CN111602844A - 一种卷烟降温颗粒及其应用 - Google Patents

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Abstract

一种卷烟降温颗粒及其应用。所述卷烟降温颗粒包括基体和附着在所述基体上的吸热体，所述基体由糖醇类化合物制成，所述吸热体由低温相变化合物制成；所述卷烟降温颗粒中，以质量百分比计，所述糖醇类化合物的含量为20w％～95w％，所述低温相变化合物的含量为5w％～80w％。通过将糖醇类化合物与低温相变化合物复合制备成卷烟降温颗粒，该卷烟降温颗粒具有较高的吸热能力，且抑制了低温相变化合物在相变过程中的溢出现象；将所述卷烟降温颗粒应用到加热不燃烧的卷烟滤棒中，可有效降低主流烟气的温度；并且经专业感官评吸，烟气清甜回甘，余味舒适，提升了产品的抽吸品质，改善了消费者的抽吸体验。

Description

一种卷烟降温颗粒及其应用
技术领域
本发明涉及卷烟技术领域，具体涉及加热不燃烧烟草制品，更具体而言，涉及一种卷烟降温颗粒及其应用。
背景技术
近年，新型烟草制品取得了快速发展，其中加热不燃烧烟草制品由于抽吸习惯上最接近传统卷烟产品，发展前景良好。加热不燃烧烟草技术是通过外部加热元件在温度200～400℃下对烟草基质进行加热，烟丝或薄片在非燃烧状态下产生蒸馏与热解产物。但因加热包裹面积较大，热量散逸途径单一，导致高温雾化的烟气入口温度较高，带来灼烧感、余味不舒适的问题。与传统卷烟相比，加热不燃烧卷烟由于烟草薄片原料未发生燃烧，因而所释放的烟气量较少，如果通过增加滤棒长度或者加强滤棒通风的技术手段降低烟气温度，则产品烟气量会进一步下降，从而影响了产品的抽吸感受。
现有技术主要是通过添加吸热材料对主流烟气进行降温处理，例如菲莫公司推出的iQOS配套烟支采用了折叠的聚乳酸薄膜作为烟气的降温材料，但该材料受热易塌陷收缩，影响降温效果，且吸味的感官评价不佳。
公开号为CN105686078A的专利采用铵盐作为卷烟降温剂，可显著降低滤棒端烟气温度，但铵盐受热会有少量氨气生成，带来刺激感和健康风险。
公开号为CN106690415A的专利报道了一种添加有吸热凝胶的降温滤棒，但是该凝胶在烟气温度范围内可相变熔化为液态，存在从滤棒中渗漏的风险，影响消费者的抽吸体验。
因此，研发有效降低烟气温度，且不影响抽吸体验的卷烟降温材料十分重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的问题，提供一种卷烟降温颗粒，通过添加在烟支的滤棒部分，在抽吸过程中能有效降低滤棒嘴端烟气温度，并带有清甜感，从而改善抽吸体验。
本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种如上所述的卷烟降温颗粒在生产卷烟中的应用。
为解决上述的技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种卷烟降温颗粒，其包括基体和附着在所述基体上的吸热体，所述基体由糖醇类化合物制成，所述吸热体由低温相变化合物制成；所述卷烟降温颗粒中，以质量百分比计，所述糖醇类化合物的含量为20w％～95w％，所述低温相变化合物的含量为5w％～80w％。
由低温相变化合物制成的所述吸热体可在烟气温度范围内发生相变，且相变焓值大，吸热能力强，可有效降低烟气温度。同时，由于所述吸热体是通过熔融共混的方法将所述低温相变化合物负载在所述糖醇类化合物的晶体结构(即所述基体)内所形成的，因此，当所述吸热体吸热熔化后，所述基体可抑制熔化后的所述吸热体从滤棒中渗漏。另外，由于糖醇类化合物具有良好的水合性和较高的溶解热，在抽吸过程中能与烟气中的水分相互作用，吸收环境中的热量，从而进一步降低主流烟气的温度。再者，由于糖醇类化合物具有清甜回甘的作用，添加在烟支中可提升抽吸的感官评价，改善抽吸体验，从而所述基体可以起到调节烟气口感的作用。
