СУБСТРАТ, ВЫРАБАТЫВАЮЩИЙ АЭРОЗОЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ МАСЛЯНУЮ ДОБАВКУ
AEROSOL-PRODUCING SUBSTRATE CONTAINING AN OIL ADDITIVE

Настоящее изобретение относится к нагреваемому изделию, вырабатывающему аэрозоль, и гомогенизированному растительному материалу для использования в таком изделии. В частности, настоящее изобретение относится к гомогенизированному табачному материалу, пригодному для использования в нагреваемом изделии, вырабатывающем аэрозоль, например таком, как курительное изделие, относящееся к типу «с нагревом, без горения».
Из уровня техники известны изделия, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, вырабатывающий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат, нагревают, но не сжигают. Обычно в таких нагреваемых курительных изделиях аэрозоль генерируется за счет передачи тепла от источника тепла к физически отдельному субстрату, вырабатывающему аэрозоль, или материалу, который может быть введен в контакт с источником тепла, внутри, вокруг него или дальше по ходу потока относительно него. Во время использования изделия, вырабатывающего аэрозоль, летучие соединения высвобождаются из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, за счет передачи тепла от источника тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через изделие, вырабатывающее аэрозоль. По мере охлаждения выделяющихся соединений они конденсируются с формированием аэрозоля.
В ряде документов, относящихся к известному уровню техники, раскрыты устройства, вырабатывающие аэрозоль, для употребления или курения нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль. Такие устройства включают, например, электрически нагреваемые устройства, вырабатывающие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется за счет передачи тепла от одного или более элементов в виде электрических нагревательных элементов устройства, вырабатывающего аэрозоль, к субстрату, вырабатывающему аэрозоль, нагреваемого изделия, вырабатывающего аэрозоль. Одно преимущество таких устройств, вырабатывающих аэрозоль, с электрическим нагревом состоит в том, что в них значительно снижен боковой поток дыма.
Гомогенизированный табачный материал часто используют в производстве табачных продуктов, в том числе субстратов для изделий, вырабатывающих аэрозоль. Такой гомогенизированный табачный материал обычно изготавливают из частей табачного растения, которые в меньшей степени пригодны для производства резаного наполнителя, например такого, как табачные стебли или табачная пыль.
Наиболее широко используемыми формами гомогенизированного табачного материала являются восстановленный табачный лист и формованный лист. Процесс получения листов из гомогенизированного табачного материала обычно включает этап, на котором смешивают табачную пыль и связующее с получением пульпы. Затем пульпу используют для получения табачного полотна. Например, табачное полотно может быть получено путем литья вязкой пульпы на движущуюся металлическую ленту для получения так называемого формованного листа. В качестве альтернативы, для получения восстановленного табака можно использовать пульпу с низкой вязкостью и высоким содержанием воды в процессе, схожем с изготовлением бумаги.
Термин «формованный лист» может быть использован, в частности, для обозначения вида гомогенизированного табачного материала, полученного с применением процесса литья, который включает литье пульпы, содержащей частицы табака (отдельно или в смеси с другими частицами растения) и связующего (такого как, например, гуаровая камедь), на поддерживающую поверхность, такую как конвейерная лента, высушивание пульпы и снятие высушенного листа с поддерживающей поверхности. Пример процесса литья или формованного листа представлен, например, в US-A-5,724,998, в котором описано получение табака в виде формованного листа. В процессе формования листа растительные материалы в виде частиц получают путем измельчения, размалывания или дробления частей растения. Частицы, полученные из одного или более растений, смешивают с жидким компонентом, обычно водой, с формированием пульпы. Другие компоненты в пульпе могут включать дополнительные волокна, связующее и вещество для формирования аэрозоля. Растительные материалы в виде частиц могут быть агломерированы в присутствии связующего. Пульпу формуют на поддерживающей поверхности и высушивают с формированием листа гомогенизированного табачного материала.
Частицы табака могут быть в виде табачной пыли, содержащей частицы со средним диаметром порядка 30-80 микрометров или 100-250 микрометров, в зависимости от требуемой толщины листа и промежутка литья. Дополнительные волокна могут включать частицы материала табачного стебля, черешков или другого табачного растительного материала, а также другие волокна на основе целлюлозы, такие как древесные волокна с низким содержанием лигнина. Тип и размер волокнистых частиц могут быть выбраны с целью регулирования прочности на разрыв формованного листа. Кроме того, в качестве альтернативы вышеуказанным волокнам или вместе с ними могут использовать альтернативные волокна, такие как растительные волокна, включая конопляные и бамбуковые волокна.
Подходящим способом формирования листа восстановленного табака является так называемый процесс производства бумаги. На первом этапе такого процесса табачный материал (отдельно или в смеси с другим растительным материалом) смешивают с водой с формированием разбавленной суспензии, содержащей главным образом отдельные целлюлозные волокна. Этот первый этап может предусматривать замачивание и воздействие теплом. Суспензия имеет более низкую вязкость и более высокое содержание воды, чем пульпа, полученная в процессе литья. Затем суспензия может быть разделена на нерастворимую часть, содержащую твердые волокнистые компоненты, и жидкую или водосодержащую часть, содержащую растворимые табачные вещества. Вода, оставшаяся в нерастворимой волокнистой части, может быть дренирована через сетчатый фильтр, выполняющий функцию сита, таким образом, чтобы полотно из произвольным образом переплетенных волокон могло быть уложено. Вода может быть дополнительно удалена с этого полотна путем его прижимания валиками, иногда с применением отсасывания или вакуумирования. Когда большая часть влаги будет удалена, обычно получают плоский однородный лист табачных волокон. Растворимые табачные вещества, которые были удалены из листа, могут быть концентрированы и концентрированные табачные вещества могут быть добавлены обратно в лист, в результате чего получают лист гомогенизированного табачного материала. Этот процесс, описанный в US 3,860,012, был использован с табаком для производства восстановленных табачных продуктов, также известных как табачная бумага.
Другие известные способы, которые могут быть применены для получения листов гомогенизированного табачного материала, представляют собой способы восстановления из пастообразной массы, относящиеся к типу, описанному, например, в US-A-3,894,544; и способы экструзии, относящиеся к типу, описанному, например, в GB-A-983,928. Как правило, значения плотности гомогенизированных табачных материалов, изготовленных с применением способов экструзии и способов восстановления из пастообразной массы, выше значений плотности гомогенизированных табачных материалов, изготовленных с применением способов литья.
В нагреваемом изделии, вырабатывающем аэрозоль, субстрат, вырабатывающий аэрозоль, нагревают до сравнительно низкой температуры, например приблизительно 350° по Цельсию, с целью формирования вдыхаемого аэрозоля. С целью обеспечения возможности формирования аэрозоля гомогенизированный табачный материал предпочтительно имеет высокое процентное содержание веществ для формирования аэрозоля и увлажнителей, таких как глицерин или пропиленгликоль. Гомогенизированный табачный материал также содержит никотин. Сформированные из гомогенизированного табачного материала стержни, пригодные для использования в качестве субстратов, вырабатывающих аэрозоль, в нагреваемых изделиях, вырабатывающих аэрозоль, раскрыты в WO-А-2012/164009.
Для создания аэрозоля необходимо, чтобы вещества для формирования аэрозоля выделялись из гомогенизированного табачного материала. Для этого выделения необходимо, чтобы указанные вещества для формирования аэрозоля перемещались изнутри тела гомогенизированного табачного материала к поверхностям этого гомогенизированного табачного материала. Другие летучие соединения, такие как никотин, также должны перемещаться изнутри тела гомогенизированного табачного материала, чтобы они были вовлечены в аэрозоль. Желательно повысить эффективность и скорость выделения веществ для формирования аэрозоля из гомогенизированного табачного материала при нагреве.
Перемещение веществ для формирования аэрозоля и других летучих соединений внутри гомогенизированного табачного материала ограничено диффузией. Один способ повышения эффективности и скорости выделения веществ для формирования аэрозоля может состоять в повышении температуры, до которой нагревают гомогенизированный табачный материал, в результате чего улучшается диффузия. Однако это может быть нежелательным, поскольку повышение температуры может приводить к выделению нежелательных соединений. Повышение температуры также может негативно влиять на физические свойства образуемого аэрозоля, например на температуру аэрозоля или размер капель аэрозоля.
Еще один способ повышения эффективности и скорости выделения веществ для формирования аэрозоля и других летучих соединений при нагреве может состоять в увеличении площади поверхности на единицу объема гомогенизированного табачного материала. Это может предполагать использование тонких листов гомогенизированного табачного материала. Однако гомогенизированный табачный материал имеет недостаточную прочность из-за высокой концентрации веществ для формирования аэрозоля. Тонкие листы гомогенизированного табачного материала крайне неудобны в перемещении и обработке.
