CN111685380A - 一种加热不燃烧烟草制品及其香气缓释方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于加热不燃烧烟加香技术领域，具体公开了一种加热不燃烧烟草制品的香气缓释方法，在加热不燃烧烟草制品中添加加香缓释材料；所述的加香缓释材料包含式1结构式的缓释活性成分，且不含酸性物质。本发明还包括添加有所述的加香缓释材料的滤嘴、烟丝棒以及加热不燃烧卷烟。本发明所述的式1化合物，其自身和R1COR2具有类似的香气，不仅如此，本发明首次发现，该化合物在加热不燃烧烟草制品的抽吸加热过程中的热行为可实现香气均匀、缓慢释放，有效解决现有加热不燃烧卷烟加香技术普遍存在的香气突释导致口味前后不均匀的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种向加热不燃烧卷烟烟气中均匀释放特征香气的加热不燃烧烟草制品，属于新型烟草制品调香技术领域。
背景技术
加热不燃烧烟草制品(低温烟)是风味特性最接近传统卷烟的一种新型烟草制品，将其烟草部分置于特定的加热装置中进行加热产生烟雾，其加热温度通常在180-300℃。醛类、酮类是常用的烟草制品的香料添加剂，丰富烟气的香味和提升品质。
相对传统卷烟来讲，加热不燃烧烟草制品外加香精香料，其烟气释放的均匀性较差，往往第一口的香味非常浓，第二、三口就非常淡薄了。这是因为加热不燃烧烟草制品的烟草部分一开始抽吸就处于整体加热状态，加热温度处于180℃至300℃之间，视加热器具的具体参数而定，多数器具的加热温度在200℃左右，而常用香精香料基本上都是高挥发性物质或中等挥发性物质，往往在180℃附近就已经挥发殆尽了，导致第一口的香味非常浓，第二、三口就非常淡薄。因此，解决加热不燃烧烟草制品中香精香料的控制释放问题，对于提高低温烟品质，赋予产品特征香韵风格，保证抽吸前后香气释放均匀性具有技术价值。
醛(酮)类物质是香精香料中普遍使用的一种类别，它在加热不燃烧烟草制品中的应用同样面临上述问题，例如：CH3(CH2)2CHO的沸点为75℃，将其加入加热不燃烧烟草制品的储存期间就会完全挥发，消费者吸食时难以体会到其香气；又如，香兰素的沸点为284℃，但热重分析表明其在150℃左右就挥发殆尽，还没达到加热不燃烧烟草制品合理加热温度，香味就释放完全，通常第一口的香味非常浓，第二、三口就基本没有香味。
目前，关于醛酮类香气物质在加热不燃烧烟草制品中的缓释技术研究十分有限，尤其缺乏简单有效、工艺实用性强的技术手段。
发明内容
本发明第一目的在于，提供一种加热不燃烧烟草制品的香气缓释方法，旨在提供一种全新香气缓释技术构思。
本发明第二目的在于，提供一种具有香气缓释功能的加热非燃烧烟草制品的滤嘴。
本发明第三目的在于，提供一种具有香气缓释功能的加热非燃烧烟草制品的烟丝加热棒。
本发明第四目的在于，提供一种具有香气缓释功能的加热非燃烧烟草制品。
一种加热不燃烧烟草制品的香气缓释方法，在加热不燃烧烟草制品中添加加香缓释材料；所述的加香缓释材料包含式1结构式的缓释活性成分，且不含酸性物质；
所述的R1、R2为H、C1～C6的烷基、苯基或苄基；所述的苯基以及苄基的苯环上允许含有取代基A；所述的R1、R2总碳数不低于2；
或者，R1、R2环合形成包含1号碳在内的不低于五元的环状结构A；所述的环状结构A的环上允许含有取代基B；
所述的R3、R4为独自为C1～C6的烷基，或者R3、R4环合形成包含1号碳、2,3号氧在内的不低于五元的环状结构B；所述的环状结构B的环上允许含有取代基C；
所述的缓释活性成分、R1COR2具有可接受的香气。
本发明研究发现，所述的式1结构式的缓释缓释活性成分无需在外加成分激发下，即可在加热不燃烧烟草制品抽吸过程中实现香气的缓释。本发明所述的式1化合物，其自身和R1COR2具有类似的香气，不仅如此，本发明首次发现，该化合物在加热不燃烧烟草制品的抽吸加热过程中的热行为可实现香气均匀、缓慢释放，有效解决现有加热不燃烧卷烟加香技术普遍存在的香气突释导致口味前后不均匀的问题。
作为优选，所述的加热不燃烧烟草制品不外加酸性物质。本发明研究发现，本发明所述的加香缓释材料，无需外加物料的激发反应，仅通过本发明式1化合物在加热不燃烧烟草制品热行为，即可出人意料地达到缓释效果。
