Procédé de traitement du tabac en vue d'atténuer la toxicité de sa fumée et tabac traité par ce procédé La présente invention a pour objet un procédé de traitement du tabac en vue d'atténuer la toxicité de sa fumée par modification de composants volatils de celle-ci. L'invention se rapporte en outre au tabac traité par ce procédé.
On sait que lorsqu'on fume du tabac sous n'im porte quelle forme, que ce soit une cigarette, une pipe ou un cigare, il se forme des produits de com bustion incomplète généralement qualifiés de gou dron. Ce goudron est un mélange extrêmement com plexe d'un grand nombre de composés organiques, parmi lesquels la nicotine, dont certains sont aroma tiques et odoriférants, et contribuent ainsi à l'agré ment de la fumée, alors que d'autres sont à divers degrés irritants à l'égard des tissus sensibles du trac tus respiratoire.
Parmi ces derniers, on peut mentionner les hy drocarbures polycycliques ou polynucléaires, qui, bien que ne se trouvant qu'en très petite concentra tion, peuvent être décelés dans le condensat de fu mée de tabac. On a prétendu que ces hydrocarbures augmentent la fréquence d'état carcinogènes trouvés parfois dans le tractus respiratoire des fumeurs de tabac.
En admettant que les hydrocarbures polycycli ques ou polynucléaires ou autres composés distillés au cours de la combustion du tabac soient nuisibles pour les tissus respiratoires du fumeur, dans un sens dégénératif ou destructif, l'élimination ou la trans formation en une forme inoffensive de ces composés est éminemment désirable, spécialement si cette éli mination ou transformation n'est pas accompagnée d'une altération notable du goût ou arôme du tabac.
Comme, dans un article à tabac en combustion tel qu'une cigarette, la zone de distillation se trouve immédiatement derrière le point incandescent ou de combustion quia une température maximum d'en viron 880o C pendant une tirée , le craquage ther mique des hydrocarbures se produit à cette tempé rature, formant ainsi de nombreux composés com plexes qui s'ajoutent aux produits d'oxydation directe et de distillation, et qui peuvent contribuer aux pro priétés toxiques et irritantes de la fumée qui atteint le fumeur.
En outre, du fait que les produits de dis tillation et de craquage thermiques atteignent rapi dement des zones plus froides de la cigarette, cer tains d'entre eux se condensent sur les copeaux de tabac non consumés, ce dont il résulte une nouvelle distillation et un nouveau craquage thermique des produits condensés, en même temps que des produits encore non distillés et non craqués, d'une manière qui n'est pas statique, mais transitoire et progressive avec la consommation de l'article, de sorte que la distillation, le craquage et la condensation se répè tent à nouveau jusqu'à ce que toute la longueur de la cigarette soit consumée.
En conséquence, le soi- disant goudron provenant d'un article à tabac en combustion, par exemple une cigarette, n'est pas un produit simple de vraie combustion ou oxydation, mais est au contraire un mélange de produits de com bustion et de distillation directe avec des produits thermiquemënt craqués, résultant de distillations et craquages thermiques successifs.
La présente invention a pour but que les pro duits hydrocarbonés, potentiellement nuisibles de distillation et de craquage thermiques, qui sont nor malement présents dans la fumée de tabac, soient transformés ou au moins partiellement éliminés, afin que les effets indésirables de la fumée tirée dans le tractus respiratoire du fumeur soient réduits à un minimum et dans la plupart des cas supprimés, selon' le degré de sensibilité du fumeur, le tout sans alté ration notable du goût ou de l'arôme du tabac.
L'invention a également pour but de réduire la proportion totale de goudron dans la fumée, ce qui donne une fumée plus douce et légère, de même sans porter préjudice au goût ou à l'arôme.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on revêt le tabac de 0,5 à 5 % en poids d'un oxyde de fer, de calcium, de cuivre et/ou d'un com posé qui se transforme par chauffage en au moins l'un desdits oxydes.
Il apparaît que, grâce à la présence de ces oxydes le craquage thermique est accompagné de ce que l'on croit être un craquage catalytique destructif, ce qui provoque, directement ou indirectement, une telle diminution de la teneur en produits de distilla tion et de craquage thermique des hydrocarbures, en particulier les hydrocarbures polycycliques ou poly nucléaires considérés comme étant nuisibles pour le fumeur, que ces produits n'ont plus leurs propriétés physiologiques initiales.