Было бы желательно обеспечить гомогенизированный растительный материал для изделия, вырабатывающего аэрозоль, который обеспечивал бы улучшенную доставку летучих соединений, таких как никотин. Было бы особенно желательно обеспечить такой гомогенизированный растительный материал, который обеспечивал бы улучшенную доставку летучих соединений даже при снижении рабочих температур. Было бы также желательно создать такой гомогенизированный растительный материал, который можно эффективно изготавливать без необходимости в существенной модификации существующих производственных процессов и оборудования.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено нагреваемое изделие, вырабатывающее аэрозоль, для получения вдыхаемого аэрозоля, причем нагреваемое изделие, вырабатывающее аэрозоль, содержит стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, сформированный из одного или более листов гомогенизированного табачного материала, выбранного из восстановленного табачного листа и формованного листа, причем гомогенизированный табачный материал содержит по меньшей мере 1 процент по весу триглицеридного масла с цепочками средней длины в пересчете на сухой вес. Триглицерид средней цепи имеет точку плавления ниже 18 градусов Цельсия и содержит один или более триглицеридов, имеющих по меньшей мере две цепи жирной кислоты с длиной цепи от 6 до 12 атомов углерода.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложен гомогенизированный табачный материал для использования в качестве субстрата, вырабатывающего аэрозоль, в нагреваемом изделии, вырабатывающем аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения, содержащий по меньшей мере 1 процент по весу триглицеридного масла с цепочками средней длины в пересчете на сухой вес. Триглицерид средней цепи имеет точку плавления ниже 18 градусов Цельсия и содержит один или более триглицеридов, имеющих по меньшей мере две цепи жирной кислоты с длиной цепи от 6 до 12 атомов углерода.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложена система, вырабатывающая аэрозоль, содержащая: устройство, вырабатывающее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент; и изделие, вырабатывающее аэрозоль, для использования с устройством, вырабатывающим аэрозоль, содержащее стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, сформированный из одного или более листов гомогенизированного табачного материала, выбранного из восстановленного табачного листа и формованного листа, причем гомогенизированный табачный материал содержит по меньшей мере 1 процент по весу триглицеридного масла с цепочками средней длины в пересчете на сухой вес. Триглицерид средней цепи имеет точку плавления ниже 18 градусов Цельсия и содержит один или более триглицеридов, имеющих по меньшей мере две цепи жирной кислоты с длиной цепи от 6 до 12 атомов углерода.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложен способ получения гомогенизированного растительного материала согласно второму аспекту настоящего изобретения, включающий следующие этапы: получение пульпы, содержащей табачный материал, воду и триглицеридное масло с цепочками средней длины, имеющее температуру плавления ниже 18 градусов по Цельсию и содержащее один или более триглицеридов, имеющих по меньшей мере две цепи жирной кислоты с длиной цепи от 6 до 12 атомов углерода; гомогенизацию пульпы; а также литье и высушивание пульпы с формированием гомогенизированного табачного материала. Указанный способ осуществляют при отсутствии внешнего нагрева пульпы.
Любые ссылки, приведенные ниже в отношении предпочтительных признаков или аспектов стержня из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, изделий, вырабатывающих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, следует рассматривать как применимые ко всем аспектам настоящего изобретения.
В контексте данного документа термин «нагреваемое изделие, вырабатывающее аэрозоль» относится к изделию, вырабатывающему аэрозоль, содержащему субстрат, вырабатывающий аэрозоль, который предназначен для нагрева, а не для сжигания, с целью выделения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль.
В контексте данного документа термин «субстрат, вырабатывающий аэрозоль» относится к субстрату, способному выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый из субстратов, вырабатывающих аэрозоль, изделий, вырабатывающих аэрозоль, описанных в данном документе, может быть видимым или невидимым, и он может содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
В контексте данного документа термин «стержень» использован для описания по существу цилиндрического элемента по существу с многоугольным поперечным сечением и предпочтительно круглым, овальным или эллиптическим поперечным сечением. В контексте настоящего документа термин «лист» обозначает пластинчатый элемент, имеющий ширину и длину, по существу превышающие его толщину.
В контексте данного документа термин «гомогенизированный табачный материал» охватывает любой табачный материал, сформированный путем агломерирования частиц табачного материала, отдельно или в смеси с другим растительным материалом. Например, листы или полотна гомогенизированного табачного материала получают путем агломерирования табачного материала в виде частиц, полученного путем размалывания или, в других случаях, измельчения до порошкообразного состояния одного или обоих из следующего: листовой пластинки табака и черешков табачных листьев. Кроме того, гомогенизированный табачный материал может содержать незначительное количество одного или более из табачной пыли, мелких частиц табака и других табачных отходов в виде частиц, образующихся во время обработки, перемещения и доставки табака.
Гомогенизированный табачный материал может быть изготовлен с применением литья, экструзии, способов получения бумаги или любых других подходящих способов, известных в данной области техники, как было описано выше.
Используемый в данном документе термин «триглицеридное масло с цепочками средней длины» использован для определения масла, содержащего один или более триглицеридов, причем каждый триглицерид имеет две или три цепи жирной кислоты, имеющие длину цепи от 6 до 12 атомов углерода. Таким образом, цепи жирных кислот могут включать одну или более из капроновой кислоты (C6), каприловой кислоты (C8), каприновой кислоты (C10) и лауриновой кислоты (C12). Они могут присутствовать в триглицеридном масле с цепочками средней длины в любой комбинации и в любых относительных количествах при условии обеспечения требуемых свойств триглицеридного масла с цепочками средней длины. Для каждого триглицерида в триглицеридном масле с цепочками средней длины каждая из трех цепей жирной кислоты может иметь такую же длину, что и каждая другая, или они могут иметь разную длину, при условии, что по меньшей мере две цепи жирной кислоты имеют длину цепи от 6 до 12 атомов углерода. Для каждого триглицерида три цепи жирной кислоты могут быть идентичными, или же две или более цепей жирной кислоты могут отличаться друг от друга. Триглицериды могут быть по отдельности насыщенными или ненасыщенными.
Некоторые природные масла, такие как кокосовое масло и пальмоядровое масло, содержащие пригодные среднецепьевые триглицериды и триглицеридное масло с цепочками средней длины, используемое в настоящем изобретении, в некоторых случаях могут представлять собой фракцию натурального масла.
Предполагается, что любая ссылка на триглицеридное масло с цепочками средней длины в отношении гомогенизированного растительного материала согласно любому из аспектов настоящего изобретения будет являться ссылкой на среднецепьевой триглицерид, имеющий температуру плавления и длину цепи жирной кислоты, определенные выше, если не указано иное.
В контексте данного документа термин «температура плавления» относится к температуре прозрачности или конечной температуре плавления триглицеридного масла с цепочками средней длины. Она соответствует температуре, в градусах по Цельсию, при которой масло является полностью жидким и полностью прозрачным без остатка в виде твердых частиц. Для измерения температуры прозрачности масла могут быть использованы многие способы, известные в данной области техники, например, капиллярный способ или прибор для определения температуры плавления Stuart SMP50.
Как описано выше, изделие, вырабатывающее аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит субстрат, вырабатывающий аэрозоль, сформированный из одного или более листов гомогенизированного табачного материала, выбранного из восстановленного табачного листа и формованного листа, причем указанный гомогенизированный табачный материал содержит масляную добавку в виде триглицеридного масла с цепочками средней длины, имеющего температуру плавления ниже 18 градусов по Цельсию. Температура плавления триглицеридного масла с цепочками средней длины является такой, что это масло всегда находится в полностью жидкой форме при комнатной температуре (приблизительно 22 градуса по Цельсию). Гомогенизированный табачный материал, таким образом, содержит масло в жидкой форме, диспергированное в твердой матрице табачного материала.
Диффузионная способность летучих компонентов, таких как вещества для формирования аэрозоля и никотин, выше в жидкой фазе, чем в твердой фазе. Таким образом, жидкое триглицеридное масло с цепочками средней длины будет способствовать переносу летучих компонентов, имеющихся внутри гомогенизированного табачного материала, к его поверхности. Таким образом, может быть улучшен перенос указанных летучих компонентов из гомогенизированного табачного материала в аэрозоль по сравнению с гомогенизированным табачным материалом, который не содержит триглицеридного масла с цепочками средней длины. Липид предпочтительно равномерно распределен по всему гомогенизированному табачному материалу, и это означает, что при комнатной температуре отсутствуют отличаемые друг от друга области липида и табака. Напротив, масло и частицы полностью гомогенизированы.
Гомогенизированный табачный материал представляет собой один из наиболее дорогостоящих элементов нагреваемого изделия, вырабатывающего аэрозоль. Благодаря использованию гомогенизированного табачного материала содержащего включенное в него триглицеридное масло с цепочками средней длины, как описано в данном документе, обеспечивается возможность использования меньшего количества табака при одновременном обеспечении эквивалентного выхода никотина или аэрозоля по сравнению с использованием гомогенизированного табачного материала без триглицеридного масла с цепочками средней длины, как было определено. Таким образом, обеспечивается возможность сокращения затрат при одновременном обеспечении эквивалентных ощущений для потребителя.
