Система доставки аромата для табака, инкапсулированная в воске - RU2676255C1

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к системам доставки аромата для курительных изделий, в которых ароматическое вещество инкапсулировано в воске и объединено с табаком для курительных изделий.

Сгораемые курительные изделия, такие как сигареты, обычно содержат табачный субстрат, представляющий собой резаный табак (обычно в виде резаного наполнителя), окруженный бумажной оберткой, образующей табачный стержень. Для использования сигареты курильщик поджигает один конец сигареты, и стержень резаного табака начинает гореть. Затем курильщик получает вдыхаемый дым, затягиваясь на противоположном конце или конце сигареты, подносимом ко рту, который обычно содержит фильтр. В традиционных сигаретах табак сгорает и образуются температуры, которые способствуют высвобождению летучих соединений во вдыхаемый дым. Известно, что для модификации аромата вдыхаемого дыма, сигареты оснащаются односегментными и многосегментными фильтрами мундштука, содержащими ароматизаторы, такие как ментол.

В данной области техники известно несколько курительных изделий, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, такой как табачный субстрат, нагревается, а не сгорает. Такие изделия могут быть обозначены термином «изделия, генерирующие аэрозоль». Примеры систем, в которых используются изделия, генерирующие аэрозоль, включают в себя системы, нагревающие табакосодержащий субстрат выше 200 градусов Цельсия для образования никотинсодержащего аэрозоля. Обычно в таких нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, вдыхаемый аэрозоль обычно генерируется в результате передачи тепла от источника тепла к субстрату или материалу, образующему аэрозоль, который может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно источника тепла. Во время употребления изделия, генерирующего аэрозоль, летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, посредством передачи тепла от источника тепла и попадают в воздух, втягиваемым через изделие. Когда высвобожденные соединения охлаждаются, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого потребителем.

Например, при изготовлении этих курительных изделий табачный субстрат обычно нагревают или высушивают для удаления воды. В ходе этого этапа нагревания или высушивания летучие соединения, такие как ароматизаторы, удаляются из табачного субстрата, изменяя вкус готового курительного изделия. В настоящее время ароматические вещества распыляют непосредственно на высушенный табачный субстрат. Этот способ называется «верхним заполнением». Этот способ является сложным, поскольку дозировка и окончательная концентрация ароматических веществ на табачном субстрате может зависеть от условий окружающей среды и конструкции распылительного устройства. Кроме этого, ароматическое вещество может перемещаться или выделяться из табачного субстрата при хранении. Все эти факторы могут приводить к нежелательной изменчивости вкуса продукта.

Желательно улучшить однородность вкуса курительного изделия и устойчивость при хранении ароматизаторов, добавленных в табачный субстрат (табачный стержень или субстрат, генерирующий аэрозоль).

Композиции для курения, содержащие табачный материал с системой доставки аромата, описанной в настоящем документе, могут применяться в традиционных сгораемых курительных изделиях или в субстрате, генерирующем аэрозоль, курительных изделий, генерирующих аэрозоль. Системы доставки аромата могут обеспечить курительным изделиям прогнозируемое и стабильное высвобождение аромата. Это особенно полезно при сочетании с субстратами, генерирующими аэрозоль, которые нагреваются в ходе получения субстрата, генерирующего аэрозоль.

Как описано в настоящем документе, композиция для курения включает в себя систему доставки аромата и табачный материал. Система доставки аромата включает ароматическое вещество и первый восковый материал, образующие сердцевину, и отличающийся от него второй восковый материал, инкапсулирующий сердцевину. Предпочтительно первый восковый материал имеет температуру плавления приблизительно 100 градусов Цельсия или выше. Ароматическое вещество может представлять собой гидрофобную жидкость. Табачный материал предпочтительно представляет собой гомогенизированный табак или восстановленный табачный лист, образующий субстрат, генерирующий аэрозоль.