Comme le catalyseur ou agent catalytique supposé est réparti dans toute la longueur de l'article fumé, c'est-à-dire entre la zone de combustion et les lèvres du fumeur, les produits complexes résultant de la combustion de produits condensés de distillation antérieure, ainsi que le ta bac non consommé, sont progressivement traités en présence de l'agent catalytique ou catalyseur sup posé, pendant que le fumeur continue à fumer.
Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre soit (1) en revêtant les copeaux humides de tabac avec l'un desdits oxydes sous forme finement divisée, soit (2) en revêtant ou imprégnant les co peaux de tabac avec une solution vraie de l'oxyde, soit (3) en revêtant ou imprégnant les copeaux de tabac avec une solution colloïdale ou une suspension de l'oxyde..
Ces agents ou mélanges d'agents peuvent être appliqués sur le tabac dans sa forme naturelle de feuilles ou en forme- de copeaux, ou de feuilles ou copeaux de tabac reconstitué, en humectant le tabac avec de l'eau pure contenant un faible pourcentage de glucose ou composé analogue, de façon à rendre le tabac poisseux, puis en saupoudrant le tabac hu mide avec l'agent sous forme finement divisée, par exemple sous forme de poudre impalpable. Ainsi, une fois séché, pratiquement chaque élément de sur face de la feuille ou du copeau de tabac est revêtu de l'agent.
L'agent finement divisé peut également être finement pulvérisé sur le tabac, sous forme de suspension dans de l'eau pure, dans un mélange d'eau et de glycérine ou de glucose, d'eau et d'un stabilisant colloïdal, ou de combinaisons de ces substances, de manière qu'une fois séché le tabac soit revêtu de l'agent, l'agent pénétrant dans une certaine mesure dans le tabac en raison de la finesse de la poudre.
A titre de variante, on peut utiliser des composés se transformant par chauffage en l'un des oxydes spécifiés pour imprégner le tabac. Par exemple, bien que l'oxyde de calcium, les oxydes de fer et les oxy- des de cuivre soient très avantageux comme cataly seurs dans le présent procédé, ils sont insolubles dans l'eau et ne se prêtent donc pas à une pénétra tion ou imprégnation profonde à moins d'être solu bilisés. Pour surmonter cette difficulté, on peut dis soudre dans de l'eau un composé organique de cal cium, de fer ou de cuivre soluble dans l'eau, par exemple un sel d'acide organique, et on pulvérise la solution sur le tabac en procédant comme décrit ci-dessus.
Une fois séché, le tabac ainsi imprégné peut être mis sous forme de cigarettes, de cigares ou tabac à fumer. Dans ces conditions, l'imprégnant reste inerte à l'état de sel organique jusqu'à ce que le tabac le contenant soit brûlé pendant qu'on fume, ce qui provoque la combustion du radical organique et laisse l'oxyde métallique formé in situ exercer sa fonction de craquage catalytique du goudron de la manière décrite.
On voit que le procédé selon l'invention, don nant au tabac la propriété de diminuer la proportion du goudron, et de rendre inactifs ou inertes à l'égard du tractus respiratoire les composés nuisibles résul tant de la combustion du tabac fumé, et le produit résultant dudit procédé, en plus de rendre plus dési rable de fumer, rendent non nécessaire l'emploi de filtres séparés, sans porter préjudice de manière nota ble au goût et à l'arôme de la fumée de tabac.
Process for treating tobacco with a view to reducing the toxicity of its smoke and tobacco treated by this process The present invention relates to a process for treating tobacco with a view to reducing the toxicity of its smoke by modifying volatile components of that tobacco. -this. The invention further relates to tobacco treated by this process.
It is known that when tobacco is smoked in any form, whether it is a cigarette, a pipe or a cigar, products of incomplete combustion are formed which are generally referred to as gou dron. This tar is an extremely complex mixture of a large number of organic compounds, among which nicotine, some of which are aromatic and odoriferous, and thus contribute to the enjoyment of smoke, while others are of various kinds. degrees irritating to the sensitive tissues of the respiratory tract.
Among the latter, mention may be made of polycyclic or polynuclear hydrocarbons, which, although only found in very small concentrations, can be detected in the tobacco smoke condensate. These hydrocarbons have been claimed to increase the frequency of carcinogenic conditions sometimes found in the respiratory tract of tobacco smokers.
Assuming that the polycyclic or polynuclear hydrocarbons or other compounds distilled during the combustion of tobacco are harmful to the respiratory tissues of the smoker, in a degenerative or destructive sense, the elimination or the transformation into a harmless form of these compounds is eminently desirable, especially if such elimination or transformation is not accompanied by a noticeable alteration in the taste or aroma of the tobacco.
