一种含有生物质纤维的释烟颗粒材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种含有生物质纤维的释烟颗粒材料，属于新型烟草制品技术领域。
背景技术
近年来，随着全球控烟力度的加强及人们健康意识的提升，国际上各大烟草巨头加快了对新型烟草制品的研发。自1988年，各国烟草巨头争先提出了碳加热、电加热和化学反应加热等多种不同形式的加热不燃烧烟草制品，雷诺公司先后推出了“premier”、“eclipse”、“REVO”等多种产品，但由于吸味与传统卷烟差别较大，一直难以被大众所接受。直到2015年初，国际烟草巨头菲莫公司以“IQOS”掀起了一阵加热卷烟浪潮，一直风靡至今。
加热卷烟是一种通过温控技术精确加热烟草释放出含有香味物质及尼古丁的烟气的新型烟草制品。与传统卷烟不同，加热卷烟中的烟草基质处于非燃烧状态，可以减少烟草高温燃烧裂解产生的有害物质，由于其加热温度较低(500℃以下)，在生产过程中会添加雾化剂起到增加烟雾量的效果，烟雾量是影响加热卷烟抽吸体验的重要指标。
加热卷烟的释烟材料类型是影响其吸味的重要因素，目前国际上加热卷烟的释烟材料主要包括：烟草薄片、烟丝、烟草颗粒及烟草柱等，烟草薄片在加热过程中无法避免外加纸浆纤维的杂气，而颗粒型加热卷烟作为一种新型特色产品在加热时能够最大程度释放烟香。
烟叶具有多孔毛细管结构，为水分的吸附提供了物理空间，同时其成分中的多糖、果胶和无机离子也具有亲水性。水分会对加热卷烟的吸味、抽吸温度及烟雾量产生影响。由于烟草颗粒采用纯烟叶原料制备，而烟草薄片中会添加一定量的纸浆纤维，因此相同甘油含量的烟草颗粒较烟草薄片吸潮性更强且原料成本更高。另外，加热卷烟普遍存在抽吸时使喉部产生干燥感的现象。如何在保证颗粒型加热卷烟吸味的同时，降低烟草颗粒的吸潮性，使之在抽吸时可以产生较大且均匀稳定的烟雾量并改善喉部干燥感，是现有技术难以解决的问题。
我国作为农业大国具有非常丰富的生物质资源，存在着大量的农业废弃生物质纤维，玉米是中国的主要农作物之一，其副产物包括玉米芯、玉米皮、玉米秆，玉米芯在工业上常用于制糠醛。研究表明，玉米芯在350℃热解时会生成糠醛、5-甲基糠醛等具有“焦甜香”气息的香味物质。竹叶、芦苇叶具有独特的清香，竹叶的有效成分包括黄酮、酚酮、蒽醌、内酯、多糖、氨基酸、微量元素等，具有优良的抗自由基、抗氧化、抗衰老、抗疲劳、降血脂、预防心脑血管疾病等功效。这使得生物质纤维在加热卷烟中具有较好的应用前景。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明旨在开发一种含有生物质纤维的释烟颗粒材料，以提高释烟颗粒材料的释烟量、降低吸潮性，并改善抽吸时喉部干燥感。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
本发明含有生物质纤维的释烟颗粒材料，其各原料按质量百分比构成为：烟草粉末40-70％，其它生物质纤维粉末5-30％，雾化剂10-20％，粘结剂0-5％，烟用香精香料1-5％。
优选的，所述烟草粉末选自烤烟、白肋烟、香料烟、膨胀烟和烟梗粉末中的至少一种。
优选的，所述烟草粉末的粒径≤100μm，更优选为粒径≤80μm。
优选的，所述其它生物质纤维粉末选自玉米芯、玉米皮、玉米秆、甘蔗、竹叶和芦苇叶粉末中的至少一种。
优选的，所述其它生物质纤维粉末的粒径≤100μm。
优选的，所述雾化剂选自1,2-丙二醇和丙三醇中的至少一种。
优选的，所述粘结剂选自淀粉、黄原胶、卡拉胶、阿拉伯胶、明胶、瓜尔胶、麦芽糊精、乳糖、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
优选的，所述烟用香精香料选自烟草干馏香料、烟草浸膏、Maillard反应产物、天然植物提取物和烘烤香香精中的至少一种。
本发明含有生物质纤维的释烟颗粒材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤1、将烟草粉末和其它生物质纤维粉末按配比量混合后作为主料，将雾化剂、粘结剂和烟用香精香料按配比量混合后作为辅料；
步骤2、采用湿法造粒的工艺将步骤1中的辅料和主料混合造粒，得到释烟颗粒；
步骤3、将步骤2所得释烟颗粒进行干燥除去水分；
步骤4、将步骤3所得去除水分的释烟颗粒进行筛分，即可获得含有生物质纤维的释烟颗粒材料。
步骤3中，所述干燥的条件为：温度为80-100℃；时间为20min-60min。
步骤4中，所述筛分的条件为：采用20-80目标准筛进行筛分。
本发明含有生物质纤维的释烟颗粒材料为均匀的球状颗粒，颗粒直径为0.3-0.6mm。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明含有生物质纤维的释烟颗粒材料粒度均匀，加热时所释放的烟气稳定。生物质纤维的加入能够赋予烟气独特的香气和口感，增加“焦甜香”气息，与烟香协调，增加烟气的丰富度，降低烟草颗粒的吸潮性，提高释烟量并改善抽吸时喉部的干燥感，同时可有效降低成本。
附图说明
