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工 业 技 术
香精爆珠也称做烟用胶囊、烟用爆珠、爆珠，香精爆珠让卷烟调香更加丰富。爆珠生产过程主要是利用胶液对香精进行物理滴制包裹形成湿润的爆珠，再对湿爆珠进行干燥处理形成香精爆珠成品。爆珠常规直径一般在2.5 mm~4.5 mm，稍用力挤压就可以使爆珠瞬间爆开，并伴随轻脆的“啪”声，爆珠爆开并释放出其中的香料物质，起到增香、提升卷烟品质的作用。因为爆珠具备9个特点。1）载香量大的优势。2）香味稳定的特点。3）可改善吃味的功能。4）增加润感的空间大。5）降低主流烟气温度，减小刺激。6）可选择，可感知的属性。7）玩、可控、个性化。8）2.5mm~4.5mm 不同大小规格定制，满足于细支、中支、粗支卷烟规格。9）帮助卷烟结构的提升等功能。所以，香精爆珠化成为国内外烟草行业的一个重要创新方向[1-2]
，爆珠烟最近几年总体呈现良好增长态势，2020年1—10月，全国爆珠烟销量为108.27万箱，同比增幅为14.38%，占全国卷烟销量比重为2.59%，爆珠烟销量增速快于短支烟和细支烟。越来越多的应用，也让
爆珠的研究得以更加深入[3-6]，但是目前对爆珠制造设计与
应用的研究报道很少。为此，该文以爆珠3.65 mm 粒径规格
为例，以爆珠感官指标、物理指标、安全指标3个方面的理
化技术要求，从爆珠工艺参数的设计和应用来实现指定技术
指标的制造，旨在为行业卷烟爆珠的设计与生产应用提供一
些参考。
1 材料与方法1.1 材料和仪器
材料：植物胶粉（混合物，主要成分为卡拉胶、海藻
酸钠）、甘油、酒精（质量分数95.9%），江苏浩丰生物科
技有限公司；食品添加剂柠檬黄和日落黄，上海染料研究
所有限公司；芯材由烟草本香香精、辛癸酸甘油酯溶剂组
成，江苏浩丰生物科技有限公司。
仪器：200L 化胶罐、四滴头无缝滴丸机、干燥转笼，
江苏浩丰生物科技有限公司；CTS-Ⅱ烟用胶囊综合检测
仪，成都瑞拓科技股份有限公司。
1.2 试验方法根据客户《卷烟爆珠技术要求》中，对感官指标中
泽、气味、外观和霉变的4项要求；对物理指标中粒径、粒径合格率、每千克粒数、压破强度、最小压破强度、单粒爆珠芯材重的6项要求；对安全性指标中铅、砷和菌落总数的3项要求。该文按照这13项要求逐一进行试验，达到客户指标要求。香精爆珠生产有14个工段顺序：1混料→2称粉→3化胶→4滴丸→5转笼干燥→6洗丸→7筛丸→8挑丸→9平衡→10质检→11分装→12包装封箱→13仓储 →14运输。该试验在化胶罐中溶剂试验所需要的壁材胶液，加入试验所需要的4个素比例。在筛选好素后，进一步滴制芯液（24.1±0.5）mg、壁材（48±2）mg ；芯液（24.6±0.5）mg、壁材（52±2）mg；芯液（25.1±0.5）mg、
壁材（56±2）mg ；芯液（25.6±0.5）mg、壁材（59±2）mg ；芯液（26.1±0.5）mg、壁材（62±2）mg；芯液（26.6±0.5）mg、壁材（65±2）mg。共计6个规格湿胶囊。1.2.1 感官指标
爆珠泽利用卡和三原、复配原理，反复试验来
实现指定颜；气味在爆珠香精调配定型后，在爆珠制造
过程中需要对接触香精的容器、接触湿爆珠、接触干燥后
爆珠的全部设备、包装的防异味和串味预防进行评吸，并
采取20 ℃、30 ℃和40 ℃梯度干燥对比，使破裂后香气与
香精标准内容物一致；外观重点是滴制和干燥2个方面的
过程质量控制，成品爆珠中对外观不合格的剔除对比；霉
变在于全流程的食品安全规范操作，严格进行6S 管理，是
否适量添加食品防腐剂进行对比。
1.2.2 物理指标
爆珠的粒径主要由芯材量决定，所以粒径的重点是
芯液的合理设计，并兼顾壁材厚度和香精挥发量带来的影
响；爆珠的粒径合格率主要在于滴制过程中芯材量和壁材
量的精准控制；爆珠的每千克粒数是由单粒爆珠重量决定
的，即通过控制单粒爆珠重量来实现；爆珠的压破强度是
物理指标的核心，需要通过胶皮开发、滴制精准和稳定控
制、柔性干燥来实现；最小压破强度是满足滤棒上机适用
性的重要指标，同样是通过滴制和干燥的控制来实现；单
