RU2845695C1 - Method of producing liquid tobacco extract - Google Patents
Method of producing liquid tobacco extractInfo
- Publication number
- RU2845695C1 RU2845695C1 RU2023117685A RU2023117685A RU2845695C1 RU 2845695 C1 RU2845695 C1 RU 2845695C1 RU 2023117685 A RU2023117685 A RU 2023117685A RU 2023117685 A RU2023117685 A RU 2023117685A RU 2845695 C1 RU2845695 C1 RU 2845695C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tobacco
- tobacco material
- heating
- nicotine
- weight
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения жидкого табачного экстракта и к жидкому табачному экстракту, полученному с помощью такого способа.The present invention relates to a method for producing a liquid tobacco extract and to a liquid tobacco extract obtained using such a method.
Известны системы, генерирующие аэрозоль, для доставки аэрозоля пользователю, которые содержат распылитель, выполненный с возможностью генерирования вдыхаемого аэрозоля из жидкого состава, такого как жидкий состав на основе никотина. Некоторые известные системы, генерирующие аэрозоль, содержат термический распылитель, такой как электрический нагреватель, выполненный с возможностью нагревания и испарения жидкого состава с генерированием аэрозоля. Одним популярным типом электрически нагреваемой системы, генерирующей аэрозоль, является электронная сигарета. Другие известные системы, генерирующие аэрозоль, содержат нетермический распылитель, выполненный с возможностью генерирования аэрозоля из жидкого состава с применением, например, технологий падающей струи, ультразвука или вибрирующей сетки.Aerosol generating systems for delivering an aerosol to a user are known, which comprise an atomizer configured to generate an inhalable aerosol from a liquid composition, such as a liquid nicotine-based composition. Some known aerosol generating systems comprise a thermal atomizer, such as an electrical heater, configured to heat and vaporize a liquid composition to generate an aerosol. One popular type of electrically heated aerosol generating system is an electronic cigarette. Other known aerosol generating systems comprise a non-thermal atomizer configured to generate an aerosol from a liquid composition using, for example, jet stream, ultrasound, or vibrating mesh technologies.
Известно несколько способов получения жидких табачных экстрактов из табачного материала. Жидкие табачные экстракты могут быть получены посредством высокотемпературного процесса экстракции, в котором никотин и другие летучие вкусоароматические соединения извлекают из табачного материала и собирают в подходящем растворителе для формирования натурального жидкого табачного экстракта.There are several known methods for producing liquid tobacco extracts from tobacco material. Liquid tobacco extracts can be produced by a high-temperature extraction process in which nicotine and other volatile flavor compounds are extracted from the tobacco material and collected in a suitable solvent to form a natural liquid tobacco extract.
Также известны способы мацерации, в которых табачный материал в виде суспензии выдерживается в экстракционной жидкости в течение промежутка времени до нескольких недель или даже месяцев. Полученную в результате пульпу затем фильтруют, и собранная таким образом жидкая фаза может использоваться для изготовления испаряемого жидкого состава. В одном таком способе так называемом «способе холодной мацерации» - обычно нет способа управления условиями экстракции (например, температурой и давлением). В одном варианте способа мацерации, который был описан, например, в документе US 2012/192880, пульпу нагревают до 100 градусов по Цельсию или выше.Maceration methods are also known in which the tobacco material is kept in suspension in an extraction liquid for a period of up to several weeks or even months. The resulting pulp is then filtered, and the liquid phase thus collected can be used to produce an evaporated liquid composition. In one such method - the so-called "cold maceration method" - there is usually no way to control the extraction conditions (e.g., temperature and pressure). In one variant of the maceration method, which has been described, for example, in US 2012/192880, the pulp is heated to 100 degrees Celsius or higher.
Жидкая фаза, собранная при фильтрации пульпы, которая представляет собой первичный продукт процесса мацерации, является сильно разбавленной и склонна иметь низкое содержание аполярных вкусоароматических соединений табака. Дополнительно жидкая фаза, как правило, содержит незначительное количество никотина или вовсе не содержит его. Таким образом, в жидкие экстракты, полученные с помощью способа мацерации, обычно необходимо добавлять дополнительные ингредиенты, такие как соли никотина и глицерин, перед использованием в испаряемом жидком составе.The liquid phase collected from the pulp filtration, which is the primary product of the maceration process, is highly dilute and tends to have low levels of apolar tobacco flavor compounds. Additionally, the liquid phase typically contains little or no nicotine. Thus, liquid extracts obtained by the maceration process typically require the addition of additional ingredients such as nicotine salts and glycerin before use in the vaporized liquid formulation.
Известны альтернативные процессы, в которых табачный материал по существу кипятят в воде в течение нескольких часов или даже дней с образованием паровой фазы, а дистиллят, полученный путем конденсации паровой фазы, непрерывно собирают в сосуде. Со временем маслянистый воскообразный слой, содержащий большую долю аполярных соединений, накапливается на поверхности дистиллята.Alternative processes are known in which the tobacco material is essentially boiled in water for several hours or even days to form a vapor phase, and the distillate obtained by condensation of the vapor phase is continuously collected in a vessel. Over time, an oily waxy layer containing a large proportion of apolar compounds accumulates on the surface of the distillate.
С одной стороны, водная часть, над которой накапливается воскообразный слой и которая содержит никотин и другие водорастворимые соединения, возвращается путем рециркуляции в водонагреватель. Аполярный вспомогательный растворитель может необязательно подаваться в водонагреватель с водной частью для увеличения выхода продукта экстракции. С другой стороны, воскообразную фазу собирают, и в итоге она образует первичный продукт одного такого процесса гидродистилляции. Такой продукт часто называют «эфирным маслом табака», и он содержит большую долю аполярных соединений, встречающихся в табаке, таких как жирные кислоты, неофитадиен и т.д. Эфирное масло табака, полученное одним таким способом, обычно не содержит никотина.On the one hand, the aqueous portion, over which the waxy layer accumulates and which contains nicotine and other water-soluble compounds, is returned by recirculation to the water heater. An apolar auxiliary solvent may optionally be fed to the water heater with the aqueous portion to increase the yield of the extraction product. On the other hand, the waxy phase is collected and eventually forms the primary product of one such hydrodistillation process. Such a product is often called "tobacco essential oil" and contains a large proportion of apolar compounds found in tobacco, such as fatty acids, neophytadiene, etc. Tobacco essential oil obtained by one such process usually does not contain nicotine.
Также известно подвергание табачного материала процессу экстракции, включающему использование летучего аполярного растворителя. Примерами подходящих растворителей являются циклические или ациклические короткие алканы, а также хлорированные растворители, такие как дихлорметан. В одном таком процессе избыточный растворитель может быть испарен путем управляемого нагревания в вакууме. Как правило, это осуществляется в присутствии этанола, который имеет более высокую температуру кипения, чем экстракционный растворитель, так что можно обнаружить даже очень малые количества экстракционного растворителя.It is also known to subject the tobacco material to an extraction process involving the use of a volatile apolar solvent. Examples of suitable solvents are cyclic or acyclic short alkanes, as well as chlorinated solvents such as dichloromethane. In one such process, excess solvent may be evaporated by controlled heating under vacuum. Typically, this is carried out in the presence of ethanol, which has a higher boiling point than the extraction solvent, so that even very small amounts of extraction solvent can be detected.
Первичный продукт одного такого процесса экстракции с использованием растворителя часто называют «абсолютом табака», и он может содержать очень малые количества этанола. Он представляет собой воскообразный продукт и содержит высококонцентрированную смесь большинства аполярных соединений, которые могут быть экстрагированы с помощью определенного растворителя, обычно включающих никотин, который обычно присутствует в относительно высоких концентрациях.The primary product of one such solvent extraction process is often referred to as "tobacco absolute" and may contain very small amounts of ethanol. It is a waxy product and contains a highly concentrated mixture of most of the apolar compounds that can be extracted with a particular solvent, usually including nicotine, which is usually present in relatively high concentrations.
Альтернативный процесс экстракции включает введение табачного материала в контакт с растворителем в сверхкритических условиях, например с диоксидом углерода в сверхкритическом состоянии. Один такой процесс раскрыт в документе US 2013/160777, и принцип его работы основан на том, что летучие вещества в подаваемом материале, который контактирует с текучей средой в сверхкритическом состоянии, могут отделяться в сверхкритическую фазу. После растворения любого растворимого материала можно удалить текучую среду в сверхкритическом состоянии, содержащую растворенные вещества, и растворенные компоненты подаваемого материала можно выделить из текучей среды в сверхкритическом состоянии. Первичный продукт процесса экстракции в сверхкритическом состоянии по существу подобен «абсолюту табака» из процесса экстракции с использованием растворителя, проходящего при меньшей температуре и меньшем давлении, не содержит остаточного растворителя и, как правило, обладает высоким уровнем воскообразных аполярных соединений и включает никотин, который обычно присутствует в сравнительно высоких концентрациях.An alternative extraction process involves contacting the tobacco material with a solvent under supercritical conditions, such as supercritical carbon dioxide. One such process is disclosed in US 2013/160777 and operates on the principle that volatiles in a feed material that is contacted with a supercritical fluid can be separated into the supercritical phase. After any soluble material has dissolved, the supercritical fluid containing the solutes can be removed and the dissolved components of the feed material can be separated from the supercritical fluid. The primary product of the supercritical extraction process is substantially similar to the "tobacco absolute" from the solvent extraction process, occurring at lower temperature and lower pressure, contains no residual solvent, and typically has a high level of waxy apolar compounds and includes nicotine, which is typically present in relatively high concentrations.
Однако все табачные экстракты, получаемые с помощью способов, известных в данной области техники, склонны иметь очень низкий уровень соединений, связанных с ароматом нагретого табака, например фуранеола, или вообще не содержать их.However, all tobacco extracts obtained by methods known in the art tend to have very low levels of compounds associated with heated tobacco aroma, such as furaneol, or none at all.
В целом, как обсуждено выше, жидкие табачные экстракты, полученные посредством таких известных процессов экстракции, могут иметь низкий уровень никотина. Кроме того, жидкие табачные экстракты, полученные посредством таких процессов экстракции, могут иметь низкий уровень и низкое разнообразие вкусоароматических соединений. Жидкие табачные экстракты, полученные посредством таких процессов экстракции, могут также иметь высокий уровень нежелательных соединений. В целом, на концентрацию никотина, вкусоароматических соединений и нежелательных соединений, получаемую посредством таких способов экстракции, могут значительно влиять тип или типы табака, применяемого в качестве исходного материала.In general, as discussed above, liquid tobacco extracts obtained by such known extraction processes may have a low level of nicotine. In addition, liquid tobacco extracts obtained by such extraction processes may have a low level and low variety of flavor compounds. Liquid tobacco extracts obtained by such extraction processes may also have a high level of undesirable compounds. In general, the concentration of nicotine, flavor compounds and undesirable compounds obtained by such extraction methods can be significantly affected by the type or types of tobacco used as a starting material.
Целью настоящего изобретения является смягчение одного или более недостатков жидких табачных экстрактов, полученных посредством известных способов. В частности, было бы желательно обеспечить способ получения нового и улучшенного жидкого табачного экстракта. Было бы особенно желательно обеспечить такой способ получения этого жидкого табачного экстракта, который можно было бы осуществлять более эффективно, чем с помощью существующих способов.An object of the present invention is to alleviate one or more disadvantages of liquid tobacco extracts obtained by known methods. In particular, it would be desirable to provide a method for producing a new and improved liquid tobacco extract. It would be especially desirable to provide a method for producing this liquid tobacco extract that could be carried out more efficiently than by existing methods.
Настоящее изобретение относится к способу получения жидкого табачного экстракта из табачного материала. Способ может включать стадию подготовки табачного материала. Табачный материал можно нагревать при температуре экстракции от приблизительно 100 градусов Цельсия до приблизительно 160 градусов Цельсия. Нагревание может осуществляться в течение по меньшей мере 15 минут. Способ может дополнительно предусматривать стадию собирания летучих соединений, высвободившихся из табачного материала на стадии нагревания. Способ может дополнительно предусматривать стадию образования жидкого табачного экстракта, содержащего собранные летучие соединения. Табачный материал можно нагревать под воздействием микроволн в ходе по меньшей мере одной стадии способа.The present invention relates to a method for producing a liquid tobacco extract from a tobacco material. The method may include a stage of preparing the tobacco material. The tobacco material may be heated at an extraction temperature of from about 100 degrees Celsius to about 160 degrees Celsius. Heating may be carried out for at least 15 minutes. The method may further include a stage of collecting volatile compounds released from the tobacco material during the heating stage. The method may further include a stage of forming a liquid tobacco extract containing the collected volatile compounds. The tobacco material may be heated under the influence of microwaves during at least one stage of the method.
В соответствии с настоящим изобретением, включается способ получения жидкого табачного экстракта, при этом способ включает стадии: подготовки табачного материала; нагревания табачного материала при температуре экстракции от приблизительно 100 градусов Цельсия до приблизительно 160 градусов Цельсия в течение по меньшей мере приблизительно 15 минут; собирания летучих соединений, высвободившихся из табачного материала в ходе стадии нагревания; и образования жидкого табачного экстракта, содержащего собранные летучие соединения. В соответствии с настоящим изобретением, табачный материал нагревают под воздействием микроволн в ходе по меньшей мере одной стадии способа.According to the present invention, a method for producing a liquid tobacco extract is included, wherein the method comprises the steps of: preparing a tobacco material; heating the tobacco material at an extraction temperature of from about 100 degrees Celsius to about 160 degrees Celsius for at least about 15 minutes; collecting volatile compounds released from the tobacco material during the heating step; and forming a liquid tobacco extract containing the collected volatile compounds. According to the present invention, the tobacco material is heated under the influence of microwaves during at least one step of the method.
В соответствии с настоящим изобретением, дополнительно включается жидкий табачный экстракт, полученный с помощью способа по настоящему изобретению, описанного выше.According to the present invention, further included is a liquid tobacco extract obtained by the method of the present invention described above.
В контексте данного документа применительно к настоящему изобретению термин «жидкий табачный экстракт» описывает непосредственный продукт способа экстракции, осуществленного в отношении табачного материала. Таким образом, табачный экстракт обычно включает смесь натуральных компонентов, которые отделены, извлечены или получены из натурального табачного материала с применением условий и методик обработки табака путем экстракции. Таким образом, в одном таком способе экстрагированные табачные компоненты удаляют из натурального табачного материала и выделяют из неэкстрагированных табачных компонентов. В соответствии с настоящим изобретением, способ экстракции для получения жидкого табачного экстракта включает нагревание табачного материала при конкретных условиях нагревания и собирание генерированных летучих соединений. Летучие соединения будут находиться в газообразной форме при высвобождении из табачного материала. Следовательно, жидкий табачный экстракт состоит из смеси натуральных табачных компонентов, которые были получены из табачного материала и были экстрагированы или образованы в ходе способа экстракции, как правило, в комбинации с одним или более материалами, отличными от табачного материала, такими как неводный экстракционный растворитель, применяемый в ходе способа экстракции. Как будет более подробно описано ниже, летучие соединения, высвободившиеся из исходного табачного материала, можно собирать с применением методики абсорбции, в которой летучие соединения улавливаются в неводном экстракционном растворителе. В качестве примера, поток инертного газа, содержащий летучие соединения, может быть направлен в контейнер с неводным экстракционным растворителем. Неводный экстракционный растворитель предпочтительно представляет собой вещество для образования аэрозоля.In the context of this document, in relation to the present invention, the term "liquid tobacco extract" describes the direct product of an extraction process carried out on a tobacco material. Thus, a tobacco extract typically includes a mixture of natural components that are separated, extracted or obtained from the natural tobacco material using tobacco processing conditions and techniques by extraction. Thus, in one such process, extracted tobacco components are removed from the natural tobacco material and separated from non-extracted tobacco components. According to the present invention, an extraction process for producing a liquid tobacco extract includes heating the tobacco material under specific heating conditions and collecting the generated volatile compounds. The volatile compounds will be in gaseous form when released from the tobacco material. Accordingly, the liquid tobacco extract consists of a mixture of natural tobacco components that have been obtained from a tobacco material and have been extracted or formed during an extraction process, typically in combination with one or more materials other than the tobacco material, such as a non-aqueous extraction solvent used during the extraction process. As will be described in more detail below, the volatile compounds released from the original tobacco material can be collected using an absorption technique in which the volatile compounds are trapped in a non-aqueous extraction solvent. As an example, an inert gas stream containing the volatile compounds can be directed into a container with a non-aqueous extraction solvent. The non-aqueous extraction solvent is preferably an aerosol forming agent.
Настоящее изобретение относится к новому способу экстракции с помощью воздействия микроволн, который включает стадию нагревания табачного материала под воздействием микроволн на определенном этапе в ходе способа экстракции. Как описано более подробно ниже, табачный материал может быть нагрет под воздействием микроволн перед стадией нагревания, в ходе которой табачный материал нагревают до температуры от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия, или нагревание под воздействием микроволн может происходить в ходе стадии нагревания.The present invention relates to a new method of extraction by microwave action, which includes a step of heating tobacco material by microwave action at a certain stage during the extraction method. As described in more detail below, the tobacco material may be heated by microwave action before the heating step, during which the tobacco material is heated to a temperature of from 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius, or the heating by microwave action may occur during the heating step.
Было установлено, что включение стадии нагревания под воздействием микроволн в способ экстракции по настоящему изобретению значительно повышает выход экстракции никотина, в некоторых случаях на не более чем 600 процентов по сравнению с эквивалентным способом экстракции без стадии нагревания под воздействием микроволн. Считается, что этот эффект происходит из-за способа, которым микроволны нагревают табак изнутри, путем быстрого нагревания молекул воды в клетках табака. Когда вода внутри клеток табака вскипает, объем внутри клетки быстро расширяется, и клеточная стенка в конечном итоге разрывается. Это повышает проницаемость растительного материала и, что важно, высвобождает компоненты, которые содержатся в клеточной стенке, такие как никотин. Эти компоненты затем являются более доступными для экстракции в ходе стадии нагревания, так что выход этих компонентов повышается.It has been found that the inclusion of a microwave heating step in the extraction method of the present invention significantly increases the extraction yield of nicotine, in some cases by as much as 600 percent, compared to an equivalent extraction method without the microwave heating step. It is believed that this effect is due to the way in which microwaves heat the tobacco from the inside, by rapidly heating the water molecules in the tobacco cells. When the water inside the tobacco cells boils, the volume inside the cell rapidly expands and the cell wall eventually ruptures. This increases the permeability of the plant material and, importantly, releases components that are contained in the cell wall, such as nicotine. These components are then more accessible for extraction during the heating step, so that the yield of these components is increased.
