用于制备烟草产品和烟草液体溶液的方法与流程

用于制备烟草产品和烟草液体溶液的方法
1.本发明涉及用于制备烟草产品的方法、烟草液体溶液、包含烟草液体的用于气溶胶产生装置的可气溶胶化的产品、包含该烟草产品的吸烟制品和包含该烟草产品的鼻烟或咀嚼制品。
2.在包含尼古丁的消耗品产品如用于气溶胶产生装置(如电子烟)的可气溶胶化的产品、鼻烟、咀嚼制品或常规的吸烟制品中，通常使用人造风味剂。此类人造风味剂通常包括以下缺点：提供不天然的并且因此不令人满意的味道体验。
3.因此，本发明的目的是提供一种可用于多种包含尼古丁的消耗品产品的多用途烟草产品，其消除了这些缺点并提供了天然且令人愉快的甜味烟草味道。
4.此目的是通过根据权利要求1所述的用于制备烟草产品的方法实现的。此方法包括以下步骤：
5.·
提供具有按重量计至少4％的还原糖含量的原料烟草，
6.·
将原料烟草与第一溶剂混合并浸泡，
7.·
去除烟草材料以获得经浸泡的烟草液体，
8.·
加热经浸泡的烟草液体以蒸发第一溶剂，使其焦糖化并形成具有糖浆状、果酱状和/或蜂蜜状质地的烟草产品。
9.原料烟草被定义为原料，因为它来自加工烟草(烟熏、晾、晒、烤)的还原部分。它可以是烟草混合物，包括没有外壳和风味的不同烟草品种。在描述的内容中，我们应该包括：烟草粉末、碎片、碎块、整片叶子、茎等。
10.按重量计至少4％的原料烟草的还原糖含量确保液体烟草产品中有足够的还原糖用于焦糖化反应。焦糖化反应将原料烟草中的还原糖变成焦糖。在有焦糖的情况下，实现烟草产品的希望的甜味。在将原料烟草与第一溶剂混合和浸泡的过程中，可溶性物质如尼古丁、其他生物碱、风味物质、糖和还原糖从原料烟草中释放出来并溶解在第一溶剂中。烟草材料的去除只去除了剩余的固体组分和不溶于第一溶剂的物质。剩余的液体为经浸泡的烟草液体。
11.当加热经浸泡的烟草液体时，第一溶剂至少部分蒸发。在第一溶剂蒸发后，烟草产品可能仍包含一定水平的第一溶剂。优选在蒸发第一溶剂后，烟草产品中的第一溶剂的含量是按重量计在0％-20％之间。在加热步骤过程中，经浸泡的烟草液体被增稠和浓缩。这使烟草产品具有蜂蜜状质地。而且，味道也得到了加强。由于天然烟草组分和焦糖，无需任何添加剂就能实现希望的天然和甜味特征。蜂蜜状质地是希望的，以便于加工成若干种不同的产品。此外，具有这种蜂蜜状质地的烟草产品为浓缩的产品，这使能够更有效地储存和运输。烟草产品是水溶性的。
12.根据另一个实施例，第一溶剂是水并且经浸泡的烟草液体在100℃与190℃之间加热。在给定的温度下，水可以蒸发，因为温度等于或大于水的沸点(100℃)。取决于经浸泡的烟草液体中包含的还原糖类型，可能需要不同的温度来促进焦糖化反应。不同糖类型的焦糖化温度如下：
13.·
果糖：110℃(还原糖)
14.·
半乳糖：160℃(还原糖)
15.·
葡萄糖：160℃(还原糖)
16.·
蔗糖：160℃(非还原糖)
17.·
麦芽糖：180℃(还原糖)。
18.优选地，将经浸泡的烟草液体加热到至少110℃。可替代地，将经浸泡的烟草液体加热到至少160℃。也可以将经浸泡的烟草液体加热到至少180℃。后者将允许液体烟草产品中包含的所有糖都被焦糖化，而其他两个实施例只允许一些糖的焦糖化。通过选择加热温度，可以调整味道特征。在加热步骤过程中，在还原糖发生焦糖化反应的同时，可能发生美拉德反应。这通常在140℃与165℃之间的温度下发生。
19.根据另一个实施例，原料烟草包含按重量计30％的还原糖的最大含量。这种还原糖含量确保现成的烟草产品中希望量的甜味。优选地，原料烟草包含7-10重量％的还原糖含量。这种还原糖含量提供最佳的味道特征。原料烟草中的还原糖低于4重量％，最终产品中可感知到焦糖甜味明显降低，这是不希望的，因为最终产品的甜味对实现所希望的味道特征非常重要。
20.现成的烟草产品的优选实施例包含至少1.5-6重量％的尼古丁、6％-15％的糖和14％-20％的水。
