炭を起こしています
シャフトを通しています。
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香りは煙より先に消える。フレーバー成分がグリセリンやプロピレングリコールより低い温度で蒸発・分解してしまう一方、この二つの「運び役」はセッションのほぼ全体を通して蒸発し続けるからだ。
炭の下でのシーシャタバコ（ムアッセル）の作動温度はおよそ150℃で、タバコの燃焼温度（約950℃）よりはるかに低い。この温度では、保湿剤（グリセリンとプロピレングリコール）はほぼそのまま煙に移行し、燃焼するわけではない。業界の情報源は、上部からの加熱（炭やヒートマネジメントデバイスによる）を「燃焼ではなく蒸発」と表現している——目的は、葉を苦味の原因となる熱分解に至らせることなく、混合物を蒸発温度まで持っていくことだ（シーシャが苦くなったり焦げ臭くなったりする理由についての記事も参照）。これは定性的な説明であり、測定値ではない。あくまで業界の観察に基づくものだ。
これがこの現象の中心的なメカニズムだ。保湿剤はフレーバー付きタバコの質量の最大70％を占め、煙の固体粒子の質量の最大23％を形成する。還元糖は調査対象の一部の配合で質量の約34％を占めるが、挙動は異なり、丸ごと蒸発するのではなく、熱分解してカルボニル、アルデヒド、フランになる。これは揮発性の違いによるものだ。純粋なプロピレングリコールの沸点は約188.6℃、純粋なグリセリンは約290℃で、その混合物は比率や水分・ニコチンの混入量に応じて188.6〜292℃の範囲で沸騰する。フレーバー化学の一般原則(食品・香水業界のもので、シーシャタバコに特化した測定ではない)によれば、沸点が100℃未満の物質は特に揮発性が高く、プロピレングリコールのような揮発性の低い「保持」成分が存在する混合物を加熱した際、真っ先に抜けていく。
分単位のデータもこれを裏付けている。セッション開始10分間は、レボグルコサンを含む糖由来の超微細粒子（4〜100nm）が煙の中で優勢だが、15分目までにその数は約64％減少する——1吸引あたり9.92×10¹⁰個から3.55×10¹⁰個へ。同じ研究では煙の中にフレーバーマーカー（例えばヘキシルアセテート）が検出され、配合間の質量スペクトルの違いはまさにフレーバーの違いによって説明されることが示された——香り成分は煙の中で独立した、寿命の短い成分としてふるまう。グリセリンはこれとは異なる挙動を示す。グリセリンとその分解生成物（アセトアルデヒド、アクロレイン、ヒドロキシアセトン）が優勢な揮発性有機化合物の信号は、香り成分の粒子と同期して減少するのではなく、吸引回数とともに増加し、その後横ばいになる。
ここでは二つの異なる測定を混同しないことが重要だ。ある研究はボウルヘッド内部、炭の表面付近にセンサーを設置して温度を記録し、30分間のセッションを通じて265〜318℃の範囲を保ち、一吸引ごとに約50℃低下し、吸引の合間に再び上昇した。別の研究では、タバコ塊自体の内部に熱電対を設置し、炭自体の温度が429.7℃のとき、タバコの平均温度は118.5℃（116.5〜122.4℃）だった。これは矛盾ではなく、単に測定点が異なるだけだ——炭から離れて詰め物の奥に進むほど温度は急激に低下する。この二つの数字を「ボウル内の温度は118〜318度」という一つの数字にまとめてしまうのは誤りだろう。測定手法はセッションそのものと同じくらい結果を左右する。
炭を使ったヘッドは最高温度に達するまでゆっくりと、約15分かかったのに対し、市販の電気ヒーターは2分で最高温度に達した。タバコ塊の消費量は加熱温度に直接依存する。目標温度が350/370/380/400/430/470℃のとき、消費されたタバコの割合は平均でそれぞれ26.14/31.57/39.10/40.18/41.22/55.74％だった——温度が高いほど、香り成分を含むタバコ資源全体が早く燃え尽きる。同じ実験のプロトコル(2.6秒の吸引を17秒間隔で171回、57分間のセッション)では、105回目の吸引時に最初の10gに加えて約5gの炭が追加された——長時間のセッション中に炭を継ぎ足す標準的な慣行だ(詳しくは、炭の量とローテーション方法についての記事を参照)。
