專利名稱：再生煙草材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及再生煙草材料的制造方法。
背景技術(shù)：
天然煙草的葉、煙絲、中骨、莖、根等煙草材料中，含有尼古丁、硝酸鹽類、亞硝胺類、烴類、蛋白質(zhì)等各種成分。從天然煙草材料中提取這些成分，用作煙草的吸味添加劑。此時，從吸味或其他理由考慮，有希望減少或除去其量的成分，另一方面，也有希望不除去或增加其量的成分。
例如，在美國專利第4,253,929號及美國專利第4,364,401號中，公開了用水系提取溶劑提取煙草材料，將得到的水性煙草提取液供給電滲析，分離除去硝酸離子的方法?？梢酝ㄟ^將除去該硝酸離子后的提取液添加至作為提取殘渣的纖維質(zhì)煙草材料中來制造各種煙草制品。
在美國專利公開US2002/0134394A1(對應(yīng)于國際公開WO 02/28209)中，公開了用吸附·吸收活性炭等亞硝胺的吸附劑對用提取溶劑提取煙草材料后得到的提取液進(jìn)行處理，除去亞硝胺的方法。可以通過將除去該亞硝胺的提取液添加至作為提取殘渣的纖維質(zhì)煙草材料中來制造各種煙草制品。
在國際公開WO 01/65954號中，公開了用超臨界二氧化碳處理煙草來提取亞硝胺，再將該提取物供給亞硝胺除去工序。該亞硝胺除去工序包含通過色譜法進(jìn)行的分離操作。然而，對色譜法的詳細(xì)機(jī)理是不明確的，而且供給色譜儀的提取物不是水系提取物。
采用上述電滲析的分離除去方法，分離除去對象僅限于離子，無通用性。另外，由于電滲析時施加的電壓使提取液變質(zhì)，或者為了提高分離效率而進(jìn)行加熱使提取液變質(zhì)的可能性高。另外，除去硝酸離子而得到的滲析液中的有機(jī)成分，當(dāng)在某種用途中使用時，滲析液必須進(jìn)行濃縮操作。另外，在使用吸附劑的分離方法中也同樣必須進(jìn)行濃縮操作。另外，使用超臨界二氧化碳的方法，所用的裝置昂貴。
然而，本發(fā)明的目的是提供一種從天然煙草材料得到的提取液中，采用較簡便的方法，得到所希望的成分富集而不希望的成分減少的級分、以及所希望的成分減少而不希望的成分富集的級分，再采用這些級分的一種或兩種，制造再生煙草材料的方法。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供一種再生煙草材料的制造方法，該方法包括(a)用提取溶劑提取天然煙草材料，得到含上述天然煙草材料成分的提取液與提取殘渣的工序，其中，上述天然煙草材料含有所希望的成分和不希望的成分；(b)把上述提取液供給用超濾或反滲透過濾法進(jìn)行的分級操作或用反相分配色譜法的分級操作，得到使上述所希望的成分富集而上述不希望的成分減少的第1級分、和使上述所希望的成分減少而上述不希望的成分富集的第2級分的工序；(c)使用上述提取殘渣，配制再生煙草基料(ウエブ)的工序；(d)把上述第1級分任意地與量減少的上述第2級分一起添加至上述再生煙草基料中的工序。
附圖的簡單說明

