DE1692921B2

DE1692921B2 - Verfahren zur Herstellung von tabakfreien Rauchprodukten und Verwendung derselben für tabakfreie oder tabakhaltige Raucherzeugnisse

Info

Publication number: DE1692921B2
Application number: DE1692921A
Authority: DE
Inventors: James Forrester Troon Morman; James Brown Kilwinning Schottland Parker
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1966-05-19
Filing date: 1967-05-10
Publication date: 1974-07-25
Also published as: DE1792740A1; LU53689A1; ES344777A1; DE1692921A1; DK127671B; DE1792740B2; CH529175A; SE383891B; NO116233B; DE1692921C3; NL141770B; GB1113979A; DE1792740C3; US3545448A; NL6706991A; ES340685A1; BE698359A

Description

das Kohlenhydrat in schwarz, was für Zigarettenfüllungen unerwünscht sein kann. Durch Behandlung des abgebauten Kohlenhydrats mit Salpetersäure, Wasserstoffperoxid oder Ammoniak, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, kann man die Farbe des Produkts ändern, so daß das Produkt eine ähnlich braune Farbe wie Tabak erhält.

Natürlich können die mit den erfindungsgemäßen Produkten hergestellten Raucherzeugnisse außer diesem abgebauten Kohlenhydratmaterial auch noch andere Stoffe enthalten, die übliche Bestandteile von Raucherzeugnissen darstellen, wie z. B. Tabak, unbehandeltes Kohlenhydrat oder ein anderes raucherzeugendes organisches Material. Zusätzlich können die Gemische Glühkatalysatoren, Mittel zur Verbesserung des Zusammenhalts der Asche und der Farbe, Nikotin, Geschmacksmittel oder Arzneimittel enthalten. Als Glühkatalysatoren, welche das Ausgehen der Raucherzeugnisse verhindern, werden Alkalimetallverbindungen bevorzugt.

Stoffe zur Verbesserung der Asche sind beispielsweise Salze von Ammoniak, Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen. Die Salze von Magnesium, Kalzium und Ammonium werden bevorzugt.

Es können zahlreiche Geschmacksmittel in die Raucherzeugnisse eingearbeitet werden, wie z. B. Tabakextrakte, organische Ester, ätherische Öle, Menthol, Tonkabohne oder Vanillin.

Als Feuchthaltemittel werden zweckmäßig Glycerin oder Glykole, wie z. B. Äthylenglykol oder Di-, Tri- oder Tetraäthylenglykol, verwendet.

Andere Stoffe, wie z. B. Carbonate oder poröse inerte Füllstoffe, können in die Raucherzeugnisse zur Erleichterung der Verbrennung eingearbeitet werden, da solche Stoffe den Erzeugnissen ein lockeres Gefüge geben, so daß der Sauerstoffzutritt begünstigt wird.

Tabakersatzprodukte sollen auch das Aussehen von Tabak simulieren. Das abgebaute Kohlenhydratmaterial wird deshalb vorzugsweise in Blattform hergestellt und dann zum Gebrauch als Zigaretten- oder Pfeifenfüllung zerkleinert. Zur Herstellung der Raucherzeugnisse kann das blattförmige Material mit den gewünschten Zusatzstoffen behandelt und dann zerkleinert werden. Fällt das abgebaute Kohlenhydrat in anderer Form an oder ist das der Wärmebehandlung unterworfene Kohlenhydratblatt zu schwach, um richtig zerkleinert werden zu können, so kann man es pulverisieren und dann mit einer Lösung eines filmbildenden Mittels, wie z. B. einer Lösung eines wasserlöslichen Cellulosederivate, Polyvinylalkohol, Stärke, Pektin, Pflanzengummi oder -schleim, vermengen, zu einem Film verarbeiten und abschließend trocknen. Als filmbildendes Mittel wird vorteilhafterweise wasserlösliche Methylcellulose oder Natriumcarboxymethylcellulose verwendet, und zwar in solchen Formen, daß eine 2%ige wäßrige Lösung bei 25°C eine Viskosität von mindestens 1500 cP hat. Wurde ein Säurekatalysator, wie z. B. Schwefelsäure, verwendet, so ist es vorteilhaft, wenn die eventuelle Restacidität des abgebauten Kohlenhydrats durch eine entsprechende Ammoniakmenge neutralisiert wird. Diese Maßnahme führt zu einer Verbesserung der Rauchqualität des Endprodukts. Diese Verbesserung tritt auch ein, wenn Ammoniak zu Farbverbesserung, wie oben beschrieben, verwendet wird. Die anderen Bestandteile des Rauchgemischs können zusammen mit dem abgebauten Kohlenhydratmaterial in das filmbildende Mittel eingebracht werden. Gegebenenfalls können lösliche Zusatzstoffe auf das blattförmige Rauch gemisch aufgespritzt werden.

