Jerarquía de agentes refrigerantes: cuándo utilizar WS-3, WS-5 o WS-23 en la formulación avanzada de líquidos electrónicos

Autor:Equipo de I + D, saborizante de Cuiguai

Publicado por:Sabor único de Guangdong Co., Ltd.

Last Updated: 10 de enero de 2026

Introducción: La evolución del “hielo” en la industria del vapeo

En las etapas incipientes de la industria del vapeo, el concepto de “enfriamiento” era monolítico. Comenzó y terminó con Mentol (Mentha arvensiso sintéticol-mentol). Durante décadas, el mentol había sido el aditivo estándar en los productos de tabaco combustibles, apreciado por su capacidad para anestesiar la garganta y enmascarar la aspereza del humo. Naturalmente, migró a los primeros e-líquidos. Sin embargo, a medida que la industria evolucionó desde simples cigarrillos hasta complejas modificaciones de sistemas abiertos y, finalmente, hasta los dispositivos sub-ohmios de alto voltaje y las cápsulas desechables con alto contenido de nicotina de hoy en día, las limitaciones del mentol se hicieron evidentes.

El mentol no es simplemente un agente refrescante; es un sabor. Posee un perfil distintivo, potente, mentolado, rico en terpenos y ligeramente alcanforado. Si bien esto funciona muy bien para menta, tabaco y ciertos sabores de dulces, es una pesadilla de formulación para perfiles delicados. Intente crear una “tarta de queso con fresas” realista o una “natilla de vainilla tibia” usando mentol para proporcionar un efecto refrescante, e inevitablemente destruirá el perfil de sabor. Las notas mentoladas chocan con los elementos de panadería, creando una experiencia sensorial disonante que los consumidores rechazan.

Esta limitación generó la demanda de “enfriamiento sigiloso”, agentes que pudieran desencadenar la sensación fisiológica de frío sin impartir un olor o sabor característico. Ingrese a la serie WS de amidas. Desarrollados originalmente por Wilkinson Sword en la década de 1970 para su uso en espumas de afeitar para proporcionar una sensación refrescante sin el fuerte olor a menta, estos compuestos (específicamente WS-3, WS-5 y WS-23) se han convertido en la columna vertebral de la moderna categoría "Ice" en el vapeo.

Hoy en día, se puede decir que el segmento de mercado del “hielo” es el más grande de la industria mundial del vapeo, particularmente dentro del sector de las cápsulas desechables. Sin embargo, la prevalencia de estos agentes ha llevado a una mercantilización de su uso. Muchos formuladores los tratan como polvos blancos intercambiables, lo que da lugar a productos que son dolorosamente fríos, químicamente amargos o propensos a la cristalización.

Como fabricante de saborizantes especializados, creemos que distinguir entre un vaporizador "bueno" y uno "premium" a menudo se reduce a la ingeniería térmica del líquido. Este artículo sirve como una guía técnica definitiva para los "Tres Grandes" agentes refrescantes, explorando sus estructuras químicas, mecanismos fisiológicos y escenarios de mejor uso para ayudarlo a dominar la jerarquía del frío.

Sección 1: La fisiología del frío: comprensión del TRPM8

Para entender cómo utilizar estos químicos, primero hay que entender cómo el cuerpo humano percibe el “frío”. Curiosamente, la sensación de frío inducida por estos agentes es una ilusión. En realidad, la temperatura del tejido no desciende. En cambio, estas moléculas interactúan con un canal iónico específico en las neuronas sensoriales conocido comoTRPM8 (potencial de receptor transitorio de melastatina 8).

El canal TRPM8 es el principal transductor molecular de la somatosensación de frío en humanos. En condiciones fisiológicas normales, TRPM8 se activa cuando la temperatura ambiente cae por debajo de aproximadamente 26 °C (78,8 °F). Cuando se activa, el canal se abre, permitiendo la entrada de iones de calcio (Ca2+) y sodio (Na+) a la célula nerviosa. Esta despolarización desencadena un potencial de acción, una señal enviada al cerebro que se interpreta como "frío".

Los agentes refrescantes como el mentol y la serie WS actúan como agonistas de este receptor. Se unen al canal TRPM8 y reducen el umbral de voltaje requerido para la activación. Básicamente, engañan al nervio para que se active a la temperatura corporal (37°C), enviando una señal de "frío" al cerebro aunque el tejido permanezca caliente.

