CN113907395A - 一种烟弹用发烟单元及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及烟草技术领域，具体公开了一种烟弹用发烟单元及其制备方法。一种烟弹用发烟单元，包括以下组分：烟草粉末、烟草提取物、辅助发烟剂、金属粉末、氢化松香酯、松油、糊精、烟用香精。其制备方法为：预先将氢化松香酯溶在松油中，制得混合液，然后将金属粉末分散在混合液中；再将混合液与糊精、烟用香精混合搅拌；最后再加入烟草粉末、烟草提取物和辅助发烟剂混合搅拌，制得粗产品；将粗产品进行干燥至含水率为15±1%，最后用模具挤压塑形干燥后的粗产品，制得中空管状的成品发烟单元。本申请的发烟单元具有良好的导热效果的优点，同时烟雾品质较高；另外，本申请的制备方法具有提高发烟单元导热效果的优点。

Description

一种烟弹用发烟单元及其制备方法

技术领域

本申请涉及烟草技术领域，更具体地说，它涉及一种烟弹用发烟单元及其制备方法。

背景技术

烟弹是一种用来替代卷烟的加热不燃烧烟制品，其主要包括发烟单元和辅助单元，发烟单元是以烟草粉末和辅助添加剂为原料制成的膏状物，该种膏状物加热后会挥发出带有烟草香味的烟雾，同时这种烟雾中的有害物质远低于传统卷烟，大大降低烟制品对人体健康的危害。辅助单元主要包括降温段和过滤段，降温段位于过滤段和发烟单元之间。通过电子加热吸烟器中的加热装置对发烟单元进行加热，发烟单元气化形成烟雾，烟雾通过降温段的降温后，进入过滤段，过滤段对烟雾中的较大颗粒进行过滤，过滤后的烟雾即可抽吸。

虽然加热不燃烧烟制品可以一定程度上替代传统卷烟，但是受不燃烧条件下的温度限制，且发烟单元的导热效果较差，使得发烟单元中膏状物的气化程度较低，因此加热产生的烟雾浓度和香味欠佳，导致抽吸体验欠佳。

发明内容

为了提高发烟单元的导热效果，本申请提供一种烟弹用发烟单元及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种烟弹用发烟单元，采用如下的技术方案：

一种烟弹用发烟单元，烟草粉末40-70份、烟草提取物15-35份、辅助发烟剂7-15份、金属粉末0.2-1份、氢化松香酯0.2-1份、松油0.4-2份、糊精4-10份、烟用香精2-6份。

通过采用上述技术方案，由于在加热条件下氢化松香酯溶于松油形成混合液，该混合液具有良好的分散性，可以使得金属粉末均匀分散在混合液中；同时停止加热混合液会呈粘稠状，能够很好地包裹住金属粉末，即能够达到先将金属粉末均匀分散在混合液中，然后再相对固定金属粉末的效果。并且由于糊精具有较好的乳化作用和增稠作用，可以提高体系的分散效果，混合液在糊精的作用下可以很好地分散在体系中，即使得金属粉末在体系中的分散性较好，由于金属粉末具有优异的导热性能，从而提高发烟单元的导热效果，改善烟雾品质。同时混合液和糊精均可以提高体系的粘稠度，便于发烟单元的塑形，使得发烟单元的结构更加紧密，从而提高发烟单元的导热效果。并且松油和氢化松香酯均为松脂的天然提取物，具有一定香味，可以丰富烟雾的香味，同时两者均具有消炎、抗菌的作用，有益于人体健康和发烟单元的保存。

糊精可以作为烟用香精的包埋材料，减少烟用香精在发烟单元存放过程中香味的挥发损失，并使得烟用香精均匀分散在体系中，减少烟雾中香味时而浓郁时而清淡的情况。由于加热装置的加热温度为300-400℃，而糊精加热至200℃左右就开始分解并释放出烟用香精，有利于发烟单元的香味释放，提高烟雾品质。

