本發(fā)明屬于新型煙草制品，具體涉及一種加熱不燃燒氣溶膠生成制品。

背景技術：

1、隨著全球控煙局勢及對煙草安全替代產品的需求，新型煙草制品呈加速發(fā)展的態(tài)勢。截止2021年，全球新型煙草制品總零售額突破650億美元，其中加熱不燃燒氣溶膠生成制品零售額288億美元，占新型煙草制品總零售額的比例連續(xù)五年增長，從2016年的5.7％持續(xù)攀升至39％。加熱不燃燒氣溶膠生成制品成為最具有潛力的風險改良煙草產品。

2、加熱不燃燒氣溶膠生成制品抽吸時的感官質量與煙氣成分的穩(wěn)定性有密切關系，煙氣的穩(wěn)定性控制水平常常作為加熱不燃燒氣溶膠生成制品加工質量的一個重要考核指標，決定整個加熱不燃燒氣溶膠生成制品的質量。在加熱不燃燒氣溶膠生成制品煙氣中，氣溶膠捕集物(acm)是表征煙氣霧化量的重要指標之一，煙堿主要與抽吸時的生理滿足感有關，acm和煙堿是評價加熱不燃燒氣溶膠生成制品感官質量最重要的兩個參數(shù)。上述兩個參數(shù)在抽吸過程中的穩(wěn)定性，會影響加熱不燃燒氣溶膠生成制品產品整體品質的穩(wěn)定性。煙氣中的acm和煙堿的量通常的釋放趨勢是先增加后減少，這樣就帶來了口感的變化，但是這種變化越小的話，穩(wěn)定性越好，口感越好。

3、為了增加抽吸時的感受豐富性，一些加熱不燃燒氣溶膠生成制品會添加調味劑，如可可、甘草、有機酸、薄荷醇或香精等。如果加熱不燃燒氣溶膠生成制品使用的調味劑為沸點較低揮發(fā)性強的揮發(fā)性化合物，特征香味就會隨抽吸口數(shù)的增加而減弱，到了煙支末端，特征香味十分淡薄，就不能獲得特征香味均勻釋放的抽吸感覺，體驗不佳。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有加熱不燃燒氣溶膠生成制品抽吸時煙氣成分釋放不穩(wěn)定，導致感官體驗較差的問題，提供一種具有較好的煙氣成分釋放穩(wěn)定性，抽吸感受良好的加熱不燃燒氣溶膠生成制品。

2、本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種加熱不燃燒氣溶膠生成制品，其特征在于，包括用于產生氣溶膠的氣溶膠生成基質，所述氣溶膠生成基質含有10wt％～30wt％的氣溶膠形成劑，其中，所述氣溶膠生成制品中成分釋放量的因子極差模fmn≤0.75，所述因子極差模fmn通過以下方式獲得：

3、將所述氣溶膠生成制品進行加熱，加熱溫度范圍為200～450℃，捕集氣溶膠生成制品逐口抽吸產生的煙氣，測定逐口釋放的煙氣成分含量參數(shù)，代入到下述式(1)中計算所述氣溶膠生成制品中成分釋放量的因子極差模fmn

4、

5、式(1)中，為所述氣溶膠生成制品抽吸n口成分釋放量的均值，n為總抽吸口數(shù)，xi為所述氣溶膠生成制品第i口煙氣中成分釋放量，xi+1為所述氣溶膠生成制品第i+1口煙氣中成分釋放量。

6、采用上述技術方案，滿足氣溶膠形成劑的含量為10～30％的質量分數(shù)，和成分釋放量的因子極差模fmn≤0.75，能夠得到本發(fā)明煙氣綜合性能較好、感官體驗度高的氣溶膠生成制品。本發(fā)明的氣溶膠生成制品在加熱后，包括逐口釋放量的差異、釋放曲線的整體穩(wěn)定性和逐口波動的綜合效果較好。其中，氣溶膠形成劑太多的話，會使成分釋放較快且不均一，太少的話，則釋放不充分且影響釋放量，本發(fā)明采用10wt％～30wt％的氣溶膠形成劑能同時保證釋放量和釋放均一性。因子極差模fmn的算法考慮了“整體一致性”和“逐口釋放一致性”兩個維度，是對煙氣組分逐口釋放量、逐口釋放曲線的整體一致性和逐口之間變化的一致性的綜合評價，用來定量限定氣溶膠生成制品的釋放穩(wěn)定性非常適用。因子極差模越小，說明釋放曲線整體和逐口波動越小，組分釋放曲線的穩(wěn)定性越好。經多次測定、比較發(fā)現(xiàn)，如果氣溶膠生成制品能夠達到fmn≤0.75，用戶在加熱氣溶膠生成制品進行抽吸時，會感受到煙氣成分的穩(wěn)定，從而獲得舒適的口感。