Микроволновое нагревание традиционно обеспечивает большую глубину проникания и более быстрое нагревание табачного материала, чем традиционные способы резистивного нагревания, и это может предпочтительно приводить к снижению времени, требуемого для выполнения способа экстракции. Например, включение стадии нагревания под воздействием микроволн, как было обнаружено авторами настоящего изобретения, приводит к снижению до не более 80 процентов длительности стадии нагревания. Кроме того, можно обеспечивать снижение потребления энергии до не более 40 процентов. В общем, включение стадии нагревания под воздействием микроволн, таким образом, обеспечивает проведение способа экстракции очень эффективно в отношении как энергии, так и времени.Microwave heating traditionally provides greater penetration and faster heating of the tobacco material than traditional resistive heating methods, and this can advantageously lead to a reduction in the time required to carry out the extraction method. For example, the inclusion of a microwave heating step, as found by the present inventors, leads to a reduction of up to 80 percent in the duration of the heating step. In addition, it is possible to provide a reduction in energy consumption of up to 40 percent. In general, the inclusion of a microwave heating step thus allows the extraction method to be carried out very efficiently with respect to both energy and time.
Из-за способа, которым микроволны нагревают табачный материал изнутри клеток табака, как описано выше, более равномерного нагревания табачного материала также можно достичь по сравнению с традиционными способами нагревания, такими как резистивное нагревание, которое может нагревать табачный материал только снаружи.Because of the way microwaves heat the tobacco material from within the tobacco cells as described above, more uniform heating of the tobacco material can also be achieved compared to traditional heating methods such as resistive heating, which can only heat the tobacco material from the outside.
Микроволновое нагревание табачного материала можно проводить с помощью относительно простого и низкозатратного устройства, которое может быть легко включено в существующие устройство и способы экстракции.Microwave heating of tobacco material can be accomplished using a relatively simple and low-cost device that can be easily incorporated into existing extraction equipment and methods.
Помимо пользы, обеспеченной стадией нагревания под воздействием микроволн, в способе экстракции по настоящему изобретению применяется температура экстракции в конкретном диапазоне в комбинации с конкретно заданной продолжительностью нагревания, которая преимущественно обеспечиваетIn addition to the benefit provided by the microwave heating step, the extraction method of the present invention employs an extraction temperature in a specific range in combination with a specific heating duration, which advantageously provides
усовершенствованный жидкий табачный экстракт, характеризующийся значительно улучшенным соотношением желательных соединений и нежелательных соединений. В частности, способ экстракции по настоящему изобретению обеспечивает получение жидкого табачного экстракта с максимальным соотношением желательных соединений и нежелательных соединений для табачного материала. Например, применение конкретной комбинации определенных температуры и времени экстракции обеспечивает возможность оптимизировать уровни соединений никотина и при этом одновременно сводить до минимума уровни нежелательных соединений, таких как фураны, карбонилы, фенолы и TSNA.an improved liquid tobacco extract characterized by a significantly improved ratio of desirable compounds to undesirable compounds. In particular, the extraction method of the present invention provides for the production of a liquid tobacco extract with a maximum ratio of desirable compounds to undesirable compounds for the tobacco material. For example, the use of a specific combination of a certain temperature and extraction time provides the ability to optimize the levels of nicotine compounds while simultaneously minimizing the levels of undesirable compounds such as furans, carbonyls, phenols and TSNA.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что, в отличие от существующих способов экстракции, которые обсуждались выше, способы в соответствии с настоящим изобретением преимущественно обеспечивают жидкий табачный экстракт, характеризующийся значительно более высоким содержанием соединений, связанных с ароматом нагретого табака, таких как, например, фуранеол. Эти соединения по существу отсутствуют или присутствуют в незначительных количествах в табачном экстракте, полученном с помощью процесса мацерации, который также, как правило, содержит мало никотина или вовсе не содержит его. Эти соединения также обычно отсутствуют или присутствуют в незначительных количествах в табачном экстракте, полученном с помощью растворителя, включая тот, который получен в сверхкритических условиях. Подобным образом, эфирное масло табака, полученное с помощью процесса дистилляции, также, как правило, имеет очень низкое, если вообще имеет, содержание таких соединений, связанных с ароматом нагретого табака.The inventors of the present invention have found that, in contrast to the existing extraction processes discussed above, the processes of the present invention advantageously provide a liquid tobacco extract characterized by a significantly higher content of compounds associated with heated tobacco flavor, such as, for example, furaneol. These compounds are substantially absent or present in insignificant amounts in tobacco extract obtained by a maceration process, which also typically contains little or no nicotine. These compounds are also typically absent or present in insignificant amounts in solvent-derived tobacco extract, including that obtained under supercritical conditions. Likewise, tobacco essential oil obtained by a distillation process also typically has very low, if any, content of such compounds associated with heated tobacco flavor.
Жидкие табачные экстракты, полученные с помощью способов в соответствии с настоящим изобретением, представляют существенные различия в композиции по сравнению с табачными экстрактами, полученными с помощью существующих способов экстракции, и их можно применять в качестве жидкости для электронных сигарет или для получения жидкости для электронных сигарет, которая при нагревании генерирует аэрозоль, обладающий отличающимися композицией и вкусоароматическими характеристиками по сравнению с доступными в настоящее время жидкостями для электронных сигарет. В частности, жидкие табачные экстракты, полученные с помощью способа в соответствии с настоящим изобретением, можно применять для генерирования аэрозоля, обеспечивающего вкус нагретого табака, который больше похож на аэрозоль, генерируемый традиционными сигаретами или при нагревании табака в устройстве для нагревания без сжигания, по сравнению с доступными аэрозолями, полученными из существующих жидких композиций на основе никотина.Liquid tobacco extracts obtained by the methods according to the present invention present significant differences in composition compared to tobacco extracts obtained by existing extraction methods, and they can be used as a liquid for electronic cigarettes or for the production of a liquid for electronic cigarettes, which, when heated, generates an aerosol having a different composition and flavor characteristics compared to currently available liquids for electronic cigarettes. In particular, liquid tobacco extracts obtained by the method according to the present invention can be used to generate an aerosol providing a taste of heated tobacco, which is more similar to the aerosol generated by traditional cigarettes or by heating tobacco in a device for heating without combustion, compared to available aerosols obtained from existing liquid compositions based on nicotine.
Способ экстракции по настоящему изобретению обеспечивает возможность получения жидкого табачного экстракта, характеризующегося оптимизированными уровнями никотина и вкусоароматических соединений без необходимости в добавлении этих соединений после экстракции. Таким образом, полученный жидкий табачный экстракт можно преимущественно применять непосредственно для получения композиции на основе никотина. Полученный жидкий табачный экстракт также можно модифицировать с помощью одной или более дополнительных стадий обработки или смешивать с одним или более дополнительными ингредиентами с образованием композиции на основе никотина. Композиция на основе никотина может быть предназначена для применения в электронной сигарете или другой системе, генерирующей аэрозоль.The extraction method according to the present invention enables the production of a liquid tobacco extract characterized by optimized levels of nicotine and flavor compounds without the need to add these compounds after extraction. Thus, the obtained liquid tobacco extract can be advantageously used directly to produce a nicotine-based composition. The obtained liquid tobacco extract can also be modified by one or more additional processing steps or mixed with one or more additional ingredients to form a nicotine-based composition. The nicotine-based composition can be intended for use in an electronic cigarette or other aerosol-generating system.
Как описано выше, являются известными системы, генерирующие аэрозоль, для доставки аэрозоля пользователю, которые содержат распылитель, выполненный с возможностью генерирования вдыхаемого аэрозоля из жидкого состава, такого как жидкая композиция на основе никотина.As described above, aerosol generating systems for delivering an aerosol to a user are known, which comprise an atomizer configured to generate an inhalable aerosol from a liquid composition, such as a liquid nicotine-based composition.
Способ получения жидкого табачного экстракта по настоящему изобретению можно эффективно применять для всех типов и сортов табака, в том числе табака Берли, табака огневой сушки и табака восточного типа. Стадии способа можно легко регулировать, чтобы обеспечить жидкий табачный экстракт постоянного состава для различных смесей табака. Способ экстракции дополнительно подходит для различных форм табачного материала.The method for producing a liquid tobacco extract according to the present invention can be effectively applied to all types and grades of tobacco, including Burley tobacco, fire-cured tobacco and oriental tobacco. The stages of the method can be easily adjusted to provide a liquid tobacco extract of a constant composition for various tobacco mixtures. The extraction method is further suitable for various forms of tobacco material.
В некоторых случаях табачный материал можно нагревать без необходимости в значительных стадиях предварительной обработки. Таким образом, способ можно осуществлять эффективно.In some cases, the tobacco material can be heated without the need for significant pre-treatment steps. Thus, the method can be carried out efficiently.
В ходе способа в соответствии с настоящим изобретением табачный материал нагревают непосредственно, а не суспендируют в жидком растворителе для стадии нагревания, как во многих типах способов экстракции из предшествующего уровня техники. Это обеспечивает больший контроль над условиями нагревания табачного материала, а также делает способ экстракции более эффективным. При нагревании летучие соединения высвобождаются из табачного материала в газообразной форме.In the process of the present invention, the tobacco material is heated directly, rather than suspended in a liquid solvent for the heating step, as in many types of extraction processes of the prior art. This provides greater control over the conditions under which the tobacco material is heated, and also makes the extraction process more efficient. When heated, volatile compounds are released from the tobacco material in gaseous form.
Как определено выше, в способе в соответствии с настоящим изобретением табачный материал нагревают под воздействием микроволн на определенном этапе в ходе экстракции. Нагревание под воздействием микроволн предпочтительно проводят перед стадией нагревания или в ходе таковой для оптимизации эффекта нагревания под воздействием микроволн в отношении выхода экстракции.As defined above, in the method according to the present invention, the tobacco material is heated by microwaves at a certain stage during the extraction. The heating by microwaves is preferably carried out before or during the heating step in order to optimize the effect of the heating by microwaves with respect to the extraction yield.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения стадия подготовки табачного материала включает предварительное нагревание табачного материала путем нагревания под воздействием микроволн, вызывающего разрыв клеток табака, перед стадией нагревания. В способах в соответствии с такими вариантами осуществления микроволновое нагревание табачного материала, таким образом, проводят в качестве стадии предварительной обработки перед основной экстракцией. Нагревание под воздействием микроволн разрушает клеточные стенки табачного материала и высвобождает никотин из клеток табака, как описано выше, так что никотин становится более доступным в ходе последующей стадии нагревания.In some embodiments of the present invention, the step of preparing the tobacco material comprises preheating the tobacco material by heating under the action of microwaves, causing the rupture of tobacco cells, before the heating step. In the methods according to such embodiments, microwave heating of the tobacco material is thus carried out as a pretreatment step before the main extraction. Heating under the action of microwaves ruptures the cell walls of the tobacco material and releases nicotine from the tobacco cells, as described above, so that nicotine becomes more accessible during the subsequent heating step.
Предпочтительно в ходе стадии предварительной обработки табачный материал нагревают под воздействием микроволн до температуры от приблизительно 90 градусов Цельсия до приблизительно 160 градусов Цельсия, более предпочтительно от приблизительно 95 градусов Цельсия до приблизительно 110 градусов Цельсия.Preferably, during the pre-treatment step, the tobacco material is heated by microwaves to a temperature of from about 90 degrees Celsius to about 160 degrees Celsius, more preferably from about 95 degrees Celsius to about 110 degrees Celsius.
Предпочтительно в ходе стадии предварительной обработки нагревание под воздействием микроволн проводят в течение от приблизительно 1 минуты до приблизительно 5 минут.Preferably, during the pre-treatment step, the microwave heating is carried out for from about 1 minute to about 5 minutes.
Необязательно в способах в соответствии с настоящим изобретением, в которых табачный материал предварительно обрабатывают с помощью нагревания под воздействием микроволн, обеспечивают охлаждение табачного материала до температуры окружающей среды (22 градуса Цельсия) перед началом стадии нагревания, чтобы оптимизировать эффективность основной стадии нагревания. В некоторых способах в соответствии с настоящим изобретением может отсутствовать стадия охлаждения между предварительной обработкой под воздействием микроволн и стадией нагревания. Это может повышать эффективность способа, поскольку табачный материал может поступать на основную стадию нагревания при повышенной температуре.Optionally, in the methods of the present invention, in which the tobacco material is pre-treated by heating under the action of microwaves, the tobacco material is cooled to the ambient temperature (22 degrees Celsius) before the heating step is started, in order to optimize the efficiency of the main heating step. In some methods of the present invention, there may be no cooling step between the pre-treatment under the action of microwaves and the heating step. This may increase the efficiency of the method, since the tobacco material can enter the main heating step at an elevated temperature.
Необязательно табачный материал нагревают под воздействием микроволн в ходе стадии предварительной обработки в потоке инертного газа, такого как азот. Считается, что это обеспечивает возможность поддерживать влажность на относительно низком уровне, что приводит к оптимизации распространения микроволн. Таким образом, можно обеспечить максимальное положительное влияние микроволн на экстракцию никотина и других соединений.Optionally, the tobacco material is heated by microwaves during the pre-treatment stage in a flow of inert gas such as nitrogen. This is believed to allow the humidity to be maintained at a relatively low level, which results in the optimization of the propagation of the microwaves. In this way, the positive effect of the microwaves on the extraction of nicotine and other compounds can be maximized.
В вариантах осуществления, в которых табачный материал предварительно обрабатывают путем нагревания под воздействием микроволн перед основной стадией нагревания, как описано выше, стадию нагревания табачного материала до температуры от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия можно проводить путем традиционного нагревания, например, резистивного нагревания или нагревания паром. Традиционное нагревание можно проводить, например, в традиционной печи или сушилке. В некоторых вариантах осуществления табачный материал можно подвергать дополнительному нагреванию под воздействием микроволн в ходе стадии нагревания, вместо традиционного нагревания или в комбинации с традиционным нагреванием, как описано более подробно ниже.In embodiments in which the tobacco material is pre-treated by heating with microwaves before the main heating step as described above, the step of heating the tobacco material to a temperature of from 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius can be carried out by conventional heating, such as resistive heating or steam heating. Conventional heating can be carried out, for example, in a conventional oven or dryer. In some embodiments, the tobacco material can be subjected to additional heating with microwaves during the heating step, instead of conventional heating or in combination with conventional heating, as described in more detail below.
В качестве альтернативы или дополнительно к включению стадии предварительной обработки, предусматривающей нагревание под воздействием микроволн, стадия нагревания табачного материала до температуры от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия может предусматривать нагревание табачного материала под воздействием микроволн. В таких вариантах осуществления нагревание табачного материала под воздействием микроволн происходит в ходе основной стадии экстракции, в ходе которой летучие компоненты экстрагируют в газообразной форме из табачного материала путем нагревания. Нагревание под воздействием микроволн, таким образом, применяют для повышения температуры табачного материала для испарения табачных соединений, а также для разрыва клеток табака для высвобождения компонентов из клеток табака, как описано выше.As an alternative or in addition to including a pre-treatment step comprising heating with microwaves, the step of heating the tobacco material to a temperature of from 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius may comprise heating the tobacco material with microwaves. In such embodiments, heating the tobacco material with microwaves occurs during a main extraction step in which volatile components are extracted in gaseous form from the tobacco material by heating. Heating with microwaves is thus used to increase the temperature of the tobacco material to vaporize tobacco compounds, and to rupture the tobacco cells to release components from the tobacco cells, as described above.
В таких вариантах осуществления стадию нагревания табачного материала до температуры от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия можно проводить путем только нагревания под воздействием микроволн.In such embodiments, the step of heating the tobacco material to a temperature of from 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius may be carried out by microwave heating alone.
В качестве альтернативы и предпочтительно, стадия нагревания табачного материала до температуры от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия включает комбинацию нагревания под воздействием микроволн и традиционного нагревания, такого как резистивное нагревание или нагревание паром. В таких способах нагревание под воздействием микроволн применяют в дополнение к стадии традиционного нагревания, и табачный материал нагревают одновременно с помощью микроволн и традиционными средствами нагревания, такими как средства резистивного нагревания или пар. Эта комбинация способов нагревания, как было обнаружено, является особенно эффективной в отношении повышения выхода экстракции (в частности, никотина), поскольку эффект нагревания под воздействием микроволн, по-видимому, оптимизируется. Кроме того, путем объединения нагревания под воздействием микроволн с традиционным нагреванием на основной стадии нагревания стадию нагревания можно предпочтительно проводить значительно быстрее и с меньшим количеством энергии. Эффективность способа экстракции, таким образом, оптимизируется. В некоторых способах полезно сохранять традиционное нагревание в комбинации с нагреванием под воздействием микроволн, а не применять только нагревание под воздействием микроволн, поскольку может быть легче проводить некоторые стадии нагревания с помощью традиционных средств нагревания. Например, если табачный материал нагревают в потоке инертного газа, может быть необходимо нагревать инертный газ с помощью средств резистивного нагревания.Alternatively and preferably, the step of heating the tobacco material to a temperature of from 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius comprises a combination of microwave heating and conventional heating, such as resistive heating or steam heating. In such methods, microwave heating is used in addition to the conventional heating step, and the tobacco material is heated simultaneously by microwaves and conventional heating means, such as resistive heating means or steam. This combination of heating methods has been found to be particularly effective in increasing the extraction yield (in particular nicotine), since the effect of microwave heating appears to be optimized. In addition, by combining microwave heating with conventional heating in the main heating step, the heating step can advantageously be carried out significantly faster and with less energy. The efficiency of the extraction method is thus optimized. In some methods, it is useful to retain conventional heating in combination with microwave heating, rather than using microwave heating alone, since it may be easier to perform some heating steps using conventional heating means. For example, if the tobacco material is heated in a stream of inert gas, it may be necessary to heat the inert gas using resistive heating means.
