本技術(shù)涉及煙用添加劑，具體涉及一種乳化芯液和保潤加香爆珠及制備方法。
背景技術(shù)：
1、爆珠是一種包裹在香煙濾嘴中的微小膠囊，里面含有各種香料、提取物或其他功能性成分。當(dāng)吸煙者吸煙時，爆珠被擠壓破裂，釋放出其中的液體，為香煙帶來獨特的口感和香氣。煙用爆珠根據(jù)內(nèi)容物的不同主要分為包油或包水爆珠，各自的側(cè)重點不同。
2、其中，油性物質(zhì)包括各種脂溶性香精香料及植物提取物，其優(yōu)勢在于穩(wěn)定性好，釋放香氣時速度相對較慢，能夠在較長時間內(nèi)持續(xù)散發(fā)香味，可以保證在抽吸過程中能夠持續(xù)釋放出濃郁而持久的香氣；
3、而水性物質(zhì)主要用以煙氣保潤的目的，增加煙氣濕度，改善口感，中和部分刺激性成分，使口感更加柔和；但其不太適合制作煙用爆珠，一是因為，常見的爆珠壁材多為親水性材料，對水溶性物質(zhì)的阻隔性相對較差，使用水溶性香料作為芯液時，容易導(dǎo)致壁材軟化、溶解或滲透性增加，從而降低爆珠的穩(wěn)定性和完整性；二是水溶性香料在與壁材接觸時，可能會引起壁材的吸水膨脹或溶解，導(dǎo)致爆珠的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，爆珠容易破裂；三是泄露的水性成份會造成煙支產(chǎn)生霉斑，造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故，而油性物質(zhì)不會產(chǎn)生霉斑；四是水溶性香料的香氣釋放速度過快，但香氣持續(xù)時間較短，無法提供持久的嗅覺體驗。
4、一些研究人員采用三層結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)包納水性物質(zhì)的爆珠，通過三孔同心圓一次滴制成型。基本上都是將水性物質(zhì)包裹在油性物質(zhì)內(nèi)部，外部設(shè)置殼體，這類技術(shù)路線需要用到三層同心圓滴頭，對滴丸機的生產(chǎn)和控制工藝精度要求高，成本高；且用以包裹水性物質(zhì)的中間層材料在制備過程中會發(fā)生變性，影響爆珠整體外觀。
5、另外，還有的方案是采用油水混合乳液作為爆珠的芯液來進行制備，水或水溶性、油或油溶性物質(zhì)以乳液形式整合在一起，通過均質(zhì)乳化的方式進行制備。
6、例如：一種乳液及其制備方法和應(yīng)用、食品爆珠cn?117223855?a，提供了一種乳液及其制備方法和應(yīng)用、食品爆珠；該乳液為油包水型乳液；所述乳液的油相包括植物油，水相包括植物甾醇-殼聚糖復(fù)合懸浮液。該乳液的制備方法包括：將水相加入油相，攪拌混合、剪切均質(zhì)，得到所述乳液，可用于包埋水溶性營養(yǎng)素物質(zhì)，制作食品爆珠，便于針對性地通過食品補充營養(yǎng)；一種凝膠及其制備方法、乳液及其應(yīng)用cn?117397797?a，提供了一種凝膠及其制備方法、乳液及其應(yīng)用，該凝膠的原料按質(zhì)量百分比計，包括：植物油45％～70％、凝膠劑3％～12％、乳化劑0?.5％～2％和水溶營養(yǎng)素≤24％；制備方法包括：將水溶營養(yǎng)素溶解在水中，得到水相；將凝膠劑和乳化劑溶解在植物油中，得到油相；將水相和油相混合、剪切，得到油包水粗乳液；將油包水粗乳液進行急冷捏合處理，得到粗凝膠；將粗凝膠進行真空除水，得到凝膠。