CN112352997A - 一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，包括以下步骤：将烟草原料与胶粘剂配料后粉碎处理，得到第一混合物料；将香精香料、外纤、水混匀配制成第二混合物料；将第一混合物料加入到第二混合物料中并搅拌均匀得第三混合物料；在80~85℃下配制雾化剂和导热助剂的混合溶液；将混合溶液均匀添加到第三混合物料的表面，经过多次辊压成型、干燥、切丝制成加热不燃烧烟草制品。本发明的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法可提高加热不燃烧烟草制品的导热率，使得加热热量可快速、均匀地传导到加热不燃烧烟草内部，使得烟雾量和香味成分快速、均匀地释放出来，进一步提升抽吸感官质量。
Description
技术领域
本发明属于加热不燃烧烟草生产技术领域，具体涉及一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法。
背景技术
近年来，随着传统卷烟的销量在一些发达国家出现下滑现象，以及许多国家公共场所禁烟力度的不断加大，电子烟、无烟气烟草制品及加热不燃烧烟草制品等新型烟草制品正在快速兴起。而其中加热不燃烧烟草制品所受关注度最高，加热不燃烧烟草制品是以“加热不燃烧”为思路设计的“低温卷烟”，利用外部热源加热，使烟叶刚好加热到足以散发出烟草香味的程度，烟草物质不会燃烧，通过负载大剂量雾化剂，使用时通过高温加热释放雾化剂，形成烟雾效果的功能型再造烟叶。但目前添加的雾化剂不能很好地被烟草物料吸收，仅停留在烟草物料的表面，且加大雾化剂的比例仍不能解决好雾化剂在烟草物料中的吸收问题。加热不燃烧烟草制品通过外部热源加热温度一般在400℃以下，相比传统卷烟，会使得有害物质大大减少；但同时又存在因加热温度较低，会导致发烟材料碳化不完全、香味释放不完全、香气浓度低等问题。
目前，在使用辊压法制备加热不燃烧烟草制品时存在两个急需要解决的问题，一是制备加热不燃烧烟草制品时，使用的雾化剂黏度较大，导致无法快速被烟草物料吸收，且在原有基础上加大比例添加雾化剂，雾化效果提升仍不明显，雾化剂无法完全被烟草物料吸收，从而导致加热不燃烧烟草制品烟雾释放量较低，无法满足消费者的抽吸体验；二是加热不燃烧烟草制品因加热温度较低、热传导性能较差，导致烟草香味物质释放不均匀或释放不完全，从而影响卷烟的感官质量和利用率。
中国专利CN201810526746.4公开了一种加热不燃烧烟芯材料的制备方法，包括加热混合一定量的食用胶和去离子水，制成的溶液A；再和一定量的导热盐粉末加热混合后，制备成涂布液B；最后将涂布液B涂布在具有发烟剂的烟芯材料表面，真空低温干燥固化处理后，制得加热不燃烧烟芯材料。由本发明的加热不燃烧烟芯材料的制备方法制备出的烟芯材料具有优良的传热性能，以该烟芯材料卷制的烟支受热不产生焦糊现象，发烟量大，香味成分逸出均匀、稳定，烟香丰富、柔和，且有效了改善烟芯材料的抗张强度，更易切条成型，具有很强的实用性和广泛的适用性。该专利通过使用硝酸钾或硝酸钠类导热盐，利用导热盐熔融导热的特性来提高烟芯材料的导热性能，然而硝酸钾或硝酸钠类导热盐属于强氧化性物质，在高温加热下很容易与还原性的烟草原料发生氧化反应，氧化反应进一步放热可能导致烟草原料的燃烧或者硝酸钾或硝酸钠类导热盐的分解，使用不够安全。
中国专利CN201911259940.1公开了一种加热不燃烧再造烟叶及其制备方法和加热不燃烧制品。加热不燃烧再造烟叶，包括金属纤维。一种所述的加热不燃烧再造烟叶的制备方法，包括：将烟草纤维原料提取可溶物后将不溶物进行打浆，所述打浆前或所述打浆过程中加入所述金属纤维，然后制备得到基片，经涂布涂布液、烘干得到所述加热不燃烧再造烟叶。加热不燃烧制品，包括所述的加热不燃烧再造烟叶。本申请提供的加热不燃烧再造烟叶，导热性能好，预热时间短，再造烟叶利用率高，避免材料浪费。该专利主要通过在烟草纤维原料中添加导热性好的金属纤维来提高再造烟叶的导热性能，但金属纤维难以在烟草纤维原料中混合均匀，使得制备的再造烟叶存在导热不均的问题；另一方面，金属纤维在加热过程中可能会产生对烟草吸味不利的气味，影响再造烟叶的抽吸感官质量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，以解决上述至少一个方面的不足。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，包括以下步骤：
将烟草原料与胶粘剂配料后粉碎处理，得到第一混合物料；
将香精香料、外纤、水混匀配制成第二混合物料；
