CN114711450B - 一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，包括烟草原料提香阶段和抽吸提香阶段。本发明的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法通过烟草原料提香阶段和抽吸提香阶段两个阶段共同提升加热不燃烧烟草制品的香气释放量，本发明的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法通过化学催化耦合物理负载的方法改进烟草原料自身香味物质的热释放特性，极大提升烟草本香的释放，实现加热不燃烧烟草制品抽吸感受的显著提升。
Description
技术领域
本发明属于加热不燃烧卷烟技术领域，具体涉及一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法。
背景技术
加热不燃烧烟草吸食过程中由于器具加热温度较低，一般低于350℃，导致烟弹热裂解不充分，所释放的香味物质较少，品吸过程中香气释放量和生理强度不足，感官感受较差。为了提升加热不燃烧烟草制品在抽吸过程中的香气释放量，满足抽吸者感官体验，常用的做法是向烟草原料中添加雾化剂，以此来提升烟雾量，具体地，可将烟草原料粉碎制成再造烟叶，向再造烟叶中施加大剂量的以甘油和丙二醇为主的雾化剂，之后通过卷接工艺加工制备成加热不燃烧烟支。中国专利CN201910382979.6公开了一种用于加热不燃烧卷烟的雾化剂及其用途，该雾化剂是由多元醇、多元醇酯与碱金属盐组成的。使用该专利的雾化剂能够实现均匀和有效添加10％~30％雾化剂，使用该专利中的雾化剂制备的烟丝适合常规高速卷烟机卷制，不会出现由于高添加量发烟剂而导致上机适应性差等技术缺陷，且烟支感官品质较好，尤其是烟草本香突出。为了进一步提高烟草原料对雾化剂的吸收量，中国专利CN201811558960.4公开了一种烟用雾化剂及提高传统烟叶雾化剂吸收的方法。所述烟用雾化剂是由山梨糖醇、甘油、丙三醇、三甘醇二乙酸酯、硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯按照质量比1：10～20：10～20：5～10：2～6：0.6～1.0的比例混合制成。在将配方烟叶混合均匀后在30℃～50℃、蒸汽***时间小于0.01秒、蒸汽压力在0.4MPa～0.8Mpa，压力保留时间为10～60秒的条件下蒸汽***处理，处理完成后将配制好的雾化剂迅速撒到烟叶中，然后送至储叶柜，平衡水分、充分吸收后取出进行制备丝。该专利通过蒸汽***可以大大提高传统烟叶的雾化剂添加量，使其可以用于加热不燃烧卷烟中。
除了向烟草原料中添加雾化剂，现有技术中还可以在添加雾化剂的同时向烟草原料中加入一定量的香料成分，在雾化剂和外加香料的共同作用下来改善加热不燃烧烟支的香气量问题。如中国专利CN201810264800.2公开了一种低温卷烟加工方法及其应用，在稠浆法、辊压法再造烟叶工艺基础上，采用超声微波协同搅拌混匀物料，使较高比例的雾化剂以及1～5％的烟用香精香料均匀分散分布于加热不燃烧再造烟叶中，同时粘合较好，表面不粘连，再造烟叶强度好，改善了加热不燃烧再造烟叶上机卷接适应性，使现有卷接机组能正常卷接，生产连续性好、生产效率高，并在加热干燥工序中发生化学反应，在内部产生气泡多孔，增大内表面积，使高含量的雾化剂分布更均匀，卷制的低温卷烟抽吸雾化效果改善，烟香丰富，感官效果佳。
然而，即使是采用蒸汽***、烟梗打孔等手段来提升烟草原料对雾化剂的吸收量，单一依靠添加雾化剂来改善加热不燃烧烟支的香气释放量效果有限，当烟草原料对雾化剂的吸收量达到最大限度后，难以再通过提高雾化剂的施加量来进一步提升加热不燃烧烟草制品的香气释放量。此外，向烟草原料中物理混合额外的香精香料成分物质，并不能从根本上改善加热过程中不燃烧烟草本身的香味物质的释放特性，且外加的香精香料物质通常烟草本香较弱，或难以与烟草本香相互协调，因此，通过此方法制作的加热不燃烧烟草制品的香气释放品质仍需进一步提升。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足之处，提供一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，包括烟草原料提香阶段和抽吸提香阶段；