圖1是用于說明通過本發(fā)明的一個實施方案制造再生煙草材料的方法的流程圖。
圖2是用于說明通過本發(fā)明的另一個實施方案制造再生煙草材料的方法的流程圖。
實施發(fā)明的最佳方案下面更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
本發(fā)明涉及使用通過提取天然煙草材料而得到的提取液與提取殘渣，制造再生煙草材料的方法。采用提取殘渣制造再生煙草基料。
另一方面，提取液提供給采用超濾或反滲透過濾或反相分配色譜法的分級操作中。在從天然煙草材料得到的提取液中，從吸味或其他理由考慮，有希望使其量減少或除去的成分(不希望成分)，以及希望不除去或使其量增加的成分(希望成分)。通過本發(fā)明的分級操作，可以得到所希望成分富集而不希望的成分減少的第1級分、以及所希望的成分減少而不希望的成分富集的第2級分。將上述第1級分任意地與量減少的第2級分一起添加至上述再生煙草基料中來制造所希望的再生煙草材料。
圖1是用于說明通過本發(fā)明的一個實施方案制造再生煙草材料的方法的流程圖。在該實施方案中，提取液的分級操作采用超濾膜或反滲透過濾膜進(jìn)行。
如圖1所示，首先通過混合、攪拌天然煙草材料11與提取劑12，把天然煙草材料11提供給提取處理S1。
作為天然煙草材料11，可以使用煙草的葉、絲、中骨、莖、根以及這些的混合物。作為提取溶劑，可以使用水、有機(jī)溶劑等。水等提取溶劑，既可以是堿性也可以是酸性的。作為提取溶劑，也可以使用水與水混合性有機(jī)溶劑的混合物。作為有機(jī)溶劑，可以舉出乙醇等醇類、二乙醚等醚類、環(huán)己烷等烴溶劑等。還可以在這些有機(jī)溶劑中溶解了氫氧化鈉等無機(jī)鹽而使用。提取處理S1，通常在0～100℃的溫度下、進(jìn)行5分鐘～6小時。
提取處理S1完成后，把得到的提取混合物提供給通過例如過濾等來進(jìn)行的分離操作S2，分離成提取液13和提取殘渣14。
在天然煙草材料中，含有鉀等金屬鹽、硝酸鹽、尼古丁、糖類、氨基酸類、配糖物、氨基-糖化合物類、蛋白質(zhì)、烴類(飽和烴類、不飽和烴類、芳香烴類)、醇類、醚類、醛類、酮類、酯類、內(nèi)酯類、醌類、酸類(包括酸酐)、酚類、胺類、吡咯類、吡啶類、吡嗪類、生物堿類、多環(huán)式含氮化合物類、亞硝胺(包括煙草固有的亞硝胺(TSNA))等亞硝基化合物類、酰胺類、脂質(zhì)類、鹵化物、含硫化合物、無機(jī)元素等。在通過上述提取處理得到的提取液13中，雖然取決于所用的提取溶劑的種類，但可以含有這些成分的幾乎所有成分。這些成分中，哪一種是希望成分、哪一種是不希望成分，雖然因想制造的再生煙草材料的吸味等而不同，但至少尼古丁是所希望的成分，而硝酸鹽、TSNAS等亞硝胺類及其他胺類為不希望的成分。
提取殘渣14為提取溶劑的不溶性成分，實質(zhì)上是由纖維構(gòu)成的。使用該提取殘渣14，用常用方法制造再生煙草基料。該再生煙草基料，可以是其一部分由提取殘渣14構(gòu)成的，也可以是其全部均由提取殘渣14構(gòu)成的。例如，可以將含提取殘渣14的紙漿材料，用通常的抄紙工序S3進(jìn)行抄紙來作成再生煙草基料15。
另一方面，從分離操作S2得到的提取液13，供給膜分離操作S4。膜分離操作S4通過超濾或反滲透過濾來進(jìn)行。在這些膜分離中使用的膜(超濾膜、反滲透過濾膜)是具有某種一定以下尺寸的孔的多孔膜，主要通過孔的尺寸與溶質(zhì)分子大小的差來把溶質(zhì)進(jìn)行分離·分級。把不能透過膜的最小溶質(zhì)的分子量稱作膜的分級分子量。一般超濾膜的分級分子量范圍為1,000～1,000,000，反滲透過濾膜的分級分子量范圍為100～1,000的范圍。這些膜可從市場購得。例如，作為超濾膜，可以使用ミリポア(Milipore)社制造的バイオマツクス(Biomax)5(分級分子量5,000)及PCXK纖維素(分級分子量1,000,000)等。另外，作為反滲透過濾膜，可以使用ミリポア(Milipore)社制造的ナノマツクス(Nanomax)95(分級分子量約100)及ナノマツクス50(分級分子量約400)等。采用超濾及反滲透過濾的膜分離，可通過其本身已知的方法來進(jìn)行。在進(jìn)行這些膜分離時，由于提取液13可以存在于0℃～30℃的低溫，故不必?fù)?dān)心提取液13中的成分變質(zhì)。還有，反滲透過濾膜(反滲透膜)，可有效分離硝酸離子等水合離子。
通過該膜分離操作S4，具有比所用膜的分級分子量大的分子量的天然煙草材料成分，作為膜不透過物級分16而得到，而具有比所用膜的分級分子量小的分子量的天然煙草材料成分，作為膜透過物級分17而得到。換言之，膜不透過物級分16，與膜透過物級分17相比，具有比所用膜的分級分子量大的分子量的天然煙草材料成分被富集，而具有比所用膜的分級分子量小的分子量的天然煙草材料成分減少。另一方面，膜透過物級分17與膜不透過物級分16相比，具有比所用膜的分級分子量小的分子量的天然煙草材料成分被富集，而具有比所用膜的分級分子量大的分子量的天然煙草材料成分減少。因此，富集、減少是對于天然煙草材料成分的相對的濃度/量。
膜不透過物級分16和/或膜透過物級分17，可以供給進(jìn)一步的處理(未圖示)。在該進(jìn)一步處理時，包括至少進(jìn)行1次與上述同樣的膜分離操作，用氣相色譜法的成分分離、濃縮處理，使用了吸附劑的成分除去等。
膜不透過物級分和/或膜透過物級分(包含它們的進(jìn)一步處理物)，如果是不希望的成分則可以廢異，而如果是希望的成分則可以直接為了調(diào)節(jié)吸味而與其他成分混合(S5)。這樣，在膜不透過物級分及/或膜透過物級分進(jìn)行混合時，至少減少其中一種的量。
通過將這樣配制的煙草吸味劑添加(S6)至再生煙草基料15中，得到再生煙草材料18。這樣得到的再生煙草材料18，不僅含有來自天然煙草材料的成分，而且呈現(xiàn)與天然煙草材料不同的吸味。還有，當(dāng)采用分級分子量不同的多個超濾膜或反滲過過濾膜進(jìn)行多次上述膜分離操作時，可以將得到的膜不透過物級分及膜透過物級分的1個或1個以上添加至上述再生煙草基料中。但是，當(dāng)將此時得到的膜不透過物級分及膜透過物級分的全部添加至上述再生煙草基料中時，減少這些得到的膜不透過物級分及膜透過物級分中的至少1個級分的量并添加至上述再生煙草基料中。
例如，作為第1例，當(dāng)想要使天然煙草材料中的硝酸鹽減少時，將用水提取天然煙草材料的水提取液，供給采用分級分子量約400的反滲透過濾膜的膜分離操作。由此，可以得到分子量超過400的成分被富集(換言之，含硝酸離子、鉀等無機(jī)離子的分子量為400或400以下的成分減少)的膜不透過物級分，和分子量超過400的成分被減少(換言之，含硝酸離子、鉀等無機(jī)離子的分子量為400或400以下的成分富集)的膜透過物級分。硝酸離子減少的膜不透過物級分可單獨、或與少量的膜透過物級分混合后添加至使用了上述提取殘渣的再生煙草材料中。采用該再生煙草材料制成的香煙，與采用天然煙草材料制成的香煙相比，能夠大幅降低主流煙中的NOx，燃燒速度也能夠降低。
另外，作為第2例，在水提取天然煙草材料提取液的膜分離時，當(dāng)使用分級分子量約100的反滲透過濾膜時，可以得到含尼古丁的分子量超過100的成分被富集的膜不透過物級分和分子量為100或100以下的成分被富集的膜透過物級分。采用把該膜不透過物級分添加至上述再生煙草基料中的再生煙草材料制作的香煙，保持了煙草煙味(らしさ)，或煙草煙味相對增強(qiáng)，而且，由于硝酸離子也減少，故主流煙中的NOx也下降。另外，在該尼古丁被富集的膜不透過物級分中，因為有可能含有TSNA等亞硝胺，故在添加至再生煙草基料中之前，把該膜不透過物級分供給到除去亞硝胺的進(jìn)一步處理是優(yōu)選的。作為這種進(jìn)一步處理，包括用氣相色譜法分離、用亞硝胺吸附材料吸附除去。該亞硝胺的除去，也可以用于上述第1例中的膜透過物級分。
