CN111213903A - 用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒及其制备方法与应用，所述高发烟颗粒是由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量比1:1～7:3掺配混合制成；所述高发烟颗粒基材是由主料A和发烟料B混合造粒得到；所述凝胶颗粒是由凝胶料C和发烟料B混配后喷雾干燥得到；所述主料A是由提取天然植物后残留的水提渣的粉碎物A1与滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5中的一种或几种组成；所述发烟料B是由丙二醇、丙三醇、丁二醇中的一种或几种组成；所述凝胶料C是由聚乙二醇、十四酸、香原料组成。本发明材料选用和生产工艺简单，发烟效果好，烟雾量大，不易焦化，无需清洁加热器具。

Description

用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及加热不燃烧制品技术领域，具体涉及一种用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒及其制备方法与应用。

背景技术

随着《烟草控制框架公约》的颁布与实施，各国政府的烟草管控措施日趋严格；同时，随着人们生活水平的不断提高，人们更加注重自己的身心健康和环境保护，对烟草有了新的认识。同时随着传统烟草受到的制约，目前，市面上相继推出了一些新型烟草制品，主要有加热不燃烧型烟草制品、电子烟和无烟气烟草制品。

据PMI数据统计，2019年上半年IQOS烟弹出货共265.54亿支，同比增长29.2％，上半年零售端销量同比增长34％。其中Q2出货150.56亿支，同比+37.03％，环比+30.94％。上半年新型烟草业务板块营收27.09亿美金，同比增长30.4％，环比增长17.94％。二季度IQOS设备销售收入占比为14％，较去年同期降低5pct，显示出IQOS烟弹设备收入比继续提升，消费者对于烟弹的复购倾向持续增加。截止到2019年7月，IQOS全球用户数已达1130万，环比增加8.65％，其中完全转化为IQOS消费(停止使用传统卷烟)的用户数量达到791万。因此近年来众多烟草制造企业、研究机构都看到了加热不燃烧烟草制品的巨大潜力，重金投入这一领域，并收获颇丰。

加热不燃烧烟草制品的技术核心主要包括热源和发烟材料两个方面。发烟材料是影响加热不燃烧烟草制品抽吸体验的关键因素。现有的发烟材料主要包括烟丝、烟末、烟草薄片等，这些材料在不同的加热环境下能够释放具有烟草特征香气的烟气，但普遍存在受热不均匀、易碳化、操作不便等缺陷。其中烟丝和烟末由于难以添加雾化剂，存在烟雾量小、发烟不均匀、易焦化等问题；而且由于采用的是烟草作为加热材料，其加热蒸出的蒸气中依然会存在使人上瘾的尼古丁和其他有害物质，且烟气中存在较重的烧纸味，影响口感，同时，现有产品在使用后，发烟材料由于焦化、碳化、粘结等原因会残留于电加热组件上，需要配套专门的工具对加热组件进行清洁。此外，目前市面上已研究开发出的颗粒发烟材料，在不同程度上还是存在发烟不均一，发烟效果不好等问题。因此，开发一种烟雾量大，发烟效果好、不易焦化、无需清洁的新型加热不燃烧烟草制品，对于新型烟草制品开发具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的是解决现有技术存在的不足，提供一种材料选用和生产工艺简单、质量易于把控、烟雾量大，发烟效果好，不易焦化、无需清洁的供新型加热不燃烧烟草制品使用的高发烟颗粒。本发明还提供这种高发烟颗粒的制备方法及其应用。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，所述高发烟颗粒是由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量比1:1～7:3掺配混合制成；所述高发烟颗粒基材是由主料A和发烟料B混合造粒得到；所述凝胶颗粒是由凝胶料C和发烟料B混配后喷雾干燥得到；所述主料A是由提取天然植物后残留的水提渣的粉碎物A1与滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5中的一种或几种组成；所述发烟料B是由丙二醇、丙三醇、丁二醇中的一种或几种组成；所述凝胶料C是由聚乙二醇、十四酸、香原料组成。

进一步地，本发明所述高发烟颗粒基材是主料A与发烟料B按质量比2.5:1～1:1混配后通过湿法造粒所得。所述高发烟颗粒基材的颗粒目数为20-40目，水分含量为8wt％-12wt％。

进一步地，所述凝胶颗粒是由质量比30％-50％的聚乙二醇、10-30％的十四酸、5％-25％的香原料、15％-35％的发烟料B混配后进行喷雾干燥所得。所述凝胶颗粒目数为60-200目。

更进一步地，所述主料A中，天然植物水提渣的粉碎物A1占主料A质量比的50％-70％，滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5四种之和占主料A质量比的30％-50％。所述天然植物水提渣的粉碎物A1、滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5的粒径为100-200目。

