CN114766715A - 一种相变点可控的加热卷烟用增香降温颗粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相变点可控的加热卷烟用增香降温颗粒及其制备方法，是将蜡质增香降温颗粒壁材、香精香料、乳化剂与雾化剂作为原料通过锐孔‑凝固浴法制得。本发明的增香降温颗粒是利用高温烟气熔化蜡质相变材料释放出香味物质，同时蜡质基材发生相变，有效降低高温烟气的温度；本发明的增香降温颗粒应用于降温段时，在主流高温烟气的作用下材料能够变为熔融态，香味成分可完全挥发释放，且香味物质未经高温加热，香气还原性更优。

Description

一种相变点可控的加热卷烟用增香降温颗粒及其制备方法

技术领域

本发明属于新型烟草制品技术领域，尤其涉及的是一种相变点可控的加热卷烟用增香降温颗粒及其制备方法。

背景技术

相对于传统卷烟，加热卷烟是将烟芯材料置于200～400℃加热条件下，使其发生蒸馏、热解以释放烟碱与香味物质从而满足消费者生理需求，烟草不发生燃烧，避免了因燃烧而产生的焦油等有害物质的生成，而且由于基本没有侧流烟气，不会产生二手烟气。但加热卷烟因加热温度较低，存在烟香不足等缺点，需外源性添加香味物质进行补偿，且发烟材料中添加的香精香料通常具有低温易挥发特性，受热后易于在前几口集中释放，使得逐口感官差异明显，同时在储存过程中随时间延长，香精香料损失较大，使得产品品质下降。另外，香料在烟芯材料中受热温度相对较高，可能会发生部分热裂解反应，使得香料还原性变差。

加热卷烟烟芯材料较易吸收，烟支结构较短，这使得抽吸过程中烟气温度较高，烟气发烫，有研究表明，吸湿后加热卷烟未经降温处理时，出口端烟气温度可达60～70℃，过高的烟气温度对消费体验产生了不良影响。

公开号为CN112094421A的中国专利公开了聚乳酸接枝改性的还原氧化石墨烯作为相变温度调节剂，用以提高加热卷烟滤嘴端的降温效果，同时保持了滤嘴吸阻和吸食的舒适度，但是该材料制备工艺复杂、制备条件苛刻且受限于聚乳酸材料自身熔点过高，难以应用于降温段。文献“微胶囊保润剂的制备及其在卷烟中的应用”中以壳聚糖、三聚磷酸钠和海藻酸钠为壁材，油性物质为芯材，采用复凝聚法制备了微胶囊保润剂，温度大于200℃微胶囊壁才开始分解破裂释放芯材(叶荣飞，赵瑞峰，黄艳等.微胶囊保润剂的制备及其在卷烟中的应用[J]食品工业，2014，35(6):48-51.)。公开号为CN104178343A的中国专利公开了一种添加于卷烟中的以壳聚糖、蔗糖、葡萄糖为壁材包埋油性物质的压力敏感性胶囊，这种以天然多糖为壁材的胶囊只能包埋脂溶性物质，而无法包覆水溶性或醇溶性物质，从而限制了其应用。

在制备以水溶性或醇溶性为芯材的微胶囊时，制备方法主要有脂质体包埋法、锐孔-凝固浴法等。公开号为CN103815541A的中国专利公开了一种三层水胶囊，用海藻酸钠络合物包裹水溶性香精香料，外部再用蜡进行防水包裹，虽能完成包裹，但工艺较复杂，同时外部蜡的强度不够。另外，公开号为CN103815542A的中国专利还公开了四层水胶囊及其制备方法，通过增加海藻酸钠为原料的保护膜来减少蜡质层的破裂，从而增加了生产成本。现有包水胶囊的一步成型方法工艺繁杂，且难于获得毫米级胶囊，因此限制了其在卷烟领域的应用。且多层包裹的微胶囊壁材熔点过高，无法在加热卷烟烟气作用下有效释放内容物，不适用于加热卷烟领域。

