Özet
Greg Ryabtsev tarafından yürütülen bu araştırmada, hindistan cevizi kabuğu kömür briketlerinin nargile tadı, kokusu ve genel içim deneyimi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Araştırma, PT Coco Total Karbon Indonesia “nın Magelang, Orta Java, Endonezya” daki fabrika tesisinde 387 nargile tadımı ve içimi ile gerçekleştirilmiştir.
Araştırma sırasında 32 nargile kömürü örneği test edilmiş ve Carsurin Laboratuvarı tarafından analiz edilmiştir. Araştırma sonuçları aşağıdaki şemaya göre yapılandırılmıştır: nedenler – sonuçlar, sağlık üzerindeki etki ve sigara içme deneyimi – olumsuz sonuçları ortadan kaldırma yöntemi.
Sonuçlar, sodyum hipoklorit gibi katkı maddelerinin uygulanan test seanslarının %72’sinde boğazda aşındırma hissi yarattığını ve işlenmemiş bağlayıcıların veya kimyasalların herhangi bir şekilde kullanılmasının fark edilebilir bir kötü tat veya kokuya neden olduğunu göstermektedir.
Araştırma, hindistan cevizi kömürü üretiminde kimyasal katkı maddelerinin kullanımının duyusal deneyim üzerinde önemli bir olumsuz etkiye sahip olduğu sonucuna vararak, endüstri çapında kalite standartlarına duyulan ihtiyacı vurguluyor.
Giriş
Nargile ya da diğer adıyla nargile içimi, aslen Hindistan’dan gelen ve daha sonra Orta Doğu ülkeleri arasında yaygınlaşan popüler bir aktivitedir. Sigara içme süreci, tütünün sıcak hava ile ısıtılmasını ve bunun da odun kömürü ile ısıtılmasını içerir.
Sigara içen kişi, havayı ısıtan kömürün yanından geçen borular aracılığıyla havayı solur, ardından sıcak hava tütün (pekmez olarak da adlandırılır) bulunan kaseye ve borular aracılığıyla içinde su bulunan bir şişeye geçer, burada soğutulur ve ardından sigara içen kişinin ciğerlerine ulaşır.
Kritik kısım, temelde tüm nargilenin çalışmasını sağlayan odun kömürüdür.
Tütün ısıtmak için kullanılan farklı odun kömürü türleri vardır. En popüler olanı hindistan cevizi kabuğu bazlı odun kömürü briketleridir. Ancak odun parçaları, odun kömürü, kimyasal hızlı hafif odun kömürü, bambu kömürü, limon kömürü ve hatta elektrikli ısıtıcılar da kullanılır.
Tablo 1. Araştırma Bilgileri Araştırma bilgileri ve yöntemleri
| Parametre | Spesifikasyon / Kontrollü Değişken |
|---|---|
| Test Yeri | PT Coco Total Karbon Indonesia’nın fabrika tesisi, Magelang |
| Toplam Nargile Seansları | 387 |
| Test Edilen Kömür Örnekleri | 32 |
| Nargile Tütünü (Pekmez) | Alfaker, Çifte Elma aromalı |
| Nargile Kasesi | UPG, volkan modeli |
| Baz İçinde Sıvı | Su (her seans için aynı hacimde) |
| Duyusal Panel | 40 yılı aşkın deneyime sahip 5 kişi |
| Veri Toplama Yöntemi | Standartlaştırılmış anket (1-10 ölçeği), fotoğraflar, videolar, yazılı raporlar |
| Düzenli Ölçümler | – Haznenin içindeki ve dışındaki sıcaklık (her 10-11 dakikada bir) <br> – Kömür briketlerinin ağırlığı (her 20 dakikada bir) |
Bununla birlikte, bu briketlerin kalitesi önemli ölçüde değişebilir. Birçok üretici maliyetleri düşürmek veya beyaz kül gibi belirli estetik özellikler elde etmek amacıyla üretim sırasında kimyasal katkı maddeleri kullanmaktadır. Bu özel katkı maddelerinin nihai sigara deneyiminin tadı ve kokusu üzerindeki etkisi titizlikle belgelenmemiştir.