作為第3例，可以舉出用2種膜把提取液進(jìn)行分級的例子。即，將用水提取天然煙草材料得到的提取液，供給到采用分級分子量100的反滲透過濾膜的膜分離操作，如第2例那樣，可以得到硝酸離子減少的膜不透過物級分(作為級分A)和硝酸離子富集的膜透過物級分。其次，把級分A供給采用分級分子量約5000的超濾膜的膜分離操作，得到膜不透過物級分(作為級分B)和膜透過物級分(作為級分C)。級分B，蛋白質(zhì)被富集；級分C，蔗糖等糖類被富集。因此，根據(jù)場合，將級分C與少量級分A和/或級分B混合并添加至上述再生煙草基料中，配制再生煙草材料，如果使用它來制造香煙，則可以得到相對強(qiáng)調(diào)甜味的香煙。
圖2是說明通過本發(fā)明另一個實施方案制造再生煙草材料的方法的流程圖。在圖2中，與圖1同樣的要素、操作，使用同樣的符號。
在圖2的方案中，提取液的分級操作，通過反相分配色譜法進(jìn)行。通過由該反相分配色譜法進(jìn)行的提取液的分級操作，可有效分離尼古丁與TSNA。
本發(fā)明者們注意到，在用水系提取溶劑從天然煙草材料中提取得到的提取液中，作為分離尼古丁和TSNA的簡便方法，著眼于氣相色譜法。作為氣相色譜法，其是填充具有規(guī)定的氣孔尺寸的填充材料后，使洗提液流過色譜柱，利用取決于分子的大小及形狀的洗脫速度差，分離所希望成分的粒度(サイズ)氣相色譜法。然而，采用粒度氣相色譜法，由于尼古丁和TSNA的性狀接近，故它們難以分離。另外，采用離子交換氣相色譜法或順相分配氣相色譜法，為了分離填充材料上吸附的尼古丁和TSNA，洗提液的鹽濃度必須調(diào)整pH，當(dāng)僅采用水系提取液時，尼古丁和TSNA不能分離。
因此，進(jìn)一步的研究結(jié)果可知，當(dāng)采用反相分配氣相色譜法時，通過水系洗提液可有效分離尼古丁和TSNA。
另外，在圖2中，如同圖1中的說明，從天然煙草材料11中，通過使用了提取溶劑12的提取處理S1，可得到提取液13與提取殘渣14。再生煙草基料15，如同圖1中的說明所述，可通過使用了提取殘渣14的抄紙S3進(jìn)行制造。
從分離操作S2得到的提取液13，供給通過反相分配色譜法的分離操作S21。該分離操作S21，可以使用(甲基)丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂或硅樹脂(シリカ類樹脂)作為基體材料的固定相來進(jìn)行。基體材料優(yōu)選具有疏水性基團(tuán)的，疏水性基團(tuán)優(yōu)選碳原子數(shù)為6或6以下的烴基。碳原子數(shù)為6或6以下的烴基是疏水性的，但由于其疏水性低(親水性相對高)等原因，如果使用包含具有這樣的疏水性基團(tuán)的基體材料的固定相，則可更加有效地分離尼古丁和TSNA。碳原子數(shù)為6或6以下的烴基包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基。疏水性基團(tuán)，既可以作為改性基體材料導(dǎo)入的，例如，如構(gòu)成聚甲基丙烯酸類樹脂的甲基丙烯酸部分的甲基，也可以是基體材料本來具有的。具有這種疏水性基團(tuán)的反相分配色譜法用固定相材料為粒狀的形態(tài)，可從市場購得。
反相分配色譜法，可以在填充了上述固定相的柱中注入煙草提取液后，使用水系洗提劑進(jìn)行分級來進(jìn)行。作為水系洗提劑，可以使用水，或水與水混合性有機(jī)溶劑(例如，乙醇)的混合物。反相分配色譜法，可以在低于溶劑沸點的溫度(例如，10℃～90℃)進(jìn)行。從通過該反相分配色譜法的色譜柱流出的級分中，回收含有明顯量(例如，為初始尼古丁量的至少30％或30％以上)的尼古丁并且實質(zhì)上除去了TSNA的級分21(含尼古丁而除去TSNA的級分)被回收，廢棄含有明顯量的TSNA的級分(TSNA級分)22。如采用本發(fā)明中使用的反相分配色譜法，與上述天然煙草材料相比，可以得到亞硝胺對尼古丁的比例減少的級分。特別是按照本發(fā)明，與分級前的提取液相比，可以得到TSNA的減少率約90％或約90％以上，而尼古丁減少率低于60％的級分。當(dāng)使用具有包含碳原子數(shù)為6或6以下的烴基的疏水性基團(tuán)的固定相材料時，可以得到TSNA的減少率約90％或90％以上，而尼古丁的減少率低于35％的級分。
將含尼古丁并除去TSNA的級分21加以濃縮或不加以濃縮，將其一部分或全部添加至再生煙草基料15中(S22)，由此，可以得到再生煙草材料23。這樣得到的再生煙草材料23含有尼古丁但實質(zhì)上不含TSNA。
上面通過各種方案對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明又不受這些方案的限定。不言而喻，可以組合上述方案。
例如，可以將按照第1方案得到的膜透過物級分或膜不透過物級分，供給到第2方案的采用反相分配色譜法的分級操作中。特別是，將按照第1方案得到的、尼古丁及TSNA被富集的膜透過物級分供給到第2方案的反相分配色譜法中，可以將該膜透過物級分分離成TSNA級分和尼古丁富集而TSNA被除去的級分。
下面通過實施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明又不受其限定。
另外，在以下的實施例、比較例中，主流煙中的NOx量、芳香胺量及TSNA量分別按照加拿大方法No.T-110、T-102及T-111進(jìn)行測定；主流煙中的尼古丁量按照ISO 10315進(jìn)行測定；煙絲中的尼古丁量按照德國標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)DIN 10373進(jìn)行測定；煙絲中的NO3量，把煙絲用水提取后，將提取液中的NO3用肼還原法還原成亞硝酸，通過重氮化法進(jìn)行比色定量進(jìn)行測定(參照日本藥學(xué)會編，衛(wèi)生試驗法，p707、p836)；煙絲中的蛋白質(zhì)量，按照Balasubramaniam等的方法測定(參照Balasubramaniam D et al.“Tobacco Protein Separation by aqueous two-phaseextraction”，Journal of Chromatography A 989，119-129，2003)。
另外，糖類，使用Agilent 1100 LC Chromatograph作為液體色譜，使用Waters High Performance Carbohydrate Column 60A 4μm(4.6×250mm)作為色譜柱，柱溫設(shè)定為35℃，試樣注入量為8.0μL，用乙腈∶精制水＝3∶1作移動相進(jìn)行分析。
實施例1在25℃的溫度，通過將200g煙絲與875mL水混合·攪拌，進(jìn)行煙絲提取。把得到的提取混合物過濾，分成提取液與提取殘渣。用提取殘渣進(jìn)行抄紙，得到再生煙草基料。另外，其重量干燥時為100g，約為原煙絲的一半重量。
另一方面，往提取液中加入211mL水，供給采用分級分子量100的反滲透過濾膜(ミリポア社制造的ナノマツクス95)的膜分離操作，得到膜不透過物級分(246mL)及膜透過物級分(840mL)。得到的膜不透過物級分與膜透過物級分的硝酸與糖(果糖及葡萄糖)的量進(jìn)行分析，得到下述表1所示的結(jié)果。在表1中還示出對提取液的分析結(jié)果。
表1