申请人通过研究得出，在所述卷烟降温颗粒中，如果糖醇类化合物的用量小于20％，低温相变类化合物的用量大于80％，则会导致降温颗粒遇热后大部分熔化，从而造成渗漏的风险。如果糖醇类化合物的用量大于95％，低温相变类化合物的用量小于5％，则会导致降温颗粒的吸热能力有限，降温效果不显著。申请人将所述卷烟降温颗粒中糖醇类化合物的含量设计为20％～95％、低温相变化合物的含量设计为5％～80％。
本发明提供的所述卷烟降温颗粒中，以质量百分比计，所述糖醇类化合物的含量为30w％～60w％；所述低温相变化合物的含量为40w％～70w％。
本发明提供的所述卷烟降温颗粒中，所述低温相变化合物包含聚乙二醇、棕榈醇、硬脂醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸中的一种或多种混合；所述糖醇类化合物包含木糖醇、赤藓糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、甘露醇、阿拉伯糖醇中的一种或多种混合。
本发明提供的所述卷烟降温颗粒中，所述聚乙二醇分子量为2000～20000。优选的，所述聚乙二醇分子量为2000～8000。
本发明提供的所述卷烟降温颗粒中，所述卷烟降温颗粒的粒径为20～30目。
为解决上述的另一个技术问题，本发明所采用的技术方案是，提供一种如上所述的卷烟降温颗粒在生产卷烟中的应用。
本发明提供的应用中，所述卷烟降温颗粒在卷烟滤棒中的用量为在50～200mg/支，优选为100～150mg/支。申请人通过研究得出，如果每支加热不燃烧卷烟的降温颗粒用量小于50mg，则对烟气的降温效果不明显；如果每支卷烟的用量大于200mg时，则会导致烟支整体吸阻过大，造成抽吸障碍，影响消费者体验。因此，每支卷烟滤棒所添加的降温颗粒的用量为50～200mg是合理的，优选地为100～150mg。
本发明提供的应用中，所述卷烟滤棒包括两个过滤段和夹于两个所述过滤段之间的中空的降温段，所述中空的降温段中添加有所述卷烟降温颗粒。
实施本发明提供的卷烟降温颗粒，可以达到以下有益效果：
1、本发明将糖醇类化合物与低温相变化合物复合制备成卷烟降温颗粒，该卷烟降温颗粒具有较高的吸热能力，且抑制了低温相变化合物在相变过程中的溢出现象；
2、将所述卷烟降温颗粒应用到加热不燃烧的卷烟滤棒中，可有效降低主流烟气的温度；并且经专业感官评吸，烟气清甜回甘，余味舒适，提升了产品的抽吸品质，改善了消费者的抽吸体验；
3、本发明所提供的卷烟降温颗粒，原料方便易得，安全无害，成本低廉，制备工艺简单，适合工业化大生产。
附图说明
图1为实施例1制得的降温颗粒的差示扫描量热曲线(DSC)；
图2为使用K型热电偶检测仪器测定卷烟样品主流烟气温度的示意图；
图3为实施例1与对照例中的卷烟样品抽吸时主流烟气的逐口温度对比图；
图4为实施例1-7与对照例中的卷烟样品抽吸时主流烟气的平均温度对比图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
称取10g赤藓糖醇和7.5g聚乙二醇4000加热至熔融后，搅拌1小时，然后在室温条件下冷却结晶1小时后粉碎成20目左右的颗粒，得到所述的卷烟降温颗粒。由其DSC曲线(图1)可知，该降温颗粒的相变温度为63.4℃，相变焓为103J/g。称取75mg/支卷烟降温颗粒制备复合滤棒，卷接到加热不燃烧卷烟烟条后端，得到卷烟样品。参见图2，所述卷烟样品包括从左至右依次连接的烟草段1、空心滤棒段2、第一醋纤滤棒段3、降温段4和第二醋纤滤棒段5，所述降温段4内添加有所述卷烟降温颗粒，添加量为75mg/支。
实施例2