Благодаря использованию гомогенизированного табачного материала, содержащего включенное в него триглицеридное масло с цепочками средней длины, также может быть обеспечен повышенный выход никотина или аэрозоля по сравнению с гомогенизированным табачным материалом, имеющим такое же количество табака, но без триглицеридного масла с цепочками средней длины, как было определено.
Благодаря использованию гомогенизированного табачного материала, содержащего включенное в него триглицеридное масло с цепочками средней длины, может быть обеспечен эквивалентный выход никотина или аэрозоля при более низкой температуре по сравнению с использованием гомогенизированного табачного материала без триглицеридного масла с цепочками средней длины, как было определено. Кроме того, неожиданно было установлено, что использование гомогенизированного табачного материала со среднецепьевым триглицеридом, как определено в данном документе, позволяет обеспечить более высокий выход никотина или аэрозоля при более низкой температуре, чем может быть обеспечено с тем же материалом при более высокой температуре.
Потенциальное использование более низкой рабочей температуры может обеспечить ряд преимуществ. Например, более низкая рабочая температура обеспечивает возможность увеличения периодов использования без необходимости в перезарядке батареи. В качестве еще одного примера, более низкая рабочая температура обеспечивает возможность использования батареи меньшего размера. В качестве еще одного примера, более низкая рабочая температура обеспечивает возможность уменьшения степени высвобождения нежелательных аэрозольных компонентов из гомогенизированного табачного материала.
Также было установлено, что улучшение доставки никотина и аэрозоля может быть обеспечено с применением относительно низкой пропорциональной доли триглицеридного масла с цепочками средней длины в гомогенизированном табачном материале, как более подробно описано ниже. Таким образом, триглицеридное масло с цепочками средней длины может быть включено в гомогенизированный табачный материал без существенного влияния на количество других компонентов, таких как табак и вещество для формирования аэрозоля, в составе гомогенизированного табачного материала.
Применение триглицеридного масла с цепочками средней длины, имеющего температуру плавления ниже 18 градусов по Цельсию, благодаря чему это масло является жидким при комнатной температуре, также обеспечивает преимущества при изготовлении гомогенизированного табачного материала. В частности, облегчается включение триглицеридного масла с цепочками средней длины в гомогенизированный табачный материал, поскольку не требуется нагрев масла для его расплавления, а пульпу, из которой образуют гомогенизированный табачный материал, не нужно нагревать для поддержания жидкой формы масла. Таким образом, процесс получения может быть выполнен без необходимости внешнего нагрева. Это сводит к минимуму затраты на энергию для производственного процесса, а также упрощает осуществление указанного процесса и управление им. Кроме того, отсутствие какого-либо внешнего нагрева в процессе получения гомогенизированного табачного материала обеспечивает возможность минимизации потери летучих компонентов из табачного материала.
Кроме того, было установлено, что применение среднецепьевого триглицерида, как было определено, уменьшает липкость гомогенизированного табачного материала. Как правило, листы гомогенизированного табачного материала могут становиться относительно липкими. Это потенциально является серьезной проблемой при хранении гомогенизированного табачного материала, поскольку из-за липкости материалом сложнее манипулировать. В частности, после хранения гомогенизированного табачного материала, смотанного в рулоны, липкость материала затрудняет его разматывание из рулонов, поскольку материал будет слипаться и прилипать к рулонам. Это потенциально может привести к повреждению листов гомогенизированного табачного материала, а также к невозможности использования значительной части листов и выбрасыванию их как отходов. Как правило, проблема постепенно усугубляется по мере увеличения периода хранения.
В то же время, неожиданно было установлено, что, если триглицеридное маслос цепочками средней длины, как было определено, включено в гомогенизированный табачный материал, липкость значительно снижается, благодаря чему листы легче поддаются манипулированию. Таким образом, было установлено, что доля выбрасываемого материала становится значительно ниже при включении триглицеридного масла с цепочками средней длины, как описано в настоящем изобретении.
Триглицерид средней цепи, содержащийся в субстрате, вырабатывающем аэрозоль, изделий, вырабатывающих аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет иодное число, составляющее менее приблизительно 20, более предпочтительно менее приблизительно 15, более предпочтительно менее приблизительно 10, более предпочтительно менее приблизительно 5 и наиболее предпочтительно менее приблизительно 2.
В контексте данного документа термин «иодное число» характеризует степень насыщения триглицеридного масла с цепочками средней длины. Иодное число, также известное как содержание йода или иодный индекс, соответствует массе йода в граммах, расходуемых на 100 грамм триглицеридного масла с цепочками средней длины, при измерении в соответствии с любыми йодометрическими способами, известными в данной области техники, такими как обработка раствором Вийса (Wijs), реакция с хлоридом калия с последующим титрованием с применением тиосульфата натрия. См., например, Firestone D (май-июнь 1994 г.) «Определение иодного числа масел и жиров: краткое описание совместного исследования» (Determination of the iodine value of oils and fats: summary of collaborative study). J AOAC Int. 77 (3): 674-6. Чем ниже иодное число, тем меньше двойных углеродных связей имеется в триглицеридном масле с цепочками средней длины и, следовательно, тем выше степень насыщения.
Низкое иодное число триглицеридного масла с цепочками средней длины в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения указывает на то, что масло имеет очень высокую степень насыщения. Предпочтительно, триглицеридное масло с цепочками средней длины является по существу полностью насыщенным. Было установлено, что применение триглицеридного масла с цепочками средней длины с очень высокой степенью насыщения обеспечивает преимущество, состоящее в минимизации неприятных привкусов, которые образуются при нагреве масла во время использования изделия, вырабатывающего аэрозоль. Присутствие триглицеридного масла с цепочками средней длины в субстрате, вырабатывающем аэрозоль, таким образом, не оказывает отрицательного воздействия на аромат аэрозоля, доставляемого потребителю из субстрата. Напротив, масла, имеющие более низкую степень насыщения и, следовательно, менее насыщенные, с более высокой степенью двойных углеродных связей, обычно будут создавать неприятные запахи при нагревании, что будет неприемлемо для потребителя.
Изделия, вырабатывающие аэрозоль, согласно настоящему изобретению пригодны для использования в системе, вырабатывающей аэрозоль, содержащей электрически нагреваемое устройство, вырабатывающее аэрозоль, имеющее внутренний нагревательный элемент для нагревания субстрата, вырабатывающего аэрозоль. Например, изделия, вырабатывающие аэрозоль, согласно настоящему изобретению находят конкретное применение в системах, вырабатывающих аэрозоль, содержащих электрически нагреваемое устройство, вырабатывающее аэрозоль, имеющее внутреннюю нагревательную пластину, которая выполнена с возможностью вставки в стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль. Изделия, вырабатывающие аэрозоль, такого типа описаны в известном уровне техники, например, в европейской заявке на патент ЕР-А- 0 822 670.
В контексте данного документа термин «устройство, вырабатывающее аэрозоль» относится к устройству, содержащему элемент-нагреватель, который взаимодействует с субстратом, вырабатывающим аэрозоль, изделия, вырабатывающего аэрозоль, для генерирования аэрозоля.
Альтернативно, изделие, вырабатывающее аэрозоль, согласно настоящему изобретению может содержать горючий углеродный источник тепла для нагревания во время использования субстрата, вырабатывающего аэрозоль. Этот тип изделий, вырабатывающих аэрозоль, описан в известном уровне техники, например, в международной заявке на патент WO-А-2009/022232.
Как описано выше, изделия, вырабатывающие аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат субстрат, вырабатывающий аэрозоль, содержащий гомогенизированный растительный материал, который был модифицирован для включения среднецепьевого триглицерида, имеющего специфические свойства. Среднецепьевой триглицерид имеет температуру плавления ниже приблизительно 18 градусов по Цельсию, предпочтительно ниже приблизительно 17 градусов по Цельсию, более предпочтительно ниже приблизительно 16 градусов по Цельсию, более предпочтительно ниже приблизительно 15 градусов по Цельсию, более предпочтительно ниже приблизительно 14 градусов по Цельсию, более предпочтительно ниже приблизительно 13 градусов по Цельсию, более предпочтительно ниже приблизительно 12 градусов по Цельсию, более предпочтительно ниже приблизительно 11 градусов по Цельсию и более предпочтительно ниже приблизительно 10 градусов по Цельсию. В некоторых вариантах осуществления триглицеридное масло с цепочками средней длины может иметь температуру плавления ниже 5 градусов по Цельсию. В других вариантах осуществления триглицеридное масло с цепочками средней длины может иметь температуру плавления ниже 0 градусов по Цельсию. Во всех вариантах осуществления триглицеридное масло с цепочками средней длины, следовательно, является жидким при комнатной температуре, что обеспечивает преимущества, подробно описанные выше.