由表1所示的結(jié)果可知，膜不透過物級分的糖被富集而硝酸減少。另一方面，膜透過物級分的糖減少(此時為0)而硝酸富集。
另外，把膜不透過物級分全量(246mL)添加至上述再生煙草基料100g中，使用得到的再生煙草材料制作香煙。
另外，與此不同，與上法完全同樣地進(jìn)行提取操作，從其提取殘渣同樣地制造再生煙草基料。另外，對提取液不進(jìn)行膜分離操作，僅進(jìn)行真空加熱濃縮，將其全量添加至再生煙草基料中，用得到的再生煙草材料制作香煙。
按照ISO法對這些香煙用1次吸煙時間2秒(1次吸煙量35mL)，用貝爾型吸煙型材(プロフアイル)進(jìn)行吸煙，測定主流煙中的NOx量，算出單位焦油的NOx量。各種結(jié)果示于下述表2。
表2

如表2所示結(jié)果可知，通過將硝酸減少的膜不透過物級分添加至再生煙草基料中，可使香煙主流煙中的NOx量及單位焦油的NOx量降低。
實施例2對與實施例1中所用的煙絲不同的煙絲，進(jìn)行與實施例1同樣的提取處理，得到提取液與提取殘渣。用該提取殘渣抄紙，得到再生煙草基料。
另一方面，把提取液供給采用反滲透膜(日東電工社制造，NTR-729HG)的膜分離操作，把得到的膜不透過物級分添加至上述再生煙草基料中，得到再生煙草材料，將其切割制成煙絲。
另外，與上法完全同樣地進(jìn)行提取操作，將得到的提取殘渣進(jìn)行抄紙，得到再生煙草基料。另外，把得到的提取液進(jìn)行真空加熱濃縮，將其全量添加至該再生煙草基料中，得到再生煙草材料，將其切割制成煙絲。
測定這樣得到的煙絲中的NO3量及尼古丁量。結(jié)果示于表3。
表3