Различные аспекты композиций для курения, содержащих табачный материал с системой доставки аромата, описанные в настоящем документе, могут обладать одним или несколькими преимуществами по сравнению со стандартными табачными композициями. Например, системы доставки аромата обеспечивают улучшенное восприятие аромата по сравнению с табачными композициями, не содержащими систему доставки аромата. Восковый материал не влияет или не изменяет ноты аромата табачной композиции. Восковые материалы инкапсулируют ароматическое вещество для защиты ароматического вещества в ходе изготовления и хранения курительного изделия, включающего в себя эти табачные композиции, а также прогнозируемым образом высвобождают ароматическое вещество в ходе употребления курительного изделия. Объединение системы доставки аромата с табачным материалом для формирования композиции для курения также обеспечивает равномерное распределение ароматического вещества в композиции для курения. Системы доставки аромата могут заменять или улучшать ноты аромата табака, которые были модифицированы в ходе производства субстрата, генерирующего аэрозоль. Кроме этого, наружное восковое покрытие или оболочка, окружающая или инкапсулирующая ароматическое вещество, и внутренняя восковая сердцевина могут представлять собой жертвенный слой, который может выполнять функцию отвода тепла, дополнительно защищая сердцевину от высвобождения ароматического вещества в ходе изготовления или хранения композиции для курения. Дополнительные преимущества одного или нескольких аспектов системы доставки аромата, описанных в настоящем документе, станут очевидны специалистам в данной области после прочтения и понимания настоящего изобретения.

Термин «восковый материал» относится к продуктам из природного или синтетического воска, которые являются гидрофобными и могут переходить в расплавленное жидкое состояние (температура каплеобразования) при температурах ниже 200 градусов Цельсия и фактически не содержат золообразующих соединений.

Термин «ароматизатор» или «ароматическое вещество» относится к органолептическим соединениям, композициям или материалам, изменяющим вкусовые или ароматические характеристики табачного субстрата при его потреблении.

Термин «курительное изделие» включает сигареты, сигары, сигариллы и другие изделия, в которых курительный материал, такой как табак, поджигается и сжигается для получения дыма. Термин «курительное изделие» также включает в себя изделия, в которых композиция для курения не сгорает, такие как, помимо прочего, курительные изделия, прямо или косвенно нагревающие композицию для курения, не воспламеняя или сжигая композицию для курения, или курительные изделия, в которых композиция для курения не горит и не нагревается, а для доставки никотина, ароматизирующего соединения или других материалов из табачного субстрата используются поток воздуха или химическая реакция.

Используемый в данном документе термин «дым» или «вдыхаемый дым» используется для описания аэрозоля, образуемого при нагревании или сгорании табачного субстрата курительного изделия. Аэрозоль, образуемый курительным изделием, может представлять собой, например, дым, образуемый горючими курительными изделиями, такими как сигареты, или аэрозоли, образуемые негорючими курительными изделиями, такими как нагреваемые курительные изделия или ненагреваемые курительные изделия.

Используемый в данном документе термин «пульверизация» обозначает процесс, при котором жидкость, которая может содержать расплавленный материал, раствор, эмульсию или их комбинацию, вынуждена течь сквозь одно или несколько отверстий в распылителе и разделяется на капли или частицы.

Настоящее изобретение предоставляет композиции для курения, содержащие табачный материал с системой доставки аромата для курительных изделий. Система доставки аромата содержит ароматическое вещество и первый восковый материал, образующие сердцевину. Первый восковый материал инкапсулирует ароматическое вещество. Второй восковый материал окружает сердцевину и образует инкапсулированную сердцевину или ароматическое вещество с двойной инкапсуляцией. Второй восковый материал представляет собой восковый материал, отличающийся от первого воскового материала.

Система доставки аромата, описанная в настоящем документе, предоставляет усовершенствованный способ внедрения ароматизаторов в курительное изделие. Типы ароматизаторов, используемые в курительных изделиях, обычно являются относительно летучими, вследствие чего сохранение допустимых уровней ароматизаторов в курительных изделиях при изготовлении и хранении является сложным. Летучие ароматизаторы также могут перемещаться в другие части курительных изделий и могут отрицательно влиять на характеристики других компонентов курительного изделия, таких как любые сорбенты, расположенные внутри фильтра.

Система доставки аромата может регулируемым образом высвобождать ароматическое вещество или ароматизатор в окружающую среду путем повышения температуры окружающей среды. Второй восковый материал образует оболочку вокруг сердцевины. В некоторых вариантах выполнения второй восковый материал имеет температуру плавления (каплеобразования) выше температуры плавления (каплеобразования) первого воскового материала. В некоторых вариантах выполнения второй восковый материал имеет температуру плавления (каплеобразования), по существу равную температуре плавления (каплеобразования) первого воскового материала. Предпочтительно второй восковый материал имеет температуру плавления (каплеобразования) меньше температуры плавления (каплеобразования) первого воскового материала. Температура плавления (каплеобразования) может быть определена с помощью стандартного метода испытаний для определения температуры каплеобразования восков, известного из стандарта ASTM D3954-94(2010).