综上所述，开发出一种制备工艺简单、易于工业化生产、相变点可调可控，同时兼具降低加热卷烟烟气温度和补偿香味的加热卷烟用增香降温颗粒尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于寻求加热卷烟增香技术与降温技术之间的平衡，提供一种相变点可控的加热卷烟用增香降温颗粒及其制备方法，旨在添加外源香味物质以改善烟气品质，同时利用蜡质材料相变吸热降低主流烟气温度，此过程中该降温颗粒发生逐步相变，能够达到在抽吸过程中香味物质的逐口释放，从而提高消费者抽吸体验。

本发明为实现目的，采用如下技术方案：

一种相变点可控的加热卷烟用增香降温颗粒，包括如下质量分数的组分：蜡质增香降温颗粒壁材30～60份、乳化剂1～5份、雾化剂10～20份、香精香料20～50份。

进一步地，所述蜡质增香降温颗粒壁材为石蜡、蜂蜡和棕榈蜡中的至少一种。通过控制石蜡、蜂蜡和棕榈蜡的复配比例，可控制所得增香降温颗粒的相变点。石蜡、蜂蜡、棕榈蜡是具有低温相变特性的常用微胶囊壁材，将它们按一定比例复配可合成一系列相变点可控的增香降温颗粒。

进一步地：所述乳化剂为吐温系列和司盘系列中的一种或多种。所述雾化剂为丙二醇、丙三醇和聚乙二醇中的一种或多种。所述香精香料为脂溶性香精香料或水溶性香精香料。

进一步地，所述增香降温颗粒可调节相变温度范围为48～80℃。

本发明所述的加热卷烟用增香降温颗粒的制备方法，是按照以下步骤进行：称取蜡质增香降温颗粒壁材，置于烧杯中加热至熔融状并搅拌均匀，再依次加入香精香料、雾化剂、乳化剂并继续搅拌至充分混合均匀，然后用滴管在搅拌状态下逐滴滴加至冷却的凝固液中，最后经固液分离、洗涤、干燥，即得加热卷烟用增香降温颗粒。

进一步地，所述蜡质增香降温颗粒壁材与香精香料可以互溶也可以不互溶。当蜡质增香降温颗粒壁材与香精香料互溶时，所制备的为增香降温颗粒；当蜡质增香降温颗粒壁材与香精香料不互溶时，所制备的为包裹液体香料的增香降温胶囊。

进一步地，所述凝固液为溶解有相变材料的水溶液，例如可选用质量浓度为1～8％(优选为5％)的聚乙烯醇水溶液。

进一步地，烧杯的加热温度在蜡质增香降温颗粒壁材熔点的10～15℃以上。

进一步地，可通过改变滴管内径和滴加速度的大小来达到对该增香降温颗粒粒径的可调可控。

进一步地，凝固液搅拌转速为100～300转/分钟，搅拌时间为1～3小时，可制备圆度较好的增香降温颗粒。

本发明通过调控蜡质壁材的比例，从而制备一系列相变点可调可控的加热卷烟用增香降温颗粒。本发明所述的加热卷烟用增香降温颗粒添加到加热卷烟的释烟材料段和实心滤嘴段之间的降温段，可以明显降低烟气温度，提高香味物质逐口释放稳定性，提升特征风格加热卷烟感官前后一致性。该增香降温颗粒应用于降温段时具有低温相变特性，与配套加热烟具抽吸时，在主流烟气温度的作用下可完全相变，香味成分可完全挥发释放，且香味物质未经高温加热，香气还原性更优。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明的加热卷烟用增香降温颗粒能与烟气协调，掩盖杂气，在主流烟气温度的作用下逐渐释放香精香料，具有良好的缓释增香效果；因壁材选用的是具有低温相变特性的蜡质材料，通过调控蜡质壁材之间的比例，可制备相变温度点控制在48～80℃的加热卷烟用增香降温颗粒，能够降低主流烟气温度，力求达到加热卷烟增香技术与降温技术之间的平衡。此外，该增香降温颗粒应用于降温段时，在主流高温烟气的作用下材料能够变为熔融态，香味成分可完全挥发释放，且香味物质未经高温加热，香气还原性更优。