Триглицерид средней цепи содержит один или более среднецепочечных триглицеридов, которые были выбраны для достижения желаемой точки плавления, как определено выше. Один или более среднецепьевых триглицеридов имеют по меньшей мере две цепи жирной кислоты с длиной цепи от 6 до 12 атомов углерода, более предпочтительно от 6 до 10 атомов углерода и наиболее предпочтительно от 8 до 10 атомов углерода. Предпочтительно, указанные один или более триглицеридов имеют все три цепи с длиной цепи от 6 до 12 атомов углерода, более предпочтительно от 6 до 10 атомов углерода и наиболее предпочтительно от 8 до 10 атомов углерода.
Предпочтительно, триглицеридное масло с цепочками средней длины содержит по меньшей мере 80 процентов по весу триглицеридов, имеющих по меньшей мере две цепи жирной кислоты с длиной цепи от 8 до 10 атомов углерода. Более предпочтительно, триглицеридное масло с цепочками средней длины содержит по меньшей мере 90 процентов по весу триглицеридов, имеющих по меньшей мере две цепи жирных кислот с длиной цепи от 8 до 10 атомов углерода. Наиболее предпочтительно, триглицеридное масло с цепочками средней длины содержит примерно 100 процентов по весу триглицеридов, имеющих по меньшей мере две цепи жирных кислот с длиной цепи от 8 до 10 атомов углерода.
Предпочтительно, в триглицеридном масле с цепочками средней длины соотношение цепей жирной кислоты с длиной цепи 8 атомов углерода (C8) к цепям жирной кислоты с длиной цепи 10 атомов углерода (C10) равно приблизительно 1:1. Если триглицеридное масло с цепочками средней длины дополнительно включает цепи жирной кислоты с длиной цепи 12 атомов углерода (C12), соотношение C8:C10:C12 составляет от приблизительно 1:1:6 до приблизительно 1:1:16.
Подходящие триглицеридные масла средней цепи для применения в настоящем изобретении являются коммерчески доступными. Например, пригодным триглицеридным маслом с цепочками средней длины является Grindsted MCT 60 X, производимое компанией Danisco. Grindsted MCT 60 X соответствует глицерилтрикаприлат-капрату, изготовленному из пальмовой производной каприловой/каприновой кислоты и натурального глицерина растительного происхождения. Оно имеет температуру плавления значительно ниже 18 градусов и иодное число менее 0,5. Grindsted MCT 60 X имеет соотношение C8:C10:C12, равное приблизительно 1:1:16.
Общее содержание триглицеридного масла с цепочками средней длины в гомогенизированном табачном материале составляет по меньшей мере приблизительно 1 процент по весу, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 процента по весу в пересчете на сухой вес. В качестве альтернативы или дополнительно, общее содержание триглицеридного масла с цепочками средней длины в гомогенизированном табачном материале предпочтительно составляет менее чем приблизительно 10 процентов по весу, более предпочтительно менее чем приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Например, общее содержание триглицеридного масла с цепочками средней длины в гомогенизированном табачном материале может составлять от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 10 процентов по весу, более предпочтительно от приблизительно 1 процента до приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на сухой вес.
Общее содержание триглицеридного масла с цепочками средней длины в гомогенизированном табачном материале можно количественно определить с применением способа испытания, согласно которому гомогенизированный табачный материал сначала измельчают, затем экстрагируют в жидком растворителе и анализируют с применением методики жидкостной хроматографии - масс-спектрометрии (LC-MS) для определения природы триглицеридов, которые присутствуют в экстракте. Подробный пример такого способа испытания представлен в приведенном ниже примере.
Гомогенизированный табачный материал согласно любому аспекту настоящего изобретения предпочтительно содержит одно или более веществ для формирования аэрозоля. С функциональной точки зрения вещество для формирования аэрозоля представляет собой компонент, который способен улетучиться и транспортировать никотин и/или ароматизатор в аэрозоль при нагреве гомогенизированного табачного материала до температуры, превышающей конкретную температуру улетучивания вещества для формирования аэрозоля. Вещество для формирования аэрозоля может представлять собой любое подходящее соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют формированию плотного и устойчивого аэрозоля, который является по существу стойким к термической деградации при рабочей температуре нагреваемого изделия, вырабатывающего аэрозоль. Разные вещества для формирования аэрозоля испаряются при разных температурах. Таким образом, вещество для формирования аэрозоля может быть выбрано, исходя из его способности оставаться стабильным при температуре, близкой к комнатной, но улетучиваться при более высокой температуре, например 40-450 градусов по Цельсию.
Вещество для формирования аэрозоля также может иметь типовые свойства увлажнителя, что позволяет поддерживать требуемый уровень влажности в гомогенизированном табачном материале. В частности, некоторые вещества для формирования аэрозоля представляют собой гигроскопичные материалы, которые выполняют функцию увлажнителя.
Подходящие вещества для формирования аэрозоля, пригодные для включения в гомогенизированный табачный материал, известны из предшествующего уровня техники и включают, но без ограничения: одноатомные спирты, такие как ментол; многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметил додекандиоат, диметил тетракандиоат, эритритол, 1,3-бутиленгликоль, тетраэтиленгликоль, триэтилцитрат, пропиленкарбонат, этиллаурат, триацетин, мезо-эритритол, диацетиновая смесь, диэтилсуберат, триэтилцитрат, бензилбензоат, бензилфенилацетат, этилваниллат, трибутирин, лаурилацетат, лауриловая кислота, тетрадекановая кислота и пропиленгликоль.
Для гомогенизированных табачных материалов, предназначенных для использования в электрической системе, вырабатывающей аэрозоль, с нагревательным элементом, как более подробно описано ниже, вещество для формирования аэрозоля предпочтительно представляет собой глицерол (также известный как глицерин) или пропиленгликоль.
Общее содержание вещества для формирования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале предпочтительно составляет от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес, более предпочтительно от приблизительно 5 процентов до приблизительно 20 процентов по весу в пересчете на сухой вес.
Гомогенизированный табачный материал предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 70 процентов по весу табачного материала, более предпочтительно от приблизительно 70 процентов по весу до приблизительно 80 процентов по весу табачного материала в пересчете на сухой вес. Табачный материал предпочтительно представляет собой измельченный табачный порошок. Например, табак может быть измельчен с формированием порошка, имеющего конкретный размер частиц. Гомогенизированный табачный материал может содержать табачный порошок, в котором средний размер частиц порошка составляет от приблизительно 0,03 миллиметра до приблизительно 0,12 миллиметра, например от приблизительно 0,05 миллиметра до приблизительно 0,10 миллиметра.
Гомогенизированный табачный материал предпочтительно содержит табачный материал в форме измельченного табачного порошка. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «табачный материал» описывает любой материал, содержащий табак, включая, но без ограничения, табачный лист, табачную жилку, табачный стебель, табачный черешок, табачную пыль, взорванный табак, восстановленный табачный материал и гомогенизированный табачный материал. В качестве альтернативы или дополнительно, гомогенизированный табачный материал может содержать нетабачный растительный материал, такой как, например, чай или трава, такая как мята перечная.
Гомогенизированный табачный материал согласно любому аспекту также может содержать одно или более связующих. Предпочтительно, общее содержание связующего в гомогенизированном табачном материале составляет от приблизительно 1 процента до приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на сухой вес. По меньшей мере в случае гомогенизированного табака существует практическое ограничение в отношении количества связующего, которое может присутствовать в табачной пульпе и, следовательно, в гомогенизированном табачном материале, сформированном путем литья пульпы. Это связано с тем, что связующие как правило преобразуются в гель при вступлении в контакт с водой. Гелеобразование оказывает сильное влияние на вязкость табачной пульпы, которая (вязкость), в свою очередь, является важным параметром пульпы для последующих процессов получения полотна, например, таких, как литье. Поэтому предпочтительно обеспечить относительно малое количество связующего в гомогенизированном табачном материале.
Связующее может способствовать тому, чтобы, например, табачный порошок оставался по существу распределенным по всему гомогенизированному табачному материалу.
Хотя может быть применено любое связующее, предпочтительные связующие представляют собой натуральные пектины, такие как фруктовые, цитрусовые или табачные пектины; гуаровые камеди, такие как гидроксиэтилгуар и гидроксипропилгуар; камеди бобов рожкового дерева, такие как гидроксиэтиловая и гидроксипропиловая камеди бобов рожкового дерева; альгинат; крахмалы, такие как модифицированные или дериватизованные крахмалы; целлюлозы, такие как метил-, этил-, этилгидроксиметил- и карбоксиметилцеллюлоза; тамариндовая камедь; декстран; пуллалон; конжаковая мука; ксантановая камедь и т. п. Особо предпочтительным связующим является гуар.
