KR20190029701A - 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물 - Google Patents

Abstract

담배 재료를 포함한 충전물을 가열하는 형태의 비연소형 가열 흡연 물품에서, 양호한 향끽미를 유지하면서, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있는 담배 충전물의 제공을 목적으로 한다.
담배 재료와 에어로졸 생성 액체를 포함하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물로서, 에어로졸 생성 액체가 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하고, 담배 재료의 아세트산 생성 속도 상수가 1.25×10^-8s^-1 이하인 담배 충전물을 제공한다.

Description

비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물

본 발명은, 비연소형 가열 흡연 물품에 충전하여 사용하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물에 관한 것이다.

최근, 시가렛 대신에, 담배를 연소시키는 일없이, 향끽미를 즐기는 비연소형 가열 흡연 물품이 개발되고 있으며, 대표적인 것으로서, 포드 모양의 용기 내부에 향끽미 성분과 에어로졸을 발생시키는 성분을 충전하여 사용하는 형태의 것이나 선단에 열원을 구비한 것 등이 알려져 있다.

또한, 이러한 비연소형 가열 흡연 물품에서, 충전물에 글리세린, 트리에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜을 첨가하는 기술도 보고되어 있다(특허문헌 1 참조.).

특허문헌 1 : 일본 특개 소63-148975호 공보

비연소형 가열 흡연 물품을 사용한 흡연에서는, 향끽미 성분의 충분한 증발량이 요구됨과 함께, 이른바 「향끽미 저해감」을 저감하는 것이 요구되고 있다.

예를 들면, 상술한 특허문헌 1에서는, 글리세린, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜을 에어로졸 생성 액체로서 이용했을 때, 향끽미가 양호해지는 것이 기재되어 있다. 한편, 특허문헌 1의 발명에서 첨가하는 프로필렌글리콜에 관해서는, 비점(沸點)이 낮고 증기압이 높기 때문에, 구강 내에서 용이하게 휘발하기 쉬운 성질이 있다. 그 때문에, 에어로졸 중에 포함되어 있던 프로필렌글리콜 이외의 성분도 휘발하기 쉬운 분위기가 되어, 프로필렌글리콜과 마찬가지로 가스상(相)으로 상변화한다. 이들 휘발한 성분에는, 향끽미 성분 외에 향끽미를 느낄 때에 저해가 되는 물질도 포함되기 때문에, 향끽미의 저해감을 없애기 위해서는, 프로필렌글리콜의 생성량 자체를 대폭으로 증가시키거나, 휘발하기 어려운 에어로졸 생성 액체로 변경할 필요가 생긴다.

이 점에서, 본 발명에서는, 양호한 향끽미를 유지함과 함께, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 담배 충전물에 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하는 에어로졸 생성 액체를 첨가하고, 담배 재료로서 아세트산 생성 속도 상수가 1.25×10^-8s^-1 이하인 것을 이용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은 이하와 같다.

[1] 담배 재료와 에어로졸 생성 액체를 포함하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물로서,

에어로졸 생성 액체가 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하고,

담배 재료의 아세트산 생성 속도 상수가 1.25×10^-8s^-1 이하이며, 에어로졸 생성 액체의 첨가량이, 담배 재료의 중량에 대해서 50중량% 이상 300중량% 이하인, 담배 충전물.

[2] 에어로졸 생성 액체가, 디아세틴과 모노아세틴 중 양쪽 모두를 포함하는, [1]에 기재된 담배 충전물.

[3] 에어로졸 생성 액체에 있어서의, 디아세틴 및 모노아세틴의 함유량의 합계가 50중량% 이상인, [1] 또는 [2]에 기재된 담배 충전물.

[4] [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 담배 충전물이 충전된, 비연소형 가열 흡연 물품용의 포드.

[5] [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 담배 충전물을 포함하는, 비연소형 가열 흡연 물품.

본 발명에 의하면, 담배 재료를 포함한 충전물을 가열하는 형태의 비연소형 가열 흡연 물품에서, 양호한 향끽미를 유지하면서, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있다.

[도 1] 희석 후 에어로졸 잔존율과 향끽미 저해감의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 2] 디아세틴 첨가량과 향끽미 저해감의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 3] 수분 첨가량과 아세트산량의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 4] 아세트산량과 산미의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 5] 장치(藏置) 일수와 아세트산 생성량의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 6] 장치 일수와 아세트산 생성 비율의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 7] 장치 일수와 -ln(1-C/C_max)의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 8] 비연소형 가열 흡연 물품의 예를 나타내는 단면도이다.

