АРОМАТИЗИРУЮЩАЯ ЧАСТИЦА И СИГАРЕТНЫЙ ФИЛЬТР
FLAVOURING PARTICLE AND CIGARETTE FILTER

Настоящее изобретение относится к ароматизирующей частице и содержащему ее сигаретному фильтру.
Ароматические и вкусовые вещества, добавляемые к табачной мешке, включают первичный ароматизатор (в качестве «соуса») и вторичный ароматизатор для дополнительного аромата. Компоненты вторичного ароматизатора являются относительно легколетучими и чувствительными к пиролизу. Поэтому вторичный ароматизатор, содержащийся в сигарете, испаряется во время хранения, что приводит к уменьшению аромата во время курения. Кроме того, в сигарете, имеющей угольный фильтр, вторичный ароматизатор мигрирует в угольный фильтр и адсорбируется в нем, что приводит к дополнительному уменьшению аромата. Угольный фильтр, имеющий адсорбированный на нем вторичный ароматизатор, имеет пониженную способность удалять компоненты из основного потока табачного дыма.
Японский патент 2709077 описывает микрокапсулирование вторичного ароматизатора с натуральным полисахаридом и добавление микрокапсулатов в табачный фильтр так называемым процессом заполнения пустот. Поскольку ароматизатор инкапсулирован в микрокапсулах, состоящих из натурального полисахарида, это не будет вызывать миграцию или испарение ароматизатора во время хранения и, следовательно, не будет ухудшать способность угольного фильтра удалять компоненты из основного потока табачного дыма.
Однако в микрокапсулах аромат может быть распробован только при разрушении или растирании их пальцами (приложении внешнего усилия) при курении. Приложение внешнего усилия является надоедливым. Кроме того, аромат, высвобождаемый внешним усилием, не будет равномерно распространяться через фильтр, что приведет в результате к непостоянному привкусу во время курения.
Соответственно, настоящее изобретение намеревается предложить ароматическую частицу и сигаретный фильтр, которые могут подавить испарение и миграцию ароматического и вкусового вещества во время некурения сигарет и обеспечить стабильное ощущение аромата и вкуса во время стадий курения, не требуя приложения внешнего усилия.
Настоящее изобретение предлагает ароматическую частицу («ароматическую бусинку»), содержащую носитель в виде частицы, глюкановую пленку, нанесенную на частицу носителя, и ароматическое вещество, причем ароматическое вещество удерживается на ароматической частице так, что выделение аромата из ароматического вещества подавляется глюкановой пленкой, но аромат высвобождается глюкановой пленкой, по меньшей мере, частично разрушающейся, когда глюкановая пленка контактирует с основным потоком табачного дыма.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен сигаретный фильтр, включающий ароматическую частицу по настоящему изобретению.
Фиг.1 представляет увеличенный схематичный вид поперечного сечения ароматической частицы согласно одному осуществлению настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет увеличенный схематичный вид поперечного сечения ароматической частицы согласно другому осуществлению настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет вид продольного сечения сигареты, снабженной фильтром согласно одному осуществлению настоящего изобретения.
Фиг.4 представляет вид продольного сечения сигареты, снабженной фильтром согласно другому осуществлению настоящего изобретения.
Различные осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылками на чертежи.
Подобные элементы обозначены одинаковыми цифровыми обозначениями на всех чертежах.
Ароматическая частица по изобретению включает частицу носителя, глюкановую пленку, нанесенную на частицу носителя, и ароматическое вещество. Ароматическое вещество удерживается ароматической частицей так, что выделение аромата из ароматического вещества подавляется глюкановой пленкой, но аромат высвобождается глюкановой пленкой, по меньшей мере, частично разрушающейся, когда глюкановая пленка контактирует с основным потоком табачного дыма.
Согласно первому осуществлению настоящего изобретения глюкановая пленка содержит ароматическое вещество и ароматизатор и непосредственно покрывает поверхность частицы носителя. Ароматическая частица согласно первому осуществлению включает частицу носителя и глюкановую пленку, покрывающую поверхность частицы носителя и удерживающую ароматическое вещество.
