CN111150090A - 一种加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，烟芯由基础模块、发烟模块、香料模块和助剂模块组成，根据特定的制备方法，烟芯材料以烟膏形式填装，对抗张强度无要求，因此原料中可不添加外加纤维和胶黏剂，减少了非烟草外源物的引入，从而减少了因外加纤维带来的感官负面气息，同时降低了甲醛的释放量；该技术方案制得烟膏以烟草原料为主，无需经过干燥脱水处理，工艺路径简洁，发烟剂和香精香料留着率显著提高；烟叶碎片在300℃‑600℃下，小分子化合物蒸馏、大分子化合物裂解，美拉德反应充分，烟草原料的利用率达到最大化。

Description

一种加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法

技术领域

本发明属于新型烟草技术领域，特别是指一种加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法。

背景技术

在控烟环境日趋严峻的背景下，加快新型烟草制品的研究显得迫在眉睫。加热不燃烧卷烟制品作为新型烟草制品的重要组成部分，其通过加热而非点燃的方式进行抽吸，极大减少了因燃烧产生的焦油和有害成分，侧流烟气也大幅降低。国外烟草公司将其作为传统卷烟的替代性产品，研发力度不断加大，菲莫国际、美国雷诺、英美烟草、帝国烟草等跨国烟草公司沿不同思路，纷纷开展加热不燃烧烟草制品产品研制工作，并按加热方式不同形成了三种技术体系：电加热型(如菲莫国际Heatbar和IQOS)、燃料加热型(美国雷诺Premier和REVo)和理化加热类型。国内烟草企业也开始关注并涉足理论和器具开发等相关方面的研究。

其中电加热型多为电阻发热型，即通过电能转化为热能，加热而非燃烧烟草物质的加热不燃烧卷烟，包括电加热器具及配套烟支，优点在于能量输入稳定、控制准确，且电加热烟具(热源)可重复使用，但由于该类型卷烟需要使用配套的电加热器具才能抽吸烟支，外观及使用方式均与传统卷烟有明显区别。

传统卷烟燃烧一般可达到900℃，在燃烧过程中会发生裂解、合成等反应，释放出近6000多种物质，这其中大约只有1/3来自烟草自身，2/3是经燃烧后产生的，包括一氧化碳、一些多环芳烃类、氮氧化物、烯烃类物质等对人体有害成分。另外传统卷烟点燃后产生的测流烟气会造成非吸烟人群被动吸烟。为了降低吸烟带来的上述有害因素，加热不燃烧卷烟成为烟草工业史上一次重要技术革新，目前电加热不燃烧卷烟将加热温度控制在400℃以下，主要以蒸馏挥发的方式形成气溶胶，并确保尼古丁和多数烟草香味成分转移至烟气中，满足消费者抽吸生理感受和心理感知的需求。

目前，配套电加热不燃烧卷烟使用的烟芯多采用再造烟叶改良加工工艺制备，包括辊压法、稠浆法和造纸法，烟芯主要由烟粉、发烟剂、不燃烧无机填料、粘合剂、料香组成。国外消费市场主流的加热不燃烧卷烟主要采用稠浆法改良工艺进行制备，包括叶梗预处理、预混研磨、原料制备、流延成型、干燥成型及收卷分切6个工艺流程，如图1所示。首先对烟叶和烟梗进行机械松散和除杂处理，再通过多级低温研磨制备粒径为0.5mm的烟粉，并按配方要求进行梗粉和叶粉混配，在原浆制备段，将发烟剂、胶黏剂、香精香料、外加纤维及混配好的精细烟草粉末逐级分散、分步配伍，获得均质原浆，浆料通过供料系统输送至流浆箱，在钢带的带动下，浆料通过流延刮刀和档浆板形成的间隙，在钢带上形成一定厚度和宽度的浆膜，通过分级低温干燥，浆膜在钢带上脱水成型，经刮刀剥离后分切收卷完成制备。