Zum Gebrauch in Zigaretten oder Pfeifen wird da zerkleinerte Gemisch vorzugsweise in einer feuchtei Atmosphäre auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 5 bi: 15 Gewichtsprozent gebracht.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiel· näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde 1,0 Teil Λ-Cellulosepapier in eine 6,0%ig< wässerige Lösung von Ammoniumsulfamat getaucht worauf das Papier zwischen Löschblöcken gepreß wurde, um 1,0 Teil der Lösung im Papier zu lassen Das Papier wurde bei 55° C an der Luft getrockne; und dann 4 Stunden bei 200⁰C erhitzt, bis das Gewicht des degradierten Materials 57,6 % des Ursprungliehen Gewichts der α-Cellulose und des Ammoniumsulfamats zusammen betrug. Dabei verfärbte sich da: Papier in Schwarz. Nach Abkühlenlassen wurde da; Papier mit einer wässerigen Lösung, die 2 % Kaliumcarbonat und 4% Glycerin enthielt, bespritzt und

as wieder zwischen Löschblöcken gepreßt, um 1,0 Tei! der Lösung im Papier zu lassen. Das Papier wurde be Raumtemperatur an der Luft getrocknet. Auf da: Blatt wurde dann 1,0 Teil eines 6%igen Methylenchloridextrakts des Tabaks als Geschmacksmittel auf· gespritzt. Das Blatt wurde dann zur Nachbildung einer Zigarettenfüllung zerfetzt und dann bei 25⁰C und einer 86%igen relativen Feuchtigkeit so konditioniert, daß der endgültige Feuchtigkeitsgehalt dei Fetzen etwa 7% betrug. Die Fetzen wurden in Verbindung mit üblichen Zigarettenpapierhülsen zu Zigaretten verarbeitet. Das Durchschnittsgewicht dei Zigaretten betrug etwa 1,0 g.

Die von den Zigaretten erzeugten Seiten- und Hauptrauchströme waren milder und für die Auger und die Kehle weniger reizend als bei einem üblicher Tabakzigarettengemisch.

Beispiel 2

Es wurde eine zerfetzte Zigarettenfüllung wie be; Beispiel 1 hergestellt, mit der Abweichung, daß anstatt der wässerigen Ammoniumsulfamatlösung eine 8,6%ige wässerige Ammoniumsulfatlösung verwendel wurde und die Wärmebehandlung nicht bei 200⁰C sondern bei 175°C durchgeführt wurde. Das Gewichl des degradierten Materials betrug 68 % des Anfangsgewichts des a-Cellulose-Ammoniumsulfat-Gemisches Die Füllung wurde zu Zigaretten mit Durchschnittsgewicht von etwa 1,0 g verarbeitet.

Die Seiten- und Hauptrauchströme waren denen gemäß Beispiel 1 sehr ähnlich.

Beispiel 3

Es wurde eine zerfetzte Zigarettenfüllung wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Abweichung, daß anstatt der wässerigen Ammoniumsulfamatlösung eine 5%ige wässerige Lösung von Ammoniumdihydrogen· phosphat und statt einer4%igen eine 10%ige Glycerinlösung verwendet wird. In diesem Beispiel betrug das Gewicht des degradierten Materials 75 % des Anfangs-

gewichts des a-Cellulose-Ammoniumdihydrogenphosphat-Gemisches. Die von Zigaretten aus dieser Füllung erzeugten Seiten- und Hauptrauchströme waren milder und weniger reizend für Augen und Kehle als bei einer üblichen Tabakzigarette.

und weniger reizend für Augen und Kehle waren, als bei einer üblichen Tabakzigarette der Fall ist.