Предпочтительно, если применяют комбинацию способов нагревания, то нагревание под воздействием микроволн предпочтительно обеспечивает от приблизительно 50 процентов до приблизительно 90 процентов мощности нагревания для нагревания табачного материала до требуемой температуры экстракции.Preferably, if a combination of heating methods is used, the microwave heating preferably provides from about 50 percent to about 90 percent of the heating power to heat the tobacco material to the desired extraction temperature.
Нагревание табачного материала под воздействием микроволн можно проводить с применением любых подходящих средств для генерирования микроволн. Примером подходящего устройства для нагревания табачного материала под воздействием микроволн является интегрированный реактор LABATRON™ ES3 и система передачи микроволн от SAIREM, которые можно применять для проведения способов экстракции с помощью микроволн с помощью микроволнового реактора с периодическим или непрерывным действием. Это устройство является подходящим для вариантов осуществления, в которых табачный материал нагревают одновременно с нагреванием под воздействием микроволн и традиционным нагреванием, как описано выше.Heating the tobacco material by microwaves can be carried out using any suitable means for generating microwaves. An example of a suitable device for heating the tobacco material by microwaves is the LABATRON™ ES3 integrated reactor and microwave transmission system from SAIREM, which can be used to carry out microwave extraction methods using a batch or continuous microwave reactor. This device is suitable for embodiments in which the tobacco material is heated simultaneously with microwave heating and conventional heating, as described above.
Мощность микроволн следует контролировать для достижения требуемой температуры табачного материала в зависимости от массы табачного материала, которую необходимо нагреть.The microwave power should be controlled to achieve the required temperature of the tobacco material depending on the mass of tobacco material to be heated.
Предпочтительно непрерывно обеспечивают круговое движение или встряхивание табачного материала в ходе нагревания под воздействием микроволн. Этого можно достичь, например, путем нагревания табачного материала внутри роторной сушилки. Непрерывное обеспечение кругового движения табачного материала предотвращает формирование горячих точек в табачном материале и таким образом улучшает однородность нагревания, так что выходы экстракции можно оптимизировать.Preferably, a continuous circular motion or shaking of the tobacco material is provided during the heating under the influence of microwaves. This can be achieved, for example, by heating the tobacco material inside a rotary dryer. The continuous provision of a circular motion of the tobacco material prevents the formation of hot spots in the tobacco material and thus improves the homogeneity of the heating, so that the extraction yields can be optimized.
Предпочтительно содержание воды в табачном материале в начале стадии нагревания под воздействием микроволн составляет по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу. Содержание воды в табачном материале может составлять не более чем приблизительно 70 процентов по весу в начале стадии нагревания под воздействием микроволн, более предпочтительно не более чем приблизительно 50 процентов по весу, более предпочтительно не более чем приблизительно 40 процентов по весу, более предпочтительно не более чем приблизительно 30 процентов по весу. Например, содержание воды в табачном материале в начале стадии нагревания под воздействием микроволн может составлять от приблизительно 10 процентов до приблизительно 70 процентов по весу, или от приблизительно 10 процентов до приблизительно 50 процентов по весу, или от приблизительно 10 процентов до приблизительно 40 процентов по весу, или от приблизительно 10 процентов до приблизительно 20 процентов по весу.Preferably, the water content of the tobacco material at the start of the microwave heating step is at least about 10 percent by weight, more preferably at least about 20 percent by weight. The water content of the tobacco material may be no more than about 70 percent by weight at the start of the microwave heating step, more preferably no more than about 50 percent by weight, more preferably no more than about 40 percent by weight, more preferably no more than about 30 percent by weight. For example, the water content of the tobacco material at the start of the microwave heating step may be from about 10 percent to about 70 percent by weight, or from about 10 percent to about 50 percent by weight, or from about 10 percent to about 40 percent by weight, or from about 10 percent to about 20 percent by weight.
Следует понимать, что «содержание воды в табачном материале» может включать как воду, изначально присутствующую в табачном материале, так и любую добавленную воду.It should be understood that "water content of tobacco material" may include both the water originally present in the tobacco material and any added water.
Присутствие воды в табачном материале является важным для оптимизации эффекта нагревания под воздействием микроволн на экстракцию, поскольку кипение молекул воды в клетках табака будет вызывать разрыв клеток и высвобождение никотина и других соединений. Содержание воды в табачном материале, таким образом, предпочтительно сохраняют на уровне, составляющем по меньшей мере 10 процентов по весу. В частности, нежелательным является высушивать табачный материал перед нагреванием под воздействием микроволн, поскольку механизмы разрыва клеток, как обнаружили, являются более эффективными, если табачный материал не высушивают перед нагреванием под воздействием микроволн. Исключение стадии высушивания на этом этапе в ходе способа экстракции является предпочтительным, поскольку это снижает время и энергию, необходимые для получения табачного материала для экстракции и таким образом дополнительно улучшает общую эффективность способа по сравнению со способами экстракции из предшествующего уровня техники.The presence of water in the tobacco material is important for optimizing the effect of microwave heating on extraction, since boiling of water molecules in the tobacco cells will cause the cells to rupture and release nicotine and other compounds. The water content of the tobacco material is thus preferably maintained at a level of at least 10 percent by weight. In particular, it is undesirable to dry the tobacco material prior to microwave heating, since the cell rupture mechanisms have been found to be more effective if the tobacco material is not dried prior to microwave heating. Elimination of the drying step at this stage of the extraction process is advantageous since it reduces the time and energy required to provide the tobacco material for extraction and thus further improves the overall efficiency of the process compared to prior art extraction processes.
В некоторых вариантах осуществления способы в соответствии с настоящим изобретением могут дополнительно предусматривать стадию внесения воды в табачный материал перед стадией нагревания под воздействием микроволн для повышения содержания воды в табачном материале, предпочтительно до по меньшей мере 10 процентов по весу. Например, на табачный материал можно распылять жидкую воду, или его можно приводить в контакт с паром для повышения содержания воды перед нагреванием под воздействием микроволн.In some embodiments, the methods of the present invention may further comprise a step of introducing water into the tobacco material prior to the microwave heating step to increase the water content of the tobacco material, preferably to at least 10 percent by weight. For example, the tobacco material may be sprayed with liquid water or contacted with steam to increase the water content prior to microwave heating.
В вариантах осуществления по настоящему изобретению, в которых табачный материал предварительно обрабатывают путем нагревания под воздействием микроволн перед основной стадией нагревания, как описано выше, способ в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно предусматривать стадию внесения воды в табачный материал после стадии нагревания под воздействием микроволн и перед основной стадией нагревания для повышения содержания воды в табачном материале, предпочтительно до по меньшей мере 10 процентов по весу. Стадия предварительной обработки под воздействием микроволн, вероятно, снижает содержание воды в табачном материале в результате испарения воды из клетки табака при нагревании. Это является предпочтительным для восстановления потери воды из табачного материала и приведения содержания воды обратно до по меньшей мере 10 процентов по весу для обеспечения того, что последующая стадия нагревания для экстракции летучих соединений является оптимизированной, и исключено какое-либо сгорание табачного материала.In embodiments of the present invention, in which the tobacco material is pre-treated by heating with microwaves before the main heating step, as described above, the method according to the present invention may further comprise the step of introducing water into the tobacco material after the step of heating with microwaves and before the main heating step to increase the water content of the tobacco material, preferably to at least 10 percent by weight. The step of pre-treatment with microwaves is likely to reduce the water content of the tobacco material as a result of evaporation of water from the tobacco cell during heating. This is advantageous to restore the loss of water from the tobacco material and bring the water content back to at least 10 percent by weight to ensure that the subsequent heating step for extraction of volatile compounds is optimized and any combustion of the tobacco material is avoided.
Необязательно в способах в соответствии с настоящим изобретением воду, потерянную на стадии предварительной обработки под воздействием микроволн, можно улавливать путем подвергания отходящего газа, полученного в ходе стадии предварительной обработки, способу конденсации. Таким образом также можно преимущественно улавливать ценные летучие компоненты табака, которые также могут быть утраченными в ходе стадии предварительной обработки. Затем собранную воду и летучие компоненты можно применять при повторном увлажнении предварительно обработанного табака. Это может обеспечивать как повторное увлажнение табака, так и снижение потенциальных потерь ценных летучих компонентов.Optionally, in the methods according to the present invention, the water lost in the pre-treatment step under the influence of microwaves can be captured by subjecting the exhaust gas obtained during the pre-treatment step to a condensation process. In this way, valuable volatile components of the tobacco, which may also be lost during the pre-treatment step, can also be advantageously captured. The collected water and volatile components can then be used in re-humidifying the pre-treated tobacco. This can provide both re-humidification of the tobacco and a reduction in the potential loss of valuable volatile components.
Как определено выше, в способе по настоящему изобретению табачный материал нагревают при определенных условиях нагревания для высвобождения летучих табачных компонентов, которые собирают и формуют в жидкий табачный экстракт.As defined above, in the method of the present invention, the tobacco material is heated under certain heating conditions to release volatile tobacco components, which are collected and formed into a liquid tobacco extract.
В ходе стадии нагревания табачный материал нагревают до температуры экстракции, составляющей от приблизительно 100 градусов Цельсия до приблизительно 160 градусов Цельсия. Было обнаружено, что ниже этого диапазона из табачного материала высвобождаются недостаточные уровни никотина и определенных ароматических соединений, так что полученный в результате жидкий табачный экстракт характеризуется недостатком требуемых вкусоароматических свойств. С другой стороны, если табачный материал нагревают до температуры выше этого определенного диапазона, то могут высвобождаться недопустимо высокие уровни некоторых нежелательных табачных соединений.During the heating step, the tobacco material is heated to an extraction temperature of about 100 degrees Celsius to about 160 degrees Celsius. It has been found that below this range, insufficient levels of nicotine and certain flavor compounds are released from the tobacco material, so that the resulting liquid tobacco extract lacks the desired flavor properties. On the other hand, if the tobacco material is heated to a temperature above this specific range, unacceptably high levels of certain undesirable tobacco compounds may be released.
Предпочтительно температура экстракции составляет по меньшей мере приблизительно 110 градусов Цельсия, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 115 градусов Цельсия, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 120 градусов Цельсия, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 125 градусов Цельсия.Preferably, the extraction temperature is at least about 110 degrees Celsius, more preferably at least about 115 degrees Celsius, more preferably at least about 120 degrees Celsius, more preferably at least about 125 degrees Celsius.
Предпочтительно температура экстракции составляет не более чем приблизительно 150 градусов Цельсия, более предпочтительно не более чем приблизительно 145 градусов Цельсия, более предпочтительно не более чем приблизительно 140 градусов Цельсия, наиболее предпочтительно не более чем приблизительно 135 градусов Цельсия.Preferably, the extraction temperature is no more than about 150 degrees Celsius, more preferably no more than about 145 degrees Celsius, more preferably no more than about 140 degrees Celsius, most preferably no more than about 135 degrees Celsius.
Например, температура экстракции может составлять от приблизительно 110 градусов Цельсия до 150 градусов Цельсия, или от приблизительно 120 градусов Цельсия до приблизительно 140 градусов Цельсия, или от приблизительно 125 градусов Цельсия до приблизительно 135 градусов Цельсия, или приблизительно 130 градусов Цельсия. Было обнаружено, что температура экстракции, составляющая примерно 130 градусов Цельсия, обеспечивает особенно оптимальное соотношение желательных и нежелательных соединений в жидком табачном экстракте.For example, the extraction temperature may be from about 110 degrees Celsius to 150 degrees Celsius, or from about 120 degrees Celsius to about 140 degrees Celsius, or from about 125 degrees Celsius to about 135 degrees Celsius, or about 130 degrees Celsius. It has been found that an extraction temperature of about 130 degrees Celsius provides a particularly optimal ratio of desirable and undesirable compounds in the liquid tobacco extract.
Температура экстракции может составлять от приблизительно 110 градусов Цельсия до приблизительно 130 градусов Цельсия или от приблизительно 115 градусов Цельсия до приблизительно 125 градусов Цельсия, или приблизительно 120 градусов Цельсия.The extraction temperature may be from about 110 degrees Celsius to about 130 degrees Celsius, or from about 115 degrees Celsius to about 125 degrees Celsius, or about 120 degrees Celsius.
Температура экстракции может составлять от приблизительно 125 градусов Цельсия до приблизительно 155 градусов, более предпочтительно от приблизительно 135 градусов Цельсия до приблизительно 145 градусов Цельсия или приблизительно 140 градусов Цельсия.The extraction temperature may be from about 125 degrees Celsius to about 155 degrees, more preferably from about 135 degrees Celsius to about 145 degrees Celsius or about 140 degrees Celsius.
Табачный материал нагревают при температуре экстракции в течение по меньшей мере приблизительно 15 минут, предпочтительно в течение по меньшей мере приблизительно 20 минут, более предпочтительно в течение по меньшей мере приблизительно 25 минут, более предпочтительно в течение по меньшей мере приблизительно 30 минут, более предпочтительно в течение по меньшей мере приблизительно 40 минут, более предпочтительно в течение по меньшей мере приблизительно 50 минут, более предпочтительно в течение по меньшей мере приблизительно 60 минут. Это время экстракции является достаточно большим для эффективной экстракции желательных ароматических соединений табака для получения жидкого табачного экстракта, который может образовывать аэрозоль с желаемыми вкусоароматическими свойствами. Как описано выше, включение стадии нагревания под воздействием микроволн в способ экстракции по настоящему изобретению обеспечивает относительно быстрое проведение стадии нагревания, со значительно более короткой длительностью нагревания, чем обычно требуется в способах экстракции из предшествующего уровня техники.The tobacco material is heated at the extraction temperature for at least about 15 minutes, preferably for at least about 20 minutes, more preferably for at least about 25 minutes, more preferably for at least about 30 minutes, more preferably for at least about 40 minutes, more preferably for at least about 50 minutes, more preferably for at least about 60 minutes. This extraction time is long enough to effectively extract the desired tobacco flavor compounds to produce a liquid tobacco extract that can form an aerosol with the desired flavor properties. As described above, the inclusion of a microwave heating step in the extraction method of the present invention allows for a relatively rapid heating step, with a heating duration that is significantly shorter than typically required in prior art extraction methods.
Предпочтительно табачный материал нагревают при температуре экстракции в течение не более чем приблизительно 180 минут, более предпочтительно не более чем приблизительно 120 минут.Preferably, the tobacco material is heated at the extraction temperature for no more than about 180 minutes, more preferably no more than about 120 minutes.
Например, время нагревания может составлять от приблизительно 15 минут до приблизительно 180 минут, или от приблизительно 15 минут до приблизительно 120 минут, или от приблизительно 20 минут до приблизительно 180 минут, или от приблизительно 20 минут до приблизительно 120 минут, или от приблизительно 25 минут до приблизительно 180 минут, или от приблизительно 25 минут до приблизительно 120 минут, или от приблизительно 30 минут до приблизительно 180 минут, или от приблизительно 30 минут до приблизительно 120 минут, или от приблизительно 40 минут до приблизительно 180 минут, или от приблизительно 40 минут до приблизительно 120 минут, или от приблизительно 50 минут до приблизительно 180 минут, или от приблизительно 50 минут до приблизительно 120 минут, или от приблизительно 60 минут до приблизительно 180 минут, или от приблизительно 60 минут до приблизительно 120 минут.For example, the heating time can be from about 15 minutes to about 180 minutes, or from about 15 minutes to about 120 minutes, or from about 20 minutes to about 180 minutes, or from about 20 minutes to about 120 minutes, or from about 25 minutes to about 180 minutes, or from about 25 minutes to about 120 minutes, or from about 30 minutes to about 180 minutes, or from about 30 minutes to about 120 minutes, or from about 40 minutes to about 180 minutes, or from about 40 minutes to about 120 minutes, or from about 50 minutes to about 180 minutes, or from about 50 minutes to about 120 minutes, or from about 60 minutes to about 180 minutes, or from about 60 minutes to about 120 minutes.
Время нагревания, указанное выше, соответствует продолжительности времени, в течение которого табачный материал нагревают при температуре экстракции, и не включает время, необходимое для повышения температуры табачного материала до температуры экстракции.The heating time specified above corresponds to the length of time the tobacco material is heated at the extraction temperature and does not include the time required to raise the temperature of the tobacco material to the extraction temperature.
Температура экстракции и продолжительность нагревания могут быть выбраны в пределах вышеуказанных диапазонов, определенных в зависимости от таких факторов, как тип табака, возможные другие компоненты табачного материала, желаемый уровень никотина или желаемая композиция жидкого табачного экстракта. Путем контроля комбинации температуры и времени экстракции можно регулировать состав жидкого табачного экстракта в зависимости от желаемых характеристик аэрозоля, полученного из жидкого табачного экстракта. В частности, доля определенных табачных соединений в жидком табачном экстракте может быть в определенной степени отрегулирована посредством выбора параметров экстракции для максимального увеличения соотношения желательных соединений табака и нежелательных табачных соединений в жидком табачном экстракте.The extraction temperature and heating duration can be selected within the above ranges determined depending on factors such as the type of tobacco, possible other components of the tobacco material, the desired nicotine level or the desired composition of the liquid tobacco extract. By controlling the combination of temperature and extraction time, the composition of the liquid tobacco extract can be adjusted depending on the desired characteristics of the aerosol obtained from the liquid tobacco extract. In particular, the proportion of certain tobacco compounds in the liquid tobacco extract can be adjusted to a certain extent by selecting the extraction parameters to maximize the ratio of desired tobacco compounds and undesirable tobacco compounds in the liquid tobacco extract.