烟草粉末由烟草破碎制得，作为基础原料可以赋予发烟单元与传统卷烟相类似的烟雾口感；同时烟草提取物为烟草经过乙醇水溶液浸泡得到提取液，并对提取液浓缩制得，进一步提取烟叶中独有的特性物质，烟草提取液与烟草粉末相配合，最大程度保留传统卷烟的烟雾口感；并通过辅助发烟剂提高发烟单元的发烟效果，提高烟雾品质。

优选的，所述烟草粉末的粒度为100-150目。

通过采用上述技术方案，烟草粉末的粒度为100-150目，有利于烟草粉末均匀分散在体系中，同时可以减小发烟单元中的孔隙，提高发烟单元的致密度，从而提高发烟单元的导热效果，有利于发烟单元气化，进而提高烟雾品质。

优选的，所述辅助发烟剂丙二醇、三乙酸甘油酯、1,3-丁二醇中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，丙二醇和1,3-丁二醇均为多元醇，可以通过其良好的挥发性质辅助发烟单元气化，并携带出烟草和香精的气味，提高烟雾浓度和香味；三乙酸甘油酯可作为定香剂，并且三乙酸甘油酯的挥发性较好，可以很好的辅助发烟单元气化，同时将烟草和香精的香味携带出来，从而提高烟雾浓度和香味。

优选的，所述金属粉末包括铝粉、铜粉中的一种或两种。

通过采用上述技术方案，铝粉和铜粉均具有优异的导热性能，同时成本较低，可以提高发烟单元的导热效果，有利于发烟单元气化，从而提高烟雾品质。

优选的，所述糊精包括麦芽糊精、β环糊精中的一种或两种。

通过采用上述技术方案，麦芽糊精是以淀粉为原料，经控制水解DE值在20％以下的产品；β环糊精是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，β环糊精具有消炎、消肿、止痛及抑制细菌生长的作用，有益于人体健康。两者均能够提高含有金属粉末的混合液在体系中的分散性，从而使得金属粉末均匀地分散在体系中，提高制得的发烟单元的导热效果。

两者在水中的分散性较好，同时可以提高体系的粘稠度，方便对发烟单元塑形；并且两者的填充效果较好，可以很好的填充体系中的空隙，从而形成致密的膏体，有利于提高发烟单元的导热效果。麦芽糊精和β环糊精均为惰性包埋材料，可以包覆烟用香精，减少烟用香精在发烟单元存放过程中的挥发损失，同时使得烟用香精均匀分散在体系中，提高烟雾香味的均一性和连续性，从而提高烟雾品质。

优选的，所述烟用香精包括乙基麦芽酚、香兰素、α-当归内酯、γ-己内酯、2-异丙基丁酸内酯中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，乙基麦芽酚和香兰素为具有香味的物质，且能够很好的契合烟草的香味，加入发烟单元内可以丰富烟雾的香味，使得烟草香味更加浓郁；α-当归内酯、γ-己内酯和2-异丙基丁酸内酯均为烟草中含有的能够产生香味的物质，其中α-当归内酯具有焦甜香，γ-己内酯具有焦糖香和清甜香，2-异丙基丁酸内酯具有果甜、薄荷香和木香，同时2-异丙基丁酸内酯可以减轻烟气的干燥感，赋予烟气清新感。

第二方面，本申请提供的一种烟弹用发烟单元的制备方法，采用如下的技术方案：一种烟弹用发烟单元的制备方法，包括以下步骤：

预处理：将氢化松香酯投入松油中，加热得到混合液，然后边搅拌边加入金属粉末，停止加热混合液，继续搅拌混合液，得到粘稠的第一混合物；将糊精溶于水，然后边搅拌边加入第一混合物和烟用香精，保持搅拌，制得第二混合物备用；

初步制膏：将烟草粉末、第二混合物、烟草提取物和辅助发烟剂混合搅拌均匀，制得第三混合物；

膏体塑形：通过模具挤压第三混合物，制得中空管状的发烟单元。

通过采用上述技术方案，预先将氢化松香酯溶于松油中，制得分散性较好的混合液，再将金属粉末均匀分散在混合液中，并利用温度改变混合液的状态，使得混合液变成粘稠状，相对固定金属粉末在混合液中的分散效果，减少金属粉末因沉降导致分散性变差的情况。同时配合糊精良好的乳化作用，使得混合液均匀分散在体系中，从而提高发烟单元的导热效果，进而改善烟雾品质。

