CN113331469A - 一种基于多颗粒发烟的发烟段、包含其的烟支及制备方法 - Google Patents
一种基于多颗粒发烟的发烟段、包含其的烟支及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于加热卷烟技术领域，具体涉及一种基于多颗粒发烟的发烟段、包含其的烟支及制备方法。所述发烟段包括中空管和填充在所述中空管内的至少一种加香颗粒和至少一种发烟颗粒。本发明所述的发烟段中包含了至少两种颗粒材料，分别为加香颗粒和发烟颗粒，因此该两种颗粒可以分开加工，加香颗粒可以采用更弱的加工强度，例如干燥温度更低或者造粒方式直接使用滚圆造粒而不用挤出造粒，因此，能够更好地保存加入的香精量，防止制造过程中的浪费。
Description
技术领域
本发明属于加热卷烟技术领域，具体涉及一种基于多颗粒发烟的发烟段、包含其的烟支及制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对自身的健康问题越来越重视，近年来关于吸烟健康问题的关注度很高。国内外各大企业为了满足变化的消费需求，纷纷开发了各种替代传统卷烟的完全中空型烟草产品。在这些不断增长的完全中空型烟草产品中，电子烟和加热不燃烧卷烟是其中的佼佼者。
电子烟作为电子产品的在烟草行业的拓展应用，其优势在于吸味可变性强，可以通过调节烟油的组分实现对烟气吸味的任意调控，但由于其烟气主要通过电子雾化器产生，其口感，尤其是热感，与加热产生烟气的传统卷烟仍然存在一定的差异，老烟民的接受度较差。
加热不燃烧卷烟是加热烟支的发烟芯材段产生烟气，其产生烟气口感的接受度较好。目前市场化的加热不燃烧卷烟烟支的发烟芯材段为有序或无序填充的再造烟叶薄片。当薄片被加热时，其上负载的香精香料和发烟剂被蒸发出，产生烟雾。但这种烟支存在一定的问题，即发烟材料必须为薄片，其制造工艺复杂，对进口设备依赖度较高。
中国烟草企业近年提出了颗粒状发烟材料替代薄片发烟。但该类产品也有一些缺陷，即由于香精与发烟剂(一般为甘油、丙二醇等)在混合状态下造粒，导致其加工强度过大则香精损失严重，加工强度小又会导致颗粒中水分残留过多而影响成型和发烟。
无论是上述的薄片形态还是现有颗粒形态发烟材料都存在一个同样的缺陷，即发烟材料易吸水，在高湿度环境下存放后，会导致样品湿度过高，消费时前期发烟受阻，烟气“烫嘴”等现象。为了解决这一问题，很多人尝试过将发烟剂包裹，制成胶囊或微胶囊状态。
为了解决以上问题，提出本发明。
发明内容
本发明第一方面提供一种基于多颗粒发烟的发烟段，所述发烟段包括中空管和填充在所述中空管内的至少一种加香颗粒和至少一种发烟颗粒。
优选地，所述中空管为纸管或者内部复合金属层的纸管。
优选地，所述发烟颗粒为包含发烟剂的微胶囊，所述微胶囊的壁材选自碳水化合物、蛋白质、蜡、脂及复合壁材中的至少一种；所述微胶囊的芯材包含发烟剂。发烟剂可以是甘油或丙二醇等。
具体的，所述微胶囊的壁材优选为环糊精、多孔淀粉、阿拉伯胶、海藻胶、乙基纤维素、壳聚糖、大豆蛋白、羊毛脂和蜂蜡中的至少一种。
优选地，所述加香颗粒为凝胶颗粒，其包含凝胶和其内吸附的香料。不同加香颗粒内包含的凝胶相同或不同，不同加香颗粒内包含的香料相同或不同。
