一种烟用载香颗粒、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及卷烟技术领域，具体而言，涉及一种烟用载香颗粒、其制备方法及应用。

背景技术

烟用材料的载香性能是行业内相当关注的一个研究方向，常见的卷烟材料载香技术包括中线载香、爆珠载香、成型剂载香、水松纸载香和颗粒载香等多种方式。其中，爆珠载香是目前载香留香效果最佳的解决方案，在消费者抽烟室捏爆胶囊才释放香精，但受行业政策以及使用成本的影响，爆珠卷烟发展收到限制，这导致其他类型的载香烟用材料得到了更多的重视。

颗粒载香技术是目前研究较为广泛的载香技术，为了提高颗粒留香效果，相关研究人员主要从以下几个方面进行改进：

(1)使用吸附性更强的吸附性植物材料作为载香基材；

(2)应用微胶囊技术和热敏相变凝胶技术缓释香精；

(3)直接使用具有稳定特征香味的天然植物材料。

以上几种方法都在一定程度上提高了烟用颗粒的载香性能，但是以上几种方法在材料保存过程中不容易锁住香精香料，存在一定程度上的香味散失。此外，现有的载香材料应用在烟支燃吸时仍然存在着香气释放稳定性差、香气协调性不好等问题。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟用载香颗粒、其制备方法及应用，旨在提升锁香、留香和释香的效果。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种烟用载香颗粒，其具有双层结构，内层为载香的颗粒状芯材，外层为包覆于颗粒状芯材表面的外壳，外壳为蜡质包衣材料；

其中，颗粒状载香材料是由颗粒状吸附性植物材料搭载香精香料形成。

在可选的实施方式中，蜡质包衣材料与芯材的质量比为0.5-25:100，优选为3-7:100；

优选地，蜡质包衣材料选自大豆蜡、米糠蜡、甘蔗蜡、椰子蜡、小烛树蜡和棕榈蜡中的至少一种。

在可选的实施方式中，颗粒状吸附性植物材料是由至少一种吸附性植物材料在粘合剂的作用下形成的颗粒；

优选地，粘合剂为植物胶；更优选地，粘合剂选自卡拉胶、黄原胶、明胶、阿拉伯胶和瓜尔胶中的至少一种。

在可选的实施方式中，吸附性植物材料选自多孔玉米淀粉、木薯淀粉、灯芯草粉、柚皮粉和高粱杆芯粉中的至少一种。

在可选的实施方式中，香精香料选自烟草香精、花香香精、薄荷香精、果香香精、茶香香精、药香香精和酒香香精中的至少一种。

第二方面，本发明提供一种前述实施方式中任一项烟用载香颗粒的制备方法，将颗粒状吸附性植物材料与香精香料混合进行载香处理得到颗粒状载香材料，并采用蜡质包衣材料对颗粒状载香材料进行包衣。

在可选的实施方式中，将香精香料喷施于颗粒状吸附性植物材料上进行载香处理得到颗粒状载香材料，将处于加热熔融状态的蜡质包衣材料喷施于颗粒状载香材料上进行包衣以形成蜡膜；

优选地，还包括：将具有蜡膜的颗粒进行筛分，得到不同粒径范围的产品；

更优选地，不同粒径范围的产品包括粒径为14-28目的第一产品和粒径为28-60目的第二产品。

在可选的实施方式中，颗粒状吸附性植物材料进行载香处理的过程中，加香量与颗粒状吸附性植物材料的质量比为1-20:100；

优选地，颗粒状吸附性植物材料的制备过程包括：将吸附性植物材料、粘合剂和水混合均匀之后进行制粒得到颗粒状湿物料，将颗粒状湿物料进行干燥之后进行筛分，以得到粒径为14-60目的颗粒用作香精载体；

优选地，按质量份数计，用于制粒的原料包括：吸附性植物材料50-80份、粘合剂1-10份和水20-60份；

优选地，将颗粒状湿物料进行干燥的干燥温度为50-80℃，并控制干燥后的水分含量为7-8wt％。

在可选的实施方式中，包衣的过程包括：将蜡质包衣材料在70-90℃的条件下熔融成包衣液，在包衣机中通过雾化装置将包衣液均匀喷施于颗粒状载香材料表面，使包衣液凝固形成蜡膜。

