دخان سائل

الدخان السائل سائل أصفر إلى أحمر قابل للذوبان في الماء ^{[ 1 ]،} يُستخدم كبديل لنكهة دخان الخشب في الطهي . يُمكن استخدامه لتنكيه أي نوع من اللحوم أو الخضراوات. وهو متوفر على شكل دخان مكثف نقي مُستخلص من أنواع مختلفة من الخشب، بالإضافة إلى تركيبات مشتقة تحتوي على إضافات.

نشأت عملية التحلل الحراري للخشب في بيئة منخفضة الأكسجين في عصور ما قبل التاريخ لإنتاج الفحم . لاحقًا، تم استخلاص مكثفات من الأبخرة، ووجد أنها مفيدة كمواد حافظة. لعدة قرون، شاع استخدام مكثفات دخان الخشب المائية تحت اسم " خل الخشب "، ربما لاستخدامها كخل طعام . في عام 1658، وضع يوهان رودولف غلاوبر مخططًا لطرق إنتاج خل الخشب أثناء صناعة الفحم. ^{[ 2 ]} كما وصف استخدام جزء القطران غير القابل للذوبان في الماء كمادة حافظة للخشب، ووثّق تجميد خل الخشب لتركيزه. ظهر مصطلح " حمض البيرولين " لوصف خل الخشب بحلول عام 1788.

في الولايات المتحدة، عام ١٨٩٥،  دشّن إي. إتش. رايت عصر التوزيع التجاري لحمض البيرولينوس تحت اسم جديد، وهو الدخان السائل. ^{[ ٣ ]} ومن بين ابتكارات رايت توحيد المنتج وتسويقه وتوزيعه. لطالما كان الدخان السائل من إنتاج رايت، المملوك لشركة بي آند جي فودز منذ عام ١٩٩٧ ، وخلفاؤه المعاصرون، موضع جدل حول محتوياتهم وإنتاجهم، ولكن في عام ١٩١٣، انتصر رايت في قضية تضليل فيدرالية. كتب قاضي القضية فان فالكنبورغ: ^{[ ٤ ]}

في محاولتها لإثبات أن هذا ليس دخانًا ناتجًا عن الاحتراق، بيّنت الحكومة أنه يُنتج بنفس الطريقة المذكورة على الملصق. والحقيقة هي أنهم أنتجوا مادةً يدّعون أنها تحمل نكهةً وخصائصَ مشابهةً للخصائص العلاجية للدخان؛ إذ يستخلصونها من الخشب عن طريق التقطير، وهي في الواقع مادةٌ شبيهةٌ، إن لم تكن مطابقةً تمامًا، لحمض البيرولين. لا يمكن لأحدٍ أن يُخدع ويظن أنها تحديدًا ما يُزعم في لائحة الاتهام. إنها مادةٌ تُنتج بطريقةٍ وتقنياتٍ تجعل وصفها بـ"الدخان" مناسبًا ودقيقًا، ولا يُعدّ مُضللًا بالمعنى المقصود في هذا القانون.

تاريخيًا، كانت جميع منتجات الأحماض البيرولينية، ومنتج رايت ، والعديد من المكثفات الأخرى تُصنع كمنتجات ثانوية لصناعة الفحم، الذي كان ذا قيمة أكبر. وقد تم عزل مواد كيميائية مثل الميثانول وحمض الأسيتيك والأسيتون من هذه المكثفات وبيعها . مع ظهور مصادر الوقود الأحفوري الأقل تكلفة ، لم تعد هذه المواد الكيميائية المشتقة من الخشب، وغيرها، تحتفظ اليوم إلا بحصة سوقية محدودة. يوجد اليوم العديد من مواقع التصنيع حول العالم، ومعظمها يقوم بتحليل الخشب حراريًا بشكل أساسي لإنتاج مكثفات تُعالج لاحقًا لصنع مئات المنتجات المشتقة. يُشار إلى هذه المنتجات الآن بشكل أقل باسم منتجات الدخان السائل، وبدلاً من ذلك باسم منكهات الدخان، ونكهات الدخان، والدخان المكثف الطبيعي.

تُعرف المنتجات المكثفة الناتجة عن التقطير الإتلافي للخشب باسم "الدخان السائل" أو "حمض البيرولين". لا توجد معايير هوية أو طرق إنتاج محددة أو اختبارات تميز بين الدخان السائل وحمض البيرولين؛ إذ يُمكن اعتبارهما متطابقين. مع ذلك، فإن المتغيرات العديدة التي تُضبط أثناء عملية التحلل الحراري تؤدي إلى نطاق واسع من تركيبات المكثفات. ^{[ 5 ]} إضافةً إلى ذلك، أدى تطبيق العديد من خطوات المعالجة اللاحقة، كالتركيز والتخفيف والتقطير والاستخلاص واستخدام المضافات الغذائية ، إلى ظهور مئات المنتجات المختلفة في الأسواق العالمية.