同时预先将烟用香精加入糊精浆料中，烟用香精包埋在糊精内，使得烟筒香精均匀分散在初步制膏的体系中，提高烟雾香味的连续性和均一性。并且将发烟单元塑形呈中空管状结构，有利于发烟单元的热量传导，便于膏状物的气化，从而提高烟雾的品质。

优选的，所述膏体塑形步骤之前，对第三混合物进行干燥处理，制得含水率为13±1％～17±1％的发烟单元。

通过采用上述技术方案，通过干燥处理，控制发烟单元的含水率为13±1％～17±1％，该含水率的发烟单元不易发生霉变，便于发烟单元受热气化；同时使得烟雾具有湿润感，烟雾更加柔和，从而减少由于烟雾干燥导致抽吸后喉咙不适的情况，提高烟雾品质。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过氢化松香酯溶于松油形成分散性较好的混合液，使得金属粉末均匀分散在混合液中，再利用温度改变混合液的状态，使得混合液呈粘稠状，相对固定金属粉末在混合液中的分散效果；同时使用糊精配合混合液均匀分散在体系中，从而使得金属粉末均匀分散在体系中，提高发烟单元的导热效果。同时糊精可以填充体系中的空隙，提高发烟单元的紧密度，进一步提高发烟单元的导热效果，便于膏状物气化，进而达到提高烟雾品质的效果。

2、本申请中优选采用粒度为100-150目的烟草粉末，减小体系中的空隙，提高发烟单元的致密度，从而提高发烟单元的导热效果，便于膏状物气化，进而达到提高烟雾品质的效果。

3、本申请制备发烟单元的过程中，预先通过将糊精浆料与烟用香精混合搅拌，使得糊精对烟用香精的包埋效果更好，从而使得烟用香精均匀分散在体系中，因此烟雾香味的连续性和均一性更佳，烟雾的品质更好。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例

以下以实施例1-5为例进行说明。

实施例1

一种烟弹用发烟单元，包括以下重量份的组分：烟草粉末40kg、烟草提取物15kg、辅助发烟剂7kg、金属粉末0.2kg、氢化松香酯0.2kg、松油0.4kg、糊精4kg、烟用香精2kg。

其中烟草粉末的粒度为120目；

辅助发烟剂为三乙酸甘油酯；

金属粉末为铝粉；

糊精为β环糊精；

烟用香精为α-当归内酯、γ-己内酯和2-异丙基丁酸内酯按质量比1：1：2组成的混合物。

一种烟弹用发烟单元的制备方法，包括以下步骤：

S1备料：将烟草浸泡在95wt％乙醇溶液中，浸泡5h后过滤，得到提取液，然后旋蒸浓缩提取液至无明显溶剂残留，制得烟草提取物。破碎并研磨烟草叶和烟草梗，过筛研磨得到的粉末，制得粒度为120目的烟草粉末。

S2预处理：将氢化松香酯投入松油中，加热至110-120℃，得到混合液；然后在混合液中边搅拌边加入金属粉末，金属粉末加入完毕后，停止加热混合液，继续搅拌混合液5min，搅拌速度为800rpm，得到粘稠的第一混合物。将糊精溶于水，然后边搅拌边加入烟用香精，搅拌速度为400rpm，5min后再加入第一混合物，保持搅拌，搅拌速度为600rpm，制得第二混合物备用。

S3初步制膏：将辅助发烟剂、S1中制得的烟草粉末和烟草提取物加入S2中制得的第二混合物中，混合搅拌均匀，搅拌速度为600rpm，搅拌时间为20min，制得第三混合物；S4干燥处理：将第三混合物置于70-80℃的环境下干燥，直至第三混合物的含水率为15±1％，得到发烟单元初产物；