Согласно второму осуществлению настоящего изобретения ароматическое вещество является твердым ароматическим веществом, которое непосредственно покрывает поверхность сыпучего носителя, а глюкановая пленка покрывает пленку твердого ароматического вещества. Каждая из ароматических частиц согласно второму осуществлению включает частицу носителя, ментольную пленку, покрывающую поверхность носителя, и глюкановую пленку, покрывающую поверхность ментольной пленки.
Частица носителя, используемого в изобретении, может представлять собой частицу карбоната кальция, активированного угля, сахара (сахарозы) или кофейного зерна. В качестве частицы носителя могут быть успешно использованы частицы, имеющие средний размер от 75 до 2000 мкм, например от 75 до 350 мкм.
Глюкановая пленка состоит, например, из пуллулана, мальтодекстрина или гидроксипропилцеллюлозы и является водорастворимой.
Ароматическое и вкусовое вещество может быть одним и тем же для использования в пище и в табаке. Примеры таких ароматических и вкусовых веществ включают лаванду, корицу, кардамон, сельдерей, гвоздику, каскарилу, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, медовую эссенцию, розовое масло, ваниль, лимон, апельсин, мяту, тмин, коньяк, жасмин, ромашку, ментол, кассию, иланг-иланг, шалфей, мяту колосовую, фенхель, пименту, имбирь, анис, кориандр и эфирные масла кофе.
Фиг.1 представляет увеличенный схематичный вид поперечного сечения ароматической частицы 10 согласно первому осуществлению настоящего изобретения. Ароматическая частица 10 включает частицу носителя (сердцевину) 12, чья поверхность покрыта глюкановой пленкой 14. Глюкановая пленка 14 содержит ароматическое вещество.
Глюкановая пленка 14, содержащая ароматическое вещество, может быть образована из водного раствора или водной дисперсии ароматического вещества и глюкана. В водном растворе или водной дисперсии ароматическое вещество предпочтительно используют в количестве, соответствующем 20% или менее (но больше чем 0%) от веса глюкана. Глюкановая пленка 14 не является особо лимитированной по своей толщине. Однако, имея в виду высвобождаемость аромата во время курения, глюкановую пленку предпочтительно образуют глюканом в количестве, соответствующем 0,25-5% от веса готовой ароматической частицы.
Ароматическая частица согласно первому осуществлению может быть изготовлена, например, следующим способом. А именно, частицы носителя из карбоната кальция или подобного вещества помещают в гранулятор с сушкой в псевдоожиженном слое и водный раствор или водную дисперсию глюкана, содержащие ароматическое вещество, непрерывно или периодически разбрызгивают на поверхность дисперсного носителя, вдувая в то же время в гранулятор, например, горячий воздух при 80°С или ниже, с последующей сушкой. В этом случае носители немедленно охлаждали в зависимости от типа ароматического вещества или состава раствора глюкана. Таким путем на поверхности частиц носителя образовывалась глюкановая пленка, удерживающая ароматическое вещество.
В ароматической частице согласно первому осуществлению испарение и разложение ароматического вещества во время хранения могут быть подавлены, поскольку ароматическое вещество содержится внутри глюкановой пленки, которая имеет низкую газопроницаемость. Только после контакта с основным потоком табачного дыма во время курения глюкановая пленка частично растворяется главным образом сильно полярными компонентами основного потока табачного дыма (например, водой) и высвобождает ароматический компонент, который диспергирует в основной поток табачного дыма, делая, таким образом, возможным стабильное ощущение запаха ароматического вещества. Ароматическая частица по настоящему изобретению не требует приложения внешней силы для ощущения аромата, как это делалось в случае микрокапсул.
Фиг.2 представляет увеличенный схематичный вид поперечного сечения ароматической частицы 20 согласно второму осуществлению настоящего изобретения. В ароматической частице 20 вся поверхность частицы носителя (сердцевина) 22 покрыта пленкой 24 твердого ароматического вещества, такого как ментол, и вся поверхность пленки 24 твердого ароматического вещества покрыта глюкановой пленкой 26.