2、本发明的增香降温颗粒是利用高温烟气熔化蜡质相变材料释放出香味物质，同时蜡质基材发生逐步相变，有效降低高温烟气，能够达到香味物质的逐口释放效果。

3、本发明采用具有低温相变特性的蜡质基底材料，不受限于香精香料的理化性质，对于脂溶性或水溶性的香精香料均能制备相应的增香降温颗粒，可开发一系列具有特定相变温度点的加热卷烟用增香降温颗粒。

4、本发明采用物理方法，减少化学反应繁杂的步骤，不需要使用过多的化学溶剂，装置简单、粒径可控。

具体实施方式

通过以下具体实施例进一步描述本发明，下述实施例将有助于更好地理解本发明，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1

称取5g聚乙烯醇加入到100mL的80℃热水中混合溶解，放冰箱冷却至10℃备用。用铁架台将烧杯固定于油浴锅中并升温至95℃，称取3g石蜡、3g蜂蜡加入到烧杯中搅拌至熔融混合均匀，接着加入3g薄荷香料、1g丙三醇溶液、0.2g吐温-80，继续搅拌10min形成均匀熔融混合液。将上述混合液用内径为2mm的滴管在200r/min的搅拌状态下以每秒1滴的滴加速度滴加至聚乙烯醇冷却液中，搅拌2h，在表面张力的作用下形成增香降温颗粒，后经固液分离、洗涤、干燥即得粒径为3mm左右的加热卷烟用增香降温颗粒。所得增香降温颗粒相变温度为60℃，将该颗粒添加至加热卷烟的释烟材料段和实心滤嘴段之间的降温段，在加热烟具加热条件下进行烟气温度测试，经感官评吸鉴定，该增香降温颗粒具有良好的降温效果，感官品吸烟气前后一致性较好，薄荷香气醇正，凉感舒适。

实施例2

称取5g聚乙烯醇加入到100mL的80℃热水中混合溶解，放冰箱冷却至10℃备用。用铁架台将烧杯固定于油浴锅中并升温至95℃，称取4g石蜡、1g棕榈蜡加入到烧杯中搅拌至熔融混合均匀，接着加入2g蓝莓香料、1.2g丙三醇溶液、0.2g吐温-80，继续搅拌10min形成均匀熔融混合液。将上述混合液用内径为2mm的滴管在200r/min的搅拌状态下以每秒1滴的滴加速度滴加至聚乙烯醇冷却液中，搅拌2h，在表面张力的作用下形成增香降温颗粒，后经固液分离、洗涤、干燥即得粒径为3mm左右的加热卷烟用增香降温颗粒。所得增香降温颗粒相变温度为65℃，将该颗粒添加至加热卷烟的释烟材料段和实心滤嘴段之间的降温段，在加热烟具加热条件下进行烟气温度测试，经感官评吸鉴定，该增香降温颗粒具有良好的降温效果，感官品吸蓝莓特征香明显，逐口间差异较小，感官前后一致性较好。

实施例3

称取5g聚乙烯醇加入到100mL的80℃热水中混合溶解，放冰箱冷却至10℃备用。用铁架台将烧杯固定于油浴锅中并升温至95℃，称取5.0g石蜡、1.0g棕榈蜡加入到烧杯中搅拌至熔融混合均匀，接着加入3g果味香料、1.5g丙三醇溶液、0.1g吐温-80，继续搅拌10min形成均匀熔融混合液。将上述混合液用内径为2mm的滴管在200r/min的搅拌状态下以每秒1滴的滴加速度滴加至聚乙烯醇冷却液中，搅拌2h，在表面张力的作用下形成增香降温颗粒，后经固液分离、洗涤、干燥即得粒径为3mm左右的加热卷烟用增香降温颗粒。所得增香降温颗粒相变温度为63℃，将该颗粒添加至加热卷烟的释烟材料段和实心滤嘴段之间的降温段，在加热烟具加热条件下进行烟气温度测试，经感官评吸鉴定，该增香降温颗粒具有良好的降温效果，感官品吸果香明显，逐口间差异较小，感官前后一致性较好。

