E-Zigaretten Liquids: Erfolgsrezept aus dem Geschmackslabor - wissenschaft.de
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E-Zigaretten Liquids: Erfolgsrezept aus dem Geschmackslabor

E-Zigarette
Der Dampf, der beim Nutzen einer E-Zigarette entsteht, basiert auf nur wenigen Zusatzstoffen, die jedoch alle ihren Ursprung in der Lebensmittelindustrie haben (Foto: pixabay.com, lindsayfox)
Das, was die E-Zigarette zum Dampfen bringt, ist das Ergebnis chemischer Arbeit – und viel Kreativität bei der Geschmacksentwicklung.

Dass man sich gerade in der Nähe eines aktiven „Dampfers“ befindet, ist für Zuschauer meist unübersehbar. Denn je nach Gerät, seiner Einstellung usw. entlassen die Nutzer von E-Zigaretten beim Ausatmen verblüffend voluminöse und dichte Dampfwolken.

Ohne die Liquids, dem zentralen Treibstoff von E-Zigaretten, wäre dies nicht möglich. Und dieser Treibstoff ist durchaus ein chemisch interessantes Kleinod, das sich einer äußerst kreativen Entwicklungsarbeit erfreut.

Modischer Name – altbekannte Hauptzutat

Das, was in der E-Zigarette verdampft wird, hat den durchaus modern klingenden Namen E-Liquid. Doch obwohl das nach einer sehr zeitgenössischen Bezeichnung klingt, handelt es sich dabei um eine chemisch altbekannte Mixtur.

Wirft man einen Blick auf die Liquid-Sparte des Großanbieters eZigarettenkoenig, stellt man zunächst fest, dass sich darin gut und gerne 400 verschiedene Geschmacksrichtungen finden, weltweit dürfte allein die Anzahl fertig vertriebener Geschmacksrichtungen in die Tausender gehen – sie alle basieren jedoch auf einem Grundstoff, 1,2-Propylenglycol, auch als Propylenglykol bekannt.

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Dabei handelt es sich um ein Alkanol mit der Summenformel C3H8O2. Gewonnen wird es durch einen Hydrolyseprozess aus 1,2-Epoxypropan (C3H60), welches seinerseits wiederum aus Propen umgewandelt wurde.

Die klare, ölige Flüssigkeit Propylenglykol, die industriell auch als E-1520 abgekürzt wird, ist dabei für Chemiker ein alter Bekannter, denn sie wird aufgrund ihrer Eigenschaften schon seit Jahrzehnten für unterschiedlichste Anwendungen herangezogen, unter anderem:

  • Als Feuchthaltemittel, unter anderem in Kosmetika, Zahnpasta und Kaugummi
  • Als Hilfsstoff zur Herstellung von Emulgatoren und Antioxidantien
  • Als Trägerstoff für (Lebensmittel-) Farb- und Aromastoffe
  • Als Zusatzstoff bei der Milchkuhfütterung zur Erhöhung der Milchleistung
  • Als Hauptstoff in Nebelmaschinen

All diese Anwendungen profitieren davon, dass Propylenglykol sehr starke hygroskopische Eigenschaften aufweist, es zieht also Wasser an. Daneben ist es mit Aceton, Chloroform, Ethanol und Wasser mischbar (was allerdings für die Liquid-Herstellung nachrangig ist).

Bei der Verwendung als E-Liquid kommt dem Propylenglykol zupass, dass es als Lebensmittelzusatzstoff in der EU und vielen anderen Ländern zugelassen ist. Hier werden primär seine antimikrobiellen Eigenschaften geschätzt, die ein Liquid vergleichsweise lange haltbar machen und vor allem, dass Propylenglykol die Aromastoffe bindet und somit für ein gleichbleibend intensives Geschmackserlebnis sorgt.

Je nach Art des Liquids besteht es zwischen 55 und 90% daraus. Die prozentuale Verteilung hängt vor allem damit ab, wie stark die geschmackliche Süße des Produkts sein soll

Süßer Stoff

Zwar nicht allen, aber sehr vielen Liquids ist gemein, dass ihr Geschmack ins Süßliche tendiert – mit ein Grund dafür ist, dass besagtes Propylenglykol automatisch eine gewisse Süße einbringt, was es schwieriger macht, herb schmeckende Liquids zu designen.

Allerdings ist es bei besonders intensiv süß schmeckenden Liquids unvermeidlich, dass noch ein weiterer Stoff eingesetzt werden muss, Propan-1,2,3-triol, breiter bekannt als Glycerin (C3H8O3).

Dieser Zuckeralkohol ist ebenfalls als Lebensmittelzusatzstoff E-422 zugelassen. Auch er hat hygroskopische Eigenschaften, wird jedoch in Liquids primär als Süßungsmittel eingesetzt. Dabei kommt ihm als Nebeneffekt zupass, dass es für den Dampf als Stabilisator wirkt: Je höher der Glycerin-Anteil, desto dichter und beständiger die Dampfwolken.

