一种传统卷烟烟用加香颗粒包衣材料及其应用

技术领域

本发明属于卷烟技术领域，具体涉及一种传统卷烟烟用加香颗粒包衣材料。

背景技术

传统卷烟烟用加香颗粒是具有香味或者特殊功效的植物、矿物或者其他固体颗粒，目数范围一般为6-200目。通过卷烟滤棒加工设备将烟用加香颗粒加入卷烟滤嘴中，抽吸卷烟时卷烟烟气流过烟用加香颗粒，实现增强卷烟香味、突出卷烟风格特征等功能。同时由于烟用加香颗粒本身不参与燃烧，所以较容易对其香味或者功效进行精确控制，应用越来越广泛。

传统卷烟烟用加香颗粒大多使用吸附或者包埋加香两种加香方式，这两种方法都会存在留香不持久、香味成分释放不均匀、卷烟抽吸过程中香味感受不一致的缺点。部分烟用加香颗粒会在外层包裹一层包衣材料以此来增加香味的持久性，此类包衣材料大多为温敏性相变材料。若相变温度低，在运输和存储过程中香味成分也会挥发，起不到持久留香的效果；若相变温度高，在卷烟抽吸时不能有效的打开释放出香味成分，加香效果也不理想。

因此，改善烟用加香颗粒包衣材料的性能，对提高加香效果意义重大。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明的目的是提供一种可长久留香、且在卷烟抽吸时可有效稳定释放香味成分的烟用加香颗粒包衣材料。本发明的传统卷烟烟用加香颗粒包衣材料包裹烟用加香颗粒后在存储和运输环节能有效的锁住香味成分，只有在卷烟抽吸时，烟气水分与温度在卷烟过滤嘴中形成高温高湿的环境后才会有效稳定的释放出香味成分。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先提供一种传统卷烟烟用加香颗粒包衣材料，所述包衣材料由以下质量份的原料组成：聚乙二醇10-12份、K型卡拉胶5-8份、焦磷酸钠0.3份、纯水80份。

优选的，所述聚乙二醇的分子量在3000-6000范围内。若聚乙二醇分子量小于3000，熔点过低，在加工存储运输等环节就会面临香味成分挥发的问题；若聚乙二醇分子量高于6000，熔点过高，在抽吸时无法打开释放出香味成分。

本发明还提供了应用上述包衣材料的传统卷烟烟用加香颗粒，其制备方法包括如下步骤：

步骤1、将所述包衣材料的各原料混合后，在70℃搅拌至完全溶解；

步骤2、利用离心包衣机将步骤1所得液体均匀喷洒在烟用加香颗粒上，干燥，即获得形成有包衣的烟用加香颗粒。

进一步地，所述离心包衣机的喷洒系统管路采用304不锈钢材质，并整体包裹加热套与保温套，确保整个喷洒系统温度稳定在80-90℃。304不锈钢为食品级材料，可以确保整个系统的安全性，步骤1所制的液体原料在80-90℃的温度下具备了较好的流动性，可以均匀的喷洒在烟用加香颗粒的表面。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的传统卷烟烟用加香颗粒包衣材料包裹烟用加香颗粒后在存储和运输环节能有效的锁住香味成分，只有在卷烟抽吸时，烟气水分与温度在卷烟过滤嘴中形成高温高湿的环境后才会有效稳定的释放出香味成分。

2、本发明的传统卷烟烟用加香颗粒包衣材料所用原料均是药用及食品级原料，材料自身安全性有保障。

3、绝大多数的香味成分均是易挥发的物质，烟用加香颗粒如不包衣，随着时间的流逝，香味成分会不停的挥发损失。单一地使用温敏性包衣材料进行包衣，即使在运输与存储环境中没有因为温度过高而提前释放出香味成分，也会在卷烟抽吸的开始阶段高温烟气经过、包衣材料打开的瞬间大量挥发，造成后续的抽吸过程香味成分释放量大减，抽吸感受一致性变差。而本发明的包衣材料巧妙的利用了聚乙二醇的温敏性以及卡拉胶的水解条件与卷烟滤嘴中烟气环境类似的特点，在存储与运输时即使因温度过高导致聚乙二醇熔化打开，但由于湿度不够卡拉胶仍然可以有效的锁住香味成分。只有当卷烟抽吸卷烟烟气经过卷烟滤嘴时，烟气温度使聚乙二醇熔化打开的同时，烟气带来的烟气水分导致环境湿度变高，卡拉胶在高温高湿的条件下开始水解，卡拉胶的水解并不是瞬间反应，而是一个相对缓慢的反应，所以可以稳定的释放出烟用颗粒中的香味成分，单口抽吸结束时，没有烟气经过，过滤嘴中的温湿度下降，聚乙二醇与卡拉胶会重新锁住香味成分，当再次抽吸时重新打开释放香味成分，可以有效的保证单口抽吸时的香味成分释放稳定性与抽吸感受的一致性。

4、单独使用聚乙二醇作为纯温敏性包衣材料会存在上述问题，单独使用卡拉胶体系作为包衣材料，若浓度过低包裹存储香味成分的作用不明显，若浓度过高在加热溶解时粘度过高，难以进行后续加工。在材料中加入适量的焦磷酸钠，可以有效的降低材料粘度、增加流动性便于后续加工，同时可以有效的增加材料固化后的强度，强化材料的密封存储性能。所以本发明使用了以聚乙二醇与卡拉胶为主材，焦磷酸钠为辅材的复配体系。

