不同 VG/PG 比例下的风味释放行为

作者：研发团队，CUIGUAI Flavoring

发表者：Guangdong Unique Flavor Co., Ltd.

上次更新：2025 年 10 月 27 日

VG/PG 分子结构和蒸气组成

电子烟液的风味体验不仅仅与香气化合物或其背后的配方有关。这同样是关于基础成分—具体来说，比率植物甘油 （VG）和丙二醇（PG）。这两种载体不仅决定了蒸汽密度和口感，还决定了风味化合物在电子烟过程中如何释放、传输和感知。

这篇博文探讨了风味释放科学不同的 VG/PG 比例，为电子烟油制造行业的专业人士提供全面的、基于研究的视角。通过这次探索，我们将介绍物理化学、汽化动力学、感官科学和配方工程如何融合来塑造电子烟体验——这是快速发展的市场中具有竞争力的产品设计的关键因素。

1. 理解基础：VG 和 PG 的背景

1.1 什么是VG和PG？

丙二醇（PG）和植物甘油 （VG）是电子烟油配方中的基础溶剂。

• 丙二醇（PG）是一种透明、稀薄且稍有吸湿性的液体。它通常在食品和制药应用中用作香料和活性化合物的载体。美国食品和药物管理局 (FDA) 将 PG 分类为一般认为是安全的（GRAS）用于食品（来源：政府).
• 植物甘油 （VG）甘油，或甘油，是一种粘稠的甜味多元醇，源自植物油。它会产生浓密的蒸汽云和更顺畅的击喉感。根据南美国国家医学图书馆，VG无毒且可生物降解。

这两种成分之间的平衡塑造了物理和化学环境，其中风味化合物溶解、蒸发并被感知。这不仅仅是一个偏好问题——应用科学决定了用户满意度和产品差异化。

1.2 VG/PG 在烟油功能中的作用

VG/PG 比率影响：

• 粘度和流动特性，确定液体通过棉或网状材料的芯吸程度。
• 气溶胶形成，影响液滴尺寸和蒸气密度。
• 风味传输，确定香气分子如何到达嗅觉受体。
• 感官感受，包括击喉感和甜味。

为 50/50 基料设计的产品与 70/30 VG/PG 设计的产品在蒸汽生成和风味体验方面的表现完全不同。

2. 风味释放的科学

风味释放涉及几个步骤——溶解、蒸发、气溶胶传输和嗅觉。每个都受到 VG/PG 比率的影响。

2.1 溶解度和挥发性

PG是一种极性较大、粘度较低的溶剂。这允许挥发性风味分子（如酯、醛、酮）有效溶解和蒸发。相比之下，VG 具有较高的粘度和较低的挥发性，可以捕获一些风味化合物，减缓其释放。

本质上：

• 高 PG 比率（例如 70/30 PG/VG）→ 风味释放更快，击喉感更强，蒸气更轻。
• 高 VG 比率（例如 30/70 PG/VG）→ 风味释放更慢，蒸气更平滑，云朵更浓密。

2.2 温度和汽化动力学

当电子液体被加热时，基础溶剂会发生快速的相变。这蒸气压PG 的含量明显高于 VG，这意味着富含 PG 的混合物往往更有效地将挥发性风味带入气相。富含 VG 的混合物需要更高的盘管温度才能达到类似的挥发量。

2.3 相划分

当线圈加热时，会出现两相系统——液体和蒸汽。风味化合物根据其蒸气压和在 VG/PG 中的溶解度在这些相之间分配。进入气相的比例定义了感知强度的味道。

研究表明，香草醛和乙基麦芽酚等风味分子根据溶剂成分的不同，具有不同的蒸发速率（来源：气溶胶科学杂志，爱思唯尔).

3. VG/PG比率与感官表现

VG/PG 感官风味图

电子烟的感官体验不仅仅涉及化学物质的释放。这是一个多感官事件— 味道、香气、击喉感和蒸汽质感相互作用，共同营造出一种印象。

3.1 感知强度

用户经常报告富含 PG 的混合物具有更浓郁的味道。这与理化数据一致：较高的PG含量可以让风味分子快速挥发，更有效地到达嗅觉受体。

VG 的粘度可以抑制这种效应，从而导致更慢、更渐进的风味传递。然而，这也可以创建更丰富、更流畅的感知，一些电子烟爱好者更喜欢甜点或奶油风味。

3.2 口感与质感

VG 赋予粘稠，微甜纹理为蒸汽。它还影响气溶胶颗粒大小，从而影响口腔和肺部的蒸汽感觉。 PG 由于其更快的蒸发速率和更低的蒸气密度，可提供更尖锐、更直接的击喉感。

3.3 甜味与味道的相互作用

VG 本身略带甜味，这会微妙地影响风味混合物的感觉——增强甜点的风味，同时减弱更尖锐的水果或薄荷醇的味道。 PG 是中性的，可提供更清洁的输送，突出高挥发性化合物。

4. 风味保留和释放的物理化学机制

4.1 粘度和扩散

VG 较高的粘度限制了分子的流动性，降低了香气化合物的扩散速率。这导致风味释放较慢，但在气雾相中的保留时间较长。这对于需要延长余味的奶油味或分层风味来说是有利的。