S5膏体塑形：通过模具挤压发烟单元初产物，制得中空管状的发烟单元。

表1中实施例1-5的不同之处在于原料中各组分的用量不同。

表1发烟单元原料组分表

实施例6

本实施例与实施例3的不同之处在于，氢化松香酯的加入量为0.2kg。

实施例7

本实施例与实施例3的不同之处在于，氢化松香酯的加入量为1kg。

实施例8

本实施例与实施例3的不同之处在于，松油的加入量为0.6kg。

实施例9

本实施例与实施例3的不同之处在于，松油的加入量为2kg。

实施例10

本实施例与实施例3的不同之处在于，糊精为麦芽糊精。

实施例11

本实施例与实施例3的不同之处在于，糊精为麦芽糊精和β环糊精按照质量比1:1组成的混合物。

实施例12

本实施例与实施例3的不同之处在于，糊精的加入量为4kg。

实施例13

本实施例与实施例3的不同之处在于，糊精的加入量为10kg。

实施例14

本实施例与实施例3的不同之处在于，烟草粉末的粒度为100目。

实施例15

本实施例与实施例3的不同之处在于，烟用香精为α-当归内酯。

实施例16

本实施例与实施例3的不同之处在于，烟用香精为2-异丙基丁酸内酯。

实施例17

本实施例与实施例3的不同之处在于，烟用香精为乙基麦芽酚。

实施例18

本实施例与实施例3的不同之处在于，烟用香精的添加量为2kg。

实施例19

本实施例与实施例3的不同之处在于，烟用香精的添加量为6kg。

实施例20

本实施例与实施例3的不同之处在于，辅助发烟剂为丙二醇。

实施例21

本实施例与实施例3的不同之处在于，辅助发烟剂为1,3-丁二醇。

实施例22

本实施例与实施例3的不同之处在于，金属粉末为铜粉。

实施例23

本实施例与实施例3的不同之处在于，制得发烟单元的含水率为13±1％。

实施例24

本实施例与实施例3的不同之处在于，制得发烟单元的含水率为17±1％

对比例

对比例1

本对比例与实施例3的不同之处在于，用等量的松香酯替代氢化松香酯。

对比例2

本对比例与实施例3的不同之处在于，用等量的植物油替代松油。

对比例3

本对比例与实施例3的不同之处在于，氢化松香酯的加入量为0.1kg。

对比例4

本对比例与实施例3的不同之处在于，氢化松香酯的加入量为1.6kg。

对比例5

本对比例与实施例3的不同之处在于，松油的加入量为0.2kg。

对比例6

本对比例与实施例3的不同之处在于，松油的加入量为2.5kg。

对比例7

本对比例与实施例3的不同之处在于，用等量的玉米淀粉替代糊精。

对比例8

本对比例与实施例3的不同之处在于，制得成品发烟单元的含水率控制在10±1％。

对比例9

本对比例与实施例3的不同之处在于，制得成品发烟单元的含水率控制在19±1％。

对比例10

本对比例与实施例3的不同之处在于，不加入糊精。

对比例11

本对比例与实施例3的不同之处在于，糊精的加入量为15kg。

对比例12

本对比例与实施例3的不同之处在于，糊精的加入量为2kg。

对比例13

相关技术中的一种烟弹用发烟单元，包括以下质量的组分:烟草粉末50kg、烟草提取物20kg、多元醇16kg、分散剂2kg、膨化剂3kg。

其中烟草粉末的粒度为50目；

烟草提取物为烟草经过乙醇水溶液浸泡得到提取液，并对提取液浓缩制得；

多元醇为丙二醇；

分散剂为聚丙二醇；

膨化剂为玉米淀粉。

该发烟单元的制备方法包括以下步骤：

A1：将烟草粉末与烟草提取物加入分散剂的水溶液中，混合搅拌10min，搅拌速度为400rpm，搅拌温度为60℃，制得B混合物；

A2：在B混合物中加入多元醇和膨化剂，混合搅拌30min，搅拌速度为600rpm，搅拌温度为25℃，制得C混合物；

A3：在90-100℃的温度下，对C混合物进行干燥处理，直至C混合物的含水率为10±1％，制得发烟单元粗产品；

A4：用模具对发烟单元粗产品进行挤压塑形，得到圆柱体的成品发烟单元。

性能检测试验

(1)导热效果试验

试验样品：以实施例1-24和对比例1-13中的成品发烟单元为原料制得的烟弹；

试验仪器：温度测定器、电子加热吸烟器；

试验方法：预先在所有试验样品的顶端同一位置进行标记，然后在同一环境下，启动电子加热吸烟器的加热装置，分别在加热1min和3min的时间点对发烟单元的标记点进行温度测定，记录数据。

