电子烟烟油的雾化温度 哪些技术将引领电子烟 行业?

随着全球控烟力度的不断加大,新型烟草制品因其在减少有害成分释放方面的显着优势,逐渐成为烟草制品的重要发展方向和研发重点。在新型烟草中,能被市场广泛认可的产品是蒸汽(VAPE)烟。 蒸汽烟也称为电子烟。 电子烟产品最早出现于2004年,是一种通过技术手段模拟传统卷烟外观和感官体验的设备,无需燃烧烟草。目前,各大跨国烟草公司都有电子烟产品。现在电子烟已成为烟草市场不可小觑的发展趋势。哪些技术会在未来引领新的行业变革?

一、heating 非燃烧技术

加热不燃烧型电子烟逐渐被市场认可,也被认为是电子烟的一个重要发展方向。其中,目前受到用户青睐的品牌有:IQOS、PAX等

二、低温陶瓷雾化技术

低温陶瓷雾化技术正是低温雾化与陶瓷雾化的结合。低温雾化更健康更安全,陶瓷介质可以完美解决电子烟技术开发初期重金属的安全隐患。

三、盐碱烟技术

使用大分子盐聚合物的尼古丁盐作为电子烟中的尼古丁介质,而不是使用传统的“游离碱”尼古丁。

对于各种电子烟厂商和经销商来说,芯片、电池等技术并不能决定电子烟行业的核心发展趋势。在电动车即将取代传统燃油车、智能手机日新月异的时代,电子烟所需要的电子技术已经不是行业发展的障碍。

电子烟的初衷是取代传统烟草。行业前沿创新技术也将专注于提升烟雾释放质量,让电子烟感觉更接近传统烟草,同时摒弃传统烟草的有害成分。 .

目前,哪种技术更容易被市场识别,会带动行业的技术创新?

传统烟草对吸食者感官体验的影响主要来自烟草生物碱。烟草生物碱是烟草和烟雾中极其重要的化学成分,包括尼古丁、降烟碱和新烟碱。有假木贼碱、美斯明、可替宁、二烯尼古丁、异烟碱8种,结构见图。

电子烟烟油的雾化温度

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烟草生物碱不仅是衡量烟叶质量的关键因素,也是烟草产品愉悦和满足的来源。对香烟的质量有非常重要的贡献抽吸。一般认为,大量的尼古丁对抽吸的质量有积极的影响,而大量的尼古丁对抽吸的质量有消极的影响;尼古丁热解产生的迷迭香和取代的吡啶化合物产生难闻的烟雾。

逐步分析三种不同类型的技术发展对传统烟草修复的利弊。

一、heating 非燃烧技术

加热不燃烧型电子烟仍以传统烟叶和烟丝为原料介质,在减少传统烟草中有害成分的释放方面具有显着优势。然而,此类产品的感官质量不足以达到传统烟草产品的烟雾释放质量。

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使用我们的实验室加热装置处理烤烟、B2F、烤烟C3F、烤烟X2F、东方烟草B1、香烟B2、白腐烟B2F和白肋烟C3F在200 ℃~500 ℃范围内加热7种烟草样品,采用GC/MS分析烟气颗粒中的香气成分。为了掌握不同烟叶材料在加热条件下烟气香味成分的释放是否存在差异,对香味成分的分析结果进行了PCA分析。烟草样品在不同温度下香气成分的PCA分析结果基本一致。 350℃条件下的分析结果(以图1)为例说明。图1为350℃下不同烟叶的香气成分。异同,两种主成分在350℃下的累积置信度测试样品高达80%,可见不同类型烟叶材料烟气中香味成分的释放特性有显着差异,位置对烟叶香味成分释放特性有显着影响。烟叶材料,影响不明显。

电子烟烟油的雾化温度

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1、加热下电子烟烟油的雾化温度,烟草烟气香气成分的总释放量和醛酮类、含氮、脂肪烃类物质的释放量随着加热温度的升高而显着增加,但加热温度较高时释放量较大400℃后量无明显变化。

2、有机酸和呋喃、吡喃的释放量随着温度的升高先增加后减少。其中,有机酸在400℃时释放量最大,呋喃和吡喃在350℃时释放量最大。

3、酚类和芳烃的释放量随着加热温度的升高而增加,当加热温度低于300℃时,释放量极少zippo电子烟,然后急剧增加,当加热温度为高于400℃,释放变化减慢。

4、当温度低于350℃时,醛酮类、呋喃类、吡喃类的焦油单位释放量明显偏高,而酚类和芳烃的单位焦油释放量很小;高于350℃时,酚类和芳烃的单位焦油释放量显着增加。焦油中醛酮类、呋喃类和吡喃类、酚类和芳香烃类随加热温度的变化可以更好地解释烤烟加热时烟气的感官特性。

不同类型的烟草对加热不燃烧技术的接受程度不同。根据实验室的数据结果,可以得出的结论是,

1、 烤烟味传统卷烟中的烟草原料需要更高的温度才能释放令人愉悦的烟感;

2、适宜的加热不燃烧技术的温度阈值在350°以内,更有利于减少烟草原料的混合风味;

