Настоящее изобретение относится к материалу доставки жидкости, который обеспечивает устойчивое высвобождение жидкости при сжатии этого материала, и к курительному изделию, включающему такой материал доставки жидкости.
Хорошо известно включение ароматизирующих добавок в курительные изделия с целью обеспечения дополнительных ароматов для потребителя в процессе курения. Ароматизаторы могут использоваться для усиления табачных ароматов, создаваемых при нагреве или сжигании табачного материала внутри курительного изделия, или для обеспечения дополнительных нетабачных ароматов, таких как мятный или ментоловый.
Используемые в курительных изделиях ароматические добавки, такие как ментол, обычно имеют форму жидких ароматизаторов, которые включены внутрь фильтра или табачного стержня курительного изделия с помощью подходящего жидкого носителя. Жидкие ароматизаторы часто являются летучими и, следовательно, будут иметь тенденцию к миграции или испарению из курительного изделия в процессе хранения. В результате уменьшается количество ароматизатора, доступное для ароматизации вдыхаемого дыма в процессе курения.
Ранее было предложено снижать потери летучих ароматизаторов из курительного изделия в процессе хранения посредством инкапсуляции ароматизатора, например, в форме капсулы или микрокапсулы. Инкапсулированный ароматизатор может быть высвобожден до или в процессе курения курительного изделия путем разрушения инкапсулирующей структуры, например, путем раздавливания или плавления этой структуры. В случае раздавливания таких капсул для высвобождения ароматизатора, капсулы раскрываются при образованном усилии и высвобождают по существу весь ароматизатор при этом усилии.
Ранее было также предложено инкапсулировать ароматизатор внутри матричного материала, с приложением сжатия к этому матричному материалу для высвобождения ароматизатора. Инкапсулированный ароматизатор может высвобождаться более равномерно, чем в случае капсулы. В отличие от инкапсулирующей структуры капсулы, матричная структура не раскрывается мгновенно для высвобождения всего ароматизатора при образованном усилии, но постепенно разрушается, пока сохраняется приложенное усилие. В некоторых случаях этот тип высвобождения обеспечивает незначительную индикацию или не обеспечивает никакой индикации для пользователя о том, что ароматизатор был высвобожден из матричного материала.
Известно также включение других типов неароматических жидких добавок в курительные изделия с целью модификации дыма каким-либо образом в процессе курения. Например, некоторые жидкие добавки могут быть включены внутрь фильтра курительного изделия для изменения характеристик фильтрации фильтра в процессе курения.
Было бы желательно создать улучшенный материал доставки жидкости для курительного изделия, который обеспечивает индикацию для потребителя о том, что жидкость была высвобождена из материала. Было бы желательно с практической точки зрения создать такой материал, который показывает улучшенную стабильность и улучшенное удержание жидких добавок в процессе хранения.
Согласно настоящему изобретению, предложено курительное изделие, содержащее по меньшей мере один компонент высвобождения жидкости, образованный из материала доставки жидкости с устойчивым высвобождением, причем этот материал доставки жидкости содержит закрытую матричную структуру, образующую множество областей. Закрытая матричная структура содержит полимерную матрицу, образующую множество областей с ароматической композицией. Полимерная матрица образована одним или более анионными полисахаридами, поперечно сшитыми посредством многовалентных катионов. Закрытая матричная структура дополнительно содержит наполнитель внутри полимерной матрицы. Этот наполнитель содержит один или более амфифильных полисахаридов. Жидкая композиция заключена внутри указанных областей полимерной матрицы и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии компонента высвобождения жидкости.
Согласно настоящему изобретению, дополнительно предложен фильтр, включающий компонент высвобождения жидкости, как описано выше.
Согласно настоящему изобретению, дополнительно предложен компонент высвобождения аромата для курительного изделия, причем этот компонент высвобождения аромата образован из материала доставки аромата, содержащего закрытую матричную структуру, образующую множество областей. Эта закрытая матричная структура содержит полимерную матрицу, образующую множество областей. Полимерная матрица образована одним или более анионными полисахаридами, поперечно сшитыми посредством многовалентных катионов. Закрытая матричная структура дополнительно содержит наполнитель внутри полимерной матрицы. Этот наполнитель содержит один или более амфифильных полисахаридов. Ароматическая композиция заключена внутри указанных областей полимерной матрицы и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии компонента высвобождения аромата.
В последующем описании любые ссылки на признаки или свойства компонента высвобождения жидкости, компонента высвобождения аромата, материала доставки жидкости с устойчивым высвобождением или материала доставки аромата по изобретению применяются также к компоненту высвобождения жидкости, компоненту высвобождения аромата, материалу доставки жидкости или материалу доставки аромата фильтров курительных изделий по изобретению, если не оговорено иное.
Курительные изделия по изобретению, включающие компонент высвобождения жидкости, могут представлять собой сигареты с фильтром или другие курительные изделия, в которых табачный материал или другой горючий материал сжигают для образования дыма. В качестве альтернативы, курительные изделия по изобретению могут представлять собой изделия, в которых субстрат, такой как табак, образующий аэрозоль, нагревают для образования аэрозоля, а не сжигают. В одном типе нагреваемого курительного изделия табачный материал или другой материал, образующий аэрозоль, нагревают одним или более электрическими нагревательными элементами для создания аэрозоля. В другом типе нагреваемого курительного изделия генерируют аэрозоль путем передачи тепла от горючего материала или источника тепла на субстрат, образующий аэрозоль. Настоящее изобретение дополнительно охватывает курительные изделия, в которых никотиносодержащий аэрозоль генерируется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина, без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например, в результате химической реакции.
Курительные изделия согласно изобретению могут представлять собой целые, собранные курительные устройства или компоненты курительных устройств, скомбинированные с одним или несколькими другими компонентами для обеспечения собранного устройства для образования аэрозоля, например такого, как расходуемая часть нагреваемого курительного устройства.
В контексте настоящей заявки термин «дым» используется для обозначения дыма, образуемого сгораемыми курительными изделиями, такими как сигареты с фильтром, и аэрозолей, образуемых несгораемыми курительными изделиями, такими как нагреваемые или ненагреваемые курительные изделия вышеописанных типов.
Термин «компонент высвобождения жидкости» используется по всему данному описанию для ссылки на отдельную деталь или участок материала доставки жидкости, выполненную в форме, подходящей для включения в курительное изделие. Компонент высвобождения жидкости предпочтительно имеет форму гранулы, как будет описано ниже, однако в некоторых вариантах могут быть пригодны также альтернативные формы, например, такие, как нити или хлопья. В предпочтительных вариантах компонент высвобождения жидкости представляет собой компонент высвобождения аромата для обеспечения аромата в курительном изделии.
В контексте данного документа термин «жидкость» относится к композициям, которые находятся в жидком состоянии при комнатной температуре (22 градуса по Цельсию).
Термин «жидкая композиция» относится к любому жидкому агенту, который может быть включен в компонент генерирующего аэрозоль устройства с целью обеспечения влияния на аэрозоль или дым, создаваемый в процессе курения. Жидкая композиция может представлять собой, например, вещество, которое способно уменьшить количество одного или более компонентов аэрозоля. В качестве альтернативы, жидкая композиция может представлять собой вещество, которое способно вступать в реакцию с одним или более другими веществами в генерирующем аэрозоль устройстве для образования аэрозоля. В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения жидкая композиция представляет собой жидкую ароматическую композицию, и материал доставки жидкости приспособлен для создания аромата в курительном изделии или в части курительного изделия.
В данном описании выражение «крахмал или производные крахмала, химически модифицированные для придания амфифильных свойств» используется для описания крахмала или производных крахмала, которые были обработаны или прореагировали с соединением, содержащим гидрофобные группы, таким образом, чтобы придать амфифильные свойства крахмалу или производным крахмала. Подходящие соединения для обработки или вступления в реакцию с крахмалом или производными крахмала должны быть известны специалистам. В качестве примера, одно из предпочтительных подходящих соединений представляет собой ангидрид октенилсукцината (OSA). Благодаря гидрофобным и стерическим свойствам ангидрид октенилсукцината, OSA-модифицированный крахмал имеет широко разветвленную макромолекулярную структуру, которая, как известно без обращения к теории, обеспечивает желаемые стабилизирующие, межфазные и реологические свойства.
В последующем описании настоящее изобретение будет раскрыто со ссылками на компонент высвобождения аромата, образованный из материала доставки аромата, который обеспечивает устойчивое высвобождение ароматической композиции. Тем не менее, данная идея может быть применена также к материалу для устойчивого высвобождения альтернативной жидкой композиции.
Термин «устойчивое высвобождение» используется для указания того факта, что указанный материал доставки аромата способен высвобождать ароматическую композицию на протяжении некоторого диапазона сжимающего усилия, на протяжении некоторого диапазона деформации материала, или обоих факторов. Например, если измерить высвобождение ароматической композиции как функцию приложенного сжимающего усилия, то мы увидим, что данный материал способен высвобождать ароматическую композицию при усилии (х) ньютонов, и продолжит постепенно высвобождать большее количество ароматической композиции по мере того, как сжимающее усилие повышается от (х) ньютонов до (x+y) ньютонов (например, при y=5 ньютонов).
Поскольку речь идет о диапазонах, описанные в данном документе диапазоны усилия и деформации имеют образованную ширину и располагаются между пределами эти диапазонов. Например, в приведенном выше общем примере, где y=5 ньютонов, диапазон усилия будет иметь ширину 5 ньютонов и проходить от (х) ньютонов до (x+5) ньютонов.