Для конкретного табачного соединения можно легко определить изменение уровня высвобождения соединения в зависимости от температуры экстракции в способе экстракции для любого данного табачного материала. Например, было обнаружено, что уровень никотина, высвобождаемого из табачного материала, при повышении температуры экстракции, как правило, будет увеличиваться. Было обнаружено, что величина увеличения варьируется у различных типов табака.For a given tobacco compound, the change in the release rate of the compound as a function of the extraction temperature in the extraction method for any given tobacco material can be readily determined. For example, it has been found that the level of nicotine released from a tobacco material will generally increase with increasing extraction temperature. The magnitude of the increase has been found to vary among different types of tobacco.
Также было обнаружено, что уровень желательных вкусоароматических соединений табака, таких как β-дамасценон и β-ионон, которые высвобождаются из табачного материала, будет увеличиваться при увеличении температуры экстракции до определенной пиковой температуры экстракции, после которой уровень начнет уменьшаться. Пиковая температура экстракции для таких вкусоароматических соединений обычно находится в диапазоне от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия, так что уровень желательных вкусоароматических соединений можно эффективно оптимизировать в способе экстракции по настоящему изобретению.It has also been found that the level of desirable tobacco flavor compounds, such as β-damascenone and β-ionone, which are released from the tobacco material will increase with increasing extraction temperature up to a certain peak extraction temperature, after which the level will begin to decrease. The peak extraction temperature for such flavor compounds is typically in the range of 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius, so that the level of desirable flavor compounds can be effectively optimized in the extraction method of the present invention.
Было обнаружено, что уровень многих нежелательных табачных соединений медленно увеличивается при повышении температуры экстракции до некоторой пороговой температуры, выше которой наблюдается быстрое увеличение. Это применимо, например, к уровню фенольных соединений, TSNA и пиразинов, и в случае табака светлых сортов - к уровню фуранов и формальдегида. Во многих случаях пороговая температура находится в диапазоне от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия, и, таким образом, уровень нежелательных соединений можно эффективно контролировать в способе экстракции по настоящему изобретению.It has been found that the level of many undesirable tobacco compounds increases slowly as the extraction temperature increases up to a certain threshold temperature, above which a rapid increase is observed. This applies, for example, to the level of phenolic compounds, TSNA and pyrazines, and in the case of light grade tobacco, to the level of furans and formaldehyde. In many cases, the threshold temperature is in the range from 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius, and thus the level of undesirable compounds can be effectively controlled in the extraction method of the present invention.
Предпочтительно температура экстракции и время экстракции выбраны с обеспечением содержания никотина в жидком табачном экстракте, составляющего по меньшей мере 0,1 процента по весу, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,2 процента по весу.Preferably, the extraction temperature and extraction time are selected to provide a nicotine content in the liquid tobacco extract of at least 0.1 percent by weight, more preferably at least about 0.2 percent by weight.
Предпочтительно температуру экстракции или время экстракции, или как температуру экстракции, так и время экстракции выбирают для обеспечения отношения веса (β-ионона + β-дамасценона) к (фенолу), составляющего по меньшей мере приблизительно 0,25 в жидком табачном экстракте.Preferably, the extraction temperature or the extraction time, or both the extraction temperature and the extraction time, are selected to provide a weight ratio of (β-ionone + β-damascenone) to (phenol) of at least about 0.25 in the liquid tobacco extract.
β-дамасценон и β-ионон представляют собой желательные соединения, связанные с ароматом табака. Было обнаружено, что количество β-дамасценона и β-ионона, высвобождающихся из табачного материала, будет увеличиваться при увеличении температуры экстракции до определенной пиковой температуры экстракции, после которой этот уровень начнет уменьшаться. Пиковая температура экстракции для таких вкусоароматических соединений обычно находится в диапазоне от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия, вследствие чего можно осуществлять эффективное регулирование и управление уровнем желательных вкусоароматических соединений в способе экстракции.β-damascenone and β-ionone are desirable compounds associated with the aroma of tobacco. It has been found that the amount of β-damascenone and β-ionone released from the tobacco material will increase with increasing extraction temperature up to a certain peak extraction temperature, after which the level will begin to decrease. The peak extraction temperature for such flavor compounds is typically in the range of 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius, so that the level of desirable flavor compounds can be effectively adjusted and controlled in the extraction process.
Предпочтительно температура экстракции или время экстракции, или как температура экстракции, так и время экстракции выбраны для обеспечения отношения веса (фуранеола + (2,3-диэтил-5-метилпиразина) × 100)) к (никотину), составляющего по меньшей мере приблизительно 5×10-4, в жидком табачном экстракте.Preferably, the extraction temperature or extraction time, or both the extraction temperature and extraction time, are selected to provide a weight ratio of (furaneol + (2,3-diethyl-5-methylpyrazine) x 100)) to (nicotine) of at least about 5 x 10 -4 in the liquid tobacco extract.
Как обсуждалось выше, стадию нагревания можно проводить с помощью традиционного нагревания, нагревания под воздействием микроволн или комбинации традиционного нагревания и нагревания под воздействием микроволн.As discussed above, the heating step can be carried out using conventional heating, microwave-assisted heating, or a combination of conventional heating and microwave-assisted heating.
Подходящие способы нагревания для осуществления традиционного нагревания табачного материала известны специалистам в данной области техники и включают без ограничения: сухую дистилляцию, гидродистилляцию, вакуумную дистилляцию, мгновенную дистилляцию и тонкопленочную гидродистилляцию.Suitable heating methods for carrying out conventional heating of tobacco material are known to those skilled in the art and include, but are not limited to: dry distillation, hydrodistillation, vacuum distillation, flash distillation, and thin film hydrodistillation.
Стадию нагревания предпочтительно проводят в инертной атмосфере. Предпочтительно поток инертного газа, например, азота, пропускают через табачный материал в течение стадии нагревания. В некоторых случаях можно использовать поток смеси инертного газа с водой или паром. Было обнаружено, что добавление воды или пара в табак при экстракции увеличивает выход экстрагированных компонентов. Однако излишнее добавление воды или пара усложняет обработку, например приводит к липкости табачного материала.The heating step is preferably carried out in an inert atmosphere. Preferably, a stream of inert gas, such as nitrogen, is passed through the tobacco material during the heating step. In some cases, a stream of a mixture of inert gas and water or steam may be used. It has been found that adding water or steam to the tobacco during extraction increases the yield of extracted components. However, excessive addition of water or steam complicates the processing, such as causing the tobacco material to become sticky.
Летучие табачные соединения высвобождаются в поток инертного газа во время стадии нагревания, так что инертный газ (или комбинация инертного газа с водой или паром) действует в качестве носителя для летучих компонентов. Скорость потока инертного газа может быть оптимизирована на основании масштаба и геометрии экстракционной камеры. Относительно высокий расход инертного газа может преимущественно повышать эффективность экстракции из табачного материала.Volatile tobacco compounds are released into the inert gas stream during the heating stage, so that the inert gas (or a combination of inert gas with water or steam) acts as a carrier for the volatile components. The flow rate of the inert gas can be optimized based on the scale and geometry of the extraction chamber. A relatively high flow rate of inert gas can advantageously increase the extraction efficiency from the tobacco material.
Обычно при нагревании табачного материала любая влага, присутствующая в табачном материале, также высвобождается вместе с летучими соединениями в форме пара.Typically, when the tobacco material is heated, any moisture present in the tobacco material is also released along with the volatile compounds in the form of steam.
Поток инертного газа способствует переносу пара, генерируемого при испарении влаги, содержавшейся в табачном материале, и летучих соединений, в том числе, в частности, никотина или соединений, связанных с ароматом, или и того, и другого, из оборудования для экстракции. Кроме того, в способах, где табачный материал нагревают путем нагревания под воздействием микроволн в ходе этой стадии, поток инертного газа, как было обнаружено, преимущественно сохраняет влажность в экстракционной камере на относительно низком уровне, так что обеспечивается максимальное распространение микроволн через табачный материал.The inert gas flow assists in transporting the vapor generated by evaporation of moisture contained in the tobacco material and volatile compounds, including, in particular, nicotine or aroma-related compounds, or both, from the extraction equipment. Furthermore, in methods where the tobacco material is heated by heating under the influence of microwaves during this step, the inert gas flow has been found to advantageously maintain the humidity in the extraction chamber at a relatively low level, so that maximum propagation of microwaves through the tobacco material is ensured.
Кроме того, использование потока инертного газа, такого как азот, под небольшим повышенном давлении в оборудовании для экстракции имеет преимущество, которое заключается в предотвращении попадания кислорода в оборудование для экстракции. Это является желательным, поскольку предотвращает риск любого, даже частичного, сгорания табачного материала в ходе стадии нагревания. Очевидно, что неуправляемое сгорание табачного материала было бы нежелательным, поскольку оно представляло бы большую угрозу для безопасности в производственных условиях. Тем не менее, авторы изобретения обнаружили, что даже ограниченное, частичное сгорание табачного материала может приводить к ухудшению качества табачного экстракта, получаемого с помощью способа, что было бы нежелательно.In addition, the use of a flow of inert gas, such as nitrogen, under slightly elevated pressure in the extraction equipment has the advantage of preventing oxygen from entering the extraction equipment. This is desirable because it prevents the risk of any, even partial, combustion of the tobacco material during the heating step. Obviously, uncontrolled combustion of the tobacco material would be undesirable because it would pose a major safety hazard in the production environment. However, the inventors have found that even limited, partial combustion of the tobacco material can lead to a deterioration in the quality of the tobacco extract obtained by the method, which would be undesirable.
Без ограничения какой-либо теорией считается, что в результате предотвращения сгорания табачного материала также предотвращается образование любых нежелательных побочных продуктов сгорания. Кроме того, поскольку предотвращаются условия, способствующие сгоранию табачного материала, табачный материал эффективно нагревается в условиях, которые до некоторой степени имитируют условия, в которых табакосодержащий субстрат (например, гомогенизированный табачный материал) обычно нагревается в изделиях «для нагревания без сжигания». В результате, преимущественным образом осуществляется содействие выборочной экстракции ароматических летучих соединений, обуславливающих вкус, который потребители ассоциируют с нагретым табаком.Without being limited by any theory, it is believed that by preventing combustion of the tobacco material, the formation of any undesirable combustion by-products is also prevented. In addition, because conditions conducive to combustion of the tobacco material are prevented, the tobacco material is effectively heated under conditions that somewhat mimic the conditions under which a tobacco-containing substrate (e.g., homogenized tobacco material) is typically heated in "heat-not-burn" products. As a result, selective extraction of the aromatic volatile compounds that contribute to the flavor that consumers associate with heated tobacco is advantageously promoted.
Поэтому путем осуществления этапа нагрева в инертной атмосфере преимущественно повышаются эффективность экстракции, качество продукта и производственная безопасность.Therefore, by implementing the heating step in an inert atmosphere, the extraction efficiency, product quality and production safety are mainly improved.
Нагревание табачного материала в потоке инертного газа имеет то дополнительное преимущество, что поток инертного газа, содержащий летучие соединения, можно проще направить в контейнер, содержащий экстракционный растворитель, такой как неводный жидкий экстракционный растворитель.Heating the tobacco material in an inert gas stream has the additional advantage that the inert gas stream containing the volatile compounds can be more easily directed into a container containing an extraction solvent, such as a non-aqueous liquid extraction solvent.
Необязательно этап нагрева можно осуществлять в вакууме. За счет этого удаляется какой-либо кислород, присутствующий в экстракционной камере, что может преимущественно предотвращать реакцию табачного материала или летучих соединений, генерируемых при нагревании табачного материала, с кислородом. Удаление кислорода также будет предотвращать любое сгорание табачного материала, как описано выше.Optionally, the heating step may be carried out under vacuum. This removes any oxygen present in the extraction chamber, which may advantageously prevent the tobacco material or volatile compounds generated by heating the tobacco material from reacting with oxygen. The removal of oxygen will also prevent any combustion of the tobacco material, as described above.
Способы в соответствии с настоящим изобретением могут дополнительно предусматривать стадию распыления атомизированной воды в экстракционную камеру в ходе стадии нагревания. Было обнаружено, что это улучшает теплообмен в ходе стадии нагревания, что, как считается, происходит вследствие турбулентного потока, который устанавливается в экстракционной камере в результате испарения атомизированной воды. В результате улучшенного теплообмена включение стадии распыления воды в экстракционную камеру в ходе стадии нагревания, как было обнаружено, обеспечивает дополнительное улучшение выхода никотина, а также повышение выхода некоторых желаемых вкусоароматических соединений из табачного материала. Если стадия нагревания включает нагревание под воздействием микроволн, как описано выше, то присутствие воды также оптимизирует эффект микроволн на табачный материал.The methods according to the present invention may further comprise a step of spraying atomised water into the extraction chamber during the heating step. This has been found to improve heat exchange during the heating step, which is believed to be due to the turbulent flow that is established in the extraction chamber as a result of the evaporation of the atomised water. As a result of the improved heat exchange, the inclusion of a step of spraying water into the extraction chamber during the heating step has been found to provide a further improvement in the yield of nicotine, as well as an increase in the yield of certain desirable flavour compounds from the tobacco material. If the heating step comprises heating under the influence of microwaves, as described above, then the presence of water also optimises the effect of microwaves on the tobacco material.
Струю атомизированной воды можно генерировать и распределять в экстракционную камеру с помощью любого подходящего средства.A jet of atomized water can be generated and distributed into the extraction chamber by any suitable means.
Расход, при котором атомизированную воду распыляют в экстракционную камеру, может регулироваться, например, в зависимости от расхода табачного материала в экстракционной камере. Например, средний расход, при котором атомизированную воду распыляют в экстракционную камеру, может составлять от приблизительно 3 процентов до приблизительно 30 процентов расхода табачного материала.The flow rate at which the atomized water is sprayed into the extraction chamber can be adjusted, for example, depending on the flow rate of the tobacco material in the extraction chamber. For example, the average flow rate at which the atomized water is sprayed into the extraction chamber can be from about 3 percent to about 30 percent of the flow rate of the tobacco material.
Предпочтительно атомизированную воду распыляют под давлением, составляющим по меньшей мере приблизительно 1 бар, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 бар, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 3 бар.Preferably, the atomized water is sprayed under a pressure of at least about 1 bar, more preferably at least about 2 bar, more preferably at least about 3 bar.
Способы атомизации воды будут известны специалистам в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления воду можно атомизировать в потоке сжатого инертного газа, такого как воздух. В других вариантах осуществления воду можно атомизировать без потока газа за счет давления внутри распылительной форсунки.Methods for atomizing water will be known to those skilled in the art. In some embodiments, water can be atomized in a stream of compressed inert gas, such as air. In other embodiments, water can be atomized without a gas stream by using pressure inside the spray nozzle.
Жидкий табачный экстракт можно получать из табачного материала, состоящего из натурального табака одного типа. В качестве альтернативы, табачный материал может предусматривать смесь двух или более типов натурального табака. Соотношение различных типов табака можно адаптировать в зависимости от требуемых характеристик аэрозоля, генерируемого из экстракта жидкого табака. Например, если желательно обеспечивать относительно высокий уровень никотина, то можно увеличивать долю табака Берли.The liquid tobacco extract may be prepared from a tobacco material consisting of a single type of natural tobacco. Alternatively, the tobacco material may comprise a mixture of two or more types of natural tobacco. The ratio of the different types of tobacco may be adjusted depending on the desired characteristics of the aerosol generated from the liquid tobacco extract. For example, if a relatively high nicotine level is desired, the proportion of Burley tobacco may be increased.
Термин «натуральный табак» используется в настоящем документе со ссылкой на настоящее изобретение для описания любой части любого растения, принадлежащего к роду Nicotiana, включая без ограничения листья, средние жилки листьев, стебли и черешки. В частности, натуральный табак может предусматривать табачный материал огневой сушки, табачный материал Берли, табачный материал восточного типа, табачный материал Мэриленд, темный табачный материал, темный табачный материал огневой сушки, табачный материал из махорки, а также материал из других редких или специальных видов табака или их смесей. Как будет подробнее описано ниже, табачный материал может быть цельнолистовым (например, в виде целых листьев табака), измельченным, резаным или молотым.The term "natural tobacco" is used herein with reference to the present invention to describe any part of any plant belonging to the genus Nicotiana, including but not limited to leaves, leaf midribs, stems, and petioles. In particular, natural tobacco may include fire-cured tobacco material, Burley tobacco material, Oriental tobacco material, Maryland tobacco material, dark tobacco material, dark fire-cured tobacco material, shag tobacco material, and material from other rare or special types of tobacco or mixtures thereof. As will be described in more detail below, the tobacco material may be whole leaf (e.g., in the form of whole tobacco leaves), shredded, cut, or ground.
Если желательно получить жидкий табачный экстракт из комбинации из двух или более различных типов табака, то типы табака можно нагревать отдельно при различных значениях температуры экстракции в определенном диапазоне от 100 градусов Цельсия до 160 градусов Цельсия, или смесь типов табака можно нагревать вместе при одной температуре экстракции в определенном диапазоне.If it is desired to obtain a liquid tobacco extract from a combination of two or more different types of tobacco, the tobacco types may be heated separately at different extraction temperatures within a certain range from 100 degrees Celsius to 160 degrees Celsius, or a mixture of tobacco types may be heated together at a single extraction temperature within a certain range.
Табачный материал может представлять собой твердый табачный материал, такой как порошок, табачная фарматура, кусочки листьев табака или неповрежденные листья. В качестве альтернативы, табачный материал может представлять собой жидкий табачный материал, такой как тестообразная масса, гель, взвесь или суспензия.The tobacco material may be a solid tobacco material such as powder, tobacco pill, tobacco leaf pieces or intact leaves. Alternatively, the tobacco material may be a liquid tobacco material such as a paste, gel, slurry or suspension.
Табачный материал может быть получен из любого подходящего табачного материала, в том числе без ограничения табачного листа, табачного стебля, восстановленного табака, формованного табака, экструдированного табака или полученных из табака гранул.The tobacco material may be derived from any suitable tobacco material, including but not limited to tobacco leaf, tobacco stem, reconstituted tobacco, molded tobacco, extruded tobacco, or tobacco-derived pellets.
