Vape DIY

Il settore delle sigarette elettroniche ha adottato il termine DIY per indicare la pratica di “autoproduzione” dei liquidi da svapo che se vogliamo, si contrappone all’utilizzo dei cosiddetti liquidi pronti all’uso.

Quali sono le differenze, i vantaggi e gli svantaggi tra le due metodologie in fatto di e-liquid?

I liquidi pronti all’uso godono sicuramente del vantaggio indiscutibile dell’immediatezza di utilizzo e della vasta scelta a disposizione del vaper; di contro sono (almeno in teoria) più costosi dei liquidi ottenuti con il fai da te.

Il fai da te invece, gode di un iniziale vantaggio in termini economici, ma soffre un pochino in fatto di scelta e presuppone tanta pazienza e passione.

La pratica del DIY nello svapo è caratterizzata da quattro fondamentali elementi o fasi:

La base nella sigaretta elettronica è il fluido che viene vaporizzato dalla resistenza presente all’interno dell’atomizzatore e che genera il vapore simulando così l’effetto del fumo della sigaretta tradizionale, del sigaro o della pipa.

Una base da svapo è composta da tre sostanze fondamentali che vengono miscelate tra loro in diversa concentrazione con l’aggiunta eventuale di percentuali minime (e variabili) di nicotina.

Le prime basi per sigaretta elettronica avevano una composizione 50/40/10 ossia 50% glicole, 40% glicerolo, 10% acqua; col tempo le composizioni della basi si sono diversificate sempre più generando le più svariate combinazioni possibili.

In sintesi le sostanze presenti all’interno di una base da svapo sono:

  • Glicole propilenico (PG);
  • Glicerolo o glicerina vegetale (VG);
  • Acqua bidistillata (H2O);
  • Nicotina.

GLICOLE PROPILENICO (PG)

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Il glicole propilenico o 1,2-propandiolo è un composto chimico (un diolo o doppio alcol) di formula C3H8O2 o HO-CH2-CHOH-CH3. È un liquido inodore e incolore, chiaro e viscoso dal sapore dolciastro, altamente igroscopico e miscibile con acqua. (cit. Wikipedia)

PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE

Densità: 1,036 g/cm³
Solubilità in acqua: miscibile
Temperatura di ebollizione: 188,2 °C

Gli utilizzi del glicole propilenico sono davvero innumerevoli (additivo alimentare con la sigla E1520, umettante nei cosmetici e negli alimenti, solvente per preparati farmaceutici ecc.) ma qui voglio ovviamente, per forza di cose, soffermarmi sul suo utilizzo nel settore delle sigarette elettroniche.

Nel contesto di utilizzo in un liquido, il glicole è il miglior conduttore dell’ aroma ed è inoltre la sostanza che insieme alla nicotina, restituisce il cosiddetto “colpo in gola” (contrazione della laringe), sensazione tipica per un fumatore. Di contro, il glicole può essere irritante e non essere tollerato da alcuni soggetti,  è disidratante e genera un basso volume di vapore.

GLICEROLO O GLICERINA VEGETALE (VG)

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Il glicerolo è un composto organico nella cui struttura sono presenti tre gruppi -OH (in altre parole è un “triolo”).
Il glicerolo è un componente dei lipidi (oli e grassi) e dei fosfolipidi o glicolipidi, dai quali viene ottenuto per idrolisi o transesterificazione. (cit. Wikipedia)

PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE

Densità: 1,26 g/cm³
Solubilità in acqua: completa a 19,85 °C
Temperatura di ebollizione: 290 °C con decomposizione

Si presenta sotto forma di un liquido trasparente, viscoso, incolore, inodore e dal gusto leggermente dolce. Anche il glicerolo come il glicole è utilizzato in diversi campi, su tutti l’utilizzo in farmaceutica è quello principale (come lassativo o negli sciroppi, nei dentifrici ecc.).

Negli e-liquid si utilizza la glicerina vegetale che è una soluzione fatta al 95-98% da glicerolo e la restante parte da acqua. La proprietà fondamentale della glicerina è quella di generare grosse quantità di vapore denso simulando molto bene il fumo generato dai sistemi analogici. A differenza del glicole però tende ad indebolire la percezione aromatica e riduce notevolmente la sensazione del colpo in gola.

