CN112369650B - 一种电加热卷烟烟弹及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电加热卷烟烟弹及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将烟草粉末与膨化剂、糖、香精和甘油混合；(2)将所得的混合物进行膨化；以及(3)将膨化后的烟草材料进行卷包，以得到所述电加热卷烟烟弹。本发明方法所使用的膨化法与造纸法相比，香气成分更加丰富，香气物质含量更高，因而在体现烟草本香和烘托卷烟烘烤香方面具有显著的优势；与辊压法相比，香气物质含量差异不大，但感官抽吸时口腔舒适度更高，烘烤香也更加明显。
Description
技术领域
本发明属于电加热卷烟的领域，更具体地，本发明通常涉及一种电加热卷烟烟弹及其制备方法。
背景技术
近年来，电加热卷烟市场快速增长，而且发展迅猛。2013年全球销售额仅0.06亿美元，而2017年则已经增长至63.09亿美元，年均增长达到469.5％。2018年以来，菲莫国际以iQOS作为主品牌，相继推出电加热卷烟升级产品iQOS 3和iQOS 3multi等多款产品；英美烟草推出电加热卷烟升级产品glo 2；且韩国烟草推出电加热产品lil plus和lil mini。根据欧睿提供的全球新型烟草制品市场白皮书来看，电加热产品发展最快，基本已呈现出与电子烟和无烟气产品“三足鼎立”之势。
与传统卷烟相比，电加热卷烟的重大变化之一在于消费过程中烟草材料所处的环境温度较低。传统卷烟的燃烧锥温度最高可达950℃，卷烟烟丝可通过蒸馏、裂解和燃烧等复杂的反应途径形成几千种产物；对于低温卷烟，消费者使用时烟草材料所处温度一般低于500℃，且主要通过烟草材料的热解反应产生烟气。电加热卷烟加热温度较低，具有焦油和有害成分释放量较低的优势，且不产生侧流烟气。
电加热卷烟烟弹作为电加热产品的核心部分，目前主要由造纸法薄片和辊压法薄片等外加香精制备而成，然而造纸法薄片由于制备工艺原因对烟叶原料香气物质影响较大，因而很难保存烟草本香香气，而辊压法薄片在成型时需要添加粘连剂，这会造成抽吸时口腔残留较重。因此，创新出一种既能保存烟草本香的香气又不添加粘连剂的卷烟烟弹制备方法对电加热卷烟的发展具有重要的作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术在制备电加热卷烟烟弹中通常所用的造纸法和辊压法中的不足，提供一种新型的电加热卷烟烟弹及其制备方法。为此，本发明的发明人发现了利用挤压式膨化法制备电加热卷烟烟弹，不仅可以消除辊压法薄片粘连剂对口感的影响，同时可以保存烟草本香的香气。因此，发明人基于上述发现，从而完成了本发明。
在一个方面，本发明提供了一种制备电加热卷烟烟弹的方法，其包括以下步骤：(1)将烟草粉末与膨化剂、糖、香精和甘油混合；(2)将所得的混合物进行膨化；以及(3)将膨化后的烟草材料进行卷包，以得到所述电加热卷烟烟弹。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述烟草粉末的粒径为0.01-1mm。
在本发明的一个优选的实施方式中，基于所述烟草粉末的重量，所述膨化剂、糖、香精和甘油的重量分别为1-5重量％、1-5重量％、0.1-2重量％和20-50重量％。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述膨化剂为酸性膨化剂或碱性膨化剂。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述酸性膨化剂为钾明矾、铵明矾、碳酸氢钙和酒石酸氢钾中的至少一种，和/或所述碱性膨化剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵和轻质碳酸钙中的至少一种。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述膨化为挤压式膨化。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述膨化的温度为80-120℃，且时间为1-30min。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述方法还包括：在步骤(3)之前将膨化后的烟草材料制成特定形状。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述特定形状为圆柱形。