Предпочтительно на стадии подготовки табачного материала табак измельчают или режут для уменьшения размера частиц табака в табачном материале. Это может преимущественно улучшить однородность нагревания табачного материала и эффективность экстракции.Preferably, in the stage of preparing the tobacco material, the tobacco is ground or cut to reduce the particle size of the tobacco in the tobacco material. This can advantageously improve the uniformity of heating of the tobacco material and the extraction efficiency.
Табачный материал необязательно можно высушивать перед стадией нагревания для уменьшения содержания воды в табачном материале. Высушивание табачного материала можно выполнять с помощью любого подходящего химического или физического способа высушивания. В качестве альтернативы и предпочтительно, воду можно добавлять в табачный материал перед стадией нагревания для повышения содержания воды в табачном материале, в частности, где нагревание под воздействием микроволн применяют в ходе этого этапа.The tobacco material may optionally be dried prior to the heating step to reduce the water content of the tobacco material. Drying of the tobacco material may be accomplished by any suitable chemical or physical drying method. Alternatively and preferably, water may be added to the tobacco material prior to the heating step to increase the water content of the tobacco material, particularly where microwave heating is employed during this step.
В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения стадия подготовки табачного материала может предусматривать стадию пропитывания табачного материала веществом для образования аэрозоля. Если такое пропитывание табачного материала осуществляют перед стадией нагревания, то оно преимущественным образом может увеличивать количество определенных желательных табачных соединений, высвобождаемых из табачного материала при нагревании. Например, было обнаружено, что пропитывание табачного материала глицерином преимущественным образом увеличивает количество никотина, экстрагируемого из табачного материала. В другом примере было обнаружено, что пропитывание табачного материала неводным экстракционным растворителем, который также представляет собой вещество для образования аэрозоля, например, пропиленгликоль, растительный глицерин, 1,3-пропандиол, триацетин или их смеси, преимущественным образом увеличивает количество вкусоароматических соединений, экстрагируемых из табачного материала.In certain embodiments of the present invention, the step of preparing the tobacco material may include the step of impregnating the tobacco material with an aerosol forming agent. If such impregnation of the tobacco material is performed prior to the heating step, it may advantageously increase the amount of certain desirable tobacco compounds released from the tobacco material upon heating. For example, it has been found that impregnating the tobacco material with glycerin advantageously increases the amount of nicotine extracted from the tobacco material. In another example, it has been found that impregnating the tobacco material with a non-aqueous extraction solvent that is also an aerosol forming agent, such as propylene glycol, vegetable glycerin, 1,3-propanediol, triacetin, or mixtures thereof, advantageously increases the amount of flavor compounds extracted from the tobacco material.
В некоторых вариантах осуществления табачный материал состоит из натурального табака, который не подвергали каким-либо стадиям предварительной обработки, например, для регулирования содержания воды. Таким образом, содержание воды в табачном материале может составлять приблизительно 10-20 процентов по весу (содержание воды, обычно присутствующее в натуральном табачном материале). В других вариантах осуществления табачный материал может содержать добавленную воду, как описано выше.In some embodiments, the tobacco material consists of natural tobacco that has not undergone any pre-treatment steps, such as adjusting the water content. Thus, the water content of the tobacco material may be approximately 10-20 percent by weight (the water content typically present in natural tobacco material). In other embodiments, the tobacco material may contain added water, as described above.
В качестве альтернативы или дополнительно, табачный материал может содержать один или более дополнительных ингредиентов, таких как, например, неводный растворитель. Примером подходящего растворителя является пропиленгликоль.Alternatively or additionally, the tobacco material may contain one or more additional ingredients, such as, for example, a non-aqueous solvent. An example of a suitable solvent is propylene glycol.
Таким образом, табачный материал может содержать по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу натурального табачного материала или по меньшей мере приблизительно 60 процентов по весу натурального табачного материала, или по меньшей мере приблизительно 80 процентов по весу натурального табачного материала, или по меньшей мере приблизительно 90 процентов по весу натурального табачного материала, или по меньшей мере приблизительно 95 процентов по весу натурального табачного материала.Thus, the tobacco material may contain at least about 40 percent by weight of natural tobacco material, or at least about 60 percent by weight of natural tobacco material, or at least about 80 percent by weight of natural tobacco material, or at least about 90 percent by weight of natural tobacco material, or at least about 95 percent by weight of natural tobacco material.
В некотором варианте осуществления содержание неводного растворителя может составлять по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу, или по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу, или по меньшей мере приблизительно 15 процентов по весу, или по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу, или по меньшей мере приблизительно 25 процентов по весу, или по меньшей мере приблизительно 30 процентов по весу, или по меньшей мере приблизительно 35 процентов по весу, или по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу.In some embodiment, the non-aqueous solvent content may be at least about 5 percent by weight, or at least about 10 percent by weight, or at least about 15 percent by weight, or at least about 20 percent by weight, or at least about 25 percent by weight, or at least about 30 percent by weight, or at least about 35 percent by weight, or at least about 40 percent by weight.
Необязательно табачный материал может быть ферментирован перед стадией нагревания. Было обнаружено, что это обеспечивает существенное увеличение выхода определенных вкусоароматических соединений из табачного материала.Optionally, the tobacco material may be fermented prior to the heating step. This has been found to provide a significant increase in the yield of certain flavor compounds from the tobacco material.
В некоторых вариантах осуществления на стадии подготовки табачного материала табак не подвергают никакой обработке, адаптированной для изменения рН табака. В частности, на стадии подготовки табачного материала табак не подвергают какой-либо обработке, адаптированной с целью значительного повышения рН табака.In some embodiments, at the stage of preparing the tobacco material, the tobacco is not subjected to any treatment adapted to change the pH of the tobacco. In particular, at the stage of preparing the tobacco material, the tobacco is not subjected to any treatment adapted to significantly increase the pH of the tobacco.
В других вариантах осуществления способ дополнительно включает стадию подвергания табачного материала щелочной обработке перед стадией нагревания. Если способ включает стадию предварительной обработки с помощью нагревания табачного материала под воздействием микроволн, то щелочную обработку предпочтительно проводят перед микроволновым нагреванием. В ходе микроволновой обработки щелочной раствор предпочтительно наносят на табачный материал для обеспечения подщелоченного табачного материала, и подщелоченный табачный материал затем применяют для экстракции.In other embodiments, the method further comprises a step of subjecting the tobacco material to an alkaline treatment before the heating step. If the method comprises a step of pre-treating by heating the tobacco material under the influence of microwaves, the alkaline treatment is preferably carried out before the microwave heating. During the microwave treatment, an alkaline solution is preferably applied to the tobacco material to provide an alkaline tobacco material, and the alkaline tobacco material is then used for extraction.
Включение стадии щелочной обработки перед нагреванием табачного материала, как было обнаружено, обеспечивает дополнительное значительное повышение выхода никотина, полученного в ходе экстракции.The inclusion of an alkaline treatment step prior to heating the tobacco material has been found to provide a further significant increase in the yield of nicotine obtained during extraction.
Предпочтительно рН подщелоченного табачного материала составляет по меньшей мере приблизительно 8,5, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 9,0, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 9,5. Предпочтительно рН подщелоченного табачного материала составляет не более чем 11.Preferably, the pH of the alkalized tobacco material is at least about 8.5, more preferably at least about 9.0, more preferably at least about 9.5. Preferably, the pH of the alkalized tobacco material is no more than 11.
«рН подщелоченного табачного материала» означает рН водной суспензии подщелоченного табачного материала, которая образуется путем получения суспензии подщелоченного табачного материала в воде при соотношении 1:20. рН суспензии измеряют после времени замачивания 30 минут."pH of alkalized tobacco material" means the pH of an aqueous suspension of alkalized tobacco material, which is formed by suspending the alkalized tobacco material in water at a ratio of 1:20. The pH of the suspension is measured after a soaking time of 30 minutes.
Как описано выше, на стадии щелочной обработки щелочной раствор наносят на табачный материал перед нагреванием. Подходящий щелочной раствор можно выбирать, например, в зависимости от требуемого рН табачного материала.As described above, in the alkali treatment step, an alkaline solution is applied to the tobacco material before heating. A suitable alkaline solution can be selected, for example, depending on the desired pH of the tobacco material.
Предпочтительно щелочной раствор представляет собой водный раствор щелочного средства. Предпочтительным примером подходящего щелочного раствора для стадии щелочной обработки является водный раствор карбоната калия. Другие подходящие щелочные растворы для применения в настоящем изобретении включают без ограничения гидроксид натрия, карбонат натрия и пероксид водорода.Preferably, the alkaline solution is an aqueous solution of an alkaline agent. A preferred example of a suitable alkaline solution for the alkaline treatment step is an aqueous solution of potassium carbonate. Other suitable alkaline solutions for use in the present invention include, but are not limited to, sodium hydroxide, sodium carbonate, and hydrogen peroxide.
Табачный материал можно необязательно подвергать анализу перед стадией нагревания с целью определения состава, например, содержания редуцирующих Сахаров или алкалоидов. Эта информация о составе может быть полезной для выбора подходящей температуры экстракции.The tobacco material may optionally be analyzed prior to the heating step to determine composition, such as reducing sugars or alkaloids. This compositional information may be useful for selecting an appropriate extraction temperature.
В ходе нагревания табачного материала из табачного материала высвобождаются летучие соединения в газообразной форме. Летучие соединения собираются с использованием любой подходящей методики. Если табачный материал нагревают в потоке инертного газа, как описано выше, то летучие соединения собирают из потока инертного газа. Специалисту в данной области техники хорошо известны различные способы сбора.During the heating of the tobacco material, volatile compounds in gaseous form are released from the tobacco material. The volatile compounds are collected using any suitable technique. If the tobacco material is heated in an inert gas stream, as described above, the volatile compounds are collected from the inert gas stream. Various collection methods are well known to those skilled in the art.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления на стадии собирания летучих соединений применяют методику абсорбции, в которой летучие соединения улавливаются в неводном экстракционном жидком растворителе. Например, поток инертного газа, содержащий летучие соединения, может быть направлен в контейнер с неводным экстракционным жидким растворителем. Неводный экстракционный жидкий растворитель предпочтительно представляет собой вещество для образования аэрозоля, такое как триацетин, глицерин, 1,3-пропандиол, пропиленгликоль или их комбинации. Использование вещества для образования аэрозоля в качестве жидкого растворителя является потенциально полезным, так как вещество для образования аэрозоля может сохраняться в качестве средства для разбавления в конечном жидком табачном экстракте. Это означает, что дополнительная стадия удаления неводного экстракционного растворителя не является обязательной.In certain preferred embodiments, the volatile compound collection step employs an absorption technique in which the volatile compounds are captured in a non-aqueous extraction liquid solvent. For example, an inert gas stream containing the volatile compounds can be directed into a container with a non-aqueous extraction liquid solvent. The non-aqueous extraction liquid solvent is preferably an aerosol former such as triacetin, glycerol, 1,3-propanediol, propylene glycol, or combinations thereof. The use of an aerosol former as a liquid solvent is potentially advantageous because the aerosol former can be retained as a diluent in the final liquid tobacco extract. This means that an additional step of removing the non-aqueous extraction solvent is not necessary.
В контексте данного документа применительно к настоящему изобретению термин «вещество для образования аэрозоля» относится к соединению или смеси соединений, которые при использовании облегчают образование аэрозоля и предпочтительно по существу устойчивы к термической деградации при рабочей температуре изделия или устройства, генерирующего аэрозоль. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-пропандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.In the context of this document, in relation to the present invention, the term "aerosol former" refers to a compound or mixture of compounds that, when used, facilitate aerosol formation and are preferably substantially resistant to thermal degradation at the operating temperature of the aerosol-generating article or device. Examples of suitable aerosol formers include: polyhydric alcohols such as propylene glycol, triethylene glycol, 1,3-propanediol and glycerol; esters of polyhydric alcohols such as glycerol mono-, di- or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate.
Предпочтительно неводный жидкий растворитель выдерживают при температуре менее 0 градусов Цельсия для оптимизации переноса летучих соединений в жидкий растворитель. Неводный экстракционный растворитель предпочтительно выдерживают при температуре не менее -10 градусов Цельсия. Значения температуры ниже указанных могут привести к нежелательным процессам замерзания.Preferably, the non-aqueous liquid solvent is maintained at a temperature of less than 0 degrees Celsius to optimize the transfer of volatile compounds into the liquid solvent. The non-aqueous extraction solvent is preferably maintained at a temperature of at least -10 degrees Celsius. Temperatures below these may result in undesirable freezing processes.
В альтернативных предпочтительных вариантах осуществления этап сбора летучих соединений можно осуществить с использованием методики конденсации, в которой летучие соединения конденсируют, а конденсат собирают. Конденсацию летучих соединений можно осуществить с использованием любого подходящего устройства, например в охлаждаемой колонне. Предпочтительно полученный конденсат добавляют в жидкое вещество для образования аэрозоля, предпочтительно пропиленгликоль.In alternative preferred embodiments, the step of collecting volatile compounds can be performed using a condensation technique in which the volatile compounds are condensed and the condensate is collected. The condensation of the volatile compounds can be performed using any suitable device, such as in a cooled column. Preferably, the resulting condensate is added to a liquid substance for forming an aerosol, preferably propylene glycol.
Добавление жидкого вещества для образования аэрозоля на этапе сбора и, в частности, добавление пропиленгликоля, может преимущественно предотвращать разделение сконденсированных летучих соединений на две фазы или образование эмульсии, к чему склонны некоторые составляющие табака. Без ограничения какой-либо теорией, авторы изобретения обнаружили, что растворимость составляющих табака в гидроляте (т.е. водной фракции жидкого табачного экстракта натурального происхождения) в первую очередь зависит от их полярности, концентрации и рН гидролята, которые могут изменяться в зависимости от типа табака. В результате, если количество вещества для образования аэрозоля является недостаточным, на поверхности жидкого табачного экстракта натурального происхождения обычно образуется маслянистый слой. Такой маслянистый материал может накапливаться в разных областях оборудования для улавливания и обезвоживания, в котором соответственно осуществляются третий и последующие этапы способа. Добавление вещества для образования аэрозоля, такого как пропиленгликоль, способствует предотвращению образования такого слоя и благоприятствует гомогенизации жидкого табачного экстракта натурального происхождения. В свою очередь, это помогает предотвратить любую потерю требуемых связанных с ароматом соединений во время четвертого этапа (обезвоживания), во время которого такие соединения могут нежелательным образом откладываться на поверхностях оборудования.The addition of a liquid aerosol former in the collection step, and in particular the addition of propylene glycol, can advantageously prevent the separation of the condensed volatile compounds into two phases or the formation of an emulsion, to which some tobacco constituents are prone. Without being limited by any theory, the inventors have found that the solubility of tobacco constituents in the hydrolate (i.e. the aqueous fraction of the liquid tobacco extract of natural origin) primarily depends on their polarity, concentration and pH of the hydrolate, which can vary depending on the type of tobacco. As a result, if the amount of the aerosol former is insufficient, an oily layer usually forms on the surface of the liquid tobacco extract of natural origin. Such oily material can accumulate in various areas of the collection and dehydration equipment in which the third and subsequent steps of the method are respectively carried out. The addition of an aerosol former, such as propylene glycol, helps prevent the formation of such a layer and promotes the homogenization of the liquid tobacco extract of natural origin. In turn, this helps prevent any loss of desirable aroma-related compounds during the fourth stage (dehydration), during which such compounds may undesirably deposit on equipment surfaces.
Кроме этого, жидкое вещество для образования аэрозоля преимущественным образом помогает улавливать связанные с ароматом соединения независимо от их полярности и летучести. Кроме того, в ходе любого последующего этапа высушивания жидкое вещество для образования аэрозоля способствует предотвращению потерь наиболее летучей фракции, а также благоприятствует выборочному удалению лишней воды из жидкого табачного экстракта натурального происхождения с целью получения концентрированного табачного экстракта.In addition, the liquid aerosol former helps to preferentially capture the aroma-related compounds regardless of their polarity and volatility. In addition, during any subsequent drying step, the liquid aerosol former helps to prevent the loss of the most volatile fraction and also facilitates the selective removal of excess water from the liquid tobacco extract of natural origin in order to obtain a concentrated tobacco extract.
Использование пропиленгликоля в качестве вещества для образования аэрозоля на этапе сбора имеет то дополнительно преимущество, что благодаря уменьшению активности воды в водных растворах, пропиленгликоль осуществляет противомикробное действие. Поэтому, регулируя содержание пропиленгликоля в жидком табачном экстракте, также можно обеспечить по существу отсутствие какой-либо активности микробов в экстракте.The use of propylene glycol as an aerosol forming agent at the collection stage has the additional advantage that, by reducing the activity of water in aqueous solutions, propylene glycol exerts an antimicrobial effect. Therefore, by adjusting the propylene glycol content of the liquid tobacco extract, it is also possible to ensure that there is essentially no microbial activity in the extract.
В качестве дополнительной альтернативы, этап сбора летучих соединений можно осуществлять с использованием методики адсорбции, в которой летучие соединения адсорбируются на поверхности твердого адсорбирующего материала, такого как активированный уголь. Адсорбированные соединения затем переносят в жидкий растворитель.As a further alternative, the volatile compound collection step can be carried out using an adsorption technique in which the volatile compounds are adsorbed onto the surface of a solid adsorbent material such as activated carbon. The adsorbed compounds are then transferred to a liquid solvent.
Следующей стадией данного способа по настоящему изобретению является получение жидкого табачного экстракта из собранных летучих соединений. Характер этой стадии может зависеть от способа собирания. «Собранные летучие соединения» обычно будут содержать раствор летучих соединений, полученных из табака, в жидком растворителе или носителе.The next step of the method of the present invention is to obtain a liquid tobacco extract from the collected volatile compounds. The nature of this step may depend on the method of collection. The "collected volatile compounds" will typically comprise a solution of volatile compounds derived from tobacco in a liquid solvent or carrier.
