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LUMiSizer®在制備煙用海藻酸鈣爆珠方面的應用

來源:上海珩澤科技有限公司   2024年03月06日 15:53  

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)化用戶體驗感,提升品牌在市場中的好感度。國內(nèi)市場煙用爆珠生產(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,無論脈沖切割成型工藝或是重力切割成型工藝,均不能同時適應于橄欖油體系和ODO體系的爆珠生產(chǎn)。因此,開發(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(xiàn)有生產(chǎn)工藝中芯液和囊材配伍性不穩(wěn)定而導致爆珠產(chǎn)品得率較低的問題,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,以期實現(xiàn)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®進行穩(wěn)定性試驗,通過檢測不穩(wěn)定指數(shù)來表征乳化液的穩(wěn)定性。    

2. 結(jié)果與分析

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(wěn)定指數(shù),比較乳化液的穩(wěn)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(shù)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(shù)分別為33%、50%、66%。

圖片

圖1乳化液不穩(wěn)定性指數(shù)曲線圖

試驗結(jié)果見圖1,橫坐標表示分離時間,縱坐標表示在該時間節(jié)點樣品的不穩(wěn)定指數(shù)。不穩(wěn)定指數(shù)越大則表示樣品越不穩(wěn)定。曲線圖的斜率越大,則表示樣品分離的速度越快。當曲線與橫坐標平行時,說明樣品已經(jīng)分離。由圖1可知,在實驗開始后,樣品4不穩(wěn)定性曲線斜率最大,說明分離速度最快,并且在大約700min時分離,而其他樣品到實驗結(jié)束時不穩(wěn)定性指數(shù)還在增加。不穩(wěn)定性曲線在標注位置相交,說明此時樣品不穩(wěn)定性指數(shù)大小順序發(fā)生變化,具體見表1。 

表1樣品不穩(wěn)定性指數(shù)排序

時間/min

不穩(wěn)定性指數(shù)排序

     0~100        

樣品4>樣品6>樣品2>樣品5>樣品3>樣品1

100~383

樣品4>樣品6>樣品5>樣品2>樣品3>樣品1

383~622

樣品4>樣品6>樣品5>樣品3>樣品2>樣品1

622~1438

樣品4>樣品6>樣品5>樣品3>樣品1>樣品2

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

3. 結(jié)論

通過乳化-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,實現(xiàn)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(wěn)定性分析提供了快捷有效的工具。不僅可以同時檢測12個樣品,而且多波長(近紅外870nm、藍光410nm)覆蓋多品類樣品的測試,為用戶可提供更多更深入的分析信息,極大提高了工作效率。


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