Ароматическое вещество или ароматизатор могут быть диспергированы или включены в первый восковый материал или заключены в первом восковом материале. Если они диспергированы или включены в восковый материал, это обычно называется матрицей. Если они охвачены восковым материалом, это обычно называется конструкцией "сердцевина-оболочка". Таким образом, сердцевина, содержащая первый восковый материал и ароматическое вещество, может представлять собой матрицу или конструкцию "сердцевина-оболочка". Предпочтительно ароматическое вещество или ароматизатор диспергированы или включены в первый восковый материал. Во многих вариантах выполнения ароматическое вещество или ароматизатор диспергированы в первом восковом материале, когда первый восковый материал находится в расплавленной форме. Сердцевина представляет собой частицу (называемую сердцевинная частица), которая может быть сформирована любым подходящим способом. Предпочтительно сердцевинная частица сформирована путем пульверизации, такой как охлаждение распылением. Охлаждение распылением обеспечивает более однородный размер частиц, чем, например традиционная сушка распылением. Кроме этого, охлаждение распылением уменьшает количество тепла, подводимого к ароматическому веществу, таким образом уменьшая потери из-за испарения или нежелательные изменения ароматического вещества. Предпочтительно охлаждение распылением осуществляется инертным газом, таким как углекислый газ или азот, для дальнейшего уменьшения преобразования или нежелательных изменений ароматического вещества.

Сердцевинная частица затем может быть инкапсулирована при помощи второго воскового материала для формирования инкапсулированной сердцевины. Сердцевинная частица может быть диспергирована во втором восковом материале. Предпочтительно сердцевинная частица диспергирована во втором восковом материале, когда второй восковый материал находится в расплавленной форме. Инкапсулированная сердцевинная частица может быть сформирована любым подходящим способом. Предпочтительно инкапсулированная сердцевинная частица сформирована путем пульверизации, такой как охлаждение распылением, как описано выше.

Подходящие восковые материалы выбирают из группы, состоящей из природных и синтетических восков и их смесей. Природные воски получают из животных, растений, минералов и нефти. Воски животного происхождения включают в себя, например, пчелиный воск, китайский воск, ланолин, шеллачный и спермацетовый воск и т. п. Воски растительного происхождения включают, например, карнаубский воск, канделильский воск, воск из мирики, воск из сахарного тростника, касторовый воск, воск из эспарто, японский воск, воск жожоба, воск оурикури, воск из рисовых отрубей, соевый воск и т. п. Воски минерального происхождения включают, например, церезиновый воск, монтановый воск, горный воск, торфяной воск и тому подобное. Воски нефтяного происхождения включают, например, парафиновый воск, вазелин, микрокристаллический воск и т. п. Синтетические воски включают, например, полиэтиленовые воски, воски Фишера-Тропша, химически модифицированные воски, воски с замещенными амидами, полимеризованные альфа-олефины и т. п.

Особенно подходящие восковые материалы не изменяют аромат табачного субстрата, имеют подходящую температуру плавления или каплеобразования, температуру вспышки, температуру воспламенения, полярность, и безопасны для употребления. Температура вспышки и воспламенения восковых материалов особенно важна, когда система доставки аромата, описанная в настоящем документе, объединена с табаком и нагревается при изготовлении табачного субстрата. Предпочтительно использовать восковые материалы, имеющие температуру вспышки и температуру воспламенения выше температур, воздействующих на восковые материалы в процессе изготовления. Температура вспышки является наименьшей температурой, при которой пламя будет поджигать пары нагретого наполнителя, в то время как температура воспламенения является наименьшей температурой, при которой пары горят в течение по меньшей мере 2 секунд.

Примеры подходящих восков включают полиэтиленовые воски, полиэтиленгликолевые воски или растительные воски.

Типичные примеры полиэтиленовых восков реализуются под торговым наименованием CERIDUST компанией Clariant International Ltd., Швейцария. Типичные примеры полиэтиленгликолевых восков реализуются под торговым наименованием CARBOWAX компанией Dow Chemical Co., США. Типичные примеры растительных восков реализуются под торговым наименованием REVEL компанией Loders Croklaan, Нидерланды.

Ароматизаторы или ароматические вещества могут представлять собой ароматизирующие агенты, жидкие или твердые (при комнатной температуре, равной приблизительно 22 градуса Цельсия, и давлении в одну атмосферу), которые могут включать ароматические композиции, материалы, содержащие ароматические вещества, и вещества-предшественники аромата. Ароматизатор может включать один или несколько природных ароматизаторов, один или несколько синтетических ароматизаторов или комбинацию природных и синтетических ароматизаторов. Предпочтительно ароматическое вещество представляет собой жидкость. Предпочтительно ароматическое вещество представляет собой гидрофобную жидкость.

