DE2505149A1 - Rauchprodukt - Google Patents

Description

IMPERIAL GROUP LIMITED, Imperial House, 1 Grosvenor Place, London SWlX 7HB, England

Rauchprodukt -

Die Erfindung bezieht sich, auf ein Rauchprodukt, z.B. eine Zigarette, Handrolltabak, Pfeifentabak, Zigarre oder Zigarillo mit Tabak und Nicht-Tabak-Substanzen.

Ziel vorliegender Erfindung ist ein Rauchprodukt mit einem höheren Füllwert als ein Tabakrauchprodukt, z.B. mit Heißluft getrocknete Virginia-Tabak-Mischungen, das keinen Zusatz enthält.

Ferner ist Ziel der Erfindung ein Rauchprodukt mit Tabak und Nicht-Tabak-Zusätzen, das Nikotin in stabiler Form in einem Betrag enthält, der ähnlich den in herkömmlichen Tabakmischungen ist.

Kleine Partikelgröße und Tabakabfall mit hohem Sandgehalt haben sich bisher als schwierig für eine Neuformung zu einer dünnen Schicht mit annehmbaren physikalischen Eigenschaften erwiesen. Diese Schwierigkeit zu überwinden ist /ebenfalls Aufgabe vorliegender Erfindung. I

Konto: Bayerische Vereinsbarrfc (BLZ 750 200 73) Nr. 5804248

Postscheckkonto Mönchen 893 69 - 801 C fi ä O A. *f ί (\*t L *\

Gerichtsstand Regensburg

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Tabak im Sinne vorliegender Erfindung schließt Tabakspreite, Mittelrippe, Hauptstiel oder Tabakabfälle und Tabakextrakte mit ein·

Bisher ist ein erhöhtes Füllvermögen von Tabak nur in zufrieden stellender Weise mit physikalischen/mechanischen Methoden erzielt worden. Es wird nachstehend dargelegt, daß ein erhöhtes Püllvermögen gegenüber dem herkömmlicher, mit Heißluft getrockneter Virginia-Tabak-Mischungen mit Hilfe einer geeigneten Zusammensetzung eines Tabak und andere Substanzen in spezifizierten Mengen enthaltenden Materials ohne die Notwendigkeit·physikalischer oder mechanischer Verfahren erzielt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Rauchprodukt mit einem Füllwert, der höher ist als der von mit Heißluft getrockneten Viriginia-Tabak-Mi schlingen, und das Tabak und ÜTicht-Tabak-Zusätze aufweist, vorgeschlagen, daß die Zusätze als filmbildendes Mittel oder Bindemittel ein Pektin aufweisen, das einen Methylisierungsgrad zwischen 30 und 75^¹ und eine innere Viskosität zwischen 2 und 6,5 Deziliter pro Gramm aufweisen, wobei die Anteile von Tabak und Zusatzstoffen gewichtsmäßig zwischen 5 bis 60% und 40 bis 95% liegen.

Die "innere Viskosität" ist durch folgende Gleichung bestimmt

wobei V. die innere Viskosität,

V die Viskosität des Eektin,

V die Viskosität des Lösungsmittels (üblicherweise Wasser) und

c die Konzentration von Pektin in Lösungsmittel -üblicherweise 0,1% w/w (Gewicht in Gewichtskonzentration) ist.

Die innere Viskosität ist ein Maß für das Molekulargewicht eines Pektins.

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Das Pektin ist vor^igsweise ein langsam setzendes Zitrus-Pektin mit einem Methylisierungsgrad zwischen 55% und· 70% ¹OiId einer inneren Viskosität zwischen 3 und 6 Deziliter pro Gramm,

Die Zusätze können einen Nikotinzusatz, z.B. Nikotin oder ein Nikotinsalz, und einen wasserunlöslichen anorganischen Füllstoff, z.B. eine Diatom feenerde oder ein komplexes Silikat aufweisen, wobei die Kombination des Pektin und des Füllstoffes so gewählt ist, daß der pH-Wert eines wässerigen Extraktes des Bauchproduktes kleiner als 6,5 ist, wodurch eine Stabilität von Nikotin in dem Rauchprodukt gewähleistet ist.

Das Nikotinsalz ist vorzugsweise Nikotin-Pektinat.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit Tabellenl-3 beschrieben. Alle Konzentrationen und Proportionen sind auf Trockengewicht-Basis angegeben.

Die Tabelle 1 gibt Anfangskonzentrationen von Tabak- und Zusatzstoff-Breien für die Verwendung nach vorliegender Erfindung an.

Tabelle 2 gibt die Proportionen wieder, in denen die Breie nach Tabelle 1 gemischt werden, damit additive dünne Schichten erhalten werden, die unterschiedliche Prozentanteile von Tabak enthalten.

