一种加热可释放气溶胶的颗粒材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于加热卷烟，尤其涉及一种加热可释放气溶胶的颗粒材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、加热不燃烧卷烟主要特点是利用外部热源加热含有烟草成分的材料，使烟草中的香味成分等物质在加热条件下释放出来。由于含有烟草成分的材料不参与燃烧，从而避免了因高温裂解产生大量的有害成分。在消费者获得感官体验同时降低了释放物质对人体的危害，同时减少了环境污染。根据研究结果表明，加热不燃烧卷烟的气雾较传统卷烟烟气减害90％以上，且能提供基本等同于卷烟的烟碱水平。

2、目前加热卷烟发烟材料一般有烟草薄片、烟叶及烟草再造颗粒三种形式，其中目前烟草再造颗粒一般是采用烟叶粉碎后，添加气溶胶生产物、烟草提取物、烟草香精等物质通过粉末再造颗粒工艺制备而成。

3、cn117137177a公开了一种低吸湿性加热卷烟烟草颗粒及其制备方法，该烟草颗粒以低吸湿性丸芯母核为内芯，在内芯外包裹有含烟草组分的外层。本发明采用低吸湿性丸芯作为母核材料，不仅对感官质量无负面作用，而且烟草颗粒吸湿性大幅降低，烟支质量稳定性明显提升。

4、cn116138486a公开了一种加热卷烟的加料液和烟草填充物的制备方法和颗粒型加热卷烟，其制备方法包括：将烟草碎片与水混合后加热回流，收集烟草精油和水提残留物；向水提残留物中加入乙醇溶液进行加热回流，收集浸提液和醇提残渣；浸提液冷冻后离心过滤，得到第一提取物；对醇提残渣冷却烘干后，进行二氧化碳超临界萃取，收集第二提取物和超临界残渣；将烟草精油、第一提取物和第二提取物混配，制备成加热卷烟的加料液；向第二烟草中加入加料液，制备烟草颗粒，得到第一烟草填充物；将负载残渣材料浸泡于香精后干燥，得到第二烟草填充物。采用该方法可以在提升烟气品质的同时降低生产成本；并且整个工艺对环境友好，无废水废渣产生。

5、然而上述方法主要存在工艺复杂，能源消耗高，且制备过程中造成烟叶中的致香成分损失，影响产品质量，因此，有必要开发一种工艺简单且易保存的能加热释放气溶胶颗粒材料。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种加热可释放气溶胶的颗粒材料及其制备方法和应用。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种加热可释放气溶胶的颗粒材料，所述加热可释放气溶胶的颗粒材料包括烟梗颗粒70-90份、气溶胶化合物10-20份、致香组分0.1-5份、生物酶1-5份、膜材3-5份。

4、本发明加热可释放气溶胶的颗粒材料通过上述特定组分搭配得到，其中通过添加生物酶，可以促进烟梗颗粒中糖类和蛋白质类材料发生美拉德反应提高烟香，通过使用膜材可以减弱颗粒水分的吸附能力，提升了烟气量和口感。相比传统的植物颗粒材料，本发明的颗粒材料纤维素成分低，具有一定的抗潮作用，气溶胶释放性能好，香精吸附能力强，用于加热卷烟后，可明显提升消费者的感官体验。

5、本发明的加热可释放气溶胶的颗粒材料中所述烟梗颗粒的添加量可以为71份、73份、75份、77份、79份、80份、81份、83份、85份、87份或89份等；

6、所述气溶胶化合物的添加量可以为11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或19份等；

7、所述致香组分的添加量可以为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份等；

8、所述致香组分的添加量可以为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份等；

9、所述膜材的添加量可以为3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份或4.8份等。

10、优选地，所述烟梗颗粒的粒径为20-30目，例如可以为21目、23目、25目、27目或29目等。

11、优选地，所述膜材包括壳聚糖。

12、优选地，所述气溶胶化合物包括丙二醇和/或丙三醇。

13、优选地，所述气溶胶化合物为丙二醇和丙三醇。

14、优选地，所述丙二醇和丙三醇的质量比为1:(4-6)，例如可以为1:4.1、1:4.3、1:4.5、1:4.7、1:4.9、1:5、1:5.1、1:5.3、1:5.5、1:5.7或1:5.9等。

15、优选地，所述致香组分包括津巴布韦烟草提取物、云南烟草提取物或巴西烟草提取物中的任意一种或至少两种的组合。

16、优选地，所述生物酶包括纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶或烟碱脱氢酶中的任意一种或至少两种的组合。

17、优选地，所述生物酶为纤维素酶、蛋白酶和烟碱脱氢酶的组合。

18、优选地，所述纤维素酶、蛋白酶和烟碱脱氢酶的质量比为(2-5):(1-2):(2-3)。

19、其中“2-5”可以为2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.5、3.8、4、4.2、4.5或4.8等；

