ЭКСТРАКТ ТАБАКА, ЕГО ПОЛУЧЕНИЕ
TOBACCO EXTRACT, PREPARATION THEREOF

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу. Точнее, настоящее изобретение относится к способу получения и/или обработки экстракта табака.
Уровень техники
Имеется много соединений, содержащихся в табаке, которые обеспечивают его характеристики, такие как его вкус.
Для сохранения качества и вкуса табака в экстракте табака желательно сохранить некоторые или все эти соединения, которые обеспечивают вкус табака, такие как никотин и другие ароматические соединения. Однако многие ароматические соединения являются летучими и поэтому они могут теряться во время осуществления способа получения и/или обработки экстракта табака, что приводит к экстракту табака, обладающему уменьшенным или низким содержанием ароматических соединений.
Во время получения экстракта табака может потребоваться включение одной или большего количества стадий концентрирования для обеспечения желательной концентрации соединений в экстракте табака. Такие стадии концентрирования могут привести к потере соединений, таких как ароматические соединения, в экстракте табака. Такие стадии концентрирования альтернативно или в дополнение могут привести к изменениям состава экстракта табака, что приведет к изменению органолептических характеристик экстракта, таких как вкус экстракта, что может передаться конечному продукту.
Может потребоваться обработка экстракта табака до использования для удаления микробов. Такие обработки включают пастеризацию путем нагревания, добавление противомикробных средств, пастеризацию при высоком давлении (паскализацию) и облучение гамма-излучением, что может негативно повлиять на органолептические характеристики и/или состав экстракта табака.
Настоящее изобретение относится к способу получения экстракта табака, в котором преодолены одно или большее количество этих затруднений.
Краткое изложение сущности изобретения
Первым объектом настоящего изобретения является способ, который включает центрифугирование и микрофильтрование для обработки экстракта табака, так чтобы он был пригодным для подходящего введения человеку. Обработка может привести к удалению микробов из экстракта табака.
Вторым объектом настоящего изобретения является экстракт табака, полученный в соответствии с первым объектом.
Третьим объектом настоящего изобретения является состав, включающий экстракт табака, соответствующий второму объекту.
Четвертым объектом настоящего изобретения является аппарат для осуществления способа, соответствующего первому объекту.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления настоящего изобретения ниже описаны только в качестве примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
На фиг. 1 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ получения экстракта табака в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ получения экстракта табака в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ получения экстракта табака в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ получения экстракта табака в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ получения экстракта табака в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ получения экстракта табака в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ получения экстракта табака в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения экстракта табака. Способ получения экстракта табака может включать получение и/или обработку экстракта табака.
На фиг. 1 представлена блок-схема, описывающая способ, соответствующий одному варианту осуществления настоящего изобретения, который включает стадии получения неочищенного экстракта табака 1 и обработки неочищенного экстракта табака 2 с получением обработанного экстракта табака 3. В альтернативных вариантах осуществления способ включает одну из стадий получения неочищенного экстракта табака и обработки неочищенного экстракта табака.
При использовании в настоящем изобретении стадию, называющуюся получением неочищенного экстракта табака, также можно назвать стадией экстракции табака. При использовании в настоящем изобретении стадия получения неочищенного экстракта табака включает получение экстракта и разделение твердых и жидких веществ с получением неочищенного экстракта табака. Все стадии после получения неочищенного экстракта табака называются обработкой неочищенного экстракта табака с получением обработанного экстракта табака.
При использовании в настоящем изобретении термин "неочищенный экстракт табака" означает экстракт, полученный на стадии экстракции табака, который не подвергали дополнительной обработке. Это отличается от термина "обработанный экстракт табака", который при использовании в настоящем изобретении означает неочищенный экстракт табака, который не направляли на одну или большее количество стадий обработки.
При использовании в настоящем изобретении термины "обработанный экстракт табака" и "неочищенный экстракт табака" включают материал, который образован или получен из табака. Эти термины можно использовать взаимозаменяемым образом с терминами "обработанный полученный из табака экстракт" и "неочищенный полученный из табака экстракт".
На фиг. 2 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ получения неочищенного экстракта табака в одном варианте осуществления настоящего изобретения, который включает стадии смешивания табачного материала и воды 10 и разделения твердых и жидких компонентов 11 с получением неочищенного экстракта табака 20 и твердого остатка 21.
При использовании в настоящем изобретении термин "табачный материал" включает любую часть, такую как, например, листья или стебли любого представителя рода Nicotiana и восстановленные его материалы. Табачный материал для использования в настоящем изобретении предпочтительно получен из вида Nicotiana tabacum.
Табачный материал может быть получен из одного сорта табака. Альтернативно, табачный материал может быть получен более, чем из одного сорта табака. Другими словами, табачный материал может включать смесь сортов табака. В некоторых вариантах осуществления табачный материал включает сорт табака или смесь сортов табака, обладающих высоким содержанием никотина.
Альтернативно или в дополнение к этому содержание никотина в табачном материале может зависеть от агрономических условий, при которых выращивается растение табака. В соответствии с этим табачный материал можно выбрать из числа растений табака, которые выращены при различных агрономических условиях.
Табачный материал может включать табак определенного качества. Например, табачный материал может включать табак высокого, среднего и/или низкого качества. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления табачный материал включает табак высокого и/или среднего качества.
В настоящем изобретении можно использовать любой тип табака. Примеры табака, которые можно использовать, включают, но не ограничиваются только ими, табаки Virginia, Burley, Oriental и Rustica. Табачный материал можно обработать по известным методикам, таким как сушка, завяливание и т.д.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления табачный материал включает листовой табачный материал. Табачный материал может включать до 50%, до 60%, до 70%, до 80%, до 90% или до 100% листового табачного материала. В некоторых вариантах осуществления табачный материал содержит до 100% листового табачного материала. Другими словами, табачный материал может включать в основном полностью или полностью листовой табачный материал.
Если табачный материал содержит листовой табачный материал, то листья могут находиться в виде нарезанных листьев, измельченного или размолотого табака или цельных листьев. В некоторых вариантах осуществления, в которых используют нарезанные листья, нарезанные листья получают так, чтобы на 1 дюйм было в среднем 60 разрезов. В некоторых вариантах осуществления табачный материал не представляет собой измельченный или размолотый табак.
В некоторых вариантах осуществления табачный материал обладает высоким содержанием никотина. Содержание никотина в табачном материале может составлять от 0,2% до 10%. В предпочтительных вариантах осуществления содержание никотина в табачном материале составляет от 2% до 7%.
Табак можно пастеризовать до, во время и/или после его смешивания с водой во время осуществления способа получения экстракта. Альтернативно, табачный материал можно не пастеризовать до, во время и/или после его смешивания с водой. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления табачный материал не пастеризуют до, во время и/или после его смешивания с водой.
В способах получения экстракта табака табачный материал можно смешать с растворителем. Типичным растворителем является водный растворитель.
В некоторых вариантах осуществления табачный материал можно смешать с водой. Использование воды при получении неочищенного экстракта табака обеспечивает то преимущество, что из табачного материала можно экстрагировать вещества, которые растворимы в воде. Например, никотин растворим в воде и поэтому неочищенный экстракт табака, полученный смешиванием воды и табачного материала, может обладать большим содержанием никотина и/или других растворимых в воде соединений. Кроме того, получение неочищенного экстракта табака с использованием воды дает натуральный продукт. Воду также предпочтительно использовать по той причине, что во время экстракции не добавляют другие реагенты, которые, возможно, потребовалось бы удалять на более поздней стадии.
Водой, смешиваемой с табачным материалом, может быть вода городского водоснабжения. Альтернативно или в дополнение к этому водой, смешиваемой с табачным материалом, может быть очищенная вода. При использовании в настоящем изобретении "очищенная вода" означает воду, обработанную для удаления загрязнений и/или примесей. Применение очищенной воды может свести к минимуму добавление загрязнений или других нежелательных компонентов во время экстракции, которые затем было бы необходимо удалить. В предпочтительных вариантах осуществления очищенной водой является деионизированная вода. Преимуществом использования деионизированной воды по сравнению с другими формами очищенной воды является отсутствие ионов, которым могут мешать последующей обработке полученного экстракта, такой как фильтрование.
