определяется как общее количество аэробных микроорганизмов менее примерно 3000000 КОЕ/г.
Материалы, подвергающиеся обработке для увеличения срока хранения в соответствии с изобретением, обычно включают виды растений рода Nicotiana в некоторой форме, наиболее предпочтительно, чтобы перерабатываемые материалы включали табак в какой-либо форме. Выбор видов растений рода Nicotiana может быть различным; в частности, различными могут быть типы табака или Табаков. Табаки, которые можно использовать, включают табак дымовой сушки, или табак Вирджиния (например, К326), табак Берлей (burley), табак, высушенный на солнце (например, табаки Индиан Карнул (Indian Kurnool) и табаки восточной группы, в том числе табаки Катерини (Katerini), Прелип (Prelip), Комотини (Komotini), Ксанти (Xanthi) и Ямбол (Yambol)), Мэриленд (Maryland), темный табак, темный табак огневой сушки, темный табак воздушной сушки (например, табаки Пассанда (Passanda), Кубано (Cubano), Жатин (Jatin) и Безуки (Bezuki)), светлый табак воздушной сушки (например, табаки Норд Висконсин (North Wisconsin) и Галпао (Galpao)), индийский табак воздушной сушки, табаки Ред Рашен (Red Russian) и Рустика (Rustica), а также другие различные редкие или специализированные табаки. Описание различных видов Табаков, методы выращивания и сбора урожая описаны в публикации Tobacco Production, Chemistry и Technology, Davis и др. (Eds.) (1999), которая включена в настоящую заявку посредством ссылки. Растения видов Nicotiana можно получить с помощью методов генетической модификации или кроссбридинга (например, увеличить или уменьшить урожайность или изменить определенные компоненты, характеристики или свойства табачных растений можно с помощью генной инженерии или кроссбридинга). Дополнительная информация о растениях вида Nicotiana, пригодных для использования в настоящем изобретении, содержится в публикации заявки на патент США №2012/0192880 Dube и др., включенной в настоящее описание посредством ссылки. Табачные растения можно выращивать в теплицах, климатических камерах, на открытом воздухе в полях или на гидропонике.
Часть или части растения видов Nicotiana, используемые в соответствии с настоящим изобретением, могут быть различными. Например, практически все растение (например, растение целиком) может быть собрано и использовано как таковое. Альтернативно, можно собрать или отделить различные части или кусочки растения для дальнейшего использования после сбора урожая. Например, листья, стебель, цветоножку, корни, листовые пластины, цветы, семена и различные части и их комбинации могут быть отделены для дальнейшего использования или обработки. Таким образом, растительный материал по изобретению может содержать растение целиком или любую часть растений рода Nicotiana. См., например, части табачных растений, описанные в публикациях заявок на патент США №№2011/0174323 Coleman, III и др. и 2012/0192880 Dube и др., которые включены в настоящее описание посредством ссылки.
Виды растений рода Nicotiana могут быть использованы как в незрелой, так и в зрелой форме, а также могут быть использованы либо в зеленой форме, либо в отвержденной форме, как описано в документе 2012/0192880, Dube и др., включенном в настоящее описание посредством ссылки.
Табачный материал может быть подвергнут различным процессам обработки, таким как охлаждение, замораживание, сушка (например, сублимационная или распылительная сушка), облучение, томление, нагревание, тепловая обработка (например, запекание, жарка или кипячение), ферментация, отбеливание или иным образом храниться или подвергаться обработке для последующего применения. Типичные способы обработки описаны, например, в публикация заявок на патент США 2009/0025739 Brinkley и др. и 2011/0174323 Coleman, III и др., включенных в настоящее описание посредством ссылки.
Табачные материалы могут быть обработаны ферментами и/или пробиотиками до или после сбора урожая, как описано в публикациях заявок на патент США №№2013/0269719 Marshall и др. и 2014/0020694 Moldoveanu, включенных в настоящее описание посредством ссылки. Табачные материалы могут быть подвергнуты облучению, пастеризации или иной контролируемой термообработке. Типичные процессы описаны в публикациях патентов США №№2009/0025738 Mua и др.; 2009/0025739 Brinkley и др.; и 2011/0247640 Beeson и др., включенных в настоящее описание посредством ссылки. В одном из вариантов реализации табачный материал подвергают термической обработке в присутствии воды, NaOH и добавки (например, лизина) при температуре примерно 88°С в течение примерно 60 минут. Указанная термообработка способствует предотвращению образования акриламида в результате реакции аспарагина с редуцирующими сахарами в табачных материалах и может обеспечить некоторую степень пастеризации. См., например, публикацию патента США №2010/0300463 Chen и др., включенную в настоящее описание посредством ссылки. Табачный материал может быть приведен в контакт с импринтированным полимером или неимпринтированным полимером, описанным, например, в публикациях патентов США №№2007/0186940 Bhattacharyya и др.; 2011/0041859 Rees и др..; 2011/0159160 Jonsson и др.; и 2012/0291793 Byrd и др., каждая из которых включена в настоящее описание посредством ссылки.
Собранная часть или части растений рода Nicotiana могут быть подвергнуты физической переработке. Часть или части растения можно разделить на отдельные части или кусочки (например, корни можно отделить от стеблей, стебли можно отделить от цветоножек, листья можно отделить от цветоножек и/или стеблей, лепестки можно отделить от оставшейся части цветка). Собранную часть или части растения можно далее разделить на части или кусочки (например, измельченные, разрезанные, толченые, размолотые, дробленые или измельченные на кусочки или части, которые можно охарактеризовать как наполнители, гранулы, частицы или мелкие порошки). Собранную часть или части растения можно подвергать внешним воздействиям или давлению (например, путем прессования или скручивания в рулоны). В результате подобной обработки содержание влаги в собранной части или частях растения может примерно соответствовать естественному содержанию влаги (например, содержанию влаги сразу после сбора урожая), содержанию влаги, обеспеченному путем добавления влаги к собранной части или частям растений, или содержанию влаги в результате сушки собранной части или частей растения.
