CH365987A - Verfahren zur Gewinnung von Tabak geringer Giftigkeit - Google Patents

Description

  Verfahren zur Gewinnung von Tabak geringer Giftigkeit    Die Erfindung     betrifft    Rauchtabak, der beim  Verbrennen einen Rauch mit vermindertem Gehalt  an Nikotin bildet, und weiterhin ein Verfahren zur  Gewinnung dieses Tabaks.  



  Die Medizin     und    die Öffentlichkeit haben sich in  den letzten Jahren mit dem hohen Prozentsatz an  Herz- und     Gefässerkrankungen    sowie Lungenkrebs  bei Tabakrauchern befasst. Da von einigen Fachleu  ten behauptet wurde, dass diese Schäden durch im  Tabakrauch vorhandenes Nikotin und Teere verur  sacht werden, ist es     allgemein    üblich geworden, Ziga  retten und andere Rauchwaren mit Filter zu versehen,  welcher dazu dienen soll, zumindest einen Teil des  Nikotins und der Teere aus dem vom Raucher ein  geatmeten Rauch zu entfernen. Die grundlegende  Lösung, den Nikotingehalt des Tabaks selbst zu be  seitigen oder wesentlich herabzusetzen,     wurde    auch  angewendet.

   Keines dieser Verfahren zur Verringe  rung der Menge an Nikotin und Teeren, welche vom  Raucher eingeatmet werden, war völlig     zufriedenstel          lend,    da beide Verfahren den Geschmack und das  Aroma des Tabaks verändern, und dadurch den     Ge-          nuss    beim Rauchen herabsetzen.  



  Es wurde nunmehr ein Verfahren zur     Behandlung     des Tabaks gefunden, welches den Anteil an Nikotin  wesentlich herabsetzt, welches im Tabakrauch flüchtig  wird, ohne jedoch den Geschmack oder das Aroma    des so behandelten Tabaks     nachteilig    zu     beeinflussen,     oder den Genuss des Rauchers herabzusetzen.  



  Das neue     Verfahren    zur     Gewinnung    von Tabak,  in welchem mindestens ein Teil des Nikotins in beim  Verbrennen des Tabaks nicht flüchtiger Form vor  liegt, ist dadurch     gekennzeichnet,    dass man den Ta  bak mit     Methyl-    bzw.     Äthyljodid,        -bromid    und/oder       -chlorid    behandelt.  



       Vorteilhaft    werden milde Reaktionsbedingungen  und eine auf ein     Mindestmass    herabgesetzte Einwir  kungszeit zur Vermeidung einer eventuellen Schädi  gung des     köstlichen    Duftes und Aromas des behan  delten Tabaks verwendet.  



  Obgleich es noch nicht eindeutig erwiesen wurde,  ist der     geringere    Nikotingehalt von gemäss der     Erfin-          dung    behandeltem Rauchtabak wahrscheinlich auf  die Reaktion der zur Behandlung verwendeten niede  ren     Alkylhalogenide    mit dem Nikotin des Tabaks zu  rückzuführen, wobei sich eine oder mehrere nicht  flüchtige, brennbare Verbindungen bilden, welche  beim Verbrennen des Tabaks     in    harmlose Verbren  nungsprodukte verwandelt werden. Auf diese Weise  wird die     Verdampfung    des Nikotins und dessen Bei  mengung zum Rauch verhindert.

   Es wird angenom  men, dass die zur Behandlung verwendeten     Alkyl-          halogenide        mit    dem im behandelten Tabak vorhande  nen     Nikotin    im wesentlichen gemäss folgender  Gleichung reagieren  
EMI0001.0033     
      Hierin stellt R das Radikal eines niederen     Alkyls     dar, das nicht mehr als 2     Kohlenstoffatome    hat, d. h.  ein     Methyl-    oder ein     Äthylradikal,    und X Jod, Brom  oder Chlor.

   Wahrscheinlich findet auch in gewissem  Masse eine Reaktion zwischen dem zur     Behandlung     verwendeten     Alkylhalogenid    und dem     Stickstoffatom     in dem     N-Methyl-Pyrrolidinring    des Nikotinmoleküls  statt, welcher in obiger Formel mit B bezeichnet wird.       Demzufolge        dürfte    gemäss der Erfindung behandelter  Tabak ein Gemisch von     Nikotinalkylhalogenidreak-          tionsprödukten    einschliesslich Verbindungen enthal  ten, in welchen die     Alkylhalogenidanlagerung    an  einem oder beiden der Stickstoffatome des Nikotin  moleküls stattgefunden hat.