使用上述制备工艺制备的烟芯用于目前市场主流的电加热不燃烧卷烟中，(1)采用再造烟叶稠浆法改良工艺制备烟芯，为确保烟芯具有一定抗张强度满足卷制需求，需外加一定比例的非烟草纤维，抽吸过程中负面气息较重；(2)由于加热温度相对较低(350℃以下)，使用的烟草原料需预经多级研磨制成精细烟粉，实现细胞破壁，确保其在低温状态下香气的释放效果，为达到较好的研磨效果，对研磨设备性能要求较高；(3)由于加热温度相对较低(350℃)，烟用香精香料的选择也受到很大限制，仅能选择一些易挥发、低沸点、可溶于甘油的香精，确保其能在350℃以下有效释放，但同时由于香精的易挥发性，会导致产品特征香不稳定，货架期变短等问题。(4)低温抽吸模式下(350℃)，香气释放主要以蒸馏挥发为主，香气香味以烘烤香为主，存在烟草香气释放量相对偏弱，丰富性不佳，劲头不足等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，以解决现有技术制备工艺制备的烟芯存在烟草香气释放量相对偏弱，丰富性不佳，劲头不足等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，包括以下步骤：

S1、根据烟芯配方，在不添加外援物质的前提下，对烟叶进行冷加工松散工序；

S2、松散后的烟叶通过风选除杂后贮存于贮料罐中；

S3、除杂后的烟叶进行低温粉碎，粉碎后的碎片粒径≤2mm；

S4、对粉碎后的各等级碎片进行混匀处理，作为基础模块备用；

S5、将发烟模块、香料模块及助剂模块按设定量进行混配；将发烟模块进行混配，再添加助剂模块，最后添加香料模块，充分搅拌均匀，形成混合模块；

S6、将基础模块按设定比例加入到S5的混合模块中，在相对密闭环境下充分搅拌均匀，并静置2-5小时，制备成膏体状物质；

S7、对所述膏体状物质进行调浓处理，使得调浓后膏体密度在1.5-2.0g/cm3范围内，绝对粘度15000-22000cp以上；

S8、对调浓后膏体进行表面处理，采用发烟剂和封膜剂的混合液对膏体进行均匀喷洒，得到成品烟膏；

S9、将成品烟膏定量填装于胶囊中，制成加热不燃烧卷烟烟芯。

步骤S2中的风选除杂为剔除非烟杂物、结饼烟叶及金属杂物。

步骤S3中的低温粉碎的温度≤40℃，在低温粉碎前还包括低温干燥工序，通过调控烟叶水分≤11％。

按重量百分比计算，所述发烟模块占成品烟膏的20％-40％；所述香料模块占成品烟膏的1％-20％；所述助剂模块占成品烟膏的1％-5％；所述基础模块占成品烟膏的60％-85％。

所述发烟模块包括丙三醇和丙二醇，质量比在10:1至5:5之间。

所述助剂模块包括但不限于胶黏剂、PH调节剂、成膜剂或吸附剂中的一种或一种以上组合。

所述香料模块包括但不限于烟用糖料、食品用糖料、烟用香精或食品用香精中的一种或一种以上组合。

步骤S6还包括对搅拌容器做保温处理，温度控制在40℃至60℃。

步骤S7的调浓处理为采用低温烘烤方式进行，低温烘烤温度≤80℃，低温处理方式包括但不限于微波干燥、红外干燥或热风干燥中的一种。

本发明的有益效果是：

本发明以膏体形式制备高温加热不燃烧卷烟烟芯:

(1)烟芯材料以烟膏形式填装，对抗张强度无要求，因此原料中可不添加外加纤维和胶黏剂，减少了非烟草外源物的引入，从而减少了因外加纤维带来的感官负面气息，同时降低了甲醛的释放量。