В некоторых вариантах реализации табачный материал используют в форме, которая может быть описана как частицы (то есть в форме нарезанного, измельченного, гранулированного или порошкообразного материала). Способ, с помощью которого табачный материал получают в тонкоизмельченной или порошкообразной форме, может быть различным. Предпочтительно части или части растений толкут, размалывают или измельчают в виде частиц с применением оборудования и способов помола, измельчения или тому подобного. Наиболее предпочтительно, чтобы растительный материал был относительно сухим во время помола или измельчения с применением такого оборудования, как молотковые мельницы, режущие головки, пневматические мельницы и тому подобное. Например, части или кусочки табака могут быть размолоты или измельчены при содержании влаги менее примерно 15% масс. или менее примерно 5% масс.. Наиболее предпочтительно использовать табачный материал в виде частей или кусочков со средним размером частиц менее примерно 50 мкм. В одном из вариантов реализации средний размер табачных частиц может быть меньше или равным примерно 25 мкм. В некоторых случаях частицы табака могут иметь размеры, подходящие для прохождения через ячейки сита. При необходимости можно использовать оборудование для воздушной сепарации для сбора мелких частиц табака требуемых размеров или диапазона размеров. При необходимости кусочки гранулированного табака различного размера могут быть смешаны вместе. Использование частиц табака, измельченного до мельчайших размеров (или других ботанических компонентов мельчайшего размера) может быть предпочтительным, когда потребитель предпочитает сократить или исключить отходы продукта после применения.
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере часть табачного материала может присутствовать в форме экстракта. Экстракты табака могут быть получены путем экстрагирования табака с использованием растворителя на водной основе, такого как дистиллированная вода или водопроводная вода. Водные экстракты табака могут быть получены путем экстрагирования табака водой таким образом, что нерастворимый в воде волокнистый материал отделяют от водного растворителя, при этом водорастворимые и диспергируемые компоненты табака растворяются и диспергируются в воде. Типичные способы экстракции компонентов табака описаны в патентах США №№. 4144895 Fiore; 4150677 Osborne, Jr. и др.; 4267847 Reid; 4289147 Wildman и др.; 4351346 Brummer и др.; 4359059 Brummer и др.; 4506682 Muller; 4589428 Keritsis; 4605016 Soga и др.; 4716911 Poulose и др.; 4727889 Niven, Jr. и др.; 4887618 Bernasek и др.; 4941484 Clapp и др.; 4967771 Fagg и др.; 4986286 Roberts и др.; 5005593 Fagg и др.; 5018540 Grubbs и др.; 5060669 White и др.; 5065775 Fagg; 5074319 White и др.; 5099862 White и др.; 5121757 White и др.; 5131414 Fagg; 5131415 Munoz и др.; 5148819 Fagg; 5197494 Kramer; 5230354 Smith и др.; 5234008 Fagg; 5243999 Smith; 5301694 Raymond и др.; 5318050 Gonzalez-Parra и др.; 5343879 Teague; 5360022 Newton; 5435325 Clapp и др.; 5445169 Brinkley и др.; 6131584 Lauterbach; 6284875 Turpen и др.; 6298859 Kierulff и др.; 6772767 Mua и др.; 6817970 Berit и др.; 6906172 Bratcher и др.; 7034128 Turpen и др.; 7048211 Bratcher и др.; и 7337782 Thompson, каждый из которых включен в настоящее описание посредством ссылки. Кроме того, подвергнутые ультрафильтрации полупрозрачные экстракты табака описаны в публикациях заявок на патент США №№2013/0074855 и 2013/0074856, обе Holton, Jr., которые включены в настоящее описание посредством ссылки.
Экстракт, полученный из табака, обычно содержит смесь требуемых компонентов, выделенных из растений рода Nicotiana различными способами. Однако при необходимости экстракт, полученный из табака, может быть очищен до высокой степени чистоты в отношении одного компонента экстракта или небольшого количества компонентов экстракта. Типичные процессы разделения для дополнительного очищения или отделения компонентов табачного экстракта включают одну или несколько стадий процесса, таких как экстракция растворителем (например, с применением полярных растворителей, органических растворителей или сверхкритических жидкостей), хроматография (например, препаративная жидкостная хроматография), очистка, дистилляция, фильтрация (например, ультрафильтрация), рекристаллизация и/или распределение между растворителями. В некоторых вариантах реализации растение или его часть предварительно обработаны, например, для высвобождения определенных соединений, чтобы они были доступны для более эффективного разделения. В некоторых вариантах реализации для отделения и/или очистки требуемых соединений используют несколько способов. См., например, описание выделенных компонентов табака и способы выделения в публикациях заявок на патент США №№2011/0174323 Coleman, III и др.; 2011/0259353 Coleman, III и др.; 2012/0192880 Dube и др.; 2012/0192882 Dube и др.; и 2012/0211016 Byrd, Jr. и др., которые включены в настоящее описание посредством ссылки.