优选地，所述加香颗粒包含加香颗粒载体和香料，加香颗粒载体选自：无机材料料颗粒、分子筛颗粒、植物纤维颗粒中的至少一种。不同加香颗粒内包含的加香颗粒载体相同或不同，不同加香颗粒内包含的香料相同或不同。
本发明第二方面提供第一方面所述的多颗粒发烟的发烟段的制备方法，中空管采用以下方法制备：采用直接卷制和螺旋卷制两种方式，并截成所设计的烟支长度，得到中空管。
优选地，加香颗粒采用以下方法制备：
所述加香颗粒为凝胶颗粒时，以胶凝剂和香料为原料，采用造粒方法得到颗粒，再低温、减压或者再冷冻干燥，得到加香颗粒；
所述加香颗粒包含加香颗粒载体和香料时，可以采用以下两种方法：方法一，以加香颗粒载体和香料为原料，采用造粒方法得到颗粒，再低温、减压或者再冷冻干燥，得到加香颗粒；方法二、将香料喷洒或浸渍到加香颗粒载体上，再低温、减压或者再冷冻干燥，得到加香颗粒。
优选地，发烟颗粒采用以下方法制备：以发烟剂和发烟颗粒载体为原料，采用胶囊包裹法，将发烟剂制成胶囊或微胶囊后直接用作发烟颗粒，或将所得到的多个微胶囊再次粘合成大颗粒用作发烟颗粒。
本发明第二方面提供一种包含第一方面任一项所述的发烟段的烟支，所述烟支还包括滤嘴段。
优选地，先将滤嘴段材料塞入到上述中空管中，封堵其一端，然后再将混合均匀后的加香颗粒和发烟颗粒从另一端灌入，并将另一端用高透气纸封堵。
本发明第三方面提供第一方面所述的多颗粒发烟的发烟段用于避免烟支在高湿环境下吸水和避免抽吸时烫嘴的用途。
发烟段可以与纸管、聚乳酸(PLA)、醋酸纤维等形式的滤嘴段组合制造成加热不燃烧卷烟烟支，并将其塞入尺寸匹配的加热不燃烧卷烟烟具中进行抽吸。加热不燃烧卷烟烟具可以是与烟支尺寸匹配的中心加热方式、周向加热方式或者混合加热方式等多种形式的加热不燃烧卷烟烟具。
当本发明加热不燃烧卷烟烟支的发烟段被加热时，发烟颗粒的胶囊壁被热能破开，内部发烟剂受热雾化形成烟雾；同时加香颗粒内的香精受热释放，与烟雾混合形成烟气。该烟气经由滤嘴段到达消费者口腔。
为了进一步降低烟气温度，滤嘴段中可以采用PLA材料进行降温，或是打孔引入环境空气降温，从而进一步降低“烫嘴”的风险。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明所述的发烟段中包含了至少两种颗粒材料，分别为加香颗粒和发烟颗粒，因此该两种颗粒可以分开加工，加香颗粒可以采用更弱的加工强度，例如干燥温度更低或者造粒方式直接使用滚圆造粒而不用挤出造粒，因此，能够更好地保存加入的香精量，防止制造过程中的浪费。
2、本发明所述的发烟颗粒采用包裹技术，从制造之初就避免了水分的过多带入(如微胶囊的喷雾干燥法、空气悬浮包衣法、分子包埋法等，胶囊的化学成膜法等，均不会在最后的成品中带入过多水分，上述方法产出的成品中的最大水分含量一般均在5％以下)，有效防止了“烫嘴”现象，也不会存在抽吸时前期发烟量较小的现象；同时，由于胶囊壁的存在，有效阻止了发烟剂对环境水分的吸附，样品不会结块，也提升了样品在不同环境中的存储风险。
3、本发明所述的多颗粒分离制造后再均匀混合的发烟段制造方式，能够有效避免发烟剂胶囊或微胶囊接触到大量的水分，降低了发烟剂胶囊壁破裂的风险，使得发烟剂胶囊或微胶囊可以在加热不燃烧卷烟的发烟段中得到使用(如普通甘油微胶囊在经过水洗后，与未经水洗的微胶囊同时在80℃下干燥30min，测得经水洗后微胶囊的甘油含量降低了90％以上)。