第三方面，本发明提供前述实施方式中任一项的烟用载香颗粒或前述实施方式中任一项的制备方法制备得到的烟用载香颗粒在制备卷烟中的应用；

优选地，将筛分得到的粒径为14-28目的第一产品作为发烟材料的基材，搭载香烟发烟剂后应用于加热不燃烧卷烟的加热段中；

优选地，将筛分得到的粒径为28-60目的第二产品利用滤棒成型机制成二元复合滤棒，将颗粒分散在料棒段丝束中，第二产品在料棒丝束段中的填充量为0.5-1.5mg/mm。

本发明具有以下有益效果：利用颗粒状吸附性植物材料搭载香精香料形成颗粒状载香材料，利用颗粒状载香材料作为芯材，利用蜡质包衣材料进行包衣形成外壳。本发明实施例所提供的烟用载香颗粒在卷烟储存过程中能够很好地起到锁香的效果，而在燃吸烟支时，蜡衣受热融化，释放出芯材中的香精香料，具有锁香、留香、释香效果好的优点，该颗粒在传统卷烟和加热不燃烧卷烟的加热段都有广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供制备方法的工艺流程图；

图2为蜡质包衣载香颗粒在传统卷烟中的应用示意图；

图3为蜡质包衣载香颗粒在颗粒型加热不燃烧烟支中的应用示意图。

图标：001-醋纤丝束段；002-复合丝束段；003-接装纸；004-卷烟纸；005-烟丝段；006-二元复合滤棒部分；007-烟支的烟丝段部分；A-加热段；B-隔热段；C-滤嘴丝束段；D-蜡质包衣颗粒；E-纸管管壁；F-丝束。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

请参照图1，本发明实施例提供一种烟用载香颗粒的制备方法，包括以下步骤：

S1、颗粒状吸附性植物材料制备

颗粒状吸附性植物材料是由至少一种吸附性植物材料在粘合剂的作用下形成的颗粒，颗粒的形状不限，一般为近似球形。

在实际操作过程中，颗粒状吸附性植物材料的制备过程包括：将吸附性植物材料、粘合剂和水混合均匀之后进行制粒得到颗粒状湿物料，将颗粒状湿物料进行干燥之后进行筛分(一次筛分)，以得到粒径为14-60目的颗粒用于后续载香处理。采用一般的湿法造粒的方法制备颗粒状吸附性植物材料，采用一般的摇摆式制粒机进行造粒即可，造粒完成之后进行筛分以获得满足粒径要求的颗粒。

吸附性植物材料的种类不限，可以为一般用于具有香精吸附效果的植物性材料。在一些实施例中，吸附性植物材料选自多孔玉米淀粉、木薯淀粉、灯芯草粉、柚皮粉和高粱杆芯粉中的至少一种，可以为一种或几种。

粘合剂的种类不限，可以为一般食品级湿法造粒的粘合剂，如可以为植物胶。在一些实施例中，粘合剂选自卡拉胶、黄原胶、明胶、阿拉伯胶和瓜尔胶中的至少一种，可以为一种或几种。

在一些实施例中，按质量份数计，用于制粒的原料包括：吸附性植物材料50-80份、粘合剂1-10份和水20-60份，通过控制造粒原料中各组分的用量，以使制备得到颗粒均匀度更高。

在一些实施例中，将颗粒状湿物料进行干燥的干燥温度为50-80℃，并控制干燥后的水分含量为7-8wt％。干燥的温度不宜过高过低，过高的温度会影响材料本身的性能，过低的温度会导致干燥时间过长。

S2、颗粒状载香材料制备

将颗粒状吸附性植物材料与香精香料混合进行载香处理得到颗粒状载香材料，在本发明实施例中颗粒状载香材料是作为芯材的。

载香的方式不限，可以根据香精香料的种类选择合适的载香方式即可。在一些实施例，将香精香料喷施于颗粒状吸附性植物材料上进行载香处理得到颗粒状载香材料。在实际操作过程中，将颗粒状吸附性植物材料在搅拌釜中进行搅拌，搅拌的同时利用喷雾器将香精香料均匀喷施到颗粒表面。

香精香料的种类不限，可以选择用于卷烟的常用香精香料。在一些实施例中，香精香料选自烟草香精、花香香精、薄荷香精、果香香精、茶香香精、药香香精和酒香香精中的至少一种，可以为一种，也可以为几种形成的混合物。

在一些实施例中，颗粒状吸附性植物材料进行载香处理的过程中，加香量与颗粒状吸附性植物材料的质量比为1-20:100，如载香量和颗粒状吸附性植物材料的质量比可以为1:100、5:100、10:100、15:100、20:100等，也可以为以上相邻比例值之间的任意值。