La distinción fundamental para los formuladores es que los receptores TRPM8 no se distribuyen uniformemente por las cavidades bucal y respiratoria. Su densidad varía en la lengua, el paladar duro y blando, la faringe y la parte superior del esófago. Además, diferentes agentes refrescantes tienen diferentes afinidades de unión y lipofilicidad (solubilidad en grasas), lo que determina adónde viajan antes de unirse y cuánto tiempo permanecen allí.

• WS-23es altamente hidrófilo (relativamente hablando) y se une rápidamente a los receptores de la lengua anterior (frontal).
• WS-3es más lipófilo, lo que le permite evitar los receptores tempranos y alojarse más profundamente en la mucosa de la garganta.
• WS-5se une con una afinidad extremadamente alta, saturando los receptores en el paladar y la garganta para lograr un efecto de alta intensidad.

Comprender este "mapeo de receptores" es la clave para crear una experiencia de enfriamiento de espectro completo.

Cita 1:El mecanismo de activación de TRPM8 por agentes refrigerantes se detalla ampliamente en una investigación publicada por el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI), específicamente en estudios sobre "Canales TRP y termosensación", que aclaran cómo agonistas como el mentol y la icilina modulan la activación dependiente del voltaje.

Sección 2: Perfil detallado – WS-23 (El estándar moderno)

Nombre químico:N,2,3-Trimetil-2-isopropilbutanamidaNúmero de CAS:51115-67-4Número de FEMA: 3804 Apariencia:Polvo cristalino blancoPunto de fusión:60-63°C

WS-23 es actualmente el rey indiscutible del mercado del vapeo, particularmente en las categorías de frutas y bebidas. A diferencia de WS-3 y WS-5, que se derivan estructuralmente del mentol (que poseen el anillo p-mentano), WS-23 tiene una estructura alifática (una cadena abierta). Esta diferencia estructural es profunda: elimina por completo el carácter “mentolado”.

1.Características sensoriales

WS-23 es único porque su sensación refrescante se siente predominantemente en elfrente a la boca y en la lengua. Tiene un inicio rápido (se siente casi inmediatamente después de la inhalación) y una decadencia relativamente corta. Deja el paladar limpio. Lo más importante es que tienecero golpe en la garganta. No irrita la faringe ni causa el reflejo de tos que a menudo se asocia con niveles altos de mentol o WS-3.

2.Estrategia de aplicación

Debido a que afecta la lengua (donde se encuentran las papilas gustativas) sin irritar la garganta, WS-23 es la apuesta más segura para la fidelidad del sabor.

• Perfiles de frutas:En sabores de frutas de una sola nota como mango, sandía o blue razz, WS-23 es esencial. Proporciona la sensación de la fruta saliendo del frigorífico sin enmascarar las delicadas notas de etil maltol o éster afrutado.
• Sales altas en nicotina:En los dispositivos desechables con 20 mg/ml a 50 mg/ml de nicotina, la nicotina en sí proporciona un importante golpe en la garganta. Agregar WS-3 (que también llega a la garganta) puede hacer que el vaporizador sea desagradablemente áspero. WS-23 enfría el vaporizador sin aumentar el "mordisco", lo que hace que el vapor con alto contenido de nicotina sea más suave y apetecible.
• Tarifas de uso:Standard usage ranges from 0.5% to 3.0% (of a 30% solution). In “Super Ice” disposables, levels can reach nearly 5%, though this nears the solubility limit.

3.La advertencia de solubilidad

WS-23 is highly soluble in ethanol and Propylene Glycol (PG), but less so in Vegetable Glycerin (VG). When formulating Max VG liquids (80%+ VG), care must be taken to pre-dissolve the WS-23 in PG. If added directly to a high-VG base as a powder, it will likely fail to dissolve or will precipitate (crystallize) out of solution when the bottle is subjected to cold temperatures during shipping, leading to “shards” in the liquid.

Sección 3: Perfil detallado – WS-3 (El especialista en golpes de garganta)

Nombre químico:N-etil-p-mentano-3-carboxamidaNúmero de CAS:39711-79-0Número de FEMA: 3455 Nombre comercial:Reajuste salarialApariencia:Polvo cristalino blancoPunto de fusión:88ºC

Antes de que WS-23 asumiera el control, WS-3 (Koolada) era el estándar de la industria. Es un derivado del mentol, creado modificando la molécula de mentol para eliminar el grupo hidroxilo. Esto elimina el olor a menta pero conserva la estructura del anillo de p-mentano, que dicta su comportamiento vinculante.