Гидрофобное жидкое ароматическое вещество обычно способно растворяться в органических растворителях, но слабо растворяется в воде. Предпочтительно это гидрофобное жидкое ароматическое вещество характеризуется параметром растворимости Гильдебранда, составляющим менее 30 МПа^1/2. Несовместимость с водой большинства маслянистых жидкостей фактически может быть выражена с помощью параметра растворимости Гильдебранда δ, который обычно ниже 25 МПа^1/2, в то время как для воды он составляет 48 МПа^1/2, и 15-16 МПа^1/2 для алканов. Этот параметр предоставляет применимую шкалу полярности, соотносящуюся с плотностью энергии когезионной связи молекул. Для возникновения самопроизвольного смешивания необходимо поддерживать минимальную разность параметров δ смешиваемых молекул. В справочнике параметров растворимости (изд. A.F.M. Barton, CRC Press, Bocca Raton, 1991) предоставлен перечень величин δ для многих химических веществ, а также способы вычисления рекомендованных групповых долей, позволяющие рассчитывать величины δ для сложных химических структур.

Ароматизаторы или ароматизирующие вещества относятся к множеству ароматизирующих материалов природного или синтетического происхождения. Они включают единичные соединения и смеси. Предпочтительно ароматизатор или ароматическое вещество обладает ароматизирующими свойствами, которые улучшают ощущение от негорючего курительного изделия для обеспечения, например, ощущения, подобного ощущению от курения горючего курительного изделия. Например, ароматизатор или ароматическое вещество может улучшать ароматизирующие свойства, такие как степень наполнения ротовой полости и сбалансированность. Сбалансированность в общем смысле известна как общая гармоничность ароматизирующего вещества, которое является более «богатым» без доминирования отдельных сенсорных признаков. Степень наполнения ротовой полости описывается как восприятие насыщенности и объема в ротовой полости и горле потребителя.

Подходящие ароматизирующие вещества и ароматы включают, помимо прочего, любое натуральное или синтетическое ароматическое вещество или аромат, такой как табачный, дымный, ментоловый, мятный (такой как перечная мята и кучерявая мята), шоколадный, лакричный, цитрусовый и другие фруктовые ароматы, гаммаокталактоновый, ванилиновый, этилванилиновый, ароматизирующие вещества для свежести дыхания, пряные ароматизирующие вещества, такие как корица, метилсалицилат, линалоол, масло бергамота, масло герани, масло лимона, масло имбиря и т. п.

Другие подходящие ароматизирующие вещества и ароматы могут включать ароматизирующие соединения, выбранные из группы, состоящей из кислоты, спирта, сложного эфира, альдегида, кетона, пиразина, их сочетаний или смесей и т. п. Подходящие ароматизирующие соединения могут быть выбраны, например, из группы, состоящей из фенилуксусной кислоты, соланона, мегастигматриенона, 2-гептанона, бензилового спирта, цис-3-гексенил ацетата, валериановой кислоты, валерианового альдегида, сложного эфира, терпена, сесквитерпена, нуткатона, мальтола, дамасценона, пиразина, лактона, анетола, изо-s валериановой кислоты, их сочетаний и т.п.

Дальнейшие конкретные примеры ароматизирующих веществ можно найти в современной литературе, например, в книге Perfume and Flavour Chemicals, 1969, автор S. Arctander, Montclair N.J. (США); Fenaroli's Handbook of Flavour Ingredients CRC Press, или Synthetic Food Adjuncts автора M.B. Jacobs, van Nostrand Co., Inc. Они хорошо известны специалистам в области ароматизации, т. е. придания запаха или вкуса продукту.

В некоторых вариантах выполнения ароматизатор является высокоэффективным ароматизатором и обычно используется в концентрациях, дающих в результате менее 200 частей на миллион в аэрозоле или вдыхаемом дыме. Примеры таких ароматизаторов являются ключевыми ароматическими соединениями табака, такими как бета-дамасценон, 2-этил-3,5-диметилпиразин, фенилацетальдегид, гваякол и фуранеол. Человек может ощущать другие ароматизаторы лишь при более высоких уровнях концентрации. Эти ароматизаторы, которые называются в настоящем документе низкоэффективными ароматизаторами, обычно используются в концентрациях, дающих в результате на порядок большее количество ароматизатора, высвобождаемого в аэрозоль или вдыхаемый дым. Подходящие низкоэффективные ароматизаторы включают, помимо прочего, натуральный или синтетический ментол, перечную мяту, курчавую мяту, кофе, чай, пряности (такие как корица, гвоздика и имбирь), какао, ваниль, фруктовые ароматические вещества, шоколад, эвкалипт, герань, эвгенол и линалоол.