4、本发明所述的多颗粒混合发烟的方法，可以使烟支口味的调控更加精确易行，加香颗粒和发烟颗粒可以分功能、分模块，按所需功能的不同比例进行称重混合，从而形成新的烟支口味风格，避免了烟支口味设计的繁琐和不可控因素影响。
5、本发明采用的颗粒、发烟段和烟支的制备方法均在现有简单设备上即可完成，无需受到进口设备的限制，且制造过程中损耗低，制备方法简单。
附图说明
图1是本发明一种含多颗粒发烟的加热不燃烧卷烟烟支结构示意图。
附图标记：1-透气封口纸，2-发烟颗粒，3-滤嘴段，4-中空管。
具体实施方式
下面对本发明通过实施例作进一步说明,但不仅限于本实施例。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件以及手册中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件所用的通用设备、材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。以下实施例和对比例中所需要的原料均为市售。
实施例1
本实施例的发烟段为中空纸管棒，其中填充2种颗粒，即加香颗粒和发烟颗粒；其中，发烟颗粒为甘油微胶囊，胶囊壁材为环糊精；两种颗粒均匀混合。
本实施例的滤嘴段为空管和聚乳酸(PLA)丝束。
本实施例的制备方法中，中空管采用直接卷制的方式，并截成所设计的烟支长度。
加香颗粒的制备方法：以混配薄荷味香精香料和胶凝剂阿拉伯树胶为原料，采用滚圆再低温干燥的方式，得到加香颗粒，筛选颗粒大小为20-60目范围的颗粒为合格产品。
发烟颗粒的制造方法如下：采用甘油微胶囊直接用作发烟颗粒；
量取50mL纯水于烧杯中，加入3g的α-环糊精搅拌，超声与水浴加热使之完全溶解得到壁材母液；将上述壁材母液倒入烧瓶中，设置转速为400rpm，温度50℃；再向烧瓶中加入含有0.5g的甘油的1mL乙醇溶液继续进行搅拌混合，溶解澄清后继续反应4h；室温静置过夜后喷雾干燥得到发烟颗粒粗品；粗品经45％乙醇溶液洗涤、过滤，然后烘干后得到粉末状包埋甘油的微胶囊，该微胶囊可直接加入到发烟段中作为发烟颗粒。粒径范围为70-250μm。经检测甘油微胶囊中水分含量约为3.1％。
所述烟支的制备方法是先将滤嘴段材料塞入到上述中空管中，封堵其一端，然后再将混合均匀后的加香颗粒和发烟颗粒从另一端灌入，并将其用高透气纸封堵。
本实施例所制得的加热不燃烧卷烟烟支，称为烟支样品1。
实施例2
本实施例的发烟段为中空内层镀铝纸管棒，其中填充3种颗粒，即2种加香颗粒和1种发烟颗粒；其中，发烟颗粒为丙二醇胶囊；两种颗粒均匀混合。
本实施例的滤嘴段为空管和高单旦醋纤丝束。
本实施例的制备方法中，中空管采用直接螺旋卷制的方式，并截成所设计的烟支长度。
2种加香颗粒各自的制备方法：
加香颗粒1：以蓝莓味香精香料和羧甲基纤维素钠为原料，混合后采用搓圆方式得到颗粒，再减压干燥的方式，压力600mbar，干燥温度60℃。得到的颗粒经筛选，选择20-60目范围的颗粒为合格产品。
加香颗粒2：以薄荷味香精香料和海藻胶为原料，混合后采用流化床造粒方式得到颗粒，再经冷冻干燥的方式干燥，冷冻时间48h，压力200mbar。得到的颗粒经筛选，选择20-60目范围的颗粒为合格产品。