Поскольку увеличение сжимающего усилия в пределах некоторого диапазона усилия будет приводить к высвобождению все большего количества ароматической композиции из материала доставки аромата, наряду с термином «устойчивое высвобождение» может быть также использован термин «постепенное высвобождение». В этом состоит отличие от известных из уровня техники механизмов высвобождения аромата, в которых аромат высвобождается при образованном усилии, однако ни до, ни после достижения этого образованного усилия высвобождение аромата не происходит. Например, профиль доставки аромата с устойчивым высвобождением, обеспечиваемый компонентом высвобождения аромата по изобретению, отличается от профиля доставки аромата в случае капсулы. Капсулы обычно изготавливают таким образом, что внешняя оболочка капсул разрушается при конкретном, заданном сжимающем усилии. При этом конкретном усилии внешняя оболочка будет раздавлена, и по существу весь ароматизатор, заключенный внутри сердцевины капсулы, будет высвобожден в тот же момент времени. Тем не менее, если приложенное усилие будет ниже конкретного усилия, по существу никакое количество ароматизатора не будет высвобождено.
Ниже будут более подробно описаны характеристики устойчивого высвобождения для компонента высвобождения аромата в курительных изделиях по изобретению.
Компонент высвобождения аромата в курительных изделиях по изобретению удерживает ароматическую композицию внутри структуры материала до тех пор, пока к этому компоненту не будет приложено сжимающее усилие. Для обеспечения такого удерживания ароматической композиции материал доставки аромата содержит закрытую матрицу или ячеистую структуру, которая заключает ароматическую композицию внутри закрытой структуры. Таким образом, ароматизирующая композиция заключена в областях в пределах матричной структуры. При сжатии материала ароматическая композиция принудительно вытесняется из матричной структуры, например, через разрыв окружающей структуры.
Закрытая матричная структура материала доставки аромата содержит трехмерную структурную полимерную матрицу, которая образует ячеистую структуру, образующую множество областей. Термин «область» используется по всему данному описанию для ссылки на закрытые поры или карманы, которые заключают в себе ароматическую композицию, или отдельные области или, в случае образованных процессов производства матричных материалов, капли ароматической композиции, которые диспергированы внутри материала-предшественника полимерной матрицы, как будет более подробно описано ниже. Ароматическая композиция диспергирована в полимерной матрице в виде множества отдельных областей, которые окружены и закрыты этой полимерной матрицей.
Полимерная матрица материала доставки аромата изолирует ароматическую композицию таким образом, чтобы ароматизатор по существу удерживался внутри структуры полимерной матрицы до тех пор, пока материал доставки аромата не будет сжат. Сжатие материала доставки аромата приводит к деформации полимерной матрицы. По мере повышения уровня приложенного усилия и/или деформации, указанная матрица постепенно разрывается, и закрытые области в ней начинают разрушаться, так что происходит высвобождение ароматической композиции, удерживаемой внутри указанных областей.
В компоненте высвобождения аромата по изобретению полимерная матрица материала доставки аромата образована одним или более анионными полисахаридами, поперечно сшитыми посредством многовалентных катионов. Поперечное сшивание полимерной матрицы достигается посредством реакции указанных анионных полисахаридов с многовалентными катионами, которые образуют соляные мостики для поперечного сшивания полисахаридов.
Термин «анионный полисахарид» используется по всему настоящему описанию для указания на полисахарид, имеющий чистый отрицательный заряд.
В отношении настоящего изобретения термин «многовалентный катион» используется для описания положительно заряженного иона, имеющего валентность больше 1, например двухвалентных или трехвалентных катионов. Многовалентные катионы предпочтительно предусмотрены в форме раствора соли многовалентного металла, например, в форме раствора хлорида металла. Предпочтительные многовалентные катионы включают кальций, железо, алюминий, марганец, медь, цинк или лантан. Особо предпочтительным катионом является двухвалентный кальций (Ca2+).
Полисахариды особенно подходят для использования в настоящем изобретении, поскольку они могут быть выполнены нерастворимыми в воде и термически стабильными благодаря поперечному сшиванию и являются безвкусными. Поперечное сшивание одного или более полисахаридов, образующих матрицу, обеспечивает структурную прочность и стабильность, что улучшает стойкость полимерной матрицы к нагреву и усилиям сдвига, которые могут действовать на материал в процессе производства или обработки курительных изделий, включающих данный материал. Закрытая матричная структура обеспечивает также эффективное удержание ароматической композиции материалом доставки аромата. Предпочтительно, полимерная матрица является стойкой к воде или влажности.
Закрытая матричная структура материала доставки аромата по изобретению дополнительно содержит наполнитель внутри полимерной матрицы, содержащий один или более амфифильных полисахаридов. Термин «амфифильный полисахарид» используется по всему настоящему описанию для ссылки на полисахарид, имеющий гидрофильную часть и гидрофобную часть. В материале доставки аромата по изобретению один или более амфифильных полисахаридов включены внутрь полимерной матрицы, но имеют минимальную или нулевую способность к поперечному сшиванию друг с другом или с одним или более анионными полисахаридами, образующими полимерную матрицу.
Использование наполнителя, содержащего один или более амфифильных полисахаридов, придает ряд полезных свойств материалу доставки аромата по изобретению. Амфифильный полисахарид внутри закрытой матричной структуры обеспечивает преимущество, состоящее в его способности функционировать в качестве как наполнителя, так и эмульгатора. Это означает, что отдельный эмульгатор не требуется, и таким образом обеспечена возможность включения большей пропорциональной доли других функциональных компонентов в матричную структуру.
При своем функционировании в качестве наполнителя амфифильный полисахарид повышает содержание сухого вещества внутри закрытой матричной структуры. Без обращения к теории, введение наполнителя, такого как крахмал, действует как замедлитель сушки благодаря тому, что он поглощает воду и затрудняет испарение. Таким образом обеспечена возможность улучшенного управления приданием сферичности материалу на этапе сушки. Быстрая сушка усиливает испарение и может привести к разрушению матрицы. Амфифильный полисахарид может также замедлять процесс поперечного сшивания, благодаря чему может быть улучшена сферичность, а также обеспечена более прочная внешняя оболочка при относительно мягкой внутренней части, как будет более подробно описано ниже.
Амфифильный полисахарид способен действовать как эффективный эмульгатор, благодаря его амфифильной структуре, которая включает гидрофильную часть, способную взаимодействовать с гидрофильной фазой эмульсии, и гидрофобную часть, способную взаимодействовать с гидрофобной или липофильной фазой эмульсии. Как более подробно описано ниже, в процессе производства материала доставки аромата по изобретению, обычно получают эмульсию с гидрофобной фазой, содержащей раствор анионных полисахаридов, и липофильной фазой, содержащей масляный раствор ароматического соединения. Включение амфифильного полисахарида в процессе производства способствует получению более стабильной эмульсии с более однородной композицией. В результате ароматическая композиция более эффективно удерживается внутри полимерной матричной структуры, и таким образом готовый материал доставки аромата становится также более стабильным. Благодаря улучшенной стабильности материала доставки аромата обеспечивается эффективное удерживание ароматизатора внутри структуры в процессе хранения этого материала.
Было также обнаружено, что включение наполнителя внутрь полимерной матрицы влияет на структуру материала доставки аромата. В материале доставки аромата по изобретению структура полимерной матрицы меняется по мере следования от внешней поверхности материала к центру. В частности, материал доставки аромата содержит богатую полимером внешнюю область, которая имеет относительно высокое содержание поперечно сшитой полимерной матрицы, и богатую ароматизатором сердцевинную область, которая имеет относительно высокое содержание ароматизатора. Данная структура возникает благодаря взаимодействию гидрофильного раствора анионных полисахаридов с гидрофобной ароматической композицией, в результате чего возникает тенденция к инициированию агрегирования гидрофобной ароматической композиции внутри сердцевинной области после образовании капель эмульсии этих двух компонентов.
Как будет более подробно описано ниже, поперечное сшивание полисахаридов происходит, когда эмульсию ароматической композиции внутри раствора анионных полисахаридов капельным путем вводят в сшивающий раствор многовалентных катионов. Как было описано выше, предпочтительно в богатой полимером внешней области имеет место более высокая степень поперечного сшивания, чем в богатой ароматизатором сердцевинной области. Это проявляется в градиенте концентрации многовалентных катионов внутри закрытой матричной структуры, при этом наивысшая концентрация многовалентных катионов имеет место во внешней области компонента высвобождения аромата, в которой степень поперечного сшивания является наивысшей, и снижается в направлении к внутренней, сердцевинной области компонента высвобождения аромата по мере снижения относительного содержания полимерной матрицы.
Более высокая степень поперечного сшивания во внешней области материала доставки аромата по сравнению с сердцевинной обеспечивает повышенную твердость полимерной матрицы. Таким образом, внешняя область компонента высвобождения аромата является более твердой и имеет более низкую концентрацию ароматической композиции, чем сердцевинная область.
Было обнаружено, что включение наполнителя внутрь полимерной матрицы приводит к улучшенному градиенту концентрации многовалентных катионов между внутренней областью компонент высвобождения аромата и сердцевинной областью. Как описано ниже, считается, что амфифильный полисахарид наполнителя предотвращает полное выравнивание концентрации многовалентных катионов от внешней поверхности через эмульсию таким образом, чтобы более высокая степень поперечного сшивания имела место во внешней области по сравнению с сердцевинной областью. Это повышает твердость внешней области при одновременном снижении твердости сердцевинной области, что, в свою очередь, обеспечивает дополнительное улучшение эффективности удержания ароматической композиции внутри сердцевинной области.
Кроме того, повышенный уровень поперечного сшивания полимерной матрицы в пределах внешней области компонента высвобождения аромата обеспечивает более твердый «слой» вокруг внешней поверхности этого материала, который («слой») является относительно ломким и может трещать или хрустеть при первоначальном сжатии материала до того, как произойдет высвобождение ароматической композиции. Это означает, что при приложении потребителем сжимающего усилия к материалу это усилие может первоначально вызвать разрушение полимерной матрицы в более ломкой внешней области перед тем, как степень сжатия материала станет достаточной для высвобождения ароматической композиции. Растрескивание богатой полимером внешней области во время ее разрушения может ощущаться потребителем и может также сопровождаться слышимым звуком. Таким образом, для потребителя обеспечено преимущество, состоящее в чувственной индикации активации материала доставки аромата для высвобождения аромата в курительное изделие.