Табачный материал и воду можно смешать путем добавления табачного материала к воде. Альтернативно, воду можно добавить к табачному материалу.
Количеством табачного материала, использующимся для получения неочищенного экстракта табака, может быть любое количество и, например, может быть количество, подходящее для использования в лаборатории, экспериментальной установке или в промышленном масштабе. Количество табачного материала, использующееся для получения неочищенного экстракта табака, можно определить по необходимому количеству неочищенного экстракта табака и/или желательной концентрации соединений, выделенных из табака в неочищенном экстракте табака. Количество табачного материала, использующееся для получения неочищенного экстракта табака, может составлять до 2 кг, до 3 кг, до 4 кг, до 5 кг, до 6 кг, до 7 кг, до 8 кг, до 9 кг, до 10 кг, до 11 кг, до 12 кг, до 13 кг, до 14 кг, до 15 кг, до 16 кг, до 17 кг, до 18 кг, до 19 кг, до 20 кг, до 30 кг, до 40 кг, до 50 кг, до 60 кг, до 70 кг, до 80 кг, до 90 кг, до 100 кг, до 250 кг, до 500 кг, до 750 кг или до 1000 кг. В предпочтительном варианте осуществления количество табачного материала, добавленного для получения неочищенного экстракта табака, равно 8 кг.
Количеством воды, использующимся для получения неочищенного экстракта табака, может быть любое количество и, например, может быть количество, подходящее для использования в лаборатории, экспериментальной установке или в промышленном масштабе. Количество воды, использующееся для получения неочищенного экстракта табака, можно определить по необходимому количеству неочищенного экстракта табака и/или желательной концентрации соединений, выделенных из табака в неочищенном экстракте табака. Количество воды, использующейся для получения неочищенного экстракта табака, может составлять до 8 л, до 9 л, до 10 л, до 11 л, до 12 л, до 13 л, до 14 л, до 15 л, до 16 л, до 17 л, до 18 л, до 19 л, до 20 л, до 30 л, до 40 л, до 50 л, до 60 л, до 70 л, до 80 л, до 90 л, до 100 л, до 110 л, до 120 л, до 130 л, до 140 л, до 150 л, до 400 л, до 750 л, до 1200 л или до 1500 л. В предпочтительном варианте осуществления количество воды, добавленной для получения неочищенного экстракта табака, равно 12 л.
Отношение количества табачного материала к количеству воды, использующейся для получения неочищенного экстракта табака, можно выбрать так, чтобы полученный неочищенный экстракт табака обладал конкретными характеристиками или свойствами. Например, неочищенный экстракт табака, полученный с использованием конкретного отношения количества табачного материала к количеству воды, может содержать некоторое количество веществ или соединений, экстрагированных из табачного материала.
Поэтому при использовании конкретного отношения количества табачного материала к количеству воды можно получить экстракт, обладающий желательными концентрациями одного или большего количества представляющих интерес веществ. Например, использование конкретного отношения количества табачного материала к количеству воды может дать неочищенный экстракт табака, обладающий конкретной концентрацией никотина.
Отношение количества табачного материала к количеству воды можно подобрать и получить неочищенный экстракт табака, содержащий никотин при желательной концентрации, так что экстракт является подходящим для использования без необходимости стадии концентрирования экстракта. Стадии концентрирования экстракта табака могут включать выпаривание части или всей жидкости из экстракта. Выпариванию можно содействовать путем нагревания экстракта. Стадии концентрирования экстракта могут привести к изменениям состава экстракта табака, что приведет к изменению органолептических характеристик экстракта, таких как вкус, что повлияет на качество конечного продукта. Поэтому желательно избежать дополнительной стадии концентрирования, чтобы сделать методику экстракции табака экономичной и/или получить конечный продукт необходимого качества. Например, стадии концентрирования экстракта могут привести к потере части или всех летучих компонентов в неочищенном экстракте табака. Поэтому оптимизация отношения количества табачного материала к количеству воды с получением неочищенного экстракта табака с определенной концентрацией одного или большего количества веществ, таких как никотин, может предупредить или свести к минимуму потери летучих компонентов из неочищенного экстракта табака. Альтернативно или в дополнение к этому оптимизация отношения количества табачного материала к количеству воды с получением неочищенного экстракта табака с определенной концентрацией одного или большего количества веществ может сохранить химические и/или физические характеристики экстракта.
Альтернативно или в дополнение к этому исключение необходимости концентрирования неочищенного экстракта табака может сделать получение неочищенного экстракта табака и/или экстракта табака более эффективным и/или экономичным.
Отношение количества табачного материала к количеству воды в начале проведения способа может составлять примерно от 1:1 мас./мас. до 1:9 мас./мас. Более низкие отношения количества табачного материала к количеству воды могут привести к более высоким концентрациям никотина, но меньшим объемам экстракта, чем более высокие отношения количества табачного материала к количеству воды. Отношение можно выбрать в соответствии с желательной концентрацией никотина и желательным количеством экстракта. В некоторых вариантах осуществления отношение количества табачного материала к количеству воды в начале проведения способа составляет примерно 1:1,5 мас./мас.
При выборе отношения количества табака к количеству воды можно учитывать содержание воды в табаке можно и можно соответственно регулировать отношение количества табачного материала к количеству воды. Например, для табачного материала, обладающего относительно высоким содержанием воды, может потребоваться меньшее количество воды, чем для табачного материала, обладающего относительно низким содержанием воды.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ получения экстракта табака дает неочищенный экстракт табака, который содержит от примерно 0,1 мг/мл до примерно 60 мг/мл никотин, необязательно от примерно 3 мг/мл до примерно 40 мг/мл никотин. Неочищенный экстракт табака может обладать концентрацией никотина, равной до 1 мг/мл, до 2 мг/мл, до 3 мг/мл, до 4 мг/мл, до 5 мг/мл, до 6 мг/мл, до 7 мг/мл, до 8 мг/мл, до 9 мг/мл, до 10 мг/мл, до 11 мг/мл, до 12 мг/мл, до 13 мг/мл, до 14 мг/мл, до 15 мг/мл, до 16 мг/мл, до 17 мг/мл, до 18 мг/мл, до 19 мг/мл, до 20 мг/мл, до 21 мг/мл, до 22 мг/мл, до 23 мг/мл, до 24 мг/мл, до 25 мг/мл, до 26 мг/мл, до 27 мг/мл, до 28 мг/мл, до 29 мг/мл, до 30 мг/мл, до 40 мг/мл, до 50 мг/мл или до 60 мг/мл. В некоторых вариантах осуществления неочищенный экстракт табака содержит от примерно 15 мг/мл до примерно 25 мг/мл никотина. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления неочищенный экстракт табака содержит от примерно 18 мг/мл до примерно 21 мг/мл никотина.
В некоторых вариантах осуществления получение экстракта табака не включает стадию увеличения концентрации экстракта путем удаления из экстракта жидкости, такой как растворитель, например, вода.
Неочищенный экстракт табака может содержать никотин в концентрации, которая является подходящей для использования, например, для сжигания. Альтернативно, неочищенный экстракт табака может содержать никотин в концентрации, которая больше, чем необходимая для использования. В этом случае неочищенный экстракт табака можно разбавить водой например, до обеспечения желательной концентрации никотина. Поэтому получение неочищенного экстракта табака, обладающего концентрацией никотина, которая выше, чем желательная концентрация, может придать определенную универсальность, поскольку этот один неочищенный экстракт табака можно использовать для получения экстрактов, содержащих никотин в диапазоне концентраций.
Табачный материал и воду можно объединить в смесителе. Можно использовать смеситель любого типа. Подходящим смесителем может быть плужный смеситель. Смесителем может быть барабанный смеситель. В некоторых вариантах осуществления смесителем является горизонтальный барабанный смеситель. Смеситель может обладать достаточно большим объемом, чтобы вмещать табачный материал и воду. В некоторых вариантах осуществления смеситель обладает объемом, равным примерно 130 л. В некоторых вариантах осуществления смесителем является смеситель Lödige или смеситель Winkworth RT200.
Табачный материал и воду можно смешивать путем перемешивания при скорости, равной от примерно 10 до 100 оборотов в минуту (об/мин). В некоторых вариантах осуществления табачный материал и воду перемешивают при скорости, равной 50 об/мин.