S3、包衣

采用蜡质包衣材料对颗粒状载香材料进行包衣，利用蜡质包衣材料作为外壳，能够在保存过程中对芯材中的香精香料起到很好的阻隔效果，可以在常温时锁住芯材中香精香料；而在抽吸烟支时，蜡衣受热融化，释放出芯材中的香精香料。

包衣的方式不限，可以采用喷施的方式使蜡质包衣材料对芯材形成包覆。在实际操作过程中，将处于加热熔融状态的蜡质包衣材料喷施于颗粒状载香材料上进行包衣，热的蜡质包衣液接触颗粒表面后快速凝固为蜡衣。

具体地，包衣的操作过程可以包括：将蜡质包衣材料在70-90℃的条件下熔融成包衣液，在包衣机中通过雾化装置将包衣液均匀喷施于颗粒状载香材料表面，包衣过程可以使用冷风干燥，使包衣液快速凝固形成蜡膜。

在一些实施例中，蜡质包衣材料选自大豆蜡(熔点52℃)、米糠蜡(熔点60-85℃)、甘蔗蜡(熔点70-84℃)、椰子蜡(熔点40-45℃)、小烛树蜡(熔点68-73℃)、棕榈蜡(熔点81-86℃)等蜡质材料中的一种或几种，可以为一种或几种。

需要说明的是，本发明实施例所选用的蜡质包衣材料采用植物蜡，具有气息自然、与烟香协调、熔融温度低等特点，是一类优良的烟用相变包衣材料，通过不同熔点的植物蜡复合组配让蜡膜熔点范围变宽，从而使香精在烟支燃吸时释放的更加稳定。

在一些实施例中，蜡质包衣材料与芯材的质量比为0.5-25:100，优选为3-7:100。蜡质包衣材料的用量过少不能起到包衣效果，不能很好地锁住内部芯材的香气；蜡质包衣材料的用量过大会导致包衣壳太厚，熔融效率低，香精释放不完全等后果。

S3、筛分

将具有蜡膜的颗粒进行筛分(二次筛分)，得到不同粒径范围的产品，筛分可以采用震动套筛去除加工过程中产生的细粉和粘连凝固形成的大颗粒。

筛分过程可以得到不同粒径范围的产品，为了便于后续利用，不同粒径范围的产品包括粒径为14-28目的第一产品和粒径为28-60目的第二产品。第一产品作为发烟材料的基材，搭载香烟发烟剂后应用于加热不燃烧卷烟的加热段中；第二产品适用于丝束复合滤棒。

本发明实施例还提供一种烟用载香颗粒，其具有双层结构，内层为载香的颗粒状芯材，外层为包覆于颗粒状芯材表面的外壳，外壳为蜡质包衣材料；其中，颗粒状载香材料是由颗粒状吸附性植物材料搭载香精香料形成。

需要说明的是，本发明实施例所提供的烟用载香颗粒可以通过上述制备方法制备而得，具有锁香、留香、释香效果好的优点。

本发明实施例还提供烟用载香颗粒在制备卷烟中的应用，根据颗粒的尺寸选择合适的应用方式：

请参照图2，将筛分得到的粒径为28-60目的第二产品填充于醋纤丝束段得到复合丝束段002，将复合丝束段002与另一醋纤丝束段001利用滤棒成型机进行二元复合得到复合卷烟滤棒(即图中二元复合滤棒部分006)，将颗粒分散在料棒段丝束中，第二产品在醋纤丝束段中的填充量为0.5-1.5mg/mm。此外，传统的卷烟还包括烟丝段005、包覆烟丝段005的卷烟纸004，形成烟支的烟丝段部分007，通过接装纸003将二元复合滤棒部分006和烟支的烟丝段部分007接装形成完整的传统类型的卷烟。

请参照图3，将筛分得到的粒径为14-28目的第一产品应用于加热不燃烧卷烟的加热段中，纸管管壁E为加热不燃烧卷烟的外壁，在纸管管壁E内部填充本发明实施例所制备的蜡质包衣颗粒D形成加热段A，包裹的丝束F形成滤嘴丝束段C，位于加热段A和滤嘴丝束段C之间的是隔热段B。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种卷烟的制备方法，含有蜡质包衣载香颗粒二元滤棒结构，其制备方法包括：

