Почему одна и та же формула вкуса имеет разный вкус на разных устройствах

Автор:Научно-исследовательская группа, CUIGUAI Flavoring

Опубликовано:Guangdong Unique Flavor Co., Ltd.

Последнее обновление:18 октября 2025 г.

Введение

Как производитель ароматизаторов в индустрии жидкостей для электронных сигарет, вы иногда можете услышать такие отзывы, как:«Вкус манго такой приятный на вкус в капсуле А, но более плоский или металлический на устройстве Б».Почему тщательно разработанная формула вкуса, которая хорошо работает в одном устройстве, терпит неудачу или меняет характер в другом?

Это явление не является анекдотическим — оно возникает из-за совокупности физических, химических и термических факторов, которые определяют, как молекулы аромата улетучиваются, доставляются и воспринимаются. Другими словами:устройство имеет значение— даже для той же базовой формулы.

В этой статье мы разберем основные причины, по которымта же формула вкусавкус может отличаться на разных устройствах. Мы рассмотрим:

1. Физические и термодинамические принципы, влияющие на доставку вкуса
2. Как оборудование (змеевик, капилляр, воздушный поток) влияет на состав пара
3. Роль термической деградации и микроокружения
4. Взаимодействие ароматизатор-носитель в различных режимах работы
5. Аналитический и сенсорный подходы к диагностике вариаций, зависящих от устройства
6. Стратегии разработки для «устройство-независимых» вариантов
7. Будущие тенденции, проблемы и рекомендации

К концу ваша команда исследований и разработок будет иметь надежную концептуальную основу для прогнозирования, диагностики и оптимизации характеристик вкуса на нескольких устройствах.

Давайте начнем с понимания фундаментальных принципов термодинамики и аэрозолей.

1. Фундаментальные принципы: испарение, разделение и поведение аэрозоля.

Чтобы понять, почему вкус различается в зависимости от устройства, мы должны сначала вернуться к рассмотрению того, как ароматизирующие соединения переходят из жидкости в аэрозоль, и как ограничения устройства влияют на этот процесс.

1.1 Равновесие пар-жидкость и летучесть

Молекулы ароматизатора в жидкости для электронных сигарет должны перейти из жидкой фазы в газовую или аэрозольную фазу.давление паров(или летучесть) каждого соединения определяет, насколько легко оно улетучивается при данной температуре. Соединения с более высоким давлением пара легче превращаются в пар, тогда как соединения с низкой летучестью требуют больше энергии (тепла) или более длительного времени пребывания.

В данном устройстветемпература змеевика, время выдержки, воздушный поток и насыщениевлияют на то, сколько каждой молекулы ароматизатора уходит в пар. Если прибор недогревается, поступает меньше легколетучих соединений; если он перегреется, некоторые соединения могут разложиться или превысить идеальную точку испарения.

Кроме того,Закон Рауляи отклонения от него (коэффициенты активности) означают, что в смесях парциальное давление паров зависит от взаимодействия ароматизатора, никотина и растворителей (PG/VG). В некоторых устройствах неидеальное смешивание приводит кизбирательное испарение, вызывая различия в соотношении вкусов по сравнению с исходной формулой.

Недавнее исследование с использованием голографической микроскопии и глубокого обучения показало, что ароматизирующие добавки снижают летучесть аэрозолей электронных сигарет и что сохраняется отрицательная корреляция между содержанием VG и летучестью, а это означает, что устройства, которые предпочитают более плотный пар, могут подавлять летучесть аромата.arXiv

1.2 Образование аэрозоля, размер капель и транспорт

Не все молекулы вкуса превращаются в свободный пар; многие из них инкапсулируются в капли аэрозоля. Распределение капель по размерам играет решающую роль в:

• Место депозита(горло, рот, легкие)
• Динамика испарения(испарение внутри капли или ее усадка в пути)
• Градиент концентрации вкуса(молекулы в капле по сравнению с газовой фазой)

Различные устройства производят разные спектры размеров капель аэрозоля, что меняет восприятие вкуса. Устройства с более высокой мощностью змеевика или более агрессивным потоком воздуха могут производить более мелкие капли (или большее разбавление пара), смещая баланс между молекулами аромата в газовой фазе и ароматом, переносимым каплями.