Табачный материал и воду можно смешивать в течение от примерно 10 мин до 5 ч. Табачный материал и воду можно смешивать в течение до 1 ч, до 2 ч, до 3 ч, до 4 ч или до 5 ч. В предпочтительных вариантах осуществления табачный материал и воду смешивают в течение 1 ч.
Во время и/или после смешивания табачного материала и воды твердые и жидкие компоненты смеси можно разделить. В некоторых вариантах осуществления твердые и жидкие компоненты разделяют после смешивания табачного материала и воды.
Твердые и жидкие компоненты смеси можно разделять с помощью любого подходящего аппарата. В некоторых вариантах осуществления твердые и жидкие компоненты разделяют с помощью пресса, такого как гидропресс, который также известен, как яблочный пресс. Подходящий гидропресс можно приобрести у фирмы Vigo. Альтернативно или в дополнение к этому твердые и жидкие компоненты смеси можно разделить с помощью альтернативного аппарата. Подходящий аппарат может включать центрифугу для растений, корзинчатую центрифугу и/или ленточный пресс. Подходящий центрифугой для растений может быть высокопроизводительная центрифуга Eillert MSD-500HD.
Всю смесь табака и воды можно обработать одновременно для разделения твердых и жидких компонентов смеси. Альтернативно, небольшие объемы смеси табака и воды можно обработать одновременно для разделения твердых и жидких компонентов смеси. Обрабатывают ли смесь для разделения твердых и жидких компонентов в виде одной партии или нескольких меньших партий, может зависеть от объема смеси табака и воды и объема, допустимого для аппарата, использующегося для разделения твердых и жидких компонентов смеси.
Может быть одна стадия смешивания и одна стадия разделения. Альтернативно, может быть несколько стадий смешивания и разделения. В предпочтительных вариантах осуществления для получения неочищенного экстракта табака используется одна стадия смешивания и одна стадия разделения.
Способ получения неочищенного экстракта табака можно провести при определенной температуре. Способ получения неочищенного экстракта табака можно провести при температуре, выбранной для сведения к минимуму потерь ароматических компонентов и/или летучих ароматических соединений. В частности, способ можно провести при температуре, при которой сводится к минимуму потеря никотина из экстракта.
Соответственно, способ получения неочищенного экстракта табака, который включает стадии смешивания табачного материала и воды и разделения твердых и жидких компонентов, можно провести при температуре, равной до 4°С, до 5°С, до 6°С, до 7°С, до 8°С, до 9°С, до 10°С, до 11°С, до 12°С, до 13°С, до 14°С, до 15°С, до 16°С, до 17°С, до 18°С, до 19°С, до 20°С, до 21°С, до 22°С, до 23°С, до 24°С, до 25°С, до 26°С, до 27°С, до 28°С, до 29°С, до 30°С, до 31°С, до 32°С, до 33°С, до 34°С, до 35°С, до 36°С, до 37°С, до 38°С, до 39°С, до 40°С, до 41°С, до 42°С, до 43°С, до 44°С или до 45°С. В некоторых вариантах осуществления способ получения неочищенного экстракта табака проводят при 25°С.
Альтернативно или в дополнение к этому способ получения неочищенного экстракта табака можно провести при температуре окружающей среды. При использовании в настоящем изобретении термин "температура окружающей среды" означает температуру окружения. При использовании в настоящем изобретении термин "температура окружающей среды" можно использовать взаимозаменяемым образом с термином "комнатная температура". Температуре окружающей среды может означать температуру, равную примерно от 18°С до 30°С.
В некоторых вариантах осуществления способ получения неочищенного экстракта табака не включает нагревание табачного материала или экстрагирующего растворителя до температуры, превышающей температуру окружающей среды или комнатную температуру, до или во время стадий экстракции.
Альтернативно или в дополнение к этому способ получения неочищенного экстракта табака можно провести при температуре ниже температуры окружающей среды. При использовании в настоящем изобретении термин "ниже температуры окружающей среды" означает температуру, которая ниже температуры окружения. Температуры ниже температуры окружающей среды могут равняться до 18°С.Температуры ниже температуры окружающей среды могут равняться примерно от 0°С до 18°С, наиболее предпочтительно примерно от 10°С до 18°С.
Получение неочищенного экстракта табака при низкой температуре, при такой как температура окружающей среды или температура ниже температуры окружающей среды, создает дополнительную возможность того, то можно предупредить или ограничить рост микробов.
Альтернативно или в дополнение к этому получение неочищенного экстракта табака при низкой температуре может допустить седиментацию или агломерацию, что может улучшить любую последующую стадию (стадии) фильтрование в методике, известной как удаление твердых компонентов путем охлаждения или осветление.
Состав экстрактов табака может быть сложным и поэтому небольшие изменения температуры во время получения экстракта могут повлиять на качество и/или состав экстракта. В частности, летучие соединения, такие как ароматические соединения, могут испаряться из экстракта. Вследствие их нестабильности даже небольшое повышение температуры может увеличить потерю летучих соединений из экстракта. Например, неочищенный экстракт табака, полученный способом, проводимым при более высокой температуре, может содержать меньше летучих соединений, таких как ароматические соединения, чем неочищенный экстракт табака, полученный способом, проводимым при более низкой температуре, или может содержать измененные соединения или обладать измененным составом.
Способ получения неочищенного экстракта табака можно провести при определенном значении рН. Значение рН можно регулировать до, во время и/или после проведения способа получения неочищенного экстракта табака. Альтернативно, значение рН можно не регулировать до, во время и/или после способа получения неочищенного экстракта табака. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления значение рН не регулируют до, во время или после получения неочищенного экстракта табака. В этом случае значение рН неочищенного экстракта табака может определяться значением рН табачного материала и/или воды. Соответственно, значение рН неочищенного экстракта табака может равняться примерно 5,5.
Разделение твердых и жидких компонентов дает неочищенный экстракт табака, который представляет собой жидкость, и твердый остаток.
В одном варианте осуществления, в котором 8 кг табачного материала смешивают с 12 л воды и твердые и жидкие компоненты смеси разделяют с помощью пресса, можно получить примерно от 6,0 до 6,5 л неочищенного экстракта табака. Количество полученного неочищенного экстракта табака можно регулировать путем изменения количеств табачного материала и/или воды, смешивающихся друг с другом, и/или путем изменения параметров разделения твердых и жидких компонентов полученного экстракта.
Твердый остаток можно отбросить. Альтернативно, твердый остаток может быть подходящим для использования в качестве побочного продукта. Твердый остаток может быть подходящим для использования в восстановленном табаке или может быть подходящим для компоста, который можно использовать, например, для получения энергии.
На этой стадии неочищенный экстракт табака необязательно можно заморозить. Это может быть особенно благоприятно, если невозможно использовать и/или обработать неочищенный экстракт табака в тот же рабочий день, в который получен неочищенный экстракт табака. Неочищенный экстракт табака можно заморозить путем его помещения в морозильник, который может находиться при температуре, равной примерно от -15°С до -22°С. Если неочищенный экстракт табака заморожен, его можно разморозить до использования и/или обработки. Неочищенный экстракт табака можно разморозить в холодильнике, который может находиться при температуре, равной от примерно 4°С до примерно 8°С.
Неочищенный экстракт табака может быть подходящим для использования, для сжигания, например, без обработки. Альтернативно, неочищенный экстракт табака можно подвергнуть обработке перед использованием. Например, неочищенный экстракт табака подвергнуть обработке для удаления нежелательных компонентов из неочищенного экстракта табака.
В некоторых вариантах осуществления неочищенный экстракт табака подвергают обработке для удаления микробов из неочищенного экстракта табака. Удаление микробов может быть желательным для безопасного использования и/или хранения неочищенного табачного материала.
При использовании в настоящем изобретении термин "микробы" означает микроорганизмы, такие как бактерии, грибы и/или протисты.
При использовании в настоящем изобретении термин "удаление микробов" означает удаление микробов для обеспечения содержания микробов, которое приемлемо для введения обработанного экстракта табака человеку. Например, если обработанный табачный продукт предназначен для использования в качестве спрея для полости рта, содержание микробов можно уменьшить до такого, которое приемлемо для продукта, который вводят в полость рта. Аналогичным образом, если обработанный табачный продукт предназначен для введения в полость носа, дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт и/или нанесения на кожу, содержание микробов можно уменьшить до такого, которое приемлемо для этого введения.