如表3所示結(jié)果可知，通過將膜不透過物級分添加至再生煙草基料中而得到的再生煙草材料煙絲，與添加了未進(jìn)行膜處理的提取液的再生煙草材料煙絲比較，不僅尼古丁量的減少被抑制，而且煙絲中的NO3量減少約95％。
采用上述各煙絲制作香煙，與實施例1同樣地測定主流煙中NOx量及尼古丁量。結(jié)果示于表4。
表4

如表4所示結(jié)果可知，采用添加了膜不透過物級分的煙絲制作的香煙，與添加未進(jìn)行膜處理的提取液的煙絲制作的香煙比較，雖然尼古丁量不遜色，但NO3量大幅減少。
實施例3對與實施例1中所用的煙絲不同的煙絲，進(jìn)行與實施例1同樣的提取處理，得到提取液與提取殘渣。將提取殘渣進(jìn)行抄紙，得到再生煙草基料。
另一方面，把提取液供給采用超濾膜(日東電工社制造，CF30-F4-PT，分級分子量5萬)的膜分子操作，把得到的膜透過物級分再供給采用反滲透膜(日東電工社制造，NTR-729HG)的膜分離操作。把得到的膜不透過物級分添加至上述再生煙草基料中，得到再生煙草材料，將其切割制成煙絲。
另外，與上法完全同樣地進(jìn)行提取操作，并將得到的提取殘渣進(jìn)行抄紙，得到再生煙草基料。另外，把得到的提取液進(jìn)行真空加熱濃縮，將其全量添加至再生煙草基料中，得到再生煙草材料，將其切割制成煙絲。
測定這樣得到的煙絲中的NO3量、尼古丁量及蛋白質(zhì)量。結(jié)果示于表5。
表5