본 발명을 설명함에 있어, 구체예를 들어 설명하지만, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 이하의 내용으로 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경하여 실시할 수 있다.

<비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물>

본 발명의 일 태양(態樣)인 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물(이하, 「본 발명의 담배 충전물」이라고 하는 경우가 있다.)은, 아세트산 생성 속도 상수가 1.25×10^-8s^-1 이하인 담배 재료와, 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하는 에어로졸 생성 액체를 포함하고, 에어로졸 생성 액체의 첨가량이, 담배 재료의 중량에 대해서 50중량% 이상 300중량% 이하인 담배 충전물이다.

<담배 재료의 아세트산 생성 속도 상수>

본 발명의 담배 충전물에 포함되는 담배 재료는, 그 아세트산 생성 속도 상수가, 1.25×10^-8s^-1 이하이다.

담배 재료의 아세트산 생성 속도 상수가, 1.25×10^-8s^-1 이하임으로써, 담배 충전물에 포함되는 담배 재료의 가수분해 효소(아세틸에스테라아제)의 활성이 충분히 억제되어, 담배 충전물의 장치(藏置)시에, 모노아세틴이나 디아세틴이 가수분해되는 것에 의해 생성되는 아세트산의 생성량이 억제된다. 이에 의해, 담배 충전물의 사용시의 향끽미의 악화를 방지할 수 있다.

담배 재료의 아세트산 생성 속도 상수는, 1.17×10^-8s^-1 이하인 것이 더 바람직하고, 1.00×10^-8s^-1 이하인 것이 특히 바람직하다.

후술하는 실시예에서 확인한 장치 일수에 대한 아세트산 생성 비율의 관계를 나타내는 도 6으로부터, 장치 일수가 21일까지의 아세트산의 생성(디아세틴의 분해)은 일차 반응의 거동을 나타낸다. 이에 의해, 아세트산 생성 속도 상수 k를, 이하의 일차 반응 속도식으로 하여, 장치 일수 t에 대해서 정리하면 이하와 같이 나타낼 수 있다.

상기 식에서, C는 아세트산량, C_max는 첨가한 디아세틴이 가수분해되어 생성되는 최대 아세트산량을 나타낸다.

아세트산 생성 속도 상수를 산출하기 위한 조건은, 이하와 같다.

담배 재료 100mg(습(濕)중량)에 대해, 디아세틴을 100mg 첨가함으로써 담배 재료와 디아세틴의 혼합물을 조제한다.

조제한 혼합물을 2개월 22℃, 습도 60%의 조건으로 장치한다.

장치 후의 혼합물을 스크류관(管)에 넣어, 메탄올 용매로 40분간 진탕 추출하고, GC-MS로 아세트산의 정량(定量)을 행하고, 상기 식에 따라서, 아세트산 생성 속도 상수를 산출한다.

상기와 같은 아세트산 생성 속도 상수를 가지는 담배 재료는, 살담배 외에, 잎담배를 분말 모양으로 분쇄한 후에 성형하여 얻어지는 시트 모양의 것을 후술하는 가수분해 효소를 실활(失活)시키는 처리를 거쳐 얻을 수 있다.

담배 재료로서 이용하는 잎담배의 종류는 특별히 제한되지 않고, 황색종, 버얼리종, 재래종, 재생 담배 등을 들 수 있고, 또한 사용하는 부위로서는, 잎(완화각(緩和刻)), 줄기, 잎맥(중골각(中骨刻)), 뿌리, 꽃 등을 들 수 있다.

살담배의 치수는, 한정되는 것은 아니지만, 투영 단면적을 이용한 측정 방법(예를 들면, Camsizer(Retsch사) 등을 이용한 방법)에서, 구(球) 상당 지름이 통상 1.5mm 이하, 바람직하게는 0.5mm 이하이며, 통상 0.01mm 이상이다.

살담배를 사용하는 경우, 담뱃잎을, 0.01~100mm의 크기(최대 지름)로 재단한 것을 이용할 수 있다.

