加热烟草而不使其燃烧的装置的团块固体再造植物组合物的制作方法

本发明属于加热烟草而不使其燃烧的装置领域，并且本发明的主题是团块固体再造植物组合物(bulksolidreconstitutedplantcomposition)，其体积适合所述加热装置。

背景技术：

为了避免烟草燃烧过程中有害成分的形成，已经开发了许多加热烟草而不使其燃烧的装置。举例来说，可以提及以第wo2013/178769号公开的申请。在这样的装置中，热空气穿过包含气溶胶生成剂(aerosolgeneratingagent)的烟杆(tobaccosticks)以生成气溶胶。生成的气溶胶替代了香烟烟雾，并包含烟草香气。因此，这允许吸烟者吸入烟草香气，同时非常显著地减少其与有害成分的接触。

再造烟草(reconstitutedtobacco)比天然烟草更适合用于这些加热装置，因为与天然烟草不同，再造烟草可以容易地吸收和释放气溶胶生成剂，因此容易生成具有令客户满意的感官特性的气溶胶。

用于加热烟草而不使其燃烧的装置的烟杆包括包围已切碎的再造烟草叶片的包层(envelope)(纸、烟草、铝等)。由于这些烟杆的生产需要许多步骤，因此是冗长和受限的。

此外，这些烟杆可能难以引入到加热烟草而不使其燃烧的装置中以及从装置中取出。这是因为当用户操作这些烟杆以及在装置中对这些烟杆进行加热时，这些烟杆可能会碎裂甚至崩解。这种使用困难可能会给装置的使用者带来一定的挫败感。

因此，需要生产简单且使用简单的烟杆。

向这些加热装置的使用者传送不同于烟草香气的香气也可能是有利的。

发明概述

发明人开发了一种团块固体再造植物组合物，包含：

-植物提取物，

-精制植物纤维，和

-气溶胶生成剂，

并且该组合物的密度为200mg.cm^-3至550mg.cm^-3。

有利的是，本发明的团块固体组合物是内聚的(cohesive)，并允许加热的空气穿过其体积。

由于本发明的团块固体组合物是内聚的，因此它不会碎裂和崩解，并且可以直接使用。因此，它可以非常简单地被加热烟草而不使其燃烧的装置的使用者使用。

不希望受任何理论的束缚，发明人认为，精制植物纤维在团块固体组合物中形成了内聚的通道(cohesivechannel)网络，使得加热的空气穿过本发明的团块固体组合物的体积。

在与穿过团块固体物质体积的加热的空气接触时，借助于植物提取物和团块固体组合物的气溶胶生成剂，有利地生成了包含植物香气的气溶胶。通过改变团块固体组合物，使用者可以简单地改变团块固体组合物生成的气溶胶的香气。

此外，植物提取物和气溶胶生成剂均匀地分布在根据本发明的团块固体再造植物组合物中。

针对本申请的意图，术语“团块固体组合物(bulksolidcomposition)”表示固体组合物，其形式为一个体积，即其形式为三维的。针对本申请的意图，片材(sheet)是非体积形式，因为它是二维的形式。

通常，团块固体组合物的形式可以是锥体、棱柱、棱锥、圆柱体或球。通常，团块固体组合物的形式可以是圆柱体或选自立方体、长方体、具有三角形底的直角棱柱或正三角形棱柱的棱柱。

根据本发明的团块固体组合物可以具有如下密度，其最小值dmin选自以下值：200mg.cm^-3、210mg.cm^-3、215mg.cm^-3、220mg.cm^-3、225mg.cm^-3、230mg.cm^-3、235mg.cm^-3、240mg.cm^-3、245mg.cm^-3，其最大值dmax选自以下值：250mg.cm^-3、275mg.cm^-3、300mg.cm^-3、325mg.cm^-3、350mg.cm^-3、375mg.cm^-3、400mg.cm^-3、425mg.cm^-3、475mg.cm^-3、500mg.cm^-3、525mg.cm^-3、550mg.cm^-3。

根据一个实施方案，本发明的团块固体组合物可以具有200mg.cm^-3至250mg.cm^-3，特别是220mg.cm^-3至240mg.cm^-3，最特别是230mg.cm^-3至235mg.cm^-3的密度。

本发明的团块固体组合物的密度，部分取决于团块固体组合物包含的精制植物纤维的干物质重量含量。

令spf为团块固体组合物中精制植物纤维干物质的重量百分比，spfmin≤spf≤spfmax，spfmin和spfmax百分比彼此独立地选择，spfmin选自以下值：15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％和50％，并且spfmax选自以下值：50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％和85％。