发烟颗粒的制造方法是：将100g丙二醇中加入5％左右的氯化钙水溶液，搅拌均匀后得到芯材溶液；配制质量浓度为25％的海藻酸钠溶液作为壁材溶液；采用化学成膜法在双滴头设备上进行滴制，滴制速度控制在2-5颗/s，冷却液选择石蜡。成型后的胶囊颗粒在水中清洗并在80℃下干燥1h后，即得到所需丙二醇胶囊。经检测丙二醇胶囊中水分含量约为4.3％。
采用丙二醇胶囊直接用作发烟颗粒；
所述烟支的制备方法是先将滤嘴段材料塞入到上述中空管中，封堵其一端，然后再将混合均匀后的加香颗粒和发烟颗粒从另一端灌入，并将其用高透气纸封堵。
本实施例所制得的加热不燃烧卷烟烟支，称为烟支样品2。
实施例3
本实施例的发烟段为中空内层复合铝箔纸管棒，其中填充4种颗粒，即2种加香颗粒和2种发烟颗粒；其中，两种发烟颗粒分别为甘油微胶囊和丙二醇胶囊；两种颗粒均匀混合。
本实施例的滤嘴段为空管和聚乳酸(PLA)丝束。
本实施例的制备方法中，中空管采用直接卷制的方式，并截成所设计的烟支长度。
两种加香颗粒的制备方法：分别采用滚圆和搓圆的方式制造，再冷冻干燥。具体是：
加香颗粒1：以甜橙味香精香料和羧甲基纤维素钠为原料，混合后采用滚圆方式得到颗粒，再经冷冻干燥的方式干燥，冷冻时间48h，压力200mbar。得到的颗粒经筛选，选择20-60目范围的颗粒为合格产品。
加香颗粒2：以薄荷味香精香料和瓜尔豆胶为原料，混合后采用搓圆方式得到颗粒，再经冷冻干燥的方式干燥，冷冻时间48h，压力200mbar。得到的颗粒经筛选，选择20-60目范围的颗粒为合格产品。
发烟颗粒的制造方法：采用甘油微胶囊和丙二醇胶囊直接用作发烟颗粒。具体是：甘油微胶囊采用实施例1中的制备方式进行制备，丙二醇胶囊采用实施例2中的制备方式进行制备。
所述烟支的制备方法是先将滤嘴段材料塞入到上述中空管中，封堵其一端，然后再将混合均匀后的加香颗粒和发烟颗粒从另一端灌入，并将其用高透气纸封堵。
本实施例所制得的加热不燃烧卷烟烟支，称为烟支样品3。
实施例4
本实施例的发烟段为中空内层复合锡箔纸管棒，其棒中填充2种颗粒，即加香颗粒和发烟颗粒；其中，发烟颗粒为甘油微胶囊和丙二醇微胶囊合成的复合颗粒；两种颗粒均匀混合。
本实施例的滤嘴段为空管和聚拢网状聚乳酸(PLA)膜和醋纤丝束。
本实施例的制备方法中，中空管采用螺旋卷制的方式，并截成所设计的烟支长度。
加香颗粒的制备方法：采用滚圆再冷冻干燥的方式。具体是：
以茉莉花香香精香料和羧甲基纤维素钠为原料，混合后采用滚圆方式得到颗粒，再经冷冻干燥的方式干燥，冷冻时间48h，压力200mbar。得到的颗粒经筛选，选择20-60目范围的颗粒为合格产品。
发烟颗粒的制造方法采用甘油微胶囊和丙二醇微胶囊粘合成的复合颗粒用作发烟颗粒。具体是：甘油微胶囊的制备方法与实施例1中的制备方法相同；
丙二醇微胶囊制备方法为：100g丙二醇与50g多孔淀粉和40g大豆蛋白粉末的混合物混合，并加入50g水，充分溶解后，将所得到的的混合液进行喷雾干燥，得到丙二醇微胶囊。粒径范围为180-250μm。经检测微胶囊中水分含量约为2.5％。
所述烟支的制备方法是先将滤嘴段材料塞入到上述中空管中，封堵其一端，然后再将混合均匀后的加香颗粒和发烟颗粒从另一端灌入，并将其用高透气纸封堵。
本实施例所制得的加热不燃烧卷烟烟支，称为烟支样品4。
应用例1
选择目前市售iQOS卷烟样品作为对比烟支样1.
