用于加热卷烟的石蜡改性二醋酸纤维素降温滤嘴的制备与表征

以二醋酸纤维素滤棒为载体,以食品级石蜡为相变吸热材料,采用浸渍法制备了石蜡/醋纤降温滤棒,研究了石蜡熔点和负载量对加热卷烟主流烟气温度的影响,并采用热重/差热分析仪(TG/DTA)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)和场发射扫描电子显微镜(SEM)等技术对石蜡/醋纤滤棒进行了表征。石蜡/醋纤滤棒是通过醋纤滤棒的吸附作用完成复合,在抽吸过程中具有良好的热稳定性,当52~#石蜡乳化液质量分数为60%时,即石蜡负载量为35 mg时,由石蜡/醋纤滤棒组成的三段式降温滤嘴对主流烟气具有显著的降温效果,可将主流烟气温度从68℃降低到42℃。

加热卷烟抽吸前后葡萄糖和果糖转化及烟气转移分析

【目的】研究加热卷烟抽吸后葡萄糖、果糖的转化率和转移率,【方法】优化离子色谱检测方法,检测8种加热卷烟烟芯、降温段、滤嘴以及烟气中的葡萄糖和果糖,分析不同烟具的加热方式对烟芯中葡萄糖、果糖转化率的影响。【结果】(1)优化后的检测方法重复性和回收率较高,葡萄糖、果糖的加标回收率分别为95.3%~95.8%、100.6%~102.8%,重复测定的相对标准偏差(RSD)分别为1.77%、1.28%;(2)8种加热卷烟烟芯中葡萄糖含量为3~5 mg/支,果糖含量为5~10 mg/支,且具有显著的正相关性;(3)烟芯中葡萄糖转化率为89.20%~97.37%,果糖的转化率为88.33%~95.28%,且具有极显著的正相关性;(4)8种加热卷烟的烟气和滤嘴段均未检出葡萄糖和果糖;(5)烟具的加热方式会影响葡萄糖和果糖的转化率。

乳酸对电加热卷烟气溶胶不同形态烟碱释放规律的影响

【目的】探索调控加热卷烟劲头与刺激之间平衡的方法,提高加热卷烟感官舒适度。【方法】基于二氯甲烷-水双相萃取体系的加热卷烟游离态烟碱测定方法,考察了乙酸、丙酸及乳酸3种酸类香料对电加热卷烟不同形态烟碱释放规律的影响。【结果】①乳酸最能影响气溶胶中游离态烟碱释放量。②除烟芯材料总烟碱外,烟芯材料pH值、游离态烟碱含量、游离态烟碱系数以及气溶胶pH值、游离态烟碱释放量、总烟碱释放量、烟碱转移率均呈现随乳酸增加而降低趋势。③乳酸施加量与烟芯材料、气溶胶关键指标之间存在较强的线性量效关系。④随抽吸口序的递增,气溶胶游离态烟碱系数整体呈可识别的下降趋势,前6口下降趋势更为明显,表明游离态烟碱更倾向于在抽吸前6口释放出来。【结论】可通过乳酸对气溶胶总烟碱及游离态烟碱释放进行定量控制,使加热卷烟在劲头与刺激之间取得平衡,改善高烟碱释放量加热卷烟的感官舒适度。

果香香韵单体在壁式加热卷烟中转移行为分析研究

为量化表征果香单体香原料在壁式加热卷烟中的调香可用性,基于气相色谱质谱联用技术和嗅觉感官阈值测定,分别研究了果香单体香料在壁式加热卷烟中的转移分布、加香贡献度及逐口释放行为。通过研究发现:1)果香单体香原料的加香贡献度D值差距甚大,其中D值最大的γ-辛内酯(12485.0)是苯甲醇(0.1)的10万倍;2)果香单体香料的主流烟气转移率不高,约7%~37%,但高沸点香料损失主要原因是冷凝截留而低沸点香料损失主要原因是抽吸过程中空气散失;3)果香单体香料的逐口释放量随抽吸口序增加有两种趋势,一种呈逐口递减趋势,另一种呈先增后递减趋势。其中庚酸乙酯,辛酸乙酯,癸酸乙酯,乙酰丙酸乙酯和苯乙酸乙酯属递减,肉桂酸乙酯,γ-庚内酯,γ-辛内酯,γ-癸内酯等属先增后减。