Как показано ниже в примере 6, удаление микробов может дать экстракт, в котором полное количество жизнеспособных микроорганизмов (ПКМ) составляет примерно 4 Е+02 колониеобразующих единиц (КОЕ)/г, содержание кишечных бактерий составляет менее 1 КОЕ/г, содержание дрожжей составляет менее 1 КОЕ/г и/или содержание плесневых грибов составляет примерно 2 КОЕ/г при 25°С в день получения обработанного экстракта табака.
В соответствии с вариантом осуществления неочищенный экстракт табака подвергают мембранному фильтрованию для удаления микробов из неочищенного экстракта табака, так что полученный экстракт пригоден для введения человеку, например, путем проглатывания, вдыхания или всасывания. Введение может включать, например, введение аэрозоля или испарение. Введение можно проводить путем внесения в полость рта, полость носа, дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт и/или на кожу. В некоторых вариантах осуществления экстракт пригоден для введения без сжигания.
Неочищенный экстракт табака можно подвергнуть микрофильтрованию, ультрафильтрованию и/или нанофильтрованию для удаления микробов из неочищенного экстракта табака.
При использовании в настоящем изобретении термин "микрофильтрование" означает фильтрование с использованием одной или большего количества мембран, обладающих порами размером, равным примерно от 0,1 мкм до 10 мкм и/или пороговым значением молекулярной массы (ПЗММ), превышающим примерно 100000 Да.
Термин "ультрафильтрование" означает фильтрование с использованием одной или большего количества мембран, обладающих порами размером, равным от примерно 0,001 мкм до примерно 0,1 мкм и/или значением ПЗММ, равным примерно от 10000 до 100000 Да.
Термин "нанофильтрование" означает фильтрование с использованием одной или большего количества мембран, обладающих порами размером, равным примерно от 0,0001 мкм до 0,001 мкм и/или значением ПЗММ, равным примерно от 100 до 10000 Да.
При использовании в настоящем изобретении термин "размер пор" означает номинальный размер пор.
Путем обработки неочищенного экстракта табака с помощью мембранного фильтрования можно удалить микробы без какой-либо обработки, которая может повлиять на состав экстракта. Например, путем обработки неочищенного экстракта табака с помощью мембранного фильтрования можно удалить микробы без нагревания экстракта и/или без прибавления добавок к неочищенному экстракту табака. Это может быть благоприятно, если предпочтительно исключить или ограничить прибавление добавок к неочищенному экстракту табака.
Другим преимуществом использования мембранного фильтрования является то, что неочищенный экстракт табака можно обработать при температуре окружающей среды или близкой к ней, или более низкой. Как указано выше, это может обеспечить то значительное преимущество, что потеря летучих соединений, включая никотин, из неочищенного экстракта табака сводится к минимуму или исключается. В соответствии с этим стадию мембранного фильтрования для удаления микробов из неочищенного табачного материала можно провести при температуре, равной до 4°С, до 5°С, до 6°С, до 7°С, до 8°С, до 9°С, до 10°С, до 11°С, до 12°С, до 13°С, до 14°С, до 15°С, до 16°С, до 17°С, до 18°С, до 19°С, до 20°С, до 21°С, до 22°С, до 23°С, до 24°С, до 25°С, до 26°С, до 27°С, до 28°С, до 29°С, до 30°С, до 31°С, до 32°С, до 33°С, до 34°С, до 35°С, до 36°С, до 37°С, до 38°С, до 39°С, до 40°С, до 41°С, до 42°С, до 43°С, до 44°С или до 45°С. В некоторых вариантах осуществления стадию мембранного фильтрования для удаления микробов из неочищенного табачного материала проводят при 25°С.Альтернативно или в дополнение к этому стадию мембранного фильтрования можно провести при температуре окружающей среды или при температуре, более низкой, чем температура окружающей среды.
В некоторых вариантах осуществления способ обработки неочищенного экстракта табака не включает нагревание экстракта табака до температуры, превышающей температуру окружающей среды или комнатную температуру до или во время обработки стадий.
Обработка неочищенного экстракта табака с помощью мембранного фильтрования при низкой температуре, такой как при температуре окружающей среды или при температуре, более низкой, чем температура окружающей среды, может способствовать удалению твердых компонентов путем охлаждения или осветлению.
Значение рН неочищенного экстракта табака можно регулировать до и/или во время стадии мембранного фильтрования. Альтернативно, значение рН неочищенного экстракта табака можно не регулировать до и/или во время мембранного фильтрования стадии.
В предпочтительном варианте осуществления микрофильтрование используют для удаления микробов из неочищенного экстракта табака. Использование микрофильтрования для удаления микробов из неочищенного экстракта табака может быть быстрее и/или дешевле, чем другие формы мембранного фильтрования, такие как ультрафильтрование и нанофильтрование.
Микрофильтрование неочищенного экстракта табака может включать фильтрование неочищенного экстракта табака с помощью одной или большего количества мембран, обладающих порами размером, равным от примерно 0,1 мкм до 10 мкм.
В одном варианте осуществления микрофильтрование неочищенного экстракта табака включает фильтрование неочищенного экстракта табака с помощью одной или большего количества мембран, обладающих порами размером, равным примерно 0,2 мкм. Использование одной или большего количества мембран, размер пор которых позволяет фильтровать неочищенный экстракт табака для удаления микробов приводит к приемлемому или меньшему, чем приемлемое, содержанию микробов в растворе, одновременно обеспечивая прохождение неочищенного экстракта табака через фильтр с желательной скоростью.
В альтернативном варианте осуществления стадия микрофильтрования включает фильтрование неочищенного экстракта табака с помощью одной или большего количества мембран, обладающих порами размером, равным примерно 0,45 мкм. Альтернативно, стадия микрофильтрования может включать фильтрование неочищенного экстракта табака с помощью одной или большего количества мембран, обладающих порами размером, равным от примерно 0,2 мкм до 0,45 мкм.
Стадию микрофильтрования можно провести при пониженном или повышенном давлении. Подходящие давления и скорости потока известны специалисту в данной области техники.
Фильтр для микрофильтрования можно изготовить из любого подходящего материала. Подходящие материалы известны специалисту в данной области техники. Например, фильтр для микрофильтрования может представлять собой керамический мембранный фильтр, поликарбонатный мембранный фильтр, целлюлозный мембранный фильтр или полимерный мембранный фильтр. В некоторых вариантах осуществления фильтр для микрофильтрования представляет собой мембранный фильтр из ацетата целлюлозы. Фильтр для микрофильтрования может включать комбинацию подходящих материалов.
Фильтр для микрофильтрования может быть одноразовым. Альтернативно, фильтр для микрофильтрования можно использовать повторно. Подходящие одноразовые и многоразовые фильтры известны специалистам в данной области техники.
Фильтр для микрофильтрования может обладать любой конфигурацией. Типичные конфигурации включают плоские, изготовленные из полых волокон или спиральных волокон мембранные фильтры.
Фильтр для микрофильтрования может представлять собой стандартную микропористую мембрану. Альтернативно, фильтр для микрофильтрования может представлять собой трековую мембрану.
Неочищенный табачный материал можно обработать до, во время и/или после стадии микрофильтрования.
На фиг. 3 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ обработки неочищенного экстракта табака в одном варианте осуществления настоящего изобретения, в котором неочищенный экстракт табака 20 обрабатывают до стадии микрофильтрования. Этот вариант осуществления включает стадии удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака 31 и микрофильтрования 32 с получением экстракта табака, из которого удалены некоторые или все микробы 100.
Стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака может сделать стадию микрофильтрования более быстрой и/или более эффективной. Например, удаление твердых частиц из неочищенного экстракта табака до стадии микрофильтрования может позволить обработанный экстракта табака быстрее и/или легче пропускать через поры мембранного фильтра на конечной стадии микрофильтрования.
Альтернативно или в дополнение к этому стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака может свести к минимуму износ фильтра для микрофильтрования и/или использовать меньшую площадь фильтра, что может уменьшить необходимую частоту его замены.
Стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака может включать фильтрование. Можно использовать любую методику фильтрования. Стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака может включать грубое фильтрование. В некоторых вариантах осуществления стадия удаления твердых частиц включает пропускание неочищенного табачного материала через сито. Сито может обладать отверстиями размером, равным не менее 5 мкм, не менее 10 мкм, не менее 15 мкм, не менее 20 мкм, не менее 25 мкм, не менее 30 мкм, не менее 35 мкм, не менее 40 мкм, не менее 45 мкм или не менее 50 мкм. В некоторых вариантах осуществления сито обладает отверстиями размером, равным не менее 25 мкм.
Альтернативно или в дополнение к этому стадия удаления твердых частиц может включать пропускание неочищенного табачного материала через одну или большее количество мембран и/или объемных фильтров.
Объемные фильтры обычно состоят из матрицы, изготовленной из органических, неорганических и/или полимерных материалов, тогда как мембраны обладают порами такого размера, которые пропускают только частицы, которые меньше размера пор.
Объемное фильтрование является методикой, с помощью которой измельченные частицы захватываются и на поверхности фильтра, и в матрице фильтра и можно удалять частицы разных размеров и удерживать большие количества мелких частиц, захваченных в этих матрицах. Мембранное фильтрование является методикой, с помощью которой измельченные частицы захватываются только на поверхности фильтра, где измельченные частицы больше размера пор мембраны.
Стадия удаления твердых частиц может включать последовательное или комбинированное фильтрование. Комбинированное фильтрование может включать комбинацию нескольких мембранных фильтров или мембран и объемных фильтров.
Одну или большее количество мембран и/или объемных фильтров можно изготовить из любого материала. Объемный фильтр (фильтры) может представлять собой стекловолоконный объемный фильтр (фильтры), полимерный объемный фильтр (фильтры) и/или целлюлозный объемный фильтр (фильтры). В некоторых вариантах осуществления один или большее количество объемных фильтров являются стекловолоконными фильтрами. Примеры подходящих материалов и конфигураций мембранных фильтров приведены выше. В вариантах осуществления, в которых используют несколько мембран, мембранные фильтры можно расположить параллельно или последовательно.
Один или большее количество объемных фильтров могут содержать заряженные материалы объемного фильтра. Альтернативно, можно использовать незаряженные материалы объемного фильтра.
В некоторых вариантах осуществления один или большее количество объемных фильтров может находиться в форме складчатых картриджей.
Одна или большее количество мембран и/или объемных фильтров могут обладать порами размером, который больше размера пор на стадии микрофильтрования после стадии удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака. В некоторых вариантах осуществления, в которых мембрану, обладающую порами размером, равным примерно 0,2 мкм используют для конечной стадии микрофильтрования, размер пор одной или большего количества мембран и/или объемных фильтров, использующихся на стадии удаления твердых частиц, превышает 0,2 мкм. Такая конфигураций может способствовать прохождению экстракта табака через поры мембран размером, равным 0,2 мкм на последующей стадии микрофильтрования.
В некоторых вариантах осуществления, в которых стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака включает две или большее количество мембран и/или стадий объемного фильтрования, неочищенный экстракт табака можно пропускать через последовательные более тонкие фильтры. Это может способствовать прохождению неочищенного экстракта табака через последующие мембраны и/или объемные фильтры. В некоторых вариантах осуществления, в которых стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака включает две стадии мембранного или объемного фильтрования, размеры пор первой и второй мембран могут равняться 1,2 мкм и 0,65 мкм соответственно и/или первый и второй объемные фильтров могут удерживать частицы, диаметр которые превышает 10 мкм и 0,5-0,75 мкм соответственно. В некоторых вариантах осуществления, в которых стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака включает множество стадий фильтрования, размеры пор мембраны могут равняться 10 мкм, 5 мкм, 1,2 мкм или 0,45 мкм или являться их комбинациями.
Альтернативно или в дополнение к этому стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака может включать одну или большее количество стадий центрифугирования.
Стадия (стадии) центрифугирования может включать центрифугирование экстракта при ускорении до 16000 G и в некоторых вариантах осуществления стадия (стадии) центрифугирования включает центрифугирование экстракта при 15900 G. На каждой стадии центрифугирования экстракт можно центрифугировать в течение до 5 мин, до 10 мин, до 15 мин, до 20 мин, до 25 мин или до 30 мин. В некоторых вариантах осуществления экстракт центрифугируют в течение 10 мин.
Можно использовать любую центрифугу, способную центрифугировать при необходимом значении G. Примером подходящей центрифуги является центрифуга Beckman Avanti J-20XP.
Центрифуга может обладать достаточно большим объемом, чтобы вмещать весь неочищенный экстракт табака. Альтернативно, центрифуга может не обладать достаточно большим объемом, чтобы вмещать весь неочищенный экстракт табака. В этом случае неочищенный экстракт табака можно центрифугировать порциями. Например, неочищенный экстракт табака можно центрифугировать порциями по 500 мл. Альтернативно или в дополнение к этому можно использовать центрифугу непрерывного действия.
Стадию (стадии) центрифугирования можно провести при температуре окружающей среды. Альтернативно стадию (стадии) центрифугирования можно провести при температуре ниже температуры окружающей среды, такой как равная 4°С.
После центрифугирования экстракт можно сразу декантировать в сосуд для отделения жидкого экстракта табака от пеллет или осадка.
Неочищенный экстракт табака можно обработать до и/или во время стадии удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака. Обработка неочищенного экстракта табака может включать добавление одного или большего количества реагентов.
Одно или большее количество флоккулирующих средств можно добавлять до и/или во время стадии удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака. Добавление одного или большего количества флоккулирующих средств может привести к коагуляции, флоккуляции и/или осаждению твердых частиц из неочищенного экстракта табака, что может сделать стадию удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака более эффективной и/или более производительной. Можно добавлять любое известное флоккулирующее средство. В некоторых вариантах осуществления в качестве флоккулирующего средства добавляют бентонит. Альтернативные подходящие флоккулирующие средства включают диоксид кремния с добавлением или без добавления желатина и казеината кальция. Бентонит можно использовать в качестве флоккулирующего средства без добавок или с добавлением желатина или казеината кальция. Бентонит можно использовать при отношении массы бентонита к массе экстракта, составляющем от 1:10 до 6:1000 мас./мас. В предпочтительном варианте осуществления отношение массы бентонита к массе экстракта, составляет не более 5:100 мас./мас.
Удаление твердых частиц из неочищенного экстракта табака можно провести при определенной температуре. Стадию удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака можно провести при температуре, равной до 4°С, до 5°С, до 6°С, до 7°С, до 8°С, до 9°С, до 10°С, до 11°С, до 12°С, до 13°С, до 14°С, до 15°С, до 16°С, до 17°С, до 18°С, до 19°С, до 20°С, до 21°С, до 22°С, до 23°С, до 24°С, до 25°С, до 26°С, до 27°С, до 28°С, до 29°С, до 30°С, до 31°С, до 32°С, до 33°С, до 34°С, до 35°С, до 36°С, до 37°С, до 38°С, до 39°С, до 40°С, до 41°С, до 42°С, до 43°С, до 44°С или до 45°С. В некоторых вариантах осуществления удаление твердых частиц из неочищенного экстракта табака проводят при температуре, равной 25°С. В некоторых вариантах осуществления его проводят при температуре, равной не выше 25°С, такой как температура, находящаяся в диапазоне от 10 до 25°С. Альтернативно или в дополнение к этому удаление твердых частиц из неочищенного экстракта табака можно провести при температуре окружающей среды и/или при температуре ниже температуры окружающей среды.
Значение рН неочищенного экстракта табака можно регулировать до и/или во время удаление твердых частиц из неочищенного экстракта табака. Альтернативно, значение рН неочищенного экстракта табака не регулируют до и/или во время стадии удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака.
В вариантах осуществления, в которых стадия удаления твердых частиц из неочищенного экстракта табака включает одну или большее количество стадий центрифугирования и одну или большее количество стадий мембранного фильтрования и/или объемного фильтрования, стадию (стадии) центрифугирования и мембранного фильтрования и/или стадию (стадии) объемного фильтрования можно проводить в определенной комбинации для оптимизации удаления твердых частиц.
На фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ обработки неочищенного экстракта табака, соответствующий варианту осуществления. Неочищенный экстракт табака 20 пропускают через сито с отверстиями размером 25 мкм 41. Фильтрат центрифугируют при 15900 G в течение 10 мин 42 и жидкую фазу пропускают через мембрану, обладающую порами размером, равным 10 мкм 43. Фильтрат пропускают через мембрану, обладающую порами размером, равным 5 мкм 44 и затем этот фильтрат центрифугируют при 15900 G в течение 10 мин 45. Жидкую фазу после стадии центрифугирования пропускают через мембрану, обладающую порами размером, равным 1,2 мкм 46 и затем фильтрат центрифугируют при 15900 G в течение 10 мин 47. Жидкую фазу после стадии центрифугирования подвергают микрофильтрованию с использованием мембраны, обладающей порами размером, равным 0,45 мкм 48. Фильтрат после этой стадии микрофильтрования направляют на дополнительную стадию микрофильтрования с использованием мембраны, обладающей порами размером, равным 0,2 мкм 49. Полученный фильтрат представляет собой экстракт табака, из которого удалены микробы 100.
На фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ обработки неочищенного экстракта табака, соответствующий альтернативному варианту осуществления. Неочищенный экстракт табака 20 пропускают через сито с отверстиями размером 25 мкм 51. Фильтрат центрифугируют при 15900 G в течение 10 мин 52 и жидкую фазу пропускают через объемный фильтр, обладающий порами размером, равным 1,2 мкм 53. Фильтрат после этой стадии пропускают через объемный фильтр, обладающий порами размером, равным 0,65 мкм 54, и полученный фильтрат центрифугируют при 15900 G в течение 10 мин 55. Жидкую фазу после стадии центрифугирования подвергают микрофильтрованию, с использованием мембраны, обладающей порами размером 0,2 мкм 56. Фильтрат после этой стадии микрофильтрования представляет собой экстракт табака, из которого удалены микробы 100.
На фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ обработки неочищенного экстракта табака, соответствующий другому альтернативному варианту осуществления. Неочищенный экстракт табака 20 пропускают через сито с отверстиями размером 25 мкм 61. Фильтрат пропускают через объемный фильтр 62 и полученный фильтрат пропускают через объемный фильтр, который удерживает более мелкие частицы, чем первый объемный фильтр 63. Фильтрат после этой стадии пропускают через мембрану, обладающую порами размером, равным 0,22 мкм 64. Фильтрат после этой стадии микрофильтрования представляет собой экстракт табака, из которого удалены микробы 100.
В одном варианте осуществления первый объемный фильтр 62 на фиг. 6 удерживает частицы, диаметр которые больше, чем примерно 10 мкм, и второй объемный фильтр 63 на фиг. 6 удерживает частицы, диаметр которые больше, чем примерно от 0,5 мкм до 0,75 мкм.
Фильтрат после стадии микрофильтрования можно поместить в стерильный контейнер. В некоторых вариантах осуществления фильтрат после конечной стадии микрофильтрования помещают прямо в стерильный контейнер. Можно использовать любой подходящий стерильный контейнер. Можно использовать одноразовые предварительно облученных пакеты. Примером подходящего стерильного контейнера является пакет для биологический обработки Sartorius Stedim Flexboy.
Экстракт табака необязательно можно заморозить после стадии микрофильтрования. Экстракт табака можно заморозить, поместив его в морозильник, температура которого может равняться от примерно -15°С до примерно -22°С. Если экстракт табака заморожен, его можно разморозить до использования. Экстракт табака можно разморозить в холодильнике, который может находиться при температуре, равной от примерно 4°С до примерно 8°С.
После получения неочищенного экстракта табака и/или обработки неочищенного экстракта табака, как это описано выше, с получением экстракта табака, из которого удалены микробы, неочищенный экстракт табака и/или экстракт табака, из которого удалены микробы, может быть подходящим для использования.
Неочищенный экстракт табака и/или экстракт табака, из которого удалены микробы, можно использовать для приготовления твердого материала. Например, неочищенный экстракт табака и/или экстракт табака, из которого удалены микробы, можно использовать для приготовления табачного материала.
Альтернативно или в дополнение к этому неочищенный экстракт табака и/или экстракт табака, из которого удалены микробы, можно объединить с другими жидкостями. Например, неочищенный экстракт табака и/или экстракт табака, из которого удалены микробы, можно объединить с другими экстрактами табака.
Альтернативно или в дополнение к этому фазу неочищенного экстракта табака и/или экстракта табака можно изменить. Фазу жидкого неочищенного экстракта табака и/или экстракта табака, из которого удалены микробы, можно превратить в твердую фазу. Альтернативно, фазу жидкого неочищенного экстракта табака и/или экстракта табака, из которого удалены микробы, можно превратить в газовую.
В некоторых вариантах осуществления жидкий компонент жидкого неочищенного экстракта табака и/или экстракта табака, из которого удалены микробы, удаляют и получают экстракт в порошкообразной форме. Этот экстракт в порошкообразной форме может быть пригоден для введения человеку. В частности, экстракт в порошкообразной форме может быть подходящим для ингаляции и/или введения в полость рта, в полость носа и/или дыхательные пути и может быть подходящим для использования, например в устройстве для сухого порошка.
Экстракт табака, из которого удалены микробы, необязательно готовят для использования.
При использовании в настоящем изобретении термин "состав" означает жидкость, содержащую экстракт табака, из которого удалены микробы, которую разбавили до обеспечения желательной концентрации никотина и/или добавили подходящие консерванты и/или ароматизирующие вещества, так что он пригоден для потребления человеком. Термин "приготовлен" можно интерпретировать соответственно.
Экстракт табака, из которого удалены микробы, можно приготовить для последующего использования. Экстракт табака, из которого удалены микробы, можно приготовить для последующего использования в качестве спрея для полости рта.
Экстракт табака, из которого удалены микробы, можно приготовить путем добавления одной или большего количества добавок. Экстракт табака, из которого удалены микробы, можно приготовить для последующего использования в качестве спрея для полости рта путем добавления одной или большего количества добавок. Подходящие добавки могут включать: разбавители, такие как вода, этанол и/или пропиленгликоль; консерванты, такие как этанол, пропиленгликоль, глицерин, бензоат натрия и/или бензалконийхлорид; ароматизирующее вещество; солюбилизаторы и/или поверхностно-активные вещества, такие как Полоксамер 407 и/или Solutol HS15; регуляторы вязкости, такие как пропиленгликоль и/или глицерин; стабилизаторы; и загущающие агенты.
При использовании в настоящем изобретении термины "ароматизирующее вещество" означают материалы которые, если это разрешает местное законодательство, можно использовать для придания желательного вкуса или аромата продукту, предназначенному для взрослых потребителей. Они могут включать экстракты (например, лакричника, гортензии, листьев Японской белой барковой магнолии, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, мяты японской, аниса, корицы, ароматической травы, винтергрена, вишни, ягод, персика, яблока, ликера Драмбуи, бурбона, шотландского виски, виски, мяты, перечной мяты, лаванды, кардамона, сельдерея, каскарильи, мускатного ореха, сандалового дерева, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, кассии, тмина, коньяка, жасмина, иланг-иланга, шалфея, фенхеля, перца гвоздичного, имбиря, аниса, кориандра, кофе или мятного масла, полученного из любого вида рода Mentha), усилители аромата, блокаторы активного центра рецептора горечи, активаторы или стимуляторы активного центра сенсорного рецептора, сахара и/или заменители сахара (например, сукралоза, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактоза, сахароза, глюкоза, фруктоза, сорбит, или маннит), и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительные продукты или средства для освежения полости рта. Они могут представлять собой имитации, синтетические или натуральные ингредиенты или их смеси. Они могут быть в любой подходящей форме, например, в форме масла, жидкости или порошка.
В некоторых вариантах осуществления экстракт табака, из которого удалены микробы, готовят для последующего использования в качестве спрея для полости рта путем добавления ментола.
Одна или большее количество добавок, которые добавляют к экстракту табака, могут быть растворимы в воде. Альтернативно или в дополнение к этому одна или большее количество добавок, которые добавляют к экстракту табака, могут не быть растворимы в воде.