Более того, капелькавремя пребывания, кинетика испарения и диффузия пограничного слоя - все это влияет на то, сколько аромата доставляется перед вдыханием или осаждением.

Таким образом, когда вы перемещаете формулу ароматизатора с устройства А на устройство Б, спектр капель аэрозоля и динамика переноса изменяются, изменяя эффективную интенсивность и баланс аромата.

1.3. Термические градиенты, пограничные слои и микрозоны

Внутри устройства температура неравномерна. Микрозоны рядом с змеевиком могут достигать более высоких температур, чем объем жидкости или пара, что приводит клокальный нагревинелинейная волатильностьвкусоароматических соединений.

Эти температурные градиенты производятпограничные слоивокруг поверхностей змеевика, в которых концентрация пара, температура и скорость потока отличаются от средних значений. В устройствах с высокой вытяжкой конвективный поток может разрушать пограничные слои (что приводит к эффективной передаче аромата); в устройствах с плотной вытяжкой пограничные слои могут улавливать более тяжелые молекулы или замедлять диффузию.

Следовательно, одна и та же формула в Устройстве А (с агрессивной конвекцией) может удалить более тяжелые ароматы, но в Устройстве Б (с низким потоком воздуха) удержание границ или «перетаскивание» аромата может уменьшить или исказить выход аромата.

2. Аппаратное обеспечение устройства и эксплуатационные параметры, влияющие на результат вкуса

Рассмотрев основополагающие принципы, теперь давайте рассмотрим, насколько конкретнопараметры устройствавлияют на доставку ароматов и почему одна и та же формула может вести себя по-разному на разных устройствах.

2.1 Температура, материал и сопротивление катушки

• Температурная кривая и контроль: Устройства различаются по тому, насколько точно они поддерживают температуру катушки, наращивают мощность или предотвращают перерегулирование. Некоторые обеспечивают стабильный и мягкий обогрев; другие производят шипы. Эти температурные различия изменяют энергию испарения и благоприятствуют или наказывают определенные молекулы.
• Материальные и каталитические эффекты: Материалы змеевика (нихром, кантал, нержавеющая сталь, титан) могут катализировать окисление, разложение или адсорбцию ароматизаторов. Поверхностное окисление или ионы металлов могут взаимодействовать с ароматическими соединениями, изменяя вкус.
• Значение сопротивления и мощность: Формула, оптимизированная для катушки 1,2 Ом при мощности 12 Вт, может работать по-другому в субомной катушке 0,5 Ом при мощности 25 Вт, поскольку более высокая мощность изменяет равновесие, испарение и образование капель.

2.2 Динамика впитывания, подачи жидкости и насыщения

• Материал фитиля и капиллярность: Хорошее впитывание обеспечивает стабильную подачу жидкости в катушку. Различия в толщине фитиля, пористости или материале (хлопок, керамика, сетка) изменяют скорость доставки ароматизирующего раствора в горячую зону.
• Запас насыщенности: В устройствах с переменной подачей жидкости (например, капсулах, многоразовых картриджах) при недостаточном насыщении змеевик может частично высохнуть или истощиться, что приведет к появлению горячих точек, пиролизу или частичному испарению, что приведет к искажению вкусового баланса.
• Скорость потока через фитиль: В устройствах с суженными путями впитывания жидкости возможность подачи жидкости может отставать от потребности в испарении, изменяя наблюдаемый профиль вкуса при сильной затяжке.

2.3 Путь воздушного потока, сопротивление вытягиванию и разбавление

• Геометрия воздушного потока(размер входного отверстия, прямой или извилистый путь, камеры смешения) изменяет смешивание и разбавление паровоздушной смеси. Увеличение потока воздуха снижает концентрацию ароматизатора и изменяет скорость охлаждения; меньше концентрируется воздушный поток, но может замедлиться улетучивание некоторых более тяжелых молекул.
• Сопротивление вытяжке и падение давления: Плотное устройство MTL замедляет поток воздуха, увеличивая время пребывания; устройство DL со свободной вытяжкой ускоряет поток. Это влияет на то, сколько молекул вкуса может разделить перед вдыханием.
• Турбулентность против ламинарного потока: Турбулентный поток может лучше гомогенизировать пар, уменьшить удержание пограничного слоя и улучшить равномерную экстракцию; ламинарный поток может сохранять стратификационные или граничные эффекты.