用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒的制备方法，方法如下：

(1)将主料A与发烟料B按质量比2.5:1～1:1混配，进行湿法造粒，经干燥、微波膨化，得到高发烟颗粒基材；

(2)将凝胶料C和发烟料B混配后进行喷雾干燥造粒，得到凝胶颗粒；

(3)将高发烟颗粒基材与凝胶颗粒按质量比1:1～7:3掺配混合，得到成品高发烟颗粒。

用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒在加热不燃烧烟弹中的应用，是将所述高发烟颗粒加入到加热不燃烧烟弹的加热不燃烧制品中，得到添加有高发烟颗粒的加热不燃烧烟弹。所述高发烟颗粒在每颗加热不燃烧烟弹的加热不燃烧制品中的加入量为0.25±0.05g。

本发明的高发烟颗粒中，天然植物水提渣的粉碎物A1含糖量低，制备出的颗粒不易粘接在加热源上，不会影响发烟效果，且不会污染加热器具。所添加的粉碎物A2、A3、A4、A5用于丰富香气，改善抽吸口感。发烟料B的主要作用是提供抽吸卷烟时的部分发烟，本发明发烟料B的主要优势在于，在高发烟颗粒基材上的添加量可高达40％-100％，且不影响高发烟颗粒的流动性，不影响后续加热不燃烧烟弹的加工，大大提升烟雾量，显著提升发烟效果。凝胶料C的主要作用在于包裹香料和部分发烟料B，防止香气及发烟料的损失，增加本发明的高发烟颗粒的发烟量，有更好的发烟效果，同时因凝胶料C制备所得的凝胶颗粒表面光滑，和主料A与发烟料B制备所得的高发烟颗粒基材混配后，会增加混配后所得的高发烟颗粒的流动性，保证后续烟弹加工工艺的顺利进行。

本发明的高发烟颗粒，不含有烟草原料，不会产生尼古丁等成瘾及危害健康的物质，因而严格意义是一种新型的非烟草制品，在实现吸烟民众对吸烟的满足感的同时又不会危害健康。添加了本发明高发烟颗粒的烟弹可使用市场上现有的加热器及其加热不燃烧发烟设备进行加热抽吸。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供了一种新型的用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，该高发烟颗粒不含有危害人体健康的原料组分，加热后的烟雾也不会产生尼古丁等成瘾及危害健康的物质，烟雾量大，发烟效果好，烟雾量可优于传统卷烟，抽吸口数可达20口左右，且气雾量稳定，抽吸的感官舒适度好。

(2)添加了本发明的高发烟颗粒的加热不燃烧烟弹，使用后可直接从加热器具内取出，发烟颗粒完全不会残留在加热器具内，不会污染加热器具，因此无须对加热烟杆进行清洁，使用非常方便。加热发烟所需温度低，270-350℃就可完美发烟，选用的天然可食用材料及较低的发烟温度有效避免了有害物质的产生。

(3)本发明的高发烟颗粒制备工艺简单，生产成本低，应用方便，易于实现产业化。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的内容进行详细描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，不能以此限定本发明要求的保护范围。

本发明所述的用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒是由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量比1:1～7:3掺配混合制成。

本发明所述高发烟颗粒基材是由主料A和发烟料B混合后经湿法造粒得到，主料A与发烟料B的质量比为2.5:1～1:1，制备得到的高发烟颗粒基材的颗粒目数为20-40目，水分含量为8wt％-12wt％。其中，所述主料A是由提取天然植物后残留的水提渣的粉碎物A1与滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5中的一种或几种组成。主料A中，天然植物水提渣的粉碎物A1占主料A质量比的50％-70％，滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5四种之和占主料A质量比的30％-50％。天然植物水提渣的粉碎物A1、滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5的粒径均为100-200目。所述提取天然植物后残留的水提渣的粉碎物A1为天然植物罗汉果、枇杷、甘草、罗望子、香荚兰等残留的水提渣的粉碎物，所述瓜果壳粉碎物A5是核桃壳、椰子壳、夏威夷果壳、松子壳等中一种或几种的粉碎物。所述发烟料B是由丙二醇、丙三醇、丁二醇中的一种或几种组成。

所述凝胶颗粒是由凝胶料C和发烟料B混配后喷雾干燥得到，所述凝胶料C是由聚乙二醇、十四酸、香原料组成。将质量比30％-50％的聚乙二醇、10-30％的十四酸、5％-25％的香原料、15％-35％的发烟料B混配后进行喷雾干燥，得到60-200目的凝胶颗粒。所述香原料为不含烟草元素的烟草本香水溶性香精、蓝莓水溶性香精、超凉薄荷水溶性香精等，均可市购或根据现有技术自行制备。

