DE1517311C - Verfahren zum Aromatisieren von Tabak mit Aromastoffen - Google Patents

Description

das bei Raumtemperatur fest ist, wird man in analoger Weise, jedoch nicht durch Aufsprühen auf den Tabak bringen.

Wendet man einen flüssigen Träger an, so wird die Mischung vorzugsweise luftgetrocknet oder auf andere Weise behandelt, um den Träger, nachdem das geschmacksabgebende Carbonat sorgfältig mit dem Tabak gemischt wurde, zu entfernen.

Zwar hängt die Menge des dem Tabakprodukt zugeführten Geschmacksstoff enthaltenden Carbonats von der Menge des Geschmacksstoffes ab, der in dem Rauch gewünscht wird, im allgemeinen fügt man aber die Geschmacksstoff enthaltenden Carbonate dem Tabak in einer Menge von etwa 0,1 bis 10 Gewichtsprozent der gesamten Tabakmischung zu.

Beispiel 1

Man füllt 2,27 kg geschnittenen Tabak, der kein Menthol enthält (aber ansonsten zur Herstellung von ao im Handel erhältlichen mentholhaltigen Zigaretten vorbereitet worden war) in eine rotierende Trommel und besprüht ihn mit einer Lösung aus 11,1 g 1-Menthyl-chlorcarbonat in 200 ml absolutem Äthanol. Den besprühten Tabak lagert man dann 3 Tage in Polyäthylenbeuteln, um den Zusatzstoff in die Tabakschnitzel eindringen zu lassen. Das Material wird auf Sieben bei 60 % relativer Feuchte und einer Temperatur von 23,9⁰C luftgetrocknet, bis der Lösungsmittel-Alkohol entfernt ist. Es wird kein bemerkenswerter Mentholgeruch am Tabak festgestellt. Man verarbeitet den Tabak zu Zigaretten, wobei man eine Standardmaschine verwendet, die den Zigarettenteil aus geschnittenem Tabak mit einem 15 mm langen Filter versieht. Auf gleiche Weise stellt man Kontrollzigaretten her, nur mit der Ausnahme, daß man an Stelle des 1-Menthyl-chlorcarbonates zu jeder Zigarette 3,2 mg brasilianisches 1-Menthol hinzufügt. Die zwei Zigarettenchargen lagert man getrennt bei 3,3⁰C in Glasgefäßen.

Die behandelten Testzigaretten und Kontrollzigaretten werden in einer genormten Rauchmaschine geraucht. Der Rauch wird auf Cambridge-Filterkörpern gesammelt und mit Äthanol extrahiert.

Das Menthol wird identifiziert und die Abgabe durch Gaschromatographie bestimmt. Die Abgabe an Menthol beträgt bei den Testzigaretten 420 Mikrogramm je Zigarette. Dies entspricht etwa einer 18%igen Abgabe, da die 11,1 g des Zusatzstoffes annähernd 8 g Methanol äquivalent sind.

Physikalische Prüfungen zeigen zwischen den Testzigaretten und den Kontrollzigaretten keinen bedeutenden Unterschied in der Nikotinabgabe, Gesamtschwebestoffabgabe und dem »Rauch-pH-Wert«.

Die chemischen Analysen des Rauches und des teilchenförmigen Materials entsprechen denen der Kontrollzigaretten, bis auf die oben angegebenen Abweichungen.

Man bringt Testzigaretten, die 1-Menthyl-chlor- ■ carbonat enthalten, in offene Glasgefäße und unterwirft sie im Zyklus folgenden Bedingungen: (1) 43,3°C und 25% relative Feuchte für 8 Stunden; (2) 43,3°C und 85% relative Feuchte für 16 Stunden; diesen Zyklus wiederholt man so viel Tage, wie in Tabelle I angegeben sind, und lagert anschließend die Zigaretten bei 23,9° C und 65% relativer Feuchte 2 Tage, bevor man sie raucht. Die Mentholmenge im Rauch bestimmt man wie oben angegeben.

