复刻气泡感：“起泡”电子烟味道背后的化学原理

作者： 翠盖调味研发团队

出版： 广东独味有限公司

最后更新：2026年1月24日

液态到气态的转变

引言：饮料型电子烟的终极追求

对于香料化学师与电子液制造商而言，少有挑战能如“气泡”般既艰巨又令人满足。当消费者品味“可乐”、“柠檬青柠”或“起泡香槟”时，他们的期待已超越单纯的甜味与香气，而是渴望那种触感刺痛、清新爽快的气泡感官体验。

在传统饮品中，这种气泡感由溶解的二氧化碳（CO2）所赋予。₂) under pressure. When the pressure is released, the CO₂ 形成气泡，直接刺激舌尖并激活特定神经通路。然而，在电子尼古丁传递系统（ENDS）的世界中，我们无法将气体以一种能在雾化器加热元件中存活的方式溶解于丙二醇（PG）或植物甘油（VG）中。

要复刻“起泡”风味，我们需超越气体物理学，转向复杂的有机化学领域 chemesthesis—三叉神经的化学刺激。本文详尽剖析了我们如何利用有机酸、冷却剂及挥发性芳香酯类，巧妙迷惑大脑，使其在无气体存在的情况下，感受到如星辰般闪烁的奇妙体验。

1. “气泡”感觉的神经生物学

若要重现这种感官体验，首先须洞察人体的感知机制。气泡感不仅仅是一种“感觉”，它实际上是一种味觉。多年来，人们一直认为苏打水中的“起泡”仅仅是机械的泡沫爆裂——舌尖上的泡泡声。然而，最新的神经生物学研究已揭示真相。

1.1 碳酸酐酶4（CA4）的作用

气泡感的产生主要由一种名为酶的作用调节 Carbonic Anhydrase 4 (CA4)它位于舌头上的酸味感受细胞。当二氧化碳₂ 进入口腔，CA4酶将其转化为碳酸氢离子与质子（H+），⁺). These protons stimulate the sour-sensing cells, sending a specific signal to the brain.

引用1：加州大学圣地亚哥分校在《科学》杂志上发表的研究指出，碳酸饮料的“气泡”感由感知酸味的相同味蕾细胞所识别，特别是通过CA4酶的作用。

来源：“气泡的味道”，科学杂志/美国科学促进会。网址：https://www.science.org/doi/10.1126/science.1180012

1.2 三叉神经反应

超越味觉受体，所谓“气泡感”还涉及到 trigeminal nerve它负责感知面部和口腔中的温度、疼痛与刺激。苏打水的刺感是一种轻微的“化学性痛觉”—由微小而受控的“疼痛”信号组成，脑部将之解读为清新。在电子液体中，我们须寻找能引发三叉神经“刺痛”而不带来不适的化学物质。

2. 物理差距：为何无法使用真正的二氧化碳₂

在软饮行业中，二氧化碳（CO2）是主要的气泡来源。₂ 在高压（通常30-45磅/平方英寸）下强制注入水中。在电子液瓶中维持如此压力几乎不可能。而且，即使我们能碳酸化PG/VG基底，电子烟的物理特性也会使努力付之东流：

• Vaporization Temperature:电子烟液在180°C至250°C的高温下加热，任何溶解的气体都将在到达使用者口腔前被迅速释出。
• Surface Tension:VG（植物甘油）具有比水更高的粘度与表面张力。其气泡破裂的速度与频率远低于水，因此带来沉重的口感，而非清新明亮。

因此，电子烟中的“起泡”效果是一种 sensory illusion 由三大化学支柱共同构筑： Acidity, Cooling, and Volatile “Lift.”

二氧化碳分子示意图

3. 支柱一：酸味咬感（“刺痛”）

“起泡”幻觉中最为关键的元素是有机酸的运用。由于大脑将酸味感受细胞的刺激与气泡感联系在一起，我们采用特定的酸性混合物，以模拟二氧化碳释放时的pH值下降。₂ 可溶于水。

3.1 苹果酸（C₄H₆O₅)

苹果酸是“气泡”电子烟的核心成分，带来锐利而迅速的刺感，且其余味持久，模仿碳酸在口腔中停留的感觉。

3.2 柠檬酸（C₆H₈O₇)

柠檬酸赋予饮品明亮的酸味，在柠檬青柠或橙汁汽水中，提供令人振奋的“刺感”。然而，柠檬酸对线圈可能造成“积垢”，因此常以10%的比例稀释于丙二醇中使用。

3.3 酒石酸（C₄H₆O₆)