1.Características sensoriales

WS-3 se define por suubicación. Pasa por alto la lengua y golpea elparte posterior de la garganta (faringe). La sensación a menudo se describe como una “patada” o un “mordisco”. Imita la dureza del alcohol frío o el mordisco de una bebida carbonatada. Tiene un inicio más lento que el WS-23; a menudo no lo sientes hasta que exhalas o incluso unos segundos después de exhalar.

2.Estrategia de aplicación

Aunque ahora es menos popular como agente independiente, el WS-3 sigue siendo vital para formulaciones complejas.

• Perfiles de bebidas:Si está creando un sabor de “Cola”, “Limonada” o “Cóctel”, WS-23 no es suficiente. Las bebidas tienen un "mordisco" físico debido a la carbonatación o la acidez. WS-3 simula este mordisco en la garganta. Un sabor a cola con sólo WS-23 se siente "plano". Un sabor a cola con un toque de WS-3 se siente "gaseoso".
• Mentol del tabaco:Para los usuarios que hacen la transición de los cigarrillos mentolados combustibles, el WS-23 suele ser "demasiado suave". Echan de menos el agarre en la garganta. WS-3, mezclado con aromas de tabaco tradicionales, proporciona el impacto respiratorio necesario.
• Tarifas de uso:WS-3 is potent and unforgiving. The typical range is 0.5% to 1.5%. Exceeding 2% often leads to a distinct chemical, plastic-like off-note and can cause significant muting of other flavors.

Sección 4: Perfil detallado – WS-5 (La artillería pesada)

Nombre químico:N-(etoxicarbonilmetil)-3-p-mentanocarboxamidaNúmero de CAS:68489-14-5Número de FEMA: 4309 Apariencia:Polvo cristalino blanco o sólidoPunto de fusión:~80-82°C

WS-5 es la "opción nuclear" de los agentes refrigerantes. Estructuralmente similar a WS-3 pero con un grupo etoxicarbonilmetilo agregado, fue diseñado químicamente para tener una mayor afinidad de unión a TRPM8. Históricamente, se dejó de lado en los años 70 debido a problemas de regusto, pero la síntesis moderna ha mejorado significativamente su perfil de pureza.

1.Características sensoriales

Se estima que WS-5 serádos o tres veces más fuerteque WS-3 en términos de intensidad de enfriamiento. Su principal zona de sensación es lapaladar (paladar blando)y la parte posterior de la lengua, para finalmente llegar a la garganta. Es responsable de la sensación de "congelación cerebral". El inicio es instantáneo y el efecto es increíblemente duradero: es posible que los usuarios aún sientan el frío de 5 a 10 minutos después de vapear.

2.Estrategia de aplicación

El WS-5 rara vez se utiliza como agente único porque resulta fácilmente abrumador.

• El papel de “refuerzo”:WS-5 is best utilized as a spike. If you have a formulation using WS-23 that feels “cold but thin,” adding a trace amount of WS-5 (0.1% – 0.5%) adds “weight” and density to the cooling sensation without requiring you to double the total percentage of cooling agents.
• Líneas de hielo extremas:Para segmentos de mercado específicos (como el mercado del sudeste asiático) que exigen niveles de frío “congelantes”, el WS-5 es la única manera de alcanzar esos niveles sin causar los problemas de solubilidad asociados con cantidades masivas de WS-23.

Sección 5: El arte de apilar: formulación sinérgica

El error más común que cometen los nuevos formuladores es confiar en un solo agente. Para lograr un efecto refrescante "tridimensional" que se sienta natural e inmersivo, se debe emplearApilamiento sinérgico. Esto implica combinar agentes para apuntar a múltiples sitios receptores simultáneamente.

1.El “efecto halo”

Al estimular la lengua (WS-23), el paladar (WS-5) y la garganta (WS-3), se crea un "halo" de frío que rodea la percepción sensorial del usuario.

2.Proporciones de apilamiento recomendadas (la “tríada dorada”):

lLa mezcla de frutas “All-Day Vape” (ADV):

• Meta:Refrescante, afrutado, suave, de baja fatiga.
• Relación:80% WS-23 / 20% WS-3.
• Concentración total:5% in final mix.
• Por qué:El WS-23 lleva el sabor a fruta en la lengua. La pequeña cantidad de WS-3 añade un ligero toque refrescante a la exhalación sin irritar la garganta.

lEl estilo “Ice Blast”/desechable:

• Meta:Máximo impacto, congelación instantánea, enmascaramiento de nicotina.
• Relación:60% WS-23 / 30% WS-5 / 10% WS-3.
• Concentración total:0% – 4.0% in final mix.
• Por qué:WS-23 llega primero. WS-5 crea la intensidad en auge en el medio. El rastro de WS-3 asegura que el frío se sienta profundamente en los pulmones.

lLa simulación de “Soda/Fizz”:

• Meta:Textura y mordida.
• Relación:50% WS-23 / 50% WS-3.
• Concentración total:0% – 2.0% in final mix.
• Por qué:La alta proporción de WS-3 crea el "picor" asociado con las burbujas de carbonatación que estallan en la garganta.