Diese Ergebnisse vergleicht man mit mentholhaltigen Zigaretten aus der Produktion, die man als Kontrollzigaretten denselben Bedingungen unterwirft. Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Mentholabgabe beim Rauchen

Kontroll- gegenüber Testzigaretten in offenen

Glasgefäßen

Zeit	Kontrollzigaretten	Testzigaretten	0,40
[Tage]	mg Menthol/Zigarette	0,37
0	0,54	0,32
1	0,39	0,28
2	0,39	0,31
3	0,33	0,31
4	0,32
5	0,33

Prozentualer Mentholverlust nach 5 Tagen:

Kontrollzigaretten

0,54-0,33
0,54

100 =

21 0,54

= 39%

Testzigaretten

0,40-0,31
0,40

100 =

0,40

= 22,5%

Man entnimmt menthylierte Zigaretten aus der Produktion mit dem gleichen Herstellungsdatum. Diese Zigaretten enthalten 3,2 mg Menthol je Zigarette. Die Hälfte der Zigaretten entfernt man aus ihren Packungen und ersetzt sie durch Testzigaretten, die 3,6 mg 1-Menthyl-chlorcarbonat je Zigarette enthalten. Beide Zigarettenserien unterwirft man im Zyklus den folgenden Bedingungen:

1. 43,3°C

2. 23,9°C

3. 43,3°C

4. 23,9⁰C

5. 43,3⁰C

85% relative Feuchte 65 % relative Feuchte 25% relative Feuchte 65% relative Feuchte 85% relative Feuchte

4,5 Tage 2,5 Tage 4,5 Tage 2,5 Tage 4,5 Tage

Tabelle II gibt eine Zusammenfassung der erhaltenen Werte.

Tabelle II

Mentholabgabe beim Rauchen

Zigaretten aus der Produktion gegenüber Testzigaretten

Lagerungstests

Zeit	Zigaretten aus der Produktion	Testzigaretten
[Wochen]	mg Mentho	l/Zigarette
0	0,54	0,40
1	0,49	0,37
2	0,47	0,36
3	0,44	0,36
4	0,46	0,36
5	0,35	0,36
6	0,42	0,40
7	0,37	0,36
8	0,39	0,37
9	0,38	0,37
10	0,38	0,37

Beispiel 2

Testzigaretten, die 3,6 mg 1-Menthyl-chlorcarbonat je Zigarette enthalten, werden mit zwei im Handel erhältlichen mentholhaltigen Zigarettensorten (Alpinezigaretten und Salemzigaretten) von zwei Raucherschiedskollegien, von denen das eine aus 34 und das andere aus 31 Mitgliedern besteht, geraucht und verglichen. Die Ergebnisse dieser Prüfungen zeigen, daß 20:14 des 34 Mitglieder umfassenden Scbiedskollegiums die Testzigaretten der Alpine-Zigaretten vorziehen. Es wurde auch von dem 31 Mitglieder umfassenden Schiedskollegium festgestellt, daß die Testzigaretten einen stärkeren Tabakgeschmack haben und weniger herb sind als die Salem-Zigaretten; es bevorzugten 21 gegenüber 10 Mitgliedern die Testzigaretten.

Beispiel 3

2,27 kg handelsübliche, geschnittene Tabakfüllung, die kein Menthol enthält (Alpine-Tabakfüllung, mit der Ausnahme, daß das normalerweise dem geschnittenen Tabak zugefügte Menthol nicht zugegeben wurde), besprüht man mit 25,0 g 1-Menthyl-chlorcarbonat, das in 200 ml absolutem Alkohol gelöst ist. Das besprühte Produkt lagert man dann 3 Tage in Polyäthylenbeuteln, um das l-Menthyl-chlorcarbonat in die Tabakschnitzel eindringen zu lassen. Anschließend wird das Material auf Sieben bei 60 % relativer Feuchtigkeit und einer . Temperatur von 23,9° C luf !getrocknet, bis das absolute Äthanol ganz verdampft ist. Man stellt Testzigaretten her und raucht sie im Vergleich zu Kontrollzigaretten wie im Beispiel 1. Man erhält die gleichen Ergebnisse, nur mit der Ausnahme, daß die Mentholabgabe in den Rauch bei den Testzigaretten 820 Mikrogramm je Zigarette beträgt. Subjektive Bewertung der Zigaretten zeigt, daß das Menthol leicht im Rauch festgestellt wird und gut in den Rauch übergegangen ist.