3、温度越高,烟草中的有害成分大量释放,失去了降低毒性的意义。

加热不燃烧技术在我国不太适合还原烤烟的口感,这也是为什么更多的欧美混烟品牌(例如:IQOS、PAX等)纷纷推出电子烟烘焙加热品牌。

二、低温陶瓷雾化技术

为了产生令人愉悦的香气和香味,电子烟可能会添加一些化学成分。其中,除尼古丁外,还包括去甲尼古丁、新尼古丁、可替宁等次级尼古丁。这些烟草生物碱的功能相似,但次级尼古丁的毒性和有效性通常低于尼古丁。此外,烟草生物碱很容易与电子烟的其他风味相互作用,并可以通过自身的嗅觉、味觉和化学感觉影响电子烟的感官品质。所以电子烟中尼古丁的主要添加剂是次生盐和碱。

为了了解不同雾化温度对我们实验室电子烟抽吸特性的影响,烟草生物碱在不同温度下的嗅觉、味觉和化学感知特性。根据GB/T 22366-2008,采用三点匹配法(3-AFC)确定烟草生物碱的检测阈值。

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其中电子烟油中的烟草生物碱主要溶解在丙二醇溶剂中。 烟油 中的甘油更像是烟雾的载体。也就是说,影响电子烟口感的主要物质是:丙二醇。

丙二醇雾化温度:188.2°

甘油雾化温度:290.9°

低温雾化的物理条件足以满足烟雾的感官要求。

低温陶瓷雾化技术优势:

1、 甘油在高温条件下可能裂解产生甲醛;

2、陶瓷介质雾化电子烟烟油的雾化温度,摒弃传统金属丝加热,减少重金属超标危害;

具体原理请参考:高温雾化下的甘油热解与金属雾化丝的死亡

技术实现难点:低温陶瓷雾化的技术难点不在于温度较低和使用陶瓷作为加热介质。但烟油的配方中,香精香料与烟草生物碱在低温环境下的化学合成比在高温环境下弱。如何使用低温香料进行调配电子烟能戒烟吗,是电子烟各大厂商需要解决的技术难题。

但就目前烟草行业的技术储备而言,传统烟草行业广泛使用的烟草香精都是低温香精,这意味着它们对于传统烟草公司来说是成熟的技术。

因此低温陶瓷雾化技术广泛应用于具有传统烟草背景的电子品牌,如:V2/GR、VUSE、BLU等

三、盐碱烟技术

盐碱烟草:尼古丁盐,在烟叶中以尼古丁的形式存在。它们是含有尼古丁 和其他有机成分的化合物。它可能与烟叶中的一种或多种化学物质结合,形成更稳定的分子结构。

主流电子烟油中常用的尼古丁形式被称为“游离碱”尼古丁。这种形式的尼古丁 不依赖于任何其他物质,通常被认为更适合蒸汽 和其他用途,因为它是尼古丁 的“易挥发”(即容易蒸发)形式。

尼古丁盐并没有作为划时代的科技产品出现在烟草行业。尼古丁盐的技术研发一直是烟草行业的逆向技术。在传统卷烟的制备过程中,降低烟草原料中的尼古丁盐含量,增加“游离碱”尼古丁可以带来更好的口感,显着提高感官品质。

当前电子烟行业选择尼古丁盐技术引领技术变革,在于两个尼古丁的性取向差异导致的感受不同。 吸食烟是为了获得尼古丁中的烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs),nAChRs会干预不同神经递质的释放,进而影响奖赏系统,即边缘多巴胺回路

通过将“游离碱”尼古丁溶解在丙二醇中,通过雾化蒸发,人体吸收集气态尼古丁分子,吸将人体固定并快速排出。尼古丁盐尼古丁就是将尼古丁混入盐类物质中。蒸发后尼古丁分子嵌入高分子盐分子中小野电子烟,可以在人肺内停留更长时间,吸收。也就是说,相同的尼古丁分子在尼古丁盐的成分之间具有更高的转移率,为用户带来更多的乙酰胆碱受体(nAChRs)。

烟油中使用的尼古丁盐不能直接从烟叶原料中提取。它们都是通过制备烟碱盐、共晶、盐共晶及其多晶形式制备的。

目前仅在我国公开专利的此类技术有:

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这类技术的行业应用前景非常广阔,可以显着提升电子烟的使用感。但目前,子品类技术牢牢掌握在各大传统烟草公司手中。

技术展望:

1、 大量使用尼古丁盐作为尼古丁 的媒介,将显着提高电子烟 的接受度。进一步冲击传统烟草行业,传统行业早早设置技术壁垒。如何突破技术壁垒,是电子烟非传统烟草企业从业者需要思考的问题。

2、多晶尼古丁盐的制备过程远比提取“游离”尼古丁困难得多。

3、尼古丁盐的化学性质与“免费”的尼古丁完全不同,很难与香精香料混合。

4、因为是大分子结构的多晶,所以尼古丁尼古丁盐的含量是不确定的。不同的雾化温度和其他成分会对尼古丁的实际释放产生不可预知的影响。目前电子烟监管存在政策风险。 (最早使用尼古丁盐技术的JUUL请参考FDA发布的认证要求)

5、尼古丁盐在不同工艺下是不可重现的,对雾化温度和雾化调节有要求。降低尼古丁盐烟油的效用(目前成熟的尼古丁盐烟油只能使用指定雾化功率曲线的电子烟电器,具有统一性)

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