(2)该技术方案仅需将烟叶粉碎至粒径≤2mm，烟草得率较高，对研磨粉碎设备要求相对较低。

(3)该技术方案制得烟膏以烟草原料为主，无需经过干燥脱水处理，工艺路径简洁，发烟剂和香精香料留着率显著提高。

(4)该烟芯可用于高温加热不燃烧卷烟，其香精香料可选择范围更广，沸点在600℃以下，包括α-紫罗兰酮、芳樟醇等热裂解产生香味物质的香精香料均可使用，极大提高了加热不燃烧卷烟香气的可塑性，卷烟抽吸品质得到较大提升。

(5)烟叶碎片在300℃-600℃下，小分子化合物蒸馏、大分子化合物裂解，美拉德反应充分，烟草原料的利用率达到最大化。

(6)固液体系混合后静置有利于固液体系的均匀混合，烟叶碎片作为吸附载体可充分吸收发烟剂和香精香料，确保烟膏体系混配均匀并起到一定留着缓释作用。

(7)对膏体烟芯进行表面封膜处理，有利于隔绝氧气、微生物和水分侵蚀，有效保障烟膏体系相对稳定。

(8)在表面封膜处理过程中适当补充发烟剂，是弥补前序工艺中发烟剂的损失，有利于提升抽吸烟雾量。

附图说明

图1为现有技术稠浆法烟芯基材工艺流程图；

图2为本发明适用于高温加热不燃烧卷烟的烟芯制备工艺流程图。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请提供一种加热不燃烧卷烟的烟芯的制备方法，本申请的烟芯由基础模块、发烟模块、香料模块和助剂模块组成。其中，基础模块主要是烟草原料；发烟模展示会包括丙三醇和丙二醇；香料模块包括烟用或食品用的糖料及香精等，助剂模块包括成膜剂、pH调节剂、吸附剂等中的一种或一种以上组合。

实施例1

烟芯的各模块在成品烟膏中，按重量百分比计算，所述发烟模块占成品烟膏的20％；所述香料模块占成品烟膏的1％；所述助剂模块占成品烟膏的1％；所述基础模块占成品烟膏的78％。

发烟模块包括丙三醇和丙二醇，两者的质量比为10:1。

所述助剂模块包括胶黏剂、PH调节剂、成膜剂及吸附剂，其各组分的用量根据需要进行设定，并不影响烟芯的品质。

如图2所示，具体的制备工艺包括如下步骤：

S1、根据烟芯配方，在不添加外援物质(如水、水蒸汽、热风等)的前提下，对烟叶进行冷加工松散工序。在本申请的其它实施例中，松散工序也包括对烟草原料的松散。

S2、松散后的烟叶通过风选除杂后贮存于立式贮料罐中，在风选过程中剔除非烟杂物及结饼烟片，再通过金属除杂，避免金属杂物流入后道工序对粉碎设备造成损伤。

S3、除杂后的烟叶进行低温粉碎，要求烟叶粉碎后的碎片粒径≤2mm，碎片温度≤40℃，在低温粉碎前可设置低温干燥工序，通过调控烟叶水分≤11％，有利于提高烟叶粉碎效果。

S4、对粉碎后的各等级碎片进行混匀处理，作为基础模块备用。

S5、将发烟模块、香料模块和助剂模块进行定量混配，先进行发烟模块混配，再添加助剂模块，最后添加香料模块，充分搅拌混匀。助剂的形态可以是液体也可以是固体的。

S6、将基础模块按比例加入上述混合溶剂中，在相对密闭的空间内充分搅拌混匀，搅拌容器应做保温处理，温度控制在40℃，并静置2h，制备成一种膏体状物质。

S7、对上述膏体状物质进行膏体调浓，可采用低温烘烤方式进行调浓处理，低温处理方式为热风干燥，低温烘烤温度≤80℃，最终使膏体密度控制在1.5-2.0g/cm3范围内，绝对粘度15000-22000cp以上。