B e i s ρ i e 1 4

_ Man löst 1 g 1-Menthyl-linaloolcarbonat in 35 ml Äthanol und sprüht die erhaltene Lösung auf handelsübliche Tabakfüllung, die kein Menthol enthält, so" auf, daß 3,2 mg Menthol aus dem 1-Menthyl-linaloolcarbonat in jede Zigarette einverleibt werden (Alpine-Tabakfüllung, die nicht mit Menthol behandelt wurde). Den besprühten Tabak lagert man 3 Tage in Polyäthylenbeuteln, um das 1-Menthyl-linaloolcarbonat in die Tabakschnitzel eindringen zu lassen. Der erhaltene, behandelte Tabak wird dann auf Sieben bei 60 % relativer Feuchtigkeit und einer Temperatur von 23,9° C luftgetrocknet, bis das absolute Äthanol verdampft ist. Der behandelte Tabak wird auf einer Standard-Maschine zu Zigaretten, die in jede Zigarette einen 15 mm langen Filter einarbeitet, verarbeitet. Auf gleiche Weise stellt man Kontrollzigaretten her, aber mit der Ausnahme, daß man bei jeder Zigarette an Stelle des 1-Menthyl-linaloolcarbonats 3,2 mg brasilianisches 1-Menthol verwendet.

Man raucht die Test- und Kontrollzigaretten an einer Standard-Rauchmaschine und sammelt den Rauch wie im Beispiel 1. Das Menthol extrahiert man aus den Schwebestoff-Filterkörpern mit Äthanol und identifiziert es mit Hilfe der Gaschromatographie. Nach der Vakuumdestillation führt man die Gas-Chromatographie durch, um die im Rauch anwesenden Geschmacksstoffe zu bestimmen. Mit Hilfe der Ultrarot-, Ultraviolett- und Massenspektrometrie identifiziert man Dipenten als den zweiten Geschmacksstoff, welcher durch Pyrolyse der 1-Menthyl-linaloolcarbonat

ίο enthaltenden Zigarette frei wird. Subjektive Bewertung der Testzigaretten zeigt, daß diese Zigaretten den ausgeprägten Geschmack von Menthol und von den Schalen der Zitrusfrüchte aufweisen, der durch Dipenten charakterisiert wird. Demnach zeigt die Be-Wertung, daß l-Menthyl-linaloolcarbonat auf Grund der Pyrolyse des Tabaks in zwei Geschmacksstoffe zerlegt wird: Menthol und Dipenten. Beide gehen gut aus den Testzigaretten in den Rauch über.

Beispiel 5

Man füllt 136,1 kg geschnittenen Tabak, der kein Menthol enthält (aber ansonsten zur Herstellung von im Handel erhältlichen mentholhaltigen Zigaretten vorbereitet worden war) in eine rotierende Trommel und besprüht mit einer Lösung aus 840 g 1-Menthylchlorcarbonat in 61 absolutem Äthanol. Den besprühten Tabak lagert man dann 3 Tage in Polyäthylenbeuteln, um den Zusatz in die Tabakschnitzel eindringen zu lassen. Das Material wird auf Sieben bei 60% relativer Feuchtigkeit und einer Temperatur von 23,9°C luftgetrocknet, bis der Alkohol entfernt ist. Man stellt an dem Tabak keinen bemerkenswerten Mentholgeruch fest. Man verarbeitet den Tabak zu Zigaretten, wobei man eine Standard-Maschine verwendet, die dem Zigarettenteil aus geschnittenem Tabak einen 15 mm langen Filter hinzufügt. Auf gleiche Weise stellt man Kontrollzigaretten her, nur mit der Ausnahme, daß man an Stelle des 1-Menthylchlorcarbonats jeder Zigarette 3,2 mg brasilianisches 1-Menthol zufügt. Die zwei Zigarettenserien verpackt man in Plastikbeuteln.