본 발명에서는, 상기와 같은 담배 재료의 취득을 위해 이용하는 원료를, 아세트산 속도 상수가 1.25×10^-8s^-1 이하가 되도록 처리한 것을 담배 재료로서 이용한다.

그러한 처리로서는, 아세트산 생성 속도 상수에 영향을 주는, 담배 재료가 되는 원료 중의 담뱃잎 등에 포함되는 가수분해 효소를 실활시키는 처리를 들 수 있다.

담뱃잎 중의 가수분해 효소를 실활시키는 처리로서는, 효소를 구성하는 단백질의 구조 변화를 수반하는 처리를 들 수 있고, 예를 들면 가열 처리를 들 수 있다. 구체적으로는, 130℃ 이상의 온도로, 60분 이상 가열시키는 태양을 들 수 있다. 온도를 더 고온으로 하는 경우에는, 가열 시간을 적절히 줄여도 된다.

또한, 가수분해 효소를 실활시키는 다른 처리로서는, 가열과 동시에 건조시키는 처리나 동결 건조 등의 물리적 처리를 들 수도 있다.

또한, 다른 처리로서는, 유기 용매의 존재하에서 담배 재료가 되는 원료를 사용하거나, 담뱃잎에 산/염기를 첨가하거나 하는 화학적 처리를 들 수 있다.

본 발명의 담배 충전물에 있어서의, 담배 재료의 함유량은, 통상 20중량% 이상, 바람직하게는 30중량% 이상, 더 바람직하게는 40중량% 이상이며, 통상 80중량% 이하, 바람직하게는 70중량% 이하, 더 바람직하게는 60중량% 이하이다. 상기 범위 내이면, 사용시의 향끽미를 양호하게 유지할 수 있음과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물은, 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하는 에어로졸 생성 액체를 포함한다.

후술하는 실시예에서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 담배 충전물에 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하는 에어로졸 생성 액체가 포함됨으로써, 본 발명의 담배 충전물을 포함하는 비연소형 흡연 물품을 사용했을 때, 생성되는 에어로졸이 구강 내 희석에 의해 휘발하기 어려워져, 에어로졸에 포함되어 있던 향끽미 성분을 느낄 때에 저해가 되는 성분이 가스상으로 상변화하기 어려워진다. 이에 의해, 향끽미 저해감이 저감된다.

본 발명에서는, 생성되는 에어로졸이 구강 내 희석에 의한 휘발의 정도를 「희석 후 에어로졸 잔존율」을 측정함으로써 평가하고 있다. 이 희석 후 에어로졸 잔존율이 높을수록, 향끽미 저해감이 낮은 것을 나타낸다.

본 발명에서 이용하는 에어로졸 생성 액체에는, 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함한다.

그 함유량에 관해서는, 담배 충전물에 포함되는 담배 재료에 대해, 에어로졸 생성 액체의 첨가량으로서 50중량% 이상, 300중량% 이하이다.

디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하는 에어로졸 생성 액체의 함유량으로서, 담배 재료에 대해서 50중량% 이상임으로써, 향끽미 저해감의 효과적인 저감을 확보할 수 있다.

한편, 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하는 에어로졸 생성 액체의 함유량의 상한에 관해서는, 담배 충전물을 비연소형 흡연 물품에 사용했을 때, 담배 충전물의 가열이 스무스하게 행해지도록 하기 위해, 300중량% 이하이다.

또한, 디아세틴이나 모노아세틴은, 각각을 단독으로 포함하는 액체를 조제하는 것은 어렵고, 시판(市販)의 「디아세틴」 용액은 디아세틴을 약 42중량%, 모노아세틴을 약 38중량% 포함한다. 한편, 시판의 「모노아세틴」 용액은, 모노아세틴을 약 45중량%, 디아세틴을 약 36중량% 포함하고 있다.

이 점에서, 예를 들면 시판의 「디아세틴」 용액을, 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하는 용액으로서, 담배 재료에 대해서 50중량% 첨가하는 경우에는, 디아세틴의 함유량이 담배 재료에 대해서 약 21중량%가 되고, 모노아세틴의 함유량이 약 19중량%가 된다.

또한, 「디아세틴」의 시판품의 용액에는, 디아세틴과 모노아세틴이 합계로 81중량% 포함되고, 「모노아세틴」의 시판품의 용액에는, 디아세틴과 모노아세틴이 합계로 81중량% 포함되어 있게 된다.