Die Tabellen 3A und 3B zeigen Vergleichsanalysen und Eaucheigenschaften von Zigaretten, die aus (a) den additiven dünnen Schichten nach Tabelle 2, (b) Tabakextrakten, die die Zusammensetzungen nach Tabelle 1 besitzen, (c) Blattabak, der keine Zusatzstoffe enthält und (d) einer Tabaksteuerung bestehen.

Die Typen von Tabakschichten, die in den Tabellen 2 und 3 angegeben sind, sind folgende:

ί ή

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Typ A enthält 5% Tabak und "besteht aus Tabakresten oder -staub.

Typ B " 10% " " " "

Typ C " 20% » " » »

Typ D ⁿ 40% " " " ··

Typ E " 60% " » " »

Typ E " 5% Tabak und besteht aus Tabakextrakt

Typ G " 10% " "

Typ H " 20% " η - .

Typ NTS " 100% Tabak und keine Zusätze.

Typ TC in Tabelle 3 ist eine Steuerzigarette, die aus herkömmlichen, mit Heißluft getrockneten Virginia-Tabakmischungen besteht.

In Verbindung mit den Tabellen 1 und 2 wurde mit Heißluft getrockneter Tabakstaub (Abfall) mit hohem Siliziumoxyd zu einem Brei mit Wasser geformt, damit ein fester Gehalt von 7.8% w/w (Gewicht in Gewichtskonzentration) erzielt wurde. Dieser Brei wurde durch einen Spout-Waldron-Refiner geleitet und dann zweimal durch einen Manton Gaulin K¹3 -Homogenisierer bei 210 kg/cm

Der additive Teil des Produktes wurde durch Auflösen eines langsam setzenden Zitruspectin mit einem Methylisierungsgrad von 55 - 70% und einer inneren Viskosität von 3-6 Deziliter pro Gramm im Wasser von 50°C hergestellt, wobei eine Lösung von 3₅5% w/w erhalten wurde, und es wurde eine Lösung/Dispersion von Kalziumhydroxydj Kaliumkarbonat, Zitronensäure, Infusorienerde (eine feste Lösung von Dikalziumaluminat in Dikalziumsilikat), die ein wasserunlöslicher anorganischer Füllstoff ist, und Trigol hinzugefügt, und zwar bei den Konzentrationen nach Tabelle 1 und in den Anteilen in Tabelle 2. Der Brei wurde dann unter Verwendung eines Wellmix-Schermixers gründlich gemischt.

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Die Nikotinverstärkungslösung wurde getrennt davon entsprechend den Konzentrationen nach Tabelle 1 hergestellt und zusammen mit dem Tabakbrei dem Gemisch aus Pektin und anorganischem Material nach den Anteilen in Tabelle 2 hinzugefügt. Die Breigemische wurden dann unter Verwendung eines Wellmix-Sehermixers umgerührt und auf einer Sandvik-Sehichtherstellmaschine gegossen.

ItLr die Langzeitstabilität von Nikotin im Endprodukt ist es entscheidend, daß der pH-Wert eines wässrigen Extraktes des Endproduktes den Wert von 6,5 nicht übersteigt und vorzugsweise einen kleineren Wert als 6 besitzt. Die Kombination aus Bindemittel und anorganischem !Füllstoff wird so gewählt, daß dieser pH-Wert erreicht wird.

Die Tabakextrakte nach Tabelle 3A (Typen F, G₁ H) wurden in der Weise hergestellt, daß 90,45kg kommerziell zur Verfügung stehender Tabakmischung (mit Heißluft getrockneter Virginiatabak) 30 Minuten lang in 78»75 &g Wasser aufgeweicht, gefiltert und der Tabak mit zwei Teilen von 4-9,5 &g Wasser erneut extrahiert wurde. Die kombinierten Extrakte wurden in zwei Durchlaufen durch einen Kletterverdampfer konzentriert, so daß ein Konzentrat entstand, das etwa 50% Feststoffe enthielt. Der konzentrierte Extrakt wurde dem hergestellten Brei aus Pektin und anorganischen Materialien in den in Tabelle 2 angegebenen Anteilen hinzugefügt, mit einem Schermixer gemischt und auf einer Sandvik-Schichtformmaschine gegossen.

Die nach den obigen Verfahren erzielten Schichttypen wurden bei 37 Schnitten pro inch auf einer 8" Iiegg-Tabakschneidmaachine geschnitten und auf einer Molins Mark 8-Zigarettenherstellmaschine zu Zigaretten mit FiIterspitzen verarbeitet· Diese Zigaretten waren 70 mm lang und hatten einen Durchmesser von 25.3 mm sowie ein 10 mm Myria/6 mm Azetatdoppelfilter.