通過將植物油進行凝膠化處理，再利用凝膠的微孔結(jié)構(gòu)，使得凝膠能穩(wěn)定懸浮在乳液的油脂中；一種爆珠芯液、爆珠及其制備方法cn?117814478?a，提供了一種爆珠芯液、爆珠及其制備方法，爆珠芯液按質(zhì)量份數(shù)計包括：植物油95份-105份、水1份-5份、水溶營養(yǎng)素1份-5份和乳化劑0.8份-3份；乳化劑包括蔗糖酯、聚甘油酯、司盤、單甘酯中的至少一種和聚甘油蓖麻醇酸酯，hlb值為2.0-5.0；芯液的制備方法是采用部分的植物油、全部乳化劑與水相溶液進行高速剪切、高壓均質(zhì)得到濃縮乳液，然后用剩余的植物油混合稀釋，得到爆珠芯液；采用傳統(tǒng)雙層滴丸機進行滴制，得到水溶營養(yǎng)素爆珠。
7、還有另外一種方法，例如：一種爆珠及其制備方法和應(yīng)用cn?118177361?a，所述爆珠包括內(nèi)芯、中間層和外囊；其中內(nèi)芯包括海藻酸鈉、結(jié)冷膠、黃原膠、瓜爾膠中的至少一種，以及水溶性營養(yǎng)素和水；中間層包括離子固化劑和油相物質(zhì)；外囊包括果膠、明膠中的至少一種以及包括輔料和水；內(nèi)層、外層中的特定成分分別與中間層中的離子固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)、固化成型；三層同心圓滴頭將內(nèi)芯、中間層和外囊一次滴制成型、干燥，得到所述爆珠。本技術(shù)通過使用反向固化的方法，將外囊的膠層、內(nèi)芯的膠層與中間層的離子固化劑反應(yīng)、固化成型，得到了一種水-油-水的丸中丸結(jié)構(gòu)。
8、水在卷煙中使用能夠增加氣體濕度，改善口感，中和煙氣中的部分刺激性成分，使口感更加柔和，但容易破壞壁材后污染煙支；油性物質(zhì)穩(wěn)定性好，緩釋性能好，但是功能單一；二者結(jié)合使用不僅能將功能疊加，并且還能引用新的水溶性香味物質(zhì)，豐富卷煙產(chǎn)品的種類，但二者的組合使用卻存在若干難題，因此，有必要提供一種綜合油性物質(zhì)和水性物質(zhì)的煙用爆珠，發(fā)揮二者優(yōu)勢的同時避免缺陷的累積。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本技術(shù)的目的在于提供一種乳化芯液和保潤加香爆珠及制備方法，通過將水或水性溶液，以及油或者油性物質(zhì)進行合理化融合制得芯液，并針對其中的水進行專門的防滲技術(shù)處理，從而得到一種含水量較高，油、水平衡穩(wěn)定的芯液及煙用爆珠，增加煙氣香味的同時提供給較好的保潤效果。
2、本技術(shù)采用以下技術(shù)方案。
3、一種乳化芯液，其特征在于，按照重量份數(shù)計算，包括：
4、水或/和水性香精：45-60份；油或/和油性香料：45-60份；乳化劑：1-2份；增稠劑：0.5-1.0份；無機鈣鹽：1-3份；強吸水性物質(zhì)0.01-0.05份。
5、所述水為純化水，采用二級反滲透處理，電導(dǎo)率低于3（μs/cm），之后進行曝氣處理，經(jīng)過良好曝氣處理后的水體，在常溫（20-25℃）下水中溶解氧濃度控制在10-12mg/l。
6、水性香料即水溶性香料，包括香草提取物、水果提取物、茶葉提取物中的至少一種，按照所需比例溶解在經(jīng)過處理的純化水中。