따라서, 본 발명의 담배 충전물에서, 시판품의 「디아세틴」 용액 또는 시판품의 「모노아세틴」 용액을 담배 재료에 대해서 50중량% 첨가하는 경우, 디아세틴 및 모노아세틴의 합계량은, 담배 재료에 대해서 약 40중량%가 된다.

본 발명에서 이용하는 에어로졸 생성 액체에서는, 디아세틴과 모노아세틴의 양쪽 모두를 포함하는 태양을 들 수 있다.

본 발명에서 이용하는 에어로졸 생성 액체에 있어서의, 디아세틴 및 모노아세틴의 함유량의 합계는, 50중량% 이상인 것이 바람직하고, 70중량% 이상인 것이 더 바람직하며, 75중량% 이상인 것이 특히 바람직하다.

에어로졸 생성 액체에는, 상기와 같은 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽 이외에도, 필요에 따라 다른 성분이 포함되어 있어도 된다.

예를 들면, 이하에 나타내는 바와 같은 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하, 또 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산을 들 수 있다. 또한, 「제1 산해리 상수」란, 상온(25℃)에 있어서의 물에의 산해리 상수를 의미하는 것으로 한다.

또한, 「비점」이란, 압력이 760mmHg에 있어서의 비점을 의미하는 것으로 한다.

그러한 산으로서는, 아스코르빈산, 이소아스코르빈산, 헨에이코산산, 리그노세린산, 옥타코산산, 노나데칸산 등을 들 수 있다.

이 중에서도, 아스코르빈산, 이소아스코르빈산 등이 특히 바람직하다.

상기와 같은 것이면, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 더 억제하기 쉬워짐과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물에, 상기 산을 함유시키는 경우, 그 함유량은, 통상 0.25중량% 이상, 바람직하게는 1중량% 이상이며, 통상 10중량% 이하이다. 상기 범위 내이면, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 더 억제하기 쉬워짐과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 양호하게 저감할 수 있다.

또한, 상기와 같은 산 이외의 다른 첨가물로서는, 글리세린, 프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 등의 다가 알코올; 스테아린산 메틸, 도데칸 이산 디메틸, 테트라데칸 이산 디메틸 등의 카복실산 지방족 에스테르를 들 수 있다.

또한, 이들 성분은 1종류에 한하지 않고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

본 발명의 담배 충전물은, 그 조제 후, 장치 2개월 이상 경과 후의 담배 충전물에 있어서의 아세트산량이, 첨가한 에어로졸 생성 액체의 첨가 중량에 대해서 1.1중량% 이하까지 밖에 증가하지 않을 것이 예상된다. 이것은, 상술한 바와 같이 담배 재료에 포함되어 있던 가수분해 효소가 실활함으로써, 담배 재료가 낮은 아세트산 생성 속도 상수를 가지는 것에 의한 것이다.

따라서, 본 발명의 담배 충전물은, 그 보존 안정성도 우수하다.

본 발명의 담배 충전물은, 살담배와 에어로졸 생성 액체를 포함하는 것이지만, 통상 살담배에 포함되는 물 등의 성분이 에어로졸 생성 액체에 용출(溶出)되기 때문에, 본 발명의 담배 충전물도 물을 포함하고 있는 것이라고 할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물의 물의 함유량은, 담배 충전물 전체의 통상 5중량% 이상, 바람직하게는 7.5중량% 이상, 더 바람직하게는 10중량% 이상이며, 통상 30중량% 이하, 바람직하게는 25중량% 이하, 더 바람직하게는 20중량% 이하이다. 상기 범위 내이면, 사용시의 향끽미를 양호하게 유지함과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물은, 비연소형 가열 흡연 물품에 이용하기 위해, 이하에서 나타내는 포드(이하, pod라고도 표기한다)와 같은 용기에 충전된 형태로 유통되는 경우가 있다. 그때의 포드의 형상에 관해서는 공지의 것을 채용할 수 있으며, 그 재질로서도 특별히 제한되지 않고, 알루미늄 등의 열전도성이 높은 금속을 이용할 수 있다.

포드에 충전되는 담배 충전물의 양은, 판매 제품의 종류에 따라 적절히 조정할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물은, 살담배와 에어로졸 생성 액체를 포함하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물이지만, 본 발명의 담배 충전물을 충전하는 비연소형 가열 흡연 물품의 구체적인 구조 등은, 특별히 한정되지 않고, 공지의 것을 적절히 채용할 수 있다. 이하, 구체예를 들어 설명한다.