7、本發(fā)明中的氣溶膠生成基質可以由氣溶膠生成基材構成或包含氣溶膠生成基材，氣溶膠生成基材在加熱時能夠釋放揮發(fā)性化合物以生成氣溶膠。氣溶膠生成基質可以是固態(tài)氣溶膠生成基質或者固態(tài)氣溶膠生成基質和液態(tài)氣溶膠生成基質的混合。其中固態(tài)氣溶膠生成基質的形態(tài)可以為粉末、顆粒、小球、碎片、通心管、條帶或薄片中的一種或兩種以上的混合。氣溶膠生成基質中含有草本植物葉、煙葉、復原煙草、均質化煙草、擠壓煙草和膨脹煙草中的一種或多種。其中的均質煙草材料可通過使顆粒狀煙草聚結而形成，顆粒狀煙草可通過研磨或以其它方式粉碎煙草葉片和/或煙草葉莖干獲得。

8、本發(fā)明中的氣溶膠生成制品可以為煙支、煙彈等形式，例如可以由卷煙紙包裹發(fā)煙段、支撐段、濾嘴段形成，或者是由煙草基質混合塑形而成，并裝填于加熱煙具的容煙倉中。

9、本技術進行成分釋放量的因子極差模的計算，測試采用的加熱溫度范圍在200～450℃，經實驗發(fā)現(xiàn)，在上述加熱溫度范圍內檢測的氣溶膠生成制品若能達到fmn≤0.75的要求，應用在匹配的加熱煙具中或者通常使用的加熱煙具中進行加熱使用，能夠讓用戶獲得口味釋放穩(wěn)定的口感。

10、關于測試中檢測的總抽吸口數(shù)n，可結合通常加熱不燃燒煙支抽吸時間，確定合適的口數(shù)進行檢測，例如可采用整個抽吸過程檢測所有口數(shù)作為總抽吸口數(shù)n。或者，可對整個抽吸過程的前80～90％的時間內每次抽吸口數(shù)進行成分捕集，在前80-90％的時間內檢測到的fmn達到要求，基本上就能夠讓用戶獲得滿足感。具體地，可檢測用戶抽吸6～18口，優(yōu)選8～15口作為檢測的總抽吸口數(shù)n。

11、進一步地，氣溶膠生成基質還可以包含一種或多種調味劑以豐富口感，如可可、甘草、有機酸或薄荷醇等。

12、本發(fā)明中氣溶膠生成基質中檢測的成分，是對煙堿的檢測，獲得煙堿的fmn值，也可以是對氣溶膠生成制品中的氣溶膠捕集物acm進行檢測和計算，還可以是對氣溶膠生成制品中的香料物質成分進行檢測和計算。

13、本發(fā)明進一步設置為，滿足所述fmn范圍的所述氣溶膠生成制品中成分為煙堿和/或氣溶膠捕集物acm。acm是指全部成分的總量即煙氣中所有能被捕集的液態(tài)或固態(tài)顆粒，包含煙堿、甘油、水等成分，其中水的占比大概達到50％，煙堿占比大概2％～3％，acm能體現(xiàn)釋放過程煙霧量的大小。當氣溶膠生成基質中包含香料時，acm也包含香料成分。而人體對煙堿的感受比較敏銳，煙堿體現(xiàn)了氣溶膠生成制品的口腔激喉感，單純用acm無法準確體現(xiàn)煙堿量的大小。因此氣溶膠生成制品的煙氣成分適合用煙堿或氣溶膠捕集物acm來表征，而綜合體驗用acm和煙堿同時表征更完善。即，當檢測煙氣中煙堿的fmn值滿足≤0.75，同時煙氣中acm的fmn值滿足≤0.75，獲得的氣溶膠生成制品在勁頭穩(wěn)定性和煙霧整體口感穩(wěn)定性上都較佳。

14、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠生成制品中成分釋放量的因子極差模滿足fmn≤0.5，則氣溶膠生成制品中成分釋放量的穩(wěn)定性更好，口感更柔和。特別地，當煙氣中煙堿的fmn值和煙氣中acm的fmn值同時滿足≤0.5，抽吸時會獲得充分的滿足感，而不會察覺出抽吸剛開始的不足感或者快結束時的削弱感。更進一步地，當因子極差模滿足fmn≤0.3時，則氣溶膠生成制品中成分釋放量的穩(wěn)定性非常好，口感十分適宜。