Экстракты табака в соответствии с настоящим изобретением в некоторых вариантах реализации могут быть охарактеризованы как полупрозрачные или прозрачные. В некоторых вариантах реализации указанные экстракты могут быть охарактеризованы молекулярной массой их компонентов. Например, полупрозрачный экстракт табака может состоять из соединений с молекулярной массой менее примерно 50000 Дальтон или соединений с молекулярной массой менее примерно 5000 Дальтон. Прозрачность экстракта табака может характеризоваться коэффициентом пропускания света (по сравнению с водой при коэффициенте пропускания 100%), таким как коэффициент пропускания света, составляющий по меньшей мере примерно 30% при длинах волн видимого света, превышающих примерно 600 нм, или коэффициент пропускания света по меньшей мере примерно 40% при длинах волн видимого света, превышающих примерно 600 нм, или коэффициент пропускания света по меньшей мере примерно 50% при длинах волн видимого света, превышающих примерно 600 нм (или даже более, например, более примерно 60% или более примерно 70% или более примерно 80% при длинах волн видимого света, превышающих примерно 600 нм).
Термин «экстракт табака», как указано выше, включает экстракты высокой степени очистки в отношении одного или нескольких компонентов. Например, в настоящем изобретении можно использовать высокоочищенный табачный никотин (например, никотин фармацевтического качества, чистота которого составляет более 98% или более 99%) или его производное. Типичные никотинсодержащие экстракты могут быть получены с помощью способов, описанных в патенте США №5159942 Brinkley и др., включенном в настоящее описание посредством ссылки. Экстрактам, содержащим относительно высокое содержание никотина, можно придать буферные свойства, например, с помощью буферных агентов, таких как лимонная кислота, для снижения рН экстрактов.
Форма экстракта табака (или изолята табака), полученная в соответствии с настоящим изобретением, может быть различной. Как правило, изолят находится в твердой, жидкой или полутвердой форме. Препарат можно использовать в конкретной, чистой или беспримесной форме. Твердые формы изолята табака могут содержать высушенные распылением и сублимированные формы (например, сублимированный экстракт дымовой сушки или высушенный распылением экстракт огневой сушки). Жидкие формы изолята табака могут содержать соединения, содержащиеся в несущих водных или органических растворителях.
В некоторых вариантах реализации табачные материалы, подвергающиеся обработке для более длительного хранения, могут содержать никотин в любой форме из любого источника, независимо от того, получен он из табака или является синтетическим. Обычно никотиновые соединения, используемые в настоящем изобретении, выбирают из группы, состоящей из никотин-основания, гидрохлорида никотина, дигидрохлорида никотина, монотартрата никотина, битартрата никотина, сульфата никотина, никотин-цинк-хлорида, такого как никотин цинк хлорид моногидрат и никотина салицилат. В некоторых вариантах реализации никотин находится в форме свободного основания, которое необязательно может быть сорбировано на носителе (например, микрокристаллической целлюлозе) для включения в табачный материал. См., например, композиции никотина/носителя, указанные в публикации патента США №2004/0191322 Hansson, включенной в настоящее описание посредством ссылки.
Кроме или, в некоторых вариантах реализации, вместо указанного выше табачного материала материалы по изобретению могут содержать дополнительно нетабачный ботанический материал. В настоящем описании термин «ботанический материал» относится к любому растительному материалу, включая растительный материал в его натуральной форме и растительный материал, полученный из природных растительных материалов, такой как экстракты или изоляты из растительных материалов или переработанных растительных материалов (например, растительные материалы, подвергнутые к термической обработке, ферментации или другим процессам обработки, способным изменять химическую природу материала). См., например, типичные ботанические материалы, раскрытые в публикации патента США №2015/0068544 Moldoveanu и др., включенной в настоящее описание посредством ссылки. Указанные ботанические материалы в обрабатываемой композиции могут быть использованы в тех же формах, которые указаны выше для табака (например, в виде измельченных частиц или экстрактов), а количества, в которых они применяются, зависят от планируемого применения табачного материала, обработанного для увеличения срока хранения.
В зависимости от типа обрабатываемого табачного материала табачный материал может содержать один или несколько дополнительных компонентов помимо табачного материала. Например, табачный материал может быть переработан, смешан, введен в рецептуру, соединен и/или смешан с другими материалами или ингредиентами, такими как другие табачные материалы или ароматизаторы, наполнители, связующие вещества, регуляторы рН, буферные агенты, соли, подсластители, красители, добавки для разложения, увлажняющие добавки и консерванты (каждый из которых может представлять собой инкапсулированный ингредиент). См., например, типичные компоненты, комбинацию компонентов, относительные количества компонентов и ингредиентов по отношению к табаку, а также формы и способы применения указанных компонентов, изложенные в публикациях патентов США №№2011/0315154 Mua и др. и 2007/0062549 Holton, Jr. и др., а также патенте США №7861728 Holton, Jr. и др., каждый из которых включен в настоящее описание посредством ссылки.