基于加热卷烟的国内烟草原料低温热解香气成分差异性分析

【目的】明确国内不同类型烟草在加热卷烟体系下的香气种类及释放量的差异。【方法】收集国内10个省份5种烟草类型的71份烟叶样品,利用热裂解-气质联用仪(PY-GC/MC)检测了样品在300℃条件下气溶胶中香气成分含量,【结果】不同类型烟草低温热裂解气溶胶中的生物碱种类、含量均有较大差异,晒红烟、晒黄烟、雪茄烟测到5种生物碱,烤烟和香料烟测到3种生物碱,晒红烟热裂解气溶胶烟碱最高,烤烟、晒黄烟、雪茄烟次之,香料烟最低,三组间差异达到显著水平,晒红烟300℃热裂解气溶胶中降烟碱、麦斯明、二烯烟碱、2,3'-联吡啶含量均最高;不同类型烟草低温热解气溶胶中香气物质种类、含量均有较大差异,检测到烤烟气溶胶有16种香气成分,晒黄烟有19种香气成分,晒红烟有18种香气成分,香料烟有13种香气成分,雪茄烟有15种香气成分。【结论】综合分析5种烟草类型热解烟气中共有的香气成分,初步认为,不同类型烟草300℃热解气溶胶中的香气成分种类和含量有较大差异;烤烟、晒黄烟的热解气溶胶中的香气成分含量相近,属于香气成分较高的烟草类型,香料烟组次之,雪茄烟、晒红烟组最低;晒黄烟可能是香气种类丰富且含量较高的一类烟草类型。

微波预处理对加热卷烟用烤烟烟叶常规化学成分及挥发性香气成分的影响

以河南产区的下部烤烟样品为原料,采用微波干燥和微波水热两种方法预处理原料,利用连续流动分析、高效液相色谱、气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)等技术对不同微波预处理烤烟烟叶中的常规化学成分及挥发性香气成分进行分析。结果表明:微波水热处理可降低烤烟烟叶中水溶性糖、还原糖、植物碱及酚类物质含量,提高总氮、石油醚提取物含量,并显著增加烤烟原叶的氮碱比(P≤0.05),其中微波水热700 W-6 min处理组氮碱比高达1.65;而经微波干燥处理后,烤烟烟叶中常规化学成分整体仍处于优质烟叶指标范畴,且挥发碱含量显著增加(P≤0.05),部分预处理组中绿原酸和芸香苷含量增加;此外,GC-IMS共鉴定出56种挥发性香气成分,微波水热处理可增加烤烟的新鲜清香,微波干燥处理则可增加其甜香味。

基于单料烟的加热卷烟与传统卷烟香气成分释放差异分析

将10种单料烟分别制备成加热卷烟和传统卷烟两种类型卷烟样品,采用GC-MS分析和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)模型评价加热卷烟气溶胶和传统卷烟主流烟气中香气成分的释放差异。结果表明:加热卷烟气溶胶和传统卷烟主流烟气中分别鉴定出53种和77种香气成分;两者共有香气成分47种,其中13种香气成分在加热卷烟气溶胶中的释放量较为突出,除乙酸、γ-丁内酯外,其他11种均是醛酮类化合物;筛选出两种卷烟中存在显著释放差异的香气成分53种,包含吡嗪吡啶类7种、酮类12种、呋喃类4种、酸类9种、酯类3种、酚类8种、烃类9种、醇类1种,从差异性香气成分在该类别总鉴定成分的占比来看,酚类香气成分在两种卷烟中的释放差异性最为显著,其余依次为烃类、吡嗪吡啶类、酸类、酯类、酮类、呋喃类、醇类。

