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LUMiSizer®在制备烟用海藻酸钙爆珠方面的应用

更新更新时间:2024-03-20      点击次数:406

烟用爆珠作为一种滤棒添加物质,不仅能改善卷烟烟气口味,还能优化用户体验感,提升品牌在市场中的好感度。国内市场烟用爆珠生产工艺主要有脉冲切割成型工艺和重力切割成型工艺,脉冲切割工艺中精油溶剂为橄榄油体系,而重力切割工艺中精油溶剂为辛癸酸甘油酯(ODO)体系。因为爆珠芯液和囊材之间存在配伍性,无论脉冲切割成型工艺或是重力切割成型工艺,均不能同时适应于橄榄油体系和ODO体系的爆珠生产。因此,开发一种新的爆珠制备方法,兼容用于两种精油溶剂体系爆珠的生产,丰富爆珠生产方式,显得尤为重要。

为解决烟用爆珠现有生产工艺中芯液和囊材配伍性不稳定而导致爆珠产品得率较低的问题,采用乳化-凝胶法的制备方法的研究,建立一种新的成型工艺,以期实现新工艺制备的爆珠在卷烟中的应用。

1. 材料和方法

乳化液的制备:先称量去离子水,加入水相试剂(CaCl2、CMC-Na)和表面活性剂Tween80,搅拌均匀,充分溶解;倒入油相(烟用香精,溶剂为ODO或橄榄油);放入IKA均质机下12000r/min高速切割15min,即为乳化液。

将制备的乳化液使用LUMiSizer®进行稳定性试验,通过检测不稳定指数来表征乳化液的稳定性。    

2. 结果与分析

CaCl2、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、Tween80和超纯水作为水相,精油体系作为油相,进行乳化形成乳化液。在25℃(室温)下测试不同含油量乳化液样品的不稳定指数,比较乳化液的稳定性。样品1到样品3分别是以ODO为油相的乳化液,其中油相所占的质量分数分别为33%、50%、66%;样品4到样品6分别是以薄荷精油为油相的乳化液,其中油相所占的质量分数分别为33%、50%、66%。

图片

图1乳化液不稳定性指数曲线图

试验结果见图1,横坐标表示分离时间,纵坐标表示在该时间节点样品的不稳定指数。不稳定指数越大则表示样品越不稳定。曲线图的斜率越大,则表示样品分离的速度越快。当曲线与横坐标平行时,说明样品已经分离。由图1可知,在实验开始后,样品4不稳定性曲线斜率最大,说明分离速度最快,并且在大约700min时分离,而其他样品到实验结束时不稳定性指数还在增加。不稳定性曲线在标注位置相交,说明此时样品不稳定性指数大小顺序发生变化,具体见表1。 

表1样品不稳定性指数排序

时间/min

不稳定性指数排序

     0~100        

样品4>样品6>样品2>样品5>样品3>样品1

100~383

样品4>样品6>样品5>样品2>样品3>样品1

383~622

样品4>样品6>样品5>样品3>样品2>样品1

622~1438

样品4>样品6>样品5>样品3>样品1>样品2

整体而言,ODO溶剂体系和橄榄油溶剂体系均能形成稳定的乳化液,薄荷精油油相乳化液的不稳定性大于ODO油相乳化液的不稳定性,这是由薄荷醇的挥发性造成的。ODO油相的乳化液,无论是油相与水相的比例为(质量比,下同)1∶2(油相质量分数为33%),还是油相与水相的比例为2∶1(油相质量分数为66%),其稳定性都大于油相与水相的比例为1∶1(油相质量分数为50%)乳化液的稳定性。为了能在爆珠中包载更多的香精,制备乳化液时选择油相与水相的比例为2∶1。

3. 结论

通过乳化-凝胶法能够成功制备出符合生产要求的烟用海藻酸钙爆珠,实现对ODO溶剂体系精油和橄榄油溶剂体系精油的有效包裹。在此爆珠制备方法中,乳化液的水相和油相质量比为1∶2。

LUMiSizer®分散体系分析仪,应用STEP技术,对配方稳定性分析提供了快捷有效的工具。不仅可以同时检测12个样品,而且多波长(近红外870nm、蓝光410nm)覆盖多品类样品的测试,为用户可提供更多更深入的分析信息,极大提高了工作效率。


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