15、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠生成基質的密度為500～1300mg/cm3，優(yōu)選900～1100mg/cm3。

16、通過上述技術方案，合適的氣溶膠生成基質密度有益于在加熱抽吸時的受熱均勻性更好、釋放量均一，在該密度范圍的氣溶膠生成基質具有適宜的導熱性。特別當氣溶膠生成基質為片狀或絲狀時，或者片狀和絲狀的混合物時，所述片狀或所述絲狀以及片狀和絲狀的混合物的厚度為0.12～0.25mm，能夠實現(xiàn)導熱快且熱量分布均勻的效果。

17、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠形成劑為山梨糖醇、甘油、丙二醇、三乙二醇、薄荷醇、乳酸、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯或十四烷酸異丙酯中的一種或兩種以上混合。優(yōu)選甘油和/或丙二醇。更優(yōu)選地，所述氣溶膠形成劑為10wt％～30wt％的甘油，或者，所述氣溶膠形成劑為15wt％～21wt％的甘油和1wt％～3wt％的丙二醇組合的混合物。更優(yōu)選地，所述氣溶膠形成劑為18wt％～20wt％的甘油和2wt％～3wt％的丙二醇組合的混合物。

18、通過上述優(yōu)選技術方案，該特定比例的氣溶膠形成劑使本發(fā)明的煙氣成分釋放更充分，且更均一穩(wěn)定。

19、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠生成制品中成分釋放量的逐口釋放一致性滿足相對平均移動極差mr≤0.5，mr為式(2)：

20、

21、所述氣溶膠生成制品中成分釋放量的整體釋放一致性滿足變異系數(shù)cv≤0.5，cv為式(3)：

22、

23、式(2)和式(3)中，為所述氣溶膠生成制品抽吸n口成分釋放量的均值，n為總抽吸口數(shù)，xi為所述氣溶膠生成制品第i口煙氣中成分釋放量，xi+1為所述氣溶膠生成制品第i+1口煙氣中成分釋放量。

24、上述技術方案，可以是針對氣溶膠生成制品中煙堿進行檢測和計算，獲得煙堿的mr和cv值，也可以是對氣溶膠生成制品中的acm進行檢測和計算，獲得acm的mr和cv值，還可以是對氣溶膠生成制品中的香料物質成分進行檢測和計算，獲得香料成分的mr和cv值。

25、通過上述技術方案，相對平均移動極差mr≤0.5時，煙氣釋放具有很好的逐口釋放一致性；變異系數(shù)cv≤0.5時，煙氣釋放具有很好的整體釋放一致性。當同時限定mr和cv的數(shù)值范圍，即對應地限定了逐口釋放一致性和整體一致性的更佳范圍，最終獲得很好的煙氣釋放穩(wěn)定性。其中的mr和cv越小，綜合作用的因子極差模fmn也會越小，氣溶膠生成制品的釋放穩(wěn)定性越好。

26、優(yōu)選地，當氣溶膠生成制品釋放的煙氣中煙堿的fmn值和煙氣中acm的fmn值同時滿足≤0.5，并且煙堿和acm均滿足mr≤0.36，cv≤0.36時，氣溶膠生成制品加熱抽吸的口感穩(wěn)定性更高。

27、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠生成基質為再造煙葉，所述再造煙葉為通過輥壓法制得的輥壓法薄片，或者所述再造煙葉為通過造紙法制得的造紙法薄片，或者所述再造煙葉由造紙法薄片和輥壓法薄片組成，其中輥壓法薄片為再造煙葉的30wt％～90wt％，優(yōu)選50wt％～80wt％，或者所述再造煙葉為通過稠漿法制得的薄片。

28、其中，再造煙葉的體積＝再造煙葉的重量/再造煙葉的密度，密度的測量可使用多種方法，例如采用直接測量法，選擇一個規(guī)則形狀，例如長方形狀煙絲，長寬可用卡尺量，厚度可用千分尺量，得煙絲密度＝一根煙絲重量/一根煙絲體積。還可以采用ct掃描法，先掃描，生成若干圖像，然后導入到軟件中，通過軟件計算煙絲體積。

29、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠生成制品包括發(fā)煙部，所述發(fā)煙部包括煙管和裝填于所述煙管中的所述再造煙葉；當所述再造煙葉為輥壓法薄片時，填充率為40％～60％；當所述再造煙葉為造紙法薄片時，填充率為30％～50％；當所述再造煙葉為由造紙法薄片和輥壓法薄片組成，且輥壓法薄片為再造煙葉的30wt％～90wt％，填充率為35％～55％時，煙霧豐盈性更好，煙霧釋放量波動小，釋放穩(wěn)定性高；所述填充率＝再造煙葉的體積/煙管內容積。