气相色谱-质谱法测定加热卷烟气溶胶中14种焦甜香成分

建立气相色谱-质谱法测定加热卷烟气溶胶中14种焦甜香成分释放量。采用直线型吸烟机,在HCI(加拿大深度)抽吸模式下对加热卷烟进行抽吸,采用剑桥滤片对加热卷烟气溶胶进行捕集,用二氯甲烷溶液萃取剑桥滤片,萃取液经过滤后用气相色谱-质谱法测定,以选择离子监测(SIM)模式采集质谱数据,以D8-苯乙酮作为内标定量分析。14种焦甜香化合物的质量浓度在0.1~80μg/mL范围内线性关系良好,相关系数均不小于0.998,方法检出限为0.004~0.028μg/mL,定量限为0.012~0.093μg/mL。空白样品加标回收率为85.0%~110.0%,测定结果的相对标准偏差为5.84%~9.48%(n=5)。该方法简单快速、测定结果准确可靠,适用于加热卷烟气溶胶中14种焦甜香成分的定量测定。

感应加热卷烟烟具用电磁屏蔽材料

本研究采用COMSOL有限元软件仿真能量转换效率随屏蔽材料磁导率的变化规律,结果表明,当μ″=0时,μ'越大,能量转换效率越高;当μ″≠0,则存在μ'与μ″的最佳匹配值。根据仿真结果,选取合适的屏蔽材料,在感应加热卷烟烟具保持谐振状态,且发热体温度满足要求的基础上,采用功率分析仪测试烟具1个工作循环的能耗。测试结果表明:在240~320 kHz频率范围内,采用铁氧体材料,μ'越高,效果越优。当μ'为220时,可将1个工作循环能耗由978.14 J降至833.40 J,能量转转效率提升14.80%。采用纳米晶材料,当μ=2064-j349时,性能最优,1个工作循环能耗可降至811.30 J,能量转换效率提升17.06%,随μ'及μ″的进一步提高,能耗逐渐增大,此规律与仿真结果一致。因此,通过合理选择电磁屏蔽材料可提高感应加热卷烟烟具的能量转换效率。

不同位置及加香水平对加热卷烟释放行为的影响

【目的】探索不同位置及加香水平对加热卷烟释放行为的影响。【方法】通过控制单支加热卷烟香精总量在一定的允差范围内,设计6组薄荷味加热卷烟并考察了烟碱、丙三醇、薄荷醇和N,2,3-三甲基-2-异丙基丁酰胺(WS-23)的释放规律。【结果】(1)对于烟碱和丙三醇,6组加热卷烟中烟碱的释放率和转移率都要大于丙三醇。(2)对于薄荷醇和WS-23,6组加热卷烟的释放率和转移率均存在较大差异,其中1#、2#、5#加热卷烟的释放率和转移率较高。释放率和转移率的波动受加热卷烟各段加香差异的影响。(3)每种成分的释放量均表现出先增大再减小的趋势,其中5#加热卷烟表现出相对较好的稳定性。

加热卷烟芯基材料热性能及气溶胶释放特性分析研究进展

芯基材料是加热卷烟烟碱及香味成分的来源,加热卷烟烟草薄片是目前最常用的加热卷烟芯基材料,烟草薄片生产工艺主要有造纸法、干法造纸法、稠浆法和辊压法等,与传统卷烟烟草薄片相比,加热卷烟烟草薄片在理化特性和感官质量方面均存在较大差异。加热卷烟以低温加热方式供吸烟者抽吸,其气溶胶的释放特性也与传统卷烟有显著差异。本文结合近几年加热卷烟芯基材料研究工作,从制造工艺、热性能和气溶胶释放特性分析3个方面对加热卷烟芯基材料进行综述,为加热卷烟产品的设计开发和品质提升提供参考。