В предпочтительных вариантах выполнения первый восковый материал системы доставки аромата имеет температуру плавления приблизительно 100 градусов Цельсия или выше, или приблизительно 120 градусов Цельсия или выше, или приблизительно 140 градусов Цельсия или выше, или приблизительно 150 градусов Цельсия или выше. Во многих вариантах выполнения первый восковый материал имеет температуру плавления в диапазоне от приблизительно 100 градусов Цельсия до 150 градусов Цельсия или от приблизительно 110 градусов Цельсия до приблизительно 140 градусов Цельсия. Во многих вариантах выполнения первый восковый материал имеет температуру плавления, не превышающую приблизительно 200 градусов Цельсия.

В предпочтительных вариантах выполнения второй восковый материал системы доставки аромата имеет температуру плавления приблизительно 100 градусов Цельсия или меньше, или приблизительно 90 градусов Цельсия или меньше, или приблизительно 80 градусов Цельсия или меньше, или приблизительно 70 градусов Цельсия или меньше. Во многих вариантах выполнения второй восковый материал имеет температуру плавления в диапазоне от приблизительно 50 градусов Цельсия до 100 градусов Цельсия, или от приблизительно 50 градусов Цельсия до приблизительно 80 градусов Цельсия. Во многих вариантах выполнения второй восковый материал имеет температуру плавления от приблизительно 40 градусов Цельсия.

В предпочтительных вариантах выполнения первый восковый материал имеет более высокую температурой плавления, чем второй восковый материал. В некоторых вариантах выполнения первый восковый материал имеет более высокую температурой плавления, которая приблизительно на 30 градусов, или по меньшей мере на 40 градусов, или по меньшей мере на 50 градусов выше температуры плавления второго воскового материала. Ароматическое вещество высвобождается из системы доставки аромата при нагревании первого воскового материала выше его температуры плавления. Предпочтительно первый и второй восковые материалы выбраны с разными температурами плавления, вследствие чего при применении второго воскового материала происходит небольшое плавление или по существу не происходит плавление первого воскового материала сердцевины.

Ароматическое вещество может присутствовать в сердцевине в любом применимом количестве. Во многих вариантах выполнения ароматическое вещество присутствует в сердцевине в количестве по меньшей мере приблизительно 5 вес.%. Во многих вариантах выполнения ароматическое вещество присутствует в сердцевине в количестве меньшем, чем приблизительно 50 вес.%. Во многих вариантах выполнения ароматическое вещество присутствует в сердцевине в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 50 вес.%, или от приблизительно 5 до приблизительно 35 вес.%, или от приблизительно 10 до приблизительно 30 вес.%.

Использование системы доставки аромата, описанной в настоящем документе, для предоставления ароматизатора внутри курительного изделия преимущественным образом уменьшает потерю ароматизатора при хранении с тем, чтобы сохранить большую пропорцию ароматизатора в курительном изделии. Следовательно, система доставки аромата может подавать более насыщенное ароматическое вещество во вдыхаемый дым. Поскольку потеря ароматизатора уменьшена, можно внедрить меньшее количество ароматизатора в каждое курительное изделие, одновременно обеспечивая такое же воздействие на ароматическое вещество, как обеспечивается в современных курительных изделиях.

Сердцевина может иметь любой подходящий размер частиц или наибольший поперечный размер. Во многих вариантах выполнения сердцевина имеет размер частиц, составляющий приблизительно менее 30 микрометров или приблизительно менее 20 микрометров. Во многих вариантах выполнения сердцевина имеет размер частиц, составляющий приблизительно более 1 микрометра или приблизительно более 5 микрометров. Во многих вариантах выполнения сердцевина имеет размер частиц в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 30 микрометров, или от приблизительно 5 до приблизительно 25 микрометров, или от приблизительно 5 до приблизительно 20 микрометров.

Инкапсулированная сердцевина может иметь любой подходящий размер частиц или наибольший поперечный размер. Во многих вариантах выполнения инкапсулированная сердцевина имеет размер частиц, составляющий приблизительно менее 250 микрометров или приблизительно менее 200 микрометров. Во многих вариантах выполнения инкапсулированная сердцевина имеет размер частиц, составляющий приблизительно более 25 микрометров или приблизительно более 50 микрометров. Во многих вариантах выполнения инкапсулированная сердцевина имеет размер частиц в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 300 микрометров, или от приблизительно 25 до приблизительно 250 микрометров, или от приблизительно 50 до приблизительно 200 микрометров.

