“喉咙一击”的科学：控制浓缩香料中的 pH 值和碱度

作者：研发团队，CUIGUAI Flavoring

发表者：Guangdong Unique Flavor Co., Ltd.

Last Updated: 2025 年 12 月 18 日

PG&VG 化学和 pH 测试

击喉感——喉咙后部常见的抓挠或发痒的感觉——是电子烟的一个关键质量指标。它通常与含尼古丁的电子液体联系在一起，但即使不含尼古丁配方依靠感官线索来满足用户。我们认识到，要在不含尼古丁的电子烟液中获得令人满意的口感，需要对化学有深入的了解。特别是，ph配方的（酸度与碱度）对于击喉感的强弱和尖锐程度起着至关重要的作用。对于 B2B 配方设计师来说，精确调整这些因素对于提供一致的产品性能至关重要。本文提供了关于击喉感背后的科学的深入指南，以及调整 pH 值和风味以达到预期效果的实用策略。

了解喉咙撞击：多方面的感觉

击喉指的是身体感觉——通常被描述为温暖、咬伤或抓痒– 用户吸入蒸气时的感觉。它是化学刺激、粘膜干燥和气流压力的复合反应。有几个因素起作用：

• 尼古丁含量和形态：游离碱尼古丁呈天然碱性（pH 值约为 8-11），会产生尖锐、辛辣的味道。相比之下，尼古丁盐（尼古丁与苯甲酸等酸反应）的 pH 值更接近中性（约 5-7），吸入时更顺畅。尽管我们的浓缩香料不含尼古丁，但这种区别具有启发性。它表明，较高的 pH 值（碱性更强）会产生更多未结合的尼古丁分子，从而产生更强的击喉感，而较低的 pH 值会结合这些分子并减轻击喉感。
• PG/VG比率：基础溶剂丙二醇（PG）和植物甘油（VG）严重影响喉咙感觉。 PG 更薄且更吸湿：它会使粘膜干燥，并容易将味道和刺激性分子带入呼吸道。因此，PG加强击喉. For example, a high-PG blend (e.g. 60/40 PG/VG) will feel much harsher than a high-VG mix (e.g. 30/70), even with the same flavoring. In practice, a Max-PG e-liquid is known to produce a pronounced punch even without nicotine. PG is roughly 30% more hygroscopic than VG, meaning it absorbs moisture from the throat and enhances the sensation of dryness and bite. (VG, being thicker and sweeter, tends to cushion the hit and create large vapor clouds instead.)
• 调味剂: Certain flavor chemicals inherently trigger throat sensations. Cinnamaldehyde (from cinnamon) and eugenol (from clove) are potent irritants that give a warm, spicy throat tickle. Pepper extracts (capsaicin or piperine) can create a sharp burning sensation on the exhale. Cooling agents like menthol or WS-23 can add a crisp cold bite that paradoxically accentuates the throat feel. By combining such chemesthetic additives, manufacturers can boost throat impact without altering pH or adding nicotine. For example, adding 0.1–0.3% of a cinnamon or clove oil can simulate the kick of a tobacco vape, while tiny doses of synthetic coolers can add a brisk “thump” to an otherwise mild flavor.

总之，喉咙痛是多种因素相互作用的结果。成人电子烟玩家通常期望一定程度的刺激，因此 0 毫克产品必须弥补这一缺陷。与甜味或香气（纯粹是风味感觉）不同，喉咙撞击连接了风味化学和吸入化学。了解这些元素可以让风味公司准确地提供消费者在转向无尼古丁产品时所期望的感觉。

载体液体：喉咙感觉中的 PG 和 VG

丙二醇 (PG) 和植物甘油 (VG) 基料起着基础作用。 PG本身是一种干燥剂，可以自然地使喉咙脱水并有效地携带风味化合物。相比之下，VG 更平滑、更密集，产生羽状蒸汽，但对喉咙的影响更温和。许多电子烟玩家形容 PG 提供“喉咙刺激”，而 VG 提供“云朵和甜味”。

For e-liquid formulators, solvent choice is a strategic lever. If a product needs a bold throat hit, a higher PG ratio is used; for a gentler vape, higher VG is chosen. Our nicotine-free concentrates are PG-based, so increasing their percentage in the mix inherently raises PG content and sharpens the hit. In practice, we often test formulas at PG/VG ratios from 50/50 to 70/30. For example, a 50/50 blend might serve as our balanced baseline, whereas moving to 70/30 (PG/VG) dramatically amplifies the throat kick. (In one internal study, increasing PG from 50% to 70% roughly doubled the perceived hit on a sensory panel.)