在另一方面，本发明还提供了一种电加热卷烟烟弹，其通过如前所述的方法制得。
根据上述公开内容，本发明的制备方法的优点至少包括：由于本发明通过烟叶粉碎，加料膨化剂、糖、香精和甘油，并进行挤压式膨化，而后卷包制成电加热卷烟烟弹；与造纸法相比，香气成分更加丰富，香气物质含量更高，因而在体现烟草本香和烘托卷烟烘烤香方面具有显著的优势；与辊压法相比，香气物质含量差异不大，但感官抽吸时口腔舒适度更高，烘烤香也更加明显。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在一个方面，本发明提供了一种制备电加热卷烟烟弹的方法，其包括以下步骤：(1)将烟草粉末与膨化剂、糖、香精和甘油混合；(2)将所得的混合物进行膨化；以及(3)将膨化后的烟草材料进行卷包，以得到所述电加热卷烟烟弹。
根据本发明，作为原料的烟草粉末可以通过本领域中常见的各种方式获得。例如，烟草粉末可以通过将烟草废弃物进行粉碎而获得，从而降低工艺成本，并实现对烟草废弃物的重复利用。另外，本发明对烟草粉末的粒径没有特别的要求，只要能够适于进行随后的膨化过程即可。然而，为了提高膨化过程的效果，可以对烟草粉末的粒径进行一定的控制。在一个优选的实施方式中，所述烟草粉末的粒径可以为0.01-1mm，例如0.05mm、0.1mm、0.2mm或0.5mm等。
进一步地，本发明的制备方法通过向烟草粉末中添加膨化剂、糖、香精和甘油来进行膨化过程。因此，该制备方法中包括将所述烟草粉末与膨化剂、糖、香精和甘油混合。然而，该制备方法对所述混合步骤的混合顺序没有特别要求，例如，可以向烟草粉末中依次或以任意顺序加入膨化剂、糖、香精和甘油，或者也可以将膨化剂、糖、香精和甘油预先混合，然后再一起加入烟草粉末中。另外，基于上述目的，本发明的制备方法可以包括对烟草粉末与膨化剂、糖、香精和甘油的用量进行一定的控制。在一个优选的实施方式中，基于所述烟草粉末的重量，所述膨化剂、糖、香精和甘油的重量可以分别为1-5重量％(例如2重量％、3重量或4重量％)、1-5重量％(例如2重量％、3重量或4重量％)、0.1-2重量％(0.5重量％、1重量％或1.5重量％)和20-50重量％(25重量％、30重量％、35重量％、40重量％或45重量％)。
根据本发明，对糖、香精和膨化剂的种类没有特别的限制，可以为普通技术人员所熟知的糖、香精和膨化剂。例如，在一个实施方式中，所述糖为蔗糖、果糖或乳糖。在另一个实施方式中，所述香精为烟草香精。在另一个实施方式中，所述膨化剂可以为酸性膨化剂或碱性膨化剂。更一步地，在一个优选的实施方式中，所述酸性膨化剂可以为钾明矾、铵明矾、碳酸氢钙和酒石酸氢钾中的至少一种，和/或所述碱性膨化剂可以为碳酸氢钠、碳酸氢铵和轻质碳酸钙中的至少一种。如本文所用，术语“轻质碳酸钙”又称“沉淀碳酸钙”，是用化学加工方法制得的，由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大，因此被称为轻质碳酸钙。
接着，本发明的方法包括对所得混合物进行膨化的过程。为了达到更好的膨化效果。在一个优选的实施方式中，所述膨化的温度可以为80-120℃，例如90℃、100℃或110℃，且时间可以为1-30min，例如5min、10min或20min。在另一个优选的实施方式中，所述膨化可以为挤压式膨化。如本文所用，术语“挤压式膨化”是借助挤压机螺杆的推动力，将物料向前挤压，物料受到混合、搅拌和摩擦以及高剪切力作用而获得和积累能量达到高温高压，并使物料膨化的过程。
随后，本发明的方法还包括将膨化后的烟草材料最终制成烟弹的过程。因此，该制备方法中包括将膨化后的烟草材料进行卷包，以得到所述电加热卷烟烟弹。更进一步地，为了使膨化后的烟草材料更易于卷包或能够卷包为期望的形状，本发明的方法还可以包括：在步骤(3)之前将膨化后的烟草材料制成特定形状。在一个优选的实施方式中，所述特定形状可以为圆柱形(例如长度为0.5-1cm)，以便后续制得圆柱形的电加热卷烟烟弹。
在另一方面，本发明还提供了一种电加热卷烟烟弹，其通过如前所述的方法制得。