(1)烟用载香颗粒的制备

配料：按质量份数计，称取取多孔玉米淀粉60份、柚皮粉37份、黄原胶3份和纯净水45份。

制粒：配好的物料在搅拌机中搅拌均匀，用摇摆式制粒机，挤出筛网选择24目，获得湿颗粒物料。

干燥：湿物料用鼓风干燥箱干燥至含水率7-8％，温度设置为80℃。

载香：在搅拌釜中一边搅拌，一边用喷雾器将香精均匀喷施到颗粒表面，喷施量为颗粒总质量的5％，香精由50％的薄荷香精和50％的甜橙香精组合而成，载香颗粒中间品密封保存备用。

包衣：利用椰子蜡为包衣原料，使用80℃水浴加热到熔融液体状态并搅拌均匀，作为包衣液，在包衣机中对载香的颗粒中间品完成包衣，包衣液用量与载香颗粒的质量比为5:100。包衣过程中使用冷风干燥，热的蜡质包衣液接触颗粒表面后快速凝固为蜡衣。

二次筛分：将包衣完成的颗粒中间品进行第二次筛分，取28-60目筛间物作为最终的蜡质包衣载香颗粒产品。

(2)颗粒滤棒成型：使用滤棒成型机，按照每毫米1.5mg的添加量制作颗粒料棒，并按照15+15的规格将料棒与白棒复合成为二元滤棒。

(3)卷烟成型：使用卷烟企业的卷烟机，将步骤(2)所得的二元滤棒制作成载香卷烟(如图2)。

实施例2

本实施例提供一种卷烟的制备方法，与实施例1的区别仅在于：将包衣原料椰子蜡替换为棕榈蜡。

实施例3

本实施例提供一种卷烟的制备方法，与实施例1的区别仅在于：将包衣原料椰子蜡替换为椰子蜡和大豆蜡，椰子蜡和大豆蜡质量比为1:1，包衣原料总用量与实施例1相同。

实施例4

本实施例提供一种卷烟的制备方法，与实施例3的区别仅在于：包衣液用量与载香颗粒的质量比为10:100。

实施例5

本实施例提供一种卷烟的制备方法，与实施例3的区别仅在于：包衣液用量与载香颗粒的质量比为7:100。

实施例6

本实施例提供一种卷烟的制备方法，与实施例3的区别仅在于：包衣液用量与载香颗粒的质量比为3:100。

实施例7

本实施例提供一种卷烟的制备方法，与实施例1的区别仅在于：将包衣原料椰子蜡替换为椰子蜡、大豆蜡和甘蔗蜡，椰子蜡、大豆蜡和甘蔗蜡的质量比为2:1:1，包衣原料总用量与实施例1相同。

实施例8

本实施例提供一种卷烟的制备方法，与实施例1的区别仅在于：将包衣原料椰子蜡替换为椰子蜡、大豆蜡、甘蔗蜡和棕榈蜡，椰子蜡、大豆蜡、甘蔗蜡和棕榈蜡的质量比为12:5:2:1，包衣原料总用量与实施例1相同。

实施例9

本实施例提供一种加热不燃烧卷烟的制备方法，加热段含有蜡质包衣的载香颗粒，制备过程包括如下步骤：

(1)烟用载香颗粒的制备

配料：按质量份数计，秤取多孔玉米淀粉20份、木薯淀粉10份、柚皮粉20份、灯芯草粉50份、黄原胶3份和纯净水50份。

制粒：将上述物料混合搅拌均匀，用摇摆式制粒机，挤出筛网选择15目，获得湿颗粒物料。

干燥：湿物料用鼓风干燥箱干燥至含水率7-8％，温度设置为80℃。

载香：在搅拌釜中一边搅拌颗粒，一边用喷雾器将香精均匀喷施到颗粒表面，喷施量为颗粒总质量的5％(喷施量与颗粒总质量的质量比为5:100)，香精由100％的薄荷香精组合而成，载香颗粒中间品密封保存备用。

包衣：利用椰子蜡为包衣原料，使用100℃水浴加热到熔融液体状态并搅拌均匀，作为包衣液，在包衣机中对载香的颗粒中间品完成包衣，包衣液用量为5％(包衣液用量与载香颗粒的质量比为5:100)。包衣过程中使用冷风干燥，热的蜡质包衣液接触颗粒表面后快速凝固为蜡衣。