   Die     einzelnen    zur Be  handlung verwendeten     Alkylhalogenide,    welche sich  bei der Behandlung von Tabak gemäss der Erfindung  als geeignet     erwiesen    haben und verhindern, dass  Nikotin als solches im Tabakrauch     verflüchtigt    auf  tritt, werden in nachstehender     Tabelle    angeführt  
EMI0002.0019     
  
    Behandlungsmittel
<tb>  Siedepunkt <SEP> Normaler
<tb>  <U>Alkylhalogenid <SEP> in <SEP>  C <SEP> Physi</U>ka<U>lischer</U> <SEP> Zustand
<tb>  Methylchlorid <SEP> -24 <SEP> Gas
<tb>  Methylbromid <SEP> 3,5 <SEP> Gas
<tb>  Äthylchlorid <SEP> 13 <SEP> Gas
<tb>  Äthylbromid <SEP> 38,4 <SEP> Flüssigkeit
<tb>  Methyljodid <SEP> 42,4 <SEP> Flüssigkeit
<tb>  Athyljodid <SEP> 72,

  4 <SEP> Flüssigkeit       Diese     Agentien    werden     zweckmässig    in der  Dampf- bzw. Gasphase verwendet, um eine innige  Berührung des zu behandelnden Tabaks zu gewähr  leisten und dabei die Möglichkeit einer negativen  Beeinflussung des Geschmacks des Produkts auf ein  Mindestmass herabzusetzen. Die niedriger siedenden,  zur     Behandlung    verwendeten Stoffe, die im allgemei  nen     bevorzugt    werden, können zur leichteren Hand  habung vor der     Verwendung    gekühlt und     verflüssigt     werden, um sie dann in Anwesenheit des zu behan  delnden Tabaks verdampfen zu lassen.  



  Die höher siedenden, zur Behandlung verwende  ten     Agentien    werden, obgleich brauchbar, wegen der       verhältnissmässig    hohen Behandlungstemperatur nicht       bevorzugt,    welche erforderlich ist, um sie in der  Dampfphase zu halten. Weiterhin ist es schwieriger,  einen Überschuss an Behandlungsmittel aus dem be  handelten Tabak zu entfernen, wenn es höher sie  dende Verbindungen sind.  



  Die Brauchbarkeit des Behandlungsmittels wird  auch durch die Art des in ihm vorhandenen     Halo-          gens    beeinflusst. Obgleich     Jodide    gemäss der Erfin  dung brauchbar sind und besser reagieren als     Bro-          mide    oder Chloride, sind sie nicht zu empfehlen, da  festgestellt wurde, dass mit diesen Verbindungen  behandelter Tabak dazu neigt, beim Brennen kleine  Mengen freien Jods im Rauch abzugeben.

   Die Chlo  ride sind von den drei brauchbaren Halogeniden am  wenigsten reaktionsfähig     ünd        erfordern    deshalb rela  tiv längere Reaktionszeiten und höhere Reaktions  temperaturen, wodurch der Geschmack des behan-         delten    Tabaks beeinträchtigt werden kann.

   Deshalb  werden die     Bromide    und insbesondere     Methylbromid     bevorzugt, da sie reaktionsfähiger als die Chloride  sind und doch die erwähnten Nachteile der     Jodide     nicht aufweisen.     Methylchlorid,    das sonst ein brauch  bares Behandlungsmittel wäre, ist wirtschaftlich ge  sehen wegen seines hohen Dampfdruckes nicht vor  teilhaft, da dieser die Verwendung verhältnismässig  teurer, druckfester Reaktionsgefässe     erfordert.     



  In der Regel wird das zur Behandlung zu ver  wendende niedere     Alkylhalogenid    in einen, den zu  behandelnden Tabak enthaltenden Reaktionsbehälter  gebracht, der dann so lange bei normaler oder erhöh  ter Temperatur gehalten wird, bis die Behandlung  des Tabaks im wesentlichen beendet ist. Zahlreiche  Faktoren, wie z. B. die Reaktionsbereitschaft des  Behandlungsmittels, die Reaktionstemperatur und  der Druck, die     Konzentration    und Menge des ver  wendeten Behandlungsmittels und der Nikotingehalt  des Tabaks beeinflussen die     Behandlungs-    bzw. die  Reaktionszeit, die für ein zufriedenstellendes Ergeb  nis erforderlich ist.