进一步优选，所述的加热不燃烧烟草制品不含酸性物质。
本发明研究发现，所述的缓释活性成分和R1COR2香气相同或者类似。研究发现，该种加香缓释材料在不燃烧烟草制品的抽吸过程中，具有更优的香气缓释效果。
本发明创新地利用所述式1结构化合物在加热不燃烧烟草制品中的热行为实现香气的缓释目的。研究还发现，进一步控制式1结构式的取代基，可以进一步实现各结构、取代基分子内的协同，有助于进一步改善其在抽吸过程中的香气缓释效果。
所述的R1、R2可以是相互独立的取代基，也可以是相互环合的取代基。
当R1、R2可以是相互独立的取代基时，且总碳数不低于2；进一步优选，所述的R1、R2中的一个取代基为H。
作为优选，所述的环状基团结构A为五元或者六元的、饱和或部分不饱和的环烃基或者杂环烃基。发明所述的环状基团结构A可以是饱和的五元环烷基、部分不饱和的五元环基、饱和的六元环烷基或者部分不饱和的六元环基。
环状基团结构A的环结构上允许含有取代基B，所述的去打积极B可以是C1～C6的烷基、C1～C6的烷氧基、苯基、C2～C6的烯烃基、羟基或苄基。
本发明中，所述的R3、R4为相互独立的取代基或者环合形成的环状结构B。
所述的R3、R4为相互独立的取代基时，独自优选为C1～C2的烷基。
环状结构B为饱和的五元或六元环基结构。
环状结构B的环状结构上允许含有取代基C。所述的取代基C为C1～C6的烷基、C1～C6的烷氧基、苯基、C2～C6的烯烃基、羟基或苄基。
更进一步优选，所述的缓释活性成分为具有式1-A、式1-B、式1-C、式1-D结构式化合物中的至少一种：
其中，R5为C1-C3的烷基、C1-C3的烷氧基或羟甲基；
所述的R6为C2-C6的烷基或烯烃基；R7为H、C1-C6的烷基或C2-C6的烯烃基；
所述的R8、R9各自为H、C1-C6的烷基或C1-C6的烷氧基。
最优选，所述的缓释活性成分为具有式1-A-1、式1-A-2、式1-B-1、式1-C-1、式1-D-1中的至少一种；
本发明人通过大量研究发现，所述的式1-A-1、式1-A-2、式1-B-1、式1-C-1、式1-D-1中的化合物本身具有良好的可接受的香气，且在加热不燃烧烟草制品的抽吸过程中，可以表现出更优的香气缓释效果。
作为优选：R1、R2总碳数为2～6的缓释活性成分(缓释活性成分A)添加在加热不燃烧烟草制品的滤嘴端。本发明研究意外发现，将缓释活性成分A添加在加热不燃烧烟草制品的滤嘴端中，可以进一步提升该缓释活性成分在香气缓释方面的效果。
进一步优选，缓释活性成分A中，R1、R2总碳数为4～6、且R3、R4总碳数为2～4。
作为优选：R1、R2总碳数不低于8的缓释活性成分(缓释活性成分B)添加在加热不燃烧烟草制品的烟草加热端。本发明研究意外发现，将缓释活性成分B添加在加热不燃烧烟草制品的加热端中，可以进一步提升该缓释活性成分在香气缓释方面的效果。进一步优选，缓释活性成分B中，R1、R2总碳数8～12、且R3、R4总碳数为2～4。
作为优选，所述的缓释加香方法：所述的滤嘴段添加有缓释活性成分A、所述的烟草加热端添加有缓释活性成分B。研究发现，通过在不同部分添加特殊缓释活性成分，可以达到协同效果，可以进一步提升缓释加香效果。
本发明还提供了一种加热不燃烧烟草制品的滤嘴，包括所述的加香缓释材料。
本发明首次在提供一种在滤嘴中添加含有所述式1缓释活性材料且不含酸的加香缓释材料，实现滤嘴的香气缓释效果。
作为优选，所述的滤嘴，所述的加香缓释材料中，所述的缓释活性成分的R1、R2总碳数为2～6(添加了缓释活性成分A)。
进一步优选，所述的滤嘴，所述的加香缓释材料中，所述的缓释活性成分的R1、R2总碳数为4～6；且R3、R4总碳数为2～4。
作为优选，所述的滤嘴为包含所述加香缓释材料的单元棒。
本发明提供了一种加热不燃烧烟草制品的烟草加热棒，包括所述的加香缓释材料。
作为优选，所述的烟草加热棒，添加有所述的缓释活性材料B(所述的缓释活性成分的R1、R2总碳数不低于8)。
进一步优选的烟草加热棒，所述的加香缓释材料中，所述的缓释活性成分B的R1、R2总碳数8～12、且R3、R4总碳数为2～4。