30、在本發(fā)明中，采用輥壓法薄片和造紙法薄片混合的氣溶膠生成制品比單純采用造紙法薄片或者單純采用輥壓法薄片的氣溶膠生成制品的煙氣釋放穩(wěn)定性更好。

31、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠生成基質為再造煙葉和煙絲，其中煙絲為氣溶膠生成基質的30wt％～90wt％。再造煙葉可通過現(xiàn)有輥壓法、造紙法或稠漿法制得。煙絲區(qū)別于再造煙葉，再造煙葉是對煙草制粉后進行重組，煙絲是直接對煙草原料進行傳統(tǒng)工藝處理得到，處理過程包括脫水、萎黃、發(fā)酵、干燥和制絲等步驟。

32、通過上述技術方案，采用傳統(tǒng)工藝處理的煙絲和造紙法再造煙葉混合的氣溶膠生成制品比單純采用造紙法再造煙葉的氣溶膠生成制品的煙氣釋放穩(wěn)定性更好，煙味口感更好。

33、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠生成基質為再造煙葉和煙絲，所述氣溶膠生成制品包括發(fā)煙部，所述發(fā)煙部包括煙管和裝填于所述煙管中的所述氣溶膠生成基質，所述氣溶膠生成基質的填充率為25％～50％，所述填充率＝氣溶膠生成基質的體積/煙管內容積。

34、本發(fā)明的所述氣溶膠生成制品包括依次連接的煙嘴、冷卻元件和發(fā)煙部。所述氣溶膠生成制品的結構進一步優(yōu)選為，所述冷卻元件包括與所述煙嘴連接的降溫段和與所述發(fā)煙部連接的支撐段，所述發(fā)煙部包括煙管和裝填于所述煙管內的所述氣溶膠生成基質。

35、本發(fā)明進一步設置為，所述氣溶膠生成制品的直徑為5.4～8.0mm，所述煙嘴的長度為7～13mm，所述降溫段的長度為6～40mm，所述支撐段的長度為0～11mm，所述發(fā)煙部的長度為11～45mm。優(yōu)選地，所述煙嘴的長度為8～12mm，所述降溫段的長度為8～35mm，所述支撐段的長度為8～10mm，所述發(fā)煙部的長度為12～42mm。

36、通過上述技術方案，氣溶膠生成制品的直徑如果太大，則在加熱抽吸時受熱不均勻，導致煙氣成分釋放不均勻；直徑如果太小，則在加熱抽吸時釋放量較少，抽吸口感不佳，不能滿足足夠的口腔刺激。發(fā)煙部的長度如果太短，煙氣釋放量會不足；如果太長，可能導致釋放不均一。另外，降溫段和支撐段的長度如果太短，會降溫不充分，到達煙嘴的溫度太高；如果太長，外觀不好看且增加成本。上述技術方案同時限定較佳的氣溶膠生成制品的直徑、煙嘴的長度、降溫段的長度、支撐段的長度和發(fā)煙部的長度，使得整支氣溶膠生成制品的結構有利于加熱抽吸時煙氣的穩(wěn)定釋放，使得抽吸者具有較好的抽吸體驗。

37、本發(fā)明中的煙嘴包括能夠去除顆粒組分和/或氣體組分的過濾材料的濾嘴。過濾材料為纖維過濾材料和/或吸附劑。纖維過濾材料可以為醋酸纖維素絲束、粘膠纖維、聚羥基脂肪酸酯(pha)纖維、聚乳酸(pla)纖維和紙；吸附劑可以為活性氧化鋁、沸石、分子篩或硅膠。

38、本發(fā)明進一步設置為，所述降溫段為空管，所述空管上開有孔；或者，所述降溫段為包含多條縱向延伸通道的元件。

39、上述的空管可以為紙管、醋酸纖維管或者由擠制形成的塑料管。紙管可以為由多個重疊紙層卷繞形成的管，重疊紙層可以是多個平行卷繞紙層或多個螺旋卷繞紙層。

40、上述的多條縱向延伸通道可以由單一薄片限定或者由多個薄片限定，該單一薄片或者多個薄片可以是皺褶、打褶、聚集和折疊的中的一種或多種，以形成多條通道。

41、上述的降溫段可以為材料的聚集薄片，該材料為金屬箔、聚合物材料、以及大體無孔的紙或紙板。作為部分實施例，降溫段的材料為聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乳酸(pla)、纖維素乙酸酯(ca)或鋁箔。

