专利名称：含烟叶提取物的热不可逆凝固葡聚糖片的制法及用该片制造烟草香味发生媒体的方法
技术领域：
本发明是关于热不可逆凝固葡聚糖薄片(heat-irreversibty coagulatedglucan sheet)的制造方法，尤其是关于含有能作为烟草代替材料使用的烟叶提取物的热不可逆凝固葡聚糖薄片的制造方法。本发明也是关于使用该方法得到的热不可逆凝固葡聚糖薄片制备烟草香味发生媒体的方法。
在国际专利WO 95/20329和WO 95/20330中，公开了在凝乳糖(curdlan)等的热不可逆凝固性葡聚糖(heat irreversibly coagulating glucan)中保持香味成分的香味发生材料。该香味发生材料具有优良的香味成分的保持稳定性，通过燃烧或者加热容易放出香味成分的同时，不发生因燃烧或者加热时的不快的刺激、辛辣、纤维臭等的妨碍香味的物质。
为了制造上述香味发生材料，首先，在大量的水中添加热不可逆凝固葡聚糖粉末，通过在高速搅拌下使其分散，得到高粘稠的葡聚糖的水性分散体(浆料)。接着，在该水性葡聚糖分散体中配合少量的香味成分，进行同样地搅拌后，将得到的葡聚糖浆料浇注成薄片，进行加热凝固(凝胶化)得到热不可逆的凝固·凝胶化的葡聚糖凝胶薄片。将该葡聚糖凝胶薄片切成丝，或者粉末化，可以在各种吸烟香味(香喫味)制品或者吸烟制品中作为香味发生材料利用。
可是，近来，要求含有烟叶提取物的烟草代替材料作为香味成分。
为了使用上述香味发生性葡聚糖凝胶薄片(glucan gel sheet)的制作技术制造这样的烟草代替材料，在上述水性葡聚糖分散体中，作为香味成分，可以添加烟叶提取物。
但是，本发明人发现，在该香味发生性葡聚糖凝胶薄片中，从对水性葡聚糖分散体的分散性的阻碍等问题的考虑，不可大量地含有烟叶提取物。因此，为了从最终吸烟香味制品放出充分的烟草香味，必须更大量地使用以上述现有方法所得的含有烟叶提取物的葡聚糖。
因此，本发明的目的在于，提供能够以较高含量的含有烟叶提取物的葡聚糖凝胶薄片制备的、热不可逆凝固葡聚糖薄片的制造方法。
按照本发明，提供的热不可逆凝固葡聚糖薄片的制造方法包括以下工序调制含有作为分散介质的烟叶提取物或者其浓缩液、含有有机酸的分散阻碍防止剂、热不可逆凝固性葡聚糖粉末的混合物的工序；通过搅拌该混合物，使葡聚糖粉末分散在分散介质中，生成具有增大粘度的浆料的工序；将该浆料成形为薄片状的工序；将得到的薄片成形体加热凝固的工序。
在本发明中，分散阻碍防止剂优选是有机羧酸，其中最好是苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸或者它们的混合物。
另外，在本发明中，葡聚糖最好的是凝乳糖(curdlan)。
进而，在其他方面，本发明提供的烟草香味发生媒体的制造方法包括以下工序将按照上述本发明的方法得到的热不可逆凝固葡聚糖薄片切成丝或者粉末化的烟草香味发生材料的制备工序；将该烟草香味发生材料和薄片状烟草原料混合的工序；将该混合物成形为薄片的工序；将得到的薄片成形体切成丝或者粉末化的工序。
本发明人看到，在上述以前的葡聚糖凝胶薄片的制造方法中，在预先调制成的水性葡聚糖分散体中添加比以往更多量的烟叶提取物，进行凝胶化时，在得到的葡聚糖凝胶的内部，烟叶提取物最多仅保持20重量％的程度。
因此，为了在葡聚糖凝胶薄片中含有并保留更多量的烟叶提取物，在调制葡聚糖分散体时，作为葡聚糖的分散剂，可以考虑单独使用烟叶提取物代替水，通过高速搅拌，使葡聚糖粉末分散在大量的烟叶提取物中。
但是，意外地看到，葡聚糖分散体(浆料)的粘度不上升到形成薄片所需的足够粘度的所谓分散阻碍现象，或者由于该现象、在将该分散体浇注成薄片、而加热凝胶化的情况下，该凝胶的强度是不充分的，认为是凝胶形成阻碍现象。