Bu çalışma şunları amaçlamaktadır: 1) Hindistan cevizi kömürü üretiminde kullanılan yaygın katkı maddelerini tanımlamak. 2) Kontrollü bir nargile seansı sırasında bu katkı maddelerinin duyusal etkisini (tat ve koku) sistematik olarak değerlendirmek. 3) Olumsuz duyusal sonuçları önlemek için kalite kontrol yöntemleri önermek.
Literatür Taraması
Aktif karbon veya kimyasal üretimle ilgili hindistan cevizi kabuğu kömürü hakkında çok sayıda araştırma makalesi vardır, ancak araştırmaların neredeyse hiçbiri nargile kömürü ile ilgili değildir.
Hindistan cevizi kabuğu kömürünün kimyasal bileşimi
Tablo 2 Hindistan cevizi kabuğu kömürünün kimyasal bileşimi
| Kompozisyon | Ağırlıkça % |
|---|---|
| Lignin | 29.4 |
| Pentosanlar | 27.7 |
| Selüloz | 26.6 |
| Nem | 8 |
| Solvent Ekstraktifleri | 4.2 |
| Üronik Anhidritler | 3.5 |
| Kül | 0.6 |
Hindistan cevizi kabuğu kömürü neden en popüler seçimdir?
Hindistan cevizi kabuğu kömür briketleri, hindistan cevizi kabuğunun özellikleri nedeniyle nargile içimi için en popüler seçimdir. Hindistan cevizi kömürü kabuğu 650 °C’lik yüksek sıcaklığı muhafaza eder ve herhangi bir koku yaymaz veya tütünün tadını değiştirmez.
Tablo 3 Hindistan cevizi kabuğu, bambu, odun ve diğer odun kömürü türlerinin karşılaştırma tablosu
| Kömür Tipi | Yanma Sırasında Koku / Koku | Tütün Tadına Etkisi | Kül İçeriği |
|---|---|---|---|
| Hindistan Cevizi Kabuğu Kömürü | Herhangi bir koku yaymaz | Orijinal tadı değiştirmeden | Çok düşük (%1,6-2,5) |
| Odun Kömürü | Koku yayar | Orijinal tütün tadını değiştirir | Yüksek |
| Bambu Kömürü | Koku yayar | Orijinal tütün tadını değiştirir | Belirtilmemiş |
| Diğer (Fındık vb.) | Herhangi bir koku yaymaz | Orijinal tadı değiştirmeden | Hindistan cevizi kömüründen daha yüksek |
Yanarken koku yapan ve orijinal tütün tadını değiştiren odun kömürü veya bambu kömürü ile karşılaştırıldığında, hindistan cevizi kabuğu kömürü koku veya koku içermez. Ayrıca yanma süresi boyunca ceviz, badem veya diğer kabuklu yemişlere ve özellikle odun kömürüne kıyasla çok düşük kül çıkarır (%1,6-2,5).
- Hindistan cevizi kabuklarının kimyasal bileşimi hakkında kaynak bulun.
- Bağlayıcı madde olarak tapyoka ile ilgili çalışmaları veya patentleri belirtiniz.
- Sodyum hipoklorit ve sodyum silikat ve bunların yanma yan ürünleri için güvenlik bilgi formlarını veya kimyasal analiz belgelerini ekleyin. Bu, “Sonuçlar” bölümünüzü güçlendirecektir
Nargile kömürü nasıl kullanılıyor?
Shisha kömürünün birincil görevi tütünü ısıtmaktır, böylece tüttürme sırasında tat ve koku vermeye başlar. Bir yandan, nargile kömürü bir sigara içme seansı sırasında (genellikle 30 dakika ila 1,5 saat) yeterli sıcaklığa sahip olmalı ve sigara içme sırasında tadı değiştirmemeli veya herhangi bir koku yaymamalıdır.
Ek bir bonus olarak, hindistancevizi bazlı nargile kömürü kül oranı düşüktür.
Nargile kömürü üretim süreci
Nargile için hindistan cevizi kabuğu kömür briketlerinin üretimi, hammaddenin, yani hindistan cevizi kabuklarının temizlenmesi ve hazırlanmasıyla başlar. Hindistan cevizi kabuklarının kir, saç ve yabancı maddelerden temizlenmesi. Daha sonra küçük parçalara ayrılır ve oksijene erişmeden yakılır. Bu yakma işlemine karbonizasyon denir.