Если летучие соединения собирают путем абсорбции в неводном экстракционном растворителе, как описано выше, то способ экстракции обеспечивает жидкий табачный экстракт, который может содержать более чем приблизительно 25 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. В некоторых вариантах осуществления жидкий табачный экстракт может содержать более чем приблизительно 30 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта или более чем приблизительно 35 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта.If the volatile compounds are collected by absorption in a non-aqueous extraction solvent as described above, the extraction method provides a liquid tobacco extract that may contain more than about 25 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. In some embodiments, the liquid tobacco extract may contain more than about 30 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract or more than about 35 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract.
Жидкий табачный экстракт может содержать приблизительно 65 процентов или меньше неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. В некоторых вариантах осуществления жидкий табачный экстракт может содержать приблизительно 60 процентов или меньше неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта приблизительно 55 процентов или меньше неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта.The liquid tobacco extract may contain about 65 percent or less of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. In some embodiments, the liquid tobacco extract may contain about 60 percent or less of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract, about 55 percent or less of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract.
В некоторых вариантах осуществления жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 25 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 65 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. Жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 25 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 60 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. Жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 25 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 55 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта.In some embodiments, the liquid tobacco extract may comprise from about 25 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 65 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. The liquid tobacco extract may comprise from about 25 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 60 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. The liquid tobacco extract may comprise from about 25 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 55 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract.
В других вариантах осуществления жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 30 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 65 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. Жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 30 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 60 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. Жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 30 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 55 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта.In other embodiments, the liquid tobacco extract may comprise from about 30 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 65 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. The liquid tobacco extract may comprise from about 30 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 60 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. The liquid tobacco extract may comprise from about 30 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 55 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract.
В дополнительных вариантах осуществления жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 35 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 65 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. Жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 35 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 60 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. Жидкий табачный экстракт может содержать от приблизительно 35 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта до приблизительно 55 процентов по весу неводного экстракционного растворителя в пересчете на вес жидкого табачного экстракта. Неводный экстракционный растворитель предпочтительно представляет собой триацетин, глицерин, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол или их смесь.In additional embodiments, the liquid tobacco extract may comprise from about 35 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 65 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. The liquid tobacco extract may comprise from about 35 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 60 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. The liquid tobacco extract may comprise from about 35 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract to about 55 percent by weight of the non-aqueous extraction solvent based on the weight of the liquid tobacco extract. The non-aqueous extraction solvent is preferably triacetin, glycerol, propylene glycol, 1,3-propanediol or a mixture thereof.
В предпочтительных вариантах осуществления в жидком табачном экстракте отношение по весу (β-ионона + β-дамасценона) к (фенолу) составляет по меньшей мере приблизительно 0,25.In preferred embodiments, the liquid tobacco extract has a weight ratio of (β-ionone + β-damascenone) to (phenol) of at least about 0.25.
В предпочтительных вариантах осуществления в жидком табачном экстракте отношение по весу (фуранеола + (2,3-диэтил-5-метилпиразина) × 100)) к (никотину) составляет по меньшей мере приблизительно 5×10-4.In preferred embodiments, in the liquid tobacco extract, the weight ratio of (furaneol + (2,3-diethyl-5-methylpyrazine) x 100)) to (nicotine) is at least about 5 x 10 -4 .
Если летучие вещества собирают путем абсорбции в жидком растворителе, как описано выше, то стадия образования жидкого табачного экстракта предпочтительно включает высушивание раствора летучих соединений в жидком растворителе с целью концентрирования этого раствора. Это может быть осуществлено, например для достижения требуемой концентрации никотина или вкусоароматических соединений. Высушивание может быть осуществлено с использованием любого подходящего средства, включая без ограничения обезвоживание, молекулярные сита, сублимационную сушку, разделение фаз, дистилляцию, проникновение сквозь мембрану, контролируемую кристаллизацию воды и фильтрацию, обратную гигроскопичность, ультрацентрифугирование, жидкостную хроматографию, обратный осмос или химическое высушивание.If the volatile substances are collected by absorption in a liquid solvent as described above, the step of forming a liquid tobacco extract preferably includes drying a solution of the volatile compounds in the liquid solvent in order to concentrate this solution. This can be done, for example, to achieve a desired concentration of nicotine or flavor compounds. Drying can be accomplished using any suitable means, including, but not limited to, dehydration, molecular sieves, freeze-drying, phase separation, distillation, membrane permeation, controlled water crystallization and filtration, reverse hygroscopicity, ultracentrifugation, liquid chromatography, reverse osmosis, or chemical drying.
В предпочтительных вариантах осуществления раствор летучих соединений в жидком растворителе концентрируют путем обезвоживания.In preferred embodiments, the solution of volatile compounds in a liquid solvent is concentrated by dehydration.
Иначе говоря, раствор летучих соединений в жидком растворителе нагревают с целью испарения по меньшей мере некоторой части воды и получения концентрированного табачного экстракта. Для этого раствор летучих соединений в жидком растворителе можно нагреть до некоторой температуры и в течение некоторого времени с тем, чтобы уменьшить содержание воды в табачном экстракте по меньшей мере на приблизительно 60 процентов.In other words, the solution of volatile compounds in the liquid solvent is heated to evaporate at least some of the water and produce a concentrated tobacco extract. To do this, the solution of volatile compounds in the liquid solvent may be heated to a certain temperature and for a certain time so as to reduce the water content of the tobacco extract by at least about 60 percent.
Частично обезвоженный, концентрированный табачный экстракт можно считать первичным продуктом способа согласно настоящему изобретению. Обедненный табачный материал, из которого при нагреве в ходе второго этапа были экстрагированы летучие соединения и большая часть содержавшейся влаги, можно считать побочным продуктом способа. Такой обедненный табачный материал обычно может характеризоваться содержанием влаги приблизительно 1-5 весовых процентов, предпочтительно приблизительно 2-3 весовых процента.The partially dehydrated, concentrated tobacco extract may be considered the primary product of the process according to the present invention. The depleted tobacco material, from which the volatile compounds and most of the moisture content have been extracted during the heating in the second stage, may be considered a by-product of the process. Such depleted tobacco material may typically have a moisture content of about 1-5 weight percent, preferably about 2-3 weight percent.
В одном варианте осуществления раствор летучих соединений в жидком растворителе нагревают в вакууме, предпочтительно при температуре по меньшей мере приблизительно 70 градусов Цельсия. В другом варианте осуществления раствор летучих соединений в жидком растворителе нагревают в потоке воздуха, предпочтительно в потоке воздуха, имеющего относительно низкую влажность, при температуре, составляющей по меньшей мере приблизительно 35 градусов Цельсия. Таким образом, концентрированный табачный экстракт натурального происхождения может быть получен с помощью способа согласно настоящему изобретению. Один такой концентрированный табачный экстракт натурального происхождения обычно содержит менее приблизительно 20 весовых процентов воды.In one embodiment, the solution of volatile compounds in a liquid solvent is heated in a vacuum, preferably at a temperature of at least about 70 degrees Celsius. In another embodiment, the solution of volatile compounds in a liquid solvent is heated in a stream of air, preferably in a stream of air having a relatively low humidity, at a temperature of at least about 35 degrees Celsius. Thus, a concentrated tobacco extract of natural origin can be obtained by the method according to the present invention. One such concentrated tobacco extract of natural origin typically contains less than about 20 weight percent water.
В качестве альтернативы, если летучие соединения собирают путем конденсации, то стадия образования жидкого табачного экстракта может предусматривать добавление конденсата в жидкий растворитель, например, к веществу для образования аэрозоля.Alternatively, if the volatile compounds are collected by condensation, the step of forming a liquid tobacco extract may involve adding the condensate to a liquid solvent, such as an aerosol former.
Необязательно стадия образования жидкого табачного экстракта включает стадию фильтрации.Optionally, the step of forming the liquid tobacco extract includes a filtration step.
Необязательно стадия образования жидкого табачного экстракта включает стадию смешивания, на которой комбинируют экстракты, полученные из различных табачных материалов.Optionally, the step of forming a liquid tobacco extract includes a mixing step in which extracts obtained from different tobacco materials are combined.
Необязательно стадия образования жидкого табачного экстракта включает добавление в раствор летучих соединений одной или более добавок, таких как органическая кислота. Тем не менее, во многих случаях жидкий табачный экстракт является пригодным для применения без включения добавок.Optionally, the step of forming the liquid tobacco extract includes adding one or more additives, such as an organic acid, to the solution of volatile compounds. However, in many cases, the liquid tobacco extract is suitable for use without the inclusion of additives.
В настоящем изобретении дополнительно включается жидкий табачный экстракт, полученный с помощью способа в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, как более подробно описано выше. Как описано выше, с помощью способа по настоящему изобретению преимущественно получают натуральный жидкий табачный экстракт, характеризующийся весьма желательным отношением желательных табачных соединений, таких как никотин и вкусоароматические соединения, к нежелательным табачным соединениям.The present invention further comprises a liquid tobacco extract obtained by the method according to the first aspect of the present invention, as described in more detail above. As described above, the method according to the present invention advantageously produces a natural liquid tobacco extract characterized by a highly desirable ratio of desirable tobacco compounds, such as nicotine and flavor compounds, to undesirable tobacco compounds.
Жидкий табачный экстракт является особенно подходящим для получения композиции на основе никотина, такой как жидкая композиция на основе никотина или гелеобразная композиция на основе никотина, для применения в системе, генерирующей аэрозоль. В такой системе, генерирующей аэрозоль, композиция на основе никотина, как правило, нагревается внутри устройства, генерирующего аэрозоль.The liquid tobacco extract is particularly suitable for producing a nicotine-based composition, such as a liquid nicotine-based composition or a gel nicotine-based composition, for use in an aerosol-generating system. In such an aerosol-generating system, the nicotine-based composition is typically heated inside an aerosol-generating device.
При использовании в данном документе термин «устройство, генерирующее аэрозоль» означает устройство, содержащее нагревательный элемент, который взаимодействует с композицией на основе никотина, содержащей жидкий табачный экстракт, такой как полученный с помощью способа в соответствии с настоящим изобретением, с целью получения аэрозоля. В ходе использования летучие соединения высвобождаются из композиции на основе никотина путем передачи тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через устройство, генерирующее аэрозоль. По мере охлаждения высвобождающихся соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается потребителем.As used herein, the term "aerosol generating device" means a device comprising a heating element that interacts with a nicotine-based composition comprising a liquid tobacco extract, such as produced by the method of the present invention, to produce an aerosol. During use, volatile compounds are released from the nicotine-based composition by heat transfer and are entrained in air drawn through the aerosol generating device. As the released compounds cool, they condense to form an aerosol that is inhaled by the user.
При нагревании композиции на основе никотина, содержащей жидкий табачный экстракт в соответствии с настоящим изобретением, высвобождается аэрозоль, который содержит летучие соединения, собранные из табачного материала в ходе способа экстракции. Композицию и свойства получаемого в результате аэрозоля, получаемого из жидкого табачного экстракта и доставляемого потребителю, можно регулировать путем управления композицией жидкого табачного экстракта при помощи управления параметрами в виде параметра экстракции.When a nicotine-based composition containing a liquid tobacco extract according to the present invention is heated, an aerosol is released, which contains volatile compounds collected from the tobacco material during the extraction process. The composition and properties of the resulting aerosol obtained from the liquid tobacco extract and delivered to the consumer can be controlled by controlling the composition of the liquid tobacco extract using the control of parameters in the form of an extraction parameter.
Композиция на основе никотина может представлять собой жидкий табачный экстракт, полученный с помощью процесса экстракции согласно настоящему изобретению, без добавления дополнительного никотина. Композиция на основе никотина может представлять собой жидкий табачный экстракт, полученный с помощью процесса экстракции согласно настоящему изобретению, без добавления дополнительных вкусоароматических соединений. Композиция на основе никотина может представлять собой жидкий табачный экстракт, полученный с помощью процесса экстракции согласно настоящему изобретению, без добавления дополнительного фуранеола. Композиция на основе никотина может представлять собой жидкий табачный экстракт, полученный с помощью процесса экстракции согласно настоящему изобретению, без добавления дополнительного растворителя.The nicotine-based composition may be a liquid tobacco extract obtained by the extraction process according to the present invention, without adding additional nicotine. The nicotine-based composition may be a liquid tobacco extract obtained by the extraction process according to the present invention, without adding additional flavor compounds. The nicotine-based composition may be a liquid tobacco extract obtained by the extraction process according to the present invention, without adding additional furaneol. The nicotine-based composition may be a liquid tobacco extract obtained by the extraction process according to the present invention, without adding additional solvent.
Альтернативно для образования композиции на основе никотина жидкий табачный экстракт может подвергаться дополнительным этапам обработки. Даже при осуществлении этих дополнительных этапов композиция на основе никотина может быть образована без необходимости в добавлении дополнительного никотина или вкусоароматических соединений.Alternatively, the liquid tobacco extract may undergo additional processing steps to form the nicotine-based composition. Even with these additional steps, the nicotine-based composition may be formed without the need for adding additional nicotine or flavoring compounds.
Предпочтительно жидкий табачный экстракт можно сконцентрировать на этапе обезвоживания, как описано выше, с образованием концентрированного табачного экстракта, и для образования композиции на основе никотина можно использовать концентрированный табачный экстракт.Preferably, the liquid tobacco extract can be concentrated in the dehydration step as described above to form a concentrated tobacco extract, and the concentrated tobacco extract can be used to form a nicotine-based composition.
Предпочтительно концентрированный табачный экстракт содержит от 8 весовых процентов до 15 весовых процентов воды в пересчете на вес концентрированного табачного экстракта.Preferably, the concentrated tobacco extract contains from 8 weight percent to 15 weight percent water, based on the weight of the concentrated tobacco extract.
На стадии обезвоживания получают концентрированный табачный экстракт, который может характеризоваться содержанием неводного экстракционного растворителя от приблизительно 65 процентов по весу до приблизительно 95 процентов по весу, предпочтительно от приблизительно 65 процентов по весу до 85 процентов по весу, наиболее предпочтительно от приблизительно 75 процентов по весу до приблизительно 85 процентов по весу. Неводный экстракционный растворитель предпочтительно представляет собой триацетин, глицерин, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол или их смесь.The dehydration step produces a concentrated tobacco extract that may have a non-aqueous extraction solvent content of from about 65 percent by weight to about 95 percent by weight, preferably from about 65 percent by weight to 85 percent by weight, most preferably from about 75 percent by weight to about 85 percent by weight. The non-aqueous extraction solvent is preferably triacetin, glycerol, propylene glycol, 1,3-propanediol, or a mixture thereof.
На стадии обезвоживания получают концентрированный табачный экстракт, который может характеризоваться содержанием никотина, составляющим по меньшей мере приблизительно 0,2 процента по весу никотина, предпочтительно от приблизительно 0,5 процента по весу до приблизительно 12 процентов по весу никотина, наиболее предпочтительно от приблизительно 2 процентов по весу до приблизительно 8 процентов по весу никотина.The dehydration step produces a concentrated tobacco extract that may have a nicotine content of at least about 0.2 percent by weight nicotine, preferably from about 0.5 percent by weight to about 12 percent by weight nicotine, most preferably from about 2 percent by weight to about 8 percent by weight nicotine.
Предпочтительно дополнительный неводный растворитель можно добавлять в жидкий табачный экстракт или концентрированный табачный экстракт для образования композиции на основе никотина.Preferably, an additional non-aqueous solvent may be added to the liquid tobacco extract or concentrated tobacco extract to form a nicotine-based composition.
Композиция на основе никотина может представлять собой жидкую композицию на основе никотина или гелеобразную композицию на основе никотина.The nicotine-based composition may be a liquid nicotine-based composition or a gel nicotine-based composition.
Композиция на основе никотина может содержать по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу жидкого табачного экстракта. Предпочтительно композиция на основе никотина содержит по меньшей мере приблизительно 20 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит по меньшей мере приблизительно 30 весовых процентов жидкого табачного экстракта. В предпочтительных вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит по меньшей мере приблизительно 40 весовых процентов жидкого табачного экстракта, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 весовых процентов жидкого табачного экстракта, еще более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 весовых процентов жидкого табачного экстракта. В особенно предпочтительных вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит по меньшей мере приблизительно 65 весовых процентов жидкого табачного экстракта, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 весовых процентов жидкого табачного экстракта, еще более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 75 весовых процентов жидкого табачного экстракта, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 весовых процентов жидкого табачного экстракта.The nicotine-based composition may comprise at least about 10 percent by weight of a liquid tobacco extract. Preferably, the nicotine-based composition comprises at least about 20 percent by weight of a liquid tobacco extract. More preferably, the nicotine-based composition comprises at least about 30 percent by weight of a liquid tobacco extract. In preferred embodiments, the nicotine-based composition comprises at least about 40 percent by weight of a liquid tobacco extract, more preferably at least about 50 percent by weight of a liquid tobacco extract, even more preferably at least about 60 percent by weight of a liquid tobacco extract. In particularly preferred embodiments, the nicotine-based composition comprises at least about 65 percent by weight of a liquid tobacco extract, more preferably at least about 70 percent by weight of a liquid tobacco extract, even more preferably at least about 75 percent by weight of a liquid tobacco extract, most preferably at least about 80 percent by weight of a liquid tobacco extract.
В некоторых вариантах осуществления жидкий табачный экстракт представляет собой концентрированный табачный экстракт. Композиция на основе никотина может содержать по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу концентрированного табачного экстракта, по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу концентрированного табачного экстракта, по меньшей мере приблизительно 30 процентов по весу концентрированного табачного экстракта, по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу концентрированного табачного экстракта, по меньшей мере приблизительно 50 процентов по весу концентрированного табачного экстракта, по меньшей мере приблизительно 60 процентов по весу концентрированного табачного экстракта, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 процентов по весу концентрированного табачного экстракта, еще более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 75 процентов по весу концентрированного табачного экстракта и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 процентов по весу концентрированного табачного экстракта.In some embodiments, the liquid tobacco extract is a concentrated tobacco extract. The nicotine-based composition may comprise at least about 10 percent by weight of a concentrated tobacco extract, at least about 20 percent by weight of a concentrated tobacco extract, at least about 30 percent by weight of a concentrated tobacco extract, at least about 40 percent by weight of a concentrated tobacco extract, at least about 50 percent by weight of a concentrated tobacco extract, at least about 60 percent by weight of a concentrated tobacco extract, more preferably at least about 70 percent by weight of a concentrated tobacco extract, even more preferably at least about 75 percent by weight of a concentrated tobacco extract, and most preferably at least about 80 percent by weight of a concentrated tobacco extract.
