一种气溶胶生成基质及其制备方法和气溶胶生成制品与流程

本专利涉及烟草制品加工，具体涉及一种气溶胶生成基质及其制备方法和气溶胶生成制品。

背景技术：

1、加热卷烟又称加热不燃烧卷烟是通过外部热源在约300-350℃的较低温度下加热烟草材料产生气溶胶的新型烟草制品。与燃烧锥温度可达900℃以上的传统燃烧型卷烟相比，加热卷烟的工作温度显著降低，致香成分的热解和释放效率随之下降，烟气香味强度较弱、香气层次单一、后半段香气衰减明显。

2、因此加热卷烟对香精香料的添加量、稳定性以及释放的均匀性提出了远超传统卷烟的要求，相应地用于加热卷烟的气溶胶生成基质亦面临同样的技术挑战。

3、在气溶胶生成基质的生产中，辊压法和稠浆法是两种主流的成型工艺。

4、辊压法是将烟草粉末、外加纤维、胶黏剂、发烟剂和水等原料混合均匀后，通过多级辊压机压制成片基，再经干燥、切丝等工序制成成品烟丝。辊压法设备和工艺简单、成本低、成型效率高。

5、稠浆法是将烟草原料研磨成细粉后均匀分散在水中，加入胶黏剂、发烟剂和其他添加剂搅拌均匀形成浆料，再将浆料流延铺展于循环运行的金属钢带上，经多段烘箱加热干燥成型后从钢带上剥离，得到烟草薄片，再经切丝等工序制成成品烟丝。稠浆法生产的气溶胶生成基质结构疏松、吸收性好、厚度和定量均一稳定。

6、在上述传统工艺中，香精香料的添加主要采用两种方式：一是将香精香料直接混入浆料或干湿混合料等物料中，与片基一体成型，即"内掺法"；二是在成型后的片基表面进行涂布或喷洒加香，然后再进行切丝。

7、为改善香精香料在高温工序中的损失问题，已有专利尝试在成型后的不同阶段分步添加。例如，专利cn120203276a公开了一种加热卷烟再造烟叶在线加香工艺，其按照香精香料起始分解温度和溶解性能差异，将配方中的香精香料分为高、中、低分解温度及水溶型、醇溶型等六类，分别于稠浆浆料配置工序、一段烘干工序出口和二段烘干工序出口等不同节点添加。

8、然而，该方法仍属于在片基成型与干燥过程中的分步添加，低分解温度的香精香料在添加后仍需经历后续的干燥或加工工序，其香气损失问题未能得到根本解决。

9、又如，专利cn110839935a公开了一种加热卷烟专用再造烟叶生产方法，其将烟草原料分为两份，第一份制成浓浆后涂布于金属带上形成涂布层，再将第二烟草粉喷涂于涂布层上，经干燥、压辊、剥离、二次干燥后得到气溶胶生成基质。

10、该方法主要目的在于增加烟草物质含量和缩短烘干时间，并未涉及对热敏性香精香料的保护性添加。

11、上述现有技术存在以下共性缺陷：一是香气损失严重，无论是内掺法还是片基表面加香，香精香料都需要经历后续干燥温度通常在80-120℃的高温干燥过程，对于低沸点、高挥发性的轻组分香精而言，在高温干燥工序中的损失率可达30%至50%，导致产品香气特征不清晰、优雅感不足，香精有效利用率低；

12、二是香气层次单一，现有技术将全部香料一次性添加于同一个工艺环节，无法对头香、体香和基香进行分层精准控制，产品风味层次感差，抽吸体验扁平；

13、三是释放均匀性不足，片基表面加香后切丝，切丝过程会破坏香料在片基表面的分布均匀性，导致部分烟丝香料附着过多、部分过少，造成抽吸过程中香气释放不均匀，产生前几口香、后几口淡的问题；

14、四是香精与工艺的适配性差，现有技术未针对香精香料中不同沸点、不同热稳定性的成分设计差异化的添加工艺，高沸点的重组分和低沸点的轻组分被以同一种方式施加，导致轻组分在高温环节大量损失，重组分的持续释香能力又未能得到充分利用。

15、因此，亟需开发一种能够有效保留高挥发性香料成分、实现香气分层精准控制、保证风味释放均匀一致的气溶胶生成基质制备方法、气溶胶生成基质和气溶胶生成制品。

技术实现思路

1、本专利旨在解决现有技术中香精香料高温损失严重、香气层次单一、释放均匀性不足的技术问题，本专利提供以下技术方案：

2、第一方面，提供一种气溶胶生成基质的制备方法，制备方法包括如下步骤：步骤s1：通过分子蒸馏从待分离物中分离轻组分香精和重组分香精并将轻组分香精形成表香喷涂液；步骤s2：将重组分香精与待混合原料通过辊压法或稠浆法得到混合片基并将混合片基处理得到再造烟丝；步骤s3：将表香喷涂液通过多级喷涂在再造烟丝上得到气溶胶生成基质。

3、进一步的，在步骤s1中，重组分香精的沸点高于轻组分香精的沸点；待分离物为烟草提取物或复合香精；分子蒸馏的真空度为0.1~100pa；分子蒸馏分离轻组分香精时蒸发面温度为35~50℃，分离重组分香精时蒸发面温度为70~95℃；轻组分香精的收集温度为30~35℃；重组分香精的收集温度为65~75℃；表香喷涂液包括轻组分香精，且表香喷涂液中还分散有预制微胶囊；预制微胶囊包括复合壁材和轻组分香精；预制微胶囊通过复凝聚法制得；复合壁材包括壳聚糖和海藻酸钠；采用动态光散射法检测的所述预制微胶囊的粒径为100~1000nm。