Die Test- und Kontrollzigaretten werden an einer Standard-Rauchmaschine geraucht. Den Rauch sämmelt man auf Cambridge-Filterkörpern und extrahiert sie mit Äthanol. Die erhaltenen chemischen und physikalischen Werte sind wie folgt:

Rauch	Test	Kontrolle
Schwebestoff in mg/Zigarette Nikotin in mg/Zigarette Menthol in mg/Zigarette ....	26,4 1,27 0,47	26,7 1,20 0,48

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, soweit das danach hergestellte Erzeugnis nicht zur Lieferung in Gebiete außerhalb des Geltungsbereiches des Lebensmittelgesetzes bestimmt ist, zur Zeit auf Grund der »Verordnung über Tabak und Tabakerzeugnisse (Tabakverordnung)« vom 19.12. 1959 (BGBl. Teil I, Nr. 52 vom 22.11.1959, S. 730) nicht zugelassen.

Claims (1)

1 2

Patentanspruch· ^w'^rd' ^das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Tabak

mit l-Menthyl-chlorcarbonat oder 1-Menthyl-linalool-

Verfahren zum Aromatisieren von Tabak mit carbonat behandelt wird.

einem Aromastoff,, der erst während, der Ver- Die Zusätze, die man gemäß der Erfindung einsetzt,

brennung des Tabaks freigesetzt wird, dadurch 5 sind verhältnismäßig nichtfiüchtig. Dadurch ist es gekennzeichnet, daß der Tabak mit möglich, einen Verlust eines Geschmacksstoffes wäh-1-Menthyl-chlorcarbonat oder 1-Menthyl-linalool- rend der Herstellung oder während der Lagerung carbonat behandelt wird. des Produktes zu verhüten. Beispielsweise ist 1-Men-

. _v- . thyl-chlorcarbonat, wenn man es auf Tabak aufträgt,

ίο beständig und geht weder unter dem Einfluß hoher

noch niedriger Feuchtigkeit durch Verdampfen ver-

Aus der belgischen Patentschrift 623 614 ist es loren. Da der Geschmacksstoff außerdem nicht in bekannt, Aromastoffe in ein bei Normaltemperatur freier Form in der Füllung vorliegt, ist es möglich, nichtflüchtiges, Diels-Alder-Addukt zu überführen, den Übergang des Geschmacksstoffes von einer das beim Rauchvorgang wieder in flüchtigen Aroma- 15 Zigarette auf die andere oder von einer Zigarettenstoff und flüchtiges Dien zerfällt. Diese belgische ' packung auf die andere zu verhindern.
Patentschrift befaßt sich mit einer ganzen Reihe von Aus einem Tabakprodukt, das die erfindungsgemäß

Aromastoffen; es wird aber nicht angegeben, wie man verwendeten Geschmacksstoffe enthält, gehen diese das besonders geeignete und erwünschte Menthol Geschmacksstoffe beim Rauchen in den Rauch über, nach dem dort beschriebenen Verfahren einem Tabak- 20 ohne daß unerwünschte Pyrolyseprodukte entstehen produkt so einverleiben kann, daß es beim Rauchen und ohne daß man dem Tabak unerwünschte, fremde freigesetzt wird. Materialien zufügen muß.

In der britischen Patentschrift 806 407 wird ange- Die erfindungsgemäß verwendeten Geschmacksgeben, wie flüchtige Stoffe mit Carbonsäuren so ver- stoffe sind unter normalen atmosphärischen Bedinestert werden können, daß sie nichtflüchtig gemacht 35 gungen, beispielsweise bei Temperaturen von 20 bis und erst durch den Rauchvorgang wieder in die 30⁰C und unter atmosphärischem Druck, im wesentflüchtige Form übergeführt werden. Die dort verwende- liehen nichtflüchtig und zerfallen bei der Temperatur ten Stoffe, die eine Säurekomponente enthalten, ergeben des brennenden Tabaks, die im allgemeinen zwischen beim Rauchen einen scharfen, unangenehmen Bei- etwa 100 und etwa 120O⁰C liegt, unter Bildung einer geschmack. 30 Geschmacksstoff-Komponente.