2.4 Режим мощности, линейное изменение и рабочий цикл

• Импульсный режим/режим переменной мощности: Устройства, которые быстро или импульсно наращивают температуру (например, «форсированный режим»), временно нагреваются выше номинального значения, изменяя кинетику испарения и отдавая предпочтение более летучим соединениям.
• Рабочий цикл и периоды охлаждения катушки: Устройства, которые переключаются между включением и выключением, могут создавать разные температурные истории, влияя на выброс соединений или конденсацию при охлаждении.
• Превышение пиков или событий перегрузки по току: Незначительные колебания напряжения могут временно повысить температуру катушки, что приведет к ухудшению или выбросу определенных молекул ароматизатора.

2.5 Геометрия капсулы/картриджа и длина дымохода

• Длина и диаметр дымохода: более длинный дымоход увеличивает время прохождения, давая молекулам больше времени для конденсации или рекомбинации; больший диаметр поперечного сечения может снизить давление и замедлить поток.
• Взаимодействие внутренних поверхностей: Поверхности внутренних стенок дымохода или картриджа могут адсорбировать или удалять определенные молекулы ароматизатора, особенно более тяжелые, прежде чем они достигнут пользователя.
• Объем шлейфа и зона расширения: Некоторые устройства оснащены расширительными камерами, в которых пар охлаждается и разбавляется; в других пар подается напрямую, сохраняя эффективность.

Все эти устройства и рабочие переменные могут индивидуально и синергически изменять доставку вкуса по одной и той же формуле.

3. Химические и термические эффекты, которые искажают вкус различных устройств

Даже если бы аппаратное обеспечение было идеальным, химическая и термическая динамика разных устройств различалась, что приводило к различиям в восприятии.

3.1 Термическое разложение, частичный распад и образование побочных продуктов

Под воздействием более жестких устройств (более высокая мощность или плохое впитывание) ароматические соединения могут частично разлагаться до вторичных частиц (альдегиды, кетоны, фрагменты окисления). Эти побочные продукты могут добавлять легкие «неприятные нотки» или усиливать раздражение.

Например, некоторые исследования показали, что жидкости для электронных сигарет, содержащие коричный альдегид, производят больше формальдегида или ацетальдегида при более высоких термических нагрузках.ЧВК+1

Таким образом, в одном устройстве ваш вкус остается чистым; в другом случае проникают легкие продукты разложения, изменяя вкус.

3.2 Адсорбция, конденсация и потеря молекул

Некоторые молекулы ароматизатора (особенно более тяжелые) могут адсорбироваться на поверхностях катушки, материале фитиля или внутренних компонентах устройства при определенных условиях. В контурах или температурных режимах с периодическим нагревом и охлаждением молекулы могут конденсироваться на поверхностях, а затем высвобождаться, вызывая «призрачный аромат» или приглушенную интенсивность.

Устройство А может стимулировать меньшую адсорбцию (более горячий, непрерывный поток), в то время как Устройство Б может стимулировать большее количество циклов адсорбции/конденсации и, таким образом, «потерю» молекул вкуса.

3.3 Неидеальное испарение/селективное разделение

Как уже говорилось, в многокомпонентных смесяхпроцесс испарения может неточно отражать соотношение жидкой фазы. Различия в коэффициентах активности, молекулярных взаимодействиях и летучести приводят кфракционное испарениеилипреимущественное испарениеопределенных молекул при определенных термических условиях или условиях потока.

Новое механистическое понимание, полученное в результате исследования неселективного испарения в пористых распылителях, предполагает, чтослой испаренияКонцепция, в которой состав газовой фазы соответствует составу перенесенного слоя жидкости, может отклоняться от простой модели точки пузырька.

Таким образом, устройство A и устройство B с разными капиллярными или фитильными ограничениями могут давать разные относительные концентрации ароматизатора в паре.

3.4. Взаимодействие растворителя и ароматизатора в динамических условиях

Сами PG и VG динамически взаимодействуют с молекулами ароматизатора в условиях устройства.

