LUMiSizer®在制備煙用海藻酸鈣爆珠方面的應用

煙用爆珠作為一種濾棒添加物質(zhì)，不僅能改善卷煙煙氣口味，還能優(yōu)化用戶(hù)體驗感，提升品牌在市場(chǎng)中的好感度。國內市場(chǎng)煙用爆珠生產(chǎn)工藝主要有脈沖切割成型工藝和重力切割成型工藝，脈沖切割工藝中精油溶劑為橄欖油體系，而重力切割工藝中精油溶劑為辛癸酸甘油酯（ODO）體系。因為爆珠芯液和囊材之間存在配伍性，無(wú)論脈沖切割成型工藝或是重力切割成型工藝，均不能同時(shí)適應于橄欖油體系和ODO體系的爆珠生產(chǎn)。因此，開(kāi)發(fā)一種新的爆珠制備方法，兼容用于兩種精油溶劑體系爆珠的生產(chǎn)，豐富爆珠生產(chǎn)方式，顯得尤為重要。

為解決煙用爆珠現有生產(chǎn)工藝中芯液和囊材配伍性不穩定而導致爆珠產(chǎn)品得率較低的問(wèn)題，采用乳化-凝膠法的制備方法的研究，建立一種新的成型工藝，以期實(shí)現新工藝制備的爆珠在卷煙中的應用。

1. 材料和方法

乳化液的制備：先稱(chēng)量去離子水，加入水相試劑（CaCl2、CMC-Na）和表面活性劑Tween80，攪拌均勻，充分溶解；倒入油相（煙用香精，溶劑為ODO或橄欖油）；放入IKA均質(zhì)機下12000r/min高速切割15min，即為乳化液。

將制備的乳化液使用LUMiSizer®進(jìn)行穩定性試驗，通過(guò)檢測不穩定指數來(lái)表征乳化液的穩定性。    

2. 結果與分析

將CaCl2、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）、Tween80和超純水作為水相，精油體系作為油相，進(jìn)行乳化形成乳化液。在25℃（室溫）下測試不同含油量乳化液樣品的不穩定指數，比較乳化液的穩定性。樣品1到樣品3分別是以ODO為油相的乳化液，其中油相所占的質(zhì)量分數分別為33%、50%、66%；樣品4到樣品6分別是以薄荷精油為油相的乳化液，其中油相所占的質(zhì)量分數分別為33%、50%、66%。

圖1乳化液不穩定性指數曲線(xiàn)圖

試驗結果見(jiàn)圖1，橫坐標表示分離時(shí)間，縱坐標表示在該時(shí)間節點(diǎn)樣品的不穩定指數。不穩定指數越大則表示樣品越不穩定。曲線(xiàn)圖的斜率越大，則表示樣品分離的速度越快。當曲線(xiàn)與橫坐標平行時(shí)，說(shuō)明樣品已經(jīng)分離。由圖1可知，在實(shí)驗開(kāi)始后，樣品4不穩定性曲線(xiàn)斜率最大，說(shuō)明分離速度最快，并且在大約700min時(shí)分離，而其他樣品到實(shí)驗結束時(shí)不穩定性指數還在增加。不穩定性曲線(xiàn)在標注位置相交，說(shuō)明此時(shí)樣品不穩定性指數大小順序發(fā)生變化，具體見(jiàn)表1。 

表1樣品不穩定性指數排序

整體而言，ODO溶劑體系和橄欖油溶劑體系均能形成穩定的乳化液，薄荷精油油相乳化液的不穩定性大于ODO油相乳化液的不穩定性，這是由薄荷醇的揮發(fā)性造成的。ODO油相的乳化液，無(wú)論是油相與水相的比例為（質(zhì)量比，下同）1∶2（油相質(zhì)量分數為33%），還是油相與水相的比例為2∶1（油相質(zhì)量分數為66%），其穩定性都大于油相與水相的比例為1∶1（油相質(zhì)量分數為50%）乳化液的穩定性。為了能在爆珠中包載更多的香精，制備乳化液時(shí)選擇油相與水相的比例為2∶1。

3. 結論

通過(guò)乳化-凝膠法能夠成功制備出符合生產(chǎn)要求的煙用海藻酸鈣爆珠，實(shí)現對ODO溶劑體系精油和橄欖油溶劑體系精油的有效包裹。在此爆珠制備方法中，乳化液的水相和油相質(zhì)量比為1∶2。

LUMiSizer®分散體系分析儀，應用STEP技術(shù)，對配方穩定性分析提供了快捷有效的工具。不僅可以同時(shí)檢測12個(gè)樣品，而且多波長(cháng)（近紅外870nm、藍光410nm）覆蓋多品類(lèi)樣品的測試，為用戶(hù)可提供更多更深入的分析信息，極大提高了工作效率。