Data la sua natura e la sua viscosità, la glicerina riduce drasticamente la durata media di una resistenza all’interno dell’atomizzatore (incrostazione della resistenza).

Prima di concludere l’analisi su questo liquido, va detta un ultima importante cosa a riguardo: il glicerolo ad alte temperature genera acroleina (un aldeide) che è una sostanza tossica per il fegato ed irritante per la mucosa gastrica. Allo stato attuale non si hanno informazioni certe sulla temperatura esatta che deve raggiungere la glicerina per generare acroelina (le ipotesi più pessimistiche parlano di 150 °C, le più ottimistiche di  290 °C) e soprattutto non si conoscono con certezza le temperature che vengono raggiunte negli atomizzatori e se vengono raggiunte temperature potenzialmente pericolose.

L’unica cosa certa è che l’acroelina è, tra le varie componenenti di una base da svapo, una sostanza potenzialmente a rischio, e che è consigliabile per questo motivo non eccedere con la concentrazione di glicerina e di non far mancare una minima percentuale d’acqua all’interno della base stessa.

ACQUA BI-DISTILLATA OPPURE ACQUA DEMINERALIZZATA (H2O)

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L’acqua distillata è un’acqua quasi completamente priva di impurità (tra cui microorganismi, sali minerali e gas disciolti) che si ottiene tramite distillazione. L’acqua bi-distillata subisce un doppio processo di distillazione.

E’ completamente priva di batteri e di residui calcarei. Presenta inoltre una conducibilità elettrica più bassa dell’acqua di partenza a causa della riduzione del numero di ioni al suo interno; rispetto all’acqua potabile, ha meno sapore e può essere definita insipida, dal sapore indefinito, metallico o amaro. (cit. Wikipedia)

La sua presenza nei liquidi per sigarette elettroniche è importante ma non fondamentale: serve per veicolare meglio il liquido all’interno dell’atomizzatore, irrorando meglio e con più costanza la resistenza; inoltre riduce le temperature delle resistenze, prevenendo il potenziale rischio di formazione di acroelina e aldeidi in generale dovuto alle alte temperature raggiunte dal glicerolo.

NICOTINA

La nicotina è un alcaloide di origine vegetale tossico e presente nella pianta del tabacco.

PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE

Densità: 1,01 g/cm³
Temperatura di ebollizione: 247 °C

La presenza di nicotina all’interno dei liquidi per sigaretta elettronica è esclusivamente legata al cosiddetto “colpo in gola” del fumatore ovvero la contrazione della laringe che si verifica al momento dell’aspirazione del fumo della sigaretta tradizionale o del vapore della sigaretta elettronica.

Attualmente, i liquidi pronti da svapo hanno un tasso di nicotina che varia da 0 fino a 18 mg/ml.

Per ciò che attiene invece le basi in commercio, va detto che è possibile acquistare basi fino ad una concentrazione di 36 mg/ml (è comunque fortemente sconsigliato acquistare basi con concentrazioni superiori).

E’ importante sapere che la nicotina è una sostanza stupefacente che genera una forte dipendenza psichica (la durata della dipendenza fisica è relativamente più breve) nel suo consumatore.

La dose letale nell’uomo è di 0,5-1,0 mg/Kg.

Maneggiare con cura (guanti in lattice e mascherina) la nicotina nella preparazione delle basi per sigarette elettroniche evitandone il contatto!

Un aroma si definisce come la sensazione prodotta da un materiale immesso in bocca, percepito principalmente dai sensi chimici del GUSTO e dell’OLFATTO; dunque l’aroma è il risultante dell’effetto della combinazione tra le impressioni sensoriali di gusto, odore e di natura somato-sensoriale nella cavità orale (tatto, caldo, freddo, etc).

Nel mondo del vaping un aroma è una sostanza concentrata (estratta naturalmente o creata artificialmente in laboratorio) disciolta nel suo veicolante (nella gran parte dei casi si tratta di glicole propilenico) che dovrà essere in seguito diluito nella base da vaporizzare.