S8、对调浓后膏体进行表面处理，采用发烟剂和封膜剂的混合液对膏体进行均匀喷洒，得到成品烟膏。

在本申请的各实施例中，使用的发烟剂与发烟剂模块的组成及组成的质量比均可以相同，也可以不同，主要的目的是防止在前序的各工序中，发烟剂会出现挥发，在此进行适量的补充。在本实施例中，发烟剂包括丙三醇和丙二醇，两者的质量比为10:1。

在本实施例中，封膜剂为油酸封膜剂的用量按质量百分比计算为成品烟膏的0.01％。

S9、将成品烟膏定量填装于胶囊中，制成加热不燃烧卷烟烟芯。

在以下的各实施例中，上述的制备工艺均相同，区别之处为部分参数的变化，因此，不进行重复说明。

实施例2

烟芯的各模块在成品烟膏中，按重量百分比计算，所述发烟模块占成品烟膏的20％；所述香料模块占成品烟膏的15％；所述助剂模块占成品烟膏的5％；所述基础模块占成品烟膏的60％。

发烟模块包括丙三醇和丙二醇，两者的质量比为5：5。

所述助剂模块包括胶黏剂、PH调节剂、成膜剂及吸附剂，其各组分的用量根据需要进行设定，并不影响烟芯的品质。

如图2所示，具体的制备工艺包括如下步骤：

S1、根据烟芯配方，在不添加外援物质(如水、水蒸汽、热风等)的前提下，对烟叶进行冷加工松散工序。在本申请的其它实施例中，松散工序也包括对烟草原料的松散。

S2、松散后的烟叶通过风选除杂后贮存于立式贮料罐中，在风选过程中剔除非烟杂物及结饼烟片，再通过金属除杂，避免金属杂物流入后道工序对粉碎设备造成损伤。

S3、除杂后的烟叶进行低温粉碎，要求烟叶粉碎后的碎片粒径≤2mm，碎片温度≤40℃，在低温粉碎前可设置低温干燥工序，通过调控烟叶水分≤11％，有利于提高烟叶粉碎效果。

S4、对粉碎后的各等级碎片进行混匀处理，作为基础模块备用。

S5、将发烟模块、香料模块和助剂模块进行定量混配，先进行发烟模块混配，再添加助剂模块，最后添加香料模块，充分搅拌混匀。助剂的形态可以是液体也可以是固体的。

S6、将基础模块按比例加入上述混合溶剂中，在相对密闭的空间内充分搅拌混匀，搅拌容器应做保温处理，温度控制在60℃，并静置5h，制备成一种膏体状物质。

S7、对上述膏体状物质进行膏体调浓，可采用低温烘烤方式进行调浓处理，低温处理方式为热风干燥，低温烘烤温度≤80℃，最终使膏体密度控制在1.5-2.0g/cm3范围内，绝对粘度15000-22000cp以上。

S8、对调浓后膏体进行表面处理，采用发烟剂和封膜剂的混合液对膏体进行均匀喷洒，得到成品烟膏。

在本申请的各实施例中，使用的发烟剂与发烟剂模块的组成及组成的质量比均可以相同，也可以不同，主要的目的是防止在前序的各工序中，发烟剂会出现挥发，在此进行适量的补充。在本实施例中，发烟剂包括丙三醇和丙二醇，两者的质量比为5：5。

在本实施例中，封膜剂为硬脂酸，封膜剂的用量按质量百分比计算为成品烟膏的0.1％。

S9、将成品烟膏定量填装于胶囊中，制成加热不燃烧卷烟烟芯。

实施例3

烟芯的各模块在成品烟膏中，按重量百分比计算，所述发烟模块占成品烟膏的30％；所述香料模块占成品烟膏的5％；所述助剂模块占成品烟膏的1％；所述基础模块占成品烟膏的64％。

