本发明涉及卷烟技术领域，尤其涉及卷烟用胶囊及其制备方法与卷烟滤嘴。
背景技术：
近年来，烟草行业呈现出卷烟低焦油、低危害、高香气的发展趋势，在满足低焦油卷烟的需求时也面临着卷烟中部分香气质和香气量损失的问题，造成卷烟原有的抽吸舒适性下降，抽吸味道失真。因此开展卷烟增香保润应用研究和应用技术开发，对于提升中式卷烟品质、增强品牌的市场竞争力具有重要意义。
目前，市场上的常规卷烟大多数都存在抽吸喉部舒适性略有不足，香气欠佳，干燥感突出的缺点；因此，必须通过增香保润相关技术弥补此缺陷，改善卷烟的抽吸舒适性。保润方法一般是在烟丝中加入甘油、丙二醇、木糖醇或山梨醇等，此类多元醇类保润剂虽可以维持加工过程中烟丝含水率，提高烟丝耐加工性，但由于该类添加剂是直接加入烟丝中的，会在抽吸时参与燃烧，造成烟气中引入其它的杂气，影响卷烟的感官品质；增香方法一般是在烟丝中加入挥发性香味物质或者潜香物，在卷烟燃烧过程中挥发或裂解出香味物质，其中挥发性物质在加香及储存过程中易损耗，而且挥发性香味物质和潜香物在燃烧过程中均存在复杂的热解反应，易形成对卷烟感官质量不利的产物。而烟用胶囊作为一种不参与燃烧的增香保润技术，通过在滤嘴段进行烟气补水或补香可以弥补现有技术的不足，因此得到快速发展。
目前，较成熟的胶囊技术是以水溶性高分子材料作为壁材，例如明胶、阿拉伯胶、海藻酸钠等，以辛癸酸甘油酯为稀释剂(香精香料溶剂)，通过滴丸法生产。抽吸时，吸烟者根据个人喜好，将胶囊挤破。此类胶囊存在以下缺点：一是由于辛癸酸甘油酯为脂溶性物质，在胶囊破碎后随烟气进入口腔，吸烟者会明显的感觉到油腻感，从而影响卷烟感官品质；二是胶囊破碎后，瞬间释放其内装物，胶囊位置失去支撑，造成滤嘴塌陷，滤嘴截面积变小，内装物瞬间释放过量，释放速度不可控等问题，且滤嘴塌陷还会影响卷烟的外观质量。
因此，如何避免胶囊破碎导致的滤嘴塌陷，改善胶囊破碎后的抽吸体验感是卷烟胶囊技术急需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供卷烟用胶囊及其制备方法与卷烟滤嘴，解决现有烟用胶囊破碎导致的口感油腻、滤嘴塌陷等问题，能够有效改善抽吸体验感。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
卷烟用胶囊，包括囊芯和包裹在囊芯外的囊膜，所述囊芯是由具有弹性的支撑骨架，以及吸附或填充在所述支撑骨架中的目标物构成。
捏碎胶囊后，支撑骨架的弹性特征使得圆珠基本能够回弹到初始形状，避免现有爆珠破碎后滤棒塌陷的问题，在一定程度上提高了抽吸时卷烟的外观质量。
进一步，所述支撑骨架具有网状或多孔结构。
进一步，所述支撑骨架是由海绵或泡沫塑料制成的多孔球体。
进一步，所述目标物为水、乙醇、烟用香精香料、减害功能材料、保润剂中的一种或一种以上混合，所述减害功能材料为氨基酸、氨基酸衍生物、聚氨基酸中的一种或一种以上的组合物，所述保润剂为丙二醇、甘油、木糖醇、山梨醇中的一种或一种以上的组合物。
