技术领域
本发明涉及加热不燃烧卷烟制造技术领域，且特别涉及一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料及其制备方法。
背景技术
加热不燃烧卷烟是由特殊烟草制品，通过电加热或其他加热方式进行加热，使烟草制品中的香味成分等物质释放出来，由于烟草制品不参与燃烧，从而避免了因900℃高温裂解产生大量的有害成分。在消费者获得满足感的同时减少了对机体的危害，同时降低了环境烟气的污染。
随着人们对被动吸烟问题的持续关注，低温加热不燃烧烟草制品应运而生，世界多个地区和国家都对该类新型烟草制品进行了研发，并已经有大量的产品投入市场，取得了部分消费者的喜爱，加热不燃烧卷烟这种新型烟草制品拥有良好的市场前景。
由于人们生活品质的提升，对于加热不燃烧卷烟各方面的性能要求更高，如毒害性、口感风味等。现有的加热不燃烧卷烟品种中由于其选料和制作工艺均简便易行，但是得到产品的整体风味不能满足人们的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料，旨在改善加热不燃烧卷烟的风味，以达到更好的客户体验。
本发明的另一目的在于提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，方法简便易行，制得的凝胶相变材料能够显著改善加热不燃烧卷烟风味。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出了一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料，凝胶相变材料包括香原料模块和用于制成凝胶相变材料的相变凝胶，香原料模块包括基香模块烟叶、增香模块、浓度模块、口感模块、劲头模块烟叶和风味模块；
浓度模块包括晾晒烟叶；口感模块包括一种或多种药食同源植物；风味模块为香味物质或美拉德反应前体物质。
一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，包括以下步骤：
将上述由基香模块烟叶、增香模块、浓度模块、口感模块、劲头模块烟叶和风味模块组成的香原料模块粉碎后混合均匀得到混合待提取物；
将混合待提取物进行提取、浓缩得到浓缩液；
将浓缩液与相变凝胶混合后制成液体或微胶囊，然后再施加于成型基材上制成凝胶相变材料。
本发明实施例提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的有益效果是：发明人将凝胶相变材料设计为香原料模块和用于制成凝胶相变材料的相变凝胶，将香原料模块的配方设计为基香模块、增香模块、浓度模块、口感模块、劲头模块和风味模块多个模块，从多方面对加热不燃烧卷烟风味进行改进。本发明提供的凝胶相变材料可以以多种方式应用于加热不燃烧卷烟中，用于改善加热不燃烧卷烟风味，提升客户体验。本发明实施例还提供了一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，方法简便易行，充分提取有效成分，得到的不同风格的产品可以用于制备不同风格的加热不燃烧卷烟。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法对应装置的主体结构图。
图标：110-高温气体发生器；120-加压泵；130-反应釜；140-预处理后反应物；150-冷凝装置；160-冷凝液。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料，凝胶相变材料包括香原料模块和用于制成凝胶相变材料的相变凝胶，香原料模块是凝胶相变材料的主要成分，主要由烟叶和其他香原料组成，将香原料模块中的各组分提取后浓缩再与发烟模块混合施加于成型基材后制成凝胶相变材料。该凝胶相变材料适合于多种方式应用于加热不燃烧卷烟中。凝胶相变材料主要起到改善加热不燃烧卷烟风味，增加香气改善口感的作用，能够进一步增加加热不燃烧卷烟的受众人群。
需要指出的是，凝胶相变材料可以以多种方式应用于加热不燃烧卷烟中，在此不做过多赘述。
具体地，香原料模块包括基香模块烟叶、增香模块、浓度模块、口感模块、劲头模块烟叶和风味模块。发明人将香原料模块的配方设计为基香模块、增香模块、浓度模块、口感模块、劲头模块和风味模块多个模块，从多方面对加热不燃烧卷烟风味进行改进。基香模块是香原料配方的主料，可以根据所需口味的不同，是基香模块对应不同的烟叶种类；增香模块可以选用风味极佳，可能价格较贵的烟草，其用量远小于基香模块的烟草用量；浓度模块、口感模块和劲头模块，主要起到辅助提升香原来风味的作用，主要针对提升加热不燃烧卷烟在抽吸过程中的口感体验；风味模块主要提升香原料的熏香口感。发明人将以上几个模块的配合用于加热不燃烧卷烟产香段的香原来的加工，便于根据功效和最终加热不燃烧卷烟的风味的不同进行调整，而制作一系列不同风味的香原料。