21.优选地，原料烟草是弗吉尼亚烟草或美国混合烟草混合物。美国混合烟草混合物通常包含烟熏的弗吉尼亚烟草、东方烟草和白肋烟草。弗吉尼亚烟草包含高糖水平。美国混合烟草包含中等糖水平。因此，两者都能提供原料烟草中所希望的糖含量。通过使用不同的烟草类型或混合物，可以实现烟草产品的不同味道特征。通过使用弗吉尼亚烟草或其混合物，可以获得具有焦糖甜味特征的烟草产品。通过使用美国混合烟草混合物，可以获得更加辛辣和类似甘草的味道特征。然而，任何还原糖含量为至少4重量％的烟草类型或混合物都适用于本发明。优选地，烟草可以是弗吉尼亚烟草、白肋烟草、东方烟草、荫植(shade)烟草、白色白肋烟草、野生烟草、拉塔基亚烟草、亮叶烟草、烤烟、烟熏烟、晾烟、晒烟、珀里克烟草、卡文迪什烟草、克里奥罗烟草和/或道哈(dokha)烟草。最优选地，烟草类型或混合物包含按重量计20％或更高，例如按重量计24％的还原糖含量。
22.优选地，原料烟草包括烟草植物材料的不同部分。原料烟草可以包括整片烟叶、切割的烟叶、烟草茎、烟草碎块、烟草碎屑、烟草碎片、烟草粉末和烟草尘，其中后者可以是烟草切割填充物生产的副产品。这增加了烟草植物材料的产量。
23.根据另一个实施例，原料烟草具有20mm的最大颗粒尺寸。优选地，最大颗粒尺寸是2mm，最优选1mm。颗粒尺寸的这一阈值上限确保了在浸泡过程中对可溶性物质的最佳提取，因为在较小颗粒尺寸的情况下，原料烟草的总表面积增加，这促进了原料烟草与第一溶剂的相互作用并提高了提取效率。优选地，对原料烟草进行研磨，以获得所希望的颗粒尺寸。
24.根据另一个实施例，原料烟草和第一溶剂的混合物包含至少10重量％的原料烟草。通过使用至少10重量％的原料烟草，在经浸泡的烟草液体中提供足够浓度的可溶性物质。优选地，该混合物包含在11-17重量％之间的原料烟草。所得的混合物优选具有浆状稠度。这是浸泡过程中的最佳值。
25.根据另一个实施例，在去除烟草材料之前，原料烟草与第一溶剂的浸泡持续至少10分钟、优选20分钟、尤其优选1小时。这个时间段确保了可溶性物质从原料烟草中充分提
取到第一溶剂中。优选地，在温热的温度下将原料烟草用第一溶剂浸泡。优选地，温热的温度为65℃。通过在温热的温度下浸泡，可以减少浸泡时间，同时获得与在室温下更长的浸泡时间相同的提取效率。
26.根据另一个实施例，烟草材料通过过滤去除。过滤是非常容易施加的工艺步骤。它容易根据具体工艺进行调整。过滤器的孔径是可选择的。这使得能够根据工艺需求调整过滤结果。
27.根据另一个实施例，焦糖化的烟草产品的粘度在60℃下是在10pa.s与100pa.s之间。粘度是用流变仪mcr 101(安东帕公司(anton paar))在50l/s的剪切速率下测量的。这些粘度值提供糖浆状、果酱状和/或蜂蜜状质地。
28.本发明的目的还通过用于制备烟草液体溶液的方法来实现，其中该方法包括将第二溶剂与根据任何先前描述的方法生产的焦糖化的烟草产品混合。通过将烟草产品与第二溶剂混合，可以调整粘度以适应不同的制造工艺。与第二溶剂混合可以独立于烟草产品生产进行并根据任何后续的制造工艺进行调整。这确保了烟草产品的多用途特性。烟草液体溶液是可气溶胶化的。
29.优选地，第二溶剂包括水、或丙二醇、或甘油或其组合。这些类型的第二溶剂是非常天然且无害的物质，他们不会损害烟草产品的天然特性。
30.根据另一个实施例，焦糖化的烟草产品用第二溶剂以在1:1与1:20之间的比率进行稀释。通过这种稀释，获得烟草液体溶液。当稀释后的烟草产品被用于气溶胶产生装置时，这些稀释比率产生最佳的雾化效果。当在气溶胶产生装置中使用时，烟草液体溶液被气溶胶化。这意味着包含的烟草产品与所有其组分也被气溶胶化。优选地，第二溶剂包含60重量％的丙二醇和40重量％的甘油。优选地，将第二溶剂的该实施例与焦糖化的烟草产品混合，其中烟草液体溶液中烟草产品的量最大为20重量％。以此方式，不会超过溶解度极限。优选烟草液体溶液包含5-10重量％的烟草产品。
31.在5重量％的烟草产品与40重量％的丙二醇和60重量％的甘油的溶液混合的情况下，可以获得令人愉快的味道和高烟量。烟味口感较温和，有杏仁味。在气溶胶产生装置中没有发生泄漏。在10重量％的烟草产品与40重量％的丙二醇和60重量％的甘油的溶液混合的情况下，可以获得更强烈的味道。味道让人联想到带有甜味的深度烘焙浓咖啡。烟味口感是似奶油的，饱满并且可能略微咽喉搔痒。