4.2 溶剂-香料相互作用

一些风味化合物（例如香草醛、薄荷醇、芳樟醇）根据极性在 PG 或 VG 中表现出优先溶解度。制造商可以通过调整比率来利用这一点有针对性的风味表现。

4.3 微观结构和气溶胶粒径

富含 VG 的配方会产生更大的气溶胶液滴，这些液滴携带更多的质量，并且可以在口腔和肺部更快地凝结。基于 PG 的气雾剂更小、更易挥发，并且往往能到达更深的嗅觉受体。这种差异解释了为什么不同比例之间的风味清晰度差异如此明显。

蒸气滴的微观结构也影响光散射（视觉密度）和热稳定性，影响外观和味道持久性。

5. 不同电子烟设备中的VG/PG比例

VG/PG线圈交互图

VG/PG 比率的影响不是静态的；这在很大程度上取决于装置设计，包括线圈阻力、芯吸效率和气流。

• 吊舱系统（低瓦数，高电阻）通常有利于较高的pg改善芯吸作用并保持一致的风味。
• 亚欧姆坦克（高瓦数，低电阻）最适合搭配较高的VG产生浓密的云层并防止干击。

不同的雾化器和线圈材料也会影响传热，从而影响风味释放动力学。例如，不锈钢或网状线圈通常可以提供更一致的温度曲线，即使在富含 VG 的混合物中也可以增强风味稳定性。

6. 环境和稳定性考虑

6.1 氧化和储存稳定性

VG 在热和光下更容易氧化，形成的化合物会随着时间的推移改变风味特征。 PG 具有更高的氧化稳定性，但从开放容器中蒸发得更快。稳定剂或抗氧化剂有助于在长期储存中保持风味完整性。

6.2 吸湿特性

VG 和 PG 都具有吸湿性，这意味着它们会吸收环境中的水分。这会影响长期储存期间的粘度和风味强度。受控湿度包装对于维持配方完整性.

6.3 监管和安全方面

这两种化合物都被批准用于食品和药品，但纯度和来源至关重要。工业级乙二醇不得用于电子烟油中。始终确保遵守相关安全标准（来源：欧洲化学局（ECHA）).

6.4 保质期的影响

配方设计师应考虑VG/PG 依赖性降解动力学用于风味化合物。由于氧化敏感性，基于醛的香调（如柑橘）在 VG 中降解得更快，而基于酯的香调在平衡或重 PG 系统中更稳定。

7. 优化产品开发的风味释放

有效的电子烟液配方需要调整物理化学和感官目标。考虑这些策略：

• 基于目标的比率选择：根据所需的感官属性（尖锐与平滑的风味传递）选择 VG/PG 比例。
• 设备匹配：调整线圈和功率范围的配方。
• 特定风味的溶剂匹配：测试关键芳香化合物在不同基质中的溶解度和释放行为。
• 温度曲线：测量工作温度下主要风味挥发物的气相浓度。
• 消费者测试：在现实条件下验证风味性能。
• 动态蒸气分析：利用气相色谱-质谱 (GC-MS) 等分析技术来测量从液相到气溶胶相的风味转移效率。
• 受控线圈加热测试：实施基于实验室的加热测试，将设备功率与气相风味比率相关联。

8.风味传递研究的未来方向

新兴研究的重点是香料微胶囊化, 纳米结构载体， 和先进的溶剂系统提高电子烟应用中的风味稳定性和控制释放动力学。此外，创新如混合乙二醇系统或者生物基保湿剂旨在保持 PG/VG 的性能，同时增强可持续性。

人们越来越感兴趣机器学习驱动的配方优化，其中预测模型使用物理化学数据来估计不同 VG/PG 比例的风味释放率。这些工具可以大大减少制造商的研发时间。

电子烟油风味传递研究管线

9. 案例：优化水果与甜点配置文件

水果口味往往依赖高挥发性酯类例如乙酸异戊酯（香蕉）或丁酸乙酯（菠萝）。这些化合物在以下方面表现最佳PG 优势碱基，确保快速挥发和明亮的前调。

甜点或奶油的配置取决于低挥发性化合物像香草醛或乙基麦芽酚，它们的停留时间更长。一个VG-主导基地增强奶油感和深度。了解这些关系使风味化学家能够通过数据驱动的溶剂配对来调整配方，而不是通过反复试验。

结论

不同 VG/PG 比例的风味释放不仅仅是配方决定 — 这是一个科学的平衡行为它定义了产品在现实世界中的表现。了解 VG 和 PG 之间的物理和感官相互作用使制造商能够制造出具有卓越稳定性、真实性和消费者满意度的电子烟油。

电子烟油配方的未来将取决于对两者之间关系的不断研究溶剂特性、设备设计和感官行为— 将定义下一代蒸汽风味输送的三元组。

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参考：
1.美国食品和药物管理局（FDA）：丙二醇安全信息
2.美国国家医学图书馆：甘油化合物摘要
3. Journal of Aerosol Science，Elsevier：挥发性化合物气相行为研究
4.欧洲化学品管理局（ECHA）：乙二醇的安全和监管指南