20、“1-2”可以为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或1.9等；

21、“2-3”可以为2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8或2.9等。

22、优选地，所述加热可释放气溶胶的颗粒材料的粒径为14-25目，颗粒堆密度为0.50-1.3g/mm3，例如粒径可以为15目、17目、19目、20目、21目、23目或25目等，颗粒堆密度可以为0.55g/mm3、0.60g/mm3、0.65g/mm3、0.70g/mm3、0.75g/mm3、0.80g/mm3、0.90g/mm3、1.0g/mm3、1.1g/mm3、1.2g/mm3或1.25g/mm3等。

23、上述各数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

24、第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的加热可释放气溶胶的颗粒材料的制备方法，所述制备方法包括：将烟梗颗粒、气溶胶化合物、致香组分、生物酶混合后喷散膜材得到所述加热可释放气溶胶的颗粒材料。

25、本发明提供的加热可释放气溶胶的颗粒材料的制备方法，制造成本低，适合于大规模生产，制备得到的产品功能效果好，且所用原辅材料容易得到、成本低、绿色安全，可以有效的提高产品竞争力。

26、优选地，所述方法包括：

27、(1)对烟梗颗粒进行超临界膨化处理，

28、(2)采用纤维素酶对步骤(1)膨化处理的烟梗颗粒进行生物酶处理；

29、(3)将酶处理后烟梗颗粒静置后进行微波处理；

30、(4)将微波处理后的烟梗颗粒与气溶胶化合物、致香组分混合得到混合颗粒；

31、(5)将壳聚糖配置为壳聚糖酸溶液，喷洒在混合颗粒表面，干燥后得到所述加热可释放气溶胶的颗粒材料。

32、优选地，步骤(1)所述超临界膨化处理为超临界co2膨化处理。

33、优选地，所述超临界膨化处理后烟梗颗粒的孔隙率为60-80％，例如可以为61％、63％、65％、67％、70％、71％、73％、75％、77％或79％等。

34、优选地，步骤(3)所述微波处理时微波功率为500-900w，时间为60-120s，例如功率可以为510w、550w、600w、650w、700w、750w、800w、830w、850w或890w等，时间可以为62s、65s、70s、75s、80s、85s、90s、95s、100s、105s、110s或115s等。

35、优选地，步骤(4)所述混合在含有喷头的密封三维混合机中进行。

36、优选地，步骤(4)所述混合的具体步骤为：将气溶胶化合物和致香组分混合后利用密封三维混合机的喷头喷洒在烟梗颗粒中。

37、优选地，所述喷洒后在密封三维混合机中搅拌10-20min，例如可以为11min、13min、15min、17min或19min等。

38、优选地，步骤(5)所述壳聚糖酸溶液的溶剂为柠檬酸水溶液。

39、优选地，所述柠檬酸水溶液的浓度为4-8％，例如可以为4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％或7.5％等。

40、优选地，所述壳聚糖酸溶液中壳聚糖含量为3-7％，例如可以为3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％或6.5％等。

41、优选地，步骤(5)所述喷洒时温度为50-70℃，例如可以为51℃、53℃、55℃、57℃、60℃、61℃、63℃、65℃、67℃或69℃等。

42、优选地，所述喷洒后搅拌10-20min，例如可以为11min、13min、15min、17min或19min等。

43、优选地，步骤(5)所述干燥后颗粒的含水量≤8％，例如可以为7％、6％、5％、4％或3％等。

44、上述各数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

45、第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的加热可释放气溶胶的颗粒材料在卷烟生产中的应用。

46、优选地，所述加热可释放气溶胶的颗粒材料在加热卷烟中的用量为0.18-0.25g/支，例如可以为0.19g/支、0.2g/支、0.21g/支、0.22g/支、0.23g/支或0.24g/支等，上述各数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

47、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

48、(1)本发明的加热可释放气溶胶的颗粒材料通过烟梗材料直接粉碎制备，不需要通过烟叶粉碎然后进行颗粒再造，可使颗粒具有完整性、耐压性、不易碎性、不易潮解的特点，进而使颗粒材料具有良好的上机适用性和节约成本效果。

49、(2)本发明的加热可释放气溶胶的颗粒材料所用原料为烟草同源的叶梗部位，天然取材，材料安全、无害。

50、(3)本发明的加热可释放气溶胶的颗粒材料通过超临界二氧化碳膨化技术结合微波技术，能够充分的将烟梗植物纤维结构膨化，多孔输送结构，材料吸附性能大大增强，且利用微波处理可以使颗粒中羰基类物质和氨基类物质发生美拉德反应，丰富烟草香味。

51、(4)本发明的制备方法中通过壳聚糖对颗粒进行包膜处理，可以有效降低颗粒的吸潮能力，提高颗粒的保存周期和使用体验。