通常，团块固体组合物中精制植物纤维的干物质重量百分比为15％至85％，特别为25％至75％，更特别为50％至60％。

根据本发明的团块固体组合物的植物纤维被精制。因此，它们具有如下肖氏打浆(sr)度(schopper-riegler(sr)degree)，其最小值srmin选自以下值：20°、30°、35°、40°、45°、50°、55°，其最大值srmax选自以下值：60°、65°、70°、75°、80°、85°、90°。

根据一个实施方案，精制植物纤维可具有20°至90°，特别是40°至70°，更特别是55°至65°的肖氏打浆(sr)度。

有利的是，通过加热具有显示出在这些值范围内的sr度的精制植物纤维的团块固体组合物而生成的气溶胶的体积是令人满意的，并且可以具有对于使用者而言令人愉悦的感官特性。此外，可以保留团块固体组合物的形式，从而可以容易地处理团块固体组合物。具有显示出在这些值范围内的sr度的精制植物纤维的团块固体组合物不会引起加热装置使用者的挫败感。

针对本发明的意图，“植物提取物”表示植物的所有水溶性产物。有利的是，植物提取物包含赋予通过加热团块固体组合物形成的气溶胶感官特性和/或治疗特性的化合物。

通过加热团块固体组合物形成的气溶胶的感官特性的强度和/或治疗特性的功效，可以取决于本发明的团块固体组合物中所含植物提取物的干物质重量含量。

令sp为团块固体组合物中植物提取物的干物质重量百分比，spmin≤sp≤spmax，spmin和spmax百分比彼此独立地选择，spmin选自以下值：5％、10％、15％、20％、25％、30％，并且spmax选自以下值：30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％和75％。

通常，团块固体组合物中植物提取物的干物质重量百分比为5％至75％，特别为15％至60％，更特别为25％至30％。

为了确定sp，可以使用以下方法：

研磨待分析的团块固体组合物，以使粒径小于或等于1mm。然后将研磨的团块固体组合物与沸水混合45分钟，以提取所有植物提取物。通过待分析的团块固体组合物样品的干物质重量与提取后纤维残留物的干物质重量之差来计算sp。

针对本申请的意图，术语“气溶胶生成剂”是指当受到加热时，例如与热空气接触时允许形成气溶胶的化合物。

通常，气溶胶生成剂可以是多元醇、非多元醇或其混合物。通常，多元醇生成剂可以是山梨糖醇、甘油、丙二醇、三甘醇或其混合物。通常，非多元醇生成剂可以是乳酸、甘油二乙酸酯、甘油三乙酸酯、柠檬酸三乙酯或肉豆蔻酸异丙酯或其混合物。

根据一个实施方案，气溶胶生成剂是甘油、丙二醇或甘油和丙二醇的混合物，优选甘油。

令sag为团块固体组合物中气溶胶生成剂的干物质重量百分比，sagmin≤sag≤sagmax，sagmin和sagmax百分比彼此独立地选择，sagmin选自以下值：5％、10％、15％、20％、25％和30％，sagmax选自以下值：30％、35％、40％、45％、50％。

通常，团块固体组合物中气溶胶生成剂的干物质重量百分比为5％至50％，特别为10％至40％，更特别为12％至30％。

有利的是，通过加热具有在这些值范围内的sag的团块固体组合物生成的气溶胶的体积是令人满意的。因此，团块固体组合物不会引起加热装置的使用者的任何挫败感。

根据一个具体实施方案，spf为25％至75％，sp为15％至60％，并且sag为12％至30％，spf、sp和sag之和大于75％，特别是大于90％，更特别是大于99％。

通常，本发明的团块固体组合物可以具有5％至30％，特别是7.5％至25％，通常为10％至20％的残余水含量。

有利的是，这样的残余水含量使得可以避免由于吸入载有水的热气溶胶而引起的口和/或喉咙灼烧现象(该现象被称为热抽吸(hotpuff))。

精制植物纤维和植物提取物可以从选自产孢子植物、产种子植物或其混合物的植物中获得。特别是，植物可以是选自烟草植物、食用植物、香料植物、芳香植物、药用植物及其混合物的植物，最特别地，植物可以是烟草植物。

有利的是，从植物混合物获得的植物提取物使得可以提供广泛的感官特性。植物混合物还使得可以用植物例如烟草植物、香料植物或芳香植物的令人愉悦的感官特性抵消另一种植物例如药用植物的令人不愉快的感官特性。