本发明还提供了一种加热不燃烧烟草制品，具有本发明所述的滤嘴，和/或所述的烟草加热棒。
本发明中，所述的缓释活性材料的添加量可基于加香要求进行调整，优选为烟丝质量的1％以下，进一步优选千分之一到千分之五。
作为优选，所述的加热不燃烧烟草制品中，滤嘴端添加有所述的缓释活性材料A、烟草加热端添加有缓释活性材料B。通过不同部位不同活性成分的协同，可以进一步显著改善香气的缓释效果。
有益效果
1、本发明创新地提供了一种全新的加热不燃烧烟草制品的香气缓释手段，即在无需外加成分激发下，利用具有式1结构的化合物在抽吸过程的热行为，实现香气的缓慢释放；本发明技术方案，单独式1化合物的添加可以有效改善加热不燃烧烟草制品各口烟气中香气的均匀性；可以作为加热不燃烧烟草制品烟气的主体香韵，也可以是其次要或辅助香韵。
2、本发明研究还发现，在加热不燃烧烟草制品的滤嘴端选择性添加所述优选结构的缓释活性成分A，可以出人意料地进一步提升香气缓释效果。
此外，在烟草加热端中选择性添加具有所述优选结构的缓释活性成分B，同样可以出人意料地进一步提升香气缓释效果。
3、本发明中，在滤嘴端添加缓释活性成分A，在此基础上，在烟草加热端中添加缓释活性成分B；通过特殊部位以及特有缓释活性成分的协同，可以进一步提升香气缓释效果。
附图说明
图1为实施例1热重曲线。
图2为实施例3热重曲线。
图3为实施例4热重曲线。
图4为实施例5热重曲线。
具体实施方案：
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1
本案例比对CH3(CH2)4CHO和式1-A-1的释放效果。
实验样：将式1-A-1通过加香注射仪施加于加热不燃烧烟草制品的嘴棒端，式1-A-1施加量为20μL；对照样：将CH3(CH2)4CHO溶液施加于加热不燃烧烟草制品的嘴棒端，CH3(CH2)4CHO施加量为20uL。
图1为CH3(CH2)4CHO和式1-A-1的热重曲线图。可以看到CH3(CH2)4CHO在70℃以前挥发极快，至70℃以后就几乎不再失重。这表明，若将CH3(CH2)4CHO直接加于加热不燃烧烟草的嘴棒端，其均匀性将很差。同时，式1-A-1在115℃以下均持续失重，115℃以后不再失重；这表明，若将式1-A-1加于加热不燃烧烟草的嘴棒端，抽吸时通过烟嘴棒的热空气流将带动起持续挥发，其香味释放均匀性得到显著改善。
将两支加热不燃烧烟草制品样品进行评价，发现对照样除第一、二口有相应醛的特征香气外，其余各口均没有CH3(CH2)4CHO的特征香气；而实验样烟气醛的特征香气持续柔和，逐口均匀性得到显著改善。
实施例2
本案例探讨CH3(CH2)2CHO和式1-A-2的释放效果。
实验样：将式1-A-2施加于加热不燃烧烟草制品的嘴棒端，式1-A-2施加量为10μL；对照样：将CH3(CH2)2CHO施加于加热不燃烧烟草制品的嘴棒端，CH3(CH2)2CHO施加量为10μL。
CH3(CH2)2CHO的沸点为75℃，说明CH3(CH2)2CHO若加入于加热不燃烧烟草的烟嘴棒端，抽吸时香味将极不均匀。实验测得式1-A-2的沸点为145℃，说明式1-A-2的挥发性相比CH3(CH2)2CHO显著降低，挥发温度显著提高。
将两支加热不燃烧烟草制品样品进行评价，发现对照样除第一口醛的特征香气较浓、第二口较淡外，其余各口均没有CH3(CH2)2CHO的特征香气；而实验样烟气醛的特征香气得以持续，逐口均匀性显著提升。
实施例3
本案例探讨式2化合物和本发明的式1-C-1的释放效果。
本实施例中，加热不燃烧烟草烟具的加热温度标称为180℃。实验样：将式1-C-1化合物(1,3-二氧戊环的甲基可以在4位和/或5位)以3‰的比例均匀施加于加热不燃烧烟草制品的烟草物料部分(加热端)；对照样：将式2化合物以3‰的比例均匀施加于加热不燃烧烟草制品的烟草物料部分(加热端)。图2为式2化合物和式1-C-1的热重曲线图。由图2可知，式2化合物在75℃之前不挥发，但在100-150℃快速失重，至150℃时约有90％的份量已挥发。而式1-C-1在75-275℃持续缓慢失重，在接近280℃失重完全。综合分析，式1-C-1比式2化合物更适合于加热温度更高(175-200℃)的香味缓释，符合加热不燃烧烟草加热端的缓释技术。