Снижение степени поперечного сшивания полимерной матрицы по мере следования от внешней поверхности компонента высвобождения аромата к центру обеспечивает более мягкую внутреннюю область под более твердой внешней областью. Это означает наличие меньшей поддержки внешней области снизу, и таким образом обеспечено преимущество, состоящее в возможности облегчения разрушения полимерной матрицы внутри внешней области при сжатии компонента высвобождения аромата и в возможности дополнительного усиления эффекта растрескивания, создаваемого при сжатии. Кроме того, в результате повышения мягкости материала доставки аромата во внутренней области этот материал доставки аромата становится более легко сжимаемым после того, как более твердая внешняя область разрушена, и таким образом облегчено высвобождение ароматической композиции при устойчивом сжатии компонента высвобождения аромата.
Повышенная твердость внешней области компонента высвобождения аромата дополнительно повышает его сопротивление нежелательным деформациям, что облегчает обработку этого компонента. В случае, если материал доставки аромата имеет форму гранул, образованных из капель эмульсии, как описано ниже, было обнаружено, что замедление диффузии многовалентных катионов через эти капли улучшает круглость готовых гранул. Таким образом дополнительно облегчена обработка материала доставки аромата, в частности повышен возможный уровень точности при введении указанных гранул материала доставки аромата внутрь курительных изделий.
Предпочтительно, градиент концентрации многовалентных катионов внутри закрытой матричной структуры компонента высвобождения аромата является таким, чтобы вдоль линии, проходящей через компонент высвобождения жидкости от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого компонента высвобождения жидкости, наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытой матричной структуры составляла по меньшей мере примерно в 1,5 раза больше, чем наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 500 микрон от указанного центра масс.
Предпочтительно, вдоль линии, проходящей через компонент высвобождения жидкости от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого компонента высвобождения жидкости, наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытой матричной структуры составляет по меньшей мере в 1,75 раза больше и более предпочтительно - по меньшей мере в два раза больше, чем наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от указанного центра масс.
Кроме того, минимальный размер компонента высвобождения аромата между внешней поверхностью закрытой матричной структуры и центром масс компонента высвобождения жидкости предпочтительно составляет по меньшей мере 1,5 мм, более предпочтительно - по меньшей мере 2,0 мм.
Предпочтительно, градиент концентрации многовалентных катионов внутри закрытой матричной структуры компонента высвобождения аромата является таким, чтобы вдоль линии, проходящей через компонент высвобождения жидкости от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого компонента высвобождения жидкости, наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытой матричной структуры составляла по меньшей мере примерно в 1,5 раза больше, чем наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от указанного центра масс.
Предпочтительно, вдоль линии, проходящей через компонент высвобождения жидкости от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс этого компонента высвобождения жидкости, наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытой матричной структуры составляет по меньшей мере примерно в 1,75 раза больше и более предпочтительно - по меньшей мере примерно в два раза больше, чем наивысшая концентрация многовалентных катионов в пределах 250 микрон от указанного центра масс.
Кроме того, минимальный размер компонента высвобождения аромата между внешней поверхностью закрытой матричной структуры и центром масс компонента высвобождения жидкости составляет по меньшей мере 1,5 мм, более предпочтительно - по меньшей мере 2,0 мм.
Для целей настоящего изобретения градиент концентрации многовалентных катионов внутри материала доставки аромата, образующего компонент высвобождения аромата, выражают в количественной форме путем измерения концентрации вдоль линии, проходящей через компонент высвобождения аромата от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс компонента высвобождения аромата. Это измерение может быть осуществлено путем извлечения из гранулы образца или сердцевины, которая проходит от внешней поверхности через центр масс, и формирования множества секций путем выполнения поперечных срезов в множестве мест вдоль образца или сердцевины. Здесь термин «поперечные срезы» используется для обозначения того факта, что секции формируют путем выполнения срезов в образце или сердцевине поперечно продольной оси образца или сердцевины, иначе говоря - поперечно линии, проходящей через компонент высвобождения аромата от внешней поверхности закрытой матричной структуры до центра масс компонента высвобождения аромата. Для каждой секции может быть измерена концентрация многовалентных катионов с помощью технологии масс-спектрометрии. Любые покровные слои, выполненные вокруг материала доставки аромата, не должны приниматься во внимание, так что измерение градиента кальция начинают на внешней поверхности закрытой матричной структуры.
Путем измерения концентрации кальция в множестве секций вдоль сердцевины обеспечена возможность определения наивысшей концентрации в пределах 250 микрон от внешней поверхности закрытого матричного материала и наивысшей концентрации в пределах 500 микрон от центра масс материала доставки жидкости. Другие подходящие технологии измерения градиента концентрации многовалентных катионов также должны быть известны специалистам. В некоторых случаях извлечение образца из компонента доставки жидкости может быть облегчено путем замораживания этого компонента.
В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения один или более амфифильных полимеров наполнителя включают модифицированный крахмал или производные крахмала. Особо предпочтительная форма модифицированного крахмала для использования в настоящем изобретении представляет собой крахмал, модифицированный ангидридом октенилсукцината (OSA). Подходящие производные крахмала включают, но без ограничения, мальтодекстрин, высокоамилозный пищевой крахмал и их комбинации.
Закрытая матричная структура может содержать по меньшей мере примерно 10 весовых процентов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 15 весовых процентов амфифильных полисахаридов от общего сухого веса закрытой матричной структуры. В качестве альтернативы или дополнительно, закрытая матричная структура может содержать меньше примерно 30 весовых процентов, более предпочтительно - меньше примерно 25 весовых процентов амфифильных полисахаридов от общего сухого веса закрытой матричной структуры. Предпочтительно, закрытая матричная структура содержит от примерно 10 весовых процентов до примерно 30 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 15 весовых процентов до примерно 25 весовых процентов амфифильных полисахаридов от общего сухого веса закрытой матричной структуры. В настоящем описании любая ссылка на общий сухой вес закрытой матричной структуры исключает вес жидкой композиции, заключенной внутри указанных областей закрытой матричной структуры.
Предпочтительно, количество анионных полисахаридов в закрытой матричной структуре больше, чем количество амфифильных полисахаридов в закрытой матричной структуре. Например, количество анионных полисахаридов в закрытой матричной структуре предпочтительно составляет по меньшей мере примерно в два раза больше и более предпочтительно - по меньшей мере примерно в три раза больше количества амфифильных полисахаридов в закрытой матричной структуре.
Предпочтительно, полимерная матрица может быть образована единственным поперечно сшитым анионным полисахаридом. Например, в одном предпочтительном примере полимерная матрица образована поперечно сшитым альгинатом. В качестве альтернативы, полимерная матрица может быть образована комбинацией из двух или более анионных поперечно сшитых анионных полисахаридов, причем эти два или более анионных полисахаридов способны к поперечному сшиванию друг с другом. Например, в некоторых вариантах осуществления полимерная матрица содержит альгинат и пектин, при этом альгинат и пектин поперечно сшиты друг с другом. В некоторых вариантах полимерная матрица содержит по меньшей мере примерно 20 весовых процентов пектина. Дополнительно, полимерная матрица может содержать по меньшей мере примерно 50 весовых процентов альгината. Предпочтительной формой пектина является низкометоксилированный пектин.
Предпочтительно, полимерная матрица содержит альгинат, причем этот альгинат может использоваться отдельно или в комбинации с одним или более другими полисахаридами. Альгинат особенно эффективен при использовании в полимерной матрице, поскольку он поперечно сшивается с высокой скоростью и имеет структуру, которая хорошо взаимодействует с многовалентными катионами, формирующими соляные мостики для поперечного сшивания альгината. В частности, структура альгината включает блоки остатков гулуроновой кислоты (G), которые хорошо взаимодействуют с многовалентными катионами.
В случае, если полимерная матрица содержит альгинат, относительное содержание остатков гулуроновой кислоты (G) в структуре альгината предпочтительно составляет по меньшей мере примерно 25 процентов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 30 процентов и наиболее предпочтительно - примерно 35 процентов. В некоторых вариантах остальная часть структуры состоит по существу из остатков маннуроновой кислоты (М). В качестве альтернативы или дополнительно, пропорциональная доля остатков гулуроновй кислоты (G) в структуре альгината предпочтительно составляет меньше примерно 70 процентов, более предпочтительно - меньше примерно 65 процентов. В некоторых вариантах остальная часть структуры состоит по существу из остатков маннуроновой кислоты (М). Было обнаружено, что отношение остатков G:М в структуре альгината влияет на характеристики поперечного сшивания альгината и может регулироваться с целью управления процессом поперечного сшивания. В частности, повышенное отношение G:M, по видимому, обеспечивает стереохимические процессы, которые содействуют поперечному сшиванию альгината многовалентными катионами.
Закрытая матричная структура может содержать по меньшей мере примерно 50 весовых процентов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 60 весовых процентов одного или более полисахаридов от общего сухого веса закрытой матричной структуры. В качестве альтернативы или дополнительно, закрытая матричная структура может содержать меньше примерно 90 весовых процентов, более предпочтительно - меньше примерно 80 весовых процентов одного или более полисахаридов от общего сухого веса закрытой матричной структуры. Предпочтительно, закрытая матричная структура содержит от примерно 50 весовых процентов до примерно 90 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 60 весовых процентов до примерно 80 весовых процентов одного или более полисахаридов от общего сухого веса закрытой матричной структуры.
В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения закрытая матричная структура материала доставки аромата дополнительно содержит пластификатор.