42、本發(fā)明的氣溶膠生成制品的總長度可以在10～100毫米，優(yōu)選為至少40毫米，優(yōu)選為小于90毫米，進一步優(yōu)選為小于60毫米，更進一步優(yōu)選為小于50毫米。在部分優(yōu)選實施例中，氣溶膠生成制品的總長度為40～90毫米。在更優(yōu)實施例中，氣溶膠生成制品的總長度為45～84毫米。氣溶膠生成制品的長度是綜合了各部分結構的長度后的較優(yōu)長度，利于煙氣的穩(wěn)定釋放，以得到本發(fā)明的煙氣成分釋放穩(wěn)定，感官體驗好的加熱不燃燒氣溶膠生成制品。

43、本發(fā)明優(yōu)選適用于內芯加熱的氣溶膠生成制品，采用內芯加熱方式的氣溶膠生成制品的穩(wěn)定性普遍高于采用外周加熱。外周加熱卷煙是指在抽吸時，將該煙支的成型煙棒端插入外周加熱裝置中進行加熱以釋放煙氣。內芯加熱卷煙是指在抽吸時，將加熱裝置插入該煙支的成型煙棒內進行加熱以釋放煙氣。

44、另外，將氣溶膠生成制品中上述各參數(shù)同時滿足在優(yōu)選設置的范圍內，會獲得更優(yōu)的穩(wěn)定性口感以及口味舒適度。例如，包括氣溶膠生成制品中成分釋放量的因子極差模滿足fmn≤0.3，氣溶膠形成劑為20wt％的甘油和2wt％的丙二醇的混合物，再造煙葉由造紙法薄片和輥壓法薄片組成，其中輥壓法薄片為再造煙葉的50wt％～80wt％，會獲得穩(wěn)定性口感提升以及口味舒適度的提升。進一步地，當上述組合結合8-12mm的煙嘴長度、8～35mm降溫段長度，8～10mm支撐段長度以及12～42mm發(fā)煙部長度，會獲得最佳穩(wěn)定性口感和最佳口味舒適度。

45、本發(fā)明的有益效果：

46、(1)本發(fā)明通過限定氣溶膠生成基質含有10wt％～30wt％的氣溶膠形成劑，以及氣溶膠生成制品中成分釋放量的穩(wěn)定性指數(shù)：因子極差模fmn≤0.75，確定了具有良好釋放穩(wěn)定性的氣溶膠生成制品，釋放穩(wěn)定性良好的直接結果是煙氣釋放穩(wěn)定，抽吸者在抽吸過程中有較好的抽吸體驗，對煙支滿意度高。其中采用因子極差模fmn評價該氣溶膠生成制品的復合一致性，在煙氣組分釋放量的基礎上，考慮了“整體一致性”和“逐口釋放一致性”兩個維度，對煙氣組分逐口釋放量、逐口釋放曲線的整體一致性和逐口之間變化的一致性進行了綜合評價，是一個全面且準確的定量評價參數(shù)。

47、(2)本發(fā)明可通過限定平均移動極差mr的大小限定氣溶膠生成制品中成分釋放量的逐口釋放一致性，通過限定變異系數(shù)cv的大小限定氣溶膠生成制品中成分釋放量的整體釋放一致性。當同時滿足cv≤0.5且mr≤0.5時，該氣溶膠生成制品具有很好的釋放穩(wěn)定性，在抽吸整個過程中，基本感受不到成分變化的波動。

48、(3)本發(fā)明的氣溶膠生成制品適用于外周加熱和內芯加熱方式，其中內芯加熱的氣溶膠生成制品的釋放穩(wěn)定性更好。外周加熱一般適用于細長條煙支，細長條煙支相比于內芯加熱的煙支直徑較小且長度較大。本發(fā)明通過各部分的長度和直徑的研究，確定較為可靠的長度和直徑，可以獲得一個具有良好釋放穩(wěn)定性的氣溶膠生成制品。

49、(4)此外，本發(fā)明可通過調整上述關于氣溶膠生成制品的參數(shù)，例如上述的氣溶膠生成基質的組成、密度、厚度、氣溶膠形成劑配比、填充率、氣溶膠生成制品的尺寸，進一步在上述參數(shù)限定范圍內進行調整，有利于較快且準確地獲得因子極差模滿足fmn≤0.75，進一步地滿足mr≤0.5和cv≤0.5。進一步地，同時滿足fmn≤0.5，并且mr≤0.36，cv≤0.36。更進一步地滿足fmn≤0.3，從而獲得口感穩(wěn)定性逐漸更好的現(xiàn)有氣溶膠生成制品。