В некоторых вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит от приблизительно 40 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 40 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Еще более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 50 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 60 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов жидкого табачного экстракта. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит от приблизительно 70 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов жидкого табачного экстракта, еще более предпочтительно от приблизительно 80 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов жидкого табачного экстракта.In some embodiments, the nicotine-based composition comprises from about 40 weight percent to about 95 weight percent of a liquid tobacco extract. More preferably, the nicotine-based composition comprises from about 40 weight percent to about 95 weight percent of a liquid tobacco extract. Even more preferably, the nicotine-based composition comprises from about 50 weight percent to about 95 weight percent of a liquid tobacco extract. More preferably, the nicotine-based composition comprises from about 60 weight percent to about 95 weight percent of a liquid tobacco extract. In some particularly preferred embodiments, the nicotine-based composition comprises from about 70 weight percent to about 95 weight percent of a liquid tobacco extract, even more preferably from about 80 weight percent to about 95 weight percent of a liquid tobacco extract.
В некоторых вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит от приблизительно 40 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 40 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Еще более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 50 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 60 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов жидкого табачного экстракта. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит от приблизительно 70 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов жидкого табачного экстракта, еще более предпочтительно от приблизительно 80 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов жидкого табачного экстракта.In some embodiments, the nicotine-based composition comprises from about 40 weight percent to about 90 weight percent of a liquid tobacco extract. More preferably, the nicotine-based composition comprises from about 40 weight percent to about 90 weight percent of a liquid tobacco extract. Even more preferably, the nicotine-based composition comprises from about 50 weight percent to about 90 weight percent of a liquid tobacco extract. More preferably, the nicotine-based composition comprises from about 60 weight percent to about 90 weight percent of a liquid tobacco extract. In some particularly preferred embodiments, the nicotine-based composition comprises from about 70 weight percent to about 90 weight percent of a liquid tobacco extract, even more preferably from about 80 weight percent to about 90 weight percent of a liquid tobacco extract.
В некоторых вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит от приблизительно 40 весовых процентов до приблизительно 85 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 40 весовых процентов до приблизительно 85 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Еще более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 85 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов жидкого табачного экстракта. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 60 весовых процентов до приблизительно 85 весовых процентов жидкого табачного экстракта. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит от приблизительно 70 весовых процентов до приблизительно 85 весовых процентов жидкого табачного экстракта, еще более предпочтительно от приблизительно 80 весовых процентов до приблизительно 85 весовых процентов жидкого табачного экстракта.In some embodiments, the nicotine-based composition comprises from about 40 weight percent to about 85 weight percent of a liquid tobacco extract. More preferably, the nicotine-based composition comprises from about 40 weight percent to about 85 weight percent of a liquid tobacco extract. Even more preferably, the nicotine-based composition comprises from about 85 weight percent to about 90 weight percent of a liquid tobacco extract. More preferably, the nicotine-based composition comprises from about 60 weight percent to about 85 weight percent of a liquid tobacco extract. In some particularly preferred embodiments, the nicotine-based composition comprises from about 70 weight percent to about 85 weight percent of a liquid tobacco extract, even more preferably from about 80 weight percent to about 85 weight percent of a liquid tobacco extract.
Композиция на основе никотина может содержать до приблизительно 100 весовых процентов жидкого табачного экстракта. В некоторых вариантах осуществления композиция на основе никотина может быть образована непосредственно из жидкого табачного экстракта без необходимости в добавлении дополнительных неводного растворителя, ароматизаторов или никотина. То есть композиция на основе никотина может содержать 100 весовых процентов жидкого табачного экстракта. В некоторых вариантах осуществления жидкий табачный экстракт представляет собой концентрированный табачный экстракт, и тогда композиция на основе никотина может содержать 100 весовых процентов концентрированного табачного экстракта. В вариантах осуществления, в которых композиция на основе никотина содержит 100 весовых процентов жидкого табачного экстракта или 100 весовых процентов концентрированного табачного экстракта, дополнительный неводный растворитель отсутствует.The nicotine-based composition may comprise up to about 100 weight percent of a liquid tobacco extract. In some embodiments, the nicotine-based composition may be formed directly from the liquid tobacco extract without the need for adding additional non-aqueous solvent, flavors, or nicotine. That is, the nicotine-based composition may comprise 100 weight percent of a liquid tobacco extract. In some embodiments, the liquid tobacco extract is a concentrated tobacco extract, and then the nicotine-based composition may comprise 100 weight percent of the concentrated tobacco extract. In embodiments in which the nicotine-based composition comprises 100 weight percent of a liquid tobacco extract or 100 weight percent of a concentrated tobacco extract, the additional non-aqueous solvent is absent.
Альтернативно в некоторых вариантах осуществления композиция на основе никотина, содержащая жидкий табачный экстракт, может содержать дополнительный неводный растворитель. Дополнительный неводный растворитель представляет собой неводный растворитель, который был добавлен после этапа экстракции. Дополнительный неводный растворитель представляет собой растворитель, который является вспомогательным для неводного экстракционного растворителя, имеющегося в жидком табачном экстракте. В вариантах осуществления, в которых жидкий табачный экстракт представляет собой концентрированный табачный экстракт, композиция на основе никотина, содержащая концентрированный табачный экстракт, может содержать дополнительный неводный растворитель.Alternatively, in some embodiments, the nicotine-based composition comprising the liquid tobacco extract may comprise an additional non-aqueous solvent. The additional non-aqueous solvent is a non-aqueous solvent that was added after the extraction step. The additional non-aqueous solvent is a solvent that is auxiliary to the non-aqueous extraction solvent present in the liquid tobacco extract. In embodiments in which the liquid tobacco extract is a concentrated tobacco extract, the nicotine-based composition comprising the concentrated tobacco extract may comprise an additional non-aqueous solvent.
Дополнительный неводный растворитель может представлять собой вещество для образования аэрозоля. Предпочтительно дополнительный неводный растворитель представляет собой триацетин, глицерин, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол или их смесь.The additional non-aqueous solvent may be an aerosol forming agent. Preferably, the additional non-aqueous solvent is triacetin, glycerol, propylene glycol, 1,3-propanediol, or a mixture thereof.
В вариантах осуществления, в которых композиция на основе никотина содержит дополнительный неводный растворитель, композиция на основе никотина может содержать 90 весовых процентов или меньше дополнительного неводного растворителя. Предпочтительно композиция на основе никотина содержит 80 весовых процентов или менее дополнительного неводного растворителя. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит 70 весовых процентов или менее дополнительного неводного растворителя. В предпочтительных вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит приблизительно 60 весовых процентов или менее дополнительного неводного растворителя, приблизительно 50 весовых процентов или менее дополнительного неводного растворителя, еще более предпочтительно приблизительно 40 весовых процентов или менее дополнительного неводного растворителя. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления композиция на основе никотина содержит приблизительно 35 процентов по весу или меньше дополнительного неводного растворителя, более предпочтительно приблизительно 30 процентов по весу или меньше дополнительного неводного растворителя, еще более предпочтительно приблизительно 25 процентов по весу или меньше дополнительного неводного растворителя, наиболее предпочтительно приблизительно 20 процентов по весу или меньше жидкого табачного экстракта.In embodiments in which the nicotine-based composition comprises an additional non-aqueous solvent, the nicotine-based composition may comprise 90 weight percent or less of the additional non-aqueous solvent. Preferably, the nicotine-based composition comprises 80 weight percent or less of the additional non-aqueous solvent. More preferably, the nicotine-based composition comprises 70 weight percent or less of the additional non-aqueous solvent. In preferred embodiments, the nicotine-based composition comprises about 60 weight percent or less of the additional non-aqueous solvent, about 50 weight percent or less of the additional non-aqueous solvent, even more preferably about 40 weight percent or less of the additional non-aqueous solvent. In some particularly preferred embodiments, the nicotine-based composition comprises about 35 percent by weight or less of the additional non-aqueous solvent, more preferably about 30 percent by weight or less of the additional non-aqueous solvent, even more preferably about 25 percent by weight or less of the additional non-aqueous solvent, most preferably about 20 percent by weight or less of the liquid tobacco extract.
В композиции на основе никотина, полученной посредством способа согласно настоящему изобретению, по меньшей мере 50 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания никотина в композиции на основе никотина может происходить из табачного экстракта, а не добавляться после экстракции. В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере 80 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания никотина в композиции на основе никотина происходит из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции. Еще более предпочтительно по меньшей мере 90 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания никотина в композиции на основе никотина происходит из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции.In a nicotine-based composition obtained by the method according to the present invention, at least 50 weight percent, based on the total weight of the nicotine-based composition, of the nicotine content of the nicotine-based composition may originate from the tobacco extract, and not added after extraction. In preferred embodiments, at least 80 weight percent, based on the total weight of the nicotine-based composition, of the nicotine content of the nicotine-based composition originates from the tobacco extract, and not added after extraction. Even more preferably, at least 90 weight percent, based on the total weight of the nicotine-based composition, of the nicotine content of the nicotine-based composition originates from the tobacco extract, and not added after extraction.
В композиции на основе никотина, полученной посредством способа согласно настоящему изобретению, по меньшей мере 50 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания неводного экстракционного растворителя в композиции на основе никотина может происходить из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции. В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере 80 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания неводного экстракционного растворителя в композиции на основе никотина происходит из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции. Еще более предпочтительно по меньшей мере 90 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания неводного экстракционного растворителя в композиции на основе никотина происходит из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции.In a nicotine-based composition obtained by the method according to the present invention, at least 50 weight percent based on the total weight of the nicotine-based composition of the content of the non-aqueous extraction solvent in the nicotine-based composition may originate from the tobacco extract and not be added after extraction. In preferred embodiments, at least 80 weight percent based on the total weight of the nicotine-based composition of the content of the non-aqueous extraction solvent in the nicotine-based composition originates from the tobacco extract and not be added after extraction. Even more preferably, at least 90 weight percent based on the total weight of the nicotine-based composition of the content of the non-aqueous extraction solvent in the nicotine-based composition originates from the tobacco extract and not be added after extraction.
В композиции на основе никотина, полученной посредством способа согласно настоящему изобретению, по меньшей мере 50 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания воды в композиции на основе никотина может происходить из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции. В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере 80 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания воды в композиции на основе никотина происходит из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции. Еще более предпочтительно по меньшей мере 90 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания воды в композиции на основе никотина происходит из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции.In a nicotine-based composition obtained by the method according to the present invention, at least 50 weight percent based on the total weight of the nicotine-based composition of the water content in the nicotine-based composition may originate from the tobacco extract and not be added after extraction. In preferred embodiments, at least 80 weight percent based on the total weight of the nicotine-based composition of the water content in the nicotine-based composition originates from the tobacco extract and not be added after extraction. Even more preferably, at least 90 weight percent based on the total weight of the nicotine-based composition of the water content in the nicotine-based composition originates from the tobacco extract and not be added after extraction.
В композиции на основе никотина, полученной посредством способа согласно настоящему изобретению, по меньшей мере 50 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания желательных вкусоароматических соединений табака в композиции на основе никотина может происходить из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции. В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере 80 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания желательных вкусоароматических соединений табака в композиции на основе никотина происходит из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции. Еще более предпочтительно по меньшей мере 90 весовых процентов в пересчете на общий вес композиции на основе никотина от содержания желательных вкусоароматических соединений табака в композиции на основе никотина происходит из табачного экстракта, а не добавляется после экстракции.In a nicotine-based composition obtained by the method according to the present invention, at least 50 weight percent, based on the total weight of the nicotine-based composition, of the content of desirable tobacco flavor compounds in the nicotine-based composition may originate from the tobacco extract, and not added after extraction. In preferred embodiments, at least 80 weight percent, based on the total weight of the nicotine-based composition, of the content of desirable tobacco flavor compounds in the nicotine-based composition originates from the tobacco extract, and not added after extraction. Even more preferably, at least 90 weight percent, based on the total weight of the nicotine-based composition, of the content of desirable tobacco flavor compounds in the nicotine-based composition originates from the tobacco extract, and not added after extraction.
Общее содержание неводного растворителя в композиции на основе никотина включает неводный экстракционный растворитель и дополнительный неводный растворитель, если он присутствует. Композиция на основе никотина может предусматривать общее содержание неводного растворителя от приблизительно 10 процентов по весу до приблизительно 95 процентов по весу. Композиция на основе никотина предпочтительно включает общее содержание неводного растворителя от приблизительно 50 процентов по весу до приблизительно 95 процентов по весу, например, от приблизительно 65 процентов по весу до приблизительно 95 процентов по весу, более предпочтительно от приблизительно 70 до приблизительно 90 процентов по весу, наиболее предпочтительно от приблизительно 80 процентов по весу до приблизительно 90 процентов по весу. Неводный растворитель предпочтительно представляет собой триацетин, глицерин, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол или их смесь.The total content of non-aqueous solvent in the nicotine-based composition includes the non-aqueous extraction solvent and the additional non-aqueous solvent, if present. The nicotine-based composition may provide a total content of non-aqueous solvent from about 10 percent by weight to about 95 percent by weight. The nicotine-based composition preferably includes a total content of non-aqueous solvent from about 50 percent by weight to about 95 percent by weight, such as from about 65 percent by weight to about 95 percent by weight, more preferably from about 70 to about 90 percent by weight, most preferably from about 80 percent by weight to about 90 percent by weight. The non-aqueous solvent is preferably triacetin, glycerol, propylene glycol, 1,3-propanediol or a mixture thereof.
Композиция на основе никотина может характеризоваться общим содержанием пропиленгликоля от приблизительно 10 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов. Композиция на основе никотина может характеризоваться общим содержанием пропиленгликоля от приблизительно 20 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, например, от приблизительно 50 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов или от приблизительно 65 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, от приблизительно 70 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов или от приблизительно 80 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов.The nicotine-based composition may have a total propylene glycol content of from about 10 weight percent to about 95 weight percent. The nicotine-based composition may have a total propylene glycol content of from about 20 weight percent to about 95 weight percent, such as from about 50 weight percent to about 95 weight percent or from about 65 weight percent to about 95 weight percent, from about 70 weight percent to about 90 weight percent or from about 80 weight percent to about 90 weight percent.
Композиция на основе никотина может характеризоваться общим содержанием триацетина от приблизительно 10 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов. Композиция на основе никотина может характеризоваться общим содержанием триацетина от приблизительно 20 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, например, от приблизительно 50 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, от приблизительно 70 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов или от приблизительно 65 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, или от приблизительно 80 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов.The nicotine-based composition may be characterized by a total triacetin content of from about 10 weight percent to about 95 weight percent. The nicotine-based composition may be characterized by a total triacetin content of from about 20 weight percent to about 95 weight percent, such as from about 50 weight percent to about 95 weight percent, from about 70 weight percent to about 90 weight percent, or from about 65 weight percent to about 95 weight percent, or from about 80 weight percent to about 90 weight percent.
Композиция на основе никотина может характеризоваться общим содержанием глицерина от приблизительно 10 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов. Композиция на основе никотина может характеризоваться общим содержанием глицерина от приблизительно 20 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, например, от приблизительно 50 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов или от приблизительно 65 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, от приблизительно 70 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов или от приблизительно 80 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов.The nicotine-based composition may be characterized by a total glycerin content of from about 10 weight percent to about 95 weight percent. The nicotine-based composition may be characterized by a total glycerin content of from about 20 weight percent to about 95 weight percent, such as from about 50 weight percent to about 95 weight percent or from about 65 weight percent to about 95 weight percent, from about 70 weight percent to about 90 weight percent or from about 80 weight percent to about 90 weight percent.
Композиция на основе никотина может характеризоваться общим содержанием 1,3-пропандиола от приблизительно 10 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов. Композиция на основе никотина может характеризоваться общим содержанием 1,3-пропандиола от приблизительно 20 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, например, от приблизительно 50 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов или от приблизительно 65 весовых процентов до приблизительно 95 весовых процентов, или от приблизительно 80 весовых процентов до приблизительно 90 весовых процентов.The nicotine-based composition may be characterized by a total 1,3-propanediol content of from about 10 weight percent to about 95 weight percent. The nicotine-based composition may be characterized by a total 1,3-propanediol content of from about 20 weight percent to about 95 weight percent, such as from about 50 weight percent to about 95 weight percent or from about 65 weight percent to about 95 weight percent, or from about 80 weight percent to about 90 weight percent.
Композиция на основе никотина согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере 0,2 весового процента никотина. Более предпочтительно содержание никотина в жидком табачном экстракте композиции на основе никотина составляет по меньшей мере приблизительно 0,4 процента по весу. Композиция на основе никотина может характеризоваться содержанием никотина приблизительно 12 весовых процентов или менее, например, приблизительно 10 весовых процентов или менее, предпочтительно приблизительно 8 весовых процентов или менее, более предпочтительно приблизительно 5 весовых процентов или менее, предпочтительно приблизительно 3,6 весового процента или менее. Более предпочтительно композиция на основе никотина содержит от приблизительно 0,4 весового процента до 3,6 весового процента никотина в пересчете на вес композиции на основе никотина.The nicotine-based composition according to the present invention comprises at least 0.2 weight percent nicotine. More preferably, the nicotine content of the liquid tobacco extract of the nicotine-based composition is at least about 0.4 percent by weight. The nicotine-based composition may have a nicotine content of about 12 weight percent or less, such as about 10 weight percent or less, preferably about 8 weight percent or less, more preferably about 5 weight percent or less, preferably about 3.6 weight percent or less. More preferably, the nicotine-based composition comprises from about 0.4 weight percent to 3.6 weight percent nicotine, based on the weight of the nicotine-based composition.