(2)抽吸试验试验样品：以实施例1-24和对比例1-13中的成品发烟单元为原料制得的烟弹；

试验仪器：电子加热吸烟器；

试验方法：挑选100名身体健康且无味觉障碍的成年志愿者，其中男性和女性各50名；男性和女性志愿者的年龄段均为：25-30岁10人、30-35岁10人、35-40岁10人、40-45岁10人、45-50岁10人。每个志愿者依次抽吸装有以实施例1-24和对比例1-12中的成品发烟单元为原料制得的烟弹的电子加热吸烟器，每次抽吸间隔5min，然后对烟雾的口感进行评分。

评分标准：9-10分(烟雾浓郁、香味纯厚、烟雾连续性优异、香味均一性优异)；7-8分(烟雾较浓、香味较纯、烟雾连续性较好、香味均一性较好)；7分以下(烟雾较淡、香味较淡、烟雾连续性较差、香味均一性较差)

表2性能检测试验数据

通过表2可知，结合实施例1-5和对比例13的试验结果可知，本申请制得的发烟单元的导热效果较好，且抽吸的烟雾口感较好，其中实施例3为优选实施例，发烟单元的导热效果和烟雾品质最佳。

结合实施例3、实施例6-9和对比例1-2的试验结果可知，利用氢化松香酯溶于松油的混合液对金属粉末进行分散，可以有效改善金属粉末在体系中的分散性，从而提高发烟单元的导热效果。

结合实施例3、实施例10-11、对比例7和对比例10的试验结果可知，糊精可以较好的改善发烟单元的导热效果，同时能够很好的对烟用香精进行包埋，即使得烟雾的香味浓郁且连续性、均一性较好，并且β环糊精的效果由于麦芽糊精。

结合实施例3、实施例23-24和对比例8-9的试验结果可知，控制成品发烟单元的含水率为15±1％，发烟单元的导热效果较好，同时烟雾各方面口感较好。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种烟弹用发烟单元，其特征在于，所述发烟单元的原料包括以下重量份的组分：烟草粉末40-70份、烟草提取物15-35份、辅助发烟剂7-15份、金属粉末0.2-1份、氢化松香酯0.4-1份、松油0.8-2份、糊精4-10份、烟用香精2-6份。

2.根据权利要求1所述的一种烟弹用发烟单元，其特征在于：所述烟草粉末的粒度为100-150目。

3.根据权利要求1所述的一种烟弹用发烟单元，其特征在于：所述辅助发烟剂包括丙二醇、三乙酸甘油酯、1,3-丁二醇、烟酰胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种烟弹用发烟单元，其特征在于：所述金属粉末包括铝粉、铜粉中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的一种烟弹用发烟单元，其特征在于：所述糊精包括麦芽糊精、β环糊精中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的一种烟弹用发烟单元，其特征在于：所述烟用香精包括乙基麦芽酚、香兰素、α-当归内酯、γ-己内酯、2-异丙基丁酸内酯中的一种或多种。

7.一种发烟单元的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

预处理：将氢化松香酯投入松油中，加热得到混合液，然后边搅拌边加入金属粉末，停止加热混合液，继续搅拌混合液，得到粘稠的第一混合物；将糊精溶于水，然后边搅拌边加入第一混合物和烟用香精，保持搅拌，制得第二混合物备用；

初步制膏：将烟草粉末、第二混合物、烟草提取物和辅助发烟剂混合搅拌均匀，制得第三混合物；

膏体塑形：通过模具挤压第三混合物，制得中空管状的发烟单元。

8.根据权利要求7所述的一种发烟单元的制备方法，其特征在于：所述膏体塑形步骤之前，对第三混合物进行干燥处理，制得含水率为13±1%～17±1%的发烟单元。