5、本发明所使用的设备均为成熟工业设备，只需对离心包衣机进行简单改造即可，同时本发明的制备方法简单、可快速实现工业化生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例所使用的离心包衣机的喷洒系统管路采用304不锈钢材质，并整体包裹加热套与保温套，确保整个喷洒系统温度稳定在80-90℃。

实施例1

本实施例的烟用加香颗粒包衣材料组成及其应用方法为：

分别称取1kg聚乙二醇4000、K型精制卡拉胶0.5kg、去离子水8kg和焦磷酸钠0.03kg，加入搅拌罐，加热至70℃开始搅拌，待混合物完全溶解后，使用喷洒管路加热至80℃的离心包衣机均匀喷洒至50kg粒径0.7mm的烟用颗粒上，干燥完毕即可。

对比实验分析：将苯乙醇作为香味物质标记物，用空白烟用颗粒吸附一定量的苯乙醇后作为空白样。将空白样使用聚乙二醇4000作为普通温敏性包衣材料包衣后作为实验样1。将空白样使用本实施例的包衣材料包衣后作为实验样2。以每支烟20mg烟用加香颗粒的添加量加入卷烟滤嘴中卷制成卷烟，将所制卷烟放入30℃、湿度50％的恒温恒湿箱中静置15天后，使用吸烟机逐口抽吸模式，逐口捕集单口烟气，使用气相质谱仪对捕集的单口烟气进行测定，对比分析每口中苯乙醇的释放量，检测结果如下：

表1苯乙醇的逐口释放量

可以看出：如果不对烟用颗粒进行包衣，在加工与储存过程中，大多数香味成分就已经挥发损失。使用单一的温敏性包衣材料进行包裹后，才抽吸初始阶段香味成分就大量挥发，后续抽吸过程中香味成分的释放量迅速地降低。使用本发明的包衣材料进行包衣后，整个抽吸过程香味物质的单口释放量的稳定性、卷烟的抽吸感受一致性均好于未包衣的空白样品与只使用温敏性包衣材料的样品1。

由专业卷烟评吸人员对3种卷烟样品进行感官评价，评价结果如下：

表2感官评价结果

实施例2

不同分子量的聚乙二醇对产品的影响分析：

以苯乙醇作为香味物质标记物，用粒径0.7mm空白烟用颗粒吸附一定量的苯乙醇后制成烟用加香颗粒。

称取4份“K型精制卡拉胶0.5kg、去离子水8kg和焦磷酸钠0.03kg”，分别加入聚乙二醇3000、聚乙二醇4000、聚乙二醇5000、聚乙二醇6000各1kg,，加热至70℃开始搅拌，待混合物完全溶解后，使用喷洒管路加热至80℃的离心包衣机分别均匀喷洒至50kg粒径0.7mm的烟用颗粒上，分别制成实验样1、实验样2、实验样3、实验样4，干燥完毕后以每支烟20mg烟用加香颗粒的添加量加入卷烟滤嘴中卷制成卷烟，将所制卷烟放入30℃、湿度50％的恒温恒湿箱中静置15天后，使用吸烟机逐口抽吸模式，逐口捕集单口烟气，使用气相质谱仪对捕集的单口烟气进行测定，对比分析每口中苯乙醇的释放量，检测结果如下：

表2不同分子量聚乙二醇对苯乙醇释放量的影响

可以看出：当聚乙二醇分子量过小时在后续加工过程中香味成分就有较大损失，在抽吸时香味成分释放量低且不均匀；当聚乙二醇分子量过大时，在抽吸过程中虽然释放量稳定，但单口释放量较低。

实施例3

聚乙二醇4000与不同比例卡拉胶对产品的影响分析：

以苯乙醇作为香味物质标记物，用粒径0.7mm空白烟用颗粒吸附一定量的苯乙醇后制成烟用加香颗粒。

称取3份“聚乙二醇40001kg、去离子水8kg和焦磷酸钠0.03kg”，分别加入0.1kg K型精制卡拉胶、0.5kg K型精制卡拉胶、1kg K型精制卡拉胶，加热至70℃开始搅拌，待混合物完全溶解后，使用喷洒管路加热至80℃的离心包衣机分别均匀喷洒至50kg粒径0.7mm的烟用颗粒上，分别制成实验样1、实验样2、实验样3，干燥完毕后以每支烟20mg烟用加香颗粒的添加量加入卷烟滤嘴中卷制成卷烟，将所制卷烟放入30℃、湿度50％的恒温恒湿箱中静置15天后，使用吸烟机逐口抽吸模式，逐口捕集单口烟气，使用气相质谱仪对捕集的单口烟气进行测定，对比分析每口中苯乙醇的释放量，检测结果如下：

表3不同比例卡拉胶对苯乙醇释放量的影响

可以看出：当卡拉胶比例过低时，包衣材料对香味成分的缓释与包裹性能较差，无法有效的锁住香味成分：当卡拉胶比例过高时，由于粘度过高，无法进行后续的加工。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。