Термин «пластификатор» относится к веществу или материалу, включенному в образующий матрицу материал для повышения его гибкости или технологичности. Многие пластификаторы имеют тенденцию к снижению межмолекулярных сил между полимерными цепями, результатом чего становится повышение гибкости и сжимаемости, или они могут создавать пластифицирующий эффект, поскольку они вызывают нарушения целостности в полимерной матрице. Примерами классов пластификаторов являются сахариды (моно-, поли- или олигосахариды), спирты, высокомолекулярные спирты, соли кислот, липиды и производные (такие как жирные кислоты, моноглицериды, сложные эфиры и фосфолипиды) и поверхностно-активные вещества. Конкретные примеры подходящих пластификаторов включают, но без ограничения: глюкозу, фруктозу, мед, сорбитол, полиэтиленгликоль, глицерин, полипропиленгликоль, лактитол, лактат натрия, гидратированные гидролизованные крахмалы, трегалозу или их комбинации. Другие подходящие пластификаторы для использования в настоящем изобретении могут быть определены специалистами на основе приведенных примеров.
Закрытая матричная структура материала доставки аромата по изобретению может включать единственный пластификатор или комбинацию двух или более пластификаторов.
В материале доставки аромата в курительных изделиях по изобретению, пластификатор может быть включен в закрытую матричную структуру с целью смягчения полимерной матрицы таким образом, чтобы этот материал был более сжимаемым. Таким образом обеспечена возможность более эффективного обеспечения профиля доставки с устойчивым высвобождением аромата материалом доставки аромата. В частности, пластификатор может повышать диапазон усилия, в котором может быть обеспечена устойчивая доставка ароматической композиции, или снижать величину усилия, требующегося для начала высвобождения ароматической композиции.
Закрытая матричная структура может содержать по меньшей мере примерно 5 весовых процентов, более предпочтительно - по меньшей мере 10 весовых процентов пластификатора от общего сухого веса закрытой матричной структуры. В качестве альтернативы или дополнительно, закрытая матричная структура может содержать меньше примерно 30 весовых процентов, предпочтительно меньше примерно 25 весовых процентов от общего сухого веса закрытой матричной структуры. Предпочтительно, полимерная матрица содержит от примерно 10 весовых процентов до примерно 30 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 15 весовых процентов до примерно 25 весовых процентов пластификатора от общего сухого веса закрытой матричной структуры.
Материал доставки аромата предпочтительно содержит по меньшей мере примерно 4 весовых процента и предпочтительно по меньшей мере 6 весовых процентов вышеописанных материалов закрытой матричной структуры от общего сухого веса материала доставки аромата. В качестве альтернативы или дополнительно, материал доставки аромата предпочтительно содержит меньше примерно 15 весовых процентов, более предпочтительно - меньше 10 весовых процентов вышеописанных материалов закрытой матричной структуры. Предпочтительно, материал доставки аромата содержит от примерно 4 весовых процентов до примерно 15 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 4 до примерно 10 весовых процентов и наиболее предпочтительно - от примерно 6 весовых процентов до примерно 10 весовых процентов описанных здесь материалов закрытой матричной структуры.
В настоящем описании любые ссылки на общий сухой вес материала доставки аромата относятся к сумме веса закрытой матричной структуры и веса ароматической композиции после того, как материал доставки аромата был кондиционирован в течение одной недели при 22 градусах Цельсия и относительной влажности 60%.
Материал доставки аромата предпочтительно содержит по меньшей мере примерно 60 весовых процентов и более предпочтительно - по меньшей мере 75 весовых процентов ароматической композиции от общего сухого веса материала доставки аромата. В качестве альтернативы или дополнительно, материал доставки аромата предпочтительно содержит меньше примерно 95 весовых процентов, более предпочтительно - меньше примерно 90 весовых процентов ароматической композиции. Предпочтительно, материал доставки аромата содержит от примерно 60 весовых процентов до примерно 95 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 75 весовых процентов до примерно 90 весовых процентов ароматической композиции.
Ароматическая композиция в материале доставки аромата, включенном в курительные изделия по изобретению, предпочтительно включает ароматизатор, смешанный с одним или более жирами. Особо предпочтительно, чтобы указанные один или более жиров были жидкими при комнатной температуре (22°С) или имели точку плавления ниже 22 градусов Цельсия. Для целей настоящего изобретения «точку плавления» жира измеряют с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).
Указанные один или более жидких жиров действуют как носители для ароматизатора и могут именоваться «вспомогательными веществами». Ароматизатор смешивают с вспомогательным веществом для получения ароматической композиции. В некоторых вариантах ароматизатор дисперигруют или растворяют во вспомогательном веществе.
Использование вспомогательного вещества для ароматизатора, которое является жидким при комнатной температуре, создает особое преимущество, поскольку таким образом обеспечена возможность более легкого высвобождения ароматической композиции из материала доставки аромата при сжатии. Кроме того, при наличии жидкого вспомогательного вещества ароматизаторы обычно более доступны для окружающей среды после высвобождения ароматической композиции из материала. Это объясняется тем, что летучие ароматические соединения могут легче высвобождаться из жидких носителей, чем из твердых носителей.
Кроме того, использование жидких вспомогательных веществ обеспечивает преимущество, состоящее в улучшении дисперсии ароматической композиции внутри фильтрующего материала после того, как ароматическая композиция была высвобождена из материала доставки аромата. Например, в случае, если фильтр образован из волокнистого фильтрующего материала, ароматическая композиция будет легче распределяться по волокнам, и в результате увеличится площадь поверхности фильтрующего материала, которая будет покрыта этой ароматической композицией. Это, в свою очередь, повышает степень контакта между дымом и ароматической композицией во время втягивания дыма через фильтр, и таким образом улучшается перенос ароматизатора в дым. Предпочтительно, один или более жидких жиров в ароматической композиции имеют нейтральные запах и вкус. Следовательно, эти жиры оказывают минимальное влияние на аромат, создаваемый ароматизатором, смешанным с этими жирами.
Предпочтительно, жидкие жиры в ароматической композиции включают по меньшей мере примерно 30 весовых процентов, предпочтительно - по меньшей мере примерно 50 весовых процентов, более предпочтительно - примерно 75 весовых процентов и наиболее предпочтительно - примерно 100 весовых процентов триглицеридов, имеющих одну или более карбоксильных кислот с длиной цепи от 6 до 12. В качестве альтернативы, жидкие жиры включают по меньшей мере примерно 30 весовых процентов, предпочтительно - по меньшей мере примерно 50 весовых процентов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 75 весовых процентов и наиболее предпочтительно - примерно 100 весовых процентов триглицеридов, имеющих все три карбоксильных кислоты с длиной цепи от 6 до 12.
Особо предпочтительно, жидкие жиры в ароматической композиции включают по меньшей мере примерно 30 весовых процентов, предпочтительно - по меньшей мере примерно 50 весовых процентов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 75 весовых процентов и наиболее предпочтительно - примерно 100 весовых процентов триглицеридов, имеющих одну или более карбоксильных кислот с длиной цепи от 8 до 10. В качестве альтернативы, жидкие жиры включают по меньшей мере примерно 30 весовых процентов, предпочтительно - по меньшей мере примерно 50 весовых процентов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 75 весовых процентов и наиболее предпочтительно - примерно 100 весовых процентов триглицеридов, имеющих все три карбоксильных кислоты с длиной цепи от 8 до 10.
Триглицерид представляет собой сложный эфир, полученный из глицерина и трех жирных кислот или карбоксильных кислот. Термин «длина цепи» для цепи карбоксильной кислоты в триглицериде относится к числу атомов углерода в главной цепи карбоксильной кислоты. Например, длина цепи карбоксильной кислоты, равная 12, образована из глицерина и жирной кислоты, имеющей 12 атомов углерода в главной цепи алифатического хвоста жирной кислоты. Триглицериды, имеющие одну или более карбоксильных кислот с длиной цепи от 6 до 12, обычно именуются триглицеридами средней цепи (MCT).
Триглицериды средней цепи особенно подходят для использования в материале доставки аромата в курительных изделиях по изобретению, поскольку они находятся в стабильной жидкой форме при комнатной температуре (22°С). Кроме того, МСТ обеспечивают нейтральные запах и вкус, которые будут иметь пренебрежимо малое влияние на аромат, создаваемый композицией в процессе курения. В дополнение, при длине цепи от 6 до 12 было обнаружено преимущество, состоящее в минимальном переносе жировых компонентов в дым.
В особо предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения ароматическая композиция содержит ароматизатор, смешанный с МСТ-маслом, например с каприловым/каприновым триглицеридом из фракционированного кокосового масла. Примером подходящего МСТ-масла является имеющееся в продаже на рынке масло MIGLYOL® 810.
Один или более триглицеридов могут быть реализованы как отдельные компоненты, или они могут быть реализованы в материале, включающем один или более триглицеридов средней цепи в комбинации с другими компонентами.
Цепи карбоксильных кислот триглицеридов средней цепи в ароматической композиции могут быть насыщены таким образом, чтобы все связи между атомами углерода в цепи представляли собой одинарные связи, или они могут быть по меньшей мере частично насыщены таким образом, чтобы цепь включала по меньшей мере одну двойную или тройную связь между двумя атомами углерода в цепи. Предпочтительно, в триглицеридных соединениях больше насыщенных цепей, чем ненасыщенных цепей. В некоторых случаях отношение насыщенных цепей к ненасыщенным составляет по меньшей мере примерно 1,6, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 1,8 и наиболее предпочтительно - по меньшей мере 2,0. Увеличение относительного количества насыщенных цепей обеспечивает возможность изготовления продукта, более стабильного во времени и, в некоторых случаях, повышает потенциальный срок годности продукта.
Ароматическая композиция может включать комбинацию из двух или более триглицеридов, имеющих различную между собой длину цепи. Например, ароматическая композиция может содержать масло или жир, содержащий смесь триглицеридов средней цепи, при необходимости в комбинации с другими триглицеридами короткой цепи (например, триглицеридами, в которых все длины цепей составляют меньше 6) или триглицеридами длинной цепи (например, триглицеридами, в которых все длины цепей составляют больше 12). Масло или жир, включающие триглицериды, могут быть растительного происхождения, животного происхождения или произведены синтетическим путем.