发烟模块包括丙三醇和丙二醇，两者的质量比为8:1。

所述助剂模块包括胶黏剂、PH调节剂、成膜剂及吸附剂，其各组分的用量根据需要进行设定，并不影响烟芯的品质。

如图2所示，具体的制备工艺包括如下步骤：

S1、根据烟芯配方，在不添加外援物质(如水、水蒸汽、热风等)的前提下，对烟叶进行冷加工松散工序。在本申请的其它实施例中，松散工序也包括对烟草原料的松散。

S2、松散后的烟叶通过风选除杂后贮存于立式贮料罐中，在风选过程中剔除非烟杂物及结饼片烟，再通过金属除杂，避免金属杂物流入后道工序对粉碎设备造成损伤。

S3、除杂后的烟叶进行低温粉碎，要求烟叶粉碎后的碎片粒径≤2mm，碎片温度≤40℃，在低温粉碎前可设置低温干燥工序，通过调控烟叶水分≤11％，有利于提高片烟粉碎效果。

S4、对粉碎后的各等级碎片进行混匀处理，作为基础模块备用。

S5、将发烟模块、香料模块和助剂模块进行定量混配，先进行发烟模块混配，再添加助剂模块，最后添加香料模块，充分搅拌混匀。助剂的形态可以是液体也可以是固体的。

S6、将基础模块按比例加入上述混合溶剂中，在相对密闭的空间内充分搅拌混匀，搅拌容器应做保温处理，温度控制在50℃，并静置3h，制备成一种膏体状物质。

S7、对上述膏体状物质进行膏体调浓，可采用低温烘烤方式进行调浓处理，低温处理方式为热风干燥，低温烘烤温度≤80℃，最终使膏体密度控制在1.5-2.0g/cm3范围内，绝对粘度15000-22000cp以上。

S8、对调浓后膏体进行表面处理，采用发烟剂和封膜剂的混合液对膏体进行均匀喷洒，得到成品烟膏。

在本申请的各实施例中，使用的发烟剂与发烟剂模块的组成及组成的质量比均可以相同，也可以不同，主要的目的是防止在前序的各工序中，发烟剂会出现挥发，在此进行适量的补充。在本实施例中，发烟剂包括丙三醇和丙二醇，两者的质量比为8:1。

在本实施例中，封膜剂为软脂酸，封膜剂的用量按质量百分比计算为成品烟膏的0.05％。

S9、将成品烟膏定量填装于胶囊中，制成加热不燃烧卷烟烟芯。

实施例4

烟芯的各模块在成品烟膏中，按重量百分比计算，所述发烟模块占成品烟膏的25％；所述香料模块占成品烟膏的5％；所述助剂模块占成品烟膏的3％；所述基础模块占成品烟膏的67％。

发烟模块包括丙三醇和丙二醇，两者的质量比为3:1。

所述助剂模块包括胶黏剂、PH调节剂、成膜剂及吸附剂，其各组分的用量根据需要进行设定，并不影响烟芯的品质。

如图2所示，具体的制备工艺包括如下步骤：

S1、根据烟芯配方，在不添加外援物质(如水、水蒸汽、热风等)的前提下，对烟叶进行冷加工松散工序。在本申请的其它实施例中，松散工序也包括对烟草原料的松散。

S2、松散后的烟叶通过风选除杂后贮存于立式贮料罐中，在风选过程中剔除非烟杂物及结饼片烟，再通过金属除杂，避免金属杂物流入后道工序对粉碎设备造成损伤。

S3、除杂后的烟叶进行低温粉碎，要求烟叶粉碎后的碎片粒径≤2mm，碎片温度≤40℃，在低温粉碎前可设置低温干燥工序，通过调控烟叶水分≤11％，有利于提高片烟粉碎效果。