Beispiel 4

Es wurde 1,0 Teil «-Cellulosemasse in Blattform in eine 10,0 %ige wässerige Schwefelsäurelösung getaucht, und die Masse wurde zwischen Walzen gepreßt, so daß 1,0 Teil der Lösung in der Masse gelassen wurde. Die Masse wurde bei 45⁰C an der Luft getrocknet und dann 4 Minuten auf 225 ⁰C erhitzt, wobei sie schwarz wurde. Das Gewicht des degradierten Materials betrug 75% des Anfangsgewichts des «-Cellulose-Schwefelsäure-Gemisches. Das schwarze Blatt wurde dann abgekühlt und zu einem Pulver gemahlen, das durch ein 120er BSS-Sieb gehen konnte. Dann wurden 11,4 Teile des schwarzen Pulvers mit 2,0 Teilen Calciumcarbonat innig vermischt und dann IU 100 Teilen einer gerührten wässerigen Lösung zugegeben, die 2,0 Teile Natriumcarboxymethylcellulose, 2,8 Teile Glycerin, 0,8 Teile Zitronensäure und LO Teil Kaliumzitrat enthielt. Die entstehende Aufschlämmung wurde als ein 0,381 mm dicker Film auf einem sich bewegenden endlosen Stahlförderband ausgebreitet und dann bei 130°C getrocknet. Der getrocknete Film wurde mit Wasser bespritzt, so daß der Film einen Wassergehalt von etwa 25 % besaß, worauf der Film vom Stahlband entfernt und bei 20" C in einer Atmosphäre mit relativer Feuchtigkeit 70% konditioniert wurde, so daß der endgültige Wassergehalt etwa 13% betrug. Der Film wurde zur Nachbildung einer Zigarettenfüllung zerfetzt, und die Fetzen wurden in Verbindung mit üblichen Zigarettenpapierhülsen zu Zigaretten verarbeitet. Das durchschnittliche Gewicht der Zigaretten betrug etwa 1,0 g.

Die von den Zigaretten erzeugten Seiten- und Hauptrauchströme waren milder und weniger reizend für Augen und Kehle als bei einer üblichen Tabakzigarette.

Beispiel 5 Beispiel 6

Es wurden Zigaretten wie bei Beispiel 5 hergestellt, mit der Abweichung, daß anstatt Tragant D-Glucose verwendet und die Wärmebehandlung 12 Minuten bei

xo 225⁰C durchgeführt wurde. Das Gewicht des schwarzen Pulvers betrug 63% des Anfangsgewichts des Gemisches aus D-Glucose und Ammoniumsulfamat.

Die von den Zigaretten erzeugten Seiten- und Hauptrauchströme waren sehr mild und weniger reizend für Augen und Kehle als bei einer üblichen Tabakzigarette.

Beispiel 7

Es wurden Zigaretten wie bei Beispiel 5 hergestellt, mit der Abweichung, daß anstatt Tragant Methylcellulose verwendet und die Wärmebehandlung 10 Minuten bei 225° C durchgeführt wurde. Das Gewicht des so erhaltenen schwarzen Pulvers betrug 63 % des Anfangsgewichts des Gemisches aus Methylcellulose und Ammoniumsulfamat.

Beispiel 8

Es wurden Zigaretten wie bei Beispiel 5 hergestellt, mit der Abweichung, daß anstatt Tragant Reisstärke verwendet und die Wärmebehandlung 35 Minuten bei 225° C durchgeführt wurde. Das Gewicht des so erhaltenen schwarzen Pulvers betrug 66% des Anfangsgewichtes des Gemisches aus Reisstärke und Ammoniumsulfamat.

Es wurden 19,0 Teile Tragant mit 20,0 Teilen einer 10%igen wässerigen Ammoniumsulfamatlösung vermischt. Die entstehende nasse Paste wurde bei 60° C getrocknet und 18 Minuten auf 225°C erhitzt, wobei sich ein schwarzes Pulver ergab, dessen Gewicht 60 % des Anfangsgewichts des Tragant-Ammoniumsulfamat-Gemisches betrug. Das schwarze Pulver wurde mit einer 35%igen wässerigen Salpetersäurelösung 3 Minuten bei 9O⁰C verrührt, mit Wasser frei von Säure gewaschen und bei 50°C getrocknet. Somit erhielt man ein Pulver mit einer orangebraunen Farbe.