Karbonizasyon sırasında hindistan cevizi kabukları, içinde %75-85 oranında Karbon değeri bulunan hindistan cevizi kömürüne dönüşür.
Karbonizasyondan sonra hindistan cevizi kabukları ezilerek küçük ağ parçacıklarına ayrılır. Daha sonra, küçük parçacıklar su, tapyoka ile karıştırılır, sıkıştırılır ve şekillere (küpler, altıgen, çubuklar, kubbe ve diğer şekiller) kesilir. Ürün fırında kurutulduktan sonra paketlenir ve son kullanıcı tarafından kullanıma hazır hale gelir.
Nargile kömürü üretim sürecinde yer alan kimyasallar
Başlangıçta, hindistan cevizi kabukları herhangi bir koku yaymaz veya tütünün tadını değiştirmez, ancak üretim sürecinde bazı fabrikalar, nihai ürünün (nargile kömürü) kokmasına veya nargilenin tadını değiştirmesine neden olan ağartıcılar veya yapıştırıcılar gibi kimyasallar ekliyor.
Yöntemler
Analiz problemi, tütünün tadı ve kokusunun doğal olarak değişkenlik göstermesi ve sigara içme süreci sırasında koku ve tattaki değişimi analiz etmek için standart bir derecelendirme veya laboratuvar yönteminin olmamasıdır. Bu nedenle test sürecinde çoğunlukla organoleptik yöntemler kullanılmıştır.
Greg Ryabtsev’in kömür uzmanı olduğu uzman ekibimiz, aynı tütünle (double apple, by Alfaker), aynı su hacminde ve aynı kâsede (UPG, volcano) 387 set nargile içmiştir. Her sigara içme seansı video, fotoğraf ve sigara içme raporu ile kaydedildi. Kasenin içindeki ve dışındaki sıcaklık her 10-11 dakikada bir ölçülmüştür.
Kömür briketlerinin ağırlığı her 20 dakikada bir ölçülür. Sigara içimi yoğundu ve her 1-2 dakikada bir nefes alınıyordu. Duyusal panel, baş araştırmacı (Greg Ryabtsev) dahil olmak üzere, toplam 40 yılı aşkın nargile içme deneyimine sahip beş kişiden oluşuyordu.
Resmi olarak eğitilmiş bir panel olmamakla birlikte, kapsamlı deneyimleri ince notaların tespit edilmesine olanak tanımaktadır. Her seans için panelistler aşağıdaki özellikleri 1-10 ölçeğinde değerlendiren standart bir anket doldurmuşlardır: Lezzet Netliği, Sertlik, Tatlılık ve Kimyasal Ağızda Kalan Tat Varlığı. Ayrıca aroma ve tat hakkında açık uçlu nitel notlar da vermişlerdir.
Sonuçlar
Sonuçlar, tapyoka veya alfa >%82 ile anlamlı olan herhangi bir kimyasalın aşırı kullanımının sigara içimi sırasında tat veya kokuda bir değişiklik gösterdiğini ortaya koymaktadır.
Tablo 4: Nargile kömürüne kimyasal madde ekleme sonuçları
| Ağartıcılar (örn. Sodyum Hipoklorit) | Ortaya çıkan külün daha beyaz görünmesini sağlamak için. | – Solunması halinde çok zehirlidir. <br> – Yanma, akciğerlerde sıvı birikmesine ve ciddi nefes darlığına yol açabilen klor gazı yayar. | Ağartıcı kimyasalları kullanmaktan tamamen kaçının. |
| Su Bardağı (Sodyum Silikat) | Bağlayıcı/tutkal olarak kullanılır. | – İnce toz halindeki silikanın (bir bileşen) solunması silikozis, bronşit ve akciğer kanseri gibi solunum sorunlarına neden olabilir, ancak bu durum çoğunlukla mesleki maruziyetle bağlantılıdır. | Üretim sürecinde bu kimyasalın kullanımını en aza indirin veya tamamen önleyin. |
Aşırı tapyoka kullanımı veya iyi işlenmemiş tapyoka kullanımı, mangal kömürünün ısıtılması sırasında (genellikle ısıtmadan 1 dakika sonra) çok belirgin bir çürük buğday kokusuna ve tütsüleme seansı sırasında hoş olmayan bir tada neden olur. Sodyum hipoklorit (NaClO) gibi ağartıcıların kullanımı, sigara içme seanslarının %72’sinde boğazda yanma hissine neden olmaktadır. Sodyum silikat (Na₂O(SiO₂)) kullanımı önemli ölçüde (%92 vaka) odun kömürünün ısınması ve tütsülenmesi sırasında hoş olmayan, işaretlenmemiş bir kokuya neden olmaktadır.