Сердцевина может объединяться с первым восковым материалом в любом применимом количестве для формирования инкапсулированной сердцевинной частицы или системы доставки аромата. Во многих вариантах выполнения сердцевина представляет по меньшей мере приблизительно 1 вес.% от общего веса инкапсулированной сердцевинной частицы. Во многих вариантах выполнения сердцевина представляет по меньшей мере приблизительно 5 вес.% от общего веса инкапсулированной сердцевинной частицы. Во многих вариантах выполнения сердцевина представляет менее приблизительно 50 вес.% от общего веса инкапсулированной сердцевинной частицы. Во многих вариантах выполнения сердцевина представляет диапазон от приблизительно 1 до приблизительно 50 вес.% от общего веса инкапсулированной сердцевинной частицы, или от приблизительно 5 до приблизительно 50 вес.% от общего веса инкапсулированной сердцевинной частицы, или от приблизительно 10 до приблизительно 35 вес.% от общего веса инкапсулированной сердцевинной частицы.

Система доставки аромата объединяется с табачным материалом для формирования табачной композиции или композиции для курения, обеспечивающей стабильное и прогнозируемое высвобождение аромата по мере нагревания табачной композиции или композиции для курения до температуры, при которой восковый материал плавится и высвобождает ароматическое вещество во вдыхаемый дым или аэрозоль для употребления. Система доставки аромата может объединяться с резаным табаком для формирования табачной композиции или композиции для курения для использования с традиционными горючими курительными изделиями. Предпочтительно система доставки аромата может объединяться с восстановленным или гомогенизированным табаком для формирования табачной композиции или композиции для курения для использования с изделиями, генерирующими аэрозоль. Предпочтительно гомогенизированный табак представляет собой восстановленный табачный лист.

Курительные изделия могут содержать субстрат, генерирующий аэрозоль, который собран, часто с другими компонентами, в форме стержня. Как правило, такой стержень имеет такие форму и размеры, которые обеспечивают возможность его вставки в устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент для нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль.

«Субстрат, образующий аэрозоль» или «субстрат, генерирующий аэрозоль», в контексте настоящего документа, представляет собой тип композиции для курения, которую можно использовать для получения аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может высвобождать ароматическое соединение при нагревании. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать как жидкие, так и твердые компоненты. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать табачный материал и описанную систему доставки аромата, где ароматическое вещество высвобождается из субстрата при нагревании. Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, не сгорает. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Необязательно субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть предоставлен на носителе или быть включенным в него, при этом носитель может принимать форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубок, полос или листов. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в форме, например, листа, пены, геля или суспензии. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен в виде узора с целью предоставления неоднородной доставки аромата во время использования.

Гомогенизированный табак может применяться для изготовления субстрата, генерирующего аэрозоль, для использования в курительных изделиях, которые нагреваются в устройстве, генерирующем аэрозоль. В данном контексте термин «гомогенизированный табак» означает материал, образованный посредством агломерации табака в виде частиц. Табачную пыль, образовавшуюся при измельчении табака в ходе транспортировки и изготовления, листовая пластинка, стебли и другие табачные отходы, которые являются тонкоизмельченными, можно смешивать со связующим для агломерации табака в виде частиц. Гомогенизированный табак может содержать другие добавки в дополнение к ароматизирующей композиции или композиции для доставки аромата, включая, помимо прочего, вещества для образования аэрозоля, пластификаторы, увлажняющие средства и нетабачные волокна, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации. Гомогенизированный табак может быть формованным, экструдированным или вальцованным. Из уровня техники известно несколько способов восстановления для изготовления гомогенизированных табачных материалов. Они включают, помимо прочего, процессы бумажного производства, относящиеся к типу, описанному, например, в документе US 5724998; процессы формования (формования листьев), относящиеся к типу, описанному, например, в документе US 5724998; процессы восстановления тестообразной массы, относящиеся к типу, описанному, например, в документе US 3894544; и процессы экструзии, относящиеся к типу, описанному, например, в документе GB 983928.

Система доставки аромата может быть встроена в табачный материал, например такой как субстрат восстановленного табачного листа, образованный в процессе формования листьев. Этот тип процесса известен как процесс формования листьев и применяется в табачной промышленности для производства восстановленного или гомогенизированного табака для использования в обычной сигарете. Субстраты из восстановленного табачного листа могут быть образованы путем объединения порошка гомогенизированного табака с водой, глицерином и другими необязательными добавками для формирования суспензии и включения описанной системы доставки аромата в суспензию. Суспензия затем может быть сформована и высушена (нагрета) для удаления воды и формирования табачного субстрата и в виде восстановленного табачного листа.

