Comportement de libération de saveur dans différents ratios VG/PG

Auteur:Équipe de R&D, arôme de Cuiguai

Publié par:Guangdong Unique Flavour Co., Ltd.

Dernière mise à jour:27 octobre 2025

Structure moléculaire VG/PG et composition de la vapeur

L’expérience gustative d’un e-liquide ne se limite pas aux composés aromatiques ou à la recette qui les sous-tend. Il s’agit également decomposition de base— plus précisément, le rapport deGlycérine végétale (VG)etPropylène glycol (PG). Ces deux supports déterminent non seulement la densité de la vapeur et la sensation en bouche, mais également la manière dont les composés aromatiques sont libérés, transportés et perçus pendant le vapotage.

Cet article de blog explore lescience de la libération des arômesdans différents ratios VG/PG, offrant une perspective complète basée sur la recherche aux professionnels de l'industrie de la fabrication d'e-liquides. Grâce à cette exploration, nous expliquerons comment la chimie physique, la dynamique de vaporisation, la science sensorielle et l’ingénierie de formulation convergent pour façonner l’expérience de vapotage – un facteur crucial pour la conception de produits compétitifs dans un marché en évolution rapide.

1. Comprendre la base : VG et PG en contexte

1.1 Que sont VG et PG ?

Propylène glycol (PG)etGlycérine végétale (VG)sont les solvants fondamentaux de la formulation des e-liquides.

• Propylène glycol (PG)est un liquide clair, mince et légèrement hygroscopique. Il est couramment utilisé dans les applications alimentaires et pharmaceutiques comme support d’arômes et de composés actifs. La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis classe le PG commegénéralement reconnu comme sûr(GRAS) pour utilisation dans les aliments (source :gouvernement).
• Glycérine végétale (VG), ou glycérol, est un polyol visqueux au goût sucré dérivé d'huiles végétales. Il produit des nuages ​​de vapeur denses et un coup de gorge plus doux. Selon leS. Bibliothèque nationale de médecine, VG est non toxique et biodégradable.

L'équilibre entre ces deux ingrédients façonne l'environnement physique et chimique dans lequelles composés aromatiques se dissolvent, se vaporisent et sont perçus. Ce n’est pas simplement une question de préférence : c’est la science appliquée qui détermine la satisfaction des utilisateurs et la différenciation des produits.

1.2 Rôle du VG/PG dans la fonctionnalité du e-liquide

Le ratio VG/PG affecte :

• Propriétés de viscosité et d'écoulement, déterminant dans quelle mesure le liquide s'évacue à travers les matériaux en coton ou en maille.
• Formation d'aérosols, influençant la taille des gouttelettes et la densité de la vapeur.
• Transport des saveurs, déterminant comment les molécules aromatiques atteignent les récepteurs olfactifs.
• Sensation sensorielle, y compris le coup de gorge et la douceur.

Un produit conçu pour une base 50/50 se comportera de manière totalement différente d'un produit à 70/30 VG/PG — à la fois en termes de génération de vapeur et d'expérience gustative.

2. La science de la libération des saveurs

La libération de la saveur implique plusieurs étapes :dissolution, vaporisation, transport d'aérosols et perception olfactive.Chacun est influencé par le ratio VG/PG.

2.1 Solubilité et volatilité

Le PG est un solvant plus polaire avec une viscosité plus faible. Cela permetmolécules aromatiques volatiles(tels que les esters, les aldéhydes et les cétones) pour se dissoudre et s'évaporer efficacement. Le VG, en revanche, a une viscosité plus élevée et une volatilité plus faible, ce qui peut piéger certains composés aromatiques, ralentissant ainsi leur libération.

En substance :

• Ratios PG élevés (par exemple 70/30 PG/VG)→ libération de saveur plus rapide, hit en gorge plus fort, vapeur plus légère.
• Des ratios VG élevés (ex : 30/70 PG/VG)→ libération de saveur plus lente, vapeur plus douce, nuages ​​​​plus denses.

2.2 Température et cinétique de vaporisation

Lorsque les e-liquides sont chauffés, les solvants de base subissent des changements de phase rapides. Lepression de vapeurde PG est nettement plus élevé que de VG, ce qui signifie que les mélanges riches en PG ont tendance à transporter plus efficacement les arômes volatils dans la phase vapeur. Les mélanges riches en VG nécessitent des températures de serpentin plus élevées pour atteindre une volatilisation similaire.

2.3 Partitionnement des phases

Au fur et à mesure que le serpentin chauffe, un système biphasé émerge : liquide et vapeur. Les composés aromatiques se répartissent entre ces phases en fonction de leurs pressions de vapeur et de leur solubilité dans le VG/PG. La proportion qui entre en phase vapeur définit laintensité perçuede la saveur.