在“葡萄汽水”或“香槟”风味中，酒石酸不可或缺，它赋予更干爽的口感和更浓重的“咬感”，模仿发酵酒或葡萄饮品中的单宁与碳酸气。

3.4 pH值平衡的重要性

理想的“起泡”电子液的pH值通常在 3.5 and 4.5若pH值过低，味道便变得“刺耳”而非“起泡”；若过高，则味道变得“平淡无奇”。

4. 支柱二：冷却剂（“冷灼”）

温热的苏打水永远无法比得上冰凉的那一口的起泡感。原因在于低温激活口腔中的TRPM8受体，增强了三叉神经对“气泡”的反应。在电子烟中，我们采用“Coolada”或专用冷却剂来模拟这一效果。

冷却剂曲线对比

4.1 WS-23（N,2,3-三甲基-2-异丙基丁酰胺）

WS-23是“起泡”电子烟的行业标准，因其带来纯净而强烈的冷感体验。 no minty aftertaste通过冷却蒸气，我们营造出令大脑接受“气泡”错觉的环境条件。

4.2 WS-3 (N-Ethyl-p-menthane-3-carboxamide)

WS-23带来喉咙的凉意，而WS-3则更注重于其他感官的体验。 tongue and roof of the mouth常用WS-23与WS-3的混合物，营造出“满口冰凉”的感觉，仿佛品味冰镇碳酸饮料的清新畅快。

5. 支柱三：挥发性酯类与“提振”

开启一瓶苏打水，首先迎来的是“香气爆发”——气体携带挥发性风味分子进入鼻腔。为了在电子烟中模拟这一体验，我们采用高挥发性酯类。

5.1 乙酸乙酯

乙酸乙酯是一种常用的酯类，赋予“提振”效果，带有微妙的果香与空灵的气息，沸点极低。微量添加时，能使其他风味在蒸气触及味蕾的瞬间“绽放”，模仿碳酸气带动芳香的效果。

5.2 香叶醛与柠檬烯

在柑橘类汽水中，采用“偏重顶端”的柑橘香调能增强气泡感。 Citral 带来犹如糖果般锋利的柠檬味，同时 Limonene 展现橙子或青柠的清新、闪耀的顶端香气。

5.3 香槟酯：乙基甲基苯基乙酰胺

在起泡酒风味中，这种酯类（常被称为“草莓醛”，虽实为酯）赋予“气泡水果”的细腻感，与酒石酸结合，营造出逼真的“泡沫感”。

6. “碳酸氢盐”理论：我们能否利用起泡感？

在电子烟DIY圈子中，最常用的“窍门”之一是加入少量的 Sodium Bicarbonate （小苏打）或 Potassium Bicarbonate理论认为，线圈的高温会促使碳酸氢盐释放二氧化碳，产生气泡。₂ 将气体直接融入蒸汽之中。

6.1 技术上的现实

然而，这一切 technically 在分子层面上运作，带来诸多制造难题：

• Solubility:碳酸氢盐在丙二醇/植物甘油中溶解性不佳，容易出现“沉淀”，即粉末沉积于瓶底。
• Coil Destruction:矿物盐为非挥发性物质，液体蒸发后，盐分残留在线圈上，导致“结垢”与焦味，使用数小时即显。
• pH Interference:碳酸氢盐为碱性物质，能中和我们用以产生“气泡”感觉的苹果酸或柠檬酸等酸性成分。

作为专业制造商，我们通常避免使用碳酸氢盐，倾向于 Ethyl Maltol以及 Triacetin可以调节口感，使之更加轻盈、通透，而不损坏设备。

引用2：香料与提取物制造商协会（FEMA）提供香料物质的安全数据及“普遍认为安全”(GRAS)名单，其对酯类和有机酸的研究奠定了电子烟中“气泡”成分的安全基础。

来源：FEMA GRAS名单。网址：https://www.femaflavor.org/gras

7. 口感与“闪烁”效果

平淡的电子烟常带有“糖浆般”或“沉重”的口感，因高比例的植物甘油所致。若欲使风味呈现“起泡”感，需巧妙“轻盈”口感层次。

7.1 三乙酸甘油酯的作用

三乙酸甘油酯（甘油三乙酸酯）是一种溶剂及口感调节剂。它具有“稀释”蒸汽感官的作用，使其不再沉重如云，而更似一缕“锐利”的薄雾。这一“稀释”效果对于模仿饮料质感尤为关键。

7.2 赤藓糖醇：隐藏的“酥脆”秘密

尽管蔗糖素是电子烟的常用甜味剂，但其可能带来“沉重”与“粘腻”的口感。许多“起泡”配方采用 Erythritol山梨醇的甜度较低，但在溶解时带来“凉意”（溶解热），为烟雾的余韵增添一份清脆感，远胜于蔗糖醇的表现。