称取10g木糖醇和10g聚乙二醇2000加热至熔融后，搅拌1小时，然后在-20℃条件下冷却结晶4小时后粉碎并筛分出20目左右的颗粒，得到所述的卷烟降温颗粒。称取100mg/支卷烟降温颗粒制备复合滤棒，卷接到加热不燃烧卷烟烟条后端，得到卷烟样品。本实施例的卷烟样品的结构与实施例1中的卷烟样品相同，唯一的区别在于，降温段内添加的是本实施例提供的卷烟降温颗粒，添加量为100mg/支。
实施例3
称取10g赤藓糖醇和20g聚乙二醇4000加热至熔融后，搅拌1小时，然后在室温条件下冷却结晶1小时后粉碎成20目左右的颗粒，得到所述的卷烟降温颗粒。称取150mg/支卷烟降温颗粒制备复合滤棒，卷接到加热不燃烧卷烟烟条后端，得到卷烟样品。本实施例的卷烟样品的结构与实施例1中的卷烟样品相同，唯一的区别在于，降温段内添加的是本实施例提供的卷烟降温颗粒，添加量为150mg/支。
实施例4
称取20g山梨醇和5g棕榈醇加热至熔融后，搅拌1小时，然后在室温条件下冷却结晶1小时，最后粉碎成20目左右的颗粒，得到所述的卷烟降温颗粒。称取200mg/支卷烟降温颗粒制备复合滤棒，卷接到加热不燃烧卷烟烟条后端，得到卷烟样品。本实施例的卷烟样品的结构与实施例1中的卷烟样品相同，唯一的区别在于，降温段内添加的是本实施例提供的卷烟降温颗粒，添加量为200mg/支。
实施例5
称取10g甘露醇和40g硬脂酸加热至熔融后，搅拌1小时，然后在室温条件下冷却结晶1小时，最后粉碎成20目左右的颗粒，得到所述的卷烟降温颗粒。称取50mg/支卷烟降温颗粒制备复合滤棒，卷接到加热不燃烧卷烟烟条后端，得到卷烟样品。本实施例的卷烟样品的结构与实施例1中的卷烟样品相同，唯一的区别在于，降温段内添加的是本实施例提供的卷烟降温颗粒，添加量为50mg/支。
实施例6
称取10g阿拉伯糖醇，10g聚乙二醇2000和5g硬脂醇，加热至熔融后，搅拌1小时，然后在-20℃条件下冷却结晶1小时，最后粉碎成20目左右的颗粒，得到所述的卷烟降温颗粒。称取125mg/支卷烟降温颗粒制备复合滤棒，卷接到加热不燃烧卷烟烟条后端，得到卷烟样品。本实施例的卷烟样品的结构与实施例1中的卷烟样品相同，唯一的区别在于，降温段内添加的是本实施例提供的卷烟降温颗粒，添加量为125mg/支。
实施例7
称取15g赤藓糖醇，5g麦芽糖醇，10g月桂酸和10g棕榈酸，加热至熔融后，搅拌1小时，然后在-20℃条件下冷却结晶1小时，最后粉碎成20目左右的颗粒，得到所述的卷烟降温颗粒。称取175mg/支卷烟降温颗粒制备复合滤棒，卷接到加热不燃烧卷烟烟条后端，得到卷烟样品。本实施例的卷烟样品的结构与实施例1中的卷烟样品相同，唯一的区别在于，降温段内添加的时本实施例提供的卷烟降温颗粒，添加量为175mg/支。
对照例
对照例中的卷烟样品的结构与实施例1中的卷烟样品的结构相同，唯一的区别在于：降温段内添加的降温材料为折叠型聚乳酸薄膜，添加量为150mg/支。
卷烟主流烟气温度检测：
按照标准YC/T29-1996规定的抽吸方法在直线型吸烟机上进行模拟吸烟(抽吸容量为35mL，抽吸时间为2s，抽吸间隔为30s)，加热器为iQOS，同时以K型热电偶在线检测上述实施例1-实施例7以及对照例中的卷烟样品抽吸时滤棒尾端中心位置的逐口温度(如图2所示)，检测结果见图3和图4。图3为实施例1与对照例中的卷烟样品抽吸时主流烟气的逐口温度对比图；图4为实施例1-7与对照例中的卷烟样品抽吸时主流烟气的平均温度对比图。
结果表明，与对照例中的卷烟样品相比：
每口抽吸后，实施例1中的卷烟样品的主流烟气的温度均明显低于对照例的卷烟样品(参见图3)；且多口抽吸后，实施例1中的卷烟样品主流烟气的平均温度低于对照例中的卷烟样品，降温幅度为16.5％(参见图4)；
多口抽吸后，实施例2中的卷烟样品主流烟气的平均温度明显低于对照例中的卷烟样品，降温幅度达到25.5％；
多口抽吸后，实施例3中的卷烟样品主流烟气的平均温度远远低于对照例中的卷烟样品，降温幅度高达32.1％；