对该原因进行研究时，已经清楚，在烟叶提取物中溶解而存在的亲水性物质、不溶解的以油状或者固体状存在的疏水性物质、进而作为微粒存在的纤维质粉末等阻碍葡聚糖的分散和凝胶形成。若葡聚糖的分散受到阻碍，浆料的粘度就不充分上升，在薄片形成过程中，发生浆料流出、浇铸不良、或者浆料飞散等。而且在以后的加热凝胶化时，导致凝胶强度降低，成为阻碍凝胶形成的原因之一。另外，若凝胶形成受到阻碍，则强度等的薄片物理性显著降低，不仅使形成适当薄片变得困难，而且烟叶提取物成分向葡聚糖凝胶内部的包含效果也减低，烟叶提取物成分的保持稳定性和其散发持续性显著降低。
为解决这些问题，本发明人进行了深入的研究，结果发现，在作为葡聚糖粉末分散剂的烟叶提取物(或者其浓缩液)中葡聚糖分散时，如果添加有机酸，就能消除分散阻碍，以高含量、并具有优良的稳定性地保持烟叶提取物，能够制造具有充分强度的葡聚糖凝胶薄片，从而完成了本发明。
以下，更详细地说明本发明。
在本发明中，首先，调制准备含有作为分散剂的烟叶提取物或者其浓缩液、含有有机酸的分散阻碍防止剂、热不可逆凝固性葡聚糖粉末的混合物。
在本发明中，作为热不可逆凝固性葡聚糖的分散剂使用的烟叶提取物，可以采用通常的方法得到。例如，在1000重量份的水中放入20～200重量份的烟叶，将该混合物例如在加热至10～90℃的同时进行搅拌，以提取烟叶提取物，然后使用平均大小为5～10μm的过滤器进行过滤。作为滤液得到的烟叶提取物可以原封不动地使用它，也可以作为1～70％浓度的浓缩液使用。作为烟叶提取物，可以使用脱尼古丁的烟叶提取物。再者，也可以将烟叶提取物的粉末溶解在水中，再构成烟叶提取物或者其浓缩液，但是效率低。
在本发明中使用的热不可逆凝固性葡聚糖，其本身是已知的。例如，最好在本发明中使用的凝乳糖是约400至500个的D-葡萄糖分子在1-3位上与β-葡糖苷结合的直链的β-1,3-葡聚糖，是水不溶性的，而且几乎不溶于有机溶剂。另外，葡聚糖对人体是安全的。像这样的葡聚糖，通常以粉末的状态可以买到。
在本发明中，分散阻碍防止剂，由至少一种有机酸构成。作为该有机酸，优选是羧酸，在羧酸中，在对烟叶提取物的吸烟香味不造成恶劣影响、显示有更高的分散阻碍防止效果的，苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸或者它们的混合物是特别好的。相对于烟叶提取物或者其浓缩液，有机酸优选是以30重量％以下的比例添加，最好是以1～10重量％的比例配制。
在烟叶提取物或者其浓缩液中添加分散阻碍防止剂和热不可逆凝固性葡聚糖，而配制混合物，但分散阻碍防止剂和葡聚糖的混合顺序没有特别的限制，可以先添加任一个，或者也可以将它们同时添加。
通过高速搅拌这样配制成的混合物，使葡聚糖分散在烟叶提取物或者其浓缩液中。由此，得到具有增大粘度(例如，在25℃是4000～8000mPa·s)的浆料。该浆料的调制最好在20～30℃的温度下，通过混合器的搅拌而进行。凝乳糖等的葡聚糖，在烟叶提取物等中分散的量多，浆料的粘度就过高，但存在难以形成易于加工处理的浆料的倾向。因此，葡聚糖，特别是凝乳糖，相对于烟叶提取物或者其浓缩液，优选是1～20重量％的浓度，最好是3～5重量％的浓度。
可是，已经知道，为了使烟叶提取物更多量地或者稳定地保持在热不可逆凝固葡聚糖薄片中，预先调制在油性溶剂(例如，植物性油脂或者饱和脂肪酸甘油三酯)中溶解已知作为优选的食品添加剂的乳化剂(例如，甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、卵磷脂)的溶解物，然后最好将其混合在含有上述葡聚糖的混合物或者分散体中。作为上述油性溶剂，最好使用能够很好地溶解烟叶提取物中的大部分疏水性成分、不含不饱和脂肪酸的氧化稳定性极高的、低粘度的、容易加工处理的中等链长的饱和脂肪酸甘油三酯(MCT)。另外，通过使用乳化剂，可使烟叶提取物成分均匀分散并保持良好乳化液。