Процесс формования такого листа может включать применение температур до приблизительно 140°C, как, например, от приблизительно 90°C до 140°C. Соответственно, один или оба из восковых материалов системы доставки аромата предпочтительно стабильны при таких температурах. Предпочтительно первый восковый материал сердцевины стабилен при таких температурах, вследствие чего ароматическое вещество не высвобождается в ходе этапа нагревания в процессе формования листьев. Во многих вариантах выполнения второй восковый материал имеет температуру плавления, по существу равную температуре сушки на этапе высушивания в процессе формования листьев. В некоторых вариантах выполнения второй восковый материал имеет температуру плавления меньше температуры сушки на этапе высушивания в процессе формования листьев. В этих вариантах выполнения по меньшей мере часть оболочки или второго воскового материала при плавлении отделяется от сердцевины и диспергируется внутри гомогенизированного табачного материала. Предпочтительно первый восковый материал, образующий сердцевину ароматизирующего вещества, обладает температурой плавления, превышающей температуру, используемую для формирования субстрата в виде восстановленного табачного листа.

Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области, если не указано иное. Приводимые ниже определения предназначены для облегчения понимания некоторых терминов, часто используемых в данном документе.

Используемые в данной заявке формы единственного числа включают варианты выполнения, имеющие ссылки на множественное число, если из содержания явно не следует иное.

Используемый в данной заявке союз «или» обычно используется в значении, включающем «и/или», если из содержания явно не следует иное. Термин «и/или» означает один или все из перечисленных элементов или комбинацию любых двух или нескольких перечисленных элементов.

Используемые в данной заявке выражения «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» или им подобные используются в своем широком смысле, и в целом означают «включая без ограничения». Следует понимать, что выражения «состоящий по существу из», «состоящий из» и т. п. относятся к категории «содержащий» и т. п.

Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам выполнения изобретения, которые могут дать определенные преимущества при определенных обстоятельствах. Тем не менее, другие варианты выполнения могут также быть предпочтительными при тех же или других обстоятельствах. Кроме того, перечисление одного или нескольких предпочтительных вариантов выполнения не подразумевает, что другие варианты выполнения не являются пригодными, и не предназначено для исключения других вариантов выполнения из объема изобретения, включая формулу изобретения.

На фиг. 1 показано схематическое изображение примерной системы 10 доставки аромата или инкапсулированной сердцевины ароматизирующего вещества. Схематическое изображение не обязательно выполнено в масштабе и представлено для целей иллюстрации, а не ограничения. На графических материалах изображены различные аспекты, описанные в данном изобретении. Тем не менее, следует понимать, что другие аспекты, не изображенные на графических материалах, попадают в рамки объема и сущности настоящего изобретения.

Как изображено на Фиг. 1, система 10 доставки аромата содержит ароматическое вещество 12 и первый восковый материал 14, образующие сердцевину 11, и второй восковый материал 16, инкапсулирующий сердцевину 11. Второй восковый материал 16 представляет собой восковый материал, отличающийся от первого воскового материала 14.

Сердцевина 11 имеет размер частиц или наибольший поперечный размер D1. Система 10 доставки аромата имеет размер частиц или наибольший поперечный размер D2.

Неограничивающие примеры, иллюстрирующие вышеописанную систему доставки аромата, и табачные субстраты и курительные изделия, содержащие такие системы доставки аромата, описаны ниже.

ПРИМЕРЫ

Различные восковые материалы оценивали, как описано ниже, относительно их применимости в системе доставки аромата, как описано выше.

Температуры вспышки и воспламенения для выбранных восковых наполнителей определяли согласно ISO 2592 (метод с применением прибора Кливленда с открытым тиглем). Температура вспышки является наименьшей температурой, при которой пламя будет поджигать пары нагретого наполнителя, в то время как температура воспламенения является наименьшей температурой, при которой пары горят в течение по меньшей мере 2 секунд. Следует понимать, что на практике температура плавления воскового материала будет зависеть, например, от любых примесей или других компонентов в воске, а также от давления. Результаты этого испытания представлены в таблице 1 в условиях атмосферного давления.

Органолептический анализ восковых материалов осуществляется с использованием описательного критерия «общая органолептическая нейтральность» для обозначения различий насыщенности. Поскольку органолептическая и психологическая усталость наступает после 7–8 образцов, для оценочного испытания (ISO 8587) выбран сбалансированный неполноблочный план (BiB) (ISO 29842). Эксперты по оценке получают по пять образцов на сессию в случайном порядке и должны оценить образцы согласно критерию. Для достижения достаточного уровня точности проводят четыре сессии. Результаты этой BiB-оценки представлены в таблице 2.