Das Pulver wurde gemahlen, so daß es durch zui 120er BSS-Sieb gehen konnte. Dann wurden 11,4 Teile des Pulvers mit 2,0 Teilen Calciumcarbonat innig vermengt und zu 100 Teilen einer gerührten wässerigen Lösung zugegeben, die 2,0 Teile Natriumcarboxymethylcellulose, 2,8 Teile Glycerin, 0,8 Teile Zitronensäure und 1,0 Teil Kaliumnitrat enthielt. Die entstehende Aufschlämmung wurde wie bei Beispiel 4 behandelt, und die entstehenden Zigaretten erzeugten beim Rauchen Seiten- und Hauptströme, die milder

Beispiel 9

Es wurden Zigaretten wie bei Beispiel 4 hergestellt, mit der Abweichung, daß anstatt Schwefelsäure eine 10,0 %ige Natriumcarbonatlösung verwendet und die Wärmebehandlung 20 Minuten bei 230° C durchgeführt wurde, und daß das degradierte Pulpblatt im wesentlichen frei von Natriumcarbonat gewaschen wurde. Das Gewicht des so erhaltenen dunkelbraunen Materials betrug 73% des Anfangsgewichts des Gemisches aus «-Cellulose und Natriumcarbonat.

Die Seiten- und Hauptrauchströme von den Zigaretten enthielten weniger »Teer« als die Rauchströme von üblichen Tabakzigaretten, waren aber nicht so angenehm wie die Rauchströme vom Produkt gemäß Beispiel 4.

Vergleichsversuche

Es wurden folgende Produkte miteinander verglichen :

1. «-Cellulose in Form von Filterpapier, welches ein lyseprodukte wurden durch Gas-Chromatographie reines Produkt darstellt und aus geschlagenen (GC) miteinander verglichen. Die für den Vergleich Holzpulpenfasern hergestellt ist. Dieser Stoff der Pyrolyseprodukte verwendete Vorrichtung bestand wurde deshalb als Vergleichssubstanz mitein- aus einem elektrisch erhitzten vertikalen Ofen aus bezogen, da in der britischen Patentschrift 991 503 5 einem rostfreien Stahlrohr (20 cm lang; 5 cm Durchangegeben ist, daß geschlagene Holzpulpenfasern messer). Das Rohr war so ausgestaltet, daß etwa in der in Rauchgemischen auf Tabakbasis verwendet Mitte eine kleine Metallkapsel angebracht werden werden können (S. 1, Zeilen 81 und 82). konnte, die die Probe enthielt. Dieser Ofen wurde an

die Oberseite einer Gas-Chromatographie-Vorrich-

2. Glucose. Dieser Stoff wurde deshalb verwendet, io tung angesetzt, die so abgewandelt war, daß eine geda er das abschließende Hydrolyseprodukt von eignete Verbindung zwischen dem Ofen und der α-Cellulose ist. GC-Kolonne über ein Ventil hergestellt werden

konnte. Durch Betätigung des Ventils wurden die

3. Mikrokristalline Cellulose, wie sie in der USA.- Produkte der Pyrolyse in einem Trägergasstrom Patentschrift 3 012 914 genannt ist. Dieses Pro- 15 (Stickstoff) zu einer geeigneten Zeit in die Kolonne dukt stellt den Rest dar, der überbleibt, wenn die gespült. Eine kleine Falle, die mit einem inerten amorphen Teile von Cellulose durch saure Trägermaterial bepackt war, welches mit 10 Gewichts-Hydrolyse zerstört worden sind. Die Probe wurde prozent Silicon-Elastomeren gemischt war, wurde am wie folgt hergestellt: Austritt des Pyrolyseofens angebracht, um den Durch-10 mg α-Cellulose wurden mit 2,5 η-Salzsäure ao gang von hochsiedenden Pyrolyseprodukten zu ver-

15 Minuten bei 105 ± 1°C in einer Stickstoff- hindern und um somit eine Verunreinigung der Gasatmosphäre hydrolysiert. Das erhaltene Produkt leitungen und der GC-Kolonne zu vermeiden. Die wurde mechanisch zerkleinert, um eine stabile Falle wurde durch Strahlungsheizung vom Ofen erDispersion von mikrokristalliner Cellulose her- hitzt. Materialien mit einem Siedepunkt bis zu ungezustellen. Das Produkt wurde spritzgetrocknet, 25 fähr 180°C gingen ohne wesentlichen Verlust hindurch, um eine frei fließende mikrokristalline Cellulose Unter Verwendung einer Mikrowaage wurde eine zu erzielen. 5,0 mg wiegende Probe des Materials abgewogen und