Как будет описано далее, пленка твердого ароматического вещества 24 может быть образована путем тонкого измельчения кристаллов твердого ароматического вещества, такого как ментол, смешения полученных мелких частиц твердого ароматического вещества с частицами носителя 12, приклеивая тем самым мелкие частицы твердого ароматического вещества к частице носителя 22, плавления мелких частиц твердого ароматического вещества на частицах носителя 22 путем нагревания и затем повторной кристаллизации твердого ароматического вещества путем охлаждения. Для того чтобы предотвратить рост твердого ароматического вещества, такого как ментол, в столбчатые кристаллы во время охлаждения, предпочтительно, чтобы к твердому ароматическому веществу был добавлен ингибитор роста кристаллов, такой как жирная кислота, глицерин или пропиленгликоль. Ингибитор роста кристаллов может быть использован в количестве, соответствующем 0,1-1,0% от веса твердого ароматического вещества, такого как ментол. Пленка 14 твердого ароматического вещества может содержать другое ароматическое вещество, отличное от твердого ароматического вещества.
Пленка 24 твердого ароматического вещества не является особо лимитированной по своей толщине. Однако пленку 24 твердого ароматического вещества предпочтительно образуют твердым ароматическим веществом в количестве, соответствующем 1-20% от веса готовой ароматической частицы.
Глюкановая пленка 26 может быть образована из водного раствора или водной дисперсии глюкана. Глюкановая пленка 26 не является особо лимитированной по своей толщине. Однако, имея в виду удерживаемость аромата твердого ароматического вещества на стадиях некурения и высвобождаемость ментола во время курения, глюкановую пленку 26 предпочтительно образуют глюканом в количестве, соответствующем 0,25-5% от веса готовой ароматической частицы.
Ароматическая частица согласно второму осуществлению может быть изготовлена, например, следующим способом. А именно, частицы носителя и мелкие частицы кристаллов твердого ароматического вещества и, если необходимо, ингибитор роста кристаллов и другое ароматическое вещество смешивали и нагревали в ленточном смесителе. Во время начальных стадий смешения мелкие частицы кристаллов твердого ароматического вещества прилипают к поверхностям частиц носителя, и мелкие частицы кристаллов твердого ароматического вещества начинают плавиться, когда температура нагрева достигает температуры плавления твердого ароматического вещества (например, примерно 42°С для ментола). Перемешивание и смешение дополнительно продолжали, посредством этого равномерно нанося расплавленное твердое ароматическое вещество на поверхности частиц носителя. После смешения при нагревании частицы носителя немедленно охлаждали, например, охлаждением корпуса чана ленточного смесителя или вдувом холодного воздуха в ленточный смеситель. Расплавленное твердое ароматическое вещество вновь кристаллизуется при охлаждении, чтобы покрыть поверхность частиц носителя в виде пленки. Частицы носителя, покрытые пленкой твердого ароматического вещества, загружали в грануляционную сушилку псевдоожиженного слоя и водный раствор или водную дисперсию глюкана периодически разбрызгивали на поверхность частиц носителя, вдувая в то же время в грануляционную сушилку, например, горячий воздух при 80°С или ниже, за чем следовало охлаждение. Таким образом образовывали глюкановую пленку на поверхности пленки твердого ароматического вещества, образованной на поверхности частиц носителя.
Альтернативно ароматическая частица согласно второму осуществлению может быть изготовлена также путем формирования пленки твердого ароматического вещества на поверхностях частиц носителя, как описано выше, и разбрызгиванием водного раствора или водной дисперсии глюкана на частицы носителя, имеющие пленку твердого ароматического вещества, в ленточном смесителе или вальцовом грануляторе, тем самым покрывая пленку твердого ароматического вещества глюкановой пленкой.
В ароматической частице согласно второму осуществлению предотвращается испарение или прилипание ментола к угольному фильтру во время хранения при обычных условиях, поскольку пленка твердого ароматического вещества на поверхности частицы носителя покрыта глюкановой пленкой, которая имеет низкую газопроницаемость. Когда глюкановая пленка контактирует с гидрофильными компонентами, такими как вода, содержащимися в основном потоке дыма, испускаемого во время курения сигареты, глюкановая пленка частично деформируется и растворяется, благодаря чему аромат высвобождается из нижележащей пленки твердого ароматического вещества и может быть воспринят. Ароматическая частица по настоящему изобретению не требует приложения внешней силы для ощущения аромата, как это делалось в случае микрокапсул.