La creazione di un aroma parte sempre dall’analisi della sostanza/frutto/bevanda/alimento del quale si vuole creare l’aroma; questa analisi porta all’identificazione dei suoi componenti e quindi ad una formulazione molecolare che porterà in seguito, attraverso vari processi di sintesi e di test, alla creazione aromatica vera e propria.

Detto così sembra tutto molto semplice ma non è così semplice come possa sembrare; sono tantissimi gli aspetti che un aromatiere (flavourist) deve tenere in considerazione nella creazione di un preciso profilo aromatico.

Complessità molecolare del profilo aromatico, costo delle materie prime, solubilità, viscosità, colore, stabilità al calore, rapporti tra i vari profili aromatici sono solo alcuni tra questi aspetti.

Ad esempio, per quanto possa sembrare semplice, creare l’aroma fragola, uno degli aromi più utilizzati nello svapo, è tutt’altro che facile; la fragola è composta da oltre 300 molecole conosciute e da un numero non precisato di componenti indefinite.

Qui di seguito riporto a titolo di esempio una delle tante possibili formulazioni dell’aroma fragola:

Componente g/Kg g/Kg %
Vanillina 0,4 0,6%
g-Decalattone 2,2 3,3%
Cinnamato Metile 3,4 5,2%
Acido Acetico 3,6 5,5%
cis-3-Esenolo 4,0 6,1%
Caproato Etile 4,4 6,7%
Acido Butirrico 5,4 8,2%
2-metilbutirrato Etile 8,0 12,1%
Furaneolo 8,8 13,3%
Acetato Etile 12,6 19,1%
Butirrato Etile 13,2 20%
Glicole propilenico 934  
TOTALE 1000  

Un altro aspetto molto importante da tenere in considerazione nella creazione di un aroma e di conseguenza di un liquido per sigarette elettroniche, è il rapporto tra i profili aromatici degli ingredienti che si vogliono utilizzare.

Per questo motivo ho pensato di incentrare questa sezione “aromi” sugli accostamenti aromatici tra i diversi tipi di aromi. La sezione verrà aggiornata periodicamente con l’inserimento di nuovi accostamenti aromatici.

ACCOSTAMENTI AROMATICI

Albicocca: arancia, caramello, mandorla, miele, nocciola, pepe nero, pesca, prugna, vaniglia, zenzero.

Ananas: caramello, coriandolo, frutta tropicale, noce di cocco.

Anice: agrumi, cannella, caramello, cioccolato, fichi, mela, melograno, mirtillo, noce di cocco, pesca.

Arancia rossa: agrumi, cannella, cioccolato, chiodi di garofano, fichi, mandorle, miele, zenzero.

Banana: caffè, cannella, caramello, ciliegia, cioccolato, limone, mango, melassa, miele, nocciola, papaia, zenzero.

Cachi: agrumi, cannella, mela, pepe nero, pera.

Cannella: anice, arancia, banana, cacao, caffè, caramello, cioccolato, fichi, mela, melone, menta, mirtillo, peperoncino, pera, pesca, uva, vaniglia.

Castagna: caffè, caramello, cioccolato, mela, pera, vaniglia.

Ciliegia: agrumi, albicocca, cioccolato, nettarina, pepe nero, pesca, prugna, vaniglia.

Cioccolato: anice, arancia, cannella, chiodi di garofano, mandorla, menta, noce, peperoncino, vaniglia.

Cocco: agrumi, ananas, banana, caramello, cioccolato, frutto della passione, noce brasiliana, peperoncino, pepe nero, vaniglia.

Fico: agrumi, cannella, mandorla, nocciola, pepe, pera,

Fico d’India: agrumi, frutta tropicale.

Fragola: agrumi, cioccolato, coriandolo, lime, limone, mela, menta, pepe nero, vaniglia.

Kiwi: agrumi, banana, ciliegia, frutti di bosco, frutta tropicale, mango, mela, noce di cocco.

Lampone: agrumi, albicocca, altri frutti di bosco, cannella, limone, nettarina, pesca, prugna, vaniglia zenzero.