另外，在含有上述葡聚糖混合物或者葡聚糖分散体中，为了使得到的热不可逆凝固葡聚糖薄片具有柔软性，容易从支持体剥离，最好添加含有多元醇(例如，甘油、丙二醇等)和/或糖类(例如，作为单糖类，有葡萄糖、果糖等；作为二糖类，有麦芽糖、蔗糖、乳糖等；作为多糖类，有纤维素、淀粉等；作为氧化衍生物，有醛糖酸、糖醛酸等；作为糖醇，有山梨糖醇)的柔软剂。多元醇和糖类，通过调节其使用量的比率，能够调节所得到的热不可逆凝固葡聚糖薄片的柔软性。
这样，使葡聚糖分散在烟叶提取物中，优选将添加有乳化剂、油性溶剂等其他成分的高浓度葡聚糖浆调制后，根据需要进行减压下的消泡处理后，将该葡聚糖浆在合适的支持体(例如，不锈钢带)上浇铸成薄膜片状。将其在葡聚糖的热不可逆的凝固·凝胶化温(例如，在凝乳糖时，80-140的温度)下进行加热干燥。借此，将水分去除至例如10％的同时，在使烟叶的水提取物坚固地固定·保持的状态下，葡聚糖发生热不可逆的凝固·凝胶化，这样制得热不可逆凝固葡聚糖薄片(葡聚糖凝胶薄片)。该凝胶化仅通过加热进行，不使用凝胶化剂。所得到的葡聚糖凝胶薄片是热稳定的，即使将其再加热也不熔融。
保持上述那样得到的烟叶提取物成分的葡聚糖凝胶薄片能够容易从支持体剥离。再者，根据需要，在剥离时，也可以将葡聚糖凝胶薄片加湿·调和。
按照本发明得到的热不可逆凝固葡聚糖薄片，在通常的保存条件下(例如，22℃，相对湿度60％)，几乎不散发出是香味成分的烟叶提取物，但具有通过燃烧或者加热(例如，200～300℃，或者更高)立刻散发烟叶香味成分的所谓优良的烟叶香味散发性，并且没有由于燃烧或者加热而发生的不快的臭味。另外，按照本发明得到的葡聚糖凝胶薄片是不溶于水，也几乎不溶于有机溶剂，并同时也是安全的。该葡聚糖凝胶薄片能够含有高达90重量％的烟叶提取物。
再者，在最终的葡聚糖凝胶薄片中的各成分的量，按干燥重量计，最好如下。
葡聚糖，特别是凝乳糖，最好以2～70重量％的比例配合在最终葡聚糖凝胶薄片中。葡聚糖量超过70重量％，使所得到的凝胶的柔软性降低，在低于2重量％时，使凝胶的形成有不完全的倾向。葡聚糖的最佳配合量是10～40重量％。
在最终葡聚糖凝胶中的油性溶剂优选是以30重量％以下的比例存在。其量超过30重量％时，油性溶剂不能包含在葡聚糖凝胶内，易于渗泄在葡聚糖凝胶外。最佳的油性溶剂的配合量是3～15重量％。
在最终葡聚糖凝胶薄片中的乳化剂优选以30重量％以下的比例存在。其量超过30重量％，和油性溶剂一样，乳化剂不能包含在凝胶内，易于渗泄在葡聚糖凝胶外。因此，油性溶剂和乳化剂，其总量最好不超过30重量％，并且，油性溶剂和乳化剂之比，以2∶1最合适。乳化剂的最佳配合量是2～15重量％。
多元醇和糖类，在最终葡聚糖凝胶薄片中其总量最好以50重量％以下的比例配合。最佳的总量是5～30重量％。
含有本发明的烟叶提取物的葡聚糖凝胶薄片，如在国际公开WO95/20330中所述，将其切成丝或者粉碎，作为丝状或粉状烟草香味发生材料，根据需要，将其与烟叶切成的丝和/或烟叶的替代物切成的丝掺合，调制燃烧吸烟原材料(烟草香味发生媒体)，能够将它作为用燃烧的吸烟制品或者卷烟。
或者，由本发明的葡聚糖凝胶薄片切成的丝或粉末组成的烟草香味发生材料，如在国际公开WO 95/20330中所述，它具有含有加热时开始散发充分量的香味成分的香味发生材料的香味发生媒体，和设计成与该香味发生媒体物理分开的、用于将该香味发生媒体加热、而由此散发该香味成分的加热源，伴随烟叶燃烧的烟，也能够在加热型吸烟香味制品中作为发生烟草香味的该香味发生材料使用。