Ароматизатор ароматической композиции включает одно или более ароматических соединений для обеспечения желаемого аромата при нагреве материала доставки аромата. Подходящие ароматизаторы для использования в материале доставки аромата по изобретению должны быть хорошо известны специалистам. Предпочтительно, ароматизатор растворим во вспомогательном веществе при комнатной температуре, и таким образом ароматическая композиция является жидкой. Ароматизатор может включать один или более натуральных ароматизаторов, один или более синтетических ароматизаторов или комбинацию натуральных и синтетических ароматизаторов.
В материале доставки аромата для курительных изделий по изобретению могут использоваться разнообразные ароматизаторы. Подходящие ароматизаторы включают, но без ограничения, натуральный или синтетический ментол, мяту перечную, мяту курчавую, кофе, чай, пряности (такие как корица, гвоздика и имбирь), какао, ваниль, фруктовые ароматы, шоколад, эвкалипт, герань, эвгенол, агаву, можжевельник, анетол и линалоол.
Предпочтительно, ароматизатор включает эфирное масло или смесь одного или более эфирных масел. Термин «эфирное масло» относится к маслу, имеющему характерный запах и вкус растения, из которого оно получено. Подходящие эфирные масла для включения в ароматические гранулы по изобретению включают, но без ограничения, масло мяты перечной и масло мяты курчавой.
В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения ароматизатор содержит ментол, эвгенол или комбинацию ментола и эвгенола. Эти типы ароматов обычно используются для добавления освежающего аромата к дыму курительного изделия. В особо предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения ароматическая композиция содержит ментол, диспергированный в МСТ-масле.
Ароматическая композиция может содержать по меньшей мере примерно 15 весовых процентов, предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 весовых процентов и наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 25 весовых процентов ароматизатора. В качестве альтернативы или дополнительно, ароматическая композиция может содержать меньше примерно 50 весовых процентов, более предпочтительно - меньше примерно 40 весовых процентов и наиболее предпочтительно - меньше примерно 35 весовых процентов ароматизатора. Предпочтительно, ароматическая композиция содержит от примерно 15 весовых процентов до примерно 50 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 20 весовых процентов до примерно 40 весовых процентов и наиболее предпочтительно - от примерно 25 весовых процентов до примерно 35 весовых процентов ароматизатора.
Ароматическая композиция может содержать по меньшей мере примерно 50 весовых процентов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 60 весовых процентов и наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 65 весовых процентов вспомогательного вещества, содержащего один или более жидких жиров. В качестве альтернативы или дополнительно, ароматическая композиция может содержать меньше примерно 85 весовых процентов, более предпочтительно - меньше примерно 80 весовых процентов и наиболее предпочтительно - меньше примерно 75 весовых процентов вспомогательного вещества. Предпочтительно, ароматическая композиция содержит от примерно 50 весовых процентов до примерно 85 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 60 весовых процентов до примерно 80 весовых процентов и наиболее предпочтительно - от примерно 65 весовых процентов до примерно 75 весовых процентов.
В целом, материал доставки аромата может содержать по меньшей мере примерно 12 весовых процентов, предпочтительно - по меньшей мере примерно 15 весовых процентов и более предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 весовых процентов ароматизатора. В качестве альтернативы или дополнительно, материал доставки аромата может содержать меньше примерно 40 весовых процентов, предпочтительно - меньше примерно 35 весовых процентов и более предпочтительно - меньше примерно 30 весовых процентов ароматизатора. Предпочтительно, материал доставки аромата содержит от примерно 12 весовых процентов до примерно 40 весовых процентов ароматизатора, более предпочтительно - от примерно 15 весовых процентов до примерно 35 весовых процентов ароматизатора и наиболее предпочтительно - от примерно 20 весовых процентов до примерно 30 весовых процентов ароматизатора. В особо предпочтительных вариантах ароматизатор содержит ментол.
В целом, материал доставки аромата предпочтительно содержит также по меньшей мере примерно 40 весовых процентов, предпочтительно - по меньшей мере примерно 50 весовых процентов любых одного или более жидких жиров, описанных в данном документе. В качестве альтернативы или дополнительно, материал доставки аромата содержит меньше примерно 70 весовых процентов, предпочтительно - меньше примерно 65 весовых процентов и более предпочтительно - меньше примерно 60 весовых процентов любых одного или более жидких жиров, описанных в данном документе. Предпочтительно, материал доставки аромата содержит от примерно 40 весовых процентов до примерно 70 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 50 весовых процентов до примерно 65 весовых процентов и наиболее предпочтительно - от примерно 50 весовых процентов до примерно 60 весовых процентов любых одного или более жидких жиров, описанных в данном документе.
Как было описано выше, материал доставки аромата в компоненте высвобождения аромата по изобретению обеспечивает профиль устойчивого высвобождения и доставки таким образом, чтобы обеспечить возможность регулирования количества ароматической композиции, высвобождаемой при сжатии компонента высвобождения аромата, путем регулирования сжимающего усилия, прикладываемого потребителем, например, в пределах диапазона по меньшей мере 5 ньютонов. Таким образом обеспечена более высокая гибкость регулирования количества высвобождаемой ароматической композиции и, следовательно, более высокая регулируемость интенсивности аромата, который создается в процессе курения.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что термин «устойчивое высвобождение» охватывает варианты, в которых количество ароматической композиции, высвобождаемой при заданном усилии, дополнительно зависит от длительности приложения усилия. Например, в некоторых вариантах посредством двух коротких приложений заданного усилия может быть высвобождено такое же количество ароматической композиции, что и посредством одного продолжительного приложения заданного усилия. В этих вариантах осуществления обеспечена возможность использования свойств устойчивого высвобождения материала для получения множества «доз» ароматической композиции путем многократного приложения усилий одинаковой или близкой величины к компоненту высвобождения аромата. В дополнение, может также использоваться многократное приложение постепенно повышающихся усилий, что в некоторых случаях обеспечивает возможность увеличения количества аромата в множестве высвобождаемых «доз».
Когда компонент высвобождения аромата находится на своем месте внутри курительного изделия, сжимающее усилие воздействует на материал доставки аромата в результате приложения сжимающего усилия к части курительного изделия, заключающей в себе этот компонент высвобождения аромата. Тем не менее, если в настоящем описании не оговорено иное, характеристики и параметры материала определены в отношении самого этого материала, независимо от курительного изделия. Например, ссылки на приложенное сжимающее усилие и деформацию относятся к непосредственному сжатию или деформации материала, когда он находится вне курительного изделия. В большинстве случаев материал может быть подвергнут испытанию путем вырезания или иного извлечения материала из курительного изделия и непосредственного испытания этого материала.
В пределах некоторого диапазона сжимающего усилия или деформации количество ароматической композиции, которая высвобождается из материала, зависит от прикладываемого сжимающего усилия или от деформации. Может иметь место по существу непрерывная зависимость между сжимающим усилием или деформацией и количеством высвобождаемой ароматической композиции. В этом случае количество высвобождаемой ароматической композиции будет увеличиваться по существу непрерывно по мере повышения приложенного усилия или деформации материала. В качестве альтернативы, ароматическая композиция может высвобождаться дискретными порциями при образованных усилиях в пределах заданного диапазона сжимающего усилия или деформации, например, в случае некоторых матричных материалов, описанных ниже. В этом случае количество высвобождаемой ароматической композиции будет увеличиваться ступенчато по мере повышения сжимающего усилия или деформации.
В отношении настоящего изобретения ароматическая композиция рассматривается как «высвобожденная» изнутри материала доставки аромата, когда эта ароматическая композиция открыта окружающей среде с внешней стороны материала доставки аромата. Ароматическая композиция рассматривается как «высвобожденная», если она была выпущена из материала доставки аромата в окружающее пространство или в материал внутри курительного изделия. Кроме того, ароматическая композиция рассматривается как «высвобожденная», если она все еще находится внутри материала доставки аромата, но при этом предусмотрены один или более открытых проходов для испарения ароматизаторов в окружающую среду и таким образом обеспечена возможность постепенной миграции ароматической композиции наружу из областей. Например, ароматическая композиция внутри открытой ячеистой структуры, такой как губка, рассматривается как «высвобожденная».
Профиль устойчивого высвобождения в материале доставки аромата означает, что ароматическая композиция может высвобождаться из материала более чем однократно. Приложение сжимающего усилия в пределах диапазона по меньшей мере 5 ньютонов обеспечивает возможность высвобождения лишь части имеющейся ароматической композиции из материала, так что остальная часть ароматической композиции остается внутри материала для последующего высвобождения. Это свойство материала доставки аромата обеспечивает для потребителя высокий уровень управляемости во времени доставкой аромата в процессе курения, а также интенсивностью аромата. Потребитель может выбрать лишь однократное высвобождение ароматической композиции в процессе курения, например непосредственно перед завершающей затяжкой. В качестве альтернативы, потребитель может выбрать два или более высвобождений ароматической композиции в различные моменты времени в процессе курения.
Профиль доставки аромата с устойчивым высвобождением в материале доставки аромата обеспечен благодаря постепенному разрушению полимерной матрицы с повышением сжимающего усилия. Например, в пределах диапазона усилия по меньшей мере 5 ньютонов закрытые области внутри материала доставки аромата продолжают разрушаться по мере повышения сжимающего усилия, так что происходит высвобождение ароматической композиции в пределах указанного диапазона. При образованном уровне приложенного усилия большинство областей будет разрушено, и дальнейшее повышение сжимающего усилия сверх этого уровня уже не приведет к высвобождению дополнительного количества ароматической композиции.
Обычно, когда компонент высвобождения аромата находится на своем месте внутри курительного изделия, сжатие этого компонента потребителем первоначально приводит к разрушению лишь части областей. Остальная часть областей, вместе с заключенной внутри них ароматической композицией, остается закрытой до последующего приложения сжимающего усилия. В связи с этим ячеистая структура особенно хорошо подходит для обеспечения многократных высвобождений аромата из материала доставки аромата в процессе курения.