网状或多孔隙结构的支撑骨架具有较大的表面积，目标物可吸附在孔隙壁材上，也可在孔隙中；当孔隙中填充含目标物的溶液时，在存放的过程中，溶液中的烟用香精会吸附在支撑骨架上，在挤破的瞬间，释放的主要是溶剂水，而烟用香精则在挤破后慢慢释放，避免挤破瞬间香味过重，随后香味逐渐减弱的现象，明显提高卷烟每口感官质量一致性，提高卷烟品质；另外，在挤压胶囊时，支撑骨架本身具有弹性，可通过控制挤压力度来控制释放量，挤破胶囊后，支撑骨架回弹时，还会吸入过多释放的溶剂水，防止溶剂水过度释放，达到持续稳定释放的目的。
进一步，所述囊膜为单层结构，所述囊膜由水溶性材料或者非水溶性材料制成。
当目标液中含有水时，囊膜采用非水溶性材料如塑料、防水涂料、蜡等制成，这样可以避免水溶性材料被水溶蚀；当目标物中不含水时，囊膜可以采用水溶性材料或者非水溶性材料制成。
进一步，所述囊膜为双层结构，所述囊膜的内层由非水溶性材料制成，所述囊膜的外层由水溶性材料制成。
采用非水溶性材料制成内层可以避免内部的水将壁材溶蚀掉，外层采用水溶性材料制成可减少难降解非水溶性材料的使用量。
进一步，所述非水溶性材料是塑料、树脂、蜡、光敏涂料中的一种，所述水溶性材料是明胶、甲壳素、海藻酸盐、阿拉伯胶、纤维素衍生物中的一种。
本发明还公开了一种卷烟用胶囊的制备方法，所述制备方法如下：
采用弹性材料制造出网状或多孔状的支撑骨架；
通过吸附目标物或填充目标物的方法使支撑骨架含有目标物，形成圆珠；
封闭圆珠表面微孔，形成胶囊。
进一步，所述支撑骨架的制备方法是以海绵或泡沫塑料的原始材料直接制造多孔球体，或者将海绵或泡沫塑料切割形成多孔球体。
进一步，所述填充目标物的方法选自挤压法或抽真空法。
进一步，所述吸附目标物的方法是将支撑骨架置于含挥发性目标物的气体中，吸附0.1～24h。
进一步，所述圆珠表面微孔的封闭方法如下：
将圆珠浸入到含有光引发剂的光固化涂料中或在圆珠外部喷洒含有光引发剂的光固化涂料，通过紫外辐射固化封闭圆珠表面微孔形成囊膜；
或者将圆珠浸入到蜡液中，捞出，冷却固化封闭圆珠表面微孔形成囊膜；
或者将在圆珠表面均匀喷洒或涂抹蜡液，冷却固化封闭圆珠表面微孔形成囊膜；
或者是将圆珠放置在塑料膜槽内，表面再覆盖塑料膜，将上下两层塑料膜熔合粘接，切割，形成封闭圆珠表面微孔的囊膜；
或者是在圆珠表面喷洒蜡液或含光引发剂的光固化涂料，固化后，利用水溶性材料再次封装形成双层囊膜。
进一步，所述圆珠在进行表面微孔封闭前，先于温度-15～-5℃预冷冻使内装目标物形成固态。减少微孔封闭过程中目标液的渗出量。
进一步，所述圆珠在进行表面微孔封闭后，于温度为45～85℃，风速为2～6m/s的热风旋转箱中规整、均匀化。
另外，本发明还公开了一种卷烟滤嘴，所述滤嘴中放置有上述的卷烟用胶囊。
当抽吸使用该滤嘴的卷烟时，挤压胶囊位置使胶囊破裂，释放出内部的水分和/或香精香料，释放出的水会瞬间被滤嘴丝束吸收，并在后续的烟气经过时被烟气洗脱出，从而起到增香保润的作用。