Несколько систем доставки аромата образованы следующим образом: вначале ароматическое вещество охлаждают распылением первого воскового материала для формирования сердцевины и затем сердцевину охлаждают распылением второго воскового материала для формирования инкапсулированной сердцевины или системы доставки аромата. В таблице 3 представлены результаты материалов после просеивания.

Затем эти образцы анализировали на предмет распределения размеров частиц, объемной плотности и морфологии.

Распределение размеров частиц измеряют методом лазерной дифракции с помощью прибора Malvern Mastersizer 2000. Устройство для изучения диспергирования жидкости «Hydro MU» применяют для измерения частиц, диспергированных в этаноле. После диспергирования образцов в этаноле ультразвуковую ванну включают на 3 минуты для дробления агломератов. Через 1 минуту начинают измерение. Все образцы измеряют дважды и указывают средние величины. Интерпретацию данных осуществляют согласно теории Фраунгофера.

Mastersizer дробит агломераты с помощью ультразвуковой ванны перед измерением размера частиц; размер частиц, измеренный способом лазерной дифракции, отличается от ожидаемого размера частиц просеянных фракций. Просеивание образцов не разрушает агломераты и просеянные фракции фактически состоят из агломератов, а не из фракций одиночных частиц.

На Фиг. 2 представлены распределения размеров частиц образцов сердцевины-оболочки из примеров 1–6, образованных в результате процесса двойного охлаждения распылением, описанного выше.

Объемную плотность образцов сердцевины-оболочки из примеров 1–6 измеряют согласно DIN ISO 697. На Фиг. 3 представлены объемные плотности. На Фиг. 4–6 представлены изображения, полученные сканирующим электронным микроскопом (СЭМ), примера 1 (Revel A+10% C3610 -25% аром.- 63–125 мкм). На Фиг. 4 представлено обзорное изображение частиц по примеру 1. Почти все частицы имеют сферическую форму. На Фиг. 5 показано увеличенное изображение агломерата. Большие частицы обозначают частицы с двойной инкапсуляцией и маленькие частицы обозначают одинарный слой инкапсуляции. На Фиг. 6 показано увеличенное изображение одной частицы с размером, составляющим приблизительно 80 мкм. Поверхность очень гладкая и не содержит капилляров или отверстий.

Затем оценивали высвобождение аромата из системы доставки аромата. Систему доставки аромата, описанную в настоящем документе, которая была образована двухэтапным охлаждением распылением, добавили в суспензию для получения восстановленного табачного листа в качестве табачного субстрата в концентрации 3% (вес/вес). Восстановленный табачный лист был получен согласно традиционной процедуре формования такого листа, включающей этап сушки при температуре приблизительно 100°C. В процессе изготовления восстановленного табачного листа не было сделано никаких особых наблюдений относительно отсутствия потерь или низких потерь ароматизирующего вещества. Используя образованный формованный лист, изготовили расходные материалы (табачные палочки) для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль.

Высвобождение аромата анализировали в соответствии с эталонным режимом интенсивного курения согласно Министерству здравоохранения Канады. В следующих двух примерах описано удачное высвобождение ароматизирующих ингредиентов описанной системой доставки аромата. Для обоих примеров выраженные в количественной форме ароматизирующие ингредиенты не могут быть обнаружены в аэрозоле расходного материала без добавления системы доставки аромата, описанной в настоящем документе.

Выраженное в количественной форме высвобождение ароматизирующего средства 3-этилфенола, в котором используется комбинация Revel A/ceridust (35%) с размером частиц, равным 63–125 мкм (см. пример 3), в формованном листе расходного материала составляло примерно 14 нг на 12 затяжек интенсивного режима согласно Министерству здравоохранения Канады.

Выраженное в количественной форме высвобождение ароматизирующего средства пиразина, в котором используется комбинация воск из подсолнечника/ceridust (25%) с размером частиц, равным 63–125 мкм (см. пример 5), в формованном листе расходного материала составляло примерно 18 нг на 12 затяжек интенсивного режима согласно Министерству здравоохранения Канады.

Реферат

Изобретение относится к композиции для курения, которая содержит табачный материал и систему доставки аромата, при этом система доставки аромата содержит ароматическое вещество и первый восковый материал, образующие сердцевину; и второй восковый материал, окружающий сердцевину и образующий частицу с инкапсулированным ароматом, при этом второй восковый материал представляет собой восковый материал, отличающийся от первого воскового материала. Технический результат заключается в обеспечении однородности вкуса курительного материала и устойчивость при хранении ароматизаторов, добавленных в табачный субстрат. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл.

Формула