• При высокой мощности PG может разлагаться и образовывать реакционноспособные карбонилы, которые могут вступать в реакцию с молекулами ароматизатора (например, побочные реакции типа Майяра).
• Обезвоживание ВГ приводит к образованию промежуточных продуктов, таких как акролеин или глицеральдегид, влияющих на местную химическую среду.
• Соотношение PG:VG влияет на вязкость, диффузию и теплопередачу, изменяя способ высвобождения ароматизатора.

Таким образом, формула, имеющая идеальный вкус в «мягком» устройстве, может подвергнуться воздействию стресса растворителя в более агрессивном устройстве.

4. Аналитический и диагностический подход к изменению вкуса в зависимости от устройства

Для управления и оптимизации различных устройств вам необходим структурированный рабочий процесс диагностики. Ниже приведен рекомендуемый подход.

4.1 Параллельное сенсорное тестирование

• Использоватьобученные панельные дегустациисравнить один и тот же вкус на нескольких устройствах в контролируемых режимах затяжки.
• Использоватьпарные разностные тесты: какая версия устройства на вкус сильнее, слаще, более «яркая», приглушенная или неяркая?
• Количественнокажущаяся интенсивность вкуса, баланс, иобратите внимание на искажениемежду устройствами.

Это быстро выявляет, какие устройства вызывают значительные сдвиги в восприятии.

4.2 Химическое профилирование паровой фазы

• ИспользоватьГХ–МСпо собранному пару для количественного определения летучих ароматических соединений, побочных продуктов и относительных соотношений.
• Сравниватьсоотношение пара и жидкостиразличия для каждого устройства (т. е. сколько каждого соединения передается под этим устройством).
• Ищите побочные продукты или недостающие соединения, характерные для конкретного устройства.

Если ароматизирующее соединение присутствует в жидкости, но недостаточно в парах устройства, это говорит о плохих потерях из-за испарения, конденсации или адсорбции.

4.3 Распределение капель по размерам и картирование аэрозолей

• Используйте методы определения размера частиц (например, лазерное рассеяние или голографическую микроскопию) для определения спектров размеров капель аэрозоля в каждом устройстве.
• Соотнесите размер капель с распределением вкуса: более мелкие капли могут испаряться быстрее и производить более сильный аромат, а более крупные могут обеспечивать больший аромат или конденсацию, связанный с каплями.

Различия в размере капель между устройствами напрямую приводят к различиям в восприятии.

4.4 Тепловое профилирование и картирование катушек

• Инструмент для регистрации устройстватемпература катушки при вытяжке, поведение при нарастании и тепловой гистерезис.
• Составьте карту горячих точек или временных пиков, которые могут способствовать или повредить хрупкие соединения.
• Для расширенного картографирования используйте инфракрасную микроскопию или микротермопары, чтобы понять пространственные градиенты.

Сочетание тепловой карты с выходными данными вкуса помогает связать производительность с зонами термического напряжения.

4.5 Моделирование и декомпозиция компонентов

• Используйте физико-химические модели (коэффициенты активности, данные о давлении паров), чтобы предсказать, как соединения должны распределяться в условиях каждого устройства.
• Используйте модели машинного обучения или регрессии, чтобы сопоставить параметры устройства (температуру, поток воздуха, подачу фитиля) с отклонениями в выходе аромата.

С помощью итераций вы можете построитьбиблиотека поправочных коэффициентов производительности устройствачтобы предсказать, как ваша формула может измениться на новом оборудовании.

5. Стратегии разработки устойчивых к устройствам (или аппаратно-независимых) вкусовых формул

Учитывая множество переменных, указанных выше, что могут сделать разработчики вкусов, чтобы обеспечить согласованность на разных устройствах? Вот ключевые стратегии и лучшие практики.

5.1 Учитывайте «запас устройства» во время проектирования

С самого начала разработайте свою формулу так, чтобы она работала приемлемо даже на менее идеальных устройствах. Это означает:

• Избегайте повышения концентрации любого ароматизирующего компонента до предела (оставьте запас).
• Избегайте незначительно летучих или слабых соединений, эффективность которых сильно зависит от конкретных условий.
• Используйте более сильные и стабильные аналоги ароматических соединений, а затем делайте меньшую настройку, чтобы не рисковать слишком легкими ароматами.