所述烟草原料提香阶段包括以下步骤：
（1）将烟草原料进行汽爆处理；
（2）向经过所述汽爆处理后的烟草原料中添加雾化剂和钾盐，混合均匀；
（3）将混合均匀的烟草原料置于60~80 ℃下进行反应18~36 h；
（4）向反应后的烟草原料中添加柠檬酸，混合均匀，制成加热不燃烧烟支；
所述抽吸提香阶段包括以下步骤：
（5）将所述加热不燃烧烟支升温至100~120 ℃，并在此温度下保温1~3 min；
（6）之后继续升温至330~350 ℃，进行抽吸。
优选地，所述汽爆处理条件为：温度40~50 ℃，蒸汽压力0.5~0.7 MPa，压力保留时间40~50 s。
优选地，所述雾化剂添加量占烟草原料质量的10~30%。
优选地，所述钾盐添加量占烟草原料质量的0.078~0.156%。
优选地，所述柠檬酸添加量占烟草原料质量的0.04~0.06%。
优选地，所述雾化剂为甘油、丙二醇中的至少一种。
优选地，所述雾化剂为甘油和丙二醇的混合物。
优选地，所述雾化剂中丙二醇和甘油的质量比为1：（2.5~4）。
优选地，所述钾盐为碳酸钾、碳酸氢钾、乙酸钾中的任意一种。
优选地，所述钾盐为碳酸氢钾。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法通过烟草原料提香阶段和抽吸提香阶段两个阶段共同提升加热不燃烧烟草制品的香气释放量。首先，烟草原料提香阶段通过添加雾化剂来负载烟草原料中的香气成分，促进香味物质的释放，且添加钾离子可催化烟草原料中的纤维素、半纤维素、木质素等组分热裂解生成香味物质。其次，在钾盐的催化促进作用下，60~80 ℃下的反应过程可使得烟草原料内部发生美拉德反应，进一步促进香味物质的生成释放。在抽吸提香阶段，加热不燃烧烟支先经过100~120 ℃的低温预处理过程，烟草原料中的半纤维素、纤维素、木质素大分子中含有的酚羟基官能团和钾离子会发生反应生成有机结合态钾，有机结合态钾不仅可以附着在烟草原料表面进行催化，同时有机结合态钾热解过程中更容易裂解为小分子香味物质，此外，低温预处理过程还可以蒸发一部分烟草原料中的水分，提高烟草原料中香味物质的浓度，使得香味物质释放更充分。
本发明的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法通过化学催化耦合物理负载的方法改进烟草原料自身香味物质的热释放特性，极大提升烟草本香的释放，实现加热不燃烧烟草制品抽吸感受的显著提升。
本发明的附加优点、目的以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。
本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以***其他方法步骤，除非另有说明；而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明实施例提供一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，包括烟草原料提香阶段和抽吸提香阶段，该提香操作流程如图1所示。
其中，烟草原料提香阶段包括以下步骤：
（1）将烟草原料进行汽爆处理；
（2）向经过汽爆处理后的烟草原料中添加雾化剂和钾盐，混合均匀；
（3）将混合均匀的烟草原料置于60~80 ℃下进行反应18~36 h；
（4）向反应后的烟草原料中添加柠檬酸，混合均匀，制成加热不燃烧烟支；
抽吸提香阶段包括以下步骤：