يُعدّ الخشب، وخاصةً الخشب الصلب، أكثر أنواع الكتلة الحيوية استخدامًا في عملية التحلل الحراري لإنتاج الدخان السائل. تُصنع المنتجات التجارية باستخدام كلٍ من الطرق الدفعية والمستمرة. وتُستخدم في هذه المنتجات مجموعة متنوعة من المفاعلات، بدءًا من الأفران الدوارة ^{[ 6 ]} ، والبراغي المُسخّنة ^{[ 7 ]} ، وأفران الفحم الدفعية ^{[ 8 ]} ، وصولًا إلى مفاعلات التحلل الحراري السريع ^{[ 9 ]} . يؤدي نوع العملية وظروفها إلى اختلافات أكبر بين المكثفات مقارنةً بالاختلافات بين أنواع الخشب الشائعة الاستخدام ^{[ 10 ]} . يمكن أن يكون لمتغيرات مثل معدل التغذية، وزمن بقاء البخار، وحجم الجسيمات، وتغلغل الأكسجين، ودرجة الحرارة تأثيرات كبيرة على إنتاجية المكثفات وتركيبها. وقد وردت في الأدبيات العلمية نطاقات واسعة من التركيب الكيميائي، وما لم تُذكر العملية والظروف، فإن فائدة هذه النتائج تكون محدودة. يسعى المصنّعون التجاريون إلى التحكم في متغيرات التصنيع لديهم لتوحيد تركيبات المنتجات.

Water is added either during condensation or after to cause separation of three fractions.^[11] Once water is added, the aqueous phase becomes the largest and most useful fraction. It contains wood-derived chemical compounds of higher chemical polarity such as those found in carboxylic acid, aldehyde, and phenol chemical classes. Many compounds together are responsible for the flavor, browning, antioxidant, and antimicrobial effects of smoke and liquid smoke. The smallest condensed fraction is the lowest-polarity upper phase which a mix of phytosterols and other oily, waxy substances. The lower phase is commonly referred to as tar. It is an intermediate-polarity mixture of phenolic polymers, secondary and tertiary reaction products,^[12] some of the water-soluble polar compounds partitioned in the amount of which is governed by individual partition coefficients, water and the bulk of the polycyclic aromatic hydrocarbons. Wood tar has been used as a preservative, water repellent, and antiseptic. Tar from birch was produced as a commodity product on large scale in northern Europe. Today commercial liquid smoke products are still prepared from this phase.^[13] Liquid smoke condensates are made commercially for the global meat industry in the U.S. and Europe and are regulated by governments. Liquid smoke is still referred to as wood vinegar, and is made and used indigenously in places including Japan, China, Indonesia, Malaysia, Brazil, and Southeast Asia.^[8]

أجرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) أول تقييم معتمد حكوميًا للدخان السائل عام ١٩٨١. ^{[ ٢٣ ]} وخلصت اللجنة التي شكلتها إدارة الغذاء والدواء لتقييم المعلومات المتعلقة بهذه المنتجات إلى عدم وجود أدلة تثبت أنها تشكل خطرًا على الصحة العامة عند استخدامها بالطريقة المعتادة. واليوم، تُصنف هذه المنتجات ضمن المواد المعترف بها عمومًا بأنها آمنة (GRAS) في الولايات المتحدة، ويُسمح باستخدامها بالكميات اللازمة لتحقيق التأثيرات التقنية المطلوبة. وتخضع مصانع إنتاج الدخان السائل للرقابة والتفتيش من قبل إدارة الغذاء والدواء.

وضع الاتحاد الأوروبي إجراءات لتقييم سلامة مُنكّهات الدخان المستخدمة أو المُخصصة للاستخدام في الأطعمة أو عليها، ومنح التراخيص اللازمة لها، وذلك في عام 2003. ^{[ 24 ]} وكُلّفت الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) بتقييم المعلومات المتعلقة بمُنكّهات الدخان المُكثّفة الأولية. وقامت الهيئة بتقييم معلومات اثني عشر منتجًا من عشرة مُتقدّمين، ونُشرت آراء بشأن جميعها. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]} وكانت المنتجات التي تمّت دراستها هي ما اعتبره كل مُتقدّم منتجه الأساسي قبل أي معالجة أو اشتقاق إضافي ^.

أظهرت نتائج الاختبارات المعملية (in vitro) أن جميع المنتجات الاثني عشر سامة جينياً . ومع ذلك، عند تقييمها باستخدام طرق التجارب على الكائنات الحية ( in vivo)، تبين أن عشرة منها لا تشكل مصدر قلق للهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA). أما المنتج AM-01، فقد اعتُبرت نتائجه غير حاسمة، بينما صُنِّف المنتج FF-B على أنه ذو سمية جينية ضعيفة. وبناءً على تحديدات مستوى التأثير الضار غير الملحوظ (NOAEL) لكل منتج، والمعلومات التكميلية التي قدمتها بعض الشركات المصنعة، تم وضع حدود استخدام لمعظم المنتجات، وتُبلغ هذه الشركات المصنعة المستخدمين بها. ولا تزال معظم هذه المنتجات الأساسية ومشتقاتها قيد الاستخدام التجاري. ولا يُسمح باستخدام المنتجات التي خضعت لهذه التقييمات فقط في التجارة داخل الاتحاد الأوروبي.

• ليفينغويل وشركاؤه، نكهة الدخان 1. يتضمن معلومات كيميائية ومعلومات عن الكروماتوغرافيا.