もう一つ、議論の余地があるテーマが炭対電気加熱だ。米国化学会の学会発表(2017年、シンシナティ大学)は、両者とも当初はタバコを約300℃まで加熱するが、くすぶる炭は一吸引ごとに温度が「沈み込む」のに対し、電気加熱はより高い温度で安定して保たれることを示した。著者らはこの安定性を、揮発性成分のより活発な放出と関連づけている。ただしこれは学会発表のデータであり、公開された方法論を伴う完全な査読論文ではなく、内容も香りの持続時間ではなく毒性についてのものだ。カラウドのような金属製ヒートマネジメントシステムのメーカーは、こうしたシステムは冷めて動かす必要がある炭上のフォイルよりも安定した香りを与えると主張している(こうしたシステムの構造については、カラウドとフォイルについての記事を参照)。だが、熱源の違いによって「香りが何分持続するか」を直接測定したデータは見つかっていない。
業界の情報源によれば、緩いパッキング(「フラフ」)はより多くの空気を通し、タバコをより早く加熱するため、香りの早期喪失を早める可能性がある。密なパッキングは空気の流れを制限して加熱を遅らせるが、過度な密度は不均一な加熱と苦味を生む。異なるパッキング密度についての直接的な温度測定は見つかっていない——これはブログによる記述的な慣行であり、温度計を使った実験ではない(詳しくは、パッキング密度についての記事とタバコのパッキング方法についての記事を参照)。
ボウル自体の形状や材質については詳しく扱わない。この項目についての査読済み測定は存在せず、メーカーやブロガーによる記述的な論理があるだけだ(形状の概観については、シーシャボウルの種類についての記事を参照)。別の話として、ベースの水量がある——これはボウルとは別物だ。シーシャのサイズ(高さ22〜55cm、ベース容量300〜1250mL)についての研究では、ベースの容量が大きくなるほど、煙の粒子濃度は低下し(約10¹⁴から10¹³へ)、粒子の質量は低下し(約10,000から2,800mg/m³へ)、平均粒子径は大きくなる(125から170nmへ)ことが示された。しかしこの研究は香りについてのものではなく毒性についてのもので、どのサイズでも毒性は同程度だった——密度の低い煙は、ベースが大きいからといって香りが長持ちすることを意味しない。
タバコ葉の供給業者によれば、火乾燥した明るい色の「バージニア」種の葉は糖分が多く、グリセリンや糖蜜をよく吸収し、より甘い煙を生み出す。一方、風乾した濃い色の「バーレー」種の葉は糖分が少なく、ニコチンをより良く保持し、よりはっきりしたタバコの風味を生む。葉の水分量は、バージニアベースの配合では通常14〜15％、バージニア+バーレー+オリエンタルの配合では16〜17％で、水分量が高いほど、乾いた葉に比べて加熱が遅くなる(詳しくは、葉の裁断とタバコの水分についての記事を参照)。これは業界の情報源であり、査読済みの研究ではない。
香り成分は混合物の中で最も揮発性の高い部分であるため、その煙中の濃度が最も早く低下する(15分で粒子数が約64％減少)。一方、グリセリンとプロピレングリコールはセッションの終盤近くまで蒸発し続け、煙が薄くなるのを防いでいる。この意味で、煙と香りは同じ指標ではなく、異なる速度で進行する二つの独立したプロセスなのだ。
なぜシーシャの香りは煙より先に消えるのか?
香り成分はグリセリンやプロピレングリコールよりも揮発性が高く、熱に対して不安定だ。加熱開始の最初の数分で蒸発・分解してしまうが、保湿剤はセッションのほぼ全体を通して蒸発し続ける。
実際には香りはどれくらい持続するのか?
測定された定数は存在しない。情報源によって異なる範囲が挙げられており、よく引用される「45分」という数字は、ある情報源では香りの持続時間ではなく毒性負荷についての研究に基づいている。
グリセリンが最初になくなるというのは本当か?
いいえ。利用可能なデータはむしろ逆を示している。プロピレングリコールはグリセリンより揮発性が高く、煙中のグリセリンの信号は最初の数分で低下するのではなく、増加してから横ばいになる。
香りのためにセッション途中でフォイルを交換する価値はあるか?
この効果についての測定は存在しない。業界の情報源はむしろ、セッション途中で炭に手を加えることが温度レジームを乱す可能性があると警告することが多い。
ベースの冷水は香りを長持ちさせるのに役立つか?
確認は見つかっていない。物理的にもありそうにない。香り成分は炭の上のボウル内で蒸発または分解してしまい、煙がベースの水に到達する前にすでに失われているからだ。
関連トピック:パッキング密度(オーバーパックとアンダーパック、その間のすべて)、タバコのパッキング方法、炭の量とローテーション方法、ヒートマネジメントのデバイスと方法、シーシャが苦くなったり焦げ臭くなったりする理由、葉の裁断とタバコの水分、シーシャボウルの種類、カラウドとフォイルの構造と違い。