비연소형 가열 흡연 물품으로서는, 도 8에 나타내는 비연소형 가열 흡연 물품(10)과 같은 구조를 가지는 것을 들 수 있다. 도 8은, 원통형의 비연소형 가열 흡연 물품(10)을 그 길이방향으로 절단한 경우의 단면도이며, 배터리(101)와 충전물(102)을 넣는 포드(103) 및 히터(104)와 마우스피스(105)를 가진 구조로 되어 있다. 본 발명의 담배 충전물을 포드(103)에 충전하여, 가열에 의해 에어로졸이 발생하게 된다.

비연소형 가열 흡연 물품에 있어서의 담배 충전물의 가열 온도는, 통상 22℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상, 더 바람직하게는 150℃ 이상이며, 통상 350℃ 이하, 바람직하게는 300℃ 이하, 더 바람직하게는 250℃ 이하이다. 담배 충전물의 가열 온도가 상기 범위 내인 비연소형 가열 흡연 물품에 본 발명의 담배 충전물을 이용한 경우, 본 발명의 담배 충전물의 특성을, 「향끽미 저해감」에 관한 과제를 해결하기 위해, 더 유효하게 활용할 수 있다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다.

<실시예 1, 2 및 비교예 1-7 : 에어로졸 생성 액체 변경의 효과 검증>

에어로졸 생성 액체를 변경한 경우의 향끽미 저해감 저감의 효과를 검증하기 위해, 담배 재료로서 이하의 실시예 5와 같은 황색각(黃色刻)(일본산, 이하, 간단히 각(刻)이라고도 한다. 아세트산 속도 상수: 1.17×10^-8s^-1) 100mg에, 표 1에 나타내는 각종 에어로졸 생성 액체를 100mg 첨가한 샘플을 제작했다.

각은 미리 가정용 믹서로 분쇄한 후, 체(AS200, Retch사 제)로 조건 : amplitude-1.5mm/"g"에서 2분 동안 진동시켜, 체 눈금 크기 0.5mm 이하의 각을 사용했다. 조제한 샘플은 니뽄 다바코 산교 주식회사에서 발매되고 있는 상품명 「Ploom」 전용의 pod에 붙이는 형태로 첨가하여, 2일 이상 22℃, 습도 60%의 조건으로 장치했다.

또한, 본 실시예에서 사용한 「디아세틴」은 시판품의 용액이며, 상기와 같이 디아세틴을 약 42중량%, 모노아세틴을 약 38중량% 포함한다. 한편, 본 실시예에서 사용한 「모노아세틴」도 시판품의 용액이며, 상기와 같이 모노아세틴을 약 45중량%, 디아세틴을 약 36중량% 포함한다.

또한, Ploom을 이용했을 때에 있어서의 각의 가열 온도(안정 가동시)는, 열전대(熱電對)를 이용한 사전 계측에 의해 160℃~170℃ 정도인 것을 확인했다.

상술한 바와 같이, 향끽미 저해감의 저감을 측정하는 데에 중요해지는 「에어로졸의 휘발의 어려움」은, 희석 전의 에어로졸량과 청정 공기에 의해 희석한 후의 에어로졸량을 각각 측정하여, 그 비(比)인 「희석 후 에어로졸 잔존율」에 의해 평가했다. 또한, 희석 전의 에어로졸량의 측정은, 흡연기(Borgwaldt, RM-26)를 이용하여 실시하고, 제작한 pod를 Ploom에 장착하여, 규정된 흡연 조건(55ml/2s, 흡연 간격 30s)하, 초기 5puff분을 측정했다.

한편, 희석 후의 에어로졸량의 측정은, 상술과 동일한 방법으로 발생시킨 에어로졸을 SUS관(용적 : 약 127cc, 길이 : 25.0cm, 내경 : 2.54cm)에 일단 모아두고, 청정 공기를 유통함으로써 의사(擬似)적인 희석 조건을 만든 후, 차콜 충전층(100mg)을 통과시켜, 가스상으로서 존재하고 있는 성분을 제거한 후의 에어로졸량을 캠브리지필터로 초기 5puff분 측정했다. 또한, 제작한 샘플의 관능 평가는 4명으로 실시하고, 「향끽미 저해감」을 1~7의 7단계 평가로 실시했다. 본 실시예의 결과에서, 향끽미 저해감이 2.0 이하인 경우, 평가자가 분명히 차이를 식별할 수 있는 값이며, 효과가 우수한 영역으로 했다.