（5）将经过上述处理的加热不燃烧烟支升温至100~120 ℃，并在此温度下保温1~3min；
（6）之后继续升温至330~350 ℃，进行抽吸。
在本发明优选实施例中，步骤（1）中的汽爆处理条件为：温度40~50 ℃，蒸汽压力0.5~0.7 MPa，压力保留时间40~50 s。蒸汽时间小于0.01 s，即保压后快速泄压，泄压时间小于0.01 s。通过汽爆处理，使烟草原料细胞结构发生膨胀的同时，降低烟草原料中木质素和纤维素的含量，提高半纤维素含量，有助于烟草更充分热裂解；此外，汽爆处理后，利于提高后续烟草原料对雾化剂的吸收量。
在本发明优选实施例中，步骤（2）中雾化剂添加量占烟草原料质量的10~30%。钾盐添加量占烟草原料质量的0.078~0.156%。雾化剂为甘油、丙二醇中的至少一种。本发明实施例使用的雾化剂为甘油和丙二醇的混合物，且雾化剂中丙二醇和甘油的质量比为1：（2.5~4）。当雾化剂中甘油和丙二醇的比例在这个区间时，雾化剂的使用效果最佳。本发明实施例中的钾盐可以为碳酸钾、碳酸氢钾、乙酸钾中的任意一种，更优选地，钾盐选用碳酸氢钾，因碳酸氢钾热分解温度较低，其热分解时可在烟草原料内额外产生造孔效应，利于提高烟草原料对雾化剂的吸收量。将雾化剂添加到烟草原料中后，雾化剂可以负载烟草原料中的香味物质，即雾化剂在抽吸过程中，雾化剂可携带香味物质挥发出来，促进香味物质释放；而添加的钾盐中的钾离子可以催化烟草原料中的纤维素、半纤维素、木质素等组分热裂解生成香味物质；此外，添加的钾盐呈碱性，可以促进美拉德反应，进而促进更多的香味物质的形成，提高香气量。此外，在添加雾化剂的同时，也可以额外添加少量的与烟草本香相协调的香精香料成分进行调味，以满足消费者对多样化口味抽吸的需求。
步骤（3）中将混合后的烟草原料在60~80 ℃条件下进行反应18~36 h，该反应条件可使烟草原料中美拉德反应充分进行，美拉德反应速率会随着温度的升高而增大，但反应温度不能过高，否则烟草原料中的部分香味物质易挥发出来，造成香气量损失。
在本发明优选实施例中，步骤（4）中柠檬酸添加量占烟草原料质量的0.04~0.06%。将反应之后的烟草原料与占烟草原料质量的0.04~0.06%的柠檬酸充分混合，柠檬酸可中和钾盐的碱性，否则碱性过强会导致烟草原料抽吸时刺激性太强，不利于抽吸体验；此外，柠檬酸还可以促进烟草原料中香味物质的热解释放，进一步提升卷烟抽吸感受。
在抽吸提香阶段，步骤（5）中将经过上述处理的加热不燃烧烟支在抽吸前先经过一段低温预处理过程，即先升温至100~120 ℃，并在此温度下保温1~3 min。该预处理过程可使烟草原料中半纤维素、纤维素、木质素大分子中含有的酚羟基官能团和钾离子会发生反应生成有机结合态钾，有机结合态钾不仅可以附着在烟草表面进行催化，同时有机结合态钾热解过程中更容易裂解为小分子香味物质，提升香气释放量；此外，100~120 ℃的低温预处理过程可以蒸发掉一部分烟草原料中的水分，提高烟草原料热解中香味物质的释放浓度，提升抽吸感官体验。
步骤（6）中抽吸温度为330~350 ℃，在此温度下进行抽吸，钾离子将产生异相催化和均相催化两种催化效果。当抽吸温度较低的时候，钾离子会和烟草原料中挥发出来的物质相接触，这只是一种异相催化，效果不如均相催化；当温度达到300℃以上时，部分钾会气化为气态钾离子和烟草原料中挥发出来的物质接触，实现均相催化，同时由于钾的挥发，使得钾和烟草原料中部分不挥发物质进一步接触，额外产生另一种异相催化的效果，使得烟草原料中香味物质的释放更充分。
本发明的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法通过烟草原料提香阶段和抽吸提香阶段两个阶段共同提升加热不燃烧烟草制品的香气释放量。首先，烟草原料提香阶段通过添加雾化剂来负载烟草原料中的香气成分，促进香味物质的释放，且添加钾离子可催化烟草原料中的纤维素、半纤维素、木质素等组分热裂解生成香味物质。其次，在钾盐的催化促进作用下，60~80 ℃下的反应过程可使得烟草原料内部发生美拉德反应，进一步促进香味物质的生成释放。在抽吸提香阶段，加热不燃烧烟支先经过100~120 ℃的低温预处理过程，烟草原料中的半纤维素、纤维素、木质素大分子中含有的酚羟基官能团和钾离子会发生反应生成有机结合态钾，有机结合态钾不仅可以附着在烟草原料表面进行催化，同时有机结合态钾热解过程中更容易裂解为小分子香味物质，此外，低温预处理过程还可以蒸发一部分烟草原料中的水分，提高烟草原料中香味物质的浓度，使得香味物质释放更充分。