有利的是，混合植物以获得精制植物纤维使得可以改变本发明的团块固体组合物的某些特性，例如密度或体积。

当植物是烟草植物时，精制烟草纤维和烟草提取物可获自任何烟草植物或烟草类型，例如弗吉尼亚烟(virginiatobacco)、白肋烟(burleytobacco)、晾烟(air-curedtobacco)、深色晾烟(darkair-curedtobacco)、香料烟(orienttobacco)、烤烟(fire-curedtobacco)或其混合物。

通常，食用植物是大蒜、咖啡、姜、甘草、路易波士(rooibos)、甜叶菊(steviarebaudiana)、茶、可可树、甘菊、马黛。

通常，香料植物是罗勒(basil)、姜黄、丁香、月桂树、牛至、薄荷、迷迭香、鼠尾草、百里香。

通常，芳香植物是薰衣草、玫瑰、桉树。

通常，药用植物是指文件，即传统使用的药用植物清单a(法国药典(frenchpharmacopoeia)，2016年1月由国家药品安全卫生局(agencenationaledesécuritédumédicament(ansm))[法国国家药品与健康产品安全局(frenchnationalagencyfordrugandhealthproductsafety)]发布)中指明的那些植物或已知包含具有治疗特性的化合物的植物。通常，列出的药用植物是银杏、人参、酸樱桃、胡椒薄荷(peppermint)、柳树和红藤。已知包含具有治疗特性的化合物的植物是例如桉树、大麻科(cannabaceae)植物。

如果植物是药用植物，则本发明的团块固体组合物具有治疗特性。通过加热团块固体组合物生成的气溶胶也可以具有治疗特性，从而团块固体组合物可以用于治疗处理。

通常，本发明的团块固体组合物的精制植物纤维和植物提取物可衍生自各种植物部分，该植物部分是植物部分本身或各种植物部分的加工结果。通常，植物部分可以是植物的整个部分，或是对植物部分脱粒(threshing)或混合并切碎而产生的碎屑。

通常，精制植物纤维可以从一种植物获得，而植物提取物可从另一种植物获得。实际上，一种植物的纤维可能不会表现出允许形成团块固体组合物的机械性能，尽管如此，这种植物提取物仍可以赋予气溶胶期望的感官特性和/或期望的治疗特性。相反，一种植物的纤维可以具有允许形成团块固体组合物的机械性能，但是这种植物提取物可能不会赋予气溶胶期望的感官特性和/或期望的治疗特性。

通常，植物部位可选自最富含负责感官特性的芳香族化合物的植物部分。通常，这些部分可以是全植物，气生植物部分，例如花蕾、枝皮、茎皮、叶、花、果实及其花序梗、种子、花瓣、头状花序，或地下部分，例如鳞茎、根、根皮、根茎，或其混合物。植物部分也可以是对一种或多种植物部分进行机械、化学或机械化学加工的结果，例如可可豆脱壳过程产生的保护可可豆的壳。

通常，烟草植物部分可以是最富含负责气溶胶感官特性的芳香族化合物的部分。通常，烟草植物部分可以是薄壁组织(叶片)，任选地添加烟草植物的茎。通常，烟草植物部分可以是烟草植物的叶或对烟草植物的叶和烟筋进行打叶或混合并切成烟丝(scaferlati)(生切烟丝(cuttobacco))而产生的碎屑。

在食用植物中，可以选择例如大蒜鳞茎、咖啡豆、姜的根茎、甘草根和路易波士的叶、甜叶菊或茶，作为部分。

在香料植物中，可以选择例如丁香花蕾(丁香)、罗勒、月桂树和鼠尾草叶、薄荷、牛至、迷迭香和百里香叶和头状花序、或姜黄的根茎，作为部分。

通常，在芳香植物中，可以选择薰衣草花和头状花序或玫瑰花蕾和花瓣。

在法国药典列出的药用植物中，可以选择银杏叶、人参的地下部分、酸樱桃果的花序梗(樱桃茎)、胡椒薄荷的叶和头状花序、柳树的茎皮和叶或红藤的叶子。

通常，团块固体组合物还可以包含精制纤维素基植物纤维。

纤维素基植物纤维是通过化学或机械或热机械烹饪方法获得的纤维，例如木浆、大麻或诸如亚麻等一年生植物。也可以使用这些纤维素基植物纤维的混合物。

有利的是，这些精制纤维素基植物纤维可以改善团块固体组合物的内聚性，特别是当团块固体组合物的精制植物纤维的干物质重量百分比spf低时。

通常，根据本发明的团块固体组合物还可以包含精油。有利的是，精油可提供广泛的感官特性。精油还可以借助于其令人愉悦的感官特性来抵消植物例如药用植物的令人不快的感官特性。