in den metallischen Probenhalter eingebracht. Der

4. Oxydierte Cellulose, wie sie in der belgischen Probenhalter wurde dann in einen kalten Glasfortsatz Patentschrift 639 243 (= deutsche Offenlegungs- 30 über den Pyrolyseofen eingebracht und dort mit einem schrift 1517 264 und britische Patentschrift Elektromagnet festgehalten. Dann wurde Stickstoff 1 055 473) beschrieben ist. Die Probe wurde wie durch den Pyrolyseofen und am Probenhalter vorbeifolgt hergestellt: geschickt, so daß eine Verunreinigung des Ofens mit 10 g medizinische Gaze (Cellulose) wurde in Luft während des Einbringens der Probe verhindert Schichten auf einen Halterahmen aufgebracht, 35 wurde. Der Ofenfortsatz wurde dann verschlossen, der dann in einen Oxydationsbehälter ein- die Stickstoffspülung wurde abgeschaltet, und der geschlossen wurde. Dann wurde Stickstoffdioxyd- Probenhalter wurde in den auf 600⁰C gehaltenen Ofen gas eingelassen, wobei eine Temperatur von 25⁰C fallen gelassen. Die Probe wurde 15 Sekunden in den aufrechterhalten wurde. Die gewünschte Tempe- vollständig verschlossenen Ofen pyrolysiert, worauf ratur und Stickstoffdioxydkonzentration wurde 40 dann das Ventil betätigt wurde, um die flüchtigen Be-

16 bis 18 Stunden aufrechterhalten, worauf der standteile des Ofens in die GC-Kolonne zu spülen.
Oxydationsbehälter von Stickstoffdioxyd befreit Die verwendeten Gas-Chromatographie-Bedingunwurde und der Halterahmen entnommen wurde. gen waren derart, daß ein Chromatogramm der flüch-Das Gaze wurde in einen Waschtank eingebracht, tigen Pyrolyseprodukte erhalten wurde, welches unrasch unter Wasser gesetzt und 10 Minuten ein- 45 gefähr 40 Spitzen aufwies. Die Produkte reichen von geweicht. Das Waschverfahren wurde achtmal KohlenwasserstoffgasenbiszuS-Methyl-furfuraldehyd. wiederholt. Nach einer abschließenden einstün- Nach Elution der GC-Kolonne wurden die Kompodigen Einweichung wurde die oxydierte cellulose nenten mit Hilfe einer Flammenionisation ermittelt, Gaze getrocknet, indem 8 Stunden lang Luft hin- und das Signal wurde auf einen Millivoltmesser überdurchgeführt wurde. Dabei wurde das End- 5° tragen, so daß eine Spitze für jede Komponente erzielt produkt erhalten. wurde. Die Höhe einer jeden Spitze in Millimeter

wurde festgehalten. Diese Zahlen haben keine absolute

5. In der Wärme abgebaute Cellulose. Hierbei han- Bedeutung, eignen sich aber gut für einen Vergleich,
delte es sich um das anmeldungsgemäße Produkt. Alle zu prüfenden Materialien wurden durch dieses Es wurde wie folgt hergestellt: 55 Verfahren untersucht, nachdem sie 2 Stunden bei 20 g Cellulose wurden mit 5% Ammoniumsulf- 50°C getrocknet worden waren. Es wurden 4Pyroamat-Katalysator imprägniert, 2 Minuten bei lysen mit einer jeden Probe ausgeführt.

165°C getrocknet und 2 Minuten bei 25O⁰C in
einem Heißluftofen behandelt, wobei ein Gewichtsverlust von 25 bis 30% eintrat. Dieses 60 Resultate
Material wurde in einer Kugelmühle in ein Pulver

gemahlen. Aus den vier mit einem jeder Material durchgeführten Pyrolyse wurde die maximale, minimale und mittlere Spitzenhöhe errechnet. Die erhaltenen Werte Pyrolyse-Bedingungen _6;. _sind ·_{η der Tabe]le ange}g_eben. Weiterhin ist die Summe

aller anwesenden organischen Bestandteile (einschließ-

Alle fünf Produkte wurden unter identischen Be- Hch von nicht identifizierten Stoffen) in dieser Tabelle dingungen der Pyrolyse unterworfen, und die Pyro- angegeben.