Sección 6: Desafíos técnicos: solubilidad, cristalización y silenciamiento

La formulación con altos niveles de agentes refrescantes introduce distintos desafíos fisicoquímicos que pueden provocar retiradas de productos si no se gestionan.

1. Cristalización (Recristalización)

Los agentes refrigerantes son sólidos a temperatura ambiente. Se disuelven en el portador de e-líquido (PG/VG). Si la concentración del sólido excede el punto de saturación del sistema solvente, el agente refrigerante precipitará nuevamente a su forma sólida. Parecen fragmentos de vidrio rotos flotando en el e-líquido o asentándose en el fondo de la cápsula.

• El factor de riesgo:VG es un mal disolvente para estas amidas. Cuanto mayor sea el contenido de VG (por ejemplo, mezclas 70/30 u 80/20), menos agente refrescante puede contener el líquido.
• La solución:Do not exceed 3.5% total cooling agent load in High-VG liquids. Always pre-dissolve crystals in pure PG with mild heat (40°C) before adding to the main batch. If using pre-diluted solutions (usually 30% concentration), ensure they are shaken before dispensing.

2. Silenciamiento del sabor

Este es un fenómeno biológico, no químico. El frío extremo provoca vasoconstricción (estrechamiento de los vasos sanguíneos) en la boca y desensibiliza las papilas gustativas. Además, el cerebro prioriza la fuerte señal de "frío" sobre las delicadas señales de sabor.

• El problema de la “crema”:Las natillas, las vainillas y las notas lácteas son las primeras en desaparecer con un enfriamiento intenso. Los volátiles complejos que componen un perfil de “panadería” se enmascaran fácilmente.
• La solución:When formulating “Ice Creams,” use WS-23 exclusively and at low levels (<1.0%). Avoid WS-3 entirely, as its chemical taste clashes with dairy. You may need toexceso de saborthe base concentrate by 15-20% to compensate for the muting effect of the coolant.

3. Contaminación del equipo

WS-5 y WS-3 son increíblemente persistentes. Se adhieren a juntas de acero inoxidable y silicona en tanques de mezcla.

La solución:Dedicar tanques y mangueras específicos para productos “Hielo”. Si se comparte equipo, un lavado estándar con agua caliente no es suficiente. Debe utilizar un enjuague con etanol o un ciclo de limpieza con surfactante especializado para eliminar los residuos lipófilos de los agentes refrescantes; de lo contrario, su próximo lote de “tabaco caliente” tendrá un efecto refrescante fantasmal inexplicable.

Sección 7: Panorama regulatorio y consideraciones de seguridad

En el clima actual de mayor escrutinio sobre los productos de vapeo, los fabricantes deben ser rigurosos en cuanto a cumplimiento y seguridad.

1.Estado de FEMA GRAS

La Asociación de Fabricantes de Sabores y Extractos (FEMA) ha evaluado estas sustancias. WS-3 (FEMA 3455), WS-23 (FEMA 3804) y WS-5 (FEMA 4309) están designados comoGRAS (generalmente reconocido como seguro). Esta designación, sin embargo, se basa principalmente eningestión(comida/bebida).

Cita 2:La Asociación de Fabricantes de Sabores y Extractos (FEMA) mantiene una lista definitiva de sustancias aromatizantes GRAS. Su panel de expertos revisa datos científicos para garantizar la seguridad del uso previsto en los alimentos, lo que sirve como base para la pureza de la materia prima en la cadena de suministro del vapeo.

2.Toxicología por inhalación

Si bien GRAS como alimento es un punto de partida, la inhalación es fisiológicamente distinta. Los pulmones carecen de las sólidas protecciones metabólicas del intestino.

• Estudios recientes:Un estudio de 2021 destacado enControl del tabacoanalizó las tasas de transferencia de refrigerantes sintéticos en cápsulas compatibles con Juul, señalando que, si bien estaban ubicuas, las concentraciones en los aerosoles generalmente coincidían con las del e-líquido, lo que implica una transferencia estable sin degradación térmica a subproductos tóxicos (como aldehídos) en condiciones normales de vapeo.
• Posición BfR:El Instituto Federal Alemán para la Evaluación de Riesgos (BfR) ha observado la falta de datos sobre la inhalación a largo plazo de estos compuestos específicos, instando a los fabricantes a respetar el principio de precaución y evitar dosis excesivas.