Обработка высоким давлением (НРР), также известная как обработка высоким гидростатическим давлением или обработка сверхвысоким давлением, представляет собой метод холодной пастеризации, при котором материалы, запечатанные в упаковке, могут быть введены в сосуд и подвергнуты высокому уровню изостатического давления, передаваемое нагнетающей средой, такой как жидкость или газ (например, вода). См., например, обсуждение обработки высоким давлением (НРР), доступное на сайте httpy/www.hiperbaric.com/en/high-pressure; а также Кинетика микробной инактивации для альтернативных технологий обработки пищевых продуктов - Обработка высоким давлением (Kinetics of Microbial Inactivation for Alternative Food Processing Technologies - High Pressure Processing) на сайте http://www.fda.gov/Food/FoodScienceResearch/SafePracticesforFoodProcesses/ucm101456.htm; каждый из документов включен в настоящее описание посредством ссылки. Табачные материалы, как описано выше, могут подвергаться обработке высоким давлением (НРР) для получения табачного материала, обработанного высоким давлением. Табачные материалы, подвергнутые НРР, могут иметь более длительный срок годности. Например, НРР может обеспечивать материалы, имеющие как минимум двухкратный или трехкратный срок хранения без применения химических веществ, добавок или термической обработки. Во время НРР высокое давление разрушает патогенные микроорганизмы, нарушая функции их клеток. В живой клетке бактерий многие чувствительные к давлению процессы, такие как функция белка, действие фермента и функция клеточной мембраны, нарушаются под воздействием высокого давления, что приводит к невозможности выживания бактерий. Небольшие макромолекулы, определяющие аромат, запах и питательную ценность, обычно не изменяются под давлением. НРР обеспечивает несколько преимуществ по сравнению с традиционной термической обработкой, в том числе сокращение времени процесса, минимальное повреждение высокими температурами, а также сохранение свежести, вкуса, текстуры, цвета и питательных веществ. Таким образом, НРР обеспечивает коммерчески целесообразную и практичную альтернативу термической обработке и дает возможность переработчикам пастеризовать материалы примерно при комнатной температуре. См, например, Balasubramaniam et al., High-pressure Food Processing, Food Sci. Tech. Eng. 14 (5) (2008), pp. 413-418, и Baldo et al., J. Food Sci. Eng. 2 (2012), 543-549, включенные в настоящее описание посредством ссылки.
НРР основана на принципе Ле Шателье, согласно которому система в состоянии равновесия регулируется, когда подвергается воздействию, и химические реакции, приводящие к уменьшению общего объема, усиливаются под действием давления, а химические реакции, приводящие к увеличению общего объема, замедляются под действием давления. Процесс НРР не зависит от объема перерабатываемого материала. В НРР используют изостатическое или гидростатическое давление, одинаковое в любом направлении. Изостатическое сжатие мгновенно и равномерно передает давление во всей сжатой среде, обеспечивая альтернативу пастеризации термочувствительных материалов без применения термического процесса. Предполагается, что материалы, находящиеся во взвешенном состоянии в сжатой среде, обладают изостатическими свойствами. Основа для использования НРР в качестве способа пастеризации основана на предположении о том, что продукт также подчиняется изостатическому правилу, согласно которому изостатическое давление мгновенно и равномерно передается во всей сжатой среде и содержащемуся в ней табачному материалу независимо от размера, формы или физического состояния табачного материала.
Как показано на Фигуре 1, например, способы обработки высоким давлением, описанные в настоящем документе, могут включать помещение упакованного табачного материала с высоким содержанием влаги в камеру высокого давления, заполненную нагнетающей жидкостью или газом, которые могут быть сжаты любыми способами, известными в данной области техники. Затем нагнетающая текучая среда может оказывать давление на материал в течение достаточного времени и в достаточной степени для обработки материала. Весь процесс занимает 10 минут или менее. См., например, способы обработки и устройства, раскрытые в патенте США №6322837 Nakayama; и публикациях патентов США №№2004/0045450 Hernando и 2008/0311259 Singh и др., включенных в настоящее описание посредством ссылки. Указано, что порядок стадий в способе НРР 100 не является ограничивающим.
На стадии 105 способа НРР 100, например, табачные материалы могут быть подготовлены для обработки. Как указано выше, табачные материалы могут быть в форме частиц и/или в форме экстракта. Для способов НРР образцы, имеющие более низкую водную активность, могут быть менее восприимчивыми к НРР (то есть низкая водная активность может по меньшей мере частично предотвратить инактивацию патогенных микроорганизмов). Таким образом, в предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения табачные материалы могут быть в форме водного экстракта и/или суспензии. В различных вариантах реализации настоящего изобретения содержание влаги в табачном материале, подвергающемся НРР, может составлять по меньшей мере примерно 40%, по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 75% или по меньшей мере примерно 80% в расчете на общую массу образца. Предпочтительное содержание влаги может изменяться в зависимости от типа и/или формы табачного материала, подвергаемого обработке. В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть в форме влажных частиц табака. В некоторых вариантах реализации табачный материал может быть в форме водного экстракта табака.
На стадии 110, например, в различных вариантах реализации настоящего изобретения, рН табачного материала можно регулировать. Инактивация патогенных микроорганизмов может быть усилена воздействием кислотного рН. Сжатие образцов приводит к смещению рН образца. Направление и величину смещения рН можно определить для каждого материала, подвергающегося процессу НРР. При снижении рН большинство микробов становятся более восприимчивыми к инактивации в результате НРР. В различных вариантах реализации настоящего изобретения рН табачного материала, подвергающегося НРР, можно регулировать в пределах от примерно 4 до примерно 6 или от примерно 5 до примерно 6. рН образца можно измерить при начальной температуре образца до обработки и при атмосферном давлении любыми способами, известными в данной области техники.
На стадии 115, например, перед помещением табачного материала в камеру высокого давления, табачный материал может быть упакован в влагостойкий контейнер, пригодный для процесса НРР. См., например, упаковки и способы упаковки, описанные в патенте США №8507020 DesLauriers и др. и публикации патента США №2006/0099306 Miller, каждый из которых включен в настоящее описание посредством ссылки. Контейнер является таким, чтобы нагнетающая среда (например, жидкость или газ в камере высокого давления) не могли проникнуть в контейнер во время процесса НРР и тем самым загрязнить образец, проходящий обработку. Например, в некоторых вариантах реализации табачный материал может быть герметизирован в термосвариваемые мешки Mylar.