	Oi-	9	mit.	Mikrokristalline Cellulose	max.	mit.	(	min.	jlucose	mit.	10	min.	max.	mit.	min.	H. T. C	mit.
Identifizierung	min.		a. d.	min.	a. d.	a. d.	a.d.	max.	a.d.	Oxydierti Cellulose	95	121	109	31	max.	42
	*)a.d.	Cellulose	Skala	a. d.	Skala	Skala	Skala	a.d.	Skala					55
Aldehyd	Skala	max.		Skala				Skala
		a. d.	128		147	138	108		125	89	170	125	80		86
Propiop.aldehyd/	112	Skala	142	123	214	169	157	133	187	52	128	88	65	97	67
Furan	124		124	146	127	119	42	207	61	52	59	56	18	68	22
Aceton	109	136		108				75						27
Acrolein		177	28		31	29	35		36	10	25	20	41		46
Methanol-Me-	25	140		28				39						50
thyl-Furan			39		58	45	36		42	4	15	10	20		23
Methyl-Äthyl-	34	30		37				49						25
Keton
Methyl-Vinyl-		48	47		55	49	25		30	13	24	19	33		42
Keton/2,5-Di-	41		24	42	23	22	20	34	22	9	22	14	1	47	3
methyl-Furan	20			19				23						4
Diacetyl		52
Methyl-Iso-		27	11		10	6	7		7	3	10	6	2		3
propenyl-	9		10	4	11	11	6	8	7	5	8	6	7	4	7
Keton	10			11				8						7
Crotonaldehyd		13	5		6	4	3		5	0	2	2	0		1
2,3-Pentandion/	3	11	19	1	20	19	14	8	18	3	6	5	11	1	11
Allyl-Alkohol	17		8	18	12	10	8	23	9	2	3	2	1	11	2
Pyruvin-aldehyd	2	7	2	8	2	2		10						3
Cyclopentanon	2	20	24	2	28	25	13		16	3	7	5	4		14
Hydroxy-Aceton	18	12	27	18	24	20	27	22	35	25	40	33	9	32	11
Cyclopcntenon	25	2		15				46						12
Furfuraldehyd		28	4		6	4	4		5	2	4	3	0		5
Methyl-Furyl-	3	30		3				5						6
Keton
Furfuryl-Alko-		5	8		5	4	4		6	0	1	1	0		5
hol/5-Methyl-	6			3				9						5
furfuraldehyd
Summe aller an		11
wesenden or
ganischen Be
standteile ein
schließlich nicht			1317		1382	1356	1012		1091	487	809	658	635		653
identifizierter	1195			1336			1171					684
Stoffe
	1411

*) Für die Summenbildung wurden die außer der Skala liegenden Spitzen mit 250 mm angenommen.

Schlußfolgerungen

Die Menge von allen flüchtigen Pyrolyseprodukten war bei der wärmebehandelten Cellulose geringer als bei mikrokristalliner Cellulose, Glucose oder ct-Cellulose. Eine Ausnahme bildeten lediglich der 5. und 7. Bestandteil (jeweils harmlose Stoffe), wo die Mengen bei der wärmebehandelten Cellulose höher waren. Die Gesamtmenge aller organischen Pyrolyseprodukte war also gemäß der Erfindung wesentlich niedriger.

Die Pyrolyseproduktmengen bei oxydierter Cellulose waren ziemlich veränderlich. Es wurde jedoch gefunden, daß die Gesamtmenge an organischen Pyrolyseprodukten bei der wärmebehandelten Cellulose und bei der oxydierten Cellulose ähnlich waren. Jedoch waren die Mengen der wichtigen cilia-toxischen Bestandteile, Acetaldehyd und Acrolein, beim erfindungsgemäßen Produkt wesentlich niedriger.

Daraus ergibt sich, daß wärmebehandelte Cellulose das beste Material für die Einarbeitung in ein Rauchgemisch darstellt.

Ein weiterer wesentlicher Voiteil der wärmebehandelten Cellulose gegenüber oxydierter Cellulose liegt im Preis. Die Herstellung ist einfach und verläuft rasch. Es sind keinerlei komplizierte Vorrichtungen

erforderlich. Dagegen kann oxydierte Cellulose nur durch Einwirkung von Stickstoffdioxyd auf Cellulose hergestellt werden, wobei eine spezielle Vorrichtung erforderlich ist. Ein solches Verfahren ist natürlich viel teurer.