运营商也会影响设备行为。高 PG 配方非常适合模拟香烟抽吸的口对肺 (MTL) 设备：它易于芯吸并提供紧致、强劲的吸力。相比之下，亚欧姆坦克通常使用高 VG 混合物（70/30 或 80/20）来实现云生成和平滑度。在我们的 B2B 文档中，我们建议与设备类型和目标体验相匹配的 PG/VG 比率（例如，“适合烟弹的”尼古丁盐系列可能建议 50/50，而高 VG 追云系列可能使用 30/70）。关键点：PG和VG本身不会显着改变pH值（两者都接近中性），但它们为喉咙的感觉奠定了基础。调整 PG/VG 比例可粗调效果，在此基础上 pH 值和添加剂可微调效果。

PG 与 VG 烟油比较

pH 在电子烟油配方中的作用

从本质上讲，pH（0-14 范围内氢离子浓度的测量值）决定了溶液中酸性分子和碱性分子之间的平衡。在电子烟液中，这种平衡决定了质子化（盐形式）与未质子化（游离碱）的尼古丁（或其他胺）分子的数量。碱性（高 pH 值）液体含有更多未结合的生物碱分子，这些分子更容易挥发，容易刺激喉咙。酸性（低 pH 值）液体以盐的形式结合这些分子，从而产生更平滑的喉咙感觉。

在典型的无尼古丁混合物（仅 PG/VG）中，pH 值通常在 6-7 左右。添加风味浓缩物通常会降低 pH 值，特别是如果它们含有果酸（柠檬酸、苹果酸），pH 值通常会降至 4-6。自从“大多数风味浓缩物都是天然酸性的（pH ~ 4–6）”，简单地添加它们往往会平滑命中。为了平衡这一点，配方设计师可能需要提高 pH 值以获得更强的效果。即使 pH 值的微小变化也会引起注意：我们的研发部门发现，将电子烟的 pH 值从 6.0 提高到 7.5指数地增加其对喉咙的影响。在实践中，许多电子液体的 pH 值范围为 6-7，以保持风味稳定性，但接近中性或微碱性可能会产生经典的捏合。

例如，以早期的电子烟液为例：游离碱尼古丁配方通常在 pH 8-9 的范围内运行，以达到强烈的效果。尼古丁盐将 pH 值降低至约 5-6，导致非常温和的吸入。在不含尼古丁的环境中，我们模仿这种化学反应。例如，pH 6.0 的 PG/VG 果汁咬起来可能感觉几乎不存在，但在将其缓冲至 pH 7.5（加入少量碳酸氢钠或类似物质）后，测试人员报告有一种清澈、辛辣的喉咙感觉。教训：pH值越高，对喉咙的冲击力越大.

除了喉咙的感觉之外，pH 值也会影响化学稳定性。许多风味化合物（酯、醛）在中性 pH 值范围外会降解或改变特性。因此，配方设计师通常将 pH 值设定为中等范围（约 6-7），以保持真实的风味并且可以安全地调整润喉效果。极低的 pH 值 (<4) 会使液体尝起来很酸，并可能腐蚀硬件，而极高的 pH 值 (>9) 会导致严重烧伤。在实践中，我们将 pH 值保持在中等范围内，除非公式中存在故意偏差。