4、进一步的，若混合片基通过辊压法制得，步骤s2包括：步骤s21：将重组分香精与待混合原料通过多级辊压机压制成型为混合片基；步骤s22：将混合片基干燥为干片基后切丝得到再造烟丝。

5、进一步的，在步骤s21中，多级辊压机的级数为3~6级；混合片基的厚度为0.4~0.8mm；在步骤s22中，干燥的方式为热风干燥，热风干燥的段数为2~4段；热风干燥的起始段温度为80~100℃；热风干燥的中间段温度为60~80℃；热风干燥的末段温度为40~60℃；再造烟丝的宽度为0.8~2.5mm。

6、进一步的，若混合片基通过稠浆法制得，步骤s2包括：步骤s23：将重组分香精与待混合原料搅拌形成混合浆料后流延涂布在金属钢带上形成混合片基；步骤s24：将混合片基在金属钢带上干燥后剥离得到剥离片基；步骤s25：将剥离片基切丝后得到再造烟丝。

7、进一步的，在步骤s23中，混合浆料的固含量为20~35%；混合片基的厚度为0.8~1.6mm；在步骤s24中，混合片基通过多段梯度烘箱干燥；多段梯度烘箱的起始段温度为100~120℃；多段梯度烘箱的中间段温度为80~100℃；多段梯度烘箱的末段温度为50~70℃；多段梯度烘箱的钢带运行速度为0.5~2.5m/min；剥离片基的总挥发物含量为15~25%；在步骤s25中，再造烟丝的宽度为0.8~2.5mm。

8、进一步的，在步骤s2中，待混合原料包括烟草原料、外加纤维、胶粘剂、发烟剂和水中的一种或多种。

9、进一步的，在步骤s3中，多级喷涂的环境温度小于或等于40℃；多级喷涂包括一级喷涂和二级喷涂；一级喷涂将轻组分香精喷涂于再造烟丝上；二级喷涂将含有预制微胶囊的悬浮液喷涂于再造烟丝上；表香喷涂液的喷涂量为再造烟丝质量的0.5~5%。

10、第二方面，提供一种气溶胶生成基质，气溶胶生成基质通过上述制备方法制得；气溶胶生成基质含有轻组分香精和重组分香精；轻组分香精用于形成气溶胶生成基质的头香而重组分香精用于形成气溶胶生成基质的体香和基香。

11、第三方面，提供一种气溶胶生成制品，气溶胶生成制品包含上述气溶胶生成基质。

12、本专利具有以下有益效果：

13、1、提供一种气溶胶生成基质及其制备方法和气溶胶生成制品。该制备方法包括：通过分子蒸馏从待分离物中分离轻组分香精和重组分香精并将轻组分香精形成表香喷涂液；将重组分香精与待混合原料通过辊压法或稠浆法得到混合片基并将混合片基处理得到再造烟丝；将表香喷涂液通过多级喷涂在再造烟丝上得到气溶胶生成基质。本发明通过将香精预先分离为轻组分和重组分，重组分在片基成型阶段内掺构成体香和基香，轻组分在切丝后于不高于40℃的低温条件下多级喷涂于烟丝表面构成头香，实现了头香、体香和基香的分层调控，使高挥发性香精完全不经历高温干燥工序，采用气相色谱-质谱联用（gc-ms）法对轻组分香精特征成分进行定量检测，香气保留率达85%以上，显著提升了产品的香气爆发力、逐口一致性与香气层次丰富度。

14、2、本专利中，采用分子蒸馏技术将烟草提取物或复合香精预先分离为轻组分和重组分，并将两者分别配置于两个不同的工艺环节中：将耐高温的重组分在混合片基成型阶段内掺，构成气溶胶生成基质的体香和基香，提供烟气浓度、醇厚口感和持久余味；将富含头香成分但热不稳定的轻组分在再造烟丝制备完成后的低温喷涂阶段施加，构成气溶胶生成基质的头香，提供清新、飘逸、冲击力强的直接香气感受。这一内掺重组分与轻组分外喷的分步协同赋香体系，真正实现了头香、体香和基香的理性设计和精准分层调控。

15、3、本专利中，提出了先完成成型、干燥和切丝，再以低温喷涂方式将特征香精施加于再造烟丝表面的逆向工序设计，这一工序倒置使特征香精尤其是轻组分完全不经历任何高温干燥过程，香气保留率可达85%以上，而传统内掺法通常不足50%，产品香气更加饱满和逼真。

16、4、本专利以离散再造烟丝为喷涂对象，采用由变频滚筒和低压无气喷涂装置组成的低温喷涂系统，在环境温度不高于40℃的条件下将表香喷涂液均匀喷覆于翻转中的再造烟丝表面，使得再造烟丝表面均匀附着一层香料液膜，香料分布均匀，逐口释放差异性小，有效解决了传统产品中存在的逐口香气差异大的技术问题。

17、5、在本专利的优选方案中，将部分轻组分香精预先制成壳聚糖-海藻酸钠微胶囊，在低温喷涂和存储过程中保持稳定，在加热卷烟工作温度下壁材破裂释放头香，实现了香味成分的定点释放，进一步增强了香气释放的可控性和持续性。