Ein anderer Vorteil liegt im physikalischen Verhalten von wärmebehandelter Cellulose bei Anwendung von Wärme. Wärmebehandelte Cellulose und oxydierte Cellulose wurden einzeln unter einem Heiztischmikroskop untersucht, und zwar unter sauerstofffreiem Stickstoff. Die Temperatur wurde in Stufer von 50⁰C gesteigert.

Bei diesen Bedingungen wurde festgestellt, da£ oxydierte Cellulose, die zunächst eine leicht goldene Farbe aufwies, bei 150 bis 250° C zu schmelzen be· gann. Außerdem fand eine Blasenbildung auf dei Oberfläche statt. Ein vollständiges Schmelzen trat be: 700 bis 800 ⁰C ein. Zu diesem Zeitpunkt war die Probe vollständig verkohlt. Wärmebehandelte Cellu·

lose, die zunächst dunkelbraun war, kontrahierte sich bei 300 bis 35O⁰C. erweichte aber nicht, bis 700⁰C erreicht waren. Bei 800⁰C schmolz die Probe in eine viskose Flüssigkeit.

Die unerwünschten Eigenschaften der oxydieiten Cellulose, nämlich während der Pyrolyse zu schmelzen und zu verkleben, sind in der USA.-Patentschrift 3 608 560 in Spalte 3, Zeilen 12 bis 15, genannt. Dieses Schmelzen verringert die Eignung der oxydierten

Cellulose für die Herstellung von Rauchprodukten.

Das erfindungsgemäße Rauchprodukt ist, soweit es nicht zur Lieferung in Gebiete außerhalb des Geltungsbereiches des Lebensmittelgesetzes bestimmt ist, zur Zeit auf Grund der »Verordnung über Tabak und Tabakerzeugnisse (Tabakverordnung)« vom 14. Dezember 1959 (Bundesgesetzblatt Teil I, Nr. 52 vom 22. Dezember 1959, S. 730) nicht zugelassen.

Claims

1 2 chemisch abgebauten, nicht brennbaren Kohlen-Patentansprüche " hydraten, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das ' Kohlenhydrat im Temperaturbereich von 100 bis 25O0C unter saurer oder alkalischer Katalyse degra-

1. Verfahren zur Herstellung von tabakfreien 5 diert wird, bis der Rückstand weniger als 90% des Rauchprodukten aus chemisch abgebauten, nicht Gewichts des nichtbehandelten Kohlenhydrats bebrennbaren Kohlenhydraten, dadurch ge- trägt, worauf der Rückstand zerkleinert, gegebenenkennzeichnet, daß das Kohlenhydrat im falls gebleicht, mit filmbildenden Mitteln vermischt Temperaturbereich von 100 bis 25O⁰C unter und verformt wird.

saurer oder alkalischer Katalyse degradiert wird, io Vorzugsweise wird der Abbau so lango fortgesetzt, bis der Rückstand weniger als 90% des Gewichts bis das Gewicht des modifizierten Kohlenhydrats 50 des nichtbehandelten Kohlenhydrats beträgt, wor- bis 75 Gewichtsprozent des ursprünglichen Kohlenauf der Rückstand zerkleinert, gegebenenfalls ge- hydrats beträgt.

bleicht, mit filmbildenden Mitteln vermischt und Das Verfahren kann mit jedem Reagenz katalysiert

verformt wird. 15 werden, das den thermischen Abbau von Kohlen-

2. Verwendung des tabakfreien Rauchprodukts hydraten beschleunigt oder die Abbautemperatur von nach Anspruch 1, zu tabakfreien oder tabakhaltigen Kohlenhydraten erniedrigt. Starke Mineralsäuren und Raucherzeugnissen. Salze von solchen starken Säuren mit schwachen

Basen werden als Katalysatoren bevorzugt. Spezielle

20 Beispiele für solche Katalysatoren sind Sulfamin-

säure. Ammoniumsulfamat, Phosphorsäure, D:am-

moniumhydrogenphosphat, Ammoniumdihydrogen-

phosphat, Schwefelsäure, Ammoniumsulfat, Salzsäure

und Eisen(III)-chlorid. Alkalihydroxide, wie z. B. Na-

25 triumhydroxid, oder ein Alkalisalz einer schwachen

Säure, wie z. B. Natriumcarbonat, können ebenfalls

als Katalysator verwendet werden, wobei aber das

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- abgebaute Kohlenhydrat anschließend von diesem Stellung von tabakfreien Rauchprodukten, die als Katalysator freigewaschen werden muß, bevor es in Bestandteil von tabakfreien oder tabakhaltigen Rauch- 30 ein Raucherzeugnis eingearbeitet wird. Der Katalyerzeugnissen, wie z. B. Zigaretten, Zigarren, Pfeifen- sator liegt vorzugsweise in einer Menge von 1 bis tabak u. dgl., verwendet werden können. 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Kohlenhydrat,