Des études montrent que les molécules aromatiques telles que la vanilline et l'éthyl maltol ont des taux de vaporisation différents en fonction de la composition du solvant (source :Journal de la science des aérosols, Elsevier).

3. Ratio VG/PG et performances sensorielles

Carte des saveurs sensorielles VG/PG

L’expérience sensorielle du vapotage implique bien plus que la simple libération de produits chimiques. C'est unévénement multisensoriel— le goût, l'arôme, la sensation en gorge et la texture de la vapeur interagissent tous pour créer une impression.

3.1 Intensité perçue

Les utilisateurs signalent souvent que les mélanges riches en PG offrent des saveurs plus intenses. Ceci est cohérent avec les données physicochimiques : une teneur plus élevée en PG permet aux molécules aromatiques de se volatiliser rapidement et d’atteindre plus efficacement les récepteurs olfactifs.

La viscosité du VG peut supprimer cet effet, conduisant à une diffusion de saveur plus lente et plus progressive. Cependant, cela peut aussi créerune perception plus riche et plus douce, que certains vapoteurs préfèrent pour les profils de saveurs de dessert ou de crème.

3.2 Sensation en bouche et texture

VG confère unvisqueux, légèrement sucrétexture à la vapeur. Cela influence également la taille des particules de l’aérosol, ce qui affecte la sensation de la vapeur dans la bouche et les poumons. Le PG procure un coup de gorge plus net et plus immédiat en raison de son taux d’évaporation plus rapide et de sa densité de vapeur plus faible.

3.3 Interaction entre douceur et goût

Le VG lui-même est légèrement sucré, ce qui peut influencer subtilement la perception des mélanges de saveurs – améliorant les profils de dessert tout en atténuant les notes de fruits ou de menthol plus prononcées. Le PG, étant neutre, fournit une livraison plus propre qui met en valeur les composés à haute volatilité.

4. Mécanismes physicochimiques de rétention et de libération des arômes

4.1 Viscosité et diffusion

La viscosité plus élevée du VG limite la mobilité moléculaire, réduisant ainsi le taux de diffusion des composés aromatiques. Cela conduit à une libération plus lente de l’arôme mais à une rétention plus longue dans la phase aérosol. Cela peut être avantageux pour les saveurs crémeuses ou étagées, où un arrière-goût prolongé est souhaitable.

4.2 Interactions solvant-arôme

Certains composés aromatiques (par exemple la vanilline, le menthol, le linalol) présentent une solubilité préférentielle dans le PG ou le VG selon la polarité. Les fabricants peuvent exploiter cela en ajustant les ratios pourperformances aromatiques ciblées.

4.3 Microstructure et granulométrie des aérosols

Les formulations riches en VG produisent des gouttelettes d’aérosol plus grosses, qui transportent plus de masse et peuvent se condenser plus rapidement dans la bouche et les poumons. Les aérosols à base de PG sont plus petits, plus volatils et ont tendance à atteindre des récepteurs olfactifs plus profonds. Cette différence explique pourquoi la clarté de la saveur varie si sensiblement entre les ratios.

La microstructure des gouttelettes de vapeur affecte égalementdiffusion de la lumière(densité visuelle) etstabilité thermique, influençant à la fois l’apparence et la persistance du goût.

5. Rapport VG/PG dans différents appareils de vapotage

Diagramme d'interaction de la bobine VG/PG

L’effet des ratios VG/PG n’est pas statique ; cela dépend énormément deconception de l'appareil, y compris la résistance de la bobine, l’efficacité de la mèche et le débit d’air.

• Systèmes de dosettes(faible puissance, haute résistance) privilégient généralementPG plus élevépour une meilleure évacuation de l'humidité et une saveur constante.
• Réservoirs sub-ohm(haute puissance, faible résistance) fonctionnent mieux avecVG plus élevépour produire des nuages ​​denses et éviter les coups secs.

Différents atomiseurs et matériaux de bobine affectent également le transfert de chaleur, influençant ainsi la dynamique de libération des arômes. Les serpentins en acier inoxydable ou en maille, par exemple, offrent souvent des profils de température plus cohérents, ce qui peut améliorer la stabilité de la saveur même dans les mélanges riches en VG.

6. Considérations environnementales et de stabilité

6.1 Stabilité à l’oxydation et au stockage

Le VG est plus sujet à l’oxydation sous l’effet de la chaleur et de la lumière, formant des composés qui peuvent modifier les profils de saveur au fil du temps. Le PG offre une plus grande stabilité oxydative mais peut s’évaporer plus rapidement des récipients ouverts. Les stabilisants ou les antioxydants peuvent aider à maintenir l’intégrité de la saveur lors d’un stockage à long terme.