二次筛分：将具有蜡衣的颗粒进行第二次筛分，取14-28目筛间物作为最终的蜡质包衣载香颗粒产品。

(2)加热不燃烧烟支应用：将二次筛分所得的蜡质包衣载香颗粒手工灌装到颗粒型加热不燃烧烟支的加热段中(见图3)。

实施例10

本实施例提供一种加热不燃烧卷烟的制备方法，与实施例9的区别仅在于：将包衣原料椰子蜡替换为米糠蜡。

实施例11

本实施例提供一种加热不燃烧卷烟的制备方法，与实施例9的区别仅在于：将包衣原料椰子蜡替换为棕榈蜡。

实施例12

本实施例提供一种加热不燃烧卷烟的制备方法，与实施例9的区别仅在于：将包衣原料椰子蜡替换为椰子蜡、大豆蜡、甘蔗蜡和棕榈蜡，椰子蜡、大豆蜡、甘蔗蜡和棕榈蜡的质量比为12:5:2:1，包衣液用量为5％。

实施例13

本实施例提供一种加热不燃烧卷烟的制备方法，与实施例9的区别仅在于：将包衣原料椰子蜡替换为椰子蜡、大豆蜡、甘蔗蜡和棕榈蜡，椰子蜡、大豆蜡、甘蔗蜡和棕榈蜡的质量比为1:1:1:1，包衣液用量为5％。

对比例1

与实施例1的区别仅在于：不进行包衣。

对比例2

与实施例9的区别仅在于：不进行包衣。

试验例1

将实施例1-8和对比例1得到的烟支样品用密封袋封存15天后进行感官评价，评价方法：由5名成员的评吸小组进行感官评价，评价指标包括颗粒香精特征香(甜橙香和薄荷味)强度、特征香释放稳定性、协调性、杂气、刺激等五个指标，每个指标满分为10分，取平均分为最终得分。评价结果如下表：

表1卷烟样品评价结果(果香风格)

结果表明：使用蜡膜有助于香精香料的留存，大大提高燃吸时的特征香强度；使用多种蜡膜组分可以提高特征香释放的稳定性和香气协调性；大比例使用低熔点蜡质组分有利于香精香料的释放，因为传统卷烟燃吸时滤棒中的温度较低(平均温度在40-50℃之间)；蜡膜包衣不易过薄或过厚，感官评价蜡液用量比例5％的综合品质优于10％、3％和7％，过薄的蜡膜不能有效封存香味物质，而过厚的蜡膜影响香味物质的稳定释放，且会引入少量杂气；通过对比可以看出，实施例8的蜡质包衣配方是优选的包衣配方。

试验例2

将实施例9-13和对比例2得到的烟支样品用密封袋封存15天后使用专用烟具进行感官评价，评价方法：

由5名成员的评吸小组进行感官评价，评价指标包括颗粒香精特征香(薄荷味和凉度)强度、特征香释放稳定性、协调性、杂气、刺激等五个指标，每个指标满分为10分，取平均分为最终得分。评价结果如下表：

表2加热不燃烧烟支样品感官评价结果(薄荷香风格)

结果表明：使用蜡膜包衣的颗粒特征香甜度都有提升；使用多种蜡膜组分的实施例12和实施例13中所得样品特征香释放的稳定性提高；实施例13的样品的特征香强度略高于实施例12的样品，是因为大比例使用高熔点蜡质组分形成的蜡膜密封性更好，而且加热不燃烧卷烟抽吸时加热段的温度较高，有利于香精香料的完全释放(加热段温度介于室温-300℃之间)。由于薄荷香精本身对鼻腔刺激较大，使用蜡膜后协调性和刺激性指标稍有下降，但不影响本发明实施例所制备得到的样品提高载香性能这一优点的体现。

综上所述，本发明实施例提供一种烟用载香颗粒、其制备方法及应用，利用颗粒状载香材料作为芯材，利用蜡质包衣材料进行包衣形成外壳，具有以下优点：

(1)蜡衣具有良好的香精阻隔效果，可以再常温时锁住内芯的香精香料，而在抽吸烟支时，蜡衣受热融化，释放出芯材中的香精香料。

(2)本发明所选芯材和包衣材料均为天然植物材料，安全可靠，而且没有对卷烟烟气产生负面气息。

(3)该包衣技术具有良好的延展应用前景，不仅适用于摇摆造粒机生产的不规则颗粒，也可以用于挤出滚圆机制作的规则颗粒，同时可以应用于微胶囊制品。

(4)本发明工艺简单、易于实现，且锁香、留香、释香效果良好，在传统卷烟和加热不燃烧卷烟的加热段都有广阔的应用前景。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。