最好，将由上述本发明的葡聚糖凝胶薄片切成的丝或者粉末组成的烟草香味发生材料混合到通常的片状烟草原材料中，成形为薄片状，将得到的薄片成形体切成丝，或者用锤式粉碎机粉碎，可以作为丝状的或者粉状的烟草香味发生媒体。该烟草香味发生媒体可单独或者进而和其他的香味成分(例如，烟草切成的丝)组合，也可以构成在上述吸烟原材料或者上述加热型吸烟香味制品中的香味发生媒体。含有本发明的烟草香味发生材料的压制薄片构成烟草原材料的典型是，由100重量份烟草粉末(或者纤维素、或者白云石)、5～20重量份增强材料(例如，烟草纤维、纸浆)、1～15重量份粘结剂(例如，羧甲基纤维素)、1～40重量份(最好5～20重量份数)本发明葡聚糖凝胶薄片切成的丝或者粉末(烟草香味发生材料)、及必要量的水组成，也可以适量地含有任意的保湿剂(例如，甘油)、耐水化剂(例如，乙二醛)等。本发明的葡聚糖凝胶薄片切成的丝或者粉末可以混合到除浆状薄片烟草等以外的薄片烟草中。
再者，使用有机酸作为分散阻碍防止剂的本发明的方法，并不限于以烟叶提取物或者其浓缩液作为分散葡聚糖的分散介质的情况，在使用含有来自其他的各种植物(例如，茶叶、豆、海藻、果实、花等)的提取物、其他的亲水性物质、疏水性物质或者粉末等微粒的任何葡聚糖分散阻碍性溶液作为葡聚糖的分散介质的场合下都能够利用。
以下，根据实施例进一步说明本发明。
实施例1在1000g水中放入100g黄色品种烟叶，加热至50℃的同时，以450r/min的搅拌转速搅拌30分钟，提取烟叶提取物后，进行过滤，得到所要求的烟叶水提取物。
在该全部烟叶水提取物(710g)中，同时添加1.9g苹果酸和28g的凝乳糖粉末及溶解在4.7gMCT中的2.8g卵磷脂的溶液(7.5g)，在以3000r/min的搅拌转速的搅拌下将该混合物保持在25℃，使凝乳糖分散在烟叶水提取物中。在得到的分散物中添加9.3g甘油和9.3g山梨糖醇，在同样的搅拌条件下进行搅拌，得到具有增大粘度的凝乳糖浆。
取出该凝乳糖浆的一部分，使用B型粘度计，在25℃测定其粘度后，在100℃加热10分钟，进行凝胶化，使用流变计，在20℃测定所得到的凝胶的强度。
接着，将上述凝乳糖浆的残余部分在不锈钢带上浇铸成薄片状，在110℃进行凝胶化·干燥，得到凝乳糖凝胶薄片，观察该凝乳糖凝胶薄片的成形状态，并进行评价。按以下的3个等级进行评价。
良好…在从不锈钢带的剥离性上没有问题，在薄片上完全没有看到针孔或者龟裂。
不良…在剥离性上有部分问题(包括剥离困难)，并且在薄片上看到针孔或者龟裂。
不能成形…有许多龟裂等，不能成形为薄片状。
以上的结果示于下述表1中。再者，凝乳糖凝胶薄片含有40重量％比例的烟叶提取物。
比较例1除了不添加苹果酸以外，进行和实施例1完全相同的操作，进行相同的测定和评价。结果一起示于表1中。
表1
实施例2除了使用1.9g柠檬酸代替1.9g苹果酸以外，进行和实施例1完全相同的操作，进行同样的测定和评价。结果示于表2中。再者，该凝乳糖凝胶薄片含有40重量％比例的烟叶提取物。
比较例2除了不添加1.9g柠檬酸以外，进行和实施例2完全相同的操作，进行同样的测定和评价。结果一并示于表2中。
表2
实施例3使用浓缩器将和实施例1相同的方法得到的全部烟叶水提取物浓缩成450g。
在该全部提取物浓缩液(450g)中，同时添加1.3g苹果酸和20g的凝乳糖粉末及溶解在3.3gMCT中的2g卵磷脂的溶液(5.3g)，在以3000r/min的搅拌转速进行搅拌的同时将该混合物保持在25℃，使凝乳糖分散在烟叶水提取物中。在得到的分散物中添加6.7g甘油和7g山梨糖醇，在同样搅拌条件下进行搅拌，得到具有增大粘度的凝乳糖浆。