Перед повышением давления табачного материала в камере высокого давления может быть обеспечено заданное давление, которое может меняться в зависимости от материала, подлежащего обработке. Давление, при котором обрабатываемый образец находится в сосуде высокого давления, называют технологическим давлением. В различных вариантах реализации настоящего изобретения давление внутри камеры высокого давления во время НРР табачного материала может составлять от примерно 30000 psi (примерно 207 МПа) до примерно 130000 psi (примерно 896 МПа), от примерно 50000 psi (примерно 345 МПа) до примерно 100000 psi (примерно 689 МПа) или от примерно 70000 psi (примерно 483 МПа) до примерно 90000 psi (примерно 620 МПа). В предпочтительном варианте реализации технологическое давление может составлять примерно 86000 psi (примерно 593 МПа). В различных вариантах реализации настоящего изобретения технологическое давление может составлять по меньшей мере примерно 30000 psi (примерно 207 МПа), по меньшей мере примерно 50000 psi (примерно 345 МПа), по меньшей мере примерно 75000 psi (примерно 517 МПа), по меньшей мере примерно 100000 psi (примерно 689 МПа) или по меньшей мере примерно 125000 psi (примерно 862 МПа).
Температуру, которой достигает продукт, подвергающийся обработке, после обеспечения заданного технологического давления, называют технологической температурой. Технологическая температура может определяться начальной температурой обрабатываемого образца. На стадии 120, например, начальную температуру табачного материала можно регулировать до повышения давления образца. Например, как правило, продукты, подвергающиеся пастеризации, могут быть охлаждены до НРР, тогда как для стерилизации низкокислотных пищевых продуктов продукты могут быть предварительно нагреты до температуры от примерно 50°С до примерно 70°С. См., например, основные понятия обработки высоким давлением, доступные на сайте http://grad.fst.ohio-state.edu/HPP/concepts.html, включенные в настоящее описание посредством ссылки. Например, табачный материал может иметь температуру окружающей среды (например, примерно 37°С) или его можно охладить (например, до примерно 4°С) до процесса НРР. Можно использовать табачный материал при других начальных температурах без отхода от принципов настоящего изобретения.
На стадии 125, например, после приготовления упакованного табачного материала, материал можно поместить в камеру высокого давления и сжать под требуемым технологическим давлением в течение времени, достаточного для инактивации вредных микроорганизмов. Продолжительность времени, в течение которого образец подвергается воздействию технологического давления и технологической температуры, называется временем выдержки или длительностью процесса. Время выдержки должно быть достаточно длительным для того, чтобы максимальный уровень вредных микроорганизмов был инактивирован, но при этом не слишком продолжительным для возникновения отрицательных побочных эффектов (например, рост других вредных микроорганизмов). В некоторых вариантах реализации для образцов с более низким содержанием влаги может потребоваться более продолжительный процесс. В различных вариантах реализации настоящего изобретения длительность процесса может составлять по меньшей мере примерно 30 секунд, по меньшей мере примерно 60 секунд, по меньшей мере примерно 120 секунд, по меньшей мере примерно 180 секунд, по меньшей мере примерно 240 секунд, по меньшей мере примерно 300 секунд или по меньшей мере примерно 360 секунд. В различных вариантах реализации время выдержки для обрабатываемого табачного материала может составлять от примерно 30 секунд до примерно 380 секунд, от примерно 60 секунд до примерно 300 секунд или от примерно 180 секунд до примерно 300 секунд.
На стадии 130, например, после воздействия давлением на табачный материал в течение требуемого времени выдержки давление в камере высокого давления может быть сброшено, и обработанный табачный материал может быть удален. Одним из преимуществ способов обработки НРР является то, что передача давления происходит относительно мгновенно и равномерно, процесс НРР не зависит от размера продукта и эффективно осуществляется в табачных материалах. В зависимости от времени обеспечения давления (то есть периода, необходимого для обеспечения технологического давления) и времени сброса давления, весь процесс обработки НРР может быть завершен, например, менее чем за 10 минут. Следует отметить, что время обеспечения давления и время сброса давления также могут влиять на кинетику инактивации микроорганизмов. Таким образом, может потребоваться регулирование времени выдержки в зависимости от времени обеспечения и/или времени сброса давления.
nd
После обработки НРР табачный материал обладает повышенной устойчивостью при хранении в результате инактивации микроорганизмов. Табак и пищевые продукты, содержащие определенное количество микроорганизмов, становятся непригодными для применения (то есть потребления). Общее количество аэробных микроорганизмов (АРС) продукта представляет собой параметр, который используют для указания уровня микроорганизмов в продукте. АРС продукта можно измерить в колониеобразующих единицах на грамм тестируемого образца (КОЕ/г). Подробные методики определения АРС разработаны Ассоциацией официальных химиков-аналитиков США (АОАС) и Американской ассоциацией общественного здравоохранения (АРНА). См., например, American Public Health Association. 1984. Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods, 2 ed. APHA, Washington, DC; Association of Official Analytical Chemists. 1990. Official Methods of Analysis, 15th ed. AOAC, Arlington, VA; а также BAM: Aerobic Plate Count на сайте http://www.fda.gov/Food/FoodScienceResearch/LaboratoryMethods/ucm063346.htm, каждый из которых включен в настоящее описание посредством ссылки.
Термин «устойчивость при хранении» продукта в настоящем описании определяется как период времени, в течение которого значение АРС продукта остается ниже максимального значения АРС, в случае превышения которого продукт становится непригодным для применения по назначению из-за количества микроорганизмов. Так как значения АРС возрастают со временем в результате роста микроорганизмов в продукте, в настоящем описании «повышенная устойчивость при хранении» означает увеличение времени, в течение которого значение АРС продукта остается ниже порогового значения АРС (то есть максимального значения АРС до того, как продукт станет непригодным). В различных вариантах реализации способ обработки НРР обеспечивает повышение устойчивости при хранении обработанного табачного материала по сравнению с устойчивостью при хранении необработанного табачного материала по меньшей мере примерно на 20 дней, по меньшей мере примерно на 25 дней, по меньшей мере примерно на 50 дней, по меньшей мере примерно на 75 дней или по меньшей мере примерно на 100 дней. В некоторых вариантах реализации способ обработки НРР обеспечивает повышение устойчивости при хранении обработанного табачного материала по сравнению с необработанным табачным материалом по меньшей мере примерно на 200%, по меньшей мере примерно на 300%, по меньшей мере примерно на 400% или по меньшей мере примерно на примерно 500%.