從表5所示結(jié)果可知，通過將透過超濾膜的透過物級分供給反滲透過濾膜，再將得到的膜不透過物級分添加至再生煙草基料中而得到再生煙絲，與添加了未進(jìn)行膜處理的提取液的再生煙絲比較，不僅尼古丁量的減少被抑制，而且煙絲中NO3量減少約95％，蛋白質(zhì)也幾乎全部減少。
采用上述各煙絲制作香煙，與實施例1同樣地測定主流煙中的NO3量及尼古丁量。結(jié)果示于表6。
表6

從表6所示結(jié)果可知，通過將透過超濾膜的透過物級分供給反滲透過濾膜而得到的膜不透過物級分添加至再生煙草基料中，得到再生煙絲，用該煙絲制作的香煙(本發(fā)明的香煙)，與添加未進(jìn)行膜處理的提取液的煙絲制作的香煙比較，雖然尼古丁量不遜色，但煙絲中NO3量大幅減少。
另外，以10人一組進(jìn)行評價時，得到本發(fā)明的香煙的臭味降低的共同評價。
實施例4對與實施例1中所用的煙絲不同的煙絲，進(jìn)行與實施例1同樣的提取處理，得到提取液與提取殘渣。將提取殘渣進(jìn)行抄紙，得到再生煙草基料。
另外，把提取液供給采用超濾膜(ミリポア社制造的バイオマツクス10，分級分子量1萬)的膜分子操作，將得到的膜透過物級分再供給采用反滲透膜(ミリポア社制造的ナノマツクス95，分級分子量約100)的膜分離操作。把得到的膜不透過物級分添加至上述再生煙草基料中，得到再生煙草材料，將其切割成煙絲，用它制造香煙。
另外，采用與上述方法完全同樣的方法進(jìn)行提取操作，并將得到的提取殘渣進(jìn)行抄紙，得到再生煙草基料。把提取液進(jìn)行真空加熱濃縮，將其全量添加至該再生煙草基料中，得到再生煙草材料，將其切割成煙絲，用它制造香煙。
測定這樣得到的香煙的主流煙中的芳香胺類量。結(jié)果示于表7。
表7

從表7所示結(jié)果可知，通過將透過超濾膜的透過物級分供給反滲透過濾膜而得到的膜不透過物級分添加至再生煙草基料中，得到再生煙絲，用該煙絲制作的香煙(本發(fā)明的香煙)，與添加未進(jìn)行膜處理的提取液的再生煙絲制作的香煙比較，主流煙中的芳香胺類大幅減少。
實施例5在溫度25℃下，通過將由煙葉絲(黃色種與伯萊煙種的混合物)與中骨絲以重量比1∶1的混合物構(gòu)成的煙絲100g，與水1000mL混合、攪拌，進(jìn)行煙絲的提取。把得到的提取混合物過濾，分出提取液與提取殘渣。將提取殘渣進(jìn)行抄紙，得到再生煙草基料。
另外，用膜分離操作濃縮提取液，將其1mL注入到填充了粒徑200～600μm的聚甲基丙烯酸類樹脂(三菱化學(xué)社制造，商品名HP2MG)的色譜柱(直徑8mm，長300mm)中。將作為洗提劑的水流至色譜柱，首先分級70mL(級分1)，再分級8030mL(級分2)。分析分級前提取液(未處理提取液)與各級分中含有的尼古丁和亞硝胺(N’-亞硝基降煙堿)(NNN)、4-(甲基亞硝基氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)以及N’-亞硝基煙草堿(NAT)的量。結(jié)果示于下述表8。表8中還示出尼古丁減少率及TSNA減少率。
表8

如表8所示，級分1的TSNA比初始量減少了約89％，而TSNA中的NNK及NTA被完全除去，并且，尼古丁比初始量僅減少3％。
因此，廢棄級分2，并通過將級分1添加至上述再生煙草基料中，配制再生煙草材料。
實施例6除改變黃色種與伯萊煙種的混合比以外，與實施例5同樣地，配制濃縮煙草提取液及再生煙草基料。把濃縮煙草提取液1mL注入到填充了粒徑50～150μm的苯基改性聚乙烯基類樹脂(東ソ一社制造，商品名TOYOPEARLPhenyl 650C)的色譜柱(直徑10mm，長250mm)中。將作為洗提劑的水流至色譜柱，首先分級28mL(級分1)，接著分級115mL(級分2)。分析分級前提取液(未處理提取液)與各級分中含有的尼古丁和NNN、NNK、NAT及N’-亞硝基毒藜堿(NAB)的量。結(jié)果示于下述表9。表9中還示出了尼古丁減少率及TSNA減少率。
表9