Cita 3:Un estudio publicado en Tobacco Control (BMJ Journals) titulado “Agentes refrescantes sintéticos en líquidos para recarga de cigarrillos electrónicos comercializados en EE. UU.” proporciona un análisis cuantitativo sobre la prevalencia y las concentraciones de WS-3 y WS-23, ofreciendo puntos de referencia para las tasas de uso estándar de la industria.

Cita 4:El Instituto Federal Alemán para la Evaluación de Riesgos (BfR) ha emitido dictámenes (por ejemplo, el Dictamen n.º 015/2023) sobre la evaluación de los aditivos en los cigarrillos electrónicos, destacando la necesidad de datos toxicológicos sobre los compuestos aromáticos, incluidos los agentes refrescantes.

Para el fabricante, esto significa que la transparencia es clave. Recomendamos:

• Pruebas de pureza:Sourcing agents with >99.5% purity to avoid synthesis byproducts.
• Hojas de datos de seguridad (SDS):Mantener estrictas bibliotecas de SDS para cada lote.
• Cumplimiento de TPD:En la UE, todos los ingredientes, incluidos los agentes refrescantes, deben declararse en la presentación de TPD. Asegurarse de que sus números CAS específicos coincidan con la lista aprobada es vital para ingresar al mercado.

Sección 8: El futuro de la refrigeración: más allá de los tres grandes

La industria no es estática. A medida que los consumidores desarrollan tolerancia al WS-23, las casas de sabores están investigando la próxima generación de refrigeración.

• WS-12:Un sucesor potencial del WS-3. Activa TRPM8 pero tiene una duración significativamente mayor y un impacto inicial "más suave", lo que lo hace interesante para aplicaciones terapéuticas o de "liberación lenta".
• Moléculas híbridas:Se están realizando investigaciones para modificar la estructura de la amida para aumentar la solubilidad en VG, lo que resolvería los problemas de cristalización inherentes a las formulaciones actuales de alta potencia.
• Extracción Natural:Existe una demanda específica, pero creciente, de líquidos electrónicos “totalmente naturales”. Si bien los agentes WS sintéticos son “idénticos a los naturales” o derivados, algunas marcas están explorando destilados fraccionados de menta que eliminan los volátiles del sabor manteniendo los precursores refrescantes, aunque esto sigue siendo menos efectivo que la serie WS pura.

Conclusión: diseñar el frío perfecto

Se acabó la era de tirar una cucharada aleatoria de “Ice Powder” en una tina de mezcla. El consumidor moderno es sofisticado; pueden notar la diferencia entre un refrigerante barato que hace daño a la garganta y un perfil de enfriamiento premium, suave y en capas expertas.

La fabricación de sabores es una disciplina que se encuentra en la intersección del arte y la ingeniería química. Al comprender la jerarquía distinta de WS-23, WS-3 y WS-5, obtienes control sobre la experiencia sensorial. Puedes elaborar una bebida que burbujea, una fruta que refresca o un mentol que sacia, todo ello tirando de las palancas correctas del receptor TRPM8.

En [Nombre de su empresa], no solo vendemos polvo; Vendemos soluciones. Entendemos el delicado equilibrio entre solubilidad, mapeo sensorial y estabilidad en almacenamiento. Ya sea que esté luchando contra la cristalización en una nueva línea desechable o tratando de arreglar una natilla apagada, la respuesta está en la química.

Llamado a la acción: actualice su estrategia de formulación hoy

¿Tiene problemas de recristalización en sus líneas de alto VG? ¿Tu mezcla refrescante actual está silenciando tus notas altas? ¿O simplemente está buscando una fuente más confiable y de mayor pureza para agentes WS?

Nuestro equipo técnico está listo para ayudarlo a optimizar su jerarquía de enfriamiento. Ofrecemos bases refrescantes presolvatadas, cristales crudos de alta pureza y consultoría sobre formulación personalizada.

Conéctese con nuestros químicos saborizantes:

Request a “Cooling Discovery Kit” (Samples of WS-23, 3, & 5): 

Canal de contacto	Detalles
🌐 Sitio web:	www.cuiguai.com
📧 Correo electrónico:	información@cuigua.com
☎ Teléfono:	+86 0769 8838 0789
📱WhatsApp:	+86 189 2926 7983