표 1에 나타내는 각종 에어로졸 생성 액체를 이용했을 때의 희석 후 에어로졸 잔존율과 향끽미 저해감의 관계를 도 1에 나타낸다. 도 1로부터, 희석 후 에어로졸 잔존율이 높아질수록, 향끽미 저해감은 저하 경향이 있는 것을 알 수 있다. 즉, 생성되는 에어로졸이 구강 내 희석에 의해 휘발하기 어렵고, 구강 내 희석 후에 구강 내에 잔존하는 에어로졸량이 많은 쪽이, 에어로졸 중에 포함되는 향끽미를 느낄 때에 소외가 되는 물질이 가스상으로 상변화하기 어렵고, 향끽미 저해감은 낮아진다고 생각된다. 디아세틴은, 희석 후 에어로졸 잔존율이 높은 점에서, 결과적으로 가장 향끽미 저해감이 낮아지는 에어로졸 생성 액체인 것을 알 수 있었다.

<실시예 2-4 및 비교예 8-14> 향끽미 저해감 저감에 효과적인 첨가량의 검토

상술한 바와 같이, 디아세틴 및 모노아세틴은 각각 단리(單離)가 곤란하기 때문에, 디아세틴 및 모노아세틴을 포함하는 용액의 구성은 매우 유사하다. 그래서 이하에서는 대표적으로 디아세틴을 포함하는 용액(시판품)을 이용하여, 향끽미 저해감 저감에 효과적인 첨가량의 검토를 실시했다.

향끽미 저해감의 저감에 효과적인 첨가량을 검토하기 위해, 버얼리종각(刻)(일본산) 100mg에 디아세틴 및 비교로서 프로필렌글리콜을 표 2에 나타내는 양을 첨가한 샘플을 제작했다. 샘플은, 앞의 실시예와 동일한 방법으로 제작하여, 2일 이상 22℃, 습도 60%의 조건으로 장치했다. 또한, 제작한 샘플의 관능 평가는 4명으로 실시하여, 「향끽미 저해감」을 1~7의 7단계 평가로 실시했다. 본 실시예의 결과에서, 향끽미 저해감이 2.0 이하인 경우, 평가자가 분명히 차이를 식별할 수 있는 값이며, 효과가 우수한 영역으로 했다.

살담배 중량에 대한 용액 첨가량과 향끽미 저해감의 관계를 도 2에 나타낸다. 도 2로부터, 살담배에 에어로졸 생성 액체를 첨가하지 않은 경우(살담배 중량에 대한 용액 첨가율이 0중량%인 경우), 향끽미 저해감은 6.8로 매우 높은 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 한편, 살담배에 에어로졸 생성 액체로서 디아세틴을 첨가하면, 살담배 중량에 대한 용액 첨가율이 높아짐에 따라, 향끽미 저해감이 저감되는 것을 알 수 있다.

또한, 살담배 중량에 대해 용액의 첨가율이 50중량% 이상이 되면 향끽미 저해감은 대폭으로 저감되는 점에서, 향끽미 저해감 저감에 효과적인 디아세틴 첨가량은, 살담배 중량에 대해서 50중량% 이상이다. 비교로서, 에어로졸 생성 액체로서 프로필렌글리콜을 살담배 중량에 대해 100중량% 첨가한 경우, 향끽미 저해감은 살담배에 에어로졸 생성 액체를 첨가하지 않은 경우와 동등 정도인 것을 알 수 있었다. 이 점에서 향끽미 저해감의 저감은, 살담배 중량에 대한 용액 첨가율의 증가가 단지 효과적인 것이 아니라, 향끽미 저해감의 저감에 효과적인 에어로졸 생성 액체인 디아세틴을 사용한 경우에 효과적으로 발현하는 것을 알 수 있다.

