處理過的煙草及其制備方法，包含處理過的煙草的裝置及處理過的煙草的用圖
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及處理過的煙草材料，并涉及處理煙草材料以提高其pH的方法。本發(fā)明 還涉及處理過的煙草例如在無煙吸入裝置中的用途，還涉及包含所述處理過的煙草的裝 置。
[0002] 發(fā)明背景 吸煙制品如卷煙和雪茄在使用過程中燃燒煙草以生成煙草煙霧。已經嘗試通過產生釋 放化合物而不生成煙草煙霧的產品來提供這些吸煙制品的替代品。此類產品的實例是所謂 的熱不燃(heat-not-burn)產品，其通過加熱煙草但非燃燒煙草來釋放化合物。
[0003] 發(fā)明概述 根據本發(fā)明的第一方面，提供處理過的煙草材料，其具有至少大約9的pH和基于煙草干 重的不超過大約20%的水分含量。
[0004] 在一些實施方案中，該煙草材料的粒度為大約1至大約3毫米或大約1至大約2毫 米。
[0005] 在一些實施方案中，該煙草材料是磨碎的煙草(ground tobacco)。
[0006] 在一些實施方案中，該處理過的煙草材料的水分含量是基于煙草干重的大約5至 大約20%、大約8至大約18%或大約10至大約15%。
[0007] 根據本發(fā)明的第二方面，提供用于處理煙草材料以便將其pH提高到至少大約9的 方法，該方法包括向待處理的煙草材料施加堿性溶液，并干燥該材料以產生具有不超過大 約20%的水分含量的處理過的煙草材料。
[0008] 在一些實施方案中，該方法包括將煙草材料的粒度降低到大約1至大約3毫米、或 大約1至大約2毫米的尺寸。
[0009] 在一些實施方案中，在向該煙草材料施加堿性溶液之前降低該煙草材料的粒度。
[0010] 在一些實施方案中，在施加堿性溶液之前將煙草切片(si ice)，并在施加堿性溶液 之后將煙草粒度進一步降低到大約1至大約3毫米的尺寸，或降低到大約1至大約2毫米的尺 寸。
[0011] 在一些實施方案中，該堿性溶液包含選自以下的堿:碳酸鈉、氫氧化鈉和磷酸鈉。 在一些實施方案中，該堿性溶液包含氫氧化鈉。在一些實施方案中，該氫氧化鈉溶液具有大 約3.0至大約9.0摩爾/升的濃度。
[0012] 在一些實施方案中，將處理過的煙草材料干燥至具有基于煙草干重的大約5至大 約20%、大約8至大約18%、或大約10至大約15%的水分含量。
[0013] 在一些實施方案中，煙草原材料是打包的煙葉(baled leaf)。
[0014] 在一些實施方案中，煙草在該處理過程中并未暴露于高于大約65°C、高于大約60 °C、高于大約55°C、或高于大約50°C的溫度。
[0015]根據本發(fā)明的第三方面，提供無煙吸入裝置，其包含如第一方面所述的煙草材料， 或包含通過如第二方面所述的方法制備的處理過的煙草材料。
[0016] 在一些實施方案中，加熱該裝置中的處理過的煙草材料以使尼古丁揮發(fā)。
[0017] 在一些實施方案中，將處理過的煙草材料加熱到不高于大約80°C、不高于大約75 °C、不高于大約70°C、不高于大約65°C、不高于大約60°C、或不高于大約55°C的溫度以產生 可吸入形式的尼古丁。
[0018] 在一些實施方案中，基于ISO吸煙模式(smoking regime)，該裝置提供不小于大約 〇. 01毫克/克煙草和不超過大約〇. 3毫克/克煙草的劑量的可吸入尼古丁。
[0019] 根據本發(fā)明的第四方面，提供了如第一方面所述的處理過的煙草材料或通過如第 二方面所述的方法制備的處理過的煙草材料用于在將處理過的煙草加熱到小于大約100°c 的溫度時提供可吸入形式的尼古丁的用途。
[0020] 在一些實施方案中，基于ISO吸煙模式，使用處理過的煙草材料提供不小于大約 0.01毫克/克煙草和不超過大約0.3毫克/克煙草的劑量的可吸入形式的尼古丁。
[0021] 附圖概述 僅出于示例的目的，下面參照附圖描述了本發(fā)明的實施方案，其中： 圖1是顯示向不同的煙草材料添加碳酸鈉溶液對pH的影響的圖； 圖2是顯示向不同的煙草材料添加氫氧化鈉溶液對pH的影響的圖； 圖3是顯示向不同的煙草材料添加磷酸鈉溶液對pH的影響的圖； 圖4至9是顯示根據本發(fā)明不同實施方案的不同工藝步驟順序的流程圖；和 圖10是吸入裝置的示意圖，所述吸入裝置包括熱源和如本發(fā)明的實施方案所述的處理 過的煙草材料。
[0022] 發(fā)明詳述 在本發(fā)明中，煙草材料的處理包括提高該煙草材料的pH。經熟化的煙草材料的正常、未 經調節(jié)的PH取決于煙草的類型，但是一般為略微酸性，通常在4.5-6.5的范圍內，且常常為 大約5。使煙草提高至堿性pH(>7)將導致更多存在于該煙草中的尼古丁為尼古丁游離堿的 形式。這種形式的尼古丁在加熱該煙草時更容易釋放。
[0023] 在一些無煙吸入裝置中，煙草材料可以被加熱但是不會燃燒（所謂的熱不燃裝 置）。在此類裝置中，重要的是煙草材料在加熱該煙草材料達到的相對低的溫度下釋放所需 組分。通過加熱所釋放的組分在相關溫度下揮發(fā)，使得它們可以被使用者吸入。