Охлаждение способствует еще большему повышению устойчивости продукта при хранении. В результате охлаждения устойчивость при хранении обработанного методом НРР табачного материала, который хранится при температуре примерно 10°С или ниже, по сравнению с обработанным методом НРР табачным материалом, хранящимся при комнатной температуре, повышается по меньшей мере примерно на 20 дней, по меньшей мере примерно на 25 дней, по меньшей мере примерно 50 дней, по меньшей мере примерно на 75 дней или по меньшей мере примерно на 100 дней. В результате охлаждения устойчивость при хранении обработанного НРР табачного материала, который хранится при температуре примерно 10°С или ниже, по сравнению с обработанным НРР табачным материалом, хранящимся при комнатной температуре, повышается по меньшей мере примерно на 200%, по меньшей мере примерно на 300%, по меньшей мере примерно на 400% или по меньшей мере примерно на 500%.
В различных вариантах реализации настоящего изобретения максимальное значение АРС табачного материала в форме водного экстракта может составлять примерно 3000000 КОЕ/г. Устойчивость при хранении необработанного водного экстракта табака, хранящегося при температуре окружающей среды, может составлять меньше примерно одного дня. Обработка методом НРР значительно повышает устойчивость при хранении табачного материала. Устойчивость при хранении водного экстракта табака, подвергнутого процессу обработки НРР и хранящегося при температуре окружающей среды, может составлять по меньшей мере 25 дней. Обработка методом НРР также может повысить устойчивость при хранении охлажденного табачного материала. Устойчивость при хранении необработанного водного экстракта табака, который хранят при температуре примерно 4°С, может составлять от примерно 25 дней до примерно 50 дней. Устойчивость при хранении водного экстракта табака, подвергнутого процессу обработки НРР и хранящегося при температуре примерно 4°С, может составлять от примерно 100 дней до примерно 150 дней.
Табачные материалы, подвергнутые обработке НРР, как описано выше, можно применять в различных табачных изделиях. Табачное изделие, в которое добавляют материалы в соответствии с изобретением, может быть различным и включать любой продукт, предназначенный или приспособленный для доставки табака или какого-либо компонента табака потребителю продукта. Примеры табачных изделий включают курительные изделия (например, сигареты), некурительные табачные изделия и устройства, образующие аэрозоль и содержащие табачный материал или другой растительный материал, который не воспламеняется во время применения.
На Фигуре 2 представлено курительное изделие 10 в виде сигареты, включающее определенные типичные компоненты курительного изделия, которое может содержать табачные материалы, обработанные НРР, в соответствии с настоящим изобретением. Сигарета 10 включает, как правило, цилиндрический стержень 12, представляющий собой порцию или рулон курительного наполнителя (например, от примерно 0,3 до примерно 1,0 г курительного наполнителя, такого как табачный материал), окруженного оберточным материалом 16. Стержень 12 обычно называют «табачным стержнем». Концы табачного стержня 12 открыты, и через них виден материал курительного наполнителя. Показано, что сигарета 10 имеет одну необязательную полосу 22 (например, печатное покрытие, содержащее пленкообразующий агент, такой как крахмал, этилцеллюлоза или альгинат натрия), нанесенную на оберточный материал 16, и указанная полоса ограничивает сигаретный стержень в направлении, перпендикулярном продольной оси сигареты. Полоса 22 может быть напечатана на внутренней поверхности оберточного материала (то есть обращена к материалу курительного наполнителя) или, менее предпочтительно, на наружной поверхности оберточного материала.
На одном конце табачного стержня 12 находится конец для поджигания 18, а на конце 20, который помещают в рот, имеется фильтр 26. Фильтр 26 расположен поблизости от одного конца табачного стержня 12 таким образом, что фильтр и табачный стержень аксиально совмещены концами, предпочтительно примыкающими друг к другу. Форма фильтра 26, как правило, цилиндрическая, диаметр по существу равен диаметру табачного стержня. Концы фильтра 26 позволяют пропускать воздух и таким образом курить. Фицелла 28 обертывает фильтр, а ободковая бумага (не показана) обертывает фицеллу и часть наружного оберточного материала 16 табачного стержня 12, тем самым скрепляя стержень с фильтром 26.
В различных вариантах реализации некурительные табачные изделия могут содержать табачные материалы, обработанные НРР. Форма некурительного табачного изделия в соответствии с изобретением может быть различной. В одном конкретном варианте реализации изделие находится в форме снюса, содержащего табачный материал в форме частиц, обработанный НРР, а также другие ингредиенты, известные в данной области техники. Способы и методы составления рецептур табачных изделий типа снюса очевидны для специалистов в области изготовления снюса. Например, как показано на Фигуре 3, типичный порционный продукт 300 может включать наружный водопроницаемый контейнер 320 в виде пакета, содержащего смесь частиц 315, который предназначен для перорального употребления. Расположение, размер и тип наружного водопроницаемого пакета, а также тип и характер композиции, предназначенной для перорального применения, описанные в настоящем документе, не следует истолковывать как ограничивающие.