粒爆珠芯材重是保证卷烟抽吸过程中爆珠香精吸味浓度浅析香精爆珠制造工艺参数的设计与应用
江文斌
（1.上海畅略贸易有限公司，上海 202155；2.江苏浩丰生物科技有限公司，江苏 南通 226100）
摘 要：香精爆珠的设计需要考虑多方面的因素，爆珠的粒径主要由芯材量决定，所以粒径的重点是芯液的合理设计，并兼顾壁材厚度和香精挥发量带来的影响；爆珠的每千克粒数是由单粒爆珠重量决定的。爆珠的压破强度是物理指标的核心，其中最小压破强度是满足滤棒上机适用性的重要指标。单粒爆
珠芯材重是保证卷烟抽吸过程中爆珠香精吸味浓度的重要指标。该文通过科学的试验设计，滴制芯液量 （25.1±0.5）mg，滴制壁材量 （56±2）mg，较快地实现3.65 mm 规格产品技术指标要求。更换不同厂家的壁材配方会对结果有一定影响，需要进一步研究。关键词：香精爆珠；爆珠；烟用胶囊；工艺参数；爆珠设计中图分类号： TS 411.2 文献标志码：A
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的重要指标，通过滴制过程中芯材的稳定控制来实现。
1.2.3 安全性指标
爆珠安全性指标的重金属（铅、砷）的控制，重点在于对全部原料的检测和生产过程中避免外源污染。爆珠菌落总数的控制在全流程的6S 实施和添加适量的食品防腐剂。
2 结果与讨论2.1 感官指标
该标准样品为浅桔黄，且芯材香精和胶液均为无。需要采用柠檬黄和日落黄2个食品素逐步添加复配进行筛选，对于香精自身带有颜的情况，还需要挤破爆珠来单独仿壁材的颜。通过滴制胶囊对比颜，该试验在表1中复配第4次满足了标样要求。
表1 颜复配表
素名称复配１复配２复配３复配４柠檬黄０．０１ ｇ０．０２ ｇ０．０３ ｇ０．０４ ｇ日落黄
０．０１ ｇ
０．０１５ ｇ
０．０１ ｇ
０．０１５ ｇ
在气味指标上，生产中需要严格做到1.2.1方法中提及的6S 管理，并在此基础上，分别采用在20 ℃、30 ℃和40 ℃温度下干燥的方式，对比香精在不同温度下干燥对吸味的影响。评吸结果表明是否做到6S 管理对香气是否串味
直接相关。几个关键点为香精锅的清洗到位、更换全新的制冷石蜡油、彻底清洗湿胶囊传送带、清洗干燥设备、干燥车间的通风换气、包装物必须洁净无异味。严格做到6S 管理，能保证爆珠气味同香精气味的一致性。
在20 ℃、30 ℃、40 ℃不同温度下干燥，在同样30%干燥湿度下，虽然温度越高干燥速度越快，但是40 ℃情况下香精挥发程度超过30 ℃和20 ℃。温度越低，越有利于降低香精的挥发，20 ℃能更好地保证气味与香精气味浓度一致，并且具备更好的爆珠外观品质。
在外观指标上，滴制和干燥2个方面的过程质量控制与否决定了外观质量，图1是香精爆珠的滴制示意图，我们可以看出芯液居中能够保证爆珠不偏心，滴制分切利索且小液滴小能保证爆珠拖尾尺度。芯液不纯净会堵塞针头导致偏心，对天然提取物香精需要进行预过滤，如图2所示。在干燥过程中不粘连和不挤压使爆珠变形更小。在成品爆珠中对外观不合格的剔除是否彻底是最终外观质量合格的重要保障。总之，最终产品不能存在以下这些香精爆珠类型，会造成外观指标的不合格，并且不好的外观大多会导致压破强度指标不合格，如图3和图4所示。
在霉变指标上，6S 管理清洁到位，
再经过后续酒精洗丸的消毒过程，霉变微生物指标良好。另外，在壁材中添加0.5%
的脱氢乙酸钠，能保证香精爆珠最终的微生物指
图1
香精爆珠滴制示意图
图2 天然香精过滤的杂质
图3 拖尾状的香精爆珠图4 偏心状的香精爆珠
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标<10 CFU/g，完全满足≤200 CFU/g 的指标要求。
2.2 物理指标
对物理指标中粒径要求（3.65±0.15）mm、粒径合格率
≥95%、每千克粒数40 000×（1±5%）、抽取50颗，检测每颗香精爆珠的压破力，其中至少应有90%的香精爆珠（即≥45颗）的压迫力为（11.0±4.0）N，最小压破力≥5.5 N、单粒爆珠芯材重（23.0±1.0）mg 的设计步骤如下：