Die Zigaretten wurden mechanisch auf einer Filtrona 101 Kauchmaschine mechanisch auf eine StuErasellänge geraucht, die 5

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langer war als das Filteinimhüllungsmaterial, wobei ein Luftstoß von 35 ml mit zwei Sekunden Dauer pro Minute verwendet wurde. Das Rauchkondensat, das sich an einem Cambridge-Glasfaserfilter absetzte, wurde nach aus Einzelteilen bestehenden Materialien und Nikotin analysiert, indem der feuchte Niederschlag auf jedem Filter gewogen, der Niederschlag auf Nikotingehalt durch automatische colorimetrische Analyse (Bromzyanverfahren) analysiert und der Niederschlag auf Wassergehalt durch Gaschromatography untersucht wurde. Der Pegel für partikelförmiges Material ist somit wasser- und nikotinfrei.

Die Zigaretten wurden auch auf Festigkeit geprüft, ein wesentlicher Faktor, der die Wirtschaftlichkeit in der Herstellung und die Beliebtheit der Zigarette beim Verbraucher beeinflußt. Die Zigarettenfestigkeit kann als der Grad der Abflachung unter konstantem Zusammendrücken bezeichnet werden. Die Festigkeitsergebnisse werden als relatives Füllvermogen des Füllmateriales angegeben und dieser Wert wird dadurch erhalten, daß die mittlere Dichte einer experimentellen Zigarette durch die Dichte einer Steuerzigarette bei gleicher Abflachung dividiert und als Prozentangabe ausgedrückt wird. In diesem Fall war die Steuerzigarette eine Zigarette, die eine kommerziell zur Verfügung stehende Tabakmischung enthielt. Analytische Ergebnisse sind in den Tabellen 3A und 3B gezeigt.

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	ί	3.	Tabelle 1.	Pektinlösung	3,5%	w/w.	w/w.
Λ.	Ι			Langsam setzendes Zitruspektin			Das Kalciumhydroxyd ist ein Pectin-Querverbindungsmittel, das Kaliumkarbonat + Zitronensäure ist ein Brenn/Schwel- Steuermittel und das Trigol ist ein Anfeuchter.
	ί		Anorganische Dispersion/Lösung;	0.6%	w/w.
2.		4.	Kalziumhydroxyd	0.6%	w/w.
		Kaiζiumkarbonat	14.7%	w/w.
	Celit	i.7%	w/w.
	Zitronensäure	2.3%	w/w.
Trigol (Triäthylenglykol)
Nikotinver stärkungslö sunp;	5.0%	w/w.
Geringes Methoxylpectin		1.25% w/w.
Nikotin
Tabakbrei
Mit Heißluft vorgetrockneter	7.8%
Siliziumoxyd-Tabakstaub

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Tabelle 2

Schichtform j.	30.87	B	C	D	E	30.87	G	H
j Bestandteil j i	54.63					54.63
Langsam setzende Zitronen-Pektin lösung	9-5	29.25	26.0	19.5	13.0	9.5	29.25	26.0
Anorganische Lösung /Dispersion I	i 5 I	51.75	46.0	34.5	23.0	5	51.75	46.0
Nikotinverstärkungs lösung	9.0	8.0	6.0	4.0	9.0	j 8.0
Tabakbrei	10	20	40 ι	60	10	20 · i

Alle Zahlenangaben in Tabelle 2 sind Prozentangaben und sind auf
Trockengewichtsbasis jeder Gruppe von Bestandteilen nach Tabelle 1
ausgedrückt.

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LO O LO CM

Tabelle 3 A

Schichtform

& Tabakgehalt <%)

A
5

B
10

O
20

D
40

j?

G 10

H 20

mis

100

Analyse	•	4.92	4.92	4.50	4.70	4.94	4.93	126 I	4.95	4.92	5.44	5.40
pH wässriges Extrakt füllmaterial	2.13	2.23	2.16	2.04	1.90	2.15		2.26	2.16	1.84	1.97
% Nikotin in der Schicht	7-94	•7-76	7.75	6.95	6.25	7-54	7-51	6.81	4.04	4.01
JTüllwert ccm/g ·	0.627	0.654	0.785	1.006	1.031	0.645	0.696	0.668	1.005	1.102
Zigarettengewicht,g	3.8	4.0	5.0	5.0	6.0	4.2	4.3	4.0	6.5	9.5
Mittlere Anzahl von Luftstoßen/Zigarette	7.1	7-5	9.4	10.1	12.3	6.9	7.6	8.6	11.6	16.3
Nachgeben des partikel- förmigen Materials mg/Zig.	0.52	0.52	0.71	0.71	0.84	0.56	0.63	0.71	0.66	1.19
Nikotin im Rauch mg/Zig.	59	56	54.3	53.7		51.2 56	54	55	52.3	48.7
Filterzurückhaltung %	143	132	136.0	125.	9 123	125	117	33-5	100
Relatives Füllvermögen