本发明的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法通过化学催化耦合物理负载的方法改进烟草原料自身香味物质的热释放特性，极大提升烟草本香的释放，实现加热不燃烧烟草制品抽吸感受的显著提升。
以下结合具体实施例做进一步说明。
实施例1
本发明实施例1提供一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，包括以下步骤：
（1）将烟草原料进行汽爆处理，汽爆处理条件为：温度40 ℃，蒸汽压力为0.5 MPa，压力保留时间为40 s，蒸汽时间小于0.01 s，工作介质为饱和水蒸气；
（2）向经过汽爆处理后的烟草原料中添加占烟草原料质量10%的雾化剂和0.078%的碳酸钾，混合均匀；雾化剂成分为甘油和丙二醇，且丙二醇和甘油的质量比为1:2.5；
（3）将混合均匀的烟草原料置于60 ℃下进行反应18 h；
（4）向反应后的烟草原料中添加占烟草原料质量0.04%的柠檬酸，混合均匀，制成加热不燃烧烟支；
（5）将经过上述处理的加热不燃烧烟支放入加热器具中，升温至100 ℃，并在此温度下保温3 min；
（6）之后继续升温至330 ℃，进行抽吸。抽吸时烟雾量大，香气量充足，烟草本香凸显，烟香丰富。
实施例2
本发明实施例2提供一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，包括以下步骤：
（1）将烟草原料进行汽爆处理，汽爆处理条件为：温度45 ℃，蒸汽压力为0.6 MPa，压力保留时间为50 s，蒸汽时间小于0.01 s，工作介质为饱和水蒸气；
（2）向经过汽爆处理后的烟草原料中添加占烟草原料质量20%的雾化剂和0.096%的碳酸氢钾，混合均匀；雾化剂成分为甘油和丙二醇，且丙二醇和甘油的质量比为1:3.6；
（3）将混合均匀的烟草原料置于70 ℃下进行反应20 h；
（4）向反应后的烟草原料中添加占烟草原料质量0.05%的柠檬酸，混合均匀，制成加热不燃烧烟支；
（5）将经过上述处理的加热不燃烧烟支放入加热器具中，升温至120 ℃，并在此温度下保温2 min；
（6）之后继续升温至350 ℃，进行抽吸。抽吸时烟雾量大，香气量充足，烟草本香凸显，烟香丰富。
实施例3
本发明实施例3提供一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，包括以下步骤：
（1）将烟草原料进行汽爆处理，汽爆处理条件为：温度50 ℃，蒸汽压力为0.7 MPa，压力保留时间为45 s，蒸汽时间小于0.01 s，工作介质为饱和水蒸气；
（2）向经过汽爆处理后的烟草原料中添加占烟草原料质量30%的雾化剂和0.156%的碳酸氢钾，混合均匀；雾化剂成分为甘油和丙二醇，且丙二醇和甘油的质量比为1:4；
（3）将混合均匀的烟草原料置于80 ℃下进行反应24 h；
（4）向反应后的烟草原料中添加占烟草原料质量0.06%的柠檬酸，混合均匀，制成加热不燃烧烟支；
（5）将经过上述处理的加热不燃烧烟支放入加热器具中，升温至110 ℃，并在此温度下保温1 min；
（6）之后继续升温至340 ℃，进行抽吸。抽吸时烟雾量大，香气量充足，烟草本香凸显，烟香丰富。
实施例4
本发明实施例4提供一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，包括以下步骤：