Zahlreiche Methoden sind bekannt, um Tabak- l-Menthylchlorcarbonat kann wie folgt hergestellt

rauch Geschmacksstoffe zuzuführen. Es wurde jedoch werden:

festgestellt, daß keine der bekannten Methoden voll- Etwa 312 g brasilianisches 1-Methanol setzt man

ständig zufriedenstellend ist, insbesondere, wenn der bei einer Temperatur von 10 bis 20⁰C mit 198 g Geschmackstoff Menthol ist. 35 Phosgen in Gegenwart von 150 ml Benzol als Co-

Gibt man Menthol per se zum Tabak, so geht das lösungsmittel und einer katalytischen Menge (5 g) Menthol während der Verarbeitung und Lagerung Pyridin um. Diese Mischung rührt man insgesamt in großem Umfange verloren, da es sehr flüchtig ist. 3 Stunden und läßt sie über Nacht stehen. Am Ende Außer dem unerwünschten Verlust an Menthol treten dieser Zeit ist die Umsetzung beendet, und man bei den jetzigen Herstellungsverfahren, bei welchen 40 gewinnt l-Menthyl-chlorcarbonat, eine hellgelbe, beman den Zigaretten Menthol einverleibt, häufig wegliche Flüssigkeit. Man rektifiziert das gewonnene unangenehm starke und störende Mentholdämpfe auf. Material durch Vakuumdestillation, wobei man ein Es wurde festgestellt, daß, wenn Menthol von einem Destillat erhält, das eine wasserklare Flüssigkeit mit adsorbierenden Mittel, beispielsweise aktivierter Tier- einem Siedepunkt von 105 bis 106⁰C bei 12 mm Hg kohle oder Füller-Erde, adsorbiert und auf Tabak 45 darstellt. Man erhält etwa 424 g (97 % Gesamtausaufgetragen wird, die Mentholausbeute beim Rauchen beute) an l-Menthyl-chlorcarbonat. Dieses Material dieses Tabaks sehr gering ist. Außerdem wird bei einem ist beständig gegenüber siedendem Wasser, wäßrigen solchen Verfahren dem Tabak ein fremdes Material Säuren und Basen und ist in einer Vielzahl organischer einverleibt, das dem Tabak ein unerwünschtes Aus- Lösungsmittel, zu denen solche Gruppen wie Alkosehen verleiht und ein ungleichmäßiges Brennen des 50 hole, Äther, Kohlenwasserstoffe, Ester und halo-Tabaks zur Folge haben kann. genierte Kohlenwasserstoffe gehören, löslich. Es ist

Menthol wurde dem Tabak auch in Form von beständig gegen Hitze, mindestens gegenüber einer Clathraten einverleibt. Ein solches Verfahren zur Ein- Temperatur von 150⁰C.

verleibung von Menthol in Tabak ist nicht nur kost- Zur Herstellung von 1-Menthyl-linaloolcarbonat

spielig, sondern auch unwirksam, da festgestellt wurde, 55 setzt man 11g Linalool mit 7,7 g 1-Menthyl-chlordaß die Ausbeute an Menthol von brennendem Tabak, carbonat bei 35°C unter Atmosphärendruck 18 Stunder solche Clathrate enthält, sehr gering ist.¹ den um. Es bildet sich ein festes Material, das bei Ester von Menthol, beispielsweise Mentholsuccinat 41,1⁰C schmilzt und in organischen Lösungsmitteln, und Mentholborat, sind auch hergestellt und dem wie Äthanol, Benzol oder Äthylaceton, löslich ist Tabak zugefügt worden. Es wurde jedoch auch hierbei 60 und gegenüber siedendem Wasser beständig ist.
gefunden, daß die Ausbeute an Menthol beim Rauchen l-Menthyl-chlorcarbonat, das bei Raumtemperatur des Tabakproduktes, das solche Succinate oder Borate flüssig ist, kann man direkt auf den Tabak aufsprühen, enthält, sehr gering ist. Ferner ergeben sich bei einer Man kann es auch in der Weise auftragen, daß man solchen Methode neben dem Rauch unerwünschte es in einem geeigneten Träger, beispielsweise Wasser, Verbrennungsprodukte. 65 organischen Lösungsmitteln oder anderen bekannten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Trägern, dispergiert oder löst oder nach bekannten Aromatisieren von Tabak mit einem Aromastoff, der Methoden direkt mischt oder auf andere Weise mit erst während der Verbrennung des Tabaks freigesetzt dem Tabak vereinigt. 1-Menthyl-linaloolcarbonat,