本发明的卷烟滤嘴用胶囊被挤破时，因内部设置由网状或多孔隙结构的带弹性的支撑骨架，可控制挤压力度改变释放量，即释放量可依据个人喜好而调；胶囊内部的支撑骨架为网状或多孔隙结构，当胶囊挤破回弹时会吸入过多释放的溶剂，防止过度释放，达到溶剂稳定释放的目的；因胶囊内部的支撑骨架的网状或多孔隙结构致使其具有较大的表面积，所以胶囊在存放过程中，溶液中的烟用香精会吸附在支撑骨架上，当挤破瞬间，释放的主要是溶剂，而烟用香精则在挤破后缓慢释放，避免了挤破瞬间香味过重，随后香味逐渐减弱的的现象，从而使每口抽吸香味基本一致，明显提高卷烟每口感官质量一致性，从而提高卷烟品质；支撑骨架本身具有弹性，挤破后基本能回到初始形状，避免了现有胶囊挤破后滤棒塌陷的问题，提高了卷烟的外观质量；支撑骨架本身具有弹性，具有一定形状，因此孔隙中是否填满溶剂不影响胶囊的外形，而且支撑骨架本身占据一定空间，所以可以减少辛癸酸甘油酯等产生油腻感的溶剂使用量，甚至在不使用溶剂的情况下，让支撑骨架吸附香味物质后封装，完全避免使用产生油腻感的溶剂；在无溶剂或溶剂为脂溶性物质时，弹性支撑骨架和囊膜可以是水溶性高分子材料，避免使用难降解的非水溶性材料。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：
本发明的卷烟用胶囊包括囊芯和包裹在囊芯外的囊膜，囊芯是由具有弹性的支撑骨架，以及吸附或填充在支撑骨架中的目标物构成。支撑骨架具有网状或多孔结构，优选是由海绵或泡沫塑料制成的多孔球体。
目标物为水、乙醇、烟用香精香料、减害功能材料、保润剂中的一种或一种以上混合，其中的烟用香精香料为薄荷醇、苯乙醇、氧化芳樟醇、大茴香醇等醇类，柠檬酸、苯甲酸、甲基戊酸、肉豆蔻酸、乳酸、羟基乙酸等羧酸类，苯乙醛、香草醛、茄酮、句豆三烯酮等醛酮类，丁香酚、麦芽酚等酚类，二氢猕猴桃内酯等内酯类，2，3-二甲基吡嗪、2-乙酰基吡啶等杂环类，烟草提取物、人参提取物、陈皮提取物、可可豆提取物、水果提取物等提取物类，或上述成分的组合物；减害功能材料为氨基酸、氨基酸衍生物、聚氨基酸中的一种或一种以上的组合物；保润剂为丙二醇、甘油、木糖醇、山梨醇中的一种或一种以上的组合物。
囊膜为单层结构时，当目标物中含有水时，囊膜采用非水溶性材料如塑料、防水涂料、蜡等制成，这样可以避免水溶性材料被水溶蚀；当目标物中不含水时，囊膜可以采用水溶性材料或者非水溶性材料制成。
囊膜为双层结构时，囊膜的内层由非水溶性材料制成，囊膜的外层由水溶性材料制。采用非水溶性材料制成内层可以避免内部的水将壁材溶蚀掉，外层采用水溶性材料制成可减少难降解非水溶性材料的使用量。
在无溶剂或溶剂为脂溶性物质时，弹性支撑骨架和囊膜可以是水溶性高分子材料，避免使用难降解的非水溶性材料。
上述的非水溶性材料是但不限于塑料、树脂、蜡、光敏涂料中的一种，水溶性材料是但不限于明胶、甲壳素、海藻酸盐、阿拉伯胶、纤维素衍生物中的一种。
实施例一
本实施例的卷烟用胶囊的囊膜为单层结构，目标物中不含水，囊膜由水溶性材料制成。其制备方法如下：
取海绵将其切割形成2.8mm的海绵小球作为多孔支撑骨架，随后将海绵小球浸入在含烟草提取物的溶液中，挤压海绵小球直至将海绵小球压扁排出内部空气，搅拌15min，静置1h，海绵小球逐渐吸入目标液，同时恢复球体形状，形成填充有目标物的圆珠，捞出圆珠，在其表面喷洒含明胶和甲壳素的液体，干燥固化形成囊膜，得到卷烟用胶囊。