具体地，基香模块一般为低等级下部或上部烟叶构成，如德阳什邡晒红、晾晒烟、白肋烟、烤烟、凉攀地区红大烟叶或云南红大烟叶等。增香模块主要是由高等级的中部和上部烟叶组成，如津巴布韦烟叶、美国烤烟烟叶、进口雪茄烟叶或特色天然香原料等。浓度模块包括晾晒烟叶；口感模块包括一种或多种药食同源植物；风味模块为香味物质或美拉德反应前体物质。
具体地，劲头模块烟叶选自白肋烟、香料烟或雪茄烟叶中的一种或多种。风味模块中的香味物质选自咖啡、可可、香草素、玫瑰精油和香豆素中的一种或多种。发明人将天然香原料用于基香模块的风味改善效果很好，弥补了基香模块中国内烟草的不足，在降低成本的基础上显著改善了香原料的口感，尤其增加了加热不燃烧卷烟的幽香和甜香感。
根据需要本发明中提供的凝胶相变材料还可以包括发烟模块，其可以将制得的增香补香剂进行稀释和溶解。
发烟模块选自丙二醇、丙三醇和山梨糖醇中的一种或多种，这几种成分可以充分地溶解香原料中的有效成分，且无毒害作用，适合于应用于烟草中。
具体地，药食同源植物包括大枣、罗汉果和甘草，此类物质的加入主要是增加烟叶的甜味，中和各组分的性能，进一步改善加热不燃烧卷烟的口感。
在其他实施例中，药食同源植物也可以为其他天然植物。
下面对配方中涉及的重要组分进行简要介绍。
津巴布韦烟叶和美国烤烟烟叶都是在加热不燃烧卷烟配方中调香调味效果较好的，香气飘逸感强，少有杂气和刺激性。发明人将二者用于基香模块的风味改善效果很好，弥补了基香模块中国内烟草的不足，在降低成本的基础上显著改善了香原料的口感。
晾晒烟叶也称晾晒烟，其辛辣味重，刺激性大。在本发明中晾晒烟可以加重加热不燃烧卷烟味道。药食同源植物包括大枣、罗汉果和甘草，此类物质的加入主要是增加烟叶的甜味，中和各组分的性能，进一步改善加热不燃烧卷烟的口感。
白肋烟，尼古丁和总氮含量比烤烟高，烟气劲头大，含糖量低，具有很强的吸收能力；在本发明实施例中，白肋烟同样起到增加加热不燃烧卷烟劲头的作用。咖啡、可可和美拉德反应物，是为了进一步提升加热不燃烧卷烟的熏香口感，尤其是发生美拉德反应增加加热不燃烧卷烟中天然肉类香精的逼真效果。美德拉反应物可以为现有的常用反应物如L-赖氨酸。
进一步地，凝胶相变材料包括基香模块烟叶30-80份、增香模块5-40份、浓度模块3-15份、口感模块1-8份、劲头模块烟叶1-8份、风味模块1-8份和发烟模块3-15份。预得到更具风味的香原料不仅在几个模块的选材十分讲究，各模块的比例也是重要一环。在各模块的用量方面，基香模块是主料，其用量也最多；增香模块预达到显著的改善香味的效果，其用量也不能过少；浓度模块、口感模块、劲头模块和风味模块的用量无需过多，一方面考虑到生产成本，另一方面由于这几个模块用量较少时就能增强香原料用于加热不燃烧卷烟中时的口感。因此，香原料的各组分用量需要控制在上述范围内，超出或低于上述比例范围，会直接影响香原来用于加热不燃烧卷烟中时的口感体验。
为达到更好的风味效果，各模块的用量需进一步优化。优选地，基香模块烟叶为40-60份、增香模块为10-30份、浓度模块为5-10份、口感模块为3-5份、劲头模块烟叶为3-5份、风味模块为3-5份和发烟模块为5-10份。
需要说明的是，在其他实施例中可以根据成型方式的不同，不使用发烟模块。
需要补充的是，凝胶相变材料的热源包括并不限于电加热、电磁加热、碳加热、火焰加热、微波加热、理化反应加热等各种热源形式。加热方式包括并不限于内加热、外加热和内外同时加热的方式。
本发明实施例还提供了一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将上述由基香模块烟叶、增香模块、浓度模块、口感模块、劲头模块烟叶和风味模块组成的香原料模块粉碎后混合均匀得到混合待提取物。
在混合待提取物的制备过程中包括以下步骤：将香原料模块粉碎至20-40目后，加入预处理装置中进行预处理，预处理的温度为100-200℃，烟叶含水率为15％-25％，处理时间为8-24h。
预处理过程使各模块的成分充分融合并发生美拉德反应，增加香原料的风味口感。因此，在预处理过程中温度、含水量和处理时间需控制在一定范围内，以保证各组分反应充分，且反应速率不宜过慢。
S2、将混合待提取物进行提取、浓缩得到浓缩液。