图1是实施例2与对比例所得释烟颗粒在22℃、60％RH时含水率随时间变化对比图，从图1可以看出，与纯烟草颗粒相比，实施例2中释烟颗粒的吸潮性明显降低，将6h含水率由16％降至14％。
图2是实施例2与对比例所得释烟颗粒在加热不燃烧状态下(350℃)的总生烟量随时间变化对比图，从图2中可以看出，实施例2中的释烟颗粒材料较纯烟草颗粒的烟气释放量具有优势，在同等条件的加热不燃烧状态下，添加生物质纤维的释烟颗粒材料的释烟量更大。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例提供了一种含有生物质纤维的释烟颗粒材料，其制备方法包括以下步骤：
步骤1、将烤烟、白肋烟烟叶、玉米秆及甘蔗渣粉碎，过80μm筛网；分别称取400g烤烟粉末、140g白肋烟粉末、40g玉米秆粉末和20g甘蔗渣粉末作为主料，分别称取100g丙三醇、30g 1,2-丙二醇、20g羟丙基甲基纤维素、10g烟草干馏香料、10g烟草浸膏、10gMaillard反应产物作为辅料。
步骤2、采用湿法造粒工艺将步骤1中的主料与辅料混合造粒，得到释烟颗粒。
步骤3、将步骤2所得释烟颗粒放入100℃烘箱中干燥30min。
步骤4、将步骤3所得干燥的释烟颗粒用20～80目标准筛进行筛分，即可获得粒径为0.3～0.6mm含有生物质纤维的释烟颗粒材料。
实施例2
本实施例提供了一种含有生物质纤维的释烟颗粒材料，其制备方法包括以下步骤：
步骤1：将烤烟、白肋烟烟叶、玉米芯、玉米秆及竹叶粉碎，过80μm筛网；分别称取350g烤烟粉末、130g白肋烟粉末、60g玉米芯粉末、30g玉米秆粉末、30g竹叶粉末作为主料，分别称取100g丙三醇、30g 1,2-丙二醇、10g瓜尔胶、10g麦芽糊精、10g烟草干馏香料、10g烟草浸膏、10g烘烤香香精作为辅料。
步骤2、采用湿法造粒工艺将步骤1中的主料与辅料混合造粒，得到释烟颗粒。
步骤3、将步骤2所得释烟颗粒放入100℃烘箱中干燥30min。
步骤4、将步骤3所得干燥的释烟颗粒用20～80目标准筛进行筛分，即可获得粒径为0.3～0.6mm含有生物质纤维的释烟颗粒材料。
实施例3
本实施例提供了一种含有生物质纤维的释烟颗粒材料，其制备方法包括以下步骤：
步骤1、将烤烟、白肋烟烟叶、玉米芯、甘蔗渣及芦苇叶粉碎，过80μm筛网；分别称取300g烤烟粉末、70g白肋烟粉末、100g玉米芯粉末、70g甘蔗渣粉末、60g芦苇叶粉末作为主料，分别称取130g丙三醇、10g瓜尔胶、10g麦芽糊精、10g烟草干馏香料、10g烟草浸膏、10g烘烤香香精作为辅料。
步骤2、采用湿法造粒工艺将步骤1中的主料与辅料混合造粒，得到释烟颗粒。
步骤3、将步骤2所得释烟颗粒放入100℃烘箱中干燥30min。
步骤4、将步骤3所得干燥的释烟颗粒用20～80目标准筛进行筛分，即可获得粒径为0.3～0.6mm含有生物质纤维的释烟颗粒材料。
对比例
本实施例提供了一种不含生物质纤维的释烟颗粒材料，其制备方法包括以下步骤：
步骤1、将烤烟、白肋烟烟叶粉碎，过80μm筛网；分别称取500g烤烟粉末、100g白肋烟粉末作为主料，分别称取100g丙三醇、30g 1,2-丙二醇、10g瓜尔胶、10g麦芽糊精、10g烟草干馏香料、10g烟草浸膏、10g Maillard反应产物作为辅料。
步骤2、采用湿法造粒工艺将步骤1中的主料与辅料混合造粒，得到释烟颗粒。
步骤3、将步骤2所得释烟颗粒放入100℃烘箱中干燥30min。
步骤4、将步骤3所得干燥的释烟颗粒用20～80目标准筛进行筛分，即可获得粒径为0.3～0.6mm释烟颗粒材料。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例制得的释烟颗粒材料灌装于烟支中，使用配套电加热烟具进行感官评价，评价结果见表1。
表1加热卷烟感官评价结果
由表1可知：对比例的烟雾量较小、喉部干燥感强、感官质量偏低。本发明实施例1和实施例2中添加少量(约7-15％)生物质纤维的释烟颗粒材料可以有效提升烟雾量及逐口稳定性，降低喉部干燥感，增加“焦甜香”气息，与烟香协调，使得香气更丰富，改善余味。然而，实施例3添加比例过高(约30％)时，可能会减弱劲头，使满足感降低。综合来看，本发明中实施例2感官评价结果最好。
将实施例2和对比例制得的释烟颗粒材料放置于温度为22℃、相对湿度为60％的恒温恒湿箱中，每隔0.5～1h称量一次质量，进行6h的吸潮实验，计算含水率后绘制出释烟颗粒含水率随时间变化图，如图1所示。从图中可以看出，与纯烟草颗粒相比，添加生物质纤维后有效改善了烟草颗粒的吸潮性，将6h含水率由16％降至14％。
利用锥形量热仪比较实施例2和对比例制得的释烟颗粒材料在加热不燃烧状态下(350℃)的总烟气释放量，如图2所示。从图2中可以看出，实施例2的释烟颗粒较纯烟草颗粒的烟气释放量具有优势，在同等条件的加热不燃烧状态下，添加生物质纤维的释烟颗粒材料的释烟量更大。
以上所述仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