选取与烟支样品1、烟支样品2、烟支样品3、烟支样品4的发烟段中颗粒质量相同的普通颗粒状，并在其它烟支参数(纸管、封口纸和滤嘴段)相同的情况下制成对比烟支样2。
对比烟支样2的普通颗粒状发烟颗粒的制备方法是：将薄荷香精香料作为对比香料、甘油作为发烟剂、羧甲基纤维素钠作为粘结剂，将三者混合后采用流化床造粒法进行造粒，再进冷冻干燥，冷冻时间48h，压力200mbar，得到的颗粒进筛选，选择粒径20-60目范围的颗粒为合格产品。
将对比烟支样1、对比烟支样2、烟支样品1、烟支样品2、烟支样品3和烟支样品4放入恒温恒湿箱中，恒定温度40℃，相对湿度80％的环境下放在48h后取出，样品状态对比如表1所示。
表1样品状态对比
将上述平衡后的对比烟支样1、对比烟支样2、烟支样品1、烟支样品2、烟支样品3、烟支样品4塞入尺寸匹配的中心加热方式的加热不燃烧卷烟烟具中进行抽吸。通过多个感官评吸人员对卷烟烟支进行感官评价，主要考察卷烟烟支烟雾量、烟气灼热感和香气量3个指标，并对抽吸过程做出描述。所述3个质量检测指标的打分值分别为：烟雾量0-10分、烟气灼热感0-10分、香气量0-10分，其中得分越高代表抽吸过程中该评价指标的感觉越强烈。四个不同烟支样品的感官评价得分见表2。
从表1和表2中可以看出，本发明烟支相对于现有技术中加热不燃烧卷烟烟支，其吸水现象明显降低，烟支在高湿度环境下质量稳定，抽吸时无前期烟雾量减少的现象，也为发现明显“烫嘴”现象。
表2不同烟支样品感官评价结果
Claims (10)
1.一种基于多颗粒发烟的发烟段，其特征在于，所述发烟段包括中空管和填充在所述中空管内的至少一种加香颗粒和至少一种发烟颗粒。
2.根据权利要求1所述的多颗粒发烟的发烟段，其特征在于，所述中空管为纸管或者内部复合金属层的纸管。
3.根据权利要求1所述的多颗粒发烟的发烟段，其特征在于，所述发烟颗粒为包含发烟剂的微胶囊，所述微胶囊的壁材选自碳水化合物、蛋白质、蜡、脂及复合壁材中的至少一种；所述微胶囊的芯材包含发烟剂。
4.根据权利要求1所述的多颗粒发烟的发烟段，其特征在于，所述加香颗粒为凝胶颗粒，其包含凝胶和其内吸附的香料；
或者所述加香颗粒包含加香颗粒载体和香料，加香颗粒载体选自：无机材料料颗粒、分子筛颗粒、植物纤维颗粒中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的多颗粒发烟的发烟段的制备方法，其特征在于，中空管采用以下方法制备：采用直接卷制和螺旋卷制两种方式，并截成所设计的烟支长度，得到中空管。
6.根据权利要求1所述的多颗粒发烟的发烟段的制备方法，其特征在于，加香颗粒采用以下方法制备：
所述加香颗粒为凝胶颗粒时，以胶凝剂和香料为原料，采用造粒方法得到颗粒，再低温、减压或者再冷冻干燥，得到加香颗粒；
所述加香颗粒包含加香颗粒载体和香料时，可以采用以下两种方法：方法一，以加香颗粒载体和香料为原料，采用造粒方法得到颗粒，再低温、减压或者再冷冻干燥，得到加香颗粒；方法二、将香料喷洒或浸渍到加香颗粒载体上，再低温、减压或者再冷冻干燥，得到加香颗粒。
7.根据权利要求1所述的多颗粒发烟的发烟段的制备方法，其特征在于，发烟颗粒采用以下方法制备：以发烟剂和发烟颗粒载体为原料，采用胶囊包裹法，将发烟剂制成胶囊或微胶囊后直接用作发烟颗粒，或将所得到的多个微胶囊再次粘合成大颗粒用作发烟颗粒。
8.一种包含权利要求1～2任一项所述的发烟段的烟支，其特征在于，所述烟支还包括滤嘴段。
9.根据权利要求4所述的烟支的制备方法，其特征在于，先将滤嘴段材料塞入到上述中空管中，封堵其一端，然后再将混合均匀后的加香颗粒和发烟颗粒从另一端灌入，并将另一端用高透气纸封堵。
10.权利要求1所述的多颗粒发烟的发烟段用于避免烟支在高湿环境下吸水和避免抽吸时烫嘴的用途。
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