В некоторых случаях гомогенизированный табачный материал, содержащий компоненты, описанные выше, может обладать недостаточной прочностью, необходимой для обработки и перемещения при получении субстрата, вырабатывающего аэрозоль, для нагреваемого изделия, вырабатывающего аэрозоль. Это может, в частности, иметь место в том случае, когда гомогенизированный табачный материал имеет высокое относительное содержание вещества для формирования аэрозоля, или когда табак присутствует в форме тонкоизмельченного порошка. С целью достижения большей прочности, гомогенизированный табачный материал может содержать один или более дополнительных компонентов, таких как связующее и упрочнитель.
Гомогенизированный табачный материал согласно любому аспекту настоящего изобретения также может содержать упрочняющие волокна. Упрочняющие волокна могут иметь среднюю длину волокон от 0,2 мм до 4,0 мм. Упрочняющие волокна могут представлять собой целлюлозные волокна. В некоторых вариантах осуществления гомогенизированный табачный материал может содержать от 1 процента по весу до 15 процентов по весу упрочняющих волокон в пересчете на сухой вес, например, от 1,5 процента по весу до 10 процентов по весу упрочняющих волокон в пересчете на сухой вес.
Включение волокон, таких как целлюлозные волокна, в гомогенизированный табачный материал повышает прочность на разрыв этого материала. Следовательно, при добавлении упрочняющих волокон повышается упругость полотна гомогенизированного табачного материала. Это позволяет обеспечить бесперебойность процесса производства гомогенизированного табачного материала и последующего манипулирования им при производстве изделий, вырабатывающих аэрозоль. А это, в свою очередь, обеспечивает возможность повышения эффективности производства, эффективности по затратам, воспроизводимости и скорости получения при производстве изделий, вырабатывающих аэрозоль, и других курительных изделий.
Целлюлозные волокна для включения в гомогенизированный табачный материал известны из уровня техники и включают, но без ограничения: волокна древесины мягких пород, волокна древесины твердых пород, джутовые волокна, льняные волокна, табачные волокна и их комбинации. В дополнение к превращению в волокнистую массу целлюлозные волокна могут быть подвергнуты соответствующим процессам обработки, таким как рафинирование, механическое получение волокнистой массы, химическое получение волокнистой массы, отбеливание, сульфатное получение волокнистой массы и комбинации вышеперечисленного.
Частицы волокон могут содержать материалы из табачного стебля, черешки или другой табачный растительный материал. Предпочтительно волокна на основе целлюлозы, такие как древесные волокна, имеют низкое содержание лигнина. В качестве альтернативы волокна, такие как растительные волокна, могут быть использованы либо с вышеуказанными волокнами, либо, альтернативно, с включением конопляных и бамбуковых волокон.
Один важный фактор, который следует учитывать для упрочняющих волокон, представляет собой длину волокон. Если волокна слишком короткие, они не будут эффективно обеспечивать требуемую прочность на разрыв готового гомогенизированного табачного материала. Если волокна слишком длинные, это может негативно влиять на однородность гомогенизированного табачного материала. Размер волокон в гомогенизированном табачном материале, содержащем табачный порошок, имеющий средний размер частиц от приблизительно 0,03 миллиметра до приблизительно 0,12 миллиметра и связующее в количестве от приблизительно 1 процента до приблизительно 3 процентов в пересчете на сухой вес пульпы, предпочтительно составляет от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 4 миллиметров. Предпочтительно, средний размер волокон составляет от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 3 миллиметров. Предпочтительно, такого дополнительного уменьшения достигают при помощи рафинирования.
В настоящем описании под термином «размер» волокон подразумевается длина волокон, т. е. длина волокон представляет собой основной размер волокон. Кроме того, предпочтительно, согласно настоящему изобретению количество волокон предпочтительно составляет от приблизительно 1 процента до приблизительно 3 процентов в пересчете на сухой вес от общей массы гомогенизированного табачного материала. В случае гомогенизированного табачного материала волокна, имеющие средний размер от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 4 миллиметров, существенно не замедляют выделение веществ из тонкоизмельченного табачного порошка, когда гомогенизированный табачный материал используют в качестве субстрата, вырабатывающего аэрозоль, в изделии, вырабатывающем аэрозоль. Упрочняющие волокна могут быть введены в табачную пульпу и, следовательно, в гомогенизированный табачный материал, в виде несвязанных волокон.
Гомогенизированный табачный материал согласно любому аспекту может содержать упрочнитель в виде непрерывного упрочнителя, включенного в гомогенизированный табачный материал. Непрерывный упрочнитель может быть включен в пульпу табачного материала в ходе формирования гомогенизированного табачного материала. Непрерывный упрочнитель предпочтительно представляет собой пористый упрочняющий лист.
Упрочняющий лист должен быть достаточно пористым для того, чтобы пульпа из табачного материала проникла внутрь пористого упрочняющего листа до высыхания пульпы и, таким образом, чтобы упрочняющий лист был включен в гомогенизированный табачный материал. Предпочтительно, пористый упрочняющий лист инкапсулируют внутри высушенной гомогенизированной пульпы для формирования гомогенизированного табачного материала. Пористый упрочняющий лист может альтернативно упоминаться как пористая упрочняющая матрица. Пористый упрочняющий лист может представлять собой пористый волоконный лист или пористую волоконную матрицу, такую как пористый целлюлозный лист или бумажный лист, или пористое тканое полотно.
Пористый упрочняющий лист, сформированный из целлюлозы, может представлять собой предпочтительный непрерывный упрочняющий материал. Однако могут быть использованы и другие материалы. Например, пористый упрочняющий лист может представлять собой лист, который может быть описан как пористый волоконный лист или пористая волоконная матрица. Волокна указанного листа могут быть сформированы из других полимерных материалов, таких как полиэтилен, сложный полиэфир, полифениленсульфид или полиолефин. Указанные волокна могут быть сформированы из натуральных материалов, таких как хлопок.
Гомогенизированный табачный материал согласно любому аспекту может содержать воду. Гомогенизированный табачный материал согласно любому аспекту может содержать нетабачные ароматизаторы, такие как ментол.
Как было описано выше, было установлено, что включение триглицеридного масла с цепочками средней длины, как было определено, в гомогенизированный табачный материал для формирования субстрата, вырабатывающего аэрозоль, изделия, вырабатывающего аэрозоль, обеспечивает значительное улучшение доставки аэрозоля и никотина из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, при нагреве субстрата, вырабатывающего аэрозоль.
Предпочтительно, триглицеридное масло с цепочками средней длины обеспечивает увеличение по меньшей мере на 10 процентов по весу выделение никотина во время нагревания субстрата, вырабатывающего аэрозоль, по сравнению с эквивалентным субстратом, вырабатывающим аэрозоль, без триглицеридного масла с цепочками средней длины, в котором триглицеридное масло с цепочками средней длины замещено эквивалентным количеством по весу вещества для формирования аэрозоля. Более предпочтительно, триглицеридное масло с цепочками средней длины обеспечивает увеличение по меньшей мере на 15 процентов по весу выделение никотина во время нагрева субстрата, вырабатывающего аэрозоль, по сравнению с эквивалентным субстратом, вырабатывающим аэрозоль, без триглицеридного масла с цепочками средней длины. Для целей такого сравнения изделия, вырабатывающие аэрозоль, содержащие субстрат, вырабатывающий аэрозоль, с триглицеридным маслом с цепочками средней длины и без него нагревают в ходе испытания нагреванием, как определено ниже.
При испытании нагреванием изделие, вырабатывающее аэрозоль, вставляют в устройство, вырабатывающее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент для нагрева субстрата, вырабатывающего аэрозоль, изделия, вырабатывающего аэрозоль. Нагревательный элемент программируют на нагрев субстрата, вырабатывающего аэрозоль, до приблизительно 350 градусов по Цельсию в течение 360 секунд для имитации обычного использования изделия, вырабатывающего аэрозоль На время нагрева изделия, вырабатывающего аэрозоль, его помещали в герметизированный стеклянный сосуд с целью сбора газофазных составляющих, выделяющихся из изделия, вырабатывающего аэрозоль, в ходе нагрева. Затем извлекали образец газофазных составляющих, собранных внутри сосуда и определяли концентрацию различных триглицеридов с использованием вышеописанного способа испытания. Подходящим устройством, вырабатывающим аэрозоль, для испытания нагреванием является коммерчески доступное устройство iQOS с нагревом без сгорания, производимое компанией Philip Morris International.
Кроме того, было установлено, что эффект включения триглицеридного масла с цепочками средней длины, как было определено, в гомогенизированный табачный материал, является еще более существенным при пониженных рабочих температурах. Например, в эквивалентном испытании нагреванием, таком, как описанное выше, но в котором нагревательный элемент запрограммирован на нагрев субстрата, вырабатывающего аэрозоль, при 300 градусах по Цельсию в течение 360 секунд, триглицеридное масло с цепочками средней длины предпочтительно обеспечивает увеличение по меньшей мере на 20 процентов по весу выделение никотина во время нагревания субстрата, вырабатывающего аэрозоль, в сравнении с эквивалентным субстратом, вырабатывающим аэрозоль, без триглицеридного масла с цепочками средней длины.