Сигаретный фильтр согласно настоящему изобретению содержит ароматические частицы согласно настоящему изобретению.
Сигарета, снабженная фильтром по настоящему изобретению, будет описана ниже со ссылкой на фиг.3 и фиг.4. На фиг.3 и 4 подобные элементы обозначены одинаковыми цифровыми обозначениями.
Фиг.3 представляет схематично поперечное сечение сигареты (сигареты с фильтром) 30, снабженной фильтром согласно одному осуществлению настоящего изобретения. Сигарета с фильтром 30 включает сигаретную часть 32, состоящую из табачного наполнителя 321, такого как измельченный табак, обернутого сигаретной бумагой 322. Сигаретная часть 32 подобна той, которая включена в обычную сигарету.
Фильтрующая часть 34 присоединена к одному концу сигаретной части 32. Фильтрующая часть 34 состоит из секции угольного фильтра 341, фильтрующая часть 34 установлена непосредственно смежно с одним концом сигаретной секции 32 и с другой секцией фильтра 342, содержащей ароматические частицы, расположенной на выходном конце секции угольного фильтра по ходу основного потока дыма.
Секция угольного фильтра 341 образована путем обертывания, например, целлюлозно-ацетатных волокон 341а, в которых диспергированы угольные частицы 341b, оберточной бумагой фильтра 341c. Секция угольного фильтра 341 подобна той, которая включена в обычную сигарету.
Секция фильтра 342, содержащая ароматические частицы, образована путем обертывания, например, целлюлозно-ацетатных волокон 342а, в которых диспергированы ароматические частицы FB по настоящему изобретению, оберточной бумагой фильтра 342b.
Фильтрующая часть 34, состоящая из секций фильтра 321 и 322, присоединена к сигаретной части 32 обклеивающей бумагой 36.
Фиг.4 представляет схематично поперечное сечение сигареты (сигареты с фильтром) по другому осуществлению настоящего изобретения. В сигарете с фильтром 40 фильтрующая часть 42, присоединенная к сигаретной части 32 обклеивающей бумагой 36, состоит из секции угольного фильтра 341, которая непосредственно присоединена к одному концу сигаретной части 32, и чистой секции фильтра 422, которая расположена отстоящей от секции угольного фильтра 341. Фильтрующая часть 42 целиком обернута фильтровальной оберточной бумагой 46. Чистая секция фильтра 422 состоит, например, из пакли из целлюлозно-ацетатных волокон 422а. Ароматические частицы (FB) по настоящему изобретению помещены в полость 44 между секцией угольного фильтра 341 и чистой секцией фильтра 422.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано ниже со ссылкой на конкретные примеры, но настоящее изобретение не должно быть ограничено этими примерами.
Примеры
Пример 1
2 вес.% масла кофе добавляли к предварительно приготовленной водной дисперсии пуллулана, содержавшей 10 вес.% пуллулана. Смесь энергично перемешивали в эмульгаторе (скорость вращения эмульгатора 2500 об/мин), готовя таким образом дисперсию ароматического вещества. С другой стороны, 100 г частиц карбоната кальция, имеющих средний размер частиц 250 мкм, загружали в грануляционную сушилку псевдоожиженного слоя и немедленно начинали разбрызгивать на частицы дисперсию ароматического вещества в виде повторяющихся циклов, каждый из которых состоял из 1 минуты разбрызгивания и перерыва продолжительностью 30 минут, вдувая в то же время в сушилку горячий воздух при 75°С со скоростью потока 0,6 м/сек, напыляя посредством этого на поверхность частиц карбоната кальция суммарно 10 г дисперсии ароматического вещества с последующей сушкой. После этого внутренность псевдоожиженного слоя немедленно охлаждали до комнатной температуры, получая таким образом желаемые ароматические частицы.