Mischungsverhältnisse für Mundfreundlichkeit

Zu Beginn des E-Zigaretten-Booms bestanden die Liquids vornehmlich aus Propylenglykol. Allerdings ist dessen hygroskopische Eigenschaft beim Konsumieren auch ein Nachteil: Im Mund bzw. Rachen sorgt es dafür, dass auch hier dem umliegenden Gewebe Wasser entzogen wird.

Das dabei entstehende Trockenheitsgefühl ist einer der Faktoren, der von Konsumenten als „Dampferzunge“ subsummiert wird – die anderen sind eine Gewöhnung der Geschmacksknospen bei zu langer Verwendung des gleichen Geschmacks sowie Verschmutzung des Geräts.

Aus diesem Grund findet in der heutigen Zeit ein Wandel der Mischungsverhältnisse hin zu einem höheren Anteil von Glycerin statt, welches dieses Trockenheitsgefühl nur in verringertem Maß auslöst.

Tüftler gefragt

Die bisherige Mischung aus Propylenglykol und Glycerin ließe sich zwar durchaus dampfen, würde aber außer einem sehr süßen Geschmack keinerlei sonstige Erlebnisse produzieren.

Damit kommen wir zu dem wichtigsten Entwicklungsfeld im Bereich der E-Liquids, den Aromastoffen.

Die einzige Konstante, die hier zu verzeichnen ist, ist diejenige, dass es sich dabei samt und sonders um in der EU zugelassene Lebensmittelaromastoffe handeln muss.

Darüber hinaus erfreut sich dieses Feld einer enormen Beliebtheit, sowohl was die Entwicklung fertiger Liquids für den Endverbraucherhandel anbelangt, wie das darüber hinausgehende Selbst-Mischen entsprechender Geschmacksrichtungen – viele Anbieter, welche fertige Liquids offerieren, führen auch die einzelnen Bestandteile in ihrer Angebotspalette, um Konsumenten maximal personalisierte Geschmackserlebnisse zu ermöglichen.

Interessanterweise lässt sich hier ein viergleisiger Trend beobachten:

  1. Die seit Anbeginn der E-Liquid-Nutzung verbreiteten und nach wie vor hochbeliebten Basis-Geschmacksrichtungen. Diese erstrecken sich über die Palette der Früchte hin zu minzigen Aromen und Anlehnungen an bekannte Lebensmittel (etwa Cola-Geschmack)
  2. Liquids, welche sich geschmacklich an Tabak anlehnen und vor allem von ehemaligen Rauchern zur Erleichterung des Umstiegs genutzt werden
  3. Geschmacksrichtungen, die komplexer sind und dazu aus mehreren Aromen gemischt wurden, aber ein geschmackliches Nahrungsmittel-Vorbild haben – von „Nusskuchen“ über „Apfelstrudel“ bis hin zu „Honigtorte“.
  4. Liquids, welche zwar auf natürlichen Aromen basieren, aber eine vollkommene Neukreation sind, die außerhalb des Dampfens kein Vorbild im Lebensmittelbereich haben. Diese Geschmacksrichtungen haben meistens Eigennamen und erfreuen sich einer recht großen Fangemeinde.

Vor allem das letztgenannte Feld lässt sich am ehesten mit dem Beruf des Parfümeurs vergleichen. Ein durchaus schwieriges Unterfangen, denn nicht jeder für sich wohlschmeckende Aromastoff ergibt auch in Kombination mit anderen Stoffen eine ebenso wohlschmeckende Mischung.

Was beim Parfümeur ein möglichst ausgewogenes, aber breites Bukett verschiedener Düfte darstellt, ist bei der Entwicklung neuer Liquids ein ebensolches Geschmackserlebnis – und bedarf ebenso einem sehr ausgeprägten Geschmackssinn, wie es die Eigenschaft benötigt, breitentaugliche Mischungsverhältnisse erstellen zu können.

Tatsächlich lässt sich dabei auch eine Abkehr betrachten: Zwar gehört nach wie vor zu den allermeisten Liquids als finaler Zusatzstoff auch Nikotin. Allerdings ist dessen Zugabe optional. So manchem Dampfer geht es mittlerweile um das reine Erlebnis einer komplexen Mischung von Aromen, welche durch das Nikotin, besonders in höheren Dosierungen, als „harter“ Beigeschmack unangenehm beeinträchtigt würde.

Damit wird Dampfen für viele wiederum zu mehr als einer alternativen Form der Nikotinsuchtbefriedigung, sondern zu einem Genussmittel im eigentlichen Sinn.

03.06.2019

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