根据一个实施方案，团块固体组合物可以包括至少一个开放式孔。该开放式孔可促进加热的空气通过团块固体组合物。

本发明的团块固体组合物可以根据包括以下步骤的方法产生：

a)将精制植物纤维与植物提取物和气溶胶生成剂混合，以获得固体组合物，

b)模制该组合物，以获得模制固体组合物，和

c)干燥该模制固体组合物，以产生团块固体再造植物组合物。

与产生旨在用于加热烟草而不使其燃烧的装置的烟杆的方法相反，该方法不需要以下步骤：产生包装纸，切碎再造烟草叶以及填充包装纸。因此，该方法执行起来简单。该方法速度也很快。

通常，步骤a)可通过以下方式进行：将精制植物纤维置于混合器中，加入植物提取物和气溶胶生成剂，然后通过混合器混合所得制剂，以获得固体组合物。有利的是，这允许植物提取物和气溶胶生成剂在固体组合物中均匀分布。

步骤a)还可以通过以下方式进行：将精制植物纤维置于混合器中，然后混合纤维，以获得固体预组合物。然后通过注入或喷雾将植物提取物和气溶胶生成剂掺入固体预组合物中，以获得固体组合物。

通常，模制步骤b)使用模具将固体组合物模制成加热烟草而不使其燃烧的装置的容置处(lodging)的形状和体积，以便在使用加热烟草而不使其燃烧的装置的过程中放置并容纳团块固体组合物。

本领域技术人员应当知道如何调整模具的模头，以获得团块固体组合物，其形状和体积被调整成加热而不燃烧烟草的装置，同时考虑产生团块固体组合物的方法的步骤，特别是可以影响团块固体再造植物组合物的形状和体积的干燥步骤c)。

本发明的团块固体组合物可以通过包括模制步骤的方法获得。

通常，干燥步骤c)可以通过热空气干燥、通过冷冻干燥、通过深度冷冻、通过冷冻进行，特别是通过热空气干燥或通过冷冻干燥进行。

热空气干燥是实施简单的技术，并且是本领域技术人员众所周知的。

通常，热空气干燥可以在隧道干燥机、立式干燥机、流化床干燥机、气动干燥机中进行，特别是在隧道干燥机中进行。

通常，热空气干燥可以进行10分钟至120分钟，特别是20分钟至60分钟，最特别是25分钟至35分钟，热空气的温度为50℃至200℃，特别为75℃至150℃，最特别为90℃至100℃。

有利的是，通过冷冻干燥进行干燥使得可以容易地保持模制固体组合物的形状并且不降解芳香族化合物或具有植物治疗特性的化合物。

根据一个实施方案，根据以下步骤获得精制植物纤维和植物提取物：

a1)将一种或多种植物部分与溶剂混合，以从植物纤维中提取植物提取物，

a2)将植物纤维与植物提取物分离，和

a3)精制植物纤维。

因此，通常通过离解方法获得植物提取物和植物纤维。在此方法的步骤a1)期间，一种或多种植物部分与溶剂，例如在提取器中混合，以提取植物提取物。

因此，植物提取物对应于所有可溶于溶剂并通过离解方法获得的植物产物。

通常，溶剂可以是非极性溶剂、非质子极性溶剂、质子极性溶剂或其混合物，特别地，溶剂可以是甲醇、二氯甲烷、乙醇、丙酮、丁醇、水或其混合物，更特别地，溶剂是乙醇、丙酮、水或其混合物。

根据一个具体实施方案，溶剂是水性溶剂，最特别地，溶剂是水。

本领域技术人员应当知道如何使步骤a1)期间溶剂的温度适应植物、植物部分和要处理的植物部分。通常，在处理根或皮的过程中的溶剂温度应高于在处理叶或花瓣的过程中的溶剂温度。

通常，步骤a1)期间的溶剂温度可以为10℃至100℃，特别为30℃至90℃，更特别为50℃至80℃。

根据溶剂为水且植物为烟草的实施方案，水的温度通常可以为30℃至80℃。通常，对于处理烟草植物的茎，水的温度可以为50℃至80℃。通常，对于处理烟草植物的薄壁组织，水的温度可以为30℃至70℃。