5.2 Смешайте вкусы с дополнительными диапазонами летучести

Создайтестек вкусов с градацией волатильности: объедините верхние ноты с быстрой волатильностью, ноты тела со средней волатильностью и закрепляющие ноты с низкой волатильностью. Таким образом:

• В устройствах с низким энергопотреблением верхние ноты все равно звучат.
• В более агрессивных устройствах тело/якорные ноты сохраняют баланс.
• Спред волатильности действует как буфер против перекоса, специфичного для конкретного устройства.

5.3 Используйте связующие вещества, сорастворители или модификаторы.

• Включите сорастворители или инертные носители (например, некоторые сложные эфиры) для улучшения смешиваемости, уменьшения адсорбции или стабилизации выделения ароматизатора.
• Использоватьмикрокапсуляцияили методы контролируемого высвобождения для деликатных соединений
• Добавьте следовые количества модификаторов или средств, способствующих высвобождению (например, усилителей проникновения), которые помогают молекулам аромата легче диффундировать в сложные устройства.

5.4 Оптимизация матрицы растворителя и вязкости

• Отрегулируйте соотношение PG:VG в вашей формуле, чтобы умерить волатильность и динамику потока.
• Добавьте модификаторы вязкости или поверхностно-активные вещества (в пределах нормативных ограничений) для улучшения диффузии в более ограниченных устройствах.
• Убедитесь, что ваша вкусовая смесь хорошо диспергирована и стабильна, без разделения микрофаз, которое может усугубить различия между устройствами.

5.5 Прототипирование с учетом устройства

На ранних стадиях проверяйте свою формулу вряд представительных устройств(например, модуль, MTL, субом, высокая мощность). Выявите расхождение на ранней стадии и скорректируйте «поправочные коэффициенты» формулы для каждого типа устройства.

5.6 Предоставление вариантов или «настроенных» версий для конкретных устройств

Если вариации неизбежны, рассмотрите возможность доставкиварианты, оптимизированные для устройстввашей формулы вкуса — слегка перебалансирован для маломощных капсул по сравнению с мощными субомными. Это может обеспечить лучшую в своем классе производительность для каждого класса устройств.

5.7 Документирование технических характеристик устройства и условий использования

Предоставьте своим клиентам (интеграторам устройств или разработчикам жидкостей для электронных сигарет) рекомендации: идеальное сопротивление спирали, диапазон мощности, потребность в воздушном потоке или максимальную продолжительность затяжки для сохранения целостности вкуса.

Интегрируя эти стратегии, вы переходите от создания вариантов для «эталонного устройства» к созданию вариантов, устойчивых в экосистеме устройств.

6. Реальные примеры и наглядные сценарии

Ниже приведены гипотетические или иллюстративные случаи, основанные на типичных проблемах развития вкуса.

6.1 Фруктовый концентрат в MTL по сравнению с субомом

Вкус тропических фруктов включает сложные эфиры (этилбутират, этилгексаноат) и более тяжелые лактоны. В маломощной капсуле MTL (12 Вт, плотная тяга, короткий дымоход) вы обнаружите, что вкус приглушен и «тяжел в верхних нотах». В резервуаре с субомным сопротивлением (30 Вт, открытый поток воздуха) вкус яркий, но средние ноты (лактоны) подавляются или слегка жженые.

Диагностика и решение:

• Устройство капсулы может не обеспечивать достаточную выдержку или нагревание для улетучивания лактонов.
• Добавьте немного большую долю умеренно летучих якорных соединений (например, гамма-декалактона), чтобы усилить телосложение в условиях низкой мощности.
• Уменьшите концентрацию чрезмерно летучих верхних нот, чтобы избежать доминирования в мощных устройствах.
• Протестируйте оба устройства заранее и отрегулируйте соотношение.

6.2 Десертный вкус в керамической спиральной капсуле по сравнению с сетчатой ​​RDA

В формуле сливочного десерта используются ванилин, этилмальтол и маслянистые эфиры. В керамической капсуле (меньшая мощность, медленный нагрев) ваниль округлая и гладкая. В восстанавливаемой сетке (быстрый нагрев, сильный поток воздуха) маслянистые эфиры сначала «лопаются», но в середине сеанса из-за легкого окисления появляются металлические края.