7、所述油包括大豆油、玉米油、葵籽油、芝麻油、椰子油、花生油、橄欖油、棕櫚油中的至少一種。
8、所述油性香料包括天然油溶性香料，如玫瑰油、檸檬油、丁香油，也包括動物香料，以及合成油溶性香料，如酯類、醛類、酮類香料中至少一種，按照所需比例溶解在油中。
9、所述乳化劑為含有活性氧基團的乳化劑，具體為脂肪醇聚氧乙烯醚、單硬脂酸甘油酯中的任一種。
10、所述增稠劑為結(jié)冷膠、黃原膠、明膠、瓜爾膠、阿拉伯膠中的任一種。
11、所述無機鈣鹽為固體狀的氯化鈣。
12、所述強吸水性物質(zhì)包括魔芋膠、聚丙烯酰胺中的任一種。
13、所述芯液的制備步驟：
14、①保潤組份的制備：按上述重量比稱取水或/和水性香精、增稠劑、無機鈣鹽、強吸水性物質(zhì)，并將其置于容器中，在40-60?℃的溫度下進行水浴加熱30min?使其完全溶解，形成具有粘性的半流體狀態(tài)，并保持恒溫狀態(tài)，制得水相的保潤組份。
15、本技術(shù)中所述強吸水性物質(zhì)選用魔芋膠或者聚丙烯酰胺；魔芋膠是一種多糖類物質(zhì)，主要成分是葡甘露聚糖，與水接觸后便吸收水份，其本質(zhì)是魔芋膠的分子鏈之間能夠固定一定量的水分子，使整個體系表現(xiàn)為半流體狀態(tài)；而聚丙烯酰胺是一種高分子聚合物，其在水中完全溶解后，具有較高的粘度；保持一定的溫度可以使魔芋膠水溶液或聚丙烯酰胺水溶液保持一定的流動性，避免結(jié)塊影響與油或油性物質(zhì)的融合；在此混合物中，部分水被魔芋膠或者聚丙烯酰胺的分子鏈所固定，其余的水保持活動狀態(tài)。
16、②油性混合物的制備：按比例稱取油或/和油性香料、乳化劑并進行混合，在30-50℃水浴攪拌，形成油相的增香組份。
17、在該油相混合物中，乳化劑分子會吸附在油或/和油性香料小顆粒的表面，其親水基團和親油基團具有朝向性，即親油基團朝向朝向油相，親水基團朝向水相，形成乳液的初步結(jié)構(gòu)；③將步驟①中所述呈現(xiàn)水相的保潤組份加入步驟②中呈現(xiàn)油相的增香組份中，并充分?jǐn)嚢杌旌希玫饺橐海?/p>
18、在制作過程中，參與乳化的保潤組份中的水，絕大多數(shù)來自于未被強吸水性物質(zhì)的分子鏈所固定、并保持活動狀態(tài)的部分，少部分來源于一開始被魔芋膠或者聚丙烯酰胺的分子鏈所固定，但在混合乳化過程中脫離的水，也就是說，與強吸水性物質(zhì)相結(jié)合形成半流體物質(zhì)的大部分水在乳化步驟不直接參與，而是被強吸水性物質(zhì)的分子鏈所固定，與形成的乳液構(gòu)成混合物，少部分參與乳化形成乳液，而強吸水性物質(zhì)形成半流體在這部分水脫離后留出的空間能夠包容部分乳液。
19、另外，關(guān)于參與乳化的純化水，需要注意下面幾點：
20、a、水中的氧氣分子能夠改變油水界面的表面張力，含氧量增加，氧氣分子在油水界面的吸附作用，降低了油水界面的表面張力，油滴更容易在水中分散，能使油滴分散得更細小、更均勻；
21、b、由于所使用的植物油中都含有易氧化的不飽和脂肪酸，水中的氧氣與之發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化后的成分具有更好的親水性，使油更好地與水相乳化，形成穩(wěn)定的乳液。
22、c、特定的乳化劑能夠起協(xié)同作用，所述特定的乳化劑是指含有活性氧基團的乳化劑，其在氧含量較高的水中，活性氧基團與水中的氧氣相互作用，使其更好地降低油水界面的表面張力，油滴更好地分散在水中，進一步增強乳化效果。