32.根据另一个实施例，总糖含量包括在烟草液体溶液的15与75重量％之间。只有在烟草液体溶液中这种糖含量的情况下，才可实现希望的味道。溶液中的糖低于15重量％，最终产品中可感知到焦糖甜味明显降低，这是不希望的，因为最终产品的甜味对实现所希望的味道特征非常重要。优选地，溶液中的糖含量高于25重量％。这确保最终产品有足够的甜味。
33.该目的还通过包含烟草产品和第二溶剂的混合物的烟草液体溶液来实现，其中该溶液包含焦糖并具有在烟草液体溶液的按重量计15％与75％之间的总糖含量。烟草液体溶液包括所有已经提到的优点以及卓越的甜味和天然烟草味道。烟草液体溶液是不含添加剂的。当在气溶胶产生装置中进行气溶胶化时，它提供全量和即时吸用效果。气溶胶化的烟草液体溶液提供天然平衡的烟草味道与增强的烘烤味。
34.根据另一个实施例，烟草液体溶液进一步包含一种或多种选自由以下组成的组的
组分：生物碱、精油及其组合。因此也包含作为生物碱的尼古丁。这些物质是在浸泡步骤过程中从原料烟草中天然得到的。可替代地，此类天然物质也可以被添加到液体烟草溶液中，以进一步调整口味特征。
35.该目的还通过包含通过任何先前描述的方法获得的烟草液体溶液的用于气溶胶产生装置的可气溶胶化的产品来实现。气溶胶产生装置可以是在环境温度下雾化液滴的液体雾化器或在第二溶剂的挥发温度下汽化气溶胶的喷雾器。可气溶胶化的产品使烟草产品的卓越的天然和甜味烟草味道可用于任何气溶胶产生装置中。特别是对于可气溶胶化的产品来说，与广泛可获得的包含人造风味剂的可气溶胶化的产品相比，对天然烟草风味和天然产品的需求非常大。优选地，可气溶胶化的产品还包含另外的天然风味物质。优选地，天然风味物质是丁子香酚和/或薄荷醇。以此方式，可以用可气溶胶化的产品模拟包含丁子香酚或薄荷醇的香烟的特殊味道。优选地，丁子香酚含量在1与8重量％之间、最优选地为约6％重量。
36.本发明的目的还通过包含通过任何先前描述的方法获得的烟草产品的用于气溶胶产生装置的可气溶胶化的产品来实现。此实施例中的气溶胶产生装置可以是用于可气溶胶化的产品的在环境温度下雾化液滴的液体雾化器、在第二溶剂的挥发温度下汽化气溶胶的喷雾器或加热不燃烧装置(t-电子烟(t-vape))，该可气溶胶化的产品在多孔袋中包含具有一定量的烟草产品或作为主要成分的再造烟草(rtb)。它可以作为添加剂与rtb一起使用。此外，烟草慕斯可以与烟草产品混合，优选以10:1、最优选5:1的比例。例如，可以将20g慕斯和5g烟草产品混合以获得烟草慕斯。例如，国际专利wo 2018122375中描述了烟草的泡沫或慕斯。它可以包含含烟草成分剂和/或可吸入剂、气溶胶形成剂、泡沫稳定剂和泡沫形成剂。烟草成分的重量可以是泡沫的重量的0.1-33wt.％，并且气溶胶形成剂的重量是泡沫的重量的10-80wt.％、优选40-70wt.％。
37.在加热不燃烧装置(t-电子烟)中使用烟草产品是非常有利的。它提供天然的烟草味道，具有全量和即时吸用效果。另外，与常规香烟相比，每次抽吸的尼古丁比tpm(总颗粒物)高。在烟草慕斯包含烟草产品的情况下，实现了味道和吸用递送增强。
38.该目的还通过包含通过任何先前描述的方法获得的烟草产品的吸烟制品来实现。包含烟草产品的吸烟制品包括具有强化的烟草味道和甜味芳香的卓越味道特征。通过使用烟草产品，可以有效地使吸烟制品芳香化，而无需使用人造风味剂。整个产品，虽然是芳香化的，但仍然是完全天然的产品，没有任何人造添加剂。
39.该目的还通过包含通过任何先前描述的方法获得的烟草产品的鼻烟或咀嚼制品来实现。这再次突出了烟草产品的多用途特性。在有烟草产品的情况下，鼻烟或咀嚼制品不需要人造风味剂也能以天然和有效的方式添加风味，提供天然和甜味烟草味道。
40.通过任何先前描述的方法获得的烟草产品也可以用作香烟或其他烟草材料的天然增味剂，用于t-电子烟棒、t-电子烟环、t-电子烟片、加热不燃烧产品中，用作非烟草材料的天然增味剂，用作驱虫剂，与泡沫一起使用，用于糖果、口香糖、戒烟喷雾剂或唇膏中。烟草产品还可用于芳香化初级或次级过程中的烟草。