Гомогенизированный табачный материал может иметь любую подходящую форму в субстрате, вырабатывающем аэрозоль. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления субстрат, вырабатывающий аэрозоль, представляет собой стержень, содержащий собранный лист гомогенизированного табачного материала.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «стержень» описывает в целом цилиндрический элемент по существу с круглым, овальным или эллиптическим поперечным сечением.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «лист» описывает пластинчатый элемент, ширина и длина которого значительно превышают его толщину.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «собранный» описывает лист, который свернут, согнут или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном продольной оси изделия, вырабатывающего аэрозоль.
Предпочтительно, субстрат, вырабатывающий аэрозоль, содержит собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «текстурированный лист» описывает лист, который был гофрирован, подвергнут конгревному тиснению, подвергнут блинтовому тиснению, перфорирован или деформирован иным образом.
Использование текстурированного листа гомогенизированного табачного материала обеспечивает преимущество, состоящее в облегчении собирания листа гомогенизированного табачного материала для формирования субстрата, вырабатывающего аэрозоль.
Субстрат, вырабатывающий аэрозоль, может содержать собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий множество расположенных через промежутки выемок, выступов, перфорационных отверстий или любую комбинацию вышеперечисленного.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления субстрат, вырабатывающий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «гофрированный лист» описывает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда изделие, вырабатывающее аэрозоль, собрано, указанные по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси изделия, вырабатывающего аэрозоль. Это способствует собиранию гофрированного листа гомогенизированного табачного материала с формированием субстрата, вырабатывающего аэрозоль.
Однако следует понимать, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в субстраты, вырабатывающие аэрозоль, изделий, вырабатывающих аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут, в качестве альтернативы или дополнительно, иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси изделия, вырабатывающего аэрозоль, когда изделие, вырабатывающее аэрозоль, собрано.
Листы гомогенизированного табачного материала для включения в субстраты, вырабатывающие аэрозоль, изделий, вырабатывающих аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно имеют толщину от приблизительно 100 микрометров до приблизительно 400 микрометров, более предпочтительно от приблизительно 125 микрометров до приблизительно 350 микрометров, более предпочтительно от приблизительно 150 микрометров до приблизительно 300 микрометров, более предпочтительно от приблизительно 175 микрометров до приблизительно 275 микрометров, более предпочтительно от приблизительно 200 микрометров до приблизительно 250 микрометров, наиболее предпочтительно приблизительно 215 микрометров.
Предпочтительно, листы гомогенизированного табачного материала имеют основную массу от приблизительно 150 грамм на квадратный метр (г/м2) до приблизительно 250 грамм на квадратный метр (г/м2), более предпочтительно от приблизительно 170 г/м2 до приблизительно 220 г/м2, более предпочтительно от приблизительно 180 г/м2 до приблизительно 210 г/м2, более предпочтительно от приблизительно 195 г/м2 до приблизительно 205 г/м2, наиболее предпочтительно приблизительно 200 г/м2.
Толщина листов гомогенизированного табачного материала может быть измерена с помощью любого подходящего устройства, такого как высокоточный микрометр для мягкого материала, например L&W-250-F (2 КПа, измерительное усилие, 0-диапазон) или эквивалентного. Толщина может быть измерена путем использования стопки, состоящей из нескольких листов, и измеренное значение затем делят на количество листов, например, может быть измерена стопка из трех листов. Для измерения основной массы листов гомогенизированного табачного материала масса листа определенного размера может быть измерена с помощью любого подходящего устройства, такого как высокоточные весы, например Mettler Toledo XP205 (точность 0,1 мг) или эквивалентного. Размеры листа могут быть измерены с использованием высокоточной линейки, например Hirlinger 1/10 мм или эквивалентной. Затем основную массу можно вычислить традиционным способом.
В качестве альтернативы использованию собранного листа гомогенизированного табачного материала согласно тому, как описано выше, субстрат, вырабатывающий аэрозоль, может быть сформирован из множества полосок или кусков листа гомогенизированного табачного материала. Например, субстрат, вырабатывающий аэрозоль, может быть образован из нескольких кусков гомогенизированного табачного материала, выровненных в продольном направлении, собранных вместе и свернутых с формированием стержня субстрата, вырабатывающего аэрозоль.
Указанные куски гомогенизированного табачного материала предпочтительно имеют длину от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 12 миллиметров до приблизительно 18 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 14 миллиметров до приблизительно 16 миллиметров, более предпочтительно 15 миллиметров. В качестве альтернативы или дополнительно, куски гомогенизированного табачного материала предпочтительно имеют ширину от приблизительно 0,4 миллиметра до приблизительно 0,8 миллиметра.
Предпочтительно, плотность листа гомогенизированного табачного материала, из которого сформированы указанные куски, составляет от приблизительно 500 до приблизительно 1500 миллиграммов на кубический сантиметр, более предпочтительно от приблизительно 800 до приблизительно 1200 миллиграммов на кубический сантиметр, более предпочтительно от приблизительно 900 до приблизительно 1100 миллиграммов на кубический сантиметр и наиболее предпочтительно от приблизительно 900 до приблизительно 970 миллиграммов на кубический сантиметр.
Предпочтительно, объемная плотность кусков гомогенизированного табачного материала в субстрате, вырабатывающем аэрозоль, составляет от приблизительно 0,4 грамма на кубический сантиметр до приблизительно 0,8 грамма на кубический сантиметр, предпочтительно от приблизительно 0,5 грамма на кубический сантиметр до приблизительно 0,7 грамма на кубический сантиметр и наиболее предпочтительно от приблизительно 0,65 грамма на кубический сантиметр до приблизительно 0,67 грамма на кубический сантиметр.
Как описано выше, гомогенизированный табачный материал может быть сформирован путем литья пульпы. В качестве альтернативы, гомогенизированный табачный материал может быть сформирован другим подходящим способом, таким как, например, способ экструзии.
Предпочтительно, субстрат, вырабатывающий аэрозоль, представляет собой стержень из гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой, причем обертка обеспечена вокруг гомогенизированного табачного материала и в контакте с ним. Указанная обертка может быть выполнена из любого пригодного листового материала, который может быть обернут вокруг гомогенизированного табачного материала с формированием субстрата, вырабатывающего аэрозоль. Обертка может быть пористой или непористой. Предпочтительно, обертка представляет собой бумажную обертку, но альтернативно обертка может быть выполнена не из бумаги.
Стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, вырабатывающего аэрозоль.
Предпочтительно, стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, имеет наружный диаметр по меньшей мере 5 миллиметров. Стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра с точностью до 10 процентов.
Стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 мм. В одном варианте осуществления стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, имеет длину приблизительно 12 миллиметров.
Предпочтительно, стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, имеет по существу равномерное поперечное сечение вдоль длины стержня. Особенно предпочтительно, чтобы стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, имел по существу круглое поперечное сечение.
Изделия, вырабатывающие аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат один или более элементов в дополнение к стержню субстрата, вырабатывающего аэрозоль, причем стержень и один или более элементов собраны внутри обертки субстрата. Например, изделия, вырабатывающие аэрозоль, согласно настоящему изобретению также могут содержать по меньшей мере одно из: мундштука, элемента, охлаждающего аэрозоль, и опорного элемента, такого как полая ацетатная трубка. Например, в одном предпочтительном варианте осуществления изделие, вырабатывающее аэрозоль, в линейной последовательной конфигурации содержит стержень из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, как описано выше, опорный элемент, расположенный непосредственно по ходу потока относительно субстрата, вырабатывающего аэрозоль, элемент, охлаждающий аэрозоль, расположенный по ходу потока относительно опорного элемента, и наружную обертку, окружающую стержень, опорный элемент и элемент, охлаждающий аэрозоль.
Системы, вырабатывающие аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат изделие, вырабатывающее аэрозоль, подробно описанное выше, в сочетании с устройством, вырабатывающим аэрозоль, которое выполнено с возможностью размещения в нем расположенного раньше по ходу потока конца изделия, вырабатывающего аэрозоль, во время курения. Устройство, вырабатывающее аэрозоль, содержит нагревательный элемент, который выполнен с возможностью нагрева субстрата, вырабатывающего аэрозоль, с целью генерирования аэрозоля во время использования. Предпочтительно, нагревательный элемент выполнен с возможностью проникновения через субстрат, вырабатывающий аэрозоль, при вставке изделия, вырабатывающего аэрозоль, внутрь устройства, вырабатывающего аэрозоль.
Предпочтительно, устройство, вырабатывающее аэрозоль, также содержит: кожух; электрический источник питания, соединенный с нагревательным элементом, и элемент управления, выполненный с возможностью управления подачей энергии от источника питания к нагревательному элементу.
Пригодные устройства, вырабатывающие аэрозоль, для использования в системе, вырабатывающей аэрозоль, согласно настоящему изобретению описаны в WO-A-2013/098405.