   In der Regel werden jedoch Be  handlungszeiten angewendet, die zwischen etwa zwei  Stunden und 48 Stunden liegen, in den meisten Fäl  len aber genügt eine Reaktionszeit von etwa 4 bis  20 Stunden.  



  Die geeigneten Reaktionstemperaturen erstrecken  sich von der niedrigsten Temperatur, bei welcher mit  dem betreffenden Behandlungsmittel eine merkliche  Reaktion erzielt werden kann, bis zu der Temperatur,  bei welcher der Geschmack des Tabaks ernstlich be  einträchtigt wird. Da in den meisten Fällen durch  Anwendung von Temperaturen, die unter der nor  malen Raumtemperatur liegen, kein Vorteil zu erzie  len ist, ist die obere Temperaturgrenze von Bedeu  tung. Es wurde festgestellt, dass die praktische obere  Grenze der Reaktionstemperatur 600 C ist, da höhere  Temperaturen besonders bei längerer Behandlungszeit  den Geschmack des Tabaks beeinträchtigen können.

    Die bevorzugten Reaktionstemperaturen liegen zwi  schen etwa 45 und 500 C, da diese ohne Gefahr an  gewendet werden können und doch hoch genug sind,  um mit den oben erwähnten bevorzugten Behand  lungsmitteln eine befriedigende Reaktionsgeschwin  digkeit zu erreichen. In manchen Fällen, wo z. B. ein  verhältnismässig hoch siedendes Behandlungsmittel  wie     Methyl-    oder     Äthyljodid    verwendet wird, können  Temperaturen bis zu 1000 C zur Anwendung gelan  gen. Derartige Reaktionstemperaturen sind in der  Regel aber nicht zu empfehlen.  



  Die zur Anwendung gelangende Menge an niede  ren     Alkylhalogeniden        ändert    sich je nach dem Niko  tingehalt des zu behandelnden Tabaks. Da eine  völlige Entfernung des Nikotins aus dem Tabakrauch  zur Verwirklichung der wesentlichen     Vorteile    der Er  findung nicht erforderlich ist, braucht nicht das ge  samte Nikotin des Tabaks mit dem Behandlungsmittel  zur Reaktion gebracht zu werden. Deshalb ist es nicht  notwendig, in jedem Falle das Behandlungsmittel in       stöchiometrischen    Verhältnissen (1     Mol    des Behand  lungsmittels auf 1     Mol    Nikotin) zu verwenden. Da      aber andere Faktoren, wie z.

   B. die Reaktionstempe  ratur und die Behandlungszeit, die Vollständigkeit der  Behandlung beeinflussen, ist es in der Regel wün  schenswert, mindestens 1     Mol    Behandlungsmittel für  jedes in dem zu behandelnden Tabak vorhandene       Mol    Nikotin zu verwenden. Es wurde darüber hinaus  festgestellt, dass bessere Ergebnisse erzielt werden,  wenn ein     Überschuss    an Behandlungsmittel verwendet  wird, z. B. bis zu 1,3     Mol    pro     Mol    Nikotin.

   Bei  Verwendung des zur Behandlung bevorzugten     Me-          thylbromids    wird 1,1 bis 1,2     Mol    desselben pro     Mol     Nikotin in dem zu behandelnden Tabak empfohlen.  Ein grosser     überschuss    an Behandlungsmittel sollte  aber vermieden werden, da es den Geschmack des  Tabaks beeinträchtigen könnte.  



  Zur Behandlung des Tabaks können die Halo  genide entweder einzeln oder untereinander gemischt       verwendet    werden, oder aber mit irgendeinem geeig  neten indifferenten Gas verdünnt zur Anwendung  gelangen.  



  <I>Beispiel 1</I>  Von einer bestimmten Menge fermentierten und  geschnittenen, zur Herstellung von Zigaretten geeig  neten Rauchtabaks wird eine Nikotinanalyse gemacht.  Eine Probe von 910 g des 2,8 Gewichtsprozent Niko  tin enthaltenden Tabaks wird in     einen    Glasbehälter  gepackt, der gerade ausreicht, um diese Tabakmenge  unterzubringen. Etwa 17,3 g (10 ccm)     Methylbromid     (etwa 16 % mehr als die     stöchiometrische    Menge)  wird in einer Sole auf etwa - 200 C gekühlt. Alsdann  führt man das Reagenzglas, welches das Behandlungs  mittel enthält, in den mit Tabak vollgepackten Behäl  ter ein.