Диагностика и решение:

• Масляные эфиры могут подвергаться незначительному термическому напряжению в режиме сетки.
• Замените уязвимые эфиры более стабильными аналогами (например, менее разветвленными или с защитными заместителями).
• Добавьте мягкий антиоксидант для подавления раннего окисления.
• Ограничьте рекомендации по мощности и предоставьте информацию о формуле, настроенной на сетку.

6.3 Ментол/охлаждение в капсуле и моде

Низкое содержание ментола способствует гладкости стручков. При использовании мода пользователи обнаруживают легкую мятную царапку. Агрессивный воздушный поток и более высокая температура непропорционально усиливают охлаждающую силу ментола.

Диагностика и решение:

• Концентрация ментола, которая работает в капсулах, может быть слишком высокой в ​​моде.
• Используйте меньшее количество ментола или более мягкий охлаждающий агент для вариантов, специфичных для мода.
• Или используйте «двухканальную» конструкцию: небольшое количество ментола плюс дополнительное охлаждение (например, серия WS), менее чувствительное к термическому усилению.

7. Проблемы, компромиссы и лучшие практики

Разработка вариантов, которые будут приемлемо работать на разных устройствах, предполагает поиск компромиссов.

7.1 Риск «мастер всех устройств и ни один мастер»

Попытка оптимизировать работу для каждого устройства может привести к снижению максимальной производительности. Возможно, вам придется принятьварианты класса устройстваа не идеальная универсальная формула.

7.2 Сложность против стабильности

Добавление большего количества сорастворителей, модификаторов или инкапсуляции увеличивает сложность рецептуры и риски стабильности. Всегда проверяйте срок годности, химическую стабильность и совместимость.

7.3 Термическая безопасность и пределы деградации

Сильно распространенные формулы могут привести к невидимому ухудшению качества или вредным побочным продуктам в агрессивных устройствах. Всегда учитывайте запас прочности по концентрации, избегайте пограничных соединений и проводите стресс-тестирование.

7.4 Сенсорный дрейф и адаптация пользователя

Пользователи могут со временем адаптироваться к особенностям конкретного устройства, маскируя небольшие различия. Но первые впечатления и первые затяжки влияют на восприятие и репутацию бренда, поэтому согласованность между устройствами остается критически важной.

7.5 Эволюция и устаревание устройств

Новые архитектуры устройств, алгоритмы контроля температуры или технологии катушек (например, керамика, сетка, температурная обратная связь) могут изменить производительность. Держите свой конвейер вкусов гибким и адаптируемым.

8. Подведение итогов и дальнейший путь

В целом, одна и та же формула вкуса имеет разный вкус на разных устройствах из-за взаимодействия:

• Кинетика испарения и распределение летучести
• Динамика и транспорт капель аэрозоля
• Тепловое поведение, воздушный поток и граничные эффекты в зависимости от устройства
• Химическая деградация, адсорбция и конденсация внутри оборудования.
• Взаимодействие растворителя и ароматизатора в динамических условиях

Чтобы справиться с этим, группам исследований и разработок аромата следует:

• Строитьдиагностические рабочие процессысочетание сенсорных методов, ГХ-МС, определения размера аэрозолей и термического картирования
• Формула дизайнабуферы и поля(не впадая в крайности)
• Смешивать соединения с градуированной летучестью и, возможно, обеспечиватьварианты, настроенные на устройство
• Тестируйте как можно раньше и чаще на репрезентативных типах устройств.
• Документирование операционных конвертов и инструкций

Приняв эти стратегии, ваше портфолио вкусов может обеспечитьединообразный, высококачественный вкус в широкой аппаратной экосистеме, уменьшая жалобы пользователей и ускоряя внедрение продукта.

Призыв к действию

Вы столкнулись с несогласованностью вкусов на разных устройствах или хотитесовместная разработка вариантов вкуса, устойчивых к устройствам?
Мы приглашаем васзапросите бесплатные наборы образцов, оптимизированные для нескольких классов устройствили занятьсятехнический обменс нашей командой разработчиков. Давайте сотрудничать, чтобы ваши вкусы по-настоящему распространялись на всех устройствах.

📩[информация@Cuiguai.com]
📞[+86 189 2926 7983]
🌐 изучить больше на【Www.cuiguai.com】