6.2 Propriétés hygroscopiques

Le VG et le PG sont tous deux hygroscopiques, ce qui signifie qu’ils absorbent l’humidité de l’environnement. Cela peut affecter la viscosité et l’intensité de la saveur lors d’un stockage à long terme. Un emballage à humidité contrôlée est essentiel pour le maintienintégrité de la formulation.

6.3 Aspects réglementaires et de sécurité

Les deux composés sont approuvés pour une utilisation dans l’alimentation et les produits pharmaceutiques, mais la pureté et l’approvisionnement sont cruciaux. Les glycols de qualité industrielle ne doivent jamais être utilisés dans les e-liquides. Assurez-vous toujours du respect des normes de sécurité en vigueur (source :Agence européenne des produits chimiques (ECHA)).

6.4 Implications sur la durée de conservation

Les formulateurs devraient considérerCinétique de dégradation dépendante du VG/PGpour les composés aromatiques. Les notes à base d'aldéhyde (comme les agrumes) se dégradent plus rapidement dans les VG en raison de la susceptibilité à l'oxydation, tandis que les notes à base d'ester sont plus stables dans les systèmes équilibrés ou riches en PG.

7. Optimisation de la libération des arômes pour le développement de produits

Une formulation efficace d’e-liquide nécessite un alignementchimie physiqueavecobjectifs sensoriels.Considérez ces stratégies :

• Sélection de ratio basée sur un objectif :Choisissez les ratios VG/PG en fonction des attributs sensoriels souhaités (délivrance de saveurs vives ou douces).
• Correspondance des appareils :Ajustez les formulations en fonction de la bobine et de la plage de puissance.
• Correspondance de solvants spécifiques à la saveur :Testez la solubilité et le comportement de libération des composés aromatiques clés dans différentes bases.
• Profilage de température :Mesurez la concentration en phase vapeur des principaux composés volatils de saveur aux températures de fonctionnement.
• Test des consommateurs:Validez les performances aromatiques dans des conditions réelles.
• Analyse dynamique des vapeurs :Utiliser des techniques analytiques telles que la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) pour mesurer l'efficacité du transfert d'arôme de la phase liquide à la phase aérosol.
• Tests de chauffage contrôlé des serpentins :Mettez en œuvre des tests de chauffage en laboratoire pour corréler la puissance de l’appareil avec les ratios de saveur en phase vapeur.

8. Orientations futures de la recherche sur la diffusion des arômes

Les études émergentes se concentrent surmicroencapsulation d'arômes, porteurs nanostructurés, etsystèmes de solvants avancéspour améliorer la stabilité de la saveur et contrôler la cinétique de libération dans les applications de vapotage. De plus, des innovations commesystèmes hybrides au glycolouhumectants d'origine biologiquevisent à maintenir les performances du PG/VG tout en améliorant la durabilité.

Il y a un intérêt croissant pouroptimisation de la formulation basée sur l'apprentissage automatique, où les modèles prédictifs utilisent des données physicochimiques pour estimer les taux de libération d'arômes pour différents ratios VG/PG. Ces outils peuvent réduire considérablement le temps de R&D pour les fabricants.

Pipeline de recherche sur la livraison d’arômes d’e-liquides

9. Exemple de cas : optimisation des profils de fruits et de desserts

Les saveurs de fruits dépendent souventesters très volatilscomme l'acétate d'isoamyle (banane) ou le butyrate d'éthyle (ananas). Ces composés fonctionnent mieux dansBases à dominante PG, qui assurent une volatilisation rapide et des notes de tête lumineuses.

Les profils de dessert ou de crème dépendent decomposés peu volatilscomme la vanilline ou l'éthyl maltol, qui persistent plus longtemps. UNBase à dominante VGaméliore l'onctuosité et la profondeur. Comprendre ces relations permet aux chimistes des arômes d'ajuster les formulations non pas par essais et erreurs, mais grâce à un appariement de solvants basé sur des données.

Conclusion

La libération de saveurs dans différents ratios VG/PG est plus qu’une décision de formulation : c’est uneexercice d'équilibrisme scientifiquequi définit les performances d'un produit dans le monde réel. Comprendre l'interaction physique et sensorielle entre VG et PG permet aux fabricants de créer des e-liquides avec une stabilité, une authenticité et une satisfaction du consommateur supérieures.

L'avenir de la formulation des e-liquides dépendra de la recherche continue sur la relation entrepropriétés du solvant, conception de l'appareil et comportement sensoriel- une triade qui définira la prochaine génération de diffusion d'arômes de vapeur.

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Références:
1. Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis :Informations de sécurité sur le propylène glycol
2. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis :Résumé du composé de glycérol
3. Journal of Aerosol Science, Elsevier : Recherche sur le comportement en phase vapeur des composés volatils
4. Agence européenne des produits chimiques (ECHA) :Directives de sécurité et de réglementation pour les glycols