如表9所示，級分1的TSNA比初始量減少約91％，而TSNA中的NNK、NAT及NAB被完全除去，而尼古丁完全未減少。
因此，廢棄級分2，并通過將級分1添加至上述再生煙草基料中，配制再生煙草材料。
實施例7除改變黃色種與伯萊煙種的混合比以外，與實施例1同樣地，配制濃縮煙草提取液及再生煙草基料。把濃縮煙草提取液0.02mL注入到填充了平均粒徑15μm的丁基改性硅樹脂(YMC社制造，商品名Pack C4)的色譜柱(直徑6mm，長150mm)。將作為洗提劑的水流至色譜柱，首先分級600mL(級分1)，再分級400mL(級分2)。分析分級前提取液(未處理提取液)與各級分中含有的尼古丁和NNN、NNK、NAT及NAB的量。結(jié)果示于下述表10。表10中還示出了尼古丁減少率及TSNA減少率。
表10

如表10所示，級分2的TSNA減少100％，而尼古丁比初始量僅減少33％。
因此，廢棄級分1，并通過將級分2添加至上述再生煙草基料中，配制再生煙草材料。
另外，從實施例5～7中得到的結(jié)果可知，當(dāng)采用具有含有碳原子數(shù)為6或6以下的烴基的疏水性基團(tuán)的固定相材料時，可以得到TSNA減少率為約90％或90％以上，尼古丁減少率低于35％的級分。
實施例8除改變黃色種與伯萊煙種的混合比以外，與實施例5同樣地，配制濃縮煙草提取液及再生煙草基料。把濃縮煙草提取液0.02mL注入到填充了平均粒徑5μm的辛基改性硅樹脂(Aligent社制造，商品名XDB-C8)的色譜柱(直徑4.6mm，長150mm)。將作為洗提劑的水流至色譜柱，首先分級200mL(級分1)，再分級200mL(級分2)，最后分級400mL(級分3)。分析分級前提取液(未處理提取液)與各級分中含有的尼古丁和NNN、NNK、NAT及NAB的量。結(jié)果示于下述表11。表11中還示出了尼古丁減少率及TSNA減少率。
表11

如表4所示，級分3的TSNA完全除去，而尼古丁減少率為56％。
因此，廢棄級分1及級分2，并通過將級分3添加至上述再生煙草基料中，配制再生煙草材料。
實施例9除改變黃色種與伯萊煙種的混合比以外，與實施例1同樣地，配制濃縮煙草提取液及再生煙草基料。把濃縮煙草提取液0.02mL注入到填充了平均粒徑15μm的十八烷基改性硅樹脂(YMC社制造，商品名ODS-AP)的色譜柱(直徑6mm，長150mm)中。將作為洗提劑的水流至色譜柱，首先分級400mL(級分1)，再分級200mL(級分2)，最后分級200mL(級分3)。分析分級前提取液(未處理提取液)與各級分中含有的尼古丁和NNN、NNK、NAT及NAB的量。結(jié)果示于下述表12。表12中還示出了尼古丁減少率及TSNA減少率。
表12

如表12所示，級分3的TSNA完全除去，而尼古丁的減少率為65％。
因此，廢棄級分1及級分2，并通過將級分3添加至上述再生煙草基料中，配制再生煙草材料。
比較例1除改變黃色種與伯萊煙種的混合比以外，與實施例5同樣地，把配制的濃縮煙草提取液1mL注入到填充了平均粒徑300μm的聚苯乙烯類陽離子交換樹脂(對離子Na+，オルガノ社制造，商品名CR-1310)的色譜柱(直徑10mm，長250mm)。將作為洗提劑的水流至色譜柱，首先分級100mL(級分1)，再分級900mL(級分2)。分析分級前提取液(未處理提取液)與各級分中含有的尼古丁和NNN、NNK、NAT及NAB的量。結(jié)果示于下述表13。表13中還示出了尼古丁減少率及TSNA減少率。
表13

如表13所示可知，級分1及級分2的任何一種的TSNA均明顯除去，而尼古丁完全除去。因此，采用級分1及級分2的任何一種都得不到含有尼古丁的再生煙草材料。
比較例2除改變黃色種與伯萊煙種的混合比以外，與實施例1同樣地，把配制的濃縮煙草提取液0.22mL注入到填充了平均粒徑7μm的聚苯乙烯類陰離子交換樹脂(對離子CH3COO-，三菱化學(xué)社制造，商品名CDR10)的色譜柱(直徑4.6mm，長250mm)中。將作為洗提劑的水流至色譜柱，首先分級500mL(級分1)，再分級950mL(級分2)。分析分級前提取液(未處理提取液)與各級分中含有的尼古丁和NNN、NNK、NAT及NAB的量。結(jié)果示于下述表14。表14中還示出了尼古丁減少率及TSNA減少率。
表14