将所述第一混合物料加入到所述第二混合物料中并搅拌均匀得第三混合物料；
在80~85℃下配制雾化剂和导热助剂的混合溶液；
将所述混合溶液均匀添加到所述第三混合物料的表面，经过多次辊压成型、干燥、切丝制成加热不燃烧烟草制品。
优选地，所述雾化剂为甘油或丙二醇中的至少一种。
优选地，所述导热助剂为碳化硅粉末、氮化硼粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末中的至少一种。
优选地，所述导热助剂为碳化硅粉末、氮化硼粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末的混合物，且碳化硅粉末、氮化硼粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末的质量比为3:2:5:5。
优选地，所述混合溶液中所述雾化剂、所述导热助剂与所述烟草原料的质量比为（15~40）：（1~8）:100。
优选地，所述第一混合物料中所述胶粘剂的添加量为所述烟草原料的3~8%。
优选地，所述外纤为木浆纤维或麻浆纤维。
优选地，所述第二混合物料中所述香精香料、所述外纤、所述水与所述烟草原料的质量比为（1~5）：（2~12）：（5~25）:100。
优选地，所述胶粘剂为海藻酸钠、CMC、壳聚糖、瓜尔胶、乙酸纤维素中的至少一种。
优选地，所述第一混合物料的粒度为60~200目。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法通过在80~85℃下配制含雾化剂的混合溶液，然后再将混合溶液均匀添加到第三混合物料的表面，可以降低雾化剂的黏度，使得雾化剂更容易、更快速被烟草原料吸收，进而提高加热不燃烧烟草制品的烟雾释放量，提升抽吸感官质量。另一方面，本发明的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法通过添加导热助剂，可提高加热不燃烧烟草制品的导热率，使得加热热量可快速、均匀地传导到加热不燃烧烟草内部，使得烟雾量和香味成分快速、均匀地释放出来，进一步提升抽吸感官质量。且本发明使用的导热助剂为耐高温的无机材料，导热性好且性质稳定，使用更安全。
本发明的附加优点、目的以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。
本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本发明实施例1提供一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，流程如图1所示，包括以下步骤：
（1）将烟草原料与胶粘剂按一定的比例配料后输送到粉碎机进行粉碎处理，粉碎至粒度为60~200目，其中，胶粘剂为海藻酸钠，且胶粘剂的添加量为烟草原料的3%；
（2）将香精香料、木浆纤维、60℃热水按一定的比例配制，高速搅拌分散均匀后，同时缓慢加入上述（1）混合均匀的烟草原料和胶粘剂，搅拌均匀。按照烟草原料的1%添加香精香料、5%添加木浆纤维、8%添加水；
（3）在加热至80℃且搅拌的情况下配制雾化剂和导热助剂的混合溶液；其中，雾化剂为甘油，导热助剂为碳化硅粉末，按照烟草原料的15%添加雾化剂、2%添加导热助剂；
（4）使用雾化器将（3）的混合溶液均匀喷洒到烟草原料颗粒的表面，经过多次辊压成型、干燥、切丝制成加热不燃烧烟草制品。
实施例2
本发明实施例2提供一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，包括以下步骤：
（1）将烟草原料与胶粘剂按一定的比例配料后输送到粉碎机进行粉碎处理，粉碎至粒度为60~200目，其中，胶粘剂为CMC，且胶粘剂的添加量为烟草原料的5%；
（2）将香精香料、木浆纤维、60℃热水按一定的比例配制，高速搅拌分散均匀后，同时缓慢加入上述（1）混合均匀的烟草原料和胶粘剂，搅拌均匀。按照烟草原料的3%添加香精香料、3%添加麻浆纤维、10%添加水；
（3）在加热至80℃且搅拌的情况下配制雾化剂和导热助剂的混合溶液；其中，雾化剂为丙二醇，导热助剂为氮化硼粉末，按照烟草原料的20%添加雾化剂、4%添加导热助剂；
（4）使用辊刷将（3）的混合溶液均匀涂抹到烟草原料颗粒的表面，经过多次辊压成型、干燥、切丝制成加热不燃烧烟草制品。
实施例3
本发明实施例3提供一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，包括以下步骤：