将两支加热不燃烧烟草制品样品进行评价，发现对照样除第一口式2化合物的特征香气较浓、第二口很淡外，其余各口均没有加入香料的特征香气；而实验样烟气式2化合物的特征香气得以持续，均匀性得到显著改善。
实施例4
本案例探讨式3化合物和本发明的式1-D-1化合物的释放效果。
本实施例中，加热不燃烧烟草烟具的加热温度标称为200℃。实验样：将式1-D-1化合物以3‰的比例均匀施加于加热不燃烧烟草制品的烟草物料部分(加热端)；对照样：将式3化合物以3‰的比例均匀施加于加热不燃烧烟草制品的烟草物料部分(加热端)。图3为式3化合物和式1-D-1的热重曲线图。由图3可知，式3化合物在50℃左右未见挥发，但在120-170℃失重很快，至180℃几乎完全失重，这说明其既不适合加热不燃烧烟草嘴棒加香，也不适合加热不燃烧烟草的烟草加热端加香。而式1-D-1在50-225℃之间持续缓慢失重，到250℃左右才完全失重。综合分析，式1-D-1化合物适合于加热不燃烧烟草的加热端加香。
将两支加热不燃烧烟草制品样品进行评价，发现对照样除第一口式3化合物的特征香气较浓、第二口很淡外，其余各口均没有加入式3化合物的特征香气；而实验样抽吸前七口烟气式3化合物的特征香气得以持续体现，第八口、第九口烟气则微弱。
实施例5
本案例探讨式4化合物和式1-B-1的释放效果。
本实施例中，加热不燃烧烟草烟具的加热温度标称为180℃。实验样：将式1-B-1(1,3-二氧戊环的甲基可以在4位和/或5位)以2‰的比例均匀施加于加热不燃烧烟草制品的烟草物料部分(加热端)；对照样：将式4以2‰的比例均匀施加于加热不燃烧烟草制品的烟草物料部分(加热端)。图4为式4和式1-B-1的热重曲线图。由图4可知，式4和式1-B-1在50℃都几乎不挥发；式4在100-150℃快速失重，至150℃几乎完全失重，显然不适合加热端缓释；而式1-B-1化合物在100-210℃持续缓慢失重，至220℃左右才完全失重。综合分析，式1-B-1化合物的挥发性对比式4的挥发性显著降低，式1-B-1符合燃烧端加热缓慢释放的要求，适宜的加热温度为180℃左右。
将两支加热不燃烧烟草制品样品进行评价，发现对照样除了第一口式4的特征香气较浓外，其余各口均没有加入式4的特征香气；而实验样抽吸前六口烟气式4的特征香气得以持续均匀体现，后续各口能感觉到式4的香气不断减弱。
实施例6
本案例研究缓释活性成分A和B的协同效果：具体如下：
将式1-A-1按照实施例1的方式负载于烟嘴棒端，添加量为10μL，且将式1-B-1、式1-D-1和式1-C-1按照实施例3的方式负载于烟草加热端，添加量为3‰，制得实验样；按照同样方式，用CH3(CH2)4CHO、式4化合物和式2化合物分别负载于烟嘴棒或烟草加热端，制得对照样。评吸结果表明，对照样各口烟气严重不均匀，尤其是第一口与后续各口差异较大；实验样烟气各口烟气均匀性较好，CH3(CH2)4CHO、式3化合物、式2化合物的特征香气在前七口烟气得到明显体现。
Claims (22)
1.一种加热不燃烧烟草制品的香气缓释方法，其特征在于：在加热不燃烧烟草制品中添加加香缓释材料；所述的加香缓释材料包含式1结构式的缓释活性成分，且不含酸性物质；
所述的R1、R2为H、C1～C6的烷基、苯基或苄基；所述的苯基以及苄基的苯环上允许含有取代基A；所述的R1、R2总碳数不低于2；
或者，R1、R2环合形成包含1号碳在内的不低于五元的环状结构A；所述的环状结构A的环上允许含有取代基B；
所述的R3、R4为独自为C1～C6的烷基，或者R3、R4环合形成包含1号碳、2,3号氧在内的不低于五元的环状结构B；所述的环状结构B的环上允许含有取代基C；
所述的缓释活性成分、R1COR2具有可接受的香气。
2.如权利要求1所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的环状基团结构A为五元或者六元的、饱和或部分不饱和的环烃基或者杂环烃基。
3.如权利要求1所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的环状结构B为饱和的五元或六元环基结构。