Lime: ciliegia, fragola, frutta tropicale, frutti di bosco, mela, papaia, prugna.

Limone: agrumi, albicocca, ciliegia, fico d’india, fragola, frutta tropicale, frutti di bosco, nettarina, pepe nero, pesca, prugna.

Lychee: agrumi, frutta tropicale, uva, vaniglia.

Mandarino: anice, caffè, cannella, ciliegia, cioccolato, fichi, frutta tropicale, vaniglia.

Mandorla: albicocca, arancia, banana, caffè, caramello, ciliegia, fichi, mela, miele, pera, pesca, prugne.

Mango: agrumi, banana, cannella, caramello, cocco, frutta tropicale, frutti di bosco, mela, melone, vaniglia.

Mela: acero (succo), cannella, caramello, castagno, mango, melograno, mirtillo, noce, nocciola, ribes.

Melograno: agrumi, frutta tropicale, mela, menta.

Melone: agrumi, frutti rossi, frutta tropicale, limone.

Menta piperita: cannella, cioccolato, frutta tropicale, limone, pompelmo.

Mirtillo: agrumi, altri frutti di bosco, fichi, limone, mango, nocciola.

Mirtillo rosso: agrumi, cannella, cioccolato, mango, mela, menta, pera.

Mora: agrumi, albicocca, altri frutti di bosco, cannella, limone, nocciola, pepe nero, pesche, prugne.

Nocciola: agrumi, albicocca, banana, caramello, ciliegia, cioccolato, fico, frutti di bosco, mandarino, mela, pera, pesca, prugna.

Noce: albicocca, banana, cannella, caramello, cioccolato, mela, nettarina, pera, pesca, prugna, rum.

Papaya: agrumi, frutta tropicale, lime, mango, pepe nero.

Pera: agrumi, cannella, caramello, castagna, cioccolato, mandorla, mela, noce, nocciola, vaniglia, zenzero.

Pesca: albicocca, anice stellato, arancia, cannella, ciliegia, lime, limone, mandorla, nocciola, noce, pistacchio, sciroppo d’acero, vaniglia.

Pompelmo: agrumi, caramello, frutta tropicale, menta, pepe nero, vaniglia.

Prugna: agrumi, cannella, castagna, mandorle, miele, nocciola, pepe nero, vaniglia.

Rabarbaro: agrumi, albicocca, fragola, frutti di bosco, mela, nettarina, pepe nero, pesca, prugna, zenzero.

Ribes, nero e rosso: agrumi, cioccolato, frutti rossi, limone, vaniglia.

Sambuco: albicocca, fico, frutti di bosco, limone, mandarino, miele, pesca, prugna.

Uva: agrumi, cioccolato, fico, miele, zenzero.

Uva spina : agrumi, cioccolato bianco, frutti di bosco, miele, nocciola.

Gli additivi alimentari sono definiti per legge a livello europeo come “qualsiasi sostanza normalmente non consumata come alimento in quanto tale e non utilizzata come ingrediente tipico degli alimenti, indipendentemente dal fatto di avere un valore nutritivo, che aggiunta intenzionalmente ai prodotti alimentari per un fine tecnologico nelle fasi di produzione, trasformazione, preparazione, trattamento, imballaggio, trasporto o immagazzinamento degli alimenti, si possa ragionevolmente presumere che diventi, essa stessa o i suoi derivati, un componente di tali alimenti, direttamente o indirettamente” (cit. Wikipedia).

Gli additivi sono classificati in base alla loro funzione. Si possono individuare tre grandi gruppi di additivi:

  • Additivi che aiutano a preservare la freschezza degli alimenti;
  • Additivi che migliorano le caratteristiche sensoriali degli alimenti;
  • Additivi tecnologici, usati per facilitare la lavorazione degli alimenti ma che non hanno una specifica funzione nel prodotto finale.

Nel Settore del vaping, gli additivi (sia di origine naturale che sintetica) si identificano come agenti di consistenza e vapore ed hanno la funzione di conferire al liquido in preparazione una maggiore rotondità di gusto e un miglior sapore.

E