Гомогенизированный табачный материал для формирования субстрата, вырабатывающего аэрозоль, изделия, вырабатывающего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, подробно описанный выше, может быть изготовлен с использованием способа согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, как определено выше. На первом этапе способа согласно настоящему изобретению получают гомогенизированную пульпу, содержащую табачный материал, триглицеридное масло с цепочками средней длины и воду. Триглицерид средней цепи имеет точку плавления ниже 18 градусов Цельсия и содержит один или более триглицеридов, имеющих по меньшей мере две цепи жирной кислоты с длиной цепи от 6 до 12 атомов. Триглицерид средней цепи имеет иодное число менее 2. На втором этапе гомогенизированную пульпу отливают на движущуюся ленту. На третьем этапе отлитую гомогенизированную пульпу высушивают с формированием листа гомогенизированного табачного материала. Этапы литья и высушивания могут быть выполнены с использованием традиционных процедур.
Согласно настоящему изобретению все этапы способа выполняют при отсутствии внешнего нагрева гомогенизированной пульпы. Как более подробно описано выше, это возможно вследствие того, что триглицеридное масло с цепочками средней длины находится в жидкой форме при комнатной температуре и таким образом легко быть может включено в пульпу без необходимости в нагреве масла.
Другие компоненты для формирования гомогенизированного табачного материала при необходимости могут быть включены в пульпу перед литьем пульпы. Например, гомогенизированная пульпа также может содержать одно или более из следующего: вещество для формирования аэрозоля, связующее и упрочняющие волокна.
После высушивания листа гомогенизированного табачного материала лист может быть смотан в рулоны для хранения таким образом, чтобы впоследствии использовать его для формирования стержней из субстрата, вырабатывающего аэрозоль. Как описано выше, при последующем разматывании листа гомогенизированного табачного материала из рулонов для формирования стержней из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, определенную долю гомогенизированного табачного материала выбрасывают из-за повреждения листа. Предпочтительно, процентное содержание отходов гомогенизированного табачного материала согласно настоящему изобретению, содержащего триглицеридное масло с цепочками средней длины, как было определено, по меньшей мере приблизительно на 10 процентов ниже, чем процентное содержание отходов эквивалентного гомогенизированного табачного материала, не содержащего триглицеридного масла с цепочками средней длины, после хранения гомогенизированного табачного материала в течение 40 дней, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно на 20 процентов и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно на 30 процентов ниже.
Как описано выше, указанный сниженный уровень отходов является предпочтительным следствием сниженной липкости гомогенизированного табачного материала за счет включения среднецепьевого триглицерида, как было определено.
Далее настоящее изобретение будет описано исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
на фиг. 1 представлен схематичный вид в поперечном сечении изделия, вырабатывающего аэрозоль, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 представлен схематичный вид в поперечном сечении системы, вырабатывающей аэрозоль, содержащей устройство, вырабатывающее аэрозоль, и изделие, вырабатывающее аэрозоль, согласно одному варианту осуществления, показанному на фиг. 1; и
на фиг. 3 представлен схематичный вид в поперечном сечении устройства, вырабатывающего аэрозоль, с электрическим нагревом, показанного на фиг. 2.
Изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, показанное на фиг. 1, содержит четыре коаксиально выровненных элемента: субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, опорный элемент 30, элемент 40, охлаждающий аэрозоль, и мундштук 50. Каждый из четырех указанных элементов окружен соответствующей фицеллой (не показана). Четыре указанных элемента расположены последовательно и окружены наружной оберткой 60 для формирования изделия 10, вырабатывающего аэрозоль. Изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, имеет ближний или мундштучный конец 70, который пользователь вводит в свой рот во время использования, и дальний конец 80, расположенный противоположно мундштучному концу 70 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль.
При использовании воздух втягивается пользователем через изделие, вырабатывающее аэрозоль, от дальнего конца 80 к мундштучному концу 70. Дальний конец 80 изделия, вырабатывающего аэрозоль, также может быть описан как расположенный раньше по ходу потока конец изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, а мундштучный конец 70 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, также может быть описан как расположенный дальше по ходу потока конец изделия 10, вырабатывающего аэрозоль. Элементы изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, расположенные между мундштучным концом 70 и дальним концом 80, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока относительно мундштучного конца 70 или, в качестве альтернативы, как расположенные дальше по ходу потока относительно дальнего конца 80.
Субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, расположен на самом дальнем или расположенном раньше по потоку конце изделия 10, вырабатывающего аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, содержит собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для формирования аэрозоля. Субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, также содержит по меньшей мере 1 процент по весу триглицеридного масла с цепочками средней длины в пересчете на общий сухой вес субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль. Пригодные составы для гомогенизированного табачного материала представлены в таблице 1 ниже.
Опорный элемент 30 расположен непосредственно далее по ходу потока относительно субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль, и примыкает к субстрату 20, вырабатывающему аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, опорный элемент представляет собой полую ацетилцеллюлозную трубку. Посредством опорного элемента 30 субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, размещен на самом дальнем конце 80 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, таким образом, что обеспечивается возможность проникновения в него нагревательного элемента устройства, вырабатывающего аэрозоль. Как дополнительно описано ниже, опорный элемент 30 выполнен с возможностью предотвращения смещения субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль, дальше по ходу потока внутри изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, по направлению к элементу 40, охлаждающему аэрозоль, при вставке нагревательного элемента устройства, вырабатывающего аэрозоль, внутрь субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль. Опорный элемент 30 также выполняет функцию разделителя для отделения элемента 40, охлаждающего аэрозоль, изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, от субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль.
Элемент 40, охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно дальше по ходу потока относительно опорного элемента 30 и примыкает к опорному элементу 30. При использовании летучие вещества, высвобождаемые из субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль, проходят вдоль элемента 40, охлаждающего аэрозоль, по направлению к мундштучному концу 70 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента 40, охлаждающего аэрозоль, с формированием аэрозоля, который вдыхается пользователем. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты, окруженный оберткой 90. Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты образует множество продольных каналов, которые проходят вдоль длины элемента 40, охлаждающего аэрозоль.
Мундштук 50 расположен непосредственно дальше по ходу потока относительно элемента 40, охлаждающего аэрозоль, и примыкает к элементу 40, охлаждающему аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, мундштук 50 содержит обычный фильтр из ацетилцеллюлозного жгута с низкой эффективностью фильтрации.
Для сборки изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, четыре вышеописанных элемента выравнивают и плотно обертывают в наружную обертку 60. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, наружная обертка 60 представляет собой обычную сигаретную бумагу. Как показано на фиг. 1, в области наружной обертки 60, окружающей опорный элемент 30 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, сформирован дополнительный ряд перфорационных отверстий. Дальний концевой участок наружной обертки 60 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, окружен полосой ободковой бумаги (не показана).
Изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, показанное на фиг. 1, выполнено с возможностью взаимодействия с устройством, вырабатывающим аэрозоль, содержащим нагревательный элемент, с целью потребления пользователем. В процессе использования нагревательный элемент устройства, вырабатывающего аэрозоль, нагревает субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, до температуры, достаточной для формирования аэрозоля, который втягивается дальше по ходу потока через изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, и вдыхается пользователем.
Во время нагревания субстрата, вырабатывающего аэрозоль, среднецепьевой триглицерид в субстрате, вырабатывающем аэрозоль, способствует выделению никотина из табака в субстрате, вырабатывающем аэрозоль, как показано в приведенном ниже примере.
На фиг. 2 показана часть системы 100, вырабатывающей аэрозоль, содержащей устройство 110, вырабатывающее аэрозоль, и изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, согласно вышеописанному варианту осуществления, показанному на фиг. 1.
Устройство 110, вырабатывающее аэрозоль, содержит нагревательный элемент 120. Как показано на фиг. 2, нагревательный элемент 120 установлен внутри камеры устройства 110, вырабатывающего аэрозоль, выполненной с возможностью размещения изделия, вырабатывающего аэрозоль. В процессе использования пользователь вставляет изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, в указанную камеру устройства 110, вырабатывающего аэрозоль, выполненную с возможностью размещения изделия, вырабатывающего аэрозоль таким образом, чтобы нагревательный элемент 120 был непосредственно вставлен в субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, как показано на фиг. 2. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, нагревательный элемент 120 устройства 110, вырабатывающего аэрозоль, представляет собой нагревательную пластину.
Устройство 110, вырабатывающее аэрозоль, содержит источник питания и электронную схему (показаны на фиг. 3), которые обеспечивают возможность активации нагревательного элемента 120. Такая активация может быть осуществлена вручную или она может происходить автоматически в ответ на затяжку, осуществляемую пользователем на изделии 10, вырабатывающем аэрозоль, вставленном внутрь указанной камеры устройства 110, вырабатывающего аэрозоль, выполненной с возможностью размещения вырабатывающего аэрозоль изделия. В устройстве, вырабатывающем аэрозоль, сформировано множество отверстий для обеспечения возможности протекания воздуха к изделию 10, вырабатывающему аэрозоль; причем направление воздушного потока показано стрелками на фиг. 2.