Предпочтительно, материал доставки аромата обеспечивает устойчивое высвобождение ароматической композиции при сжатии этого материала в диапазоне усилия по меньшей мере примерно 5 ньютонов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 8 ньютонов, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 10 ньютонов и наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 ньютонов.
Предпочтительно, материал доставки аромата обеспечивает устойчивое высвобождение ароматической композиции при сжатии этого материала в диапазоне усилия от примерно 10 ньютонов до примерно 15 ньютонов. То есть диапазон усилия предпочтительно составляет от примерно 10 ньютонов до примерно 15 ньютонов.
Особо предпочтительно, материал доставки аромата обеспечивает устойчивое высвобождение ароматической композиции в более широком диапазоне усилия, например, в диапазоне усилия от примерно 5 ньютонов до примерно 50 ньютонов. Это может также быть также описано как диапазон, проходящий от примерно 5 ньютонов до примерно 50 ньютонов. Более предпочтительно, материал доставки аромата обеспечивает устойчивое высвобождение ароматической композиции при сжатии этого материала в диапазоне усилия от примерно 5 ньютонов до примерно 25 ньютонов, наиболее предпочтительно - от примерно 5 ньютонов до примерно 20 ньютонов.
Предпочтительно, количество ароматической композиции, высвобождаемой при сжатии компонента высвобождения аромата с усилием примерно 5 ньютонов, соответствует по меньшей мере примерно 2 весовым процентам и предпочтительно - по меньшей мере примерно 4 весовым процентам материала доставки аромата перед любым сжатием. Предпочтительно, дополнительное количество ароматической композиции, которое высвобождается при дальнейшем сжатии компонента высвобождения аромата с усилием примерно 10 ньютонов (вплоть до конечной величины в 15 ньютонов), соответствует по меньшей мере 10 весовым процентам материала доставки аромата перед любым сжатием.
Предпочтительно, количество ароматической композиции, высвобождаемой при сжатии компонента высвобождения аромата с усилием примерно 10 ньютонов, соответствует по меньшей мере примерно 15 весовым процентам и более предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 весовым процентам материала доставки аромата перед любым сжатием. Предпочтительно, дополнительное количество ароматической композиции, которое высвобождается при дальнейшем сжатии компонента высвобождения аромата с усилием примерно 15 ньютонов (вплоть до конечной величины в 25 ньютонов), соответствует по меньшей мере 10 весовым процентам материала доставки аромата перед любым сжатием.
В настоящем изобретении дополнительно предложено курительное изделие, содержащее материал доставки аромата с устойчивым высвобождением, содержащий ароматическую композицию, которая способна высвобождаться при сжатии этого материала в диапазоне деформации, составляющем примерно 25 процентов. Иначе говоря, диапазон деформации имеет ширину по меньшей мере 25 процентов. Деформация материала обычно увеличивается с повышением сжимающего усилия. Относительная деформация материала соответствует уменьшению размера этого материала при приложении сжимающего усилия в направлении, в котором приложено сжимающее усилие. Материал доставки аромата способен высвобождать ароматическую композицию в некотором диапазоне деформации, и это означает, что количество высвобождаемой ароматической композиции будет постепенно возрастать по мере увеличения деформации в пределах образованного диапазона.
Как было описано выше в отношении устойчивого высвобождения ароматической композиции в образованном диапазоне усилия, количество высвобождаемой ароматической композиции может возрастать по существу непрерывно с увеличением деформации материала в пределах образованного диапазона. В качестве альтернативы, количество высвобождаемой ароматической композиции может возрастать ступенчато в образованном диапазоне деформации.
Компонент высвобождения аромата в курительных изделиях по изобретению будет иметь характеристический профиль высвобождения аромата. Термин «профиль высвобождения аромата» для компонента высвобождения аромата относится к закону, по которому величина высвобождения ароматической композиции из материала доставки аромата изменяется как функция приложенного сжимающего напряжения или деформации материала.
Предполагается, что основная, если не вся, потеря веса при сжатии или деформации компонента высвобождения аромата является результатом высвобождения ароматической композиции из материала доставки аромата. Таким образом, количество ароматической композиции, высвобождаемой из материала, может быть определено путем измерения разности веса материала доставки аромата до и после сжатия, и вычисления относительного снижения общего веса материала доставки аромата. Как было указано выше, потерю веса вычисляют относительно начального веса материала доставки аромата перед любым сжатием.
Компонент высвобождения аромата, как было описано выше, может преимущественно быть включен в широкий диапазон различных типов курительных изделий. Например, компонент высвобождения аромата может быть включен в горючие курительные изделия, такие как сигареты с фильтром, имеющие стержень из нарезанного табачного наполнителя или другого курительного материала, который сжигается в процессе курения.
В качестве альтернативы, компонент высвобождения аромата может быть включен в нагреваемые курительные изделия того типа, который был описан выше, и в которых материал нагревают для образования аэрозоля, а не сжигают. Например, компонент высвобождения аромата может быть включен в нагреваемое курительное изделие, содержащее горючий источник тепла, такой как раскрытый в WO-A-2009/022232; которое содержит горючий источник тепла и генирирущий аэрозоль субстрат, расположенный по ходу потока после горючего источника тепла. Компонент высвобождения аромата может также быть включен в нагреваемые курительные изделия, содержащие негорючие источник тепла, например, химические источники тепла или электрические источники тепла, такие как электрические резистивные нагревательные элементы.
В качестве альтернативы, компонент высвобождения аромата, как было описано выше, может быть включен в курительные изделия, в которых никотинсодержащий аэрозоль образуется из табачного материала или другого источника никотина без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например согласно тому, как описано в WO-A-2008/121610 и WO-A-2010/107613.
Курительные изделия по изобретению могут включать компонент высвобождения аромата в любых одном или более компонентах курительного изделия. Компонент курительного изделия или часть этого компонента, включающая материал доставки аромата, должны быть деформируемыми для того, чтобы обеспечить возможность приложения сжимающего усилия к материалу доставки аромата в результате сжатия этого компонента. Предпочтительно, компонент высвобождения аромата включен внутрь фильтра или мундштучной части курительного изделия. Фильтр или мундштучная часть могут быть подвергнуты сжатию с целью приложения сжимающего усилия к материалу доставки аромата, чтобы высвободить ароматическую композицию в окружающий фильтр. В процессе курения курительного изделия ароматизатор из той части ароматической композиции, которая была высвобождена из материала доставки аромата, доставляется в дым, который проходит через фильтр.
Фильтр может представлять собой односегментный фильтр, состоящий из единственного сегмента, включающего материал доставки аромата. В качестве альтернативы, фильтр может представлять собой многокомпонентный фильтр, содержащий по меньшей мере один сегмент фильтра, включающий компонент высвобождения аромата, и по меньшей мере один дополнительный сегмент фильтра. Специалистам должны быть известны разнообразные подходящие сегменты фильтра, включая, но без ограничения, волокнистые фильтрующие жгуты, сегменты фильтра с полостью, трубчатые сегменты фильтра и сегменты с ограничителем потока. Один или более сегментов фильтра могут содержать дополнительный ароматический материал, сорбент или комбинацию ароматического материала и сорбента.
В некоторых предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения компонент высвобождения аромата включен внутрь сегмента из волокнистого фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлозный жгут. В таких вариантах один или более компонентов высвобождения аромата предпочтительно диспергированы в волокнистом фильтрующем материале в процессе производства сегментов фильтра, так что в собранном фильтре материал доставки аромата встроен внутрь сегмента. При сжатии фильтра и компонента высвобождения аромата внутри фильтра, ароматическая композиция высвобождается в окружающий волокнистый фильтрующий материал. В случае, если ароматическая композиция содержит жидкое вспомогательное вещество, такое как один или более жидких жиров, ароматическая композиция преимущественным образом легко диспергирует в волокнистом фильтрующем материале при своем высвобождении из материала доставки аромата, как было описано выше. Ароматическая композиция, таким образом, покрывает волокна фильтрующего материала, оптимизируя перенос ароматизаторов в дым.
В альтернативных вариантах реализации настоящего изобретения компонент высвобождения аромата включен внутрь полости в фильтре. Например, компонент высвобождения аромата может быть включен внутрь полости между двумя заглушками фильтра, при этом указанная полость образована оберткой фильтра, окружающей фильтр.
Предпочтительно, компонент высвобождения аромата внутри фильтра является видимым для потребителя через один или более слоев оберточного материала, окружающего фильтр. Подходящие конфигурации для обеспечения визуальной заметности фильтрующего материала должны быть известны специалистам.
Как было описано выше, форма компонента высвобождения аромата может быть различной. Подходящие формы для включения в курительное изделие или фильтр по изобретению включают, но без ограничения, гранулы, нити, листы или хлопья. Предпочтительно, компонент высвобождения аромата имеет форму гранул, которые предпочтительно скруглены и, особо предпочтительно, являются по существу цилиндрическими или сферическими.
Ширина компонента высвобождения аромата может быть больше примерно 1 мм, предпочтительно - больше примерно 2 мм и более предпочтительно - больше примерно 3 мм. В качестве альтернативы или дополнительно, ширина компонента высвобождения аромата может быть меньше примерно 8 мм, предпочтительно - меньше примерно 6 мм и более предпочтительно - меньше примерно 4 мм. Предпочтительно, ширина компонента высвобождения аромата составляет от примерно 1 мм до примерно 8 мм, более предпочтительно - от примерно 2 мм до примерно 6 мм и еще более предпочтительно - от примерно 3 мм до примерно 4 мм.
Термин «ширина» применительно к компоненту высвобождения аромата соответствует максимальному размеру поперечного сечения компонента высвобождения аромата, при этом указанное поперечное сечение представляет собой наибольшее поперечное сечение в плоскости сечения, поперечно пересекающей компонент высвобождения аромата, когда он ориентирован для включения в курительное изделие, причем плоскость сечения по существу перпендикулярна продольной оси курительного изделия. В случае по существу сферических гранул ширина гранул по существу соответствует диаметру гранул.
