孙世昌, 程相林, 王 晨, 赵建宏, 周鹏举, 马珂珂, 敬永安, 冯 剑

(1. 郑州大学 化工学院, 河南 郑州 450001; 2. 河南金瑞香精香料有限公司, 河南 郑州 450046)

1 前 言

烟草行业在卷烟嘴棒中普遍加入含有香精的胶囊(又称爆珠)，在吸烟过程中，消费者通过捏碎胶囊释放香精，调节香烟香味，改善口感[1-2]。爆珠香烟面世以来，市场销量快速增长，2018 年我国爆珠香烟达到357.73 亿支，产量为2014 年的20 倍以上，市场占比由0.1% 上升至1.5%，但目前关于爆珠壁材配方的研究仍较少[3-4]。含有长链、非极性芳香族溶剂的香精为油性体系，复配胶液冷却形成凝胶，以水包油的形式包裹香精，最终形成一种亲水性的膜阻止香精挥发或氧化变质[5-7]。常用壁材有植物胶、动物胶、纤维素和淀粉衍生物等，其中k-卡拉胶具有凝胶所需浓度低、透明度高等优点，广泛用于食品、医药等行业[8]。但仅以k-卡拉胶为壁材制备的胶囊压力值低，外观缺陷较多。因此在k-卡拉胶和氯化钾溶液形成的凝胶的基础上，加入魔芋胶、阿拉伯胶和氧化淀粉对凝胶结构改性。目前胶囊的质量检测主要是外观检测和压力值检测。通过外观检测，剔除气泡、空壳、实心、凹陷、拖尾和球形度差等缺陷胶囊；压力值需控制在一定的范围内，压力值过低，胶囊在加工过程中容易破碎，影响生产效率；压力值过高，消费者不易捏碎，影响使用体验[9]。故本研究采用D-最优混料设计[10-11]，以胶囊压力值和外观合格率作为评价指标，优化辅料配比，以提高工业生产的胶囊质量。……