加熱卷煙作為新型煙草制品，其顆粒型釋煙材料因含甘油等霧化劑及煙草親水性成分，對(duì)環(huán)境溫濕度高度敏感，高濕環(huán)境下易吸濕，進(jìn)而影響產(chǎn)品感官與外觀品質(zhì)。為揭示加熱卷煙煙草顆粒的吸濕特性規(guī)律，本研究以8種烤煙原料制備的煙草顆粒為對(duì)象，結(jié)合專業(yè)儀器開展動(dòng)態(tài)表征與分析，為提升顆粒型加熱卷煙高濕環(huán)境下的綜合質(zhì)量提供理論支撐與實(shí)踐指導(dǎo)。

研究過程中，采用英國(guó)Caleva公司Extruder-20型可變密度擠出機(jī)、MBS-250系統(tǒng)滾圓機(jī)，搭配德國(guó)Diosna公司P1-6型高剪切濕法制粒機(jī)制備出0.550~0.830 mm 規(guī)格的煙草顆粒，再運(yùn)用其他設(shè)備，通過動(dòng)態(tài)水分吸附法（DVS）和低場(chǎng)核磁共振技術(shù)（LF-NMR），對(duì)煙草顆粒的水分吸附特性及水分狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，同時(shí)結(jié)合主成分分析，明確不同煙草顆粒吸濕特性的差異。

Extruder-20型可變密度擠出機(jī)

MBS-250系統(tǒng)滾圓機(jī)

P1-6型高剪切濕法制粒機(jī)

研究發(fā)現(xiàn)，8種煙草顆粒的水分吸附等溫線均呈典型的“J”型，DL與GAB模型對(duì)吸附等溫線的擬合效果較優(yōu)，平均決定系數(shù)分別達(dá)0.9996 和0.9961，其單分子層含水率范圍為13.00~14.53g/100g；在25℃、相對(duì)濕度75%的吸濕過程（0~14d）中，煙草顆粒水分含量顯著增加，且與結(jié)合水含量呈極顯著正相關(guān)，吸濕初期（1d）和后期（14d）的結(jié)合水峰面積增加值分別達(dá)到417~655、2384~3221，進(jìn)入煙草顆粒的絕大多數(shù)水分均轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。

同時(shí)，烤煙的產(chǎn)地和部位對(duì)煙草顆粒吸濕特性存在明顯影響：相同產(chǎn)地的中部煙制備的煙草顆粒，在吸濕14d時(shí)的水分吸附量顯著高于上部煙和下部煙；上部煙中，河南三門峽產(chǎn)地的煙草顆粒吸濕14d的水分吸附量顯著高于貴州遵義、云南昆明產(chǎn)地；下部煙中，云南昆明產(chǎn)地的煙草顆粒吸濕 14 d 的水分吸附量顯著高于貴州銅仁產(chǎn)地。此外，煙草顆粒內(nèi)部存在結(jié)合水、不易流動(dòng)水、自由水三種水分狀態(tài)，吸濕過程中外界水分先與顆粒極性基團(tuán)形成化合結(jié)合水，飽和后再形成鄰近結(jié)合水，結(jié)合水的束縛力逐漸降低、自由度增大。

本研究通過專業(yè)儀器精 準(zhǔn)構(gòu)建了加熱卷煙煙草顆粒的動(dòng)態(tài)水分吸附特性模型，明確了其吸濕過程中的水分狀態(tài)變化規(guī)律，同時(shí)厘清了烤煙產(chǎn)地、部位對(duì)煙草顆粒吸濕特性的影響機(jī)制。研究結(jié)果為加熱卷煙煙草顆粒的原料篩選、生產(chǎn)工藝優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)，也為解決煙草顆粒高濕易吸濕問題提供了理論支撐。后續(xù)可從霧化劑改良、煙草顆粒表面成膜改性、煙支結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面入手，提升煙草顆粒的防潮性能，進(jìn)一步保障加熱卷煙產(chǎn)品在不同環(huán)境下的品質(zhì)穩(wěn)定性。

本文來自《加熱卷煙煙草顆粒水分吸附特性及水分狀態(tài)研究》，有關(guān)更多產(chǎn)品應(yīng)用，請(qǐng)與我們聯(lián)系！