气泡口味分布图示

8. 案例研究：解构“起泡可乐”风味

让我们以“起泡可乐”浓缩液的构建为例，直观展现这些原理的实际应用。

8.1 基础液（“糖浆”）

• Caramel and Vanilla:核心的甜味。
• Cinnamon and Nutmeg (Trace):塑造可乐风味的“香料”调子。
• Phosphoric Acid (Trace):在碳酸饮料中常用，但在电子烟中，为延长线圈寿命，我们通常采用苹果酸与酒石酸的混合物代替。

8.2 “起泡”系列包装

• Malic Acid (10% Dilution):加入总量的2%，产生“刺痛”感。
• WS-23:加入1.5%，带来“冰凉”之感。
• Ethyl Acetate:加入0.2%，赋予开启瓶口及吸入时的“挥发提振”感。
• Lemon and Lime Terpenes:加入0.5%，营造出模仿碳酸“刺感”的明亮高调。

8.3 最终效果

吸入时，用户首先感受到 cold (WS-23)紧接着出现的 acidic tingle (Malic Acid)当他们呼气时， volatile esters (Ethyl Acetate) 将可乐香气引导至后鼻腔，营造出气泡般的感官体验，仿佛一杯新鲜的可乐。

9. 稳定性与线圈寿命的挑战

打造“气泡”口味是一方面，使其具备货架稳定性则是另一番挑战。

9.1 酸味与风味的相互作用

随着时间推移，高浓度的苹果酸或柠檬酸可能引发其他风味分子的“酯化”或“水解”。例如，一瓶“草莓苏打”在六个月内可能失去其草莓的“明亮”香气，因为酸性物质在缓慢分解草莓酯类物质。

引用3：农业与食品化学杂志的一项研究指出，酯类在酸性环境中的稳定性是影响产品保质期的关键因素之一，溶液的pH值直接影响芳香物的降解速度。

来源：“酸性介质中风味酯的稳定性”，美国化学会出版物。网址：https://pubs.acs.org/journal/jafcau

9.2 线圈积垢与焦糖化

酸性“起泡”电子烟以缩短线圈寿命著称。甜味剂（如蔗糖醇）与有机酸结合，易在加热元件上迅速焦糖化。对此，我们建议：

• 使用中 high-purity acids含矿物质极少。
• 在平衡“气泡感”与 Erythritol而非纯蔗糖素。
• 鼓励用户在 slightly lower temperatures以避免酸性成分带来的灼热感。

10. “起泡”添加剂的法规环境

与所有香料成分一样，安全始终是首要之务。电子烟行业正受到诸如相关监管机构的严格审查。 FDA以及 TPD.

• Diacetyl and Acetyl Propionyl:这些成分必须完全避免。“起泡”风味多以饮料为基础，本身对“爆米花肺”化学物质的风险较低。
• Acidity and Respiratory Health:关于吸入酸化气溶胶的影响，学界仍在持续研究。尽管“起泡”产品中所用的酸性浓度极低，我们仍确保所有酸类物质的安全与合规。 USP/FCC Grade 并经过吸入安全性测试。

引用4：英国药品与保健品管理局（MHRA）及欧洲烟草产品指令（TPD）对添加剂设有严格限制，指南强调香料化学物在加热状态下不得对人体健康构成风险。

来源：“电子烟通知指南”，英国药品与健康产品管理局。网址：https://www.gov.uk/guidance/e-cigarettes-regulations-for-consumer-products

11. 未来前沿：新型“起泡”分子

追求“完美气泡”的旅程仍在继续。我们正不断探索多项崭新的化学前沿领域：

11.1 高级TRPA1激动剂

尽管WS-23专注于“寒冷”受体，我们正在探索那些能有针对性刺激的特殊分子。 TRPA1 （瞬时受体电位 ankyrin 1）受体。这些受体对芥末或辣根的刺痛反应。在微量下，它们能带来比苹果酸更逼真的“闪耀”感。

11.2 包裹酸

通过将有机酸包裹在热敏脂质外壳中，或许可以在保护线圈免受“积垢”的同时，使酸在达到必要的蒸发温度时才释放出来。

11.3 “充气”芳香剂

我们正致力于研发“低密度”风味分子，它们具有更高的“蒸气压”，能在吸入时迅速膨胀，营造出“蓬松”或“泡泡”般的口感。

结语：感官欺骗的艺术

电子烟味中的“起泡”效果充分展现了现代风味化学的威力，它融合了神经生物学、有机化学与感官心理学的交响乐。我们无需依赖二氧化碳。₂ 要营造“闪耀”感，只需洞悉人脑识别这种感觉的触发机制。

通过精确的调配与应用 Malic acid 为了“刺感”， WS-23 用于“寒冷”感受， volatile esters 为了“提神”，我们能仿佛带领吸烟者品味一杯清新怡人的心仪汽水。在不断完善“气泡”配方的同时，我们始终坚守强度、稳定与安全的完美平衡。

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