本发明所述用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒的制备方法如下：

(1)将主料A与发烟料B按质量比2.5:1～1:1混配，进行湿法造粒，经干燥、微波膨化，得到高发烟颗粒基材；

(2)将凝胶料C和发烟料B混配后进行喷雾干燥造粒，得到凝胶颗粒；

(3)将高发烟颗粒基材与凝胶颗粒按质量比1:1～7:3掺配混合，得到成品高发烟颗粒。

本发明所述用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒在加热不燃烧烟弹中的应用，是将所述高发烟颗粒加入到加热不燃烧烟弹的加热不燃烧制品中，得到添加有高发烟颗粒的加热不燃烧烟弹。高发烟颗粒在每颗加热不燃烧烟弹的加热不燃烧制品中的加入量通常为0.25±0.05g。

实施例1

由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量掺配混合制成用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，按下述步骤制备：

(1)按质量份数将50份提取天然植物罗汉果后残留的水提渣的粉碎物A1、30份滇橄榄粉碎物A2、10份茯苓粉碎物A4、10份核桃壳、椰子壳的粉碎物A5与50份丙三醇混配均匀，然后采用湿法造粒方法进行造粒、经干燥、微波膨化，得到20-40目、水分含量为11wt％的高发烟颗粒基材；

(2)按质量比将聚乙二醇30％、十四酸30％、不含烟草元素的烟草本香水溶性香精5％、丙三醇35％进行均匀混合，然后采用喷雾干燥方法造粒，制备得到60-200目的凝胶颗粒；

(3)将制备得到的高发烟颗粒基材与凝胶颗粒按质量比7:3掺配混匀，得到可用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒。

实施例2

由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量掺配混合制成用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，按下述步骤制备：

(1)按质量份数将55份提取天然植物枇杷后残留的水提渣的粉碎物A1、25份滇橄榄粉碎物A2、15份茯苓粉碎物A4、5份夏威夷果壳的粉碎物A5与40份丙二醇混配均匀，然后采用湿法造粒方法进行造粒、经干燥、微波膨化，得到20-40目、水分含量为10wt％的高发烟颗粒基材；

(2)按质量比将聚乙二醇40％、十四酸20％、蓝莓水溶性香精10％、丙二醇30％进行均匀混合，然后采用喷雾干燥方法造粒，制备得到60-200目的凝胶颗粒；

(3)将制备得到的高发烟颗粒基材与凝胶颗粒按质量比6:4掺配混匀，得到可用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒。

实施例3

由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量掺配混合制成用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，按下述步骤制备：

(1)按质量份数将65份提取天然植物罗望子后残留的水提渣的粉碎物A1、15份滇橄榄粉碎物A2、5份酸木瓜粉碎物A3、5份茯苓粉碎物A4、10份松子壳、夏威夷果壳的粉碎物A5与40份丙二醇混配均匀，然后采用湿法造粒方法进行造粒、经干燥、微波膨化，得到20-40目、水分含量为12wt％的高发烟颗粒基材；

(2)按质量比将聚乙二醇50％、十四酸10％、超凉薄荷水溶性香精15％、丁二醇25％进行均匀混合，然后采用喷雾干燥方法造粒，制备得到60-200目的凝胶颗粒；

(3)将制备得到的高发烟颗粒基材与凝胶颗粒按质量比1:1掺配混匀，得到可用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒。

实施例4

由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量掺配混合制成用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，按下述步骤制备：

(1)按质量份数将70份提取天然植物甘草后残留的水提渣的粉碎物A1、15份滇橄榄粉碎物A2、5份酸木瓜粉碎物A3、10份茯苓粉碎物A4与50份丙三醇、20份丙二醇、10份丁二醇混配均匀，然后采用湿法造粒方法进行造粒、经干燥、微波膨化，得到20-40目、水分含量为12wt％的高发烟颗粒基材；

(2)按质量比将聚乙二醇45％、十四酸15％、蓝莓水溶性香精20％、丙二醇10％、丁二醇10％进行均匀混合，然后采用喷雾干燥方法造粒，制备得到60-200目的凝胶颗粒；

(3)将制备得到的高发烟颗粒基材与凝胶颗粒按质量比1:1掺配混匀，得到可用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒。

实施例5

由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量掺配混合制成用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，按下述步骤制备：

(1)按质量份数将60份提取天然植物香荚兰后残留的水提渣的粉碎物A1、15份滇橄榄粉碎物A2、15份酸木瓜粉碎物A3、5份茯苓粉碎物A4、5份松子壳的粉碎物A5、70份丙三醇、15份丙二醇、15份丁二醇混配均匀，然后采用湿法造粒方法进行造粒、经干燥、微波膨化，得到20-40目、水分含量为8wt％的高发烟颗粒基材；

(2)按质量比将聚乙二醇50％、十四酸10％、不含烟草元素的烟草本香水溶性香精25％、丙三醇15％进行均匀混合，然后采用喷雾干燥方法造粒，制备得到60-200目的凝胶颗粒；