<참고예 1-8 : 디아세틴 및 모노아세틴 가수분해 생성물(아세트산)의 생성 기구의 조사>

디아세틴 및 모노아세틴의 가수분해 생성물인 아세트산의 생성 기구를 조사하기 위해, 살담배(일본 황색각) 및 탄산칼슘(각(刻) 없음을 모의(模擬)) 100mg에 대해, 대표적으로, 디아세틴을 100mg 첨가함으로써 제작한 표 3에서 나타내는 샘플의 향끽미 저해감 및 아세트산량을 평가했다. 또한, 수분량에 따른 가수분해의 영향을 조사하기 위해, 표 3에 나타내는 바와 같이 수분을 추가로 첨가했다. 관능 평가는, 2명으로 실시하여, 「산미」를 1~7의 7단계 평가로 실시했다. 본 실시예의 결과에서, 산미가 1.5 이상인 경우, 평가자가 산미를 식별할 수 있는 값이며, 1.5 이하의 범위는, 디아세틴 분해 억제 효과가 우수한 영역으로 했다. 아세트산의 정량 분석은, 표 3의 조건으로 제작한 샘플을 1주일간 22℃, 습도 60%의 조건으로 장치하고, 스크류관(No.5, 주식회사 마르엠 제)에 넣어, 메탄올 용매로 40분간 진탕 추출하여, GC-MS로 정량했다.

수분 첨가량과 아세트산 생성량의 관계를 나타낸 그래프를 도 3에 나타낸다. 도 3으로부터, 탄산칼슘에 디아세틴을 첨가한 샘플에서는, 수분 첨가량에 의하지 않고, 샘플 pod 내의 아세트산량은 매우 낮은 값을 나타낸다. 한편, 살담배에 디아세틴을 첨가한 경우, 아세트산은 수분 첨가량에 비례하여 대폭으로 생성되어 있는 것을 알 수 있었다. 이 점에서, 디아세틴만(단, 탄산칼슘 포함)을 장치한 경우, 수분 첨가량 자체는 디아세틴의 분해에 거의 영향을 주지 않지만, 디아세틴을 살담배 공존하에서 장치하면, 수분 첨가량의 증가에 따라 디아세틴의 분해가 촉진되어, 디아세틴의 분해 생성물인 아세트산이 급격하게 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 디아세틴 단독의 가수분해는 일어나기 어렵지만, 살담배 중의 가수분해 효소가 디아세틴의 가수분해를 촉진하여, 분해 생성물인 아세트산을 대량으로 생성한다고 생각된다.

최후로, 아세트산량과 산미의 관계를 나타낸 그래프를 도 4에 나타낸다. 도 4로부터, 아세트산량과 산미의 상관은 높고, 장치 후의 샘플을 흡연했을 때에 느끼는 「산미」는, 디아세틴 분해에 의한 아세트산의 생성량의 증가에 따라 발생하는 것을 알 수 있다.

<실시예 5, 6 및 비교예 15-17 : 가수분해 억제 방법의 검증>

앞의 실시예로부터, 살담배 중의 가수분해 효소가 촉매가 되어 디아세틴의 가수분해 생성물인 아세트산이 생성되어 있는 것을 알 수 있었다. 여기서는, 가수분해 효소를 실활시키는 수법으로서, 일반적으로 행해지고 있는 가열 처리에 의해, 대표적으로, 디아세틴의 가수분해 억제 효과를 검증했다.

살담배의 가열 처리 방법은, 스크류관(No.5 주식회사 마르엠 제)에 살담배(일본 황색각)를 2g 넣고 덮개를 덮어, 열풍 순환 오븐(KLO-60M, 고요 써모 시스템 주식회사 제)으로 100℃, 120℃, 140℃, 160℃에서 60min 가열하는 것으로 했다. 또한, 각 샘플의 제작 방법은, 앞의 실시예와 동일한 방법으로 제작하고, 2개월 22℃, 습도 60%의 조건으로 장치하여, 아세트산량의 정량 및 관능 평가를 행했다. 관능 평가는, 2명으로 실시하여, 「산미」를 1~7의 7단계 평가로 실시했다. 본 실시예의 결과에서, 산미가 1.5 이상인 경우, 평가자가 산미를 분명히 식별할 수 있는 값이며, 반대로 1.5 이하의 범위는, 디아세틴 분해 억제 효과가 우수한 영역으로 했다. 아세트산의 정량 분석은, 표 4의 조건으로 제작한 샘플을 2개월 22℃, 습도 60%의 조건으로 장치하고, 스크류관(No.5 주식회사 마르엠 제)에 넣어, 메탄올 용매로 40분간 진탕 추출하여, GC-MS로 정량했다.