取出该凝乳糖浆的一部分，与实施例1相同地进行粘度测定后，并与实施例1相同地进行凝胶化，然后测定其凝胶强度。
使用上述凝乳糖浆的残余部分与实施例1同样地进行，得到凝乳糖凝胶薄片，与实施例1同样地评价该凝乳糖凝胶薄片的成形状态。
结果示于下述表3中。再者，该凝乳糖凝胶薄片含有48重量％比例的烟叶提取物。
比较例3除了不添加苹果酸以外，进行和实施例3完全相同的操作，进行同样的测定和评价。结果一起示于表3中。
表3
从表1～3所示的结果，可清楚地知道，按照本发明，在烟叶提取物中不发生葡聚糖的分散阻碍，葡聚糖分散体具有高粘度，并且所得到的薄片的凝胶强度也很高。另外，所得到的葡聚糖凝胶薄片中可含有高比例的烟叶提取物。
如以上所述，按照本发明，能够提供以比较简单的手段制造含有高比例的含烟叶提取物等的葡聚糖凝胶薄片的热不可逆凝固葡聚糖薄片的制造方法。
权利要求
1．热不可逆凝固葡聚糖薄片的制造方法，该方法包括以下的工序(a)调制含有作为分散介质的烟叶提取物或者其浓缩液、含有机酸的分散阻碍防止剂、热不可逆凝固性葡聚糖粉末的混合物的工序；(b)通过搅拌该混合物，使葡聚糖粉末分散在该分散介质中，产生具有增大粘度的浆料的工序；(c)将该浆料成形为薄片状的工序；(d)将得到的薄片状成形体加热凝固的工序。
2．权利要求1所述的方法，其中，分散阻碍防止剂由有机羧酸组成。
3．权利要求1所述的方法，其中，有机酸是选自苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸和乳酸中的至少一种羧酸。
4．权利要求1所述的方法，其中，葡聚糖是凝乳糖。
5．权利要求1所述的方法，其中，在工序(a)中，有机酸至多以烟叶提取物重量的30重量％的比例混合。
6．权利要求5所述的方法，其中，在工序(a)中，葡聚糖至多以烟叶提取物重量的1～20重量％的比例混合。
7．权利要求1所述的方法，其中，在工序(a)中，在油性溶剂中再混合溶解乳化剂的溶解物。
8．权利要求7所述的方法，其中，油性溶剂包括中等链长的饱和脂肪酸甘油三酯。
9．权利要求7所述的方法，其中，油性溶剂的含有量至多是最终葡聚糖薄片重量的30重量％的比例。
10．权利要求9所述的方法，其中，乳化剂的含量至多是最终葡聚糖薄片重量的30重量％的比例。
11．权利要求7所述的方法，其中，在工序(a)中，再混合包含多元醇或者糖类的柔软剂。
12．权利要求11所述的方法，其中，柔软剂的含量至多是最终葡聚糖薄片重量的50重量％的比例。
13．香味发生媒体的制造方法，该方法包括以下的工序将按照权利要求1～12中任一项所述的制造方法得到的热不可逆凝固葡聚糖薄片切丝或粉末化的工序；将得到的丝状物或者粉末与薄片烟草原料混合的工序；将得到的混合物成形为薄片状的工序；将得到的薄片成形体切成丝或者粉末化的工序。
14．权利要求13所述的方法，其中，烟草香味发生媒体包含100重量份烟草粉末、5～20重量份增强剂、1～15重量份粘结剂、1～40重量份的该葡聚糖薄片的丝状物或者粉末。
全文摘要
以烟叶提取物或者其浓缩液作为分散剂使用,在该分散介质中同时混合热不可逆凝固性葡聚糖粉末和含有有机酸的分散阻碍防止剂。通过搅拌该混合物,使葡聚糖粉末分散在分散介质中,产生具有增大粘度的浆料,将该浆成形为薄片,将得到的薄片成形体加热凝固。
文档编号A24B3/14GK1216234SQ9812432
公开日1999年5月12日 申请日期1998年10月8日 优先权日1997年10月8日
发明者齐藤裕, 安斋由和子 申请人:日本烟草产业株式会社