综上所述，由于本发明通过烟叶粉碎，加料膨化剂、糖、香精和甘油，并进行挤压式膨化，而后卷包制成电加热卷烟烟弹；与造纸法相比，香气成分更加丰富，香气物质含量更高，因而在体现烟草本香和烘托卷烟烘烤香方面具有显著的优势；与辊压法相比，香气物质含量差异不大，但感官抽吸时口腔舒适度更高，烘烤香也更加明显。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
取10g烟草粉末(粒径为0.05mm)，向其中加入0.1g碳酸氢钠、0.1g蔗糖、0.01g烟草香精和2g甘油进行混合，并搅拌均匀；将所得混合物于80℃下膨化1min，膨化后制成直径为0.5cm的圆柱形长条；并且将该圆柱形长条进行卷包，从而得到电加热卷烟烟弹S1。
实施例2
取10g烟草粉末(粒径为0.1mm)，向其中加入0.2g碳酸氢铵、0.3g蔗糖、0.1g烟草香精和3g甘油进行混合，并搅拌均匀；将所得混合物于100℃下膨化5min，膨化后制成直径为0.73cm的圆柱形长条；并且将该圆柱形长条进行卷包，从而得到电加热卷烟烟弹S2。
实施例3
取10g烟草粉末(粒径为0.2mm)，向其中加入0.4g钾明矾、0.4g蔗糖、0.1g烟草香精和4g甘油进行混合，并搅拌均匀；将所得混合物于100℃下膨化15min，膨化后制成直径为0.9cm的圆柱形长条；并且将该圆柱形长条进行卷包，从而得到电加热卷烟烟弹S3。
实施例4
取10g烟草粉末(粒径为1mm)，向其中加入0.5g碳酸氢钙、0.5g蔗糖、0.2g烟草香精和5g甘油进行混合，并搅拌均匀；将所得混合物于120℃下膨化30min，膨化后制成直径为0.9cm的圆柱形长条；并且将该圆柱形长条进行卷包，从而得到电加热卷烟烟弹S4。
接着，本发明还将本领域目前最常见的造纸法和辊压法所制得的电加热卷烟烟弹作为对照组，对实施例和对照组中得到的电加热卷烟烟弹的一些性能进行了测试，其中测试的性能主要包括：(1)烟弹香气成分中的组成及含量，其结果示于表1中，以及(2)电加热卷烟烟弹的感官抽吸效果，其结果示于表2中。
表1不同制备工艺对烟弹香气成分的对比分析(单位：μg/g)
从表1的结果可以看出，与造纸法相比，通过本发明的膨化法制得的烟弹的香气成分更加丰富，并且香气物质的含量也比造纸法中的含量更得多，并且与辊压法相比，本发明烟弹的香气成分及各物质含量与其相似，因而可以证明，本发明的膨化法与辊压法能够很好地保存了烟草本香的香气，而造纸法对烟叶原料的香气物质影响较大。
表2不同工艺制备的烟弹的感官效果对比
从表2的结果可以看出，通过造纸法所制得的烟弹由于其香气成分较少，因而感官效果中的外加香明显，但烟草本香略显不足，而辊压法由于在制备工艺中加入了粘连剂而导致其烟弹在抽吸感官上具有粘感，口腔舒适度较差。与对照组不同的是，通过本发明的膨化法制得的烟弹不仅烟草本香明显，而且特征烘烤香明显、口腔舒适，能够更大程度上满足使用者的需求。
综上所述，通过本发明的膨化法制得的电加热卷烟烟弹相比于造纸法和辊压法所制得的电加热卷烟烟弹都具备一定的优势，符合本领域对电加热卷烟烟弹的优异性能的期望。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (3)
1.一种制备电加热卷烟烟弹的方法，其包括以下步骤：
(1)将烟草粉末与膨化剂、糖、香精和甘油混合；
(2)将所得的混合物进行膨化；以及
(3)将膨化后的烟草材料进行卷包，以得到所述电加热卷烟烟弹；
基于所述烟草粉末的重量，所述膨化剂、糖、香精和甘油的重量分别为1-5重量％、1-5重量％、0.1-2重量％和20-50重量％；
所述膨化剂为酸性膨化剂或碱性膨化剂；
所述酸性膨化剂为钾明矾、铵明矾、碳酸氢钙和酒石酸氢钾中的至少一种，或所述碱性膨化剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵和轻质碳酸钙中的至少一种；
在步骤(3)之前将膨化后的烟草材料制成特定形状；
所述特定形状为圆柱形；
其中，所述膨化为挤压式膨化；
所述膨化的温度为80-120°C，且时间为1-30min。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述烟草粉末的粒径为0.01-1mm。
3.一种电加热卷烟烟弹，其通过根据权利要求1-2中任一项所述的方法制得。
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