   Die Mündung des Glasbehälters wird schnell  durch     Zuschmelzen    in der Flamme vor dem Verdamp  fen des     Methylbromids    aus dem Reagenzglas dicht ver  schlossen. Der dicht verschlossene Behälter wird dann  24 Stunden lang in ein auf etwa 450 C erhitztes Was  serbad gebracht. Dann wird der Behälter dem Bad  entnommen, abgekühlt und geöffnet. Der behandelte  Tabak wird zu Zigaretten verarbeitet. Der Rauch  dieser Zigaretten normaler Grösse (7 cm) enthält  gewichtsmässig 0,81 mg Nikotin im Vergleich zu  einem Nikotingehalt von 2,55 mg im Rauch einer  gleichen Zigarette, die aus dem unbehandelten Tabak  hergestellt worden war, welcher derselben Menge  entnommen worden war wie die Versuchsprobe. Es  wurde somit eine Verringerung des Nikotingehalts im  Tabakrauch um 68 % erreicht.

      <I>Beispiel 2</I>  Zehn Gramm Zigarettentabak werden in ein  Glasrohr gebracht und etwa 0,3 g     Methyljodid    hin  zugefügt. Dann wird das Glasrohr dicht verschlossen  und während zwei Stunden in ein auf etwa     70o    C  gehaltenes Wasserbad gebracht. Die verhältnismässig  hohe Reaktionstemperatur wird zum Verdampfen des       Methyljodids    verwendet, das bei etwa 42,4  C siedet.  Obgleich der behandelte Tabak wegen der hohen  Reaktionstemperatur leicht an Geschmack eingebüsst  hatte, liess er beim Verbrennen wesentlich weniger  Nikotin in den Rauch verdampfen als unbehandelter.

      <I>Beispiel 3</I>  Die Behandlung gemäss Beispiel 2 kann auch  unter Verwendung von 10 g Zigarettentabak, 0,4 g       Äthyljodid    und einem Bad kochenden Wassers aus  geführt werden. Der Tabakrauch enthält     gewichts-          mässig    etwa 2,4 mg Nikotin ohne     Behandlung    und  <B>1,1</B> mg danach. Diese Arbeitsweise verringert also  den Nikotingehalt um etwa 54%.  



  Obgleich es in vielen Fällen möglich ist, durch  Einstellen der Reaktionsbedingungen     innerhalb    der  oben angegebenen Grenzen den Nikotingehalt des  Rauches des     behandelten    Tabaks praktisch auf Null  herabzusetzen, ist es im allgemeinen nicht erwünscht,  derart vorzugehen, da das entstehende Produkt einen  flauen, vielen Rauchern unannehmbar erscheinenden  Geschmack hat. Um den     wesentlichen        Vorteil        ge-          mäss    der Erfindung zu erzielen, ist es deshalb nicht  nötig, das Nikotin völlig aus dem Tabak zu entfernen.

    Es wird     deshalb    bevorzugt, die Reaktionsbedingungen  derart einzustellen, dass nur etwa 40-80 %, vorzugs  weise aber 50-70 % des Nikotins. des Tabakrauchs       entfernt    werden.     Natürlich    ist jede     merkliche    Nikotin  gehaltsverringerung im Rauch, sogar eine so geringe  wie 15-20 %, von einigem Wert, aber offensichtlich  muss ein höherer Prozentsatz     entfernt    werden, um  einen wesentlichen Vorteil zu erreichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Gewinnung von Tabak, in welchem mindestens ein Teil des Nikotins in beim Verbrennen des Tabaks nicht flüchtiger Form vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass man den Tabak mit Methyl- bzw. Äthyljodid, -bromid und/oder -chlorid behan delt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungstemperatur des Tabaks nicht über 600 C liegt, und die Menge des Behandlungsmittels zwischen 1 und 1,3 Mol auf 1 Mol Nikotin in dem zu behandelnden Tabak be trägt. 2.

   Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabak 4-20 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 45 und 500 C der Einwirkung von Methylbromid ausgesetzt wird, wel ches in einer Menge von 1-1,2 Mol pro Mol im Tabak enthaltenen Nikotins zur Anwendung gelangt. PATENTANSPRUCH 1I Rauchtabak, gewonnen nach dem Verfahren ge- mäss Patentanspruch I. UNTERANSPRUCH 3.

   Rauchtabak gemäss Patentanspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass ein Teil des Nikotinge halts des Tabaks in Form des Reaktionsproduktes zwischen Methylbromid und Nikotin vorliegt.