将本实施例制备的胶囊通过常规工艺加入到卷烟滤嘴中，制成卷烟。抽吸该卷烟时，捏碎胶囊，释放出胶囊内部物质，该卷烟抽吸时烟气刺激性明显降低，香气丰满细腻，口感柔和。由于海绵具有弹性，因此在捏碎胶囊后，海绵逐渐恢复形变，使得滤嘴塌陷的位置慢慢恢复。
实施例二
本实施例的卷烟用胶囊的囊膜为单层结构，目标物中不含水，囊膜由非水溶性材料制成。其制备方法如下：
取泡沫塑料将其切割形成2.6mm的小球作为多孔支撑骨架，将小球置于含辛夷提取物、薄荷醇和烟草提取物的乙醇气体中，静置吸附0.1～24h，优选吸附5h，形成吸附有目标物的圆珠，捞出圆珠将其置于真空干燥箱内去除乙醇后，圆珠表面涂抹蜡液，冷却固化形成囊膜，得到卷烟用胶囊。
将本实施例制备的胶囊通过常规工艺加入到卷烟滤嘴中，制成卷烟。抽吸该卷烟时，胶囊表面的蜡质材料逐渐被融化，释放出薄荷香味，可通过挤压该胶囊增大其薄荷香气浓度，该卷烟抽吸时烟气刺激性明显降低，口感柔和，烟香浓郁。
实施例三
本实施例的卷烟用胶囊的囊膜为单层结构，目标液中含水，囊膜由非水溶性材料制成。其制备方法如下：
取海绵的原始材料按照常规方法直接制造出具有多孔状结构的海绵小球作为支撑骨架，该海绵小球的直径为2.3～2.5mm，将其浸入在含水和烟草提取物的目标液中，挤压海绵小球，直至将海绵小球压扁排出内部空气，搅拌10min，静置2h，海绵小球逐渐吸入目标液，同时恢复球体形状，形成填充有目标液的圆珠，将圆珠放入有塑料薄膜的半球形塑料槽中，并在圆珠上方覆盖平面塑料薄膜，将两层塑料薄膜直接采用加热的方式使两层塑料薄膜熔合粘接在一起，形成囊膜，得到胶囊，随后将胶囊放入温度为70～85℃、风速为2～6m/s的热风旋转箱中，优选使用温度为80℃、风速为5m/s的热风旋转箱，多个胶囊之间相互滚动摩擦使表面均匀化，形成表面光滑、规整性较好的球形胶囊。
将本实施例制备的胶囊通过常规工艺加入到卷烟滤嘴中，制成卷烟。抽吸该卷烟时，能够轻松挤破胶囊，释放胶囊的内装物，完成对烟气的补水，经仪器检测，烟气中水分增加45％，该卷烟抽吸时烟气刺激性明显降低，口感柔和，不干燥。
实施例四
本实施的卷烟用胶囊的囊膜为双层结构，目标液中含水，囊膜的内层由非水溶性材料制成，囊膜的外层由水溶性材料制。其制备方法如下：
取泡沫塑料的原始材料按照常规方法直接制造出具有网状结构的泡沫小球作为支撑骨架，该泡沫小球的直径为3.2～3.4mm，将其浸入在含水、氨基酸和烟草提取物的目标液中，挤压泡沫小球，直至将泡沫小球压扁排出内部空气，搅拌15min，静置1.5h，泡沫小球逐渐吸入目标液，同时恢复球体形状，形成填充有目标液的圆珠，捞出圆珠将其置于温度为-15～-5℃的环境中预冷冻使内装目标物成固态，将圆珠迅速浸入到含有光引发剂的光固化涂料中，也可以在圆珠上喷洒含有光引发剂的光固化涂料，迅速捞出在紫外光照射下固化，形成囊膜内层，随后在囊膜内层上喷洒含海藻酸盐的溶液，干燥固化形成囊膜外层。
本实施例不对光固化树脂与引发剂的种类做特殊限定，包括本领域技术人员所能够选择到的，不与溶剂发生反应的光固化单体，并且固化后能起到防水效果的光固化树脂单体和引发剂。也可以选择市售的光固化树脂单体tta21p与引发剂uvi6976。