实施例4

称取5g聚乙烯醇加入到100mL的80℃热水中混合溶解，放冰箱冷却至10℃备用。用铁架台将烧杯固定于油浴锅中并升温至90℃，称取6.5g石蜡、0.5g棕榈蜡加入到烧杯中搅拌至熔融混合均匀，接着加入3g烟草风格香料、2g丙三醇溶液、0.2g吐温-80，继续搅拌10min形成均匀熔融混合液。将上述混合液用内径为2mm的滴管在200r/min的搅拌状态下以每秒1滴的滴加速度滴加至聚乙烯醇冷却液中，搅拌2h，在表面张力的作用下形成增香降温颗粒，后经固液分离、洗涤、干燥即得粒径为3mm左右的加热卷烟用增香降温颗粒。所得增香降温颗粒相变温度为59℃，将该颗粒添加至加热卷烟的释烟材料段和实心滤嘴段之间的降温段，在加热烟具加热条件下进行烟气温度测试，经感官评吸鉴定，该增香降温颗粒具有良好的降温效果，感官品吸烟气浓郁，烟香明显，感官品质明显提升，逐口差异较小。

以上内容描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本技术领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种各样的变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种相变点可控的加热卷烟用增香降温颗粒，其特征在于，所述增香降温颗粒包括如下质量分数的组分：蜡质增香降温颗粒壁材30～60份、乳化剂1～5份、雾化剂10～20份、香精香料20～50份。

2.根据权利要求1所述的加热卷烟用增香降温颗粒，其特征在于：所述蜡质增香降温颗粒壁材为石蜡、蜂蜡和棕榈蜡中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的加热卷烟用增香降温颗粒，其特征在于：通过控制石蜡、蜂蜡和棕榈蜡的复配比例，可控制所得增香降温颗粒的相变点。

4.根据权利要求1或2所述的加热卷烟用增香降温颗粒，其特征在于：所述乳化剂为吐温和司盘系列中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的加热卷烟用增香降温颗粒，其特征在于：所述雾化剂为丙二醇、丙三醇和聚乙二醇中的一种或多种。

6.根据权利要求1或2所述的加热卷烟用增香降温颗粒，其特征在于：所述香精香料为脂溶性香精香料或水溶性香精香料。

7.根据权利要求1或2所述的加热卷烟用增香降温颗粒，其特征在于：所述增香降温颗粒可调节相变温度范围为48～80℃。

8.一种权利要求1～7中任意一项所述的加热卷烟用增香降温颗粒的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：称取蜡质增香降温颗粒壁材，置于烧杯中加热至熔融状并搅拌均匀，再依次加入香精香料、雾化剂、乳化剂并继续搅拌至充分混合均匀，然后用滴管在搅拌状态下逐滴滴加至冷却的凝固液中，最后经固液分离、洗涤、干燥，即得加热卷烟用增香降温颗粒。

9.如权利要求8所述的加热卷烟用增香降温颗粒的制备方法，其特征在于：所述蜡质增香降温颗粒壁材与香精香料可以互溶也可以不互溶；

当蜡质增香降温颗粒壁材与香精香料互溶时，所制备的为增香降温颗粒；当蜡质增香降温颗粒壁材与香精香料不互溶时，所制备的为包裹液体香料的增香降温胶囊。

10.如权利要求8所述的加热卷烟用增香降温颗粒的制备方法，其特征在于：烧杯的加热温度在蜡质增香降温颗粒壁材熔点的10～15℃以上。

11.一种权利要求1～7中任意一项所述的加热卷烟用增香降温颗粒的应用，其特征在于：用于作为增香降温材料添加在加热卷烟的释烟材料段和实心滤嘴段之间的降温段，对烟气降温的同时可进行补香。