Since, in a burning tobacco article such as a cigarette, the distillation zone is immediately behind the glowing or combustion point which has a maximum temperature of about 880o C during one shot, thermal cracking of the hydrocarbons occurs. produced at this temperature, thus forming many complex compounds which are added to direct oxidation and distillation products, and which may contribute to the toxic and irritating properties of the smoke which reaches the smoker.
In addition, because thermal distillation and cracking products quickly reach cooler areas of the cigarette, some of them condense on unburned tobacco shavings, resulting in further distillation and a new thermal cracking of the condensed products, at the same time as of the still undistilled and uncracked products, in a way which is not static, but transient and progressive with the consumption of the article, so that the distillation, cracking and condensation is repeated again until the entire length of the cigarette is consumed.
Accordingly, the so-called tar from a burning tobacco article, for example a cigarette, is not a simple product of actual combustion or oxidation, but rather is a mixture of combustion and distillation products. direct with thermally cracked products resulting from successive thermal distillations and cracking.
The object of the present invention is that the hydrocarbon products, potentially harmful from thermal distillation and cracking, which are normally present in tobacco smoke, are transformed or at least partially eliminated, so that the undesirable effects of the smoke drawn into the respiratory tract of the smoker are reduced to a minimum and in most cases suppressed, depending on the degree of sensitivity of the smoker, all without noticeable alteration in the taste or aroma of the tobacco.
Another object of the invention is to reduce the total proportion of tar in the smoke, resulting in a smoother and lighter smoke, also without detriment to the taste or the aroma.
The process according to the invention is characterized in that the tobacco is coated with 0.5 to 5% by weight of an oxide of iron, calcium, copper and / or a compound which is transformed by heating in at least one of said oxides.
It appears that, owing to the presence of these oxides, thermal cracking is accompanied by what is believed to be destructive catalytic cracking, which causes, directly or indirectly, such a decrease in the content of distillation products and thermal cracking of hydrocarbons, in particular polycyclic or polynuclear hydrocarbons considered to be harmful to the smoker, that these products no longer have their initial physiological properties.
As the supposed catalyst or catalytic agent is distributed throughout the length of the smoked article, i.e. between the combustion zone and the smoker's lips, the complex products resulting from the combustion of condensed products from previous distillation , as well as the unconsumed tray, are gradually treated in the presence of the catalytic agent or sup posed catalyst, while the smoker continues to smoke.
The process according to the invention can be carried out either (1) by coating the wet tobacco chips with one of said oxides in finely divided form, or (2) by coating or impregnating the tobacco skins with a true solution. of the oxide, either (3) by coating or impregnating the tobacco chips with a colloidal solution or a suspension of the oxide.
These agents or mixtures of agents can be applied to tobacco in its natural leaf or chip form, or reconstituted tobacco leaves or chips, by moistening the tobacco with pure water containing a small percentage of glucose or the like, so as to make the tobacco sticky, then sprinkling the wet tobacco with the agent in finely divided form, for example as an impalpable powder. Thus, once dried, virtually every surface element of the tobacco leaf or chip is coated with the agent.
The finely divided agent can also be finely sprayed onto tobacco, as a suspension in pure water, in a mixture of water and glycerin or glucose, water and a colloidal stabilizer, or combinations of these substances, so that after drying the tobacco is coated with the agent, the agent penetrating to some extent into the tobacco due to the fineness of the powder.
Alternatively, compounds which convert on heating to one of the oxides specified to impregnate tobacco can be used. For example, although calcium oxide, iron oxides and copper oxides are very advantageous as catalysts in the present process, they are insoluble in water and therefore do not lend themselves to penetration. or deep impregnation unless dissolved. To overcome this difficulty, a water soluble organic compound of calcium, iron or copper, for example an organic acid salt, can be dissolved in water and the solution sprayed onto the tobacco. proceeding as described above.
Once dried, the thus impregnated tobacco can be put into the form of cigarettes, cigars or smoking tobacco. Under these conditions, the impregnant remains inert in the organic salt state until the tobacco containing it is burned while smoking, which causes combustion of the organic radical and leaves the metal oxide formed in situ. perform its function of catalytic cracking of tar as described.
It can be seen that the process according to the invention, giving tobacco the property of reducing the proportion of tar, and of rendering inactive or inert with regard to the respiratory tract the harmful compounds resulting from the combustion of smoked tobacco, and the product resulting from said process, in addition to making it more desirable to smoke, make it unnecessary to use separate filters, without significantly damaging the taste and aroma of tobacco smoke.