В различных вариантах реализации влагопроницаемый пакет или мешок может служить контейнером для использования находящейся внутри композиции. Состав/конструкция указанных пакетов или мешков, таких как контейнер-мешок 320 в варианте реализации на Фигуре 3, могут быть различными, как указано в настоящем описании. Например, подходящие пакеты, мешки или контейнеры для изготовления некурительных табачных изделий, которые могут быть модифицированы в соответствии с настоящим изобретением, доступны под торговыми наименованиями CatchDry, Ettan, General, Granit, Goteborgs Rape, Grovsnus White, Metropol Kaktus, Mocca Anis, Mocca Mint, Mocca Wintergreen, Kicks, Probe, Prince, Skruf и TreAnkrare. Пакетированный продукт, похожий по форме и внешнему виду на различные варианты реализации пакетированного продукта, описанного в настоящем документе, коммерчески доступен как ZONNIC (поставляется компанией Niconovum АВ). Кроме того, пакетированные продукты, как правило, похожие по форме и внешнему виду на различные варианты реализации пакетированного продукта, представлены в качестве композиций порционного нюхательного табака E-J в Примере 1 документа РСТ WO 2007/104573 Axelsson и др., включенного в настоящее описание посредством ссылки; их производят с использованием вспомогательных ингредиентов и в условиях обработки, подходящих для изготовления пакетированных продуктов, как описано в настоящем документе.
Относительное количество табачного материала, обработанного методом НРР, в составе некурительной табачной композиции, может быть различным и частично зависит от типа используемого табачного материала (например, измельченный табак или экстракт табака). Предпочтительно общее количество композиции обработанного НРР табачного материала (из любого источника, включая экстракты или изоляты табака и табачный материал в форме частиц) в некурительном табачном изделии составляет от примерно 0,01 до примерно 40% масс. в расчете на общую массу композиции, как правило, от примерно 0,2 до примерно 20% масс.(например, от примерно 0,3 до примерно 10% масс.). Для вариантов реализации, содержащих в качестве табачного компонента только экстракт табака, обработанный НРР (включая никотин фармацевтической очистки), некурительное табачное изделие обычно содержит не более примерно 10% масс. табачного компонента, например, не более примерно 8% масс, не более примерно 5% масс. или не более примерно 3% масс. (например, от примерно 0,01 до примерно 10% масс.). В вариантах реализации, содержащих обработанный НРР табачный компонент в форме частиц (например, мелко измельченный табак) в качестве единственного компонента табака или в комбинации с экстрактом табака, некурительное табачное изделие обычно содержит не более 20% масс. табачного компонента, например, не более 15% масс., не более примерно 10% масс. или не более примерно 8% масс. (например, от примерно 1 до примерно 12% масс.). Количество обработанного НРР табачного материала (или комбинации табачного материала с другими ботаническими компонентами), как правило, не превышает 50% масс..
Изобретение не ограничено сухими некурительными табачными изделиями типа снюса. Например, табачные материалы, обработанные НРР, также могут быть включены в различные некурительные табачные формы, такие как рассыпчатый сосательный табак, рассыпчатый нюхательный табак, жевательный табак, гранулированные кусочки табака, экструдированные табачные полоски или кусочки, мелкоизмельченные или измельченные агломераты порошкообразных кусочков и компонентов, хлопьевидные частицы (например, образованные путем агломерации компонентов композиции табака в псевдоожиженном слое), формованные кусочки табака (например, формованные в виде монеты, цилиндра, боба, кубика и тому подобного), кусочки табакосодержащей смолы, продукты, содержащие смеси съедобного материала в сочетании с кусочками табака и/или экстракта табака, продукты, содержащие табак (например, в виде экстракта табака) на твердом несъедобном носителе и тому подобные. Например, некурительное табачное изделие может иметь форму прессованных табачных гранул, многослойных экструдированных кусочков, экструдированных или формованных стержней или палочек, композиций, в которых один тип табачной композиции окружен другим типом табачной композиции, рулонов лентовидных пленок, легко растворимых или диспергируемых в воде пленок или полос (см., например, публикацию заявки на патент США №2006/0198873 Chan и др.), или капсулоподобных материалов, имеющих наружную оболочку (например, гибкую или твердую наружную оболочку, которая может быть прозрачной, бесцветной, полупрозрачной или в значительной степени окрашенной) и внутреннюю область, содержащую табак или табачный ароматизатор (например, ньютоновская или тиксотропная жидкость, содержащая табак в определенной форме).
В некоторых вариантах реализации некурительные табачные изделия в соответствии с изобретением могут иметь форму пастилки, таблетки, микротаблетки или другого продукта типа таблетки. См., например, типы композиций пастилок и методики приготовления или изготовления пастилок, описанные в патентах США №№4967773 Shaw; 5110605 Acharya; 5733574 Dam; 6280761 Santus; 6676959 Andersson и др.; 6248760 Wilhelmsen; and 7374779; публикациях патентов США №№2001/0016593 Wilhelmsen; 2004/0101543 Liu и др.; 2006/0120974 Mcneight; 2008/0020050 Chau и др.; 2009/0081291 Gin и др.; и 2010/0004294 Axelsson и др.; включенных в настоящую заявку посредством ссылки.
В различных вариантах реализации табачные материалы, обработанные НРР, могут быть включены в электронное курительное изделие. Предложены многочисленные курительные изделия, ароматизаторы и лекарственные ингаляторы, в которых используют электрическую энергию для испарения или нагревания летучего материала или сделаны попытки в достаточной степени обеспечить ощущение от курения сигареты, сигары или трубки без тлеющего табака. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства для доставки аэрозоля и тепловыделяющие источники в описании предшествующего уровня техники в патенте США №7726320 Robinson и др., публикациях патентов США №№2013/0255702 Griffith Jr. и др., 2014/0000638 Sebastian и др., 2014/0060554 Collett и др., 2014/0096781 Sears и др., 2014/0096782 Ampolini и др. и заявки на патент США сер. №14/011992 Davis и др., поданной 28 августа 2013 г., которые включены в настоящее описание посредством ссылки во всей полноте.