（1）将烟草原料进行汽爆处理，汽爆处理条件为：温度50 ℃，蒸汽压力为0.7 MPa，压力保留时间为45 s，蒸汽时间小于0.01 s，工作介质为饱和水蒸气；
（2）向经过汽爆处理后的烟草原料中添加占烟草原料质量30%的雾化剂和0.125%的乙酸钾，混合均匀；雾化剂成分为甘油和丙二醇，且丙二醇和甘油的质量比为1:3.5；
（3）将混合均匀的烟草原料置于60 ℃下进行反应24 h；
（4）向反应后的烟草原料中添加占烟草原料质量0.05%的柠檬酸，混合均匀，制成加热不燃烧烟支；
（5）将经过上述处理的加热不燃烧烟支放入加热器具中，升温至110 ℃，并在此温度下保温3 min；
（6）之后继续升温至350 ℃，进行抽吸。抽吸时烟雾量大，香气量充足，烟草本香凸显，烟香丰富。
对比例1
其与实施例3不同之处在于，省去处理步骤（3），即烟草原料经过步骤（2）处理之后直接添加占烟草原料质量0.06%的柠檬酸，混合均匀，制成加热不燃烧烟支，其他处理步骤相同。与实施例3相比，抽吸时烟雾量稍小，香气量略不足，烟草本香凸显，烟香较丰富。
对比例2
其与实施例3不同之处在于，省去处理步骤（5）中的低温预处理过程，即烟草原料经过步骤（4）处理之后放入加热器具中直接升温至340 ℃进行抽吸，其他处理步骤相同。与实施例3相比，抽吸时烟雾量稍小，香气量略不足，烟草本香凸显，烟香较丰富。
本发明的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (9)
1.一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，包括烟草原料提香阶段和抽吸提香阶段；
所述烟草原料提香阶段包括以下步骤：
（1）将烟草原料进行汽爆处理；所述汽爆处理条件为：温度40~50 ℃，蒸汽压力0.5~0.7MPa，压力保留时间40~50 s；
（2）向经过所述汽爆处理后的烟草原料中添加雾化剂和钾盐，混合均匀；
（3）将混合均匀的烟草原料置于60~80 ℃下进行反应18~36 h；
（4）向反应后的烟草原料中添加柠檬酸，混合均匀，制成加热不燃烧烟支；
所述抽吸提香阶段包括以下步骤：
（5）将所述加热不燃烧烟支升温至100~120 ℃，并在此温度下保温1~3 min；
（6）之后继续升温至330~350 ℃，进行抽吸。
2.根据权利要求1所述的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，所述雾化剂添加量占烟草原料质量的10~30%。
3.根据权利要求1所述的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，所述钾盐添加量占烟草原料质量的0.078~0.156%。
4.根据权利要求1所述的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，所述柠檬酸添加量占烟草原料质量的0.04~0.06%。
5.根据权利要求2所述的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，所述雾化剂为甘油、丙二醇中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，所述雾化剂为甘油和丙二醇的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，所述雾化剂中丙二醇和甘油的质量比为1：（2.5~4）。
8.根据权利要求3所述的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，所述钾盐为碳酸钾、碳酸氢钾、乙酸钾中的任意一种。
9.根据权利要求3所述的一种提升加热不燃烧烟草制品香气释放量的方法，其特征在于，所述钾盐为碳酸氢钾。
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