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，不僅能改善卷煙煙氣口味，還能優化用戶體驗感，提升品牌在市場中的好感度。國內市場煙用爆珠生產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。因此，開發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，豐富爆珠生產方式，顯得尤為重要。

為解決煙用爆珠現有生產工藝中芯液和囊材配伍性不穩定而導致爆珠產品得率較低的問題，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®進行穩定性試驗，通過檢測不穩定指數來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，其中油相所占的質量分數分別為33%、50%、66%。

圖1乳化液不穩定性指數曲線圖

試驗結果見圖1，橫坐標表示分離時間，縱坐標表示在該時間節點樣品的不穩定指數。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，說明樣品已經分離。由圖1可知，在實驗開始后，樣品4不穩定性曲線斜率最大，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束時不穩定性指數還在增加。不穩定性曲線在標注位置相交，說明此時樣品不穩定性指數大小順序發生變化，具體見表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性造成的。ODO油相的乳化液，無論是油相與水相的比例為（質量比，下同）1∶2（油相質量分數為33%），還是油相與水相的比例為2∶1（油相質量分數為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，制備乳化液時選擇油相與水相的比例為2∶1。

3. 結論

通過乳化-凝膠法能夠成功制備出符合生產要求的煙用海藻酸鈣爆珠，實現對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量比為1∶2。

LUMiSizer®分散體系分析儀，應用STEP技術，對配方穩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。