控制 pH 值：实用的风味策略

对于不含尼古丁的产品，我们必须依靠风味化学来提供效果。以下是关键策略：

• pH 调节剂（食品级酸和碱）：我们添加微量安全的食品级酸或碱来微调混合物的 pH 值。常见的选择包括：
  • 柠檬酸– 带来干净的柑橘酸味；显着降低pH值。
  • 苹果酸– 产生强烈的、苹果般的酸味；强烈降低pH值。
  • 乳酸– 柔软、奶油般的酸味（酸奶味）；温和地降低 pH 值。
  • 苯甲酸/乙酰丙酸– 用于尼古丁盐化学；在降低 pH 值方面非常有效（带有轻微的甜味）。
  • 碳酸氢钠– 温和的碱；小剂量时，它会略微提高 pH 值（有助于抵消酸度）。
  • 氢氧化钾/氢氧化钠– 坚实的基础；在稀溶液中，它们可以显着提高 pH 值（由于腐蚀性，仅供专家使用）。
  • 例子：Suppose a sour berry-citrus juice blends down to pH 5.5 and feels too mild. Adding a dilute baking soda solution (say 0.05% in the final mix) can bump it to 6.0–6.5, noticeably sharpening the kick. Conversely, if a rich vanilla custard blend (at pH 7.2) is too aggressive, adding 0.1% citric acid can gently lower it to 7.0 and soften the hit. The rule of thumb: adjust in small steps, test by taste, then repeat. Even a 0.1–0.2 shift in pH can be felt, so take care not to overshoot. We often prepare stock solutions of each modifier for precision, and add them dropwise with stirring and intermittent pH checks.
• 成分选择和分析：每种口味固有的酸度都很重要。奶油味、坚果味或烘焙味往往接近中性，从而保持喉咙的刺激感。明亮的果味或饮料风味通常含有天然酸。在配方中，我们平衡了这些：例如，将酸芒果浓缩物与甜味、乳白色的基味搭配，可以提供丰富的口感和口感。我们还专门打造“点击调制器”additives – proprietary mixes of flavor compounds with built-in acids or spices. For example, we offer a “Berry Boost” modulator that blends sour esters with a hint of ginger extract. Adding just 0.5–2% of such modulators lets a manufacturer dial up throat hit predictably without reformulating the entire recipe.
• 化学感觉增强剂：Beyond pH, flavorists use compounds that directly stimulate sensory receptors. As mentioned, cinnamon and clove extracts (containing cinnamaldehyde/eugenol) add warmth, and water-soluble pepper extracts add a fiery flash. These are potent – even 0.1% can have a big effect – so they are used judiciously. Cooling agents are another tool: for instance, adding just 0.1% WS-3 (a synthetic cooling agent) can provide a brisk, clean bite to an otherwise mellow flavor. This seemingly paradoxical cold sensation can make the exhale feel more satisfying. In practice, we often combine multiple tactics: a tobacco flavor might use a base of high-pH caramel with a dash of cinnamon and WS-23 to mimic the multi-faceted throat hit of real smoke.
• 溶剂和基质效应：不要忽视矩阵的其余部分。乙醇（来自天然提取物）蒸发很快，并立即产生尖锐的喉咙闪光，因此在混合后让混合物短暂脱气是明智的。甘油含量增加了甜味和粘度，可以缓冲涩味。即使是看似惰性的成分，如某些乳化剂或尼古丁盐本身也可以改变 pH 值。例如，尼古丁游离碱是碱性的，因此含有尼古丁的 0 毫克液体的 pH 值可能会高于预期；使用尼古丁盐代替会降低 pH 值。一般来说，我们建议在最终 pH/味道测试之前将新的电子烟液浸泡 24-48 小时，以确保所有成分充分混合并且所有挥发性副产物都已沉淀。

测量和实施

在生产环境中，pH 值调整必须系统化并记录在案。我们使用经过校准的 pH 计（通常是用于低电导率和粘性样品的玻璃电极）并在室温下进行测量。典型的实验室协议是：

• 初始测量：测试原味碱（PG/VG，任何尼古丁）。注意pH值。
• 调味剂添加：在每个配方中混合风味浓缩物。彻底搅拌并再次测量 pH 值。许多水果浓缩物会降低 pH 值。
• 目标确定：确定所需的 pH 值（通常为 6.5–7.5，以获得最佳润喉效果）。
• 计算：确定所需的调整（例如，如果当前 pH 值为 6.0，目标值为 7.0，则添加多少碱）。
• 添加修饰符：在搅拌的同时将计算量的酸或碱（通常通过预混合溶液）分配到散装电子液体中。
• 重新测量：混合几分钟后，再次测量 pH 值。如果偏离目标，请以较小的添加量重复。
• 最终记录：一旦达到目标 pH 值，记录最终读数和批次记录中使用的所有数量。

即使达到目标 pH 值后，我们也始终执行感官测试。并排电子烟测试（对照与调整）可确认喉咙撞击是否符合预期。例如，有时我们发现 pH 值为 6.8 的混合物仍需要添加更多碱才能达到“商业强度”。相反，过度调整可能会产生仅在吸气时才会出现的苦味。与一个小小组（或训练有素的品尝者）进行迭代可确保不会引入任何异味。

Safety and compliance are paramount. All pH modifiers we use are generally recognized as safe (GRAS) for food use. Nonetheless, good practices (gloves, goggles, fume hood) are observed when handling concentrated acids/bases. In production, we often prepare a single batch of pH-adjuster solution to ensure consistency (e.g. 1L of 10% citric acid in PG) and use precise volumetric dispensers.