请参照图1，将预处理后反应物140置于反应釜130中，通过高温气体发生器110提供加热源，经过加压泵120将高温气体导入反应釜130中，预处理后反应物140在反应釜130中进行干馏，使300℃以下的香味物质挥发出来，在反应釜130的顶部进行收集，并经过冷凝装置150冷凝后得到冷凝液160。
具体地，提取过程是将预处理后得到的混合待提取物进行干馏并冷凝后得到冷凝液160，并将冷凝液160与干馏后烟叶和萃取液混合，萃取2-4h，且萃取液与干馏后烟叶的质量比为2-5:1。
干馏后的烟叶中还含有不少有效香原料，通过再次萃取将这部分有效成分提取出来，增加了原料的利用率。具体地，萃取液可以为酒精、石油醚等常用提取剂。在萃取过程中，需要控制萃取液和干馏后烟叶的用料比例，以保证提取速率的同时不浪费萃取液。萃取时间的控制是为了保证萃取率，以达到萃取完全的目的。
S3、将浓缩液与相变凝胶混合后制成液体或微胶囊，然后再施加于成型基材上制成凝胶相变材料。
将S2中得到的浓缩液与发烟模块混合，起到稀释的效果。将浓缩液与发烟模块混合后根据需要制成微胶囊的形式，通过在线注射至成型基材中制成凝胶相变材料。制成微胶囊和成型的过程为现有技术，在此不做过多赘述。
需要说明的是，在其他实施例中可以根据成型方式的不同，不使用发烟模块。
具体地，在线注射是采用在线注射泵进行注射。成型基材选自烟草薄片、纸张基片和纤维材料中的任意一种。可以根据需要选择更合适的成型基材，因此成型基材的材质不受限制。其中，烟草薄片可以为造纸法、干法、辊压法、稠浆法或各种薄片工艺组合方式制得薄片；各种纸张基片可以为木浆纸、竹浆、麻浆等各种纤维制得的纸张、各种纤维材料可以为天然植物纤维、天然动物源纤维、合成纤维等材质等。
需要指出的是，本发明中提及的相变凝胶为现有材料，是一种弹性的半固体状的稠厚物质，无流动性，颗粒大小在1埃到10埃。浓缩液和相变凝胶的混合方式可以是吸附的方式，使二者充分融合。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料，按重量份数计，上述凝胶相变材料包括基香模块烟叶30份、增香模块5份、浓度模块3份、口感模块1份、劲头模块烟叶1份、风味模块1份、发烟模块3份、相变凝胶和烟草薄片；其中，基香模块烟叶包括凉攀地区红大烟叶20份、云南红大烟叶10份；增香模块为津巴布韦烟叶；浓度模块为晾晒烟叶；口感模块包括大枣0.5份和罗汉果0.5份；劲头模块烟叶为白肋烟；风味模块包括可可0.5份和L-赖氨酸0.5份；发烟模块为丙二醇。
本实施例还提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，其包括以下步骤：
首先，将上述凝胶相变材料中的各模块组分粉碎至约20目后，加入预处理装置中进行预处理24h得到混合待提取物，预处理的温度保持在约100℃，向混合物料中加入水调节烟叶含水率约为15％。
其次，将上述混合待提取物置于反应釜中进行干馏，将300℃以下的香味物质挥发出来进行收集冷凝后得到冷凝液。将冷凝液和干馏后烟叶混合后加入酒精，于30℃的温度条件下萃取2h后再浓缩得到香原料产品，其中酒精的用量与干馏后烟叶的质量比为2:1。
最后，将香原料产品与发烟模块和相变凝胶混合后制成微胶囊，通过微量注射泵注射烟草薄片中得到凝胶相变材料。
实施例2
本实施例提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料，按重量份数计，上述凝胶相变材料包括基香模块烟叶80份、增香模块40份、浓度模块15份、口感模块8份、劲头模块烟叶8份、风味模块8份、发烟模块15份、相变凝胶和纸张基片；其中，基香模块烟叶包括凉攀地区红大烟叶30份、广东烟叶20份、河南烟叶30份；增香模块为美国烤烟烟叶；浓度模块为晾晒烟叶；口感模块包括大枣5份和甘草3份；劲头模块烟叶为雪茄烟叶；风味模块包括咖啡4份和玫瑰精油4份；发烟模块为丙三醇。
本实施例还提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，其包括以下步骤：
首先，将上述凝胶相变材料中的各模块组分粉碎至约40目后，加入预处理装置中进行预处理8h得到混合待提取物，预处理的温度保持在约200℃，向混合物料中加入水调节烟叶含水率约为25％。
其次，将上述混合待提取物置于反应釜中进行干馏，将300℃以下的香味物质挥发出来进行收集冷凝后得到冷凝液。将冷凝液和干馏后烟叶混合后加入酒精，于30℃的温度条件下萃取4h后再浓缩得到香原料产品，其中酒精的用量与干馏后烟叶的质量比为2:1。