(3)将制备得到的高发烟颗粒基材与凝胶颗粒按质量比7:3掺配混匀，得到可用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒。

把实施例1-5制备所得的高发烟颗粒应用于加热不燃烧制品中，应用方法是将所述高发烟颗粒添加到加热不燃烧烟弹的加热不燃烧制品中，高发烟颗粒在每颗加热不燃烧烟弹的加热不燃烧制品中的加入量为0.25±0.05g。

制备加热不燃烧烟弹采用市场上现有的成型设备纸管封膜设备，简单的来说，就是把所述高发烟颗粒填装至现有的加热不燃烧卷烟的烟纸管中，进行纸管封膜即制备得到加热不燃烧烟弹。

对上述实施例制备所得的加热不燃烧烟弹进行性能测试，选取IQOS烟弹，传统卷烟云烟(紫)为对照样品，进行感官抽吸进行评价，和对抽吸后烟具的污染度进行客观评价；采用质谱仪检测烟雾气体中有害物质含量，主要检测的有害物质为亚硝氨、苯并芘、苯、一氧化碳和尼古丁。检测结果如下表：

从上表检测结果，可看出，本发明的用于加热不燃烧的高发烟颗粒加热后的烟雾不会产生尼古丁等成瘾及危害健康的物质，烟雾量大，发烟效果好，烟雾量甚至略优于传统卷烟，抽吸口数可达20口左右，且气雾量稳定，抽吸的感官评价较好。本发明材料选用和生产工艺简单，质量易于把控，不易焦化，不产生危害健康的物质，感官抽吸好。用本发明的高发烟颗粒加工制成的加热不燃烧烟弹，使用后可将该烟草制品直接从加热器具内取出，发烟颗粒完全不会残留在加热器具内，不会污染加热器具，因此无须对加热烟杆进行清洁，使用非常方便。

本发明所述的湿法造粒、喷雾干燥造粒、加热不燃烧烟弹制备等均可采用现有技术。

Claims (10)

1.用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，其特征在于，所述高发烟颗粒是由高发烟颗粒基材和凝胶颗粒按质量比1:1～7:3掺配混合制成；所述高发烟颗粒基材是由主料A和发烟料B混合造粒得到；所述凝胶颗粒是由凝胶料C和发烟料B混配后喷雾干燥得到；所述主料A是由提取天然植物后残留的水提渣的粉碎物A1与滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5中的一种或几种组成；所述发烟料B是由丙二醇、丙三醇、丁二醇中的一种或几种组成；所述凝胶料C是由聚乙二醇、十四酸、香原料组成。

2.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，其特征在于，所述高发烟颗粒基材是主料A与发烟料B按质量比2.5:1～1:1混配后通过湿法造粒所得。

3.根据权利要求1或2所述的用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，其特征在于，所述高发烟颗粒基材的颗粒目数为20-40目，水分含量为8wt％-12wt％。

4.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，其特征在于，所述凝胶颗粒是由质量比30％-50％的聚乙二醇、10-30％的十四酸、5％-25％的香原料、15％-35％的发烟料B混配后进行喷雾干燥所得。

5.根据权利要求1或4所述的用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，其特征在于，所述凝胶颗粒目数为60-200目。

6.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，其特征在于，所述主料A中，天然植物水提渣的粉碎物A1占主料A质量比的50％-70％，滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5四种之和占主料A质量比的30％-50％。

7.根据权利要求1或6所述的用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒，其特征在于，所述天然植物水提渣的粉碎物A1、滇橄榄粉碎物A2、酸木瓜粉碎物A3、茯苓粉碎物A4、瓜果壳粉碎物A5的粒径为100-200目。

8.如权利要求1～7任一项所述用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒的制备方法，其特征在于，方法如下：

(1)将主料A与发烟料B按质量比2.5:1～1:1混配，进行湿法造粒，经干燥、微波膨化，得到高发烟颗粒基材；

(2)将凝胶料C和发烟料B混配后进行喷雾干燥造粒，得到凝胶颗粒；

(3)将高发烟颗粒基材与凝胶颗粒按质量比1:1～7:3掺配混合，得到成品高发烟颗粒。

9.如权利要求1～7任一项所述用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒在加热不燃烧烟弹中的应用，其特征在于，将所述高发烟颗粒加入到加热不燃烧烟弹的加热不燃烧制品中，得到添加有高发烟颗粒的加热不燃烧烟弹。

10.如权利要求9所述用于加热不燃烧制品的高发烟颗粒在加热不燃烧烟弹中的应用，其特征在于，所述高发烟颗粒在每颗加热不燃烧烟弹的加热不燃烧制品中的加入量为0.25±0.05g。