2505H9

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Tabelle 3B

Schichtform GDE NTS TC

% Nikotin bei Herstellung

der Schicht 2.03 2.03 1.98 1.95

% Nikotin nach 12 monatiger

Lagerung bei 61% relativer

Feuchtigkeit und 21⁰C in 1.93 1-95 1.90 1.77 1.90

offenen Behältern

Anders als bei Zitruspectinen, die einen Methylxsierungsgrad zwischen 55% und. 70% sowie eine innere Viskosität zwischen 3 und 6 Deziliter pro Gramm aufweisen, können andere Pektine verwendet werden, beispielsweise Rübenpektine, die einen Methylxsierungsgrad zwischen 30% und 75% und eine innere Viskosität zwischen 2 und 6.5 Deziliter pro Gramm besitzen.

Es können auch andere Hxkotinsalze als Nikotinpektinat verwendet werden, z.B. Nikotinalginat oder Nikotincitrat.

Anstelle von Celit kann der anorganische Füller ein komplexes Silikat sein, z.B. Fullererde, Kaolin oder Bentonit, vorausgesetzt der pH-Wert des wässrigen Extraktes des Rauchproduktes, der diesen Füller enthält ist niedriger als 6,5t so daß die Stabilität des Nikotin im Produkt gewährleistet ist.

Aus Tabelle 3 ergibt sich, daß ein Rauchprodukt nach vorliegender Erfindung ein Füllvermögen besitzt, das wesentlich höher ist als das einer herkömmlichen, mit Heißluft getrockneten Virginia-Tabakmischung, die keinen Zusatzstoff enthält. Daraus folgt, daß weniger additiver Schichtfüller als Tabak erforderlich ist, um Zigaretten äquivalenter Festigkeit zu der der Steuerzigarette zu erzielen. Ferner hat man festgestellt, daß das Nikotin in Proben des Rauchproduktes nach vorliegender Erfindung über eine Zeitperiode von 3 Monaten mindestens ebenso

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stabil war wie das Nikotin in einer 100%igen Tabakschicht oder Zigarette, die aus mit Heißluft getrockneten Virginia-Tabakmischungen hergestellt war.

Das Rauchprodukt hat sich als geeignet für die praktische Verwertung von Tabakabfällen herausgestellt, die einen hohen Siliziumgehalt haben, und ergibt einwandfreie Raucheigenschaften.

Ferner ergeben die additiven Schichten nach vorliegender Erfindung weniger partikelförmiges (d.h. Teer enthaltendes)Material als die herkömmliche Tabaksteuerung_β

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   fly Rauchprodukt mit einem Füllwert, der höher ist als der mit von Heißluft getrockneten Virginia-Tabak-Mischungen, und das Tabak und Nichttabak-Zusätze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze als filmbildendes oder Bindemittel ein Pektin aufweisen, das einen Methylisierungsgrad zwischen 30 Prozent und 75 Prozent und eine innere Viskosität zwischen 2 und 6,5 Deziliter pro Gramm aufweisen, wobei die Anteile von Tabak und Zusatzstoffen gewichtsmäßig zwischen 5 bis 60" Prozent und 40 bis 95 Prozent liegen.
2. 2. Rauchprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pektin ein langsam gebundenes Zitruspektin mit einem Methylisierungsgrad zwischen 55% und 70% und einer inneren Viskosität zwischen 3 und 6 Deziliter pro Gramm ist.
3. 3· Rauchprodukt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe einen Nikotinzusatz und einen wasserunlöslichen anorganischen Füllstoff aufweisen, und daß die Kombination des Pektin und des Füllstoffes so gewählt ist, daß der pH-Wert eines wässrigen Extraktes des Rauchproduktes kleiner als 6,5 ist, wodurch eine Stabilität des Nikotin in dem Rauchprodukt gewährleistet ist·
4. 4. Rauchprodukt nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff ein komplexes Silikat ist.
5. 5· Rauchprodukt nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Nikotinzusatz Nikotin oder Nikotinsalz ist.

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6. 6. Rauchprodukt nach. Anspruch. 5? dadurch, gekennzeichnet, daß das Niktotinsalz Hikotinpektinat ist.
7. 7· Rauchprodukt nach. Anspruch. 1 oder einem der folgenden, dadurch, gekennzeichnet, daß die Anteile von Tabak und Zusätzen gewichtsmäßig zwischen 10 und 20/Prozent liegen.

   und 80 "bis 90
8. 8. Rauchprodukt nach. Anspruch. 1 oder einem der folgenden, dadurch, gekennzeichnet, daß das Produkt nach, dem Gießen die Form einer dünnen Schicht annimmt.

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