Raucherzcugiiisse bestehen normalerweise über- vor.

wiegend oder vollständig aus natürlichem Tabak. Es Besonders geeignete Kohlenhydratmaterialien sind

hat sich mittlerweile erwiesen, daß das Rauchen von 35 unter anderem «-Cellulose, Cellulosederivate wie Me-Tabak, insbesondere in Form von Zigaretten, die thylcellulose, Mono- und Polysaccharide wie Glucose Häufigkeit von Lungenkrebs erhöht. Man hat dies und Saccharose, Stärken wie Reis-, Kartoffel- und darauf zurückgeführt, daß im Tabakrauch karzino- Maisstärke, Alginate, Pektin und natürliche Pflanzengene Verbindungen, wie z. B. 3,4-Benzpyren, vor- gummi wie Traganthgummi, Gummiarabikum und handen sind. Versuche mit Mäusen weisen darauf hin, 40 Karobenbohnengummi.

daß der sogenannte Teer von Tabakrauch auch noch Raucherzeugnisse, die das erfindungsgemäß herandere schädliche Bestandteile enthält. Eine Herab- gestellte Rauchprodukt enthalten, ergeben einen Setzung des Teergehalts wird deshalb die schädliche weichen und wenig reizenden Rauch. Der Rauch entWirkung des Rauchens entsprechend verringern. hält beträchtlich weniger Teer als Tabakrauch. Die

Es ist nun bereits bekannt, den Tabak in Rauch- 45 Zusammensetzung der Raucherzeugnisse und somit erzeugnissen mindestens teilweise durch Produkte zu auch die Raucheigenschaften der Raucherzeugnisse ersetzen, deren Rauch einen geringeren Gehalt an können weit variiert werden. Beispielsweise kann man karzinogenem Material aufweist. durch Zugabe von Geschmacksmitteln den Geschmack

So ist es beispielsweise aus der britischen Patent- des Rauchs in mehreren Geschmacksrichtungen varischrift 991 503 bekannt, in Raucherzeugnissen den 50 ieren. Außerdem kann die Menge des Nikotins, das Tabak zumindest teilweise durch geschlagene Holz- einen erwünschten Bestandteil von Raucherzeugnissen jpulpefasern zu ersetzen. In der USA.-Patentschrift bildet, in weiten Grenzen beliebig eingestellt werden.
3 012 473 wird die Verwendung von Cellulosekristalli- Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die

Iten in Raucherzeugnissen beschrieben. Schließlich Kohlenhydrate in jeder zweckmäßigen Form ver- <werden gemäß der belgischen Patentschrift 639 243 55 arbeitet werden. So können sie beispielsweise pulver-(oxidierte Cellulose in Raucherzeugnissen verwendet. oder blattförmig sein. Soll ein blattförmiges Kohlen-

Es hat sich nun aber gezeigt, daß auch diese Pro- hydrat behandelt werden, so imprägniert man dieses dukte einen Rauch ergeben, der noch beträchtliche zweckmäßig durch Tauchen oder Bespritzen mit einer Mengen karzinogenes Material enthält. Lösung des Katalysators, worauf das imprägnierte

Der vorliegenden Erfindung lag nunmehr die Auf- 60 Material getrocknet wird. Ein pulverförmiges Kohlengabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von hydrat kann mit einer Lösung des Katalysators vertabakfreien Rauchprodukten zu schaffen, welche in mischt und dann getrocknet werden. Das Kohlentabakfreien oder tabakhaltigen Raucherzeugnissen hydrat-Katalysator-Gemisch wird vorzugsweise 1 Miverwendet werden können, die einen Rauch ergeben, nute bis 4 Stunden auf 150 bis 250° C erhitzt, wobei der noch wesentlich ärmer an den erwähnten karzino- 65 sich die Erhitzungszeiten nach der Behandlungstempegenen Stoffen ist. ratur, der Katalysatorkonzentration und dem ange-

Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren strebten Gewichtsverlust richten,
zur Herstellung von tabakfreien Rauchprodukten aus Das katalysierte Degradationsverfahren verfärbt