Analiz ve Tartışmalar
Bu çalışmanın çift kör koşullar altında yürütülmediği unutulmamalıdır. Baş araştırmacı test edilen numunelerin farkındaydı. Ayrıca, duyusal veriler özneldir ve panelin deneyimine dayanmaktadır.
Analizin temel sorunu, test yöntemlerinin öznel olması ve büyük ölçüde sigara içen kişiye bağlı olmasıydı. Aslında, nargile içme deneyimi 10 yıldan fazla ise (örneğin Greg Ryabtsev gibi) kişi daha fazla değişiklik hissedebilir. Eğer kişi sigaraya yeni başlamışsa çok nadiren (<%30) tütün tadında herhangi bir değişiklik hissedebilir.
Tablo 5 Kimyasalların nargile kömürü üzerindeki etkisi
| Katkı Maddesi/Sorun | Spesifik Bulgu | Nicel Sonuç |
|---|---|---|
| İşlenmemiş/Aşırı Tapyoka | Isıtma sırasında belirgin bir çürümüş buğday kokusu ve tütsüleme sırasında hoş olmayan bir tat üretti. | Tat/koku değişikliği “alfa > %82” anlamlılık düzeyinde kaydedilmiştir. |
| Ağartıcılar (örn. Sodyum Hipoklorit) | Sigara içme seansı sırasında “boğazda dağlama hissine” neden oldu. | Uygulanabilir sigara içme seanslarının %72’sinde gözlemlenmiştir. |
| Bağlayıcılar/Yapıştırıcılar (örn. Sodyum Silikat) | Hem ısınma hem de tütsüleme aşamalarında hoş olmayan, belirgin olmayan bir koku üretti. | Sigara içme seansı sırasında “boğazda kaşınma hissine” neden oldu. |
İkinci sorun ise numunelerin sadece PT Coco Total Karbon Indonesia’dan (charcoal.pro) değil, Endonezya’daki diğer fabrikalardan da alınmasıdır. Bunun nedeni charcoal.pro’nun kimyasal olmayan modifiye nargile kömürü üretiyor olması. Bu yüzden araştırma ekibi kimyasal kullanan diğer fabrikalardan da örnekler bulmak zorunda kaldı. Ve vakaların çoğunda (%56), briketlerde kullanılan kimyasalların hacmi bilinmiyor veya sadece yaklaşık olarak biliniyor.
Sonuçların ve analizin gösterdiği gibi, herhangi bir kimyasal madde veya işlenmemiş tapyoka kullanımı, sigara içimi sırasında tütünün tadını değiştirecektir. Daha fazla tartışma, üretim sürecinde kimyasalların kullanımını sınırlayan veya yasaklayan nargile kömürü üretimi endüstri standartlarının geliştirilmesini içermelidir.
Koku ve tat üzerindeki etkisi
Nedenler
- Sodyum oksit ve silikon dioksitten oluşan bir bileşik olan su camı, özellikle solunduğunda veya yutulduğunda bazı potansiyel sağlık etkileri olsa da, kullanım amaçları için genellikle güvenli kabul edilir.
- Çamaşır suyu kül beyazı yapmak için kullanılır
Sonuçlar
- Soluma: İnce toz halindeki silikanın (su camının bir bileşeni) solunması silikozis (ilerleyici bir akciğer hastalığı), bronşit ve hatta akciğer kanseri dahil olmak üzere solunum sorunlarına neden olabilir. Ancak, bu etkiler öncelikle amorf silika veya su camına tesadüfi maruziyetle değil, solunabilir kristal silikaya mesleki maruziyetle ilişkilidir.