基于感官品质与常规化学成分的加热卷烟用烟叶原料评价

为提升加热卷烟产品品质及稳定性,提出一种基于感官品质与常规化学成分的加热卷烟用烟叶原料评价方法。首先计算烟叶原料与基准样品感官品质的相似度,其次采用灰色关联法分析烟叶原料常规化学成分与感官品质的关联关系,再次基于隶属度模糊综合评判评价烟叶原料的适宜性,最后通过重复性实验和分类实验验证该方法的一致性和准确性。结果表明:总氮、烟碱与感官评价各指标的关联度相对较大,两糖差与感官评价各指标的关联度相对较低,可将总氮、烟碱作为加热卷烟烟叶原料评价时的主要关注指标;该评价方法可将22种烟叶原料样品划分为加热卷烟导向型烟叶模块、辅助型烟叶模块和主体型烟叶模块,且其一致性较好、分类较准确,能够应用于配方设计及维护。

基于非烤烟型烟草的加热卷烟化学成分与感官品质关系研究

为研究非烤烟型烟草品种的烟叶化学成分与由其制得的加热卷烟感官品质的关系,对香料烟、晾晒烟、白肋烟、雪茄烟4种类型非烤烟型烟草烟叶样品的常规化学成分进行检测,通过代谢组学检测技术分析烟叶原料的挥发性代谢谱,采用正交偏最小二乘判别分析筛选出不同烟叶样品间的差异挥发性代谢物,并解析其与加热卷烟感官品质的相关关系。结果表明:香料烟烟叶的总糖和还原糖含量较高,白肋烟、晾晒烟和雪茄烟烟叶的植物碱、氮含量较高;白肋烟、晾晒烟、雪茄烟烟叶的挥发性代谢谱特征较相似,而与香料烟差异较大;在不同烟叶样品中,共筛选出130种差异挥发性代谢物,主要为酯类、酮类、杂环类和萜类物质;差异挥发性代谢物主要与加热卷烟烟气的细腻柔和、刺激性、干燥感、干净度得分呈显著正相关,与杂气和劲头得分呈显著负相关。

典型电加热卷烟与传统卷烟烟气粒相成分比较研究

【背景和目的】加热卷烟具有烟草的感官特征,但由于受热方式不同,香气风格特征与传统卷烟存在较大区别。为明确加热卷烟烟气组成特征,开展代表性产品烟气成分对比研究。【方法】通过在线液相色谱-气相色谱/质谱联用系统对代表性的传统卷烟及加热卷烟产品进行烟气成分分析。【结果】(1)4种加热卷烟烟气成分种类和含量均低于传统卷烟。(2)4种不同类型加热卷烟产品烟气组成差异不大,但HTP-1烟气组分特征接近于混合型卷烟。(3)加热卷烟烟气特征香气成分包括大马酮、羟基丙酮、糠醇、γ-丁内酯、β-石竹烯、植醇、芳樟醇等,体现了加热卷烟烟草本香、烘焙、烤甜香的典型风格特征。【结论】4种代表性的加热卷烟烟气组成总体上属于传统卷烟烟气组成的子集,同时具有自身的特征。烟气组成是影响加热卷烟和传统卷烟烟气风格特征差异的主要原因。

基于层次分析法的加热卷烟感官评价指标筛选及其权重建立

为建立更加准确、全面的加热卷烟感官评价方法,选择10款代表性加热卷烟产品开展感官评吸,基于口味提出并筛选感官描述词,利用层次分析法确定最终感官评价指标及其权重。结果表明:经评吸、筛选和整理,得到烟雾量、香味、灼热感、余味、谐调、杂气、劲头、浓度、均匀性、刺激性共10个描述词,可用于加热卷烟感官评价;参考传统评价指标对这些描述词进行合并、删减后,最终确定加热卷烟感官评价指标重要度排名前6位的为香味、烟气、劲头、刺激性、余味和均匀性,其权重分别为25%、30%、10%、10%、15%和10%。该加热卷烟感官评价指标及权重的建立,有助于合理、综合、直观地评价各款加热卷烟产品的感官品质。