（1）将烟草原料与胶粘剂按一定的比例配料后输送到粉碎机进行粉碎处理，粉碎至粒度为60~200目，其中，胶粘剂为壳聚糖，且胶粘剂的添加量为烟草原料的5%；
（2）将香精香料、木浆纤维、60℃热水按一定的比例配制，高速搅拌分散均匀后，同时缓慢加入上述（1）混合均匀的烟草原料和胶粘剂，搅拌均匀。按照烟草原料的5%添加香精香料、12%添加木浆纤维、20%添加水；
（3）在加热至80℃且搅拌的情况下配制雾化剂和导热助剂的混合溶液；其中，雾化剂为甘油，导热助剂为氧化铝粉末，按照烟草原料的25%添加雾化剂、6%添加导热助剂；
（4）使用雾化器将（3）的混合溶液均匀喷洒到烟草原料颗粒的表面，经过多次辊压成型、干燥、切丝制成加热不燃烧烟草制品。
实施例4
本发明实施例4提供一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，包括以下步骤：
（1）将烟草原料与胶粘剂按一定的比例配料后输送到粉碎机进行粉碎处理，粉碎至粒度为60~200目，其中，胶粘剂为瓜尔胶，且胶粘剂的添加量为烟草原料的8%；
（2）将香精香料、木浆纤维、60℃热水按一定的比例配制，高速搅拌分散均匀后，同时缓慢加入上述（1）混合均匀的烟草原料和胶粘剂，搅拌均匀。按照烟草原料的5%添加香精香料、10%添加木浆纤维、25%添加水；
（3）在加热至85℃且搅拌的情况下配制雾化剂和导热助剂的混合溶液；其中，雾化剂为甘油与丙二醇按体积比1:1的混合物，导热助剂为氧化镁粉末，按照烟草原料的35%添加雾化剂、8%添加导热助剂；
（4）使用雾化器将（3）的混合溶液均匀喷洒到烟草原料颗粒的表面，经过多次辊压成型、干燥、切丝制成加热不燃烧烟草制品。
实施例5
本发明实施例5提供一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，包括以下步骤：
（1）将烟草原料与胶粘剂按一定的比例配料后输送到粉碎机进行粉碎处理，粉碎至粒度为60~200目，其中，胶粘剂为乙酸纤维素，且胶粘剂的添加量为烟草原料的5%；
（2）将香精香料、木浆纤维、60℃热水按一定的比例配制，高速搅拌分散均匀后，同时缓慢加入上述（1）混合均匀的烟草原料和胶粘剂，搅拌均匀。按照烟草原料的3%添加香精香料、10%添加木浆纤维、20%添加水；
（3）在加热至85℃且搅拌的情况下配制雾化剂和导热助剂的混合溶液；其中，雾化剂为甘油，导热助剂为碳化硅粉末，按照烟草原料的25%添加雾化剂、5%添加导热助剂；
（4）使用雾化器将（3）的混合溶液均匀喷洒到烟草原料颗粒的表面，经过多次辊压成型、干燥、切丝制成加热不燃烧烟草制品。
实施例6
其与实施例5不同之处在于，步骤（3）中不使用导热助剂。
实施例7
其与实施例5不同之处在于，步骤（3）中使用的导热助剂为碳化硅粉末与氧化铝粉末的混合物，碳化硅粉末与氧化铝粉末的质量比为3:5。
实施例8
其与实施例5不同之处在于，步骤（3）中使用的导热助剂为氮化硼粉末与氧化镁粉末的混合物，氮化硼粉末与氧化镁粉末的质量比为2:5。
实施例9
其与实施例5不同之处在于，步骤（3）中使用的导热助剂为碳化硅粉末、氮化硼粉末和氧化铝粉末的混合物，碳化硅粉末、氮化硼粉末和氧化铝粉末的质量比为3:2:5。
实施例10
其与实施例5不同之处在于，步骤（3）中使用的导热助剂为碳化硅粉末、氮化硼粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末的混合物，碳化硅粉末、氮化硼粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末的质量比为3:2:5:5。
采用导热系数测试仪（TC3000E，西安夏溪电子科技有限公司）对本发明实施例1~实施例10制备的加热不燃烧烟草制品的导热系数进行测定，测定结果如表1所示。
从表1中看到，与不添加导热助剂的实施例6相比，本发明实施例通过添加导热助剂可以显著提高制备的加热不燃烧烟草制品的导热系数，使©得加热不燃烧烟草制品在被加热时，加热热量可快速、均匀地传导到加热不燃烧烟草内部，使得烟雾量和香味成分快速、均匀地释放出来，提升抽吸感官质量。实施例5与实施例1相比表明，导热助剂添加量的提高有助于加热不燃烧烟草制品的导热系数的提高。实施例7、实施例8与实施例5相比表明，使用两组分混合的导热助剂相比于单一成分导热助剂具有更高的导热系数；实施例9、实施例10与实施例7相比表明，三组分混合的导热助剂比两组分混合的导热助剂具有更高的导热系数且四组分混合的导热助剂比三组分混合的导热助剂具有更高的导热系数。这可能是因为，不同的导热助剂粉末的粒子形态、大小各不相同，使用不同种类的导热助剂粉末进行混合配比使用时，不同种类的粉末粒子间可以相互填充形成更密集的堆积体，增大不同粒子间的相互接触几率，并减少导热粒子之间的间隙，利于形成完整的导热链，进而可提高加热不燃烧烟草制品的导热系数。此外，由于碳化硅粉末、氮化硼粉末的成本较氧化铝粉末、氧化镁粉末的成本高，通过不同导热助剂粉末的混配，可以降低导热助剂的使用成本。本发明使用的导热助剂为耐高温的无机材料，导热性好且性质稳定，相比于传统硝酸钾或硝酸钠类熔盐导热材料，使用更安全。