Внутри курительного изделия может быть обеспечен единственный компонент высвобождения аромата или множество компонентов высвобождения аромата, например, два или более, три или более или четыре или более компонентов высвобождения аромата. В случае наличия множества компонентов высвобождения аромата, эти компоненты высвобождения аромата могут быть расположены на расстоянии друг от друга вдоль курительного изделия или они могут быть размещены в одной или более образованных областях курительного изделия, например внутри фильтра. Один или более компонентов высвобождения аромата, изготовленных из материала доставки аромата, могут быть вставлены внутрь курительных изделий по изобретению с использованием известных устройств и способов вставки объектов внутрь фильтров или табачных стержней.
Материал доставки аромата при необходимости может быть окрашен путем включения красителя. Предпочтительно, краситель включают в материал доставки аромата с целью регулирования цвета этого материала таким образом, чтобы он был схож по цвету с материалом компонента курительного изделия, в который включен данный компонент высвобождения аромата. Например, если компонент высвобождения аромата включен в табачный стержень курительного изделия, материал доставки аромата может иметь коричневый или зеленый цвет. Благодаря этому, компонент высвобождения аромата будет слабо заметен в табачном стержне.
Каждое из курительных изделий по изобретению может включать больше примерно 1 мг, предпочтительно - больше примерно 3 мг любого из описанных в данном документе материалов доставки аромата. В качестве альтернативы или дополнительно, каждое курительное изделие может включать меньше примерно 20 мг, предпочтительно - меньше примерно 12 мг и более предпочтительно - меньше примерно 8 мг любого из описанных в данном документе материалов доставки аромата. Предпочтительно, каждое курительное изделие включает от примерно 1 мг до примерно 20 мг, более предпочтительно - от примерно 1 мг до примерно 12 мг и наиболее предпочтительно - от примерно 3 мг до примерно 8 мг материала доставки аромата.
Предпочтительно, курительные изделия по изобретению имеют общую длину от примерно 70 мм до примерно 128 мм, более предпочтительно - примерно 84 мм.
Предпочтительно, внешний диаметр курительных изделий по изобретению составляет от примерно 5 мм до примерно 8,5 мм, более предпочтительно - от примерно 5 мм до примерно 7,1 мм для тонких курительных изделий или от примерно 7,1 мм до примерно 8,5 мм для курительных изделий обычного размера.
Предпочтительно, общая длина фильтров курительных изделий по изобретению составляет от примерно 18 мм до примерно 36 мм, более предпочтительно - примерно 27 мм.
Курительные изделия по изобретению могут быть упакованы в контейнеры, например, в мягкие пачки или в пачки с шарнирной крышкой, с внутренней облицовкой, покрытой одним или несколькими ароматизаторами.
Согласно настоящему изобретению, предложен также способ изготовления материала доставки аромата, как описано выше. Этот способ содержит этапы, на которых получают ароматическую композицию путем диспергирования любого из вышеописанных ароматизаторов в одном или более жирах, которые являются жидкими при комнатной температуре (22°С); смешивают полученную ароматическую композицию с матричным раствором, содержащим один или более анионных полисахаридов, наполнитель, содержащий один или более амфифильных полисахаридов, и пластификатор, для получения эмульсии; и добавляют эту эмульсию в поперечно сшивающий раствор многовалентных катионов для поперечного сшивания анионных полисахаридов с образованием полимерной матрицы, включающей множество областей с ароматической композицией.
Предпочтительно, ароматизатор смешивают с одним или более жирами при комнатной температуре (22°С) с образованием липофильной ароматической композиции. Предпочтительно, ароматическую композицию затем смешивают с матричным раствором при комнатной температуре (22°С) и, предпочтительно, осуществляют это смешивание с высоким усилием сдвига, например в мешалке с уровнем сдвига 100 с-1. Смесь не нагревают на данном этапе, хотя температура смеси может повышаться в результате приложенного усилия сдвига. Предпочтительно, температуру не повышается выше 50 градусов Цельсия.
Предпочтительно, матричный раствор содержит гидрофильный раствор одного или более анионных полисахаридов и одного или более амфифильных полисахаридов в воде. Предпочтительно, матричный раствор содержит примерно 5 весовых процентов или меньше анионных полисахаридов. Особо предпочтительно, матричный раствор содержит от 2 весовых процентов до 5 весовых процентов анионных полисахаридов. Предпочтительно, матричный раствор содержит примерно 4 весовых процента амфифильных полисахаридов. Особо предпочтительно, матричный раствор содержит от 0,5 весового процента до 4 весовых процентов амфифильных полисахаридов. Предпочтительно, матричный раствор дополнительно содержит примерно 1 весовой процент или меньше вышеописанного пластификатора. Особо предпочтительно, матричный раствор содержит от примерно 0,1 до примерно 0,8 весового процента пластификатора.
Предпочтительно, липофильную ароматическую композицию и гидрофильный матричный раствор смешивают для получения эмульсии, содержащей от примерно 15 весовых процентов до примерно 35 весовых процентов, более предпочтительно - от примерно 20 весовых процентов до примерно 30 весовых процентов ароматической композиции.
В процессе эмульгирования амфифильные полисахариды действуют как эмульгаторы, при взаимодействии гидрофильной части амфифильных полисахаридов с гидрофильным матричным раствором и взаимодействии гидрофобной части амфифильных полисахаридов с липофильной ароматической композицией.
Предпочтительно, эмульсию приводят в контакт с поперечно сшивающим раствором многовалентных катионов при температуре от примерно 5 градусов Цельсия до примерно 15 градусов Цельсия. Предпочтительно, поперечно сшивающий раствор представляет собой раствор примерно 5 весовых процентов многовалентных катионов в воде. Особо предпочтительно, поперечно сшивающий раствор представляет собой раствор соли кальция, например, раствор хлорида кальция. Эмульсию предпочтительно оставляют в контакте с поперечно сшивающим раствором на период времени от примерно 5 минут до примерно 15 минут, более предпочтительно - от примерно 8 минут до примерно 12 минут. Длительность указанного периода времени может быть выбрана в зависимости от желаемой степени поперечного сшивания и желаемой твердости полимерной матрицы. В ходе этапа поперечного сшивания поперечное сшивание амфифильных полисахаридов незначительно или полностью отсутствует.
Было обнаружено, что в ходе этапа поперечного сшивания амфифильные полисахариды действуют таким образом, чтобы замедлить миграцию многовалентных катионов от поверхности эмульсии внутрь эмульсии. Это означает, что во внешней области эмульсии имеет место более высокий уровень поперечного сшивания, благодаря чему обеспечен более высокий градиент концентрации ионов кальция между внешней областью и центральной областью эмульсии, как было описано выше.
После поперечного сшивания извлекают полученный материал доставки аромата из поперечно сшивающего раствора, например, с помощью сита или аналогичного устройства. Затем предпочтительно прополаскивают материал доставки аромата для удаления поперечно сшивающего раствора с поверхности и сушат. Сушка может осуществляться с помощью любых подходящих средств, включая, например, поток горячего воздуха. При необходимости сушка может осуществляться в вакууме.
Перед добавлением в поперечно сшивающий раствор, эмульсии ароматической композиции и матричному раствору могут быть приданы различные формы, в зависимости от желаемой формы материала доставки аромата. Например, эмульсии может быть придана цилиндрическая или сферическая форма с целью формирования нитей, гранул или капель материала. Это может быть осуществлено с помощью подходящей технологии экструзии или сферонизации. В качестве альтернативы, эмульсии может быть придана форма листа, она может быть нарезана на полосы или хлопья или вытянута в виде протяженных филаментных нитей или пряжи.
Настоящее изобретение будет далее описано лишь на примере, со ссылками на сопроводительный чертеж, на котором на фиг. 1 показан вид сбоку сигареты с фильтром по изобретению, содержащей материал доставки аромата в табачном стержне.
Сигарета 10, показанная на фиг. 1, содержит удлиненный цилиндрический обернутый табачный стержень 12, присоединенный одним концом к выровненному по оси удлиненному цилиндрическому фильтру 14. Фильтр 14 включает единственный сегмент из ацетилцеллюлозного жгута. Обернутый табачный стержень 12 и фильтр 14 соединены обычным образом посредством ободковой бумаги 16, которая окружает всю длину фильтра 14 и смежную часть обернутого табачного стержня 12. Для смешения окружающего воздуха с вдыхаемым дымом, создаваемым в процессе сжигания обернутого табачного стержня 12, в ободковой бумаге 16 вдоль фильтра 14 выполнено множество круговых перфорационных отверстий 18.
В центре внутри фильтра 14 расположена единственная ароматическая гранула 20, образованная из материала доставки аромата с устойчивым высвобождением, как было описано выше. Ароматическая гранула 20 имеет диаметр примерно 4 мм. Материал доставки аромата в грануле 20 включает ароматическую композицию, содержащую ментоловый ароматизатор, который высвобождается при сжатии указанного материала с усилием от примерно 5 ньютонов до примерно 10 ньютонов. После сжатия ментоловый ароматизатор оказывается готовым к высвобождению во вдыхаемый дым, когда этот дым проходит через фильтр в процессе курения.
Количество ароматической композиции, высвобождаемой из материала доставки аромата, зависит от приложенного сжимающего усилия, и таким образом обеспечена возможность регулирования интенсивности аромата путем регулирования давления, прикладываемого к фильтру. Ароматическая гранула может быть сжата один или более раз до или в процессе курения с целью обеспечения выброса ментолового аромата в дым.
Примеры подходящего состава материала доставки аромата, образующего гранулу, и процесса изготовления материала доставки аромата приведены ниже.
ПРИМЕР 1
Материал доставки аромата содержит поперечно сшитую альгинатную матрицу с множеством областей с ментоловой ароматической композицией, распределенных в этой матрице. Для изготовления материала доставки аромата сначала получают ментоловую ароматическую композицию из смеси следующих компонентов:
(весовых процентов)
Смешение осуществляют с помощью магнитной мешалки при температуре 30 градусов Цельсия в течение периода времени 20 минут.