将本实施例制备的胶囊通过常规工艺加入到卷烟滤嘴中，制成卷烟。抽吸该卷烟时，可轻松挤破胶囊，释放胶囊的内装物，完成对烟气的补水，经仪器检测，烟气中水分增加56％，该卷烟抽吸时烟气刺激性明显降低，口感柔和，不干燥。
实施例五
本实施的卷烟用胶囊的囊膜为双层结构，目标液为水，囊膜的内层由非水溶性材料制成，囊膜的外层由水溶性材料制。其制备方法如下：
取海绵将其切割形成2.3～2.6mm的海绵小球作为支撑骨架，将其浸入水中，挤压海绵小球直至将海绵小球压扁排出内部空气，搅拌15min，静置1.5h，海绵小球逐渐吸入水，同时恢复球体形状，形成填充有水的圆珠，捞出圆珠将其置于温度为-15～-5℃的环境中预冷冻至形成固态球体，在固态球体上均匀喷洒或涂抹蜡液，冷却固化形成囊膜的内层，随后在囊膜内层上喷洒含海藻酸盐的溶液，干燥固化形成囊膜外层，得到胶囊。
将本实施例制备的胶囊通过常规工艺加入到卷烟滤嘴中，制成卷烟。抽吸该卷烟时，能够轻松挤破胶囊，释放胶囊的内装物，完成对烟气的补水，经仪器检测，烟气中水分增加63％，该卷烟抽吸时烟气刺激性明显降低，口感柔和，不干燥。
实施例六
本实施例的卷烟用胶囊的囊膜为单层结构，目标物中不含水，弹性支撑骨架和囊膜是水溶性高分子材料制成。其制备方法如下：
用明胶采用常规方法制备出有弹性的多孔圆珠作为支撑骨架，圆珠直径为3.4～3.6mm，将多孔圆珠置于含薰衣草提取物、沙棘提取物和烟草提取物的乙醇气体中，静置吸附0.1～24h，圆珠逐渐吸入目标物，形成吸附有目标物的圆珠，捞出圆珠将其置于真空干燥箱内去除乙醇，圆珠表面喷洒含明胶和甲壳素的饱和液体，干燥固化形成囊膜，得到卷烟用胶囊。
将本实施例制备的胶囊通过常规工艺加入到卷烟滤嘴中，制成卷烟。抽吸该卷烟时，捏碎胶囊，释放出胶囊内部物质，香味物质释放持久稳定，一直到卷烟被抽吸完依然保持浓度一致，该卷烟抽吸时烟气刺激性明显降低，香气丰满细腻，口感柔和。
实施例七
本实施例的卷烟用胶囊的囊膜为单层结构，目标物中不含水，弹性支撑骨架和囊膜是水溶性高分子材料制成。其制备方法如下：
用质量比为1:1:0.8:0.8:0.2的明胶、甲壳素、海藻酸盐、阿拉伯胶、纤维素衍生物的混合物，采用常规方法制备出有弹性的多孔圆珠作为支撑骨架，圆珠直径为3.4～3.6mm，浸入含桔梗提取物、沙棘提取物和烟草提取物的辛癸酸甘油酯溶液中，挤压圆珠直至将内部空气排出，搅拌10min，静置0.5h，圆珠逐渐吸附目标物，同时恢复球体形状，形成填充有目标物的圆珠，捞出圆珠，在圆珠表面喷洒含明胶和甲壳素的液体，干燥固化形成囊膜，得到卷烟用胶囊。
将本实施例制备的胶囊通过常规工艺加入到卷烟滤嘴中，制成卷烟。抽吸该卷烟时，捏碎胶囊，释放出胶囊内部物质，香味物质释放持久稳定，一直到卷烟被抽吸完依然保持浓度一致，该卷烟抽吸时烟气刺激性明显降低，香气丰满，生津回甜。与无支撑骨架的同类爆珠相比，油腻感明显降低，香味物质释放速度更加持续稳定。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。