Пример 2
100 г частиц карбоната кальция, имеющих средний размер частиц 250 мкм, загружали в грануляционную сушилку псевдоожиженного слоя и непрерывно напыляли на частицы водный раствор смеси ароматических веществ, содержащий 1 вес.% ароматизатора табака и 9 вес.% пуллулана с добавленным ванилином, вдувая в то же время в сушилку горячий воздух при 30°С со скоростью 1,0 м/сек, напыляя посредством этого на поверхность частиц карбоната кальция 5 г водного раствора смеси с последующей сушкой. После этого температуру горячего воздуха немедленно понижали до комнатной температуры и частицы охлаждали при скорости потока 0,4 м/сек, получая таким образом желаемые ароматические частицы.
Пример 3
1 вес.% масла кофе и 0,5 вес.% лецитина добавляли к предварительно приготовленной водной дисперсии пуллулана, содержавшей 10 вес.% пуллулана. Смесь энергично перемешивали в эмульгаторе (скорость вращения эмульгатора 7500 об/мин, 15 минут), готовя таким образом дисперсию ароматического вещества. С другой стороны, 300 г частиц размолотых кофейных зерен, имеющих средний размер частиц от 250 мкм до 1,4 мм, загружали во вращающуюся грануляционную сушилку псевдоожиженного слоя (SFC-MINI, производимую Freund Corporation) и перфорированный диск у днища и лопасти смесителя для предотвращения комкования вращали со скоростью около 500 об/мин и около 400 об/мин соответственно, вдувая в то же время в сушилку горячий воздух при 75°С со скоростью потока 0,6 м/сек, образуя посредством этого псевдоожиженный слой частиц размолотого кофе. Дисперсию ароматических веществ, выдержанную при 40°С, непрерывно разбрызгивали на псевдоожиженный слой, напыляя посредством этого на поверхность частиц размолотого кофе суммарно 90 г дисперсии ароматического вещества с последующей сушкой. После этого температуру горячего воздуха немедленно понижали до комнатной температуры и частицы охлаждали при скорости потока 0,4 м/сек, получая таким образом желаемые ароматические частицы.
Пример 4
Сигареты с фильтром, как показано на фиг.3, изготавливали, используя ароматические частицы, полученные в примерах от 1 до 3 соответственно. В каждом случае количество ароматических частиц, добавленных в секцию фильтра 342, составляло максимум 100 мг на 10 мм длины фильтра. Эти сигареты не выделяли аромат из ароматического вещества во время хранения. Однако аромат мог стабильно чувствоваться, когда сигареты курили.
Пример 5
90 г частиц карбоната кальция, имевших средний размер частиц около 200 мкм, 10 г тонкого порошка ментола, который был получен распылением кристаллического ментола, и 0,5 г глицерина загружали в ленточный смеситель. Содержимое нагревали до 40°С при перемешивании и дополнительно нагревали в течение 5 минут. Ментол полностью плавился и получал возможность прилипнуть к частицам карбоната кальция и покрыть их.
После этого в ленточный смеситель вдували холодный воздух при 15°С, чтобы охладить частицы. Таким образом получали частицы карбоната кальция, поверхность каждой из которых покрыта пленкой кристаллов ментола. Частицы карбоната кальция, имевшие пленку ментола, загружали в гранулятор псевдоожиженного слоя и немедленно набрызгивали на частицы с перерывами 5 вес.% водного раствора пуллулана, вдувая в то же время в гранулятор горячий воздух при 40°С со скоростью потока 1,0 м/сек, напыляя посредством этого на частицы карбоната кальция суммарно 15 г водного раствора пуллулана. После этого частицы охлаждали до 25°С, получая таким образом желаемые ментоловые ароматические частицы.
Пример 6
Сигареты с фильтром, показанные на фиг.3, изготовили с использованием ментоловых ароматических частиц по примеру 5. Количество ментоловых ароматических частиц, добавленных в секцию фильтра 342, составляло 3 мг, считая на ментол, на сигарету. Эти сигареты не выделяли аромат ментола при обычных условиях хранения. Однако аромат ментола мог стабильно чувствоваться, когда сигареты курили.