В вариантах осуществления, в которых экстракт табака, из которого удалены микробы, является водным, экстракт можно обработать так, чтобы одна или большее количество добавок, которые нерастворимы в воде, могли раствориться. Подходящей добавкой может быть спирт, который можно включать но не ограничивается только им, этанол. В некоторых вариантах осуществления, в которых этанол добавляют к экстракту табака, твердые вещества могут осаждаться или флоккулировать и их можно удалить фильтрованием.
К водному экстракту можно добавлять любое подходящее количество спирта. В некоторых вариантах осуществления, в которых этанол добавляют к водному экстракту, полученное отношение количества экстракта к количеству этанола может составлять 2:1 мас./мас.
После добавления спирта к водному экстракту полученную смесь можно перемешать. Смесь можно перемешивать со скоростью и в течение количества времени, достаточных для того, чтобы спирт и экстракт хорошо перемешались. В некоторых вариантах осуществления смесь перемешивают при скорости, равной 200 об/мин, в течение 10 мин.
Раствор, содержащий спирт и экстракт, можно выдержать в течение периода времени, достаточного для разделения раствора на твердую и жидкую фракции. В некоторых вариантах осуществления раствор, содержащий спирт и экстракт, выдерживают в течение 48 ч при 4°С.
Надосадочную жидкость можно центрифугировать. Надосадочную жидкость можно центрифугировать в течение до 5 мин, до 10 мин, до 15 мин, до 20 мин, до 25 мин или до 30 мин. В некоторых вариантах осуществления надосадочную жидкость центрифугируют в течение 10 мин.
Надосадочную жидкость можно центрифугировать при 908 G. Можно использовать любую центрифугу, способную центрифугировать при необходимом значении G. Примером подходящей центрифуги является центрифуга Beckman Avanti J-20XP, работающая при скорости, равной 1910 об/мин.
После стадии центрифугирования надосадочную жидкость можно подвергнуть микрофильтрованию. В некоторых вариантах осуществления надосадочную жидкость после предшествующей стадии центрифугирования подвергают микрофильтрованию с использованием мембраны, обладающей порами размером примерно 0,2 мкм.
Обработку экстракта табака, так чтобы одна или большее количество добавок, которые нерастворимы в воде, могли раствориться, можно провести при температуре окружающей среды. Альтернативно обработку можно провести при температуре, равной 4°С, или при любой температура, равной от 4°С до температуры окружающей среды. В некоторых вариантах осуществления разные стадии обработки экстракта табака проводят при разных температурах.
На фиг. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ обработки водного экстракта табака, из которого удалены микробы, в соответствии с вариантом осуществления. Этанол добавляют 71 к водному экстракту табака, из которого удалены микробы 200 и полученную смесь перемешивают в течение 10 мин при 200 об/мин 72. Смесь экстракт-этанол выдерживают в течение 48 ч при температуре, равной 4°С 73. Затем жидкую фракцию смеси экстракт-этанол декантируют и надосадочную жидкость центрифугируют в течение 10 мин при 908 G 74. Полученную надосадочную жидкость подвергают микрофильтрованию с использованием мембраны, обладающей порами размером 0,22 мкм 75. Фильтрат после этой стадии микрофильтрования представляющий собой экстракт табака, из которого удалены микробы, обрабатывают так, чтобы одна или большее количество добавок, которые нерастворимы в воде, могли раствориться 300.
Спрей для полости рта, содержащий экстракт табака, из которого удалены микробы, который надлежащим образом приготовлен, можно доставить с помощью любого подходящего аппарата. В некоторых вариантах осуществления состав спрея для полости рта доставляют с помощью пульверизатора. Подходящие для доставки спрея для полости рта пульверизаторы включают обычные пульверизаторы, шприцевые пульверизаторы и приводимые в действие дыханием распыляющие системы. Другие подходящие аппараты для доставки спрея для полости рта известны специалистам в данной области техники. За одно распыление можно доставить от примерно 50 до 140 мкл спрея для полости рта.
Примеры
Настоящее изобретение более подробно иллюстрируется с помощью приведенных ниже конкретных примеров. Следует понимать, что эти примеры являются иллюстративными вариантами осуществления и что настоящее изобретение не ограничивается каким-либо из этих примеров.
Получение экстракта
Пример 1
12 кг Деионизированной воды добавляли 8 кг табачного материала в чистом смесителе Lödige или смесителе Winkworth RT200 и смесь перемешивали при 50 об/мин в течение 60 мин. Твердые и жидкие компоненты смеси разделяли с помощью гидропресса Vigo или высокопроизводительной центрифуги Eillert MSD-500HD и получали неочищенный экстракт табака и твердый экстракт. Все стадии получения экстракта проводили при 25°С. Неочищенный экстракт табака до использования хранили при -20°С.
Обработка экстракта
Пример 2
6 л Неочищенного экстракта табака, полученного соответствии с примером 1, пропускали через сито с отверстиями размером 25 мкм. Фильтрат центрифугировали при 8000 об/мин в течение 10 мин с помощью центрифуги Beckman Avanti J-20XP при 4°С.Жидкую фазу пропускали через мембрану, обладающую порами размером, равным 10 мкм (Millipore Isopore мембрана, catalogue no. ТСТР04700). Фильтрат пропускали через мембрану, обладающую порами размером, равным 5 мкм (Millipore Isopore мембрана, catalogue no. ТМТР04700). Фильтрат центрифугировали при 8000 об/мин в течение 10 мин с помощью центрифуги Beckman Avanti J-20XP при 4°С.Жидкую фазу пропускали через мембрану, обладающую порами размером, равным 1,2 мкм (Millipore Isopore мембрана, catalogue no. RTTP04700). Фильтрат центрифугировали при 8000 об/мин в течение 10 мин с помощью центрифуги Beckman Avanti J-20XP при 4°С и жидкую фазу пропускали через мембрану, обладающую порами размером, равным 0,45 мкм (мембрана Whatman из ацетата целлюлозы, 47 мм, catalogue по. 7000 0004). После этой стадии микрофильтрования фильтрат пропускали через мембрану, обладающую порами размером, равным 0,2 мкм (мембрана Whatman из ацетата целлюлозы, 47 мм, catalogue по. 7001 0004). Если не указано иное, стадии обработки экстракта проводили при 25°С. Фильтрат до использования хранили при -20°С.
Пример 3
6 л неочищенного экстракта табака, полученного соответствии с примером 1, пропускали через сито с отверстиями размером 25 мкм. Фильтрат центрифугировали при 8000 об/мин в течение 10 мин с помощью центрифуги Beckman Avanti J-20XP при 4°С.Жидкую фазу пропускали через объемный фильтр, обладающий порами размером, равным 1,2 мкм (SartoScale Disposable Sartopure GF Plus, catalogue no. 5555303PS-FF-M). Фильтрат пропускали через объемный фильтр, обладающий порами размером, равным 0,65 мкм (SartoScale Disposable Sartopure GF Plus, catalogue no. 5555305PS-FF-M), и полученный фильтрат центрифугировали при 8000 об/мин в течение 10 мин с помощью центрифуги Beckman Avanti J-20XP при 4°С.Жидкую фазу после стадии центрифугирования пропускали через мембранный фильтр, обладающий порами размером, равным 0,2 мкм (SartoScale Disposable Sartobran Р, catalogue no. 5235307HS-FF-M). Если не указано иное, стадии обработки экстракта проводили при 25°С. Фильтрат после этой стадии микрофильтрования до использования хранили при -20°С.
Пример 4
6 л Неочищенного экстракта табака, полученного соответствии с примером 1, пропускали через сито с отверстиями размером 25 мкм. Фильтрат пропускали через объемный фильтр (объемный фильтр Millipore Millistak DOHC объемный фильтр) и полученный фильтрат пропускали через объемный фильтр (Millipore Millistak F0HC или В1НС объемный фильтр), который удерживает более мелкие частицы, чем первый объемный фильтр. Фильтрат затем пропускали через мембрану, обладающую порами размером, равным 0,22 мкм (Millipore Durapore 0,22 мкм Optiscale 25 (3,5 см), catalogue no. SVGLA25NB6). Все стадии обработки экстракта проводили при 25°С. Фильтрат после этой стадии микрофильтрования до использования хранили при -20°С.