41.本发明进一步涉及上述用于气溶胶产生装置的烟草产品，其包含焦糖并具有糖浆状、果酱状和/或蜂蜜状质地。例如，该产品可以被包裹在多孔纸中。优选地，这种布置可以用于加热不燃烧装置中。
42.在本技术中，还原糖是任何能够作为还原剂的糖，因为它具有自由醛基或自由酮基。还原糖是单糖。总糖是指还原糖、二糖、低聚糖和多糖。
43.焦糖化是指通过加热或烹调获得的糖的褐变反应，产生聚合物，如：焦糖酐、焦糖烯和焦糖素，并产生挥发性化合物，如双乙酰、羟甲基糠醛，这些化合物负责焦糖风味。
44.本发明的其他优点、目的和特征将在下面的描述中参考附图仅以举例的方式进行描述。在附图中，不同实施例中的相似部件可以呈现相同的附图标记。
45.附图示出了：
46.图1用于制备烟草产品20的方法的工艺流程的示意图；
47.图2用于制备烟草产品20和液体烟草溶液22的方法的替代工艺流程的示意图。
48.图1示出了用于制备烟草产品20的方法的工艺流程的示意图。原料烟草2包含4重量％的还原糖的最小含量并且优选30重量％的还原糖的最大含量。优选地，原料烟草具有20mm、优选2mm、最优选1mm的最大颗粒尺寸。
49.在第一步骤中，提供原料烟草2。在后续的混合步骤7中，将该原料烟草2与第一溶剂9混合以获得烟草-溶剂混合物8。第一溶剂9优选是水。烟草-溶剂混合物8优选包含至少10重量％的原料烟草2。
50.然后将获得的烟草-溶剂混合物8在浸泡步骤10中浸泡至少10分钟。优选地，将烟草-溶剂混合物8浸泡20分钟，甚至更优选1小时。浸泡步骤10可以包括将烟草-溶剂混合物8加热到65℃。浸泡步骤也可以在环境温度下或在环境温度与65℃之间的温度下进行。
51.在浸泡步骤10之后，在去除步骤12中从烟草-溶剂混合物8中去除烟草材料2a。烟草材料2a主要为不溶性固体组分。原料烟草2的可溶性组分或至少其中的大部分溶解在第一溶剂9中。通过去除步骤12，获得经浸泡的烟草液体14。经浸泡的烟草液体14包含第一溶剂9和原料烟草2的可溶性组分。
52.然后在后续的加热步骤16中加热经浸泡的烟草液体14。将经浸泡的烟草液体14加热到100℃-190℃。以此方式，可以将第一溶剂9a蒸发掉。根据定义，第一溶剂9a的该蒸发不一定包括存在于经浸泡的烟草液体中的全部第一溶剂9的蒸发。优选地，在加热步骤16中只蒸发第一溶剂的一部分9a，其中第一溶剂的第二部分仍未蒸发。可替代地，也可以将全部第一溶剂9从经浸泡的烟草液体14中蒸发掉。在这种情况下，第一溶剂的第二部分9b是不存在的并且第一溶剂的蒸发部分9a等于第一溶剂9的总量。通过将加热步骤16与第一溶剂9a的蒸发一起进行，获得浓缩的烟草液体17。
53.然后在焦糖化步骤18中进一步加热浓缩的烟草液体17。在焦糖化步骤18中，加热浓缩的烟草液体17直到焦糖化反应开始。然后进一步加热浓缩的烟草液体17直到焦糖化进行到所希望的程度。取决于浓缩的烟草液体17被加热到的温度，有可能只有某些糖经历焦糖化反应，而其他糖保持未焦糖化。在该焦糖化步骤18中，形成了烟草产品20。与浓缩的烟草液体17相比，焦糖化步骤18改变了烟草产品20的味道特征，即给烟草产品20增加了焦糖甜味。与浓缩的烟草液体17相比，焦糖化步骤18进一步改变了烟草产品20的质地。所得烟草产品20具有糖浆状、果酱状和/或蜂蜜状质地。烟草产品20具有在60℃下测量的10-100pa.s的粘度。
54.图2示出了用于制备烟草产品20和液体烟草溶液22的方法的替代工艺流程的示意图。
55.原料烟草2是通过选择和/或混合至少一种烟草类型2b、2c、2d、2e获得的。如果选择多于一种烟草类型2b、2c、2d、2e，则不同的烟草类型按所希望的比率混合以形成原料烟草2。不同的烟草类型2b、2c、2d、2e可以包括烟草属植物的不同种类、不同加工的烟草类型、其他不同形式的烟草类型和/或烟草植物的不同部分。
56.在将原料烟草2与第一溶剂9混合7之前，可以在研磨步骤4中对原料烟草2进行研磨。这产生磨碎的原料烟草6。通过研磨步骤，可以确保所希望的最大颗粒尺寸。然后，磨碎的原料烟草可以与原料烟草2一样经受完全相同的用于生产烟草产品20的方法。
57.去除步骤12可以是过滤步骤。可替代地，去除步骤12可以是压榨步骤。当将浓缩的烟草液体进行焦糖化步骤18时，可以同时进行美拉德反应19。