4.如权利要求1所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的取代基A、取代基B、取代基C为C1～C6的烷基、C1～C6的烷氧基、苯基、C2～C6的烯烃基、羟基或苄基。
5.如权利要求1所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的缓释活性成分为具有式1-A、式1-B、式1-C、式1-D结构式化合物中的至少一种：
其中，R5为C1-C3的烷基、C1-C3的烷氧基或羟甲基；
所述的R6为C2-C6的烷基或烯烃基；R7为H、C1-C6的烷基或C2-C6的烯烃基；
所述的R8、R9各自为H、C1-C6的烷基或C1-C6的烷氧基。
6.如权利要求1所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的缓释活性成分为具有式1-A-1、式1-A-2、式1-B-1、式1-C-1、式1-D-1中的至少一种；
7.如权利要求1～6任一项所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的滤嘴端添加有缓释活性成分A，所述的缓释活性成分A为式1中，R1、R2总碳数为2～6的缓释活性成分。
8.如权利要求7所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：缓释活性成分A中，R1、R2总碳数为4～6、且R3、R4总碳数为2～4。
9.如权利要求1～6任一项所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的烟草加热端添加有缓释活性成分B，所述的缓释活性成分B为式1中，R1、R2总碳数不低于8的缓释活性成分。
10.如权利要求9所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：
缓释活性成分B中，R1、R2总碳数8～12、且R3、R4总碳数为2～4。
11.如权利要求7～10任一项所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的滤嘴段添加有缓释活性成分A、且所述的烟草加热端添加有缓释活性成分B。
12.如权利要求1所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的缓释活性成分和R1COR2香气相同或者类似。
13.如权利要求1所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的加热不燃烧烟草制品不外加酸性物质。
14.如权利要求13所述的加热不燃烧烟草制品缓释加香方法，其特征在于：所述的加热不燃烧烟草制品不含酸性物质。
15.一种加热不燃烧烟草制品的滤嘴，其特征在于：包括权利要求1～14任一项所述的加香缓释材料。
16.如权利要求15所述的加热不燃烧烟草制品的滤嘴，其特征在于：所述的加香缓释材料中，所述的缓释活性成分的R1、R2总碳数为2～6。
17.如权利要求16所述的加热不燃烧烟草制品的滤嘴，其特征在于：所述的加香缓释材料中，所述的缓释活性成分的R1、R2总碳数为4～6；且R3、R4总碳数为2～4。
18.如权利要求15～17所述的加热不燃烧烟草制品的滤嘴，其特征在于：所述的滤嘴为包含所述加香缓释材料的单元棒。
19.一种加热不燃烧烟草制品的烟草加热棒，其特征在于：包括权利要求1～14任一项方法所述的加香缓释材料。
20.如权利要求19所述的加热不燃烧烟草制品的烟草加热棒，其特征在于：所述的加香缓释材料中，所述的缓释活性成分的R1、R2总碳数不低于8。
21.如权利要求20任一项所述的加热不燃烧烟草制品的烟草加热棒，其特征在于：所述的加香缓释材料中，所述的缓释活性成分的R1、R2总碳数8～12、且R3、R4总碳数为2～4。
22.一种加热不燃烧烟草制品，其特征在于：具有权利要求15～18任一项所述的滤嘴，和/或权利要求19～21任一项所述的烟草加热棒。
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