在步骤a2)期间，然后例如通过穿过螺旋压榨机或通过离心机将植物提取物与植物纤维分离，以便分离并一方面获得植物纤维，另一方面获得植物提取物。

通常，进行的精制步骤a3)是烟草行业常用的精制步骤。本领域技术人员将知道如何修改步骤a3)的条件，以便获得具有如上所述sr度的精制植物纤维。

通常在步骤a)期间可以将植物提取物浓缩，然后与精制植物纤维和气溶胶生成剂混合。诸如真空蒸发装置等装置可用于浓缩植物提取物。

通常，精制植物纤维可以是湿的。为了在本发明的产生方法的步骤a)期间促进精制植物纤维与植物提取物和气溶胶生成剂混合，可以将精制纤维脱干(dryoff)，然后在步骤a)期间混合。该脱干可以例如通过压制或通过相分离来进行。

有利的是，本发明的方法使得可以产生团块固体再造植物组合物，其形状和体积适合加热烟草而不使其燃烧的装置，而无需烟草行业常用的后续成型步骤，例如切割步骤。因此，它实现简单且更快。

本发明的团块固体再造植物组合物可以用于加热烟草而不使其燃烧的装置中。

针对本发明的意图，术语“加热烟草而不使其燃烧的装置”表示允许形成旨在被消费者吸入的气溶胶的任何装置。气溶胶代替了烟雾，从而使吸烟者可以吸入植物香气，同时非常显著地减少了他们与有害成分的接触。

通常，加热烟草而不使其燃烧的装置在气流方向上包括进气口、加热部分、旨在适当放置并容纳本发明的团块固体再造植物组合物的容置处和旨在被引入使用者的口中的出气口。进气口、加热部分、容置处和出气口彼此流体连接。

通常，在使用加热烟草而不使其燃烧的装置之前，使用者将团块固体组合物放置在容置处。当使用加热烟草而不使其燃烧的装置时，使用者将空气经由进气口吸入加热烟草而不使其燃烧的装置。吸入的空气然后通过加热部分以获得加热的空气。加热的空气一旦与寄宿处容纳的团块固体组合物接触就会形成气溶胶，然后使用者吸入气溶胶。

通常，加热烟草而不使其燃烧的装置还包括在旨在放置和容纳团块固体组合物的容置处与出气口之间的过滤器。过滤器使得可以防止使用者吸入团块固体组合物的颗粒。

由于植物提取物包含在形成的气溶胶中，因此所述气溶胶具有植物的感官特性。如果植物是药用植物，则本发明的团块固体组合物以及因此形成的气溶可以具有治疗特性。

此外，当将加热烟草而不燃烧的装置与团块固体组合物一起使用时，所述团块固体组合物不燃烧。因此，使用者可以从植物的感官特性中受益，同时非常显著地减少了与有害成分的接触。

实施例

根据本发明的示例性团块固体组合物

根据以下步骤生产三种团块固体组合物，其不同之处在于精制纤维的°sr不同。

在实验室中，在手动搅拌下，使弗吉尼亚烟、白肋烟、香料烟的叶片混合物与水在40℃的水浴中接触30分钟。通过机械压制将烟草提取物与纤维分离，然后真空浓缩至固体浓度为51.5％。将甘油添加到烟草的可溶性水性级分中。

使用打浆-精研机(beater-refiner)精制纤维。由于团块固体组合物因精制纤维的°sr而不同，因此将精制调整到所需的°sr。

手动混合精制纤维、烟草提取物和甘油，以获得糊状物。然后将此糊状物在模具中成型。

最后，通过将糊状物在95℃下干燥30分钟获得团块固体组合物。

对比团块固体组合物

根据与上述相同的步骤，产生密度为620.7mg.cm^-3的对比团块固体组合物。

团块固体组合物的特征

下表1列出了四种团块固体组合物的特征。

[表1]

例举的四种团块固体组合物的吸烟测试

团块固体组合物1-3和对比团块固体组合物由于其形式可被轻松引入ploominc/paxlabsinc.公司的pax加热系统的加热容置处中。测试后，容易从加热容置处中取出这四种团块固体组合物。

在9次抽吸期间，由团块固体组合物1-3生成的气溶胶的体积被判断为是令人满意的。此外，由组合物3生成的气溶胶的感官特性是最令使用者满意的。

由对比团块固体组合物生成的气溶胶的体积由于太小而被判断为是令人不满意的。测试后，将其打开为两块，注意到其中心未得到加热。这表明加热的空气不能穿过对比团块固体组合物。