加热颗粒及其制备工艺、加热不燃烧烟和加热不燃烧系统 |
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| 申请号 | CN202410198196.3 | 申请日 | 2024-02-22 | 公开(公告)号 | CN117859954A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 内蒙古昆明卷烟有限责任公司; | 发明人 | 杜赫; 陈晨; 叶亚军; 武晓峰; 衣秀芹; 郭春生; 乔月梅; 吴爽爽; 高鹏丽; | ||||
| 摘要 | 本 申请 公开了一种加热颗粒及其制备工艺、加热不燃烧烟和加热不燃烧系统，属于加热不燃烧 烟草 技术领域。所述加热颗粒包括 发酵 晾晒烟、复配发烟剂、 粘合剂 和 水 ，其中，所述发酵晾晒烟由按 质量 百分数为7％‑14％的复合酶添加到晾晒烟烟叶中进行发酵制得。通过各组分之间的相互配合协调，大大增加了加热颗粒挥发性 香味 成分和含量，改善了香气质量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种加热颗粒，其特征在于，所述加热颗粒包括发酵晾晒烟、复配发烟剂、粘合剂和水，其中，所述发酵晾晒烟由按质量百分数为7％‑14％的复合酶添加到晾晒烟烟叶中进行发酵制得。 |
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| 说明书全文 | 加热颗粒及其制备工艺、加热不燃烧烟和加热不燃烧系统技术领域背景技术[0002] 近年来，全球烟草行业正面临控烟趋严、消费者健康意识提升的现状，国内外各烟草公司纷纷加大研发和推广以加热卷烟为代表的新型加热烟草制品。加热烟草制品与传统卷烟烟草制品相比较而言，其优势主要包括:(1)对吸烟者产生的危害小：a.从传统卷烟完全转吸加热型烟草制品能降低催患与烟草相关疾病的风险；b.完全转吸加热型烟草制品会比继续吸食传统卷烟带来的危害更小；c.从传统卷烟完全转吸加热型烟草制品，显著降低了吸烟者暴露于危害性或潜在危害性化学品的风险。(2)对环境产生的危害减小。加热烟草制品抽吸过程中不会产生二手烟气，在很大程度上减少了传统烟草对环境污染及他人的危害。(3)安全性提高。传统烟草燃烧的烟蒂等残余物易造成火灾，而加热烟草制品避免了这一隐患的发生。(4)加热所产生的气溶胶含烟碱及烟草主要香气成分，可在一定程度上满足消费者的生理需求。 [0003] 国内烟草企业研发的加热卷烟产品主要以再造烟叶为原料，与传统卷烟的香气成分存在较大的差距。因此，需要研发一种具有一定的晾晒烟香气，劲头适中，香气较协调，几乎无刺激感，无明显杂气，口感舒适的加热不燃烧烟。发明内容 [0004] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种加热颗粒及其制备工艺、加热不燃烧烟和加热不燃烧系统。通过各组分之间的相互配合协调，增加了加热颗粒的挥发性香味成分和含量，改善了香气质量，提高了抽吸效果。 [0007] 可选地，所述复配发烟剂的质量为所述晾晒烟烟叶的30％‑36％，所述粘合剂的质量为所述晾晒烟烟叶的3％‑5％。 [0009] 可选地，所述复配发烟剂为甘油和丙二醇，所述甘油和丙二醇的质量比为4～6:6～4。 [0011] 本发明再一方面提供了一种上述加热颗粒的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤： [0012] S1、将所述复合酶均匀的喷洒在晾晒烟烟叶上，然后将晾晒烟烟叶放入恒温恒湿箱中发酵，得到发酵晾晒烟烟叶； [0013] S2、将步骤S1中所述的发酵晾晒烟烟叶置于烘箱中干燥2‑3h，粉碎过筛； [0014] S3、将所述复配发烟剂、粘合剂和水加入到粉碎后的发酵晾晒烟烟叶中，充分混合搅拌成团，置于颗粒制造机中挤出并过筛，得到加热颗粒。 [0015] 可选地，步骤S1中发酵温度为40‑50℃，湿度为70％‑80％，发酵时间为65‑75h。 [0016] 本发明再一方面提供了一种加热不燃烧烟，所述加热不燃烧烟包括上述加热颗粒、聚乳酸滤棒及容置所述加热颗粒和聚乳酸滤棒的纸装空筒。 [0017] 本发明又一方面提供了一种加热不燃烧系统，所述加热不燃烧系统包括上述的加热不燃烧烟和加热不燃烧烟具。 [0018] 本申请的有益效果包括但不限于： [0019] 1.本申请的加热颗粒，通过各组分之间的相互配合协调，大大增加了挥发性香味成分和含量，改善了香气质量。 [0020] 2.本申请的加热不燃烧烟，具有一定的晾晒烟香气，劲头适中，香气较协调，几乎无刺激感，无明显杂气，口感舒适，能够满足消费者的需求。 [0021] 3.本申请的加热颗粒的制备工艺简单，适用性强，便于工业化推广。 具体实施方式[0022] 下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例，如无特别说明，本申请的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买。 [0023] 本发明的一方面提供了一种加热颗粒，所述加热颗粒包括发酵晾晒烟、复配发烟剂、粘合剂和水，其中，所述发酵晾晒烟由按质量百分数为7％‑9％的复合酶添加到晾晒烟烟叶中进行发酵制得。 [0024] 在一个具体实施方式中，所述晾晒烟为马里兰烟。 [0025] 烟叶原料是一种典型的毛细多孔介质，由于在加热卷烟抽吸过程中，既有烟叶原料贴于加热部件的接触受热，也有烟叶原料丝与丝间的对流传热。由于分子热运动和浓度梯度的存在，烟叶原料内部的甘油分子存在分子扩散和对流传质。由于毛细多孔介质所特有的毛细行为，毛细力作用会引起流体的宏观迁移。甘油在受热由液态变为气态时发生相变，必然相态转变传质，同时伴随着潜热释放或吸取的相变换热过程。烟叶原料的物理化学特性会直接影响其传热传质效率，关系到产品的品质。 [0026] 在一个具体实施方式中，所述复配发烟剂的质量为所述晾晒烟烟叶的30％‑36％。所述复配发烟剂为甘油和丙二醇，所述甘油和丙二醇的质量比为4～6:6～4。 [0027] 由于烟草本身包含多种化学物质，且烟草的微观结构十分复杂，孔隙中可能包含水分、添加剂等多种物质，其传热传质行为具有复杂性。因此，需要添加发烟剂保持烟草的含水率，缩短烟草发烟的起始时间，促进烟气和香气成分的释放，并使烟气气溶胶粒径分布变宽。同时，合适的发烟剂的添加比例对香味成分也有较大的影响。当甘油和丙二醇共同加入加热卷烟中既可以增加发烟量，降低刺激感，又可以缓和烟气的厚重感，并且保润效果更好。 [0028] 在一个具体实施方式中，所述复合酶为漆酶、中温淀粉酶、中性蛋白酶、植物水解酶和果胶酶。 [0029] 生物酶能作用于植物细胞，增加细胞通透性，促进胞内物质渗透及成分转化。因此，生物酶能够显著改善烟叶的品质，提高烟草香气，减少杂气等不良气息，提高舒适性。当复合生物酶的添加浓度为9％时，加热不燃烧烟的香气质、香气量、杂气和余味都呈现大幅度提升。 [0030] 在一个具体实施方式中，所述粘合剂的质量为所述晾晒烟烟叶的3％‑5％。所述粘合剂为甲壳胺、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、黄原胶中的任意一种或几种。 [0031] 粘合剂在加热卷烟制作过程中主要是把原辅料充分粘结成絮状物，提高颗粒的制粒性能。颗粒制作过程中加入粘合剂粘结均匀，不易松散，在制粒机刀辊上物料不粘黏，物料不会造成浪费，制得的颗粒大小较均匀。 [0032] 本发明再一方面提供了一种上述加热颗粒的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤： [0033] S1、将所述复合酶均匀的喷洒在晾晒烟烟叶上，然后将晾晒烟烟叶放入恒温恒湿箱中发酵，得到发酵晾晒烟烟叶。 [0034] 具体地，步骤S1中发酵温度为40‑50℃，湿度为70％‑80％，发酵时间为65‑75h。温度在40‑50℃是所选复合酶制活性最佳的温度区间，发酵时间满足65h即可达到目标的发酵效果，超过75h则会对香气造成负面影响。优选地，发酵温度为45℃，湿度为75％，发酵时间为72h。 [0035] S2、将步骤S1中所述的发酵晾晒烟烟叶置于烘箱中干燥2‑3h，粉碎过筛。 [0036] 具体地，将发酵烤烟烟叶置于50‑60℃的烘箱中干燥2‑3h，用超微粉碎机粉碎后过40‑60目筛网。 [0037] S3、将所述复配发烟剂、粘合剂和水加入到粉碎后的发酵晾晒烟烟叶中，充分混合搅拌成团，置于颗粒制造机中挤出并过筛，得到加热颗粒。 [0038] 具体地，将复配发烟剂、粘合剂和水均匀混合后放入摇摆式颗粒制造机中制备成粗制颗粒，然后将粗制颗粒放入温度40‑50℃烘箱中烘干6‑8h，烘干至水分达到12％‑14％后取出。将烘干后的粗制颗粒过筛网后得到20‑30目的加热卷烟颗粒。优选地，将粗制颗粒放入温度40℃烘箱中烘干8h，烘干至水分达到12％‑14％后取出。 [0039] 本发明再一方面提供了一种加热不燃烧烟，所述加热不燃烧烟包括加热颗粒、聚乳酸滤棒及容置所述加热颗粒和聚乳酸滤棒的纸装空筒。 [0040] 具体地，加热不燃烧烟可以为分体式烟支，也可以为整体式烟支。分体式烟支分为颗粒段和滤嘴段。滤嘴段包括聚乳酸滤棒和纸质空筒，用于对烟气进行过滤降温。颗粒段包括加热颗粒。整体式烟支包括过滤降温段、隔离段及颗粒段。过滤降温段包括聚乳酸滤棒，用于过滤降温。隔离段由过滤芯组成，用于阻隔颗粒在抽吸过程中进入口腔，保持颗粒的聚集性，保证受热均匀。颗粒段包括加热卷烟颗粒。 [0041] 本发明又一方面提供了一种加热不燃烧系统，所述加热不燃烧系统包括上述的加热不燃烧烟和加热不燃烧烟具。 [0042] 加热不燃烧烟具可以为针式中心加热方式烟具，也可以为周向中心加热方式烟具。 [0043] 实施例1 [0044] 本实施例提供了一种加热颗粒，加热颗粒具体的制备过程如下： [0045] 1、将复合酶均匀的喷洒在100g马里兰烟烟叶上，然后将马里兰烟烟叶放入温度为45℃、湿度为75％的恒温恒湿箱中发酵48h，得到发酵烟叶。 [0046] 2、将发酵烟叶置于60℃的烘箱中干燥2h，用超微粉碎机粉碎后过40目筛网。 [0047] 3、将21.5g甘油、14.5g丙二醇、5g羧甲基纤维素钠和30g水均匀混合后放入摇摆式颗粒制造机中制备成粗制颗粒，然后将粗制颗粒放入温度40℃烘箱中烘干8h，烘干至水分达到12％‑14％后取出。将烘干后的粗制颗粒过筛网后得到20‑30目的加热颗粒。 [0048] 利用上述组分和制备工艺制备加热不燃烧卷烟1‑16样品，选用的复合酶的种类和添加量如表1所示，样品之间的区别如表2所示。 [0049] 表1 [0050] [0051] 表2 [0052] [0053] [0054] 对表2中1‑9样品进行香味成分和感官测试，得到的结果如表3所示。 [0055] 香味成分测试方法：采用直线型吸烟机按加拿大深度抽吸模式(HCI)抽吸加热不燃烧烟，抽吸容量35mL，抽吸持续时间2s，抽吸间隔30s，抽吸口数均固定为8口，每轮抽吸2支，用44mm剑桥滤片捕集样品烟主流烟气粒相物，共抽吸5轮。将捕集有气溶胶的剑桥滤片置于50mL离心管中，加入15mL含内标的二氯甲烷萃取溶液，室温下超声萃取30min，过0.22μm的有机滤膜，进行GC‑MS/MS分析。对于超过标线添加量范围的样品，用含内标的样品萃取液稀释后再进行检测。 [0056] 分析条件：色谱柱为DB‑5MS弹性石英毛细管色谱柱(60m×0.25mm×0.25μm)；进样口温度280℃；载气为氦气(≥99.999％)，恒流模式，流速1mL/min；进样量1μL；多级分流模式：0～1min分流比为10∶1，1～5min分流比为100∶1，5min后分流比为20∶1。升温程序：初始温度50℃，保持2min，以5℃/min升温至250℃,保持10min。电子轰击源(EI)；电离能70eV；离子源温度250℃；传输线温度280℃；CID碰撞气为氩气(≥99.999％)；溶剂延迟5.5min；MRM多监测扫描模式。 [0057] 感官评价方法：参考上海烟草研究院提供的《加热卷烟感官质量评价方法》进行感官评价描述。定量评价样品香气质、香气量、杂气、余味作为关键品质因素，其中香气质、香气量采用9分制，杂气、余味采用6分制。 [0058] 表3 [0059] [0060] [0061] 由表3可知，以香味成分含量为衡量指标时，由五个因素A(漆酶添加量)、B(中温淀粉酶添加量)、C(中性蛋白酶添加量)、D(植物水解酶添加量)、E(果胶酶添加量)的极差分析结果R值看出影响香味成分含量的因素主次顺序为：A>D>C>B>E，最优方案为A3B3C3D2E2；以感官得分为衡量指标时，影响感官质量的因素主次顺序为：A>D>C>B>E，最优方案为A3B3C3D2E2。 [0062] 综上，马里兰烟叶复合酶制剂最佳酶条件为漆酶3％，中温淀粉酶3％，中性蛋白酶3％、植物水解酶3％，果胶酶1.5％。 [0063] 实施例2 [0064] 本实施例提供了一种加热颗粒，加热颗粒具体的制备过程如下： [0065] 1、将7.5g复合酶(漆酶：中温淀粉酶：中性蛋白酶：植物水解酶：果胶酶质量比为2:2:2:2:1)均匀的喷洒在100g马里兰烟烟叶上，然后将马里兰烟烟叶放入温度为45℃、湿度为75％的恒温恒湿箱中发酵72h，得到发酵烟叶。 [0066] 2、将发酵烟叶置于60℃的烘箱中干燥2h，用超微粉碎机粉碎后过40目筛网。 [0067] 3、将12g甘油、15g丙二醇、3g甲壳胺和30g水均匀混合后放入摇摆式颗粒制造机中制备成粗制颗粒，然后将粗制颗粒放入温度40℃烘箱中烘干8h，烘干至水分达到12％‑14％后取出。将烘干后的粗制颗粒过筛网后得到20‑30目的加热颗粒。 [0068] 实施例3 [0069] 本实施例提供了一种加热颗粒，加热颗粒具体的制备过程如下： [0070] 1、将9g复合酶(漆酶：中温淀粉酶：中性蛋白酶：植物水解酶：果胶酶质量比为2:2:2:2:1)均匀的喷洒在100g马里兰烟烟叶上，然后将马里兰烟烟叶放入温度为45℃、湿度为 75％的恒温恒湿箱中发酵72h，得到发酵烟叶。 [0071] 2、将发酵烟叶置于60℃的烘箱中干燥2h，用超微粉碎机粉碎后过40目筛网。 [0072] 3、将15g甘油、15g丙二醇、3g羧甲基纤维素钠和30g水均匀混合后放入摇摆式颗粒制造机中制备成粗制颗粒，然后将粗制颗粒放入温度40℃烘箱中烘干8h，烘干至水分达到12％‑14％后取出。将烘干后的粗制颗粒过筛网后得到20‑30目的加热颗粒。 [0073] 实施例4 [0074] 本实施例提供了一种加热颗粒，加热颗粒具体的制备过程如下： [0075] 1、将10.5g复合酶(漆酶：中温淀粉酶：中性蛋白酶：植物水解酶：果胶酶质量比为2:2:2:2:1)均匀的喷洒在100g马里兰烟烟叶上，然后将马里兰烟烟叶放入温度为45℃、湿度为75％的恒温恒湿箱中发酵72h，得到发酵烟叶。 [0076] 2、将发酵烟叶置于60℃的烘箱中干燥2h，用超微粉碎机粉碎后过40目筛网。 [0077] 3、将16g甘油、18g丙二醇、4g羧甲基淀粉钠和30g水均匀混合后放入摇摆式颗粒制造机中制备成粗制颗粒，然后将粗制颗粒放入温度40℃烘箱中烘干8h，烘干至水分达到12％‑14％后取出。将烘干后的粗制颗粒过筛网后得到20‑30目的加热颗粒。 [0078] 实施例5 [0079] 本实施例提供了一种加热颗粒，加热颗粒具体的制备过程如下： [0080] 1、将13.5g复合酶(漆酶：中温淀粉酶：中性蛋白酶：植物水解酶：果胶酶质量比为2:2:2:2:1)均匀的喷洒在100g马里兰烟烟叶上，然后将马里兰烟烟叶放入温度为45℃、湿度为75％的恒温恒湿箱中发酵72h，得到发酵烟叶。 [0081] 2、将发酵烟叶置于60℃的烘箱中干燥2h，用超微粉碎机粉碎后过40目筛网。 [0082] 3、将21.5g甘油、14.5g丙二醇、5g羧甲基纤维素钠和30g水均匀混合后放入摇摆式颗粒制造机中制备成粗制颗粒，然后将粗制颗粒放入温度40℃烘箱中烘干8h，烘干至水分达到12％‑14％后取出。将烘干后的粗制颗粒过筛网后得到20‑30目的加热颗粒。 [0083] 实施例6 [0084] 本实施例提供了一种加热颗粒，加热颗粒具体的制备过程如下： [0085] 1、将12g复合酶(漆酶：中温淀粉酶：中性蛋白酶：植物水解酶：果胶酶质量比为2:2:2:2:1)均匀的喷洒在100g马里兰烟烟叶上，然后将马里兰烟烟叶放入温度为45℃、湿度为75％的恒温恒湿箱中发酵72h，得到发酵烟叶。 [0086] 2、将发酵烟叶置于60℃的烘箱中干燥2h，用超微粉碎机粉碎后过40目筛网。 [0087] 3、将24g甘油、16g丙二醇、5g羧甲基淀粉钠和30g水均匀混合后放入摇摆式颗粒制造机中制备成粗制颗粒，然后将粗制颗粒放入温度40℃烘箱中烘干8h，烘干至水分达到12％‑14％后取出。将烘干后的粗制颗粒过筛网后得到20‑30目的加热颗粒。 [0088] 对比例1 [0089] 与实施例5的制备工艺相同，区别在于：将复合酶替换为纯净水。 [0090] 对比例2 [0091] 与实施例5的制备工艺相同，区别在于：将复配发烟剂21.5g甘油和14.5g丙二醇替换为36g山梨醇。 [0092] 对比例3 [0093] 与实施例5的制备工艺相同，区别在于：将粘合剂羧甲基纤维素钠替换为聚乙烯醇。 [0094] 对比例4 [0095] 与实施例5的制备工艺相同，区别在于：将马里兰烟替换为陕西晾晒烟。 [0096] 利用上述测试方法对实施例2‑6制得的加热颗粒和对比例1‑4制得的对比加热颗粒分别进行香味成分分析，并制备成加热不燃烧烟进行感官评价分析，得到的测试结果如表4所示。 [0097] 表4 [0098] [0099] 由表4可知，采用本申请的制备工艺制得的加热不燃烧烟的香味成分含量较高，感官评价效果好。其中，实施例5制备的加热不燃烧烟的香味成分含量最高，感官评价效果最好。 [0100] 相比较而言，对比例1将复合酶替换为纯净水，制备得到的对比加热颗粒的香味成分含量较少，感官评价效果较差。说明生物酶能够显著改善烟叶的品质，提高烟草香气，减少杂气等不良气息，提高舒适性。尤其是添加复合生物酶时，加热不燃烧烟的香气质、香气量、杂气和余味都呈现大幅度提升。 [0101] 对比例2将复配发烟剂甘油和丙二醇替换为山梨醇，与实施例5相比，制备得到的对比加热颗粒的香味成分含量较少，加热不燃烧烟的感官评价效果较差。说明甘油和丙二醇对加热不燃烧烟感官评吸的影响效果大于山梨醇和木糖醇，当甘油和丙二醇共同加入加热卷烟中既可以增加发烟量，降低刺激感，又可以缓和烟气的厚重感，并且保润效果更好。 [0102] 对比例3将粘合剂羧甲基纤维素钠替换为聚乙烯醇，制备得到的对比加热颗粒的香味成分含量较少，加热不燃烧烟感官评价效果较差。说明羧甲基纤维素钠对加热不燃烧烟感官评吸的影响效果大于聚乙烯醇，可以使加热颗粒燃烧充分，增加香味载体，提高感官质量。 [0103] 对比例4将马里兰烟替换为陕西晾晒烟，制备得到的对比加热颗粒的香味成分含量较少，加热不燃烧烟感官评价效果较差。说明本申请的马里兰烟能显著提高加热不燃烧烟的抽吸效果。 |
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