质量控制还延伸到保质期。监管指南（例如 FDA 的要求）要求电子烟液随着时间的推移保持化学稳定性。这意味着在储存过程中 pH 值不应漂移太多。在我们的流程中，我们进行加速老化测试：将装满的电子烟液容器储存在高温下，并定期重新检查 pH 值和风味。如果 pH 值发生变化（例如，由于酸分解），我们会在考虑缓冲的情况下重新配制。简而言之，我们尽早锁定 pH 值，以便在产品的整个生命周期内保持锁定状态。

精密电子烟液 pH 平衡

数据和行业洞察

科学文献和行业数据强化了这些策略。同行评审的研究指出，降低电子烟液的 pH 值（通过酸）可以减轻喉咙刺激，而增加 pH 值则会加剧喉咙刺激。一篇评论于控烟证实尼古丁盐的较低 pH 值可以使吸入更加顺畅。我们自己实验室的数据反映了这一点：在盲法测试中，电子烟爱好者一致认为 pH 值越高的混合物越刺激。

下图展示了一个典型的结果。它比较了不同配方奶粉类型的击喉强度。蓝色条（高VG，0mg果汁）低；红条（高强度游离碱尼古丁汁）浓度很高。重要的是，绿色条（经过优化的纯风味配方，经过 pH 值调整和命中增强剂）几乎与红色条匹配。这表明，通过化学，我们可以在没有尼古丁的情况下获得高冲击力的感觉。

配方数据（上图）表明，通过智能化学，0 毫克电子烟液可以接近高尼古丁电子烟液对喉咙的影响。 “优化”配方（绿色）使用略微升高的 pH 值和精选的风味添加剂来增强口感。这强调了先进的风味工程——微调 pH 值、溶剂比例和化学感觉剂——即使在不含尼古丁的产品中也可以提供所需的润喉感。

实际上，B2B 制造商可以使用这些技术来创建多功能产品线。例如，一家公司可能会提供同一口味的“经典”（较高 pH，PG 前向）和“超顺滑”（较低 pH，VG 前向）版本。味道基础保持不变，但化学成分的调整调整了体验。这减少了开发时间，同时满足了不同的消费者偏好。

关键要点

• pH为主控：烟液的pH值越高，击喉感越强。调高或调低pH值是控制命中的最直接方法。
• 风味酸通常可以平滑口感：大多数浓缩香料本质上是酸性的（pH 4-6）。添加它们往往会使液体变得更光滑。为了保持效果，您通常需要添加碱或使用酸含量较低的浓缩物。
• 平衡酸和碱：使用食品级酸（柠檬酸、苹果酸等）温和降低pH值并软化冲击力；使用稀碱（小苏打溶液、稀 KOH/NaOH）来提高 pH 值并增强打击力。以非常小的增量进行调整，每次重新测试 pH 值和风味。
• PG放大了一切：增加PG含量本身就会放大击喉感。如果提高 PG/VG 比率，即使 pH 值不变，预计也会产生更强烈的影响。
• 测试和记录：测量每批的 pH 值和风味特征。每次调整后进行并排电子烟测试。由于监管标准（例如 FDA）要求产品化学成分一致，因此请确保您的最终电子烟油在其保质期内保持目标 pH 值和感官特征。
• 利用创新：将 pH 控制与创意添加剂（香料、冷却剂等）相结合，让您能够进行创新。你可以创作小说，创新的无尼古丁配方，保留传统电子烟的满足感。

结论：打造完美打击

在不含尼古丁的电子烟液中创造理想的击喉感既是科学也是艺术。通过了解和控制 pH 值、PG/VG 比例和感官活性成分，制造商可以提供成人电子烟玩家所期望的令人满意的、可重复的击喉感。我们的无尼古丁浓缩香料在设计时就考虑到了这些原则，使我们的 B2B 客户能够配制出在市场上脱颖而出的产品。通过仔细的 pH 值调整和成分选择，品牌可以同时满足消费者的需求正宗的味道令人难忘的击喉声让他们流连忘返。

上面的瓶子代表了优质电子烟油的示例。它经过专业混合，可实现平衡的 pH 值、最佳的溶剂比例和协同风味基质。其结果是带来流畅而有影响力的电子烟体验，并具有清晰的击喉感——所有这些都不含尼古丁。这是我们的客户通过应用上述技术获得的高性能无尼古丁产品。

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