58.在有烟草产品20的情况下，可以生产烟草液体溶液22。为此，将通过任何先前描述的方法获得的烟草产品20与第二溶剂24混合。第二溶剂24包括水、丙二醇和/或甘油。将烟草产品20用第二溶剂24以在1:1与1:20之间的比率进行稀释。所得烟草液体溶液22是可气溶胶化的。烟草液体溶液22包含在15与75重量％之间的总糖含量。烟草液体溶液22包含焦糖。其进一步包含生物碱(优选尼古丁)和/或精油。
59.鉴于现有技术，本技术人保留权利要求申请文献中披露的所有特征作为本发明的基本特征，只要它们是新的、单独的或组合的。此外，应注意的是，在图中描述了特征，这些特征可以是单独有利的。本领域技术人员将直接认识到，图中所披露的特定特征也可以是有利的，而无需采用该图中的其他特征。此外，本领域技术人员将认识到，优点可以从一个或多个图中披露的各种特征的组合中演变而来。
60.附图标记清单
[0061]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
原料烟草
[0062]
2a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
烟草材料
[0063]
2b-2e
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
烟草类型
[0064]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
研磨步骤
[0065]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
磨碎的原料烟草
[0066]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
混合步骤
[0067]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
烟草-溶剂混合物
[0068]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一溶剂
[0069]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
浸泡步骤
[0070]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
去除步骤
[0071]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
经浸泡的烟草液体
[0072]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
加热步骤
[0073]
9a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一溶剂的一部分
[0074]
9b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一溶剂的第二部分
[0075]
17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
浓缩的烟草液体
[0076]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
焦糖化
[0077]
19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
美拉德反应
[0078]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
烟草产品
[0079]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
烟草液体溶液
[0080]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二溶剂