如表14所示，級分1的TSNA明顯除去，而尼古丁完全除去，另外，級分2的尼古丁維持初始量的100％，TSNA減少率僅為26％。因此，采用級分1及級分2的任何一種，均得不到含有明顯量的尼古丁，同時實質(zhì)上不含有TSNA的再生煙草材料。
比較例3除改變黃色種與伯萊煙種的混合比以外，與實施例5同樣地，把配制的濃縮煙草提取液0.5mL注入到填充了平均粒徑40～60μm的順相分配氣相色譜法用硅樹脂(ダイソ社制造，商品名Daisoge 12000)的色譜柱(直徑7.5mm，長50mm)中。將作為洗提劑的水流至色譜柱，首先分級10mL(級分1)，再分級10mL(級分2)，然后分級10mL(級分3)，再分級10mL(級分4)，最后分級110mL。分析分級前提取液(未處理提取液)與各級分中含有的尼古丁和NNN、NNK、NAT及NAB的量。結(jié)果示于下述表15。表15中還示出了尼古丁減少率及TSNA減少率。
表15

如表15所示，級分1～級分5的任何一種雖然TSNA明顯被除去，而尼古丁減少率達(dá)到約70％或70％以上。因此，采用級分1～級分5的任何一種，均得不到含有明顯量的尼古丁，同時實質(zhì)上不含有TSNA的再生煙草材料。
權(quán)利要求
1.一種再生煙草材料的制造方法，其中包含(a)用提取溶劑提取天然煙草材料，得到含上述天然煙草材料成分的提取液與提取殘渣的工序，其中，上述天然煙草材料含有所希望的成分和不希望的成分；(b)把上述提取液供給用超濾或反滲透過濾法進(jìn)行的分級操作或用反相分配色譜法的分級操作，得到使上述所希望的成分富集而上述不希望的成分減少的第1級分、和使上述所希望的成分減少而上述不希望的成分富集的第2級分的工序；(c)使用上述提取殘渣，配制再生煙草基料的工序；(d)把上述第1級分任意地與量減少的上述第2級分一起添加至上述再生煙草基料中的工序。
2.按照權(quán)利要求1中記載的方法，其中，采用超濾膜或反滲透過濾膜來進(jìn)行上述分級操作，得到膜透過級分與膜不透過級分。
3.按照權(quán)利要求2中記載的制造方法，其中，上述分級操作采用分級分子量不同的膜多次進(jìn)行，并將得到的膜不透過物級分及膜透過物級分的1個或1個以上添加至上述再生煙草基料中，其中，在該得到的膜不透過物級分及膜透過物級分的全部添加至上述再生煙草基料中時，減少該得到的膜不透過物級分及膜透過物級分中的至少1種級分的量，再添加至上述再生煙草基料中。
4.按照權(quán)利要求2中記載的方法，其中，上述膜不透過物級分是硝酸離子減少的級分，并將其添加至上述再生煙草基料中。
5.按照權(quán)利要求1中記載的方法，其中，上述分級操作通過反相分配氣相色譜法來進(jìn)行，從上述提取液中得到亞硝胺減少的級分。
6.按照權(quán)利要求5中記載的方法，其中，使用以(甲基)丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂或硅樹脂作為基體材料的固定相來進(jìn)行上述反相分配氣相色譜法，上述基體材料具有含碳原子數(shù)為6或6以下的烴的疏水性基團(tuán)。
7.按照權(quán)利要求5中記載的方法，其特征在于，上述亞硝胺減少的提取液，與上述天然煙草材料相比，亞硝胺對尼古丁的比例減少。
8.按照權(quán)利要求2中記載的方法，其中，將上述膜透過物級分供給采用反相分配氣相色譜法的分級操作，從該膜透過物級分得到尼古丁被富集而TSNA被除去的級分。
9.按照權(quán)利要求8中記載的方法，其中，上述膜不透過物級分是硝酸離子減少的級分，并將其添加至上述再生煙草基料中。
10.按照權(quán)利要求8中記載的方法，其中，采用以(甲基)丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂或硅樹脂作為基體材料的固定相來進(jìn)行上述反相分配氣相色譜法，上述基體材料具有含碳原子數(shù)為6或6以下的烴的疏水性基團(tuán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及把天然煙草材料用提取溶劑進(jìn)行提取，制得含上述天然煙草材料成分的提取液和提取殘渣來制造再生煙草材料。使用提取殘渣制造再生煙草基料。另一方面，把提取液供給通過采用超濾或反滲透過濾的分級操作，或通過采用反相分配氣相色譜法的分級操作，得到所希望成分被富集、不希望成分減少的第1級分以及所希望成分減少、不希望成分富集的第2級分。將第1級分任意地與量減少的第2級分一起添加至上述再生煙草基料中，制備再生煙草材料。
文檔編號A24B15/00GK1784152SQ20048001211
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月6日
發(fā)明者山田善之, 長谷川幸子 申請人:日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會社