分子动力学模拟加热卷烟气溶胶团簇微结构

【目的】分析加热卷烟气溶胶的形成机理。【方法】利用分子动力学模拟研究3个牌号的气溶胶团簇聚集情况和形成团簇时水、丙二醇、甘油、尼古丁等分子之间的相互作用。【结果】(1)随着气相密度的增加,团聚过程的速率增快,形成的团簇也较大。(2)团簇的核心主要是水分子,丙二醇和甘油起到桥梁嫁接作用,尼古丁包裹在团簇的最外层。(3)团簇中的分子之间主要以氢键作用连接,尼古丁与水分子之间的氢键作用处于动态稳定状态。

薄荷醇在加热卷烟中的迁移行为研究

目的探究卷烟中加香香味物质在烟支中的迁移行为。方法设计并制备7组薄荷型加热卷烟样品,通过定期分析烟支各段中薄荷醇相对质量来考察其迁移行为。结果随着贮存时间的延长,3种贮存条件下烟支各段中薄荷醇相对质量呈现不同幅度的变化,其中冷藏条件下相对质量变化幅度小于其他2种条件,更利于样品的贮存。同一贮存条件下,烟支各段中香精施加量影响其相对质量的变化趋势及幅度,当该段香精施加量越多时,其相对质量呈现降低趋势且降低幅度越大,反之则呈现升高趋势且升高幅度越大。通过动力学拟合可知,烟支各段中薄荷醇的迁移行为符合伪一级动力学方程,其较好地描述了薄荷醇在烟支中的迁移过程。结语研究为探索加香香味物质在卷烟中的迁移行为提供了思路,可用于加香型卷烟产品的设计开发与贮存。

加热卷烟辊压法薄片丝吸湿性影响因素研究

为研究加热卷烟烟芯材料的吸湿性,以辊压法薄片丝为研究对象,通过单因素试验考查外部环境相对湿度、甘油质量分数和烟粉粒径对其吸湿性的影响,并对比其与稠浆法和造纸法薄片丝吸湿性的差异;利用一级和二级吸附动力学模型分析薄片丝吸湿动力学特性,同时利用6种常见吸附模型考查辊压法薄片丝的吸湿热力学特性。结果表明,环境相对湿度和甘油质量分数对辊压法薄片丝的吸湿性影响较大,环境相对湿度越大,甘油质量分数越高,吸湿性则越强;烟粉粒径对辊压法薄片丝吸湿性的影响不明显;辊压法薄片丝与稠浆法薄片丝的吸湿性基本接近,均强于造纸法薄片丝;辊压法薄片丝的吸湿时间曲线更符合二级吸附动力学模型,其等温吸湿曲线更符合Peleg模型。

基于造纸法的加热卷烟降温材料的制备及应用

针对热态香烟用PLA膜冷却功能材料在热态香烟冷却过程中的加工性较低,极易发生崩塌和粘结,堵塞空气流动通道等问题,为此,提出基于造纸法的加热卷烟降温材料的制备及应用。通过造纸法制备植物纤维/PLA复合材料,并将其用于热态香烟冷却过程中,制备具有抗崩塌特性的热态香烟冷却滤棒。研究发现,含植物纤维/聚乳酸比例为5∶5时吸热性能最好。随着植物纤维比例的不断提高,该复合材料的降温效果加强后削弱。当植物纤维/PLA纤维比例为4∶6时,该复合材料的平均温度降温效率为25.3℃,最高温度降温效果为29℃,这两个参数超过了当前常见的降温材料。基于此,植物纤维/PLA复合材料的冷却效果更好,由于冷凝作用,冷却材料对烟气主要成分的吸收能力高于聚乳酸薄膜冷却材料。

加热卷烟机组供纸系统改进

为解决加热卷烟盘纸输送过程中走纸不稳定、纸张力不恒定等问题,对加热卷烟供纸系统改进。将拖纸拖从无动力辊改进为伺服电机驱动,增加拖纸拉力。增加压纸辊,压纸辊通过气缸来控制盘纸的压紧与松开。增加纸张力,纸张力通过扭簧保持盘纸输送过程中张力稳定。改进后的加热卷烟供纸系统,盘纸输送稳定,盘纸张力恒定,提高了盘纸供纸稳定性。