장치 일수와 Pod 내 아세트산량의 관계를 나타낸 그래프를 도 5에 나타낸다. 도 5로부터, 각(刻) 가열 없음의 경우, 장치 일수에 대해 Pod 내 아세트산량이 대폭으로 증가해 가는 것에 대하여, 살담배만을 사전에 가열 처리함으로써, Pod 내에서 생성되는 아세트산량이 감소하고 있는 것을 알 수 있다.

여기서, 각 가열 없음의 경우, 장치 일수가 21일(3주일간)까지는 아세트산의 생성량이 급격하게 증가하고 있지만, 한편, 장치 일수가 21일부터 60일(2개월)에서는, 아세트산량의 증가 비율은 작고, 디아세틴 분해에 의한 아세트산의 생성 속도가 감소하여, 아세트산량은 디아세틴의 가수분해에 의한 최대 아세트산 생성량에 점근(漸近)하고 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 각 가열 없이 2개월 장치 후의 아세트산 생성량(8.90mg/pod)은, Pod 내에 첨가한 디아세틴이 가수분해된 것에 의한 최대 아세트산 생성량(C_max)과 근사할 수 있기 때문에, Pod 내 아세트산량(C)을 최대 아세트산 생성량(C_max)으로 나눈 값을 아세트산 생성 비율(C/C_max)로 정의한다.

또한, 장치 일수에 대한 아세트산 생성 비율의 관계를 나타낸 도 6으로부터, 장치 일수가 21일까지의 아세트산의 생성(디아세틴의 분해)은 일차 반응의 거동을 나타내는 점에서, 아세트산의 생성 속도 상수 k를 이하 일차 반응 속도식으로 하고, 장치 일수 t에 대해 정리하면 이하 식이 된다.

각(各) 가열 온도 조건에 대해서, 위 식을 플롯한 그래프를 도 7에 나타낸다. 도 7로부터, 장치 일수 1일에서부터 21일까지의 플롯의 기울기에서, 살담배의 아세트산 생성 속도 상수 k를 산출했다. 또한, 살담배 중에 조금 아세트산이 포함되는 점에서 도 7의 그래프는 원점을 통과하지 않는다.

살담배의 아세트산 생성 속도 상수 k를 산출한 표 4로부터, 살담배의 아세트산 생성 속도 상수가 1.17×10^-8s^-1 이하인 경우, 샘플 장치 2개월 후도 아세트산량은 매우 낮은 값을 취하며, 관능 평가 결과로부터도 산미를 전혀 식별할 수 없는 점에서, 아세트산 생성 속도 상수가 1.17×10^-8s^-1 이하인 살담배를 디아세틴과 함께 사용함으로써 디아세틴의 가수분해를 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다. 여기서, 산미 1.5에 해당하는 아세트산 생성 속도 상수는 1.25×10^-8s^-1로 개산(槪算)할 수 있기 때문에, 분해 억제 효과는 담배 재료의 아세트산 생성 속도 상수가 1.25×10^-8s^-1 이하인 경우에 충분히 확보할 수 있다고 생각된다.

산업상 이용가능성

본 발명의 담배 충전물은, 비연소형 가열 흡연 물품에 이용되는 포드 등의 용기에 충전하여 흡연에 이용할 수 있다.

Claims (5)

1. 담배 재료와 에어로졸 생성 액체를 포함하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물로서,
   에어로졸 생성 액체가 디아세틴 및 모노아세틴 중 적어도 한쪽을 포함하고,
   담배 재료의 아세트산 생성 속도 상수가 1.25×10^-8s^-1 이하이며, 에어로졸 생성 액체의 첨가량이, 담배 재료의 중량에 대해서 50중량% 이상 300중량% 이하인, 담배 충전물.
2. 청구항 1에 있어서,
   에어로졸 생성 액체가, 디아세틴과 모노아세틴의 양쪽 모두를 포함하는, 담배 충전물.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   에어로졸 생성 액체에 있어서의, 디아세틴 및 모노아세틴의 함유량의 합계가 50중량% 이상인, 담배 충전물.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 담배 충전물이 충전된, 비연소형 가열 흡연 물품용의 포드.
5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 담배 충전물을 포함하는, 비연소형 가열 흡연 물품.

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