Пример 5
271,2 г Этанола добавляли к 539,1 г экстракта табака, который получали в соответствии со способом примера 2, и полученную смесь перемешивали в течение 10 мин при 200 об/мин при температуре окружающей среды с использованием притки с перемешивающим устройством IKA (model RCT В). Смесь экстракт-этанол выдерживали в течение 48 ч при температуре, равной от 4°С до 8°С. Затем смесь экстракт-этанол вручную декантировали и надосадочную жидкость центрифугировали в течение 10 мин при 1910 об/мин [908 G] при температуре окружающей среды с помощью центрифуги Beckman Avanti J-20XP. Затем надосадочную жидкость фильтровали через мембрану, обладающую порами размером, равным 0,22 мкм (Millipore Durapore мембрана, catalogue no. GVWPO4700). Если не указано иное, все стадии обработки экстракта проводили при 25°С. Фильтрат до использования хранили при -20°С.
Анализ содержания микроорганизмов
Пример 6
Определяли содержание микроорганизмов в двух экстрактах обработанных в соответствии со способом примера 2.
Эти два экстракта, экстракт А и экстракт В, готовили в виде отдельных партий и исследовали по отдельности в разные моменты времени.
Образцы каждого экстракта исследовали после 0, 2, 4 или 7 дней хранения при 25°С, 5°С или -18°С. При каждом отборе пробы отбирали 1 мл экстракта и проводили разведение в отношении 1:10 с использованием растворителя для максимального выделения микроорганизмов (РММ). Затем проводили серийное разведение с помощью РММ. Также исследовали неразбавленный образец.
В образцах определяли содержание аэробных микроорганизмов (САМ) и кишечных бактерий, дрожжей и плесневых грибов. Для исследования САМ и кишечных бактерий использовали методику разливок и для исследования дрожжей и плесневых грибов использовали методику распределения суспензии.
Для САМ использовали определение количества микроорганизмов посевом на агар (МПА) по методике, основанной на стандарте BS EH ISO 4833:2003 и чашки инкубировали при 30°С ± 1°С в течение 48 ч.
Для подсчета кишечных бактерий использовали агар желчный с глюкозой и фиолетовым красным (VRBGA) по методике, основанной на стандарте BS ISO 21528-2:2004. Образцы наносили в чашки, чашки выдерживали, сверху наносили VRBGA, повторно выдерживали, переворачивали и инкубировали при 37°С ± 1°С в течение 24±2 ч, после чего подсчитывали количество образовавшихся колоний.
Для подсчета дрожжей и плесневых грибов использовали агар с дихлораном розовым бенгальским (DRBCA) по методике, основанной на стандарте BS ЕН 21527-1:2008 и чашки инкубировали при 25°С±1°С в течение 7 дней.
Результаты анализа содержания микроорганизмов в экстракте А приведены в таблицах 1-3, и результаты анализа содержания микроорганизмов в экстракте В приведены в таблицах 4-6.
Из таблиц 1-6 ясно, что экстракты А и В содержали очень мало микроорганизмов после получения образца, часто меньше предела обнаружения. Это показывает, что способ, описанный в примере 1, эффективен для удаления микроорганизмов из экстракта.
Содержание микроорганизмов обычно остается очень низком в течение хранения и это относится к диапазону исследованных температур при хранении, от хранения в замороженном виде (-18°С), до хранения при пониженной температуре (5°С) и температуре окружающей среды (25°С). Одним исключением является увеличение полного содержания жизнеспособных микроорганизмов в экстракте А после 7 дней хранения при 25°С.Однако это увеличение ПКМ наблюдалось во время хранения экстракта В.
В соответствии с этим можно заключить, что фильтрование с использованием фильтров с порами размера 0,2 мкм приводит к удалению или уменьшению содержания микробов в экстрактах табака, часто до значений, меньших предела обнаружения, и полученные экстракты обычно стабильны при хранении в замороженном, охлажденном виде или при условиях окружающей среды.
Пример 7
Семь разных экстрактов табака получали путем добавления стерильной дистиллированной воды к 7 разным табачным материалам при отношении количества табака к количеству воды, составляющем 1:10. Каждую смесь табак/вода встряхивали в течение 60 мин на орбитальном встряхивающем устройстве при комнатной температуре. После встряхивания продукт сливали через стерильный фильтр мешка для желудочного сока для удаления больших кусков табака. Каждый жидкий экстракт делили на 3 порции. Одну порцию оставляли нефильтрованной, одну порцию фильтровали через фильтр, обладающий порами размером, равным 0,2 мкм, и одну порцию фильтровали через фильтр, обладающий порами размером, равным 0,45 мкм. В качестве контроля таким же образом обрабатывали стерильную дистиллированную воду. Процедуру экстракции проводили дважды для каждого табачного материала, чтобы получить по 2 экстракта.
Анализ содержания микроорганизмов в экстрактах проводили, как описано в примере 6, в день получения и после 2, 4 или 7 дней хранения при 25°С. Результаты анализов приведены в таблицах 7-13.
Данные, приведенные в таблицах 7-10, показывают, что нефильтрованные экстракты обладали большими содержаниями естественно содержащихся микроорганизмов и что эти содержания увеличивались при хранении. Эти содержания неприменимы для введения человеку.
Из данных, приведенные в таблицах 11-13, ясно, что экстракты табака, которые фильтровали через фильтр, обладающий порами размером, равным 0,2 мкм или 0,45 мкм, обладают низкими содержаниями САМ и низкими содержаниями дрожжей и плесневых грибов, причем в большинстве случаев эти низкими содержания были менее 1 КОЕ/г. Это наблюдается не только в день получения экстракта, но и после 7 дней хранения при 25°С. Поэтому ясно, что фильтрование через фильтр, обладающий порами размером, равным 0,2 мкм или 0,45 мкм, является эффективным путем удаления микроорганизмов.
Состав экстракта
Пример 8
Определяли содержание алкалоидов и значение рН для двух экстрактов, обработанных в соответствии с примером 2, которые получали в виде двух отдельных партий. Эти 2 экстракта названы экстрактом С и экстрактом D.
Содержание алкалоидов (никотин, норникотин, анабазин, миосмин и анатабин) в экстрактах определяли по методике, основанной на официальной методике Канады Т-301, "Determination of Alkaloids in Whole Tobacco". Значения рН в экстрактах определяли по методике, основанной на официальной методике Канады Т-310, "Determination of Whole Tobacco рН". Каждую методику для экстрактов С и D проводили трижды и результаты анализов приведены в таблицах 14 и 15:
Из данных, приведенные в таблицах 14 и 15, ясно, что экстракты, полученные в соответствии с настоящим изобретением, обладают значительными содержаниями никотина и других алкалоидов. Поэтому можно заключить, что способ обработки экстракта табака обеспечивает сохранение никотина и других алкалоидов в экстракте табака.
Пример 9
Определяли содержание алкалоидов и рН экстракта, обработанного в соответствии с примером 5. Этот экстракт назван экстрактом Е.
Содержание алкалоидов и рН экстракта Е определяли, как описано в примере 8. Каждую методику проводили трижды и результаты этих анализов приведены в таблице 16:
Из данных, приведенные в таблице 16, ясно, что экстракт Е, который по сравнению с экстрактами С и D, исследованными в примере 8, подвергали дополнительной обработке, все же обладает значительными содержаниями никотина и других алкалоидов.
Для описания различных аспектов и достижений в данной области техники все настоящее раскрытие проиллюстрировано различными вариантами осуществления, с помощью которых на практике можно осуществить заявленное изобретение (изобретения) и обеспечить превосходный способ получения и/или обработки экстракта табака. Они приведены только для содействия пониманию и описания заявленных отличительных признаков. Следует понимать, что преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, отличительные признаки, структуры и/или другие объекты раскрытия не следует рассматривать в качестве ограничения раскрытия, которое определяется формулой изобретения или ограничениями на эквиваленты формулы изобретения, и что можно использовать другие варианты осуществления и без отклонения от объема и/или сущности раскрытия в него можно внести изменения. Различные варианты осуществления могут с успехом содержать, состоять из или в основном состоять из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, отличительных признаков, частей, стадий, средств и т.п. Кроме того, раскрытие включает другие изобретения, которые не заявлены в настоящее время, но которые могут быть заявлены в будущем.