Затем получают матричный раствор из смеси следующих компонентов:
(весовых процентов)
(поставляется на рынок компанией Sigma Aldrich)
В качестве амфифильного полисахаридного наполнителя используют OSA-модифицированный кукурузный крахмал HI-CAPTM 100 (поставляется на рынок компанией National Starch & Chemical, Манчестер, Великобритания). HI-CAPTM 100 представляет собой OSA-модифицированный крахмал, изготовленный из восковой кукурузы. Благодаря гидрофобным и стерическим свойствам, придаваемым посредством OSA, HI-CAPTM 100 значительно отличается по структуре от натурального крахмала, такого как крахмал Merizet® 100 (поставляется на рынок компанией Tate & Lyle), и, следовательно, показывает другие химико-физические свойства, включая, в частности, межфазные и реологические свойства.
Осуществляют перемешивание с помощью морского гребного винта, работающего на 1500 оборотах в минуту, при температуре меньше 30 градусов Цельсия. Перемешивание осуществляют непрерывно в течение 30 минут.
Затем получают раствор, содержащий 30 весовых процентов ароматической композиции и 70 весовых процентов матричного раствора. Этот раствор перемешивают посредством мешалки с высоким усилием сдвига, такой как мешалка Polytron 3100B, поставляемая на рынок компанией Kinematica. Подвергают раствор высокому усилию сдвига при скорости вращения от 15000 до 20000 оборотов в минуту, поддерживая смесь при температуре 52-55 градусов Цельсия. Перемешивание осуществляют непрерывно в течение от 3 до 4 минут до получения эмульсии ароматической композиции в матричном полимерном растворе, в которой размер капель ароматической композиции сокращен до уровня, меньшего примерно 10-50 микрон.
Затем добавляют эту эмульсию в поперечно сшивающий раствор приведенного ниже состава для получения полимерной матрицы, имеющей множество областей.
(поставляется на рынок компанией Sigma Aldrich)
Эмульсию вводят капельным путем в ванну с поперечно сшивающим раствором для получения материала доставки аромата в форме гранул. Эмульсию добавляют по капле через сопло с помощью перистальтического насоса. Эмульсию добавляют каплями через 5-миллиметровое сопло с расходом 500 грамм в час. Этот процесс осуществляют при комнатной температуре и перемешивают поперечно сшивающий раствор в ванне посредством магнитной мешалки при скорости вращения 100 оборотов в минуту. Дают возможность эмульсии и поперечно сшивающему раствору прореагировать в течение 10-минутного периода времени.
Затем извлекают гранулы из поперечно сшивающего раствора и промывают их в деионизованной воде перед тем, как приступить к их сушке в потоке осушенного воздуха при температуре примерно 25 градусов Цельсия в течение по меньшей мере 360 минут.
Среднечисловой вес каждой сухой гранулы ароматического материала составляет 29,1 миллиграмма, а среднечисловой диаметр каждой гранулы составляет 3,94 миллиметра. Среднее содержание воды в каждой грануле составляет от примерно 4 весовых процентов до примерно 6 весовых процентов, а среднее содержание ментола в каждой грануле составляет примерно от 20 до 25 весовых процентов.
Градиент концентрации катионов кальция в закрытой матричной структуре одной из гранул, изготовленных вышеописанным способом, был измерен следующим способом:
Сначала гранула была помещена в смолу Tissue Tek® и заморожена до температуры минус 10 градусов Цельсия. Сердцевина гранулы, имеющая поперечное сечение 1 мм, была извлечена вдоль диаметра с помощью одноразового модуля Harris Uni-core. Сердцевина, извлеченная из гранулы, была помещена в смолу Tissue Tek® и еще раз заморожена, после чего она была перенесена на холодный предметный столик микротома Reichert-Yung Autocut 1150, в котором эта сердцевина была нарезана перпендикулярно через промежутки 125 микрон на множество секций. Каждая секция затем была перенесена внутри замороженного цилиндра Tissue Tek® в масс-спектрометр для анализа концентрации ионов кальция в этой секции.
Наивысшая измеренная концентрация ионов кальция в секциях, взятых из внешней 250-микронной области сердцевины, оказалась примерно в 1,6 раз выше наивысшей измеренной концентрации в секциях, взятых из области сердцевины, отстоящей на расстояние 500 микрон от центра масс гранулы.
При приложении сжимающего усилия к одной из гранул было обнаружено, что эта гранула сначала издает треск, когда полимерная матрица во внешней области разрушается перед началом высвобождения ароматической композиции изнутри полимерной матрицы. Таким образом была детектирована слышимая индикация высвобождения ароматической композиции. После разрушения полимерной матрицы во внешней области было обнаружено, что гранула обеспечивает устойчивое высвобождение ароматической композиции в диапазоне усилия, составляющем по меньшей мере 5 ньютонов.
Изобретение относится к материалу доставки жидкости, который обеспечивает устойчивое высвобождение жидкости при сжатии этого материала, и к курительному изделию, включающему такой материал доставки жидкости. Курительное изделие содержит по меньшей мере один компонент высвобождения жидкости, образованный из материала доставки жидкости с устойчивым высвобождением, содержащего закрытую матричную структуру, содержащую полимерную матрицу, образующую множество областей, при этом полимерная матрица образована одним или более анионными полисахаридами, поперечно сшитыми посредством многовалентных катионов; и наполнитель внутри полимерной матрицы, содержащий один или более амфифильных полисахаридов; и жидкую композицию, которая заключена внутри указанных областей и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии компонента высвобождения жидкости, при этом указанные один или более амфифильных полисахаридов наполнителя выбраны из следующего: крахмал, химически модифицированный для придания амфифильных свойств, и производные крахмала, химически модифицированные для придания амфифильных свойств. Техническим результатом изобретения является создание улучшенного материала доставки жидкости для курительного изделия, который обеспечивает индикацию для потребителя о том, что жидкость была высвобождена из материала, и показывает улучшенную стабильность и улучшенное удержание жидких добавок в процессе хранения. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
1. Курительное изделие, содержащее по меньшей мере один компонент высвобождения жидкости, образованный из материала доставки жидкости с устойчивым высвобождением, содержащего:
закрытую матричную структуру, содержащую:
полимерную матрицу, образующую множество областей, при этом полимерная матрица образована одним или более анионными полисахаридами, поперечно сшитыми посредством многовалентных катионов; и
наполнитель внутри полимерной матрицы, содержащий один или более амфифильных полисахаридов; и
жидкую композицию, которая заключена внутри указанных областей и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии компонента высвобождения жидкости,
при этом указанные один или более амфифильных полисахаридов наполнителя выбраны из следующего: крахмал, химически модифицированный для придания амфифильных свойств, и производные крахмала, химически модифицированные для придания амфифильных свойств.
2. Курительное изделие по п. 1, в котором химически модифицированный крахмал включает крахмал, модифицированный ангидридом октенилсукцината (OSA).
3. Курительное изделие по п. 1 или 2, в котором количество наполнителя в закрытой матричной структуре соответствует величине от 0,5 весового процента до 4 весовых процентов закрытой матричной структуры в расчете на сухой вес.
4. Курительное изделие по любому предшествующему пункту, в котором закрытая матричная структура дополнительно содержит пластификатор.
5. Курительное изделие по любому предшествующему пункту, в котором один или более анионных полисахаридов в полимерной матрице включают альгинат.
6. Курительное изделие по п. 5, в котором альгинат содержит по меньшей мере 35 весовых процентов остатков гулуроновой кислоты.
7. Курительное изделие по любому предшествующему пункту, в котором количество анионного полисахарида в закрытой матричной структуре по меньшей мере в два раза больше количества амфифильного полисахарида в расчете на сухой вес.
8. Курительное изделие по п.1, в котором материал доставки жидкости представляет собой материал доставки аромата, при этом жидкая композиция, заключенная внутри множества указанных областей, образованных полимерной матрицей, представляет собой ароматическую композицию и эта ароматическая композиция содержит ароматизатор, смешанный с одним или более жирами, которые являются жидкими при комнатной температуре (22°С).
9. Курительное изделие по п.8, в котором ароматическая композиция содержит ментол.
10. Курительное изделие по п.1, в котором многовалентные катионы в полимерной матрице материала доставки жидкости представляют собой ионы кальция.
11. Фильтр для курительного изделия, включающий по меньшей мере один компонент высвобождения аромата, образованный из материала доставки аромата с устойчивым высвобождением, причем указанный материал доставки жидкости содержит:
закрытую матричную структуру, образующую множество областей, причем закрытая матричная структура содержит полимерную матрицу из одного или более анионных полисахаридов, поперечно сшитых посредством многовалентных катионов, и наполнитель внутри этой полимерной матрицы, содержащий один или более амфифильных полисахаридов; и
ароматическую композицию, которая заключена внутри указанных областей и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии компонента высвобождения аромата,
при этом указанные один или более амфифильных полисахаридов наполнителя выбраны из следующего: крахмал, химически модифицированный для придания амфифильных свойств, и производные крахмала, химически модифицированные для придания амфифильных свойств.
12. Компонент высвобождения аромата для курительного изделия, образованный из материала доставки аромата, содержащего:
закрытую матричную структуру, образующую множество областей, причем закрытая матричная структура содержит полимерную матрицу из одного или более анионных полисахаридов, поперечно сшитых посредством многовалентных катионов, и наполнитель внутри этой полимерной матрицы, содержащий один или более амфифильных полисахаридов; и
ароматическую композицию, которая заключена внутри указанных областей и способна высвобождаться из закрытой матричной структуры при сжатии материала,
при этом указанные один или более амфифильных полисахаридов наполнителя выбраны из следующего: крахмал, химически модифицированный для придания амфифильных свойств, и производные крахмала, химически модифицированные для придания амфифильных свойств.
| WO 2013068304 A1, 16.05.2013 | |||
| WO 2012156699 A1, 22.11.2012. |