多口抽吸后，实施例4中的卷烟样品主流烟气的平均温度低于对照例中的卷烟样品，降温幅度为12.1％；
多口抽吸后，实施例5中的卷烟样品主流烟气的平均温度低于对照例中的卷烟样品，降温幅度为10.9％；
多口抽吸后，实施例6中的卷烟样品主流烟气的平均温度明显低于对照例中的卷烟样品，降温幅度达到22.1％；
多口抽吸后，实施例7中的卷烟样品主流烟气的平均温度远远低于对照例中的卷烟样品，降温幅度高达28.0％。
感官质量评价：
采用YCT138-1998卷烟感官评吸标准评价方法，对实施例1-实施例7以及对照例中的卷烟样品进行了对比分析，其结果显示：
实施例1中的卷烟样品在烟气刺激性与灼热感方面较对照例中的卷烟样品有明显优化，且带有清甜感，提升了烟气的舒适性与协调性，改善了卷烟整体的抽吸品质；
实施例2中的卷烟样品主流烟气具有较少的刺激性与灼热感，余味清甜回甘，提升了烟气的舒适性与协调性，改善了卷烟整体的抽吸品质；
实施例3中的卷烟样品在烟气刺激性与灼热感方面较对照样品有一定优化，口感清甜，杂气减少，改善了卷烟整体的抽吸品质；
实施例4中的卷烟样品在烟气刺激性与灼热感方面较对照样品有一定优化，伴有少量清甜感，烟气的舒适性与协调性有所提升；
实施例5中的卷烟样品在烟气刺激性与灼热感方面较对照样品有所优化，且带有少量清甜感，烟气的舒适性与协调性有所提升，卷烟整体的抽吸品质有所改善；
实施例6中的卷烟样品主流烟气具有较低的刺激性与灼热感，口感清甜，烟气的舒适性与协调性有所提升，整体抽吸品质有所提高。
实施例7中的卷烟样品主流烟气具有较低的刺激性与灼热感，口感清甜，杂气有所减少，烟气的舒适性与协调性有所提升，整体抽吸品质得到改善。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种卷烟降温颗粒，其特征在于，所述卷烟降温颗粒包括基体和附着在所述基体上的吸热体，所述基体由糖醇类化合物制成，所述吸热体由低温相变化合物制成；所述卷烟降温颗粒中，以质量百分比计，所述糖醇类化合物的含量为20w％～95w％，所述低温相变化合物的含量为5w％～80w％。
2.根据权利要求1所述卷烟降温颗粒，其特征在于，以质量百分比计，所述糖醇类化合物的含量为30w％～60w％；所述低温相变化合物的含量为40w％～70w％。
3.根据权利要求1所述卷烟降温颗粒，其特征在于，所述低温相变化合物包含聚乙二醇、棕榈醇、硬脂醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸中的一种或多种混合；所述糖醇类化合物包含木糖醇、赤藓糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、甘露醇、阿拉伯糖醇中的一种或多种混合。
4.根据权利要求3所述卷烟降温颗粒，其特征在于，所述聚乙二醇分子量为2000～20000。
5.根据权利要求4所述卷烟降温颗粒，其特征在于，所述聚乙二醇分子量为2000～8000。
6.根据权利要求1所述卷烟降温颗粒，其特征在于，所述卷烟降温颗粒的粒径为20～30目。
7.如权利要求1-6任一项所述的卷烟降温颗粒在生产卷烟滤棒中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述卷烟降温颗粒在卷烟滤棒中的用量为在50～200mg/支。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述卷烟降温颗粒在卷烟滤棒中的用量为在100～150mg/支。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述卷烟滤棒包括两个过滤段和夹于两个所述过滤段之间的中空的降温段，所述中空的降温段中添加有所述卷烟降温颗粒。
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