S4、对粉碎后的各等级碎片进行混匀处理，作为基础模块备用。

S5、将发烟模块、香料模块和助剂模块进行定量混配，先进行发烟模块混配，再添加助剂模块，最后添加香料模块，充分搅拌混匀。助剂的形态可以是液体也可以是固体的。

S6、将基础模块按比例加入上述混合溶剂中，在相对密闭的空间内充分搅拌混匀，搅拌容器应做保温处理，温度控制在40℃，并静置2h，制备成一种膏体状物质。

S7、对上述膏体状物质进行膏体调浓，可采用低温烘烤方式进行调浓处理，低温处理方式为热风干燥，低温烘烤温度≤80℃，最终使膏体密度控制在1.5-2.0g/cm3范围内，绝对粘度15000-22000cp以上。

S8、对调浓后膏体进行表面处理，采用发烟剂和封膜剂的混合液对膏体进行均匀喷洒，得到成品烟膏。

在本申请的各实施例中，使用的发烟剂与发烟剂模块的组成及组成的质量比均可以相同，也可以不同，主要的目的是防止在前序的各工序中，发烟剂会出现挥发，在此进行适量的补充。在本实施例中，发烟剂包括丙三醇和丙二醇，两者的质量比为10:1。

在本实施例中，封膜剂为油酸和硬脂酸的混合物，两者的质量比为1：1，封膜剂的用量按质量百分比计算为成品烟膏的0.03％。

S9、将成品烟膏定量填装于胶囊中，制成加热不燃烧卷烟烟芯。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据烟芯配方，在不添加外援物质的前提下，对烟叶进行冷加工松散工序；

S2、松散后的烟叶通过风选除杂后贮存于贮料罐中；

S3、除杂后的烟叶进行低温粉碎，粉碎后的碎片粒径≤2mm；

S4、对粉碎后的各等级碎片进行混匀处理，作为基础模块备用；

S5、将发烟模块、香料模块及助剂模块按设定量进行混配；将发烟模块进行混配，再添加助剂模块，最后添加香料模块，充分搅拌均匀，形成混合模块；

S6、将基础模块按设定比例加入到S5的混合模块中，在相对密闭环境下充分搅拌均匀，并静置2-5小时，制备成膏体状物质；

S7、对所述膏体状物质进行调浓处理，使得调浓后膏体密度在1.5-2.0g/cm3范围内，绝对粘度15000-22000cp以上；

S8、对调浓后膏体进行表面处理，采用发烟剂和封膜剂的混合液对膏体进行均匀喷洒，得到成品烟膏；

S9、将成品烟膏定量填装于胶囊中，制成加热不燃烧卷烟烟芯。

2.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，步骤S2中的风选除杂为剔除非烟杂物、结饼烟叶及金属杂物。

3.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，步骤S3中的低温粉碎的温度≤40℃，在低温粉碎前还包括低温干燥工序，通过调控烟叶水分≤11％。

4.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，按重量百分比计算，所述发烟模块占成品烟膏的20％-40％；所述香料模块占成品烟膏的1％-20％；所述助剂模块占成品烟膏的1％-5％；所述基础模块占成品烟膏的60％-85％。

5.根据权利要求1或4所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，所述发烟模块包括丙三醇和丙二醇，质量比在10:1至5:5之间。

6.根据权利要求1或4所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，所述助剂模块包括但不限于胶黏剂、PH调节剂、成膜剂或吸附剂中的一种或一种以上组合。

7.根据权利要求1或4所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，所述香料模块包括但不限于烟用糖料、食品用糖料、烟用香精或食品用香精中的一种或一种以上组合。

8.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，步骤S6还包括对搅拌容器做保温处理，温度控制在40℃至60℃。

9.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，步骤S7的调浓处理为采用低温烘烤方式进行，低温烘烤温度≤80℃，低温处理方式包括但不限于微波干燥、红外干燥或热风干燥中的一种。

10.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯的制备方法，其特征在于，所述封膜剂包括但不限于油酸、硬脂酸或软脂酸中的一种或一种以上组合；所述封膜剂的用量按质量百分比计算，占成品烟膏的0.01％-0.1％。

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