Композиция на основе никотина может содержать от 1 весового процента до 85 весовых процентов воды. Композиция на основе никотина может содержать от 2 весовых процентов до 50 весовых процентов воды. Композиция на основе никотина может содержать от 3 весовых процентов до 30 весовых процентов воды. Композиция на основе никотина может содержать от 5 весовых процентов до 25 весовых процентов воды. Композиция на основе никотина может содержать от 8 весовых процентов до 20 весовых процентов воды. Композиция на основе никотина предпочтительно содержит от 10 весовых процентов до 15 весовых процентов воды.The nicotine-based composition may contain from 1 weight percent to 85 weight percent of water. The nicotine-based composition may contain from 2 weight percent to 50 weight percent of water. The nicotine-based composition may contain from 3 weight percent to 30 weight percent of water. The nicotine-based composition may contain from 5 weight percent to 25 weight percent of water. The nicotine-based composition may contain from 8 weight percent to 20 weight percent of water. The nicotine-based composition preferably contains from 10 weight percent to 15 weight percent of water.
В некоторых вариантах осуществления композиция на основе никотина может содержать одну или более водорастворимых органических кислот. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «водорастворимая органическая кислота» описывает органическую кислоту, характеризующуюся растворимостью в воде при 20°С, которая больше или равняется приблизительно 500 мг/мл.In some embodiments, the nicotine-based composition may comprise one or more water-soluble organic acids. As used herein in connection with the present invention, the term "water-soluble organic acid" describes an organic acid characterized by a solubility in water at 20°C that is greater than or equal to about 500 mg/mL.
Одна или более водорастворимых органических кислот могут преимущественно связывать никотин в жидком табачном экстракте посредством образования одной из солей никотина. Одна или более солей никотина могут быть преимущественно растворены и стабилизированы в воде, присутствующей в жидком табачном экстракте или неводном растворителе. Это может преимущественно позволять уменьшать адсорбцию никотина в верхних дыхательных путях и улучшать доставку никотина в легкие и удержание его в них, как обсуждается выше.One or more water-soluble organic acids may advantageously bind nicotine in the liquid tobacco extract by forming one of the nicotine salts. The one or more nicotine salts may advantageously be dissolved and stabilized in water present in the liquid tobacco extract or non-aqueous solvent. This may advantageously reduce nicotine adsorption in the upper respiratory tract and improve nicotine delivery to and retention in the lungs, as discussed above.
Предпочтительно композиция на основе никотина характеризуется содержанием водорастворимых органических кислот, которое больше или равняется приблизительно 2 весовым процентам. Более предпочтительно композиция на основе никотина характеризуется содержанием водорастворимых органических кислот, которое больше или равняется приблизительно 3 весовым процентам.Preferably, the nicotine-based composition is characterized by a water-soluble organic acid content that is greater than or equal to about 2 weight percent. More preferably, the nicotine-based composition is characterized by a water-soluble organic acid content that is greater than or equal to about 3 weight percent.
Водорастворимая органическая кислота может представлять собой уксусную кислоту.The water-soluble organic acid may be acetic acid.
Экзогенная уксусная кислота представляет собой уксусную кислоту, которая была добавлена из источника, отличного от табачного растительного материала, и является отличной от уксусной кислоты, естественным образом присутствующей в растении табака, которая была выделена, извлечена или получена из табачного растительного материала с применением условий и методик экстракционной обработки.Exogenous acetic acid is acetic acid that has been added from a source other than tobacco plant material and is other than acetic acid naturally present in the tobacco plant that has been isolated, extracted, or produced from tobacco plant material using extraction processing conditions and techniques.
Если для образования композиции на основе никотина в жидкий табачный экстракт добавляют уксусную кислоту, то общее содержание уксусной кислоты в композиции на основе никотина, включая как экзогенную, так и эндогенную уксусную кислоту, предпочтительно составляет от приблизительно 0,01 весового процента до приблизительно 8 весовых процентов, например, от приблизительно 0,03 весового процента до приблизительно 8 весовых процентов, от приблизительно 0,3 весового процента до приблизительно 8 весовых процентов, от приблизительно 2 весовых процентов до приблизительно 8 весовых процентов или от приблизительно 3 весовых процентов до приблизительно 8 весовых процентов. Более предпочтительно общее содержание уксусной кислоты составляет от приблизительно 0,01 весового процента до приблизительно 6 весовых процентов, например, от приблизительно 0,03 весового процента до приблизительно 6 весовых процентов, от приблизительно 0,3 весового процента до приблизительно 6 весовых процентов, от приблизительно 2 весовых процентов до приблизительно 6 весовых процентов или от приблизительно 3 весовых процентов до приблизительно 6 весовых процентов.If acetic acid is added to the liquid tobacco extract to form the nicotine-based composition, the total acetic acid content of the nicotine-based composition, including both exogenous and endogenous acetic acid, is preferably from about 0.01 weight percent to about 8 weight percent, such as from about 0.03 weight percent to about 8 weight percent, from about 0.3 weight percent to about 8 weight percent, from about 2 weight percent to about 8 weight percent, or from about 3 weight percent to about 8 weight percent. More preferably, the total acetic acid content is from about 0.01 weight percent to about 6 weight percent, such as from about 0.03 weight percent to about 6 weight percent, from about 0.3 weight percent to about 6 weight percent, from about 2 weight percent to about 6 weight percent, or from about 3 weight percent to about 6 weight percent.
Предпочтительно композиция на основе никотина характеризуется содержанием водорастворимых органических кислот, которое меньше или равняется приблизительно 8 весовым процентам. Более предпочтительно композиция на основе никотина характеризуется содержанием водорастворимых органических кислот, которое меньше или равняется приблизительно 6 весовым процентам.Preferably, the nicotine-based composition is characterized by a water-soluble organic acid content that is less than or equal to about 8 weight percent. More preferably, the nicotine-based composition is characterized by a water-soluble organic acid content that is less than or equal to about 6 weight percent.
Предпочтительно композиция на основе никотина характеризуется содержанием водорастворимых органических кислот, составляющим от приблизительно 2 весовых процентов до приблизительно 8 весовых процентов. Например, композиция на основе никотина может характеризоваться содержанием водорастворимых органических кислот, составляющим от приблизительно 2 весовых процентов до приблизительно 6 весовых процентов.Preferably, the nicotine-based composition is characterized by a water-soluble organic acid content of from about 2 weight percent to about 8 weight percent. For example, the nicotine-based composition can be characterized by a water-soluble organic acid content of from about 2 weight percent to about 6 weight percent.
Более предпочтительно композиция на основе никотина характеризуется содержанием водорастворимых органических кислот, составляющим от приблизительно 3 весовых процентов до приблизительно 8 весовых процентов. Например, композиция на основе никотина может характеризоваться содержанием водорастворимых органических кислот, составляющим от приблизительно 3 весовых процентов до приблизительно 6 весовых процентов.More preferably, the nicotine-based composition is characterized by a water-soluble organic acid content of from about 3 weight percent to about 8 weight percent. For example, the nicotine-based composition can be characterized by a water-soluble organic acid content of from about 3 weight percent to about 6 weight percent.
Композиция на основе никотина может содержать один или более ароматизаторов, полученных не из табака. Подходящие ароматизаторы, полученные не из табака, включают без ограничения ментол.The nicotine-based composition may contain one or more flavoring agents not derived from tobacco. Suitable flavoring agents not derived from tobacco include, but are not limited to, menthol.
Предпочтительно композиция на основе никотина характеризуется содержанием ароматизаторов, полученных не из табака, которое меньше или равняется приблизительно 4 весовым процентам. Более предпочтительно композиция на основе никотина характеризуется содержанием ароматизаторов, полученных не из табака, которое меньше или равняется приблизительно 3 весовым процентам. Например, жидкий табачный экстракт, полученный с помощью способа по настоящему изобретению, можно применять для получения композиции на основе никотина, содержащей от 10 мг до 20 мг никотина на миллилитр, без необходимости в добавлении никотина.Preferably, the nicotine-based composition has a non-tobacco flavoring content of less than or equal to about 4 weight percent. More preferably, the nicotine-based composition has a non-tobacco flavoring content of less than or equal to about 3 weight percent. For example, the liquid tobacco extract obtained by the method of the present invention can be used to prepare a nicotine-based composition containing 10 mg to 20 mg of nicotine per milliliter, without the need for added nicotine.
Композиция на основе никотина, подходящая для применения в системе, генерирующей аэрозоль, может предусматривать жидкий табачный экстракт, полученный с помощью способа в соответствии с настоящим изобретением, в комбинации с водой и дополнительным веществом для образования аэрозоля. Композиция на основе никотина может содержать, например, от приблизительно 10 процентов по весу до приблизительно 20 процентов по весу воды.A nicotine-based composition suitable for use in an aerosol-generating system may comprise a liquid tobacco extract obtained by the method of the present invention in combination with water and an additional aerosol-forming substance. The nicotine-based composition may comprise, for example, from about 10 percent by weight to about 20 percent by weight of water.
Композиция на основе никотина, содержащая жидкий табачный экстракт в соответствии с настоящим изобретением, может быть представлена в картридже для применения в системе, генерирующей аэрозоль. Картридж может содержать распылитель, выполненный с возможностью генерирования аэрозоля из композиции на основе никотина. Распылитель может представлять собой термический распылитель, выполненный с возможностью нагревания композиции на основе никотина для генерирования аэрозоля. Термический распылитель может содержать, например, нагреватель и элемент для перемещения жидкости, выполненный с возможностью перемещения композиции на основе никотина к нагревателю. Элемент для перемещения жидкости может содержать капиллярный фитиль. Альтернативно распылитель может представлять собой нетермический распылитель, выполненный с возможностью генерирования аэрозоля из композиции на основе никотина способ, отличным от нагрева.A nicotine-based composition comprising a liquid tobacco extract according to the present invention may be presented in a cartridge for use in an aerosol-generating system. The cartridge may comprise an atomizer configured to generate an aerosol from the nicotine-based composition. The atomizer may be a thermal atomizer configured to heat the nicotine-based composition to generate an aerosol. The thermal atomizer may comprise, for example, a heater and a liquid-moving element configured to move the nicotine-based composition toward the heater. The liquid-moving element may comprise a capillary wick. Alternatively, the atomizer may be a non-thermal atomizer configured to generate an aerosol from the nicotine-based composition in a manner other than heating.
Нетермический распылитель может представлять собой, например, распылитель с падающей струей, ультразвуковой распылитель или распылитель с вибрирующей сеткой.A non-thermal nebulizer may be, for example, a falling jet nebulizer, an ultrasonic nebulizer, or a vibrating mesh nebulizer.
Картридж, содержащий композицию на основе никотина, образованную из жидкого табачного экстракта согласно настоящему изобретению, можно использовать в сочетании с любым подходящим устройством, генерирующим аэрозоль, которое содержит корпус, выполненный с возможностью вмещения по меньшей мере части картриджа. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать батарею и электронную схему управления.A cartridge containing a nicotine-based composition formed from a liquid tobacco extract according to the present invention can be used in combination with any suitable aerosol-generating device that contains a housing configured to accommodate at least a portion of the cartridge. The aerosol-generating device can contain a battery and an electronic control circuit.
Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно в качестве примера.Specific embodiments of the present invention will now be described by way of example only.
В способе экстракции в соответствии с первым вариантом осуществления табачный материал получают из светлого табака огневой сушки. Табачный материал нарезают для образования кусочков табака с максимальным размером 2,5 миллиметра на 2,5 миллиметра, и кусочки табака предварительно обрабатывают путем нагревания под воздействием микроволн, пока не произойдет разрыв клеток табака. Предварительно обработанные кусочки табака охлаждают и затем помещают в увлажнительную камеру для повышения содержания воды до приблизительно 10 процентов по весу. Кусочки табака затем подавали в экстракционную камеру, без сжатия, при расходе табака 30 кг в час. Табачный материал нагревают в экстракционной камере до температуры 130 градусов Цельсия в течение периода, составляющего 2 часов. В ходе нагревания через экстракционную камеру пропускают поток азота с расходом приблизительно 2 0 литров в минуту.In the extraction method according to the first embodiment, the tobacco material is obtained from light fire-cured tobacco. The tobacco material is cut to form tobacco pieces with a maximum size of 2.5 millimeters by 2.5 millimeters, and the tobacco pieces are pre-treated by heating under the influence of microwaves until the tobacco cells are ruptured. The pre-treated tobacco pieces are cooled and then placed in a humidification chamber to increase the water content to about 10 percent by weight. The tobacco pieces are then fed into an extraction chamber, without compression, at a tobacco flow rate of 30 kg per hour. The tobacco material is heated in the extraction chamber to a temperature of 130 degrees Celsius for a period of 2 hours. During the heating, a nitrogen stream is passed through the extraction chamber at a flow rate of about 20 liters per minute.
Летучие соединения, высвобожденные из табачного материала в ходе стадии нагревания, собирают путем конденсации при температуре 0 градусов Цельсия и добавляют в жидкий растворитель, образованный из пропиленгликоля.The volatile compounds released from the tobacco material during the heating step are collected by condensation at 0 degrees Celsius and added to a liquid solvent formed from propylene glycol.
Раствор пропиленгликоля с собранными летучими соединениями концентрируют в способе обезвоживания с целью снижения уровня содержания влаги в жидком табачном экстракте до приблизительно 15 процентов.The propylene glycol solution with collected volatile compounds is concentrated in a dehydration process to reduce the moisture content of the liquid tobacco extract to approximately 15 percent.
В способе экстракции в соответствии со вторым вариантом осуществления табачный материал получают из светлого табака огневой сушки. Табачный материал нарезают для образования кусочков табака размером 2,5 миллиметра на 2,5 миллиметра, и воду вводят в табачный материал для повышения содержания воды до приблизительно 20 процентов по весу. Кусочки табака загружают в экстракционную камеру без сжатия. Табачный материал нагревают в экстракционной камере до температуры 130 градусов Цельсия в течение периода, составляющего 30 минут. Нагревание проводят с помощью комбинации нагревания под воздействием микроволн и резистивного нагревания, причем нагревание под воздействием микроволн обеспечивает по меньшей мере 50 процентов мощности для нагревания табачного материала. В ходе нагревания через экстракционную камеру пропускают поток азота с расходом приблизительно 40 литров в минуту.In the extraction method according to the second embodiment, the tobacco material is obtained from light fire-cured tobacco. The tobacco material is cut to form tobacco pieces of 2.5 millimeters by 2.5 millimeters, and water is introduced into the tobacco material to increase the water content to about 20 percent by weight. The tobacco pieces are loaded into an extraction chamber without compression. The tobacco material is heated in the extraction chamber to a temperature of 130 degrees Celsius for a period of 30 minutes. The heating is carried out using a combination of microwave heating and resistive heating, wherein the microwave heating provides at least 50 percent of the power for heating the tobacco material. During the heating, a nitrogen stream is passed through the extraction chamber at a rate of about 40 liters per minute.
Летучие соединения, высвобожденные из табачного материала в ходе стадии нагревания, собирают путем конденсации при температуре 0 градусов Цельсия и добавляют в жидкий растворитель, образованный из пропиленгликоля. Раствор пропиленгликоля с собранными летучими соединениями концентрируют в способе обезвоживания с целью снижения уровня содержания влаги в жидком табачном экстракте до приблизительно 15 процентов.The volatile compounds released from the tobacco material during the heating step are collected by condensation at 0 degrees Celsius and added to a liquid solvent formed from propylene glycol. The propylene glycol solution with the collected volatile compounds is concentrated in a dehydration process to reduce the moisture content of the liquid tobacco extract to approximately 15 percent.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20212833.6 | 2020-12-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2845695C1 true RU2845695C1 (en) | 2025-08-25 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105341998B (en) * | 2015-12-17 | 2017-03-29 | 立场电子科技发展(上海)有限公司 | A kind of method that utilization microwave auxiliary extraction prepares electronic cigarette liquid |
| CN109222213A (en) * | 2018-08-03 | 2019-01-18 | 云南瑞升烟草技术(集团)有限公司 | The green Extraction and enrichment and isolation and purification method of neophytadiene in a kind of tobacco material |
| RU2730142C1 (en) * | 2017-05-15 | 2020-08-19 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Liquid tobacco extract |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105341998B (en) * | 2015-12-17 | 2017-03-29 | 立场电子科技发展(上海)有限公司 | A kind of method that utilization microwave auxiliary extraction prepares electronic cigarette liquid |
| RU2730142C1 (en) * | 2017-05-15 | 2020-08-19 | Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед | Liquid tobacco extract |
| CN109222213A (en) * | 2018-08-03 | 2019-01-18 | 云南瑞升烟草技术(集团)有限公司 | The green Extraction and enrichment and isolation and purification method of neophytadiene in a kind of tobacco material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3979841B1 (en) | Nicotine composition, method for making and aerosol generating articles comprising such | |
| CN116528698B (en) | Improved method for producing liquid tobacco extract | |
| EP3979820B1 (en) | Liquid tobacco extract, method for making and aerosol-generating articles comprising such | |
| EP3979819B1 (en) | Improved method of producing a liquid tobacco extract | |
| EP4258908B1 (en) | Improved method of producing a liquid tobacco extract | |
| CN116546891B (en) | Improved method for producing liquid tobacco extract | |
| RU2845695C1 (en) | Method of producing liquid tobacco extract | |
| RU2841143C1 (en) | Method of producing liquid tobacco extract | |
| RU2845206C1 (en) | Method of producing liquid tobacco extract | |
| RU2815279C2 (en) | Method of obtaining liquid tobacco extract | |
| RU2816933C2 (en) | Nicotine-based composition, method for preparation thereof and aerosol-generating products containing thereof | |
| RU2820413C2 (en) | Liquid tobacco extract and method for production thereof | |
| RU2816932C2 (en) | Concentration of moist tobacco extracts | |
| HK40067910A (en) | Liquid tobacco extract, method for making and aerosol-generating articles comprising such | |
| HK40067910B (en) | Liquid tobacco extract, method for making and aerosol-generating articles comprising such |