最后，将香原料产品与发烟模块和相变凝胶混合后制成微胶囊，通过微量注射泵注射纸张基片中得到凝胶相变材料。
实施例3
本实施例提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料，按重量份数计，上述凝胶相变材料包括基香模块烟叶40份、增香模块10份、浓度模块5份、口感模块3份、劲头模块烟叶3份、风味模块3份、发烟模块5份、相变凝胶和植物纤维；其中，基香模块烟叶包括凉攀地区红大烟叶20份和云南红大烟叶20份；增香模块包括津巴布韦烟叶5份和美国烤烟烟叶5份；浓度模块为晾晒烟叶；口感模块包括大枣2份和甘草1份；劲头模块烟叶为白肋烟；风味模块包括咖啡2份和香豆素1份；发烟模块为山梨糖醇。
本实施例还提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，其包括以下步骤：
首先，将上述凝胶相变材料中的各模块组分粉碎至约30目后，加入预处理装置中进行预处理15h得到混合待提取物，预处理的温度保持在约150℃，向混合物料中加入水调节烟叶含水率约为20％。
其次，将上述混合待提取物置于反应釜中进行干馏，将300℃以下的香味物质挥发出来进行收集冷凝后得到冷凝液。将冷凝液和干馏后烟叶混合后加入酒精，于50℃的温度条件下萃取4h后再浓缩得到香原料产品，其中酒精的用量与干馏后烟叶的质量比为3:1。
最后，将香原料产品与发烟模块和相变凝胶混合后制成微胶囊，通过微量注射泵注射植物纤维中得到凝胶相变材料。
实施例4
本实施例提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料，按重量份数计，上述凝胶相变材料包括基香模块烟叶60份、增香模块30份、浓度模块10份、口感模块5份、劲头模块烟叶5份、风味模块5份、发烟模块10份、相变凝胶和植物纤维；其中，基香模块烟叶包括凉攀地区红大烟叶40份和云南红大烟叶20份；增香模块包括津巴布韦烟叶15份和美国烤烟烟叶15份；浓度模块为晾晒烟叶；口感模块包括大枣3份和甘草2份；劲头模块烟叶为香料烟；风味模块包括咖啡3份和L-赖氨酸2份；发烟模块为山梨糖醇。
本实施例还提供一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，具体请参照实施例3中内容。
试验例
将实施例1-4中得到的凝胶相变材料应用于加热不燃烧卷烟中，考察该凝胶相变材料对于现有加热不燃烧卷烟口感的提升程度。
实验方法：将实施例1-4中制得的凝胶相变材料用于加热不燃烧卷烟的制备过程中，将其用作烟嘴段中，具体的加工过程在此不做过多赘述，请参照现有的工艺过程。对比例加热不燃烧卷烟的制备过程不添加本发明中的凝胶相变材料，其他加工过程均与实施例1-4中对应加热不燃烧卷烟的加工过程相同。
由评吸专家小组按国标GB5606.4-2005卷烟感官技术要求的规定进行加热不燃烧卷烟感官评吸，评吸结果见表1。其中，评吸专家小组包括专业人士和志愿者共100名，评分按照满分10份，每人打分取平均值的方式。
表1加热不燃烧卷烟感官技术评吸结果
组别 香气 刺激性 整体舒适性 余味 实施例1 9.96 9.35 9.81 9.93 实施例2 9.92 9.42 9.85 9.92 实施例3 9.93 9.57 9.81 9.95 实施例4 9.89 9.45 9.89 9.93 对比例 8.30 9.35 9.30 8.21
由表1可知，本发明实施例制备的凝胶相变材料能够显著改善加热不燃烧卷烟的整体风味，尤其是香气和余味方面改善明显，评分显著高于对比例。可见，本发明实施例提供的香原料能够显著改善加热不燃烧卷烟的风味，非常适合用于改善加热不燃烧卷烟的风味。
综上所述，本发明提供的一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的有益效果是：发明人将凝胶相变材料设计为香原料模块和用于制成凝胶相变材料的相变凝胶，将香原料模块的配方设计为基香模块、增香模块、浓度模块、口感模块、劲头模块和风味模块多个模块，从多方面对加热不燃烧卷烟风味进行改进。本发明提供的凝胶相变材料可以以多种方式应用于加热不燃烧卷烟中，用于改善加热不燃烧卷烟风味，提升客户体验。
本发明实施例还提供了一种用于加热不燃烧卷烟的增香补香凝胶相变材料的制备方法，方法简便易行，充分提取有效成分，得到的不同风格的产品可以用于制备不同风格的加热不燃烧卷烟。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。