在雾化剂添加比例相同的情况下，将本发明实施例3、实施例5、实施例6~实施例10制备的加热不燃烧烟草制品制成加热不燃烧卷烟，并对加热不燃烧卷烟的烟雾量、香气、劲头、余味指标进行评价，每项指标的评分范围为1~10，得分越高，表明感官抽吸质量越好。评价结果如表2所示。
从表2中看到，与实施例6相比，添加导热助剂的加热不燃烧卷烟具有更好的抽吸感官质量，进一步说明导热助剂的添加可使得烟雾量和香味成分快速、均匀地释放出来，提升抽吸感官质量。
此外，为了克服常规不燃烧烟草制品制备过程中，甘油或丙二醇类雾化剂黏度大而难以在烟草原料表面均匀分散的问题，本发明的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法通过在80~85℃搅拌的条件下配制含雾化剂的混合溶液，可以降低雾化剂的黏度，使得雾化剂更容易、更快速被烟草原料吸收，进而提高加热不燃烧烟草制品的烟雾释放量，提升抽吸感官质量。此外，雾化剂黏度降低后，还利于导热助剂粉末快速、均匀地分散，使得含雾化剂和导热助剂的混合溶液可容易地、均匀地添加到烟草原料的表面。
本发明的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (10)
1.一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将烟草原料与胶粘剂配料后粉碎处理，得到第一混合物料；
将香精香料、外纤、水混匀配制成第二混合物料；
将所述第一混合物料加入到所述第二混合物料中并搅拌均匀得第三混合物料；
在80~85℃下配制雾化剂和导热助剂的混合溶液；
将所述混合溶液均匀添加到所述第三混合物料的表面，经过多次辊压成型、干燥、切丝制成加热不燃烧烟草制品。
2.根据权利要求1所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述雾化剂为甘油或丙二醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述导热助剂为碳化硅粉末、氮化硼粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述导热助剂为碳化硅粉末、氮化硼粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末的混合物，且碳化硅粉末、氮化硼粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末的质量比为3:2:5:5。
5.根据权利要求4所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中所述雾化剂、所述导热助剂与所述烟草原料的质量比为（15~40）：（1~8）:100。
6.根据权利要求1所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述第一混合物料中所述胶粘剂的添加量为所述烟草原料的3~8%。
7.根据权利要求1所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述外纤为木浆纤维或麻浆纤维。
8.根据权利要求7所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述第二混合物料中所述香精香料、所述外纤、所述水与所述烟草原料的质量比为（1~5）：（2~12）：（5~25）:100。
9.根据权利要求1所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述胶粘剂为海藻酸钠、CMC、壳聚糖、瓜尔胶、乙酸纤维素中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种优化辊压法加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述第一混合物料的粒度为60~200目。
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