23、d、對水中氧氣含量的精確控制，乳化過程中，不同的油相和乳化要求需要不同的氧氣含量，因避免過度氧化使油相的性質(zhì)發(fā)生不利變化。
24、一種保潤加香爆珠，利用上述乳化芯液進行制備，其特征在于：
25、該爆珠的加香功能有兩個來源，分別是油性香料和水性香料，其中油性香料以油水混合的狀態(tài)存在于乳液中，提供主要的香味來源；水性香料提供輔助香味來源，并以兩種方式存在，一是與水相溶后被固定在強吸水性物質(zhì)的分子鏈中，另一部分以油水混合的狀態(tài)存在于乳液中；實現(xiàn)香味添加和煙氣保潤的雙重效果；
26、利用上述配比和工藝制備的乳化芯液包含在該爆珠內(nèi)部，其具有三層結(jié)構(gòu)功能層；
27、第一層為成型層，用以包裹芯液形成半成品，包括純化水，海藻酸鈉，表活劑，填充劑；按照重量份數(shù)計算，其中，純化水100份；海藻酸鈉2-5份；表活劑0.1-0.3份；填充劑0.3-0.5份；表活劑為吐溫、司盤、卡波姆中的任一種；填充劑選擇糊精；
28、第二層為粘接層，用以將內(nèi)側(cè)的成型層和最外側(cè)的防水層進行連接，提高附著率，包括超細滑石粉和粘接劑；按照重量份數(shù)計算，超細滑石粉用量為每千克半成品使用10-30g；粘接劑用量為超細滑石粉重量的0.5%-1.5%；
29、第三層為防水層，包裹在最外層，包括pvdc、聚丙烯酸樹脂ⅲ或聚丙烯酸樹脂ⅳ；其中，按照重量份數(shù)計算，固含量在40%?-?60%的pvdc乳液的用量為每千克半成品使用300-500g，聚丙烯酸樹脂ⅲ或聚丙烯酸樹脂ⅳ的用量占pvdc重量的5-10%。
30、所述保潤加香爆珠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
31、①制備乳化芯液；
32、②將成型層的物質(zhì)，即純化水100份；海藻酸鈉2-5份；表活劑0.1-0.3份；填充劑0.3-0.5份依次加入，攪拌溶解后，得到膠液；
33、③將步驟①所制備的乳化芯液通過滴制設(shè)備滴入到步驟②的膠液中，攪拌固化，清洗，干燥，得到乳化芯液爆珠半成品；
34、④在步驟③得到的半成品表面先噴一層超細滑石粉，超細滑石粉通過聚維酮粘接在半成品表面；
35、⑤超細滑石粉完全包裹半成品并成型后，將pvdc、聚丙烯酸樹脂ⅲ或聚丙烯酸樹脂ⅳ通過酒精配置成溶液，并通過包衣設(shè)備噴霧，在超細滑石粉避免形成包裹層，然后干燥成膜，得到乳化芯液爆珠成品。
36、本技術(shù)的有益效果：
37、本技術(shù)將油或油性香料與水或水性香料進行乳化處理，得到水油比較高的芯液，同時避免了水的占比太高而影響爆珠滴制成型的問題。通過選用特定的乳化劑和經(jīng)過處理的純化水，有效提高乳化效果和乳液的穩(wěn)定性，配合水相中加入的強吸水物質(zhì)，使水分成固定的水和脫離的水兩部分，被固定的水不容易外滲，脫離的水直接參與乳化，既可以加強保水的效果，又為包防水層贏的了時間和創(chuàng)造了條件；超細滑石粉和粘接劑的使用使防水層更好的附著在爆珠表層，提升儲水效果；而利用該芯液制備的爆珠在增加香氣的同時還能提供水分進行保潤，水含量大于30%，比正常的油爆珠要高10倍以上；而與單純的水爆珠相比，其優(yōu)點是能提供香氣，并且水分含量可選，穩(wěn)定性高。