Примерный вариант реализации электронного курительного изделия 200 представлен на Фигуре 4. Как показано, корпус 202 состоит из оболочки корпуса 201, который включает компонент управления 206, датчик потока 208, батарею 210 и светодиод 212. Картридж 204 состоит из оболочки картриджа 203, содержащей корпус резервуара 244, который сообщается по текучей среде с элементом для подачи жидкости 236, приспособленным для переноса за счет капиллярного эффекта или иным образом композиции предшественника аэрозоля, находящейся в корпусе резервуара, в нагреватель 234. Отверстие 228 в оболочке картриджа 203 обеспечивает выход образовавшегося аэрозоля из картриджа 204. Указанные компоненты являются типичными компонентами, присутствующими в картридже, и не предназначены для ограничения объема компонентов картриджа, которые включены в настоящее описание. Картридж 204 выполнен с возможностью соединения с корпусом 202 через прессовое соединение выступа 224 корпуса и приемника картриджа 240. Указанное соединение способствует стабильному соединению корпуса 202 и картриджа 204, а также обеспечивает электрическое соединение между батареей 210 и компонентом управления 206 в корпусе и нагревателем 234 в картридже. Картридж 204 также включает один или несколько электронных компонентов 250, а именно ИС, компонент памяти, датчик и тому подобное. Электронный компонент 250 предназначен для связи с компонентом управления 206. Различные компоненты электронного курительного устройства в соответствии с настоящим изобретением могут быть выбраны из компонентов, описанных в предшествующем уровне техники и являющихся коммерчески доступными.
В различных вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может содержать табачный материал, обработанный НРР. Типичные рецептуры материалов-предшественников аэрозолей, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, описаны в патенте США №7217320 Robinson и др.; публикациях патентов США №№2013/0008457 Zheng и др.; 2013/0213417 Chong и др.; 2014/0060554 Collett и др.; и 2014/0000638 Sebastian и др., включенных в настоящее описание посредством ссылки во всей полноте. Другие предшественники аэрозолей, которые могут содержать обработанные НРР табачные материалы, описанные в настоящем документе, включают предшественники аэрозолей, содержащиеся в продукте VUSE от компании RJ Reynolds Vapor Company, продукте BLUTM от компании Lorillard Technologies, продукте MISTIC MENTHOL от компании Mistic Ecigs и продукте VYPE от компании CN Creative Ltd. Также могут быть использованы так называемые «курительные жидкости» для электронных сигарет, доступные от компании Johnson Creek Enterprises LLC.
ПРИМЕРЫ
Аспекты настоящего изобретения более полно представлены в следующих примерах, которые описаны для иллюстрации некоторых аспектов настоящего изобретения и не должны рассматриваться как ограничивающие их.
Пример 1
Табачный материал в форме водного экстракта подвергли процессу обработки НРР и продемонстрировали более длительный срок хранения по сравнению с необработанным табачным материалом в форме водного экстракта.
Приготовили шесть образцов водного экстракта табака. Известно, что используемый экстракт содержал микробы, которые без облучения размножаются. Два образца представляли собой контрольные образцы и не подвергались процессу обработки НРР. Один из контрольных образцов хранили при температуре окружающей среды. Второй контрольный образец хранили при 4°С. Четыре образца подвергли обработке НРР, как описано более подробно далее.
Для обработки НРР использовали резервуар под давлением Quintus 35L-600, изготовленный компанией Avure Technologies. Для каждого образца 250 мл экстракта герметично запечатали в термосвариваемых пакетах Mylar. Образцы поместили в цилиндрическую загрузочную корзину, которая загружается в резервуар вручную или автоматически с помощью подъемника. Резервуар закрыли и создали давление. Давление в резервуаре с водой создали с помощью насоса для повышения давления 7XS-6000. Давление поддерживали в течение требуемого времени выдержки при заданной температуре. Затем сбросили давление в резервуаре, открыли его и извлекли загрузочную корзину. Для каждого цикла записывали параметры процесса.
Два образца подвергли процессу обработки НРР, в котором технологическое давление в камере составило 86000 psi (примерно 593 МПа), а длительность процесса (то есть время, в течение которого образцы выдерживали при технологическом давлении) составила 180 секунд. Один из указанных образцов, обработанных НРР в течение 180 секунд, хранили при температуре окружающей среды, а другой при 4°С. Два образца подвергли процессу обработки НРР, в котором технологическое давление в камере составило 86000 psi (примерно 593 МПа), а длительность процесса (то есть время, в течение которого образцы выдерживали при технологическом давлении) составила 300 секунд. Один из указанных образцов, обработанных НРР в течение 300 секунд, хранили при температуре окружающей среды, а другой при 4°С.
Показания общего количества аэробных микроорганизмов (АРС) определяли примерно каждые 25 дней. Данные приведены в таблицах ниже.
* «TNTC» означает «слишком много для подсчета»
На основании результатов в таблицах очевидно, что образцы водного экстракта табака, подвергнутого обработке НРР, обладают повышенной устойчивостью при хранении по сравнению с водным экстрактом табака, который не подвергся процессу обработки НРР. Следует отметить, что из-за загрязнения данные, измеренные через 110 дней, могут быть неточными.
Многие модификации и другие варианты реализации изобретения понятны специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение, в результате ознакомления с принципами изобретения, изложенными в предшествующем описании. Таким образом, следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретными раскрытыми вариантами реализации, и что модификации и другие варианты реализации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе употребляются конкретные термины, они использованы исключительно в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.