Опорный элемент 40 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, противодействует усилию проникновения, действующему на изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, во время вставки нагревательного элемента 120 устройства 110, вырабатывающего аэрозоль, в субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль. Таким образом опорный элемент 40 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, препятствует перемещению субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль, дальше по ходу потока внутри изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, во время вставки нагревательного элемента 120 устройства 110, вырабатывающего аэрозоль, в субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль.
После того, как внутренний нагревательный элемент 120 будет вставлен в субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, и будет приведен в действие нагревательный элемент 120, субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, нагревается до температуры приблизительно 350 градусов по Цельсию нагревательным элементом 120 устройства 110, вырабатывающего аэрозоль. При этой температуре происходит выделение летучих соединений из субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль, изделия 10, вырабатывающего аэрозоль. При осуществлении пользователем затяжки на мундштучном конце 70 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, летучие соединения, выделяющиеся из субстрата 20, вырабатывающего аэрозоль, втягиваются дальше по ходу потока через изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, и конденсируются с формированием аэрозоля, который втягивается через мундштук 50 изделия 10, вырабатывающего аэрозоль, в рот пользователя.
При прохождении аэрозоля дальше по ходу потока через элемент 40, охлаждающий аэрозоль, температура аэрозоля снижается вследствие передачи тепловой энергии от аэрозоля элементу 40, охлаждающему аэрозоль. При поступлении аэрозоля в элемент 40, охлаждающий аэрозоль, температура аэрозоля составляет приблизительно 60 градусов по Цельсию. Вследствие охлаждения внутри элемента 40, охлаждающего аэрозоль, температура аэрозоля на выходе из элемента, охлаждающего аэрозоль, составляет приблизительно 40 градусов по Цельсию.
На фиг. 3 в упрощенном виде показаны компоненты устройства 110, вырабатывающего аэрозоль. В частности, компоненты устройства 110, вырабатывающего аэрозоль, на фиг. 3 показаны не в масштабе. Компоненты, которые несущественны для понимания данного варианта осуществления, были опущены для упрощения фиг. 3.
Как показано на фиг. 3, устройство 110, вырабатывающее аэрозоль, содержит кожух 130. Внутри расположенной в кожухе 130 камеры, выполненной с возможностью размещения изделия, вырабатывающего аэрозоль, установлен нагревательный элемент 120. Изделие 10, вырабатывающее аэрозоль, (показано пунктирными линиями на фиг. 3) вставляют в расположенную внутри кожуха 130 устройства 110, вырабатывающего аэрозоль, камеру, выполненную с возможностью размещения изделия, вырабатывающего аэрозоль, таким образом, чтобы нагревательный элемент 120 был непосредственно вставлен в субстрат 20, вырабатывающий аэрозоль, изделия 10, вырабатывающего аэрозоль.
Внутри кожуха 130 расположен источник 140 электроэнергии, например перезаряжаемая литий-ионная батарея. Контроллер 150 соединен с нагревательным элементом 120, источником 140 электроэнергии и интерфейсом 160 пользователя, например кнопкой или дисплеем,. Контроллер 150 регулирует мощность, подаваемую на нагревательный элемент 120, с целью регулирования температуры.
Пример
Гомогенизированные табачные листы получали на основе каждой из композиций A-D, показанных ниже в таблице 1, с применением способа, описанного выше:
Компонент
Лист A% по весу
Лист B% по весу
Лист C% по весу
Лист D% по весу
Табак
75
75
75
75
Глицерин
20
19
17,5
15
Масло MCT
0
1
2,5
5
Гуар
3
3
3
3
Целлюлозные волокна
2
2
2
2
Таблица 1
Масло MCT, используемое для листов B, C и D, представляло собой масло Grindsted MCT 60 X, производимое компанией Danisco. Каждому табачному листу с использованием обычных технологий была придана форма субстрата, вырабатывающего аэрозоль. Затем были собрано изделие, вырабатывающее аэрозоль, описанное выше применительно к фиг. 1. Изделия, вырабатывающие аэрозоль, содержащие листы B, C и D, соответствуют настоящему изобретению, причем в гомогенизированном табачном листе содержится триглицеридное масло с цепочками средней длины. Изделие, вырабатывающее аэрозоль, содержащее лист A, который не содержит триглицеридного масла с цепочками средней длины, представляет собой контрольный образец для целей сравнения.
Каждое изделие, вырабатывающее аэрозоль, подвергали испытанию нагревом, описанному выше, как при 350 градусах по Цельсию, так и при 300 градусах по Цельсию. Измеряли уровень никотина в аэрозоле, доставляемом из каждого изделия, вырабатывающего аэрозоль, результаты этих измерений представлены ниже в таблице 2.
Как можно видеть из таблицы 2, по сравнению с контрольным образцом наблюдается увеличение степени доставки никотина из субстрата, вырабатывающего аэрозоль, для большинства изделий, вырабатывающих аэрозоль, содержащих среднецепьевой триглицерид в гомогенизированном табачном материале. В случае изделия, вырабатывающего аэрозоль, содержащего лист D с 5 процентами по весу триглицеридного масла с цепочками средней длины, наблюдается увеличение степени доставки никотина более, чем на 10 процентов по сравнению с контрольным образцом. Когда температура была снижена до 300 градусов по Цельсию, указанное увеличение степени выделения никотина по сравнению с контрольным образцом составило до 25 процентов.
Уровень содержания масла MCT в субстрате, вырабатывающем аэрозоль (%)
Доставка никотина при 350 °C (мг)
% повышения
Доставка никотина при 300 °C (мг)
% повышения
0
1,27
0
0,80
0
1,0
1,27
0
0,82
2,5
2,5
1,29
1,6
0,87
8,7
5,0
1,42
12,0
1,00
25,0
Таблица 2
Гомогенизированные табачные листы, полученные согласно вышеуказанному примеру, или любой другой гомогенизированный табачный материал могут быть проанализированы для определения содержания среднецепьевых триглицеридов с использованием приведенного в качестве примера способа испытания, описанного ниже.
Пример способа испытания содержания среднецепьевого триглицерида
На первом этапе гомогенизированный табачный материал измельчают для уменьшения его размера с использованием криогенного измельчения с помощью жидкого азота.
На втором этапе гомогенизированный табачный материал экстрагируют в метаноле. На этом этапе 100 мг измельченного табачного материала разбавляют 5 миллилитрами метанола марки LC-MS, содержащего внутренние стандарты изофорона-d8 (10,62 микрограмма на миллиметр), и декановой d19 кислоты (20,52 микрограмма на миллиметр), оба из которых производит компания CDN Isotopes Inc. Затем осуществляют интенсивное перемешивание жидкого экстракта в течение 5 минут и центрифугирование жидкого экстракта в течение 5 минут при 10 градусах по Цельсию для отделения твердых частиц от жидкого экстракта. 200 микролитров оставшегося жидкого экстракта разбавляют 800 микролитрами метанола и перемешивают в течение 5 минут при 5 градусах по Цельсию и 2000 об/мин, например, в термомиксере ThermoMixer™.
На третьем этапе полученный образец подвергают хроматографическому анализу с использованием обращенно-фазового разделения. Подходящим устройством для проведения хроматографического анализа является колонка Hypersil™ GOLD (150×2,1 миллиметра, 1,9 микрометра; производимая компанией Thermo Scientific, Waltham, Массачусетс, США), оснащенная картриджем с предохранительным фильтром для верхвысокоэффективной жидкостной хроматографии (10×2,1 миллиметра, 0,2 микрометра; производимым компанией Thermo Scientific, Waltham, Массачусетс, США), работающим при 50 градусах по Цельсию с объемом впрыска 1,5 микролитра при поддерживаемой температуре автоматического отбора проб 5 градусов по Цельсию.
2
На четвертом этапе разделенные компоненты из хроматографической колонки переносят в масс-спектрометр, например, в масс-спектрометр Thermo QExactive™, функционирующий как в режиме полного сканирования, так и в режиме с зависимостью от данных MS с использованием электрораспылительной ионизации с нагревом (HESI) в режиме определения положительных и отрицательных ионов.
2
На заключительном этапе данные масс-спектрометрического определения анализируют для идентификации присутствующих соединений. Идентификацию соединения осуществляют с использованием полуавтоматического поэтапного подхода, сравнивая обнаруженные компоненты с эталонными соединениями в экспериментальной базе данных фрагментации MS и предсказанную фрагментацию химических веществ компьютерного моделирования эксперимента из общедоступных баз данных. Все предполагаемые совпадения оценивают с использованием алгоритмов Progenesis QI ™. Полуколичественное определение соединений может быть осуществлено с использованием пикового объемного содержания.