根据香精密度ρ=0.945 g/cm 3和直径D =0.365 cm，
预估爆珠芯液质量，如公式（1）所示。M = ρ×4/3×π×（D /2）3 ×1000=0.945×4/3×π×（0.365/2）3×1000=24.1mg （1）
考虑到手压检测湿丸子胶皮导致的湿芯虚高（经验值为2.0左右），以及香精在干燥过程中的少量挥发性（该次试验香精的挥发性成分总量检测结果为7.03%），滴制芯液量（mg）按照24.1±0.5，24.6±0.5，25.1±0.5，25.6±0.5，26.1±0.5，26.6±0.5这6个梯度设计。滴制壁材量（mg）按照48±2，52±2，56±2，59±2，62±2，65±2这6个梯度进行。
从表2的结果可以看出，比对客户指标芯材重（23.0±1.0）mg，筛选出设计②、设计③和设计④均符合要求，且同时满足压破力（11.0±4.0） N 和最低压破力5.5 N 的要求。考虑到爆珠最低压破强度跟压破强度正相关，为了保证更高的最小压破强度，最优的设计参数为设计③：滴制芯液量（25.1±0.5）mg，滴制壁材量（56±2）mg。
2.3 安全性指标
对原材料的铅、砷进行严格控制，考虑到成品香精爆珠成品中仍然存在少量水分，在壁材中添加0.5%的脱氢乙酸钠，菌落总数检测＜10C FU/g（产品标准要求为≤200 CFU/g），完全符合技术要求。
3 结论
爆珠的设计需要考虑多方面的因素，爆珠的粒径主要由芯材量决定，所以粒径的重点是芯液的合理设计，并兼顾达到指定压破强度时的壁材厚度和香精挥发量带来的影响；爆珠的每千克粒数是由单粒爆珠重量决定的；爆珠的压破强度是物理指标的核心；最小压破强度是满足滤棒上机适用性的重要指标；单粒爆珠芯材重是保证卷烟抽吸过程中爆珠香精吸味浓度的重要指标。通过爆珠滴制参数的设计，实现了指定的指标要求（见表3）。需要说明的是，更换不同厂家壁材配方会对结果有一定影响，有一些客户对壁材重也有指标要求，要选择合适的胶皮配方来实现，需要进一步研究。
参考文献
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通信作者简介：江文斌，男，1982年生，硕士研究生，工程师。：138****2721，邮箱：***************。
表3 参数设计与对应的生产数据
项 目
指标要求试验结果感官指标
泽与标样一致
符合气味
无异味，破裂后香气与标准内容物一致
符合外观泽均匀；表面洁净、无异物、无油渍；无实心珠、空心珠，不应该有气泡、拖尾、偏
心、凹陷，无渗漏现象≥９９％
符合（≥９９．５％）
霉变
无霉变符合物理指标
单粒爆珠芯材重／ｍｇ／粒
２３．０±１．０符合（２２．７）粒径／ｍｍ
３．６５±０．１５符合（３．６９）
粒径合格率／％≥９５
≥９９每千克粒数／粒／ｋｇ朱贝贝
４０ ０００×（１±５％）
符合（３９ ９５２）压破力／Ｎ１１．０±４．０符合（１３．６３）最小压破力／Ｎ
≥５．５符合（８．９５）
珠液得率
每公斤爆珠消耗的芯液重量／ｋｇ
＜１．１符合（＜１．０５）安全性指标
铅（以Ｐｂ计）／ｍｇ／ｋｇ
≤１０．０符合（未检出（检出限
０．００５））
砷（以Ａｓ计）／ｍｇ／ｋｇ≤３．０符合（未检出（检出限０．０１））
菌落总数／ＣＦＵ／ｇ
≤２００
符合（＜１０）
表2 滴制参数设计与试验结果数据
试验设计编号
设计①设计②设计③设计④设计⑤设计⑥参数设计
滴制芯液量／ｍｇ２４．１±０．５２４．６±０．５２５．１±０．５２５．６±０．５２６．１±０．５２６．６±０．５滴制壁材量／ｍｇ４８±２５２±２５６±２５９±２６２±２６５±２试验结果
单粒爆珠芯材重／ｍｇ／粒
２１．９２２．２２２．７２３．５２４．０２４．７ 粒径／ｍｍ３．６４３．６７３．６９３．７４３．７６３．７９压破力／Ｎ１１．６６１２．２４１３．６３１４．７５１３．９９１５．２０最小压破力／Ｎ
５．７８
８．３１
８．９５
７．９７
７．１６
１０．４７
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