- Çamaşır suları solunduğunda çok zehirlidir, ayrıca yanarken akciğerlerde sıvı birikmesine ve tedavi edilmezse ölüme yol açabilecek ciddi nefes darlığına neden olabilecek miktarda klor gazı yayarlar
Önleme yöntemleri
- Üretim sürecinde bu kimyasalı en aza indirin veya kullanmayın
- Ağartıcı kimyasallar kullanmaktan kaçının
Sonuç
Bu araştırma, saf hindistan cevizi kabuğu kömürünün nargile içimi için ideal olan nötr ve stabil bir ısı kaynağı sağlarken, ağartıcılar ve bağlayıcılar gibi kimyasal katkı maddelerinin yaygın kullanımının potansiyel sağlık risklerinin yanı sıra önemli olumsuz tat ve kokuları da beraberinde getirdiğini ampirik olarak göstermektedir. Bu nedenle, nargile endüstrisinde ürün kalitesi, tüketici memnuniyeti ve güvenlik için “kimyasal içermeyen” bir üretim standardının oluşturulması ve buna bağlı kalınması şarttır.
Gelecekteki araştırmalar, yanma sırasında kimyasal olarak değiştirilmiş odun kömürleri tarafından salınan belirli uçucu bileşikleri analiz etmek ve bunları belirli duyusal sonuçlarla ilişkilendirmek için kütle spektrometresi kullanmaya odaklanmalıdır.
Teşekkür
Araştırma ekibi, bu test ve analizlerin yapıldığı yer olarak PT Coco Total Karbon Endonezya fabrikasına teşekkürlerini sunar.
Referanslar
R.K. Ahmad, S.A. Sulaiman, S.B. Yusuf, S.S. Dol, H.A. Umar, M. Inayat, Piroliz işlem koşullarının hindistan cevizi kabuğu kömürünün kalitesi üzerindeki etkisi, Platform : A Journal of Engineering, 4, 1, 2020, 73-81.
M.J. Rampe, I.R.S. Santoso, H.L. Rampe, V.A. Tiwow, A. Apita, Sulawesi, Endonezya kökenli piroliz ve asit aktivasyonu sonucu hindistan cevizi kabuğu kömürünün kızılötesi spektrum desenleri, E3S Web of Conf., 328, 2021, 08008.
M.J. Rampe, V.A. Tiwow, Kömür kabuğundan aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu Minahasa, Endonezya, IOP Conf. Ser: J. of Physics. Konf. Ser., 1028, 2018, 012033
E. Glogic, A.K. Kamali, N.M. Keppetipola, B. Alonge, G.R.A. Kumara, G. Sonnemann, T. Toupance, L. Cojocaru, Hindistan cevizi kabuklarından elde edilen aktif karbon bazlı süperkapasitör elektrotlarının yaşam döngüsü değerlendirmesi, ACS Sustainable Chem. Eng., 10, 46, 2022, 15025-15034.
M. Rejdak, M. Wojtaszek-Kalaitzidi, G. Gałko, B. Mertas, T. Radko, R. Baron, M. Ksiazek, S.Y. Larsen, M. Sajdak, S. Kalaitzidis, Biyokok üretimi üzerine bir çalışma – Biyo-bileşen ilavesinin kok yapımı karışım özellikleri üzerindeki etkisi, Energies, 15, 2022, 6847
J. Kawalerczyk, D. Dukarska, P. Antov, K. StuperSzablewska, D. Dziurka, R. Mirski, Yonga levha üretiminde üreaformaldehit reçinesinin değiştiricisi olarak hindistan cevizi kabuklarından elde edilen aktif karbon, Appl. Sci., 14, 2024, 5627
N. Herlina, S.A. Rahayu, Y.A. Sari, H. Monica, Durian kabuğu atığı ve genç hindistan cevizi atığının yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak biyobriquette dönüştürülmesi, IOP Conf. Ser: Earth Environ. Sci., 1352, 2023, 012014.
L. Zhang, S. Zuo, Buhar aktivasyonu ile hazırlanan aktif karbonların gözenek yapısı üzerinde lignoselülozik hammaddelerin önemi, Molecules, 29, 13, 2024, 3197.
Z.U. Nisa, L.K. Chuan, B.H. Guan, F. Ahmad, S. Ayub, Karbonize mezogözenekli hindistan cevizi kabuğu çubuklarının kristal ve yüzey özellikleri üzerine karşılaştırmalı bir çalışma, Sürdürülebilirlik, 15, 2023, 6464.