[0024] 待揮發(fā)的煙草組分包括香料和尼古丁。這些組分可以固有地存在于煙草材料中， 或者可以將它們添加到煙草材料中。此外，可以處理煙草材料以提高所述組分的釋放。
[0025] 通過由本文中所述的方法提高煙草材料的pH，可以在較低溫度下釋放尼古丁。當 此類處理過的煙草包含在其中加熱但不燃燒煙草的裝置(所謂的熱不燃裝置）中時，盡管其 暴露于相對低的溫度也能從煙草材料中釋放出一部分尼古丁。在一些裝置中，將該煙草加 熱至低于l〇〇°C、低于90°C、低于80°C、低于70°C、低于60°C或甚至加熱至低于55°C。在這些 較低溫度下，從常規(guī)煙草中將釋放非常少的可測量的尼古丁。
[0026]在一些實施方案中，調節(jié)煙草的pH將提高當加熱裝置的溫度由大約100-150°C移 至大約50-95°C時釋放的尼古丁和香料的水平。
[0027]由于其對尼古丁可用性的影響，還理解煙草的pH調節(jié)對加熱的吸煙制品的最終感 官品質是重要的。
[0028]在一些實施方案中，該處理過程包括向待處理的煙草材料施加堿性溶液。隨后攪 拌煙草材料與堿性溶液的混合物。在一些實施方案中，通過將該混合物混合或通過移動煙 草材料來實現攪拌。這可以提高堿與煙草之間的接觸。在攪拌該混合物期間或之后，可以除 去通過用堿性溶液處理煙草所生成的氨氣。
[0029] 已經發(fā)現，由于pH提高而釋放氨?？梢猿ミ@種氨。在一些實施方案中，本文中描 述的方法因此包括氨去除的步驟。
[0030] 施加堿性溶液使煙草材料與堿性溶液中的堿接觸，并且攪拌可以進一步增加這樣 的接觸。在與煙草接觸后，至少一部分堿預期被固有地存在于煙草中的緩沖化合物中和。取 決于煙草的pH響應，可能存在殘余的游離堿。在一些實施方案中，除去這些殘余的堿，而在 其它實施方案中其保持存在于煙草材料上。
[0031] 在一些實施方案中，該方法可用于將pH由9-11調節(jié)至8.5-12的范圍內。在其它實 施方案中，該方法可用于將pH調節(jié)至高于9、高于9.5、高于10或高于10.5。在一些實施方案 中，該方法可用于將pH調節(jié)至不高于12、不高于11.5或不高于11。
[0032] 煙草原材料 要使用該方法處理的煙草材料可以是任何類型或等級的煙草。本文中所用的術語"煙 草材料"包括煙草屬的任何成員的任何部分，例如葉或莖，以及其再造材料。用于本發(fā)明的 煙草材料可以來自普通煙草(Nicotiana tabacum)物種。
[0033] 該煙草材料可以來自于一個品種的煙草?；蛘?，該煙草材料可以來自于超過一個 品種的煙草。換句話說，該煙草材料可以包含煙草品種的共混物。該煙草材料可以包含特定 品質的煙草。例如，該煙草材料可以包含高、中和/或低品質的煙草。在一些實施方案中，該 煙草材料包含中和/或低品質的煙草。
[0034]煙草材料的尼古丁含量不等，通常為0.2%至7%。在一些實施方案中，使用具有相對 高尼古丁含量的煙草品種或煙草品種的共混物來制備處理過的煙草材料。例如，該煙草原 材料可以具有〇.2%至7%的尼古丁含量。在其它實施方案中，使用具有相對低尼古丁含量的 煙草品種或煙草品種的共混物來制備處理過的煙草材料。例如，該煙草原材料可以具有 0.2%至4%的尼古丁含量。
[0035]任何類型的煙草可用于制備本文中所述的處理過的煙草?？梢蕴幚淼臒煵莸膶嵗?包括但不限于弗吉尼亞(Virginia)、白肋(Burley)、東方(Oriental)和黃花(Rustica)煙 草。在處理以調節(jié)pH和水分含量之前可以按照已知的實踐預處理該煙草材料，例如干燥、熟 化等。
[0036]在一些實施方案中，煙草原材料包含片煙煙草材料。該煙草材料可以包含最多 50%、最多60%、最多70%、最多80%、最多90%、或最多100%的片煙煙草材料。
[0037] 處理過的煙草材料 在一些實施方案中，處理過的煙草材料具有至少大約9的pH。在一些實施方案中，其具 有至少9.5或至少大約10的pH。在一些實施方案中，處理過的煙草材料具有不超過大約12、 或不超過大約11.5、不超過大約11、不超過大約10.5或不超過大約10的pH。在一些實施方案 中，處理過的煙草材料具有大約9.5的pH或大約10的pH。
[0038]在一些實施方案中，處理過的煙草材料具有基于煙草干重的不超過20%的水分含 量。在一些實施方案中，處理過的煙草材料具有不超過15%或不超過14%的水分含量。在一些 實施方案中，處理過的煙草材料具有小于20%或小于15%的水分含量。這些水分含量意味著 該處理過的煙草材料適用于無煙吸入裝置，如熱不燃裝置。
[0039] 在一些實施方案中，處理過的煙草材料具有不超過大約20%、19%、18%、17%、16%、 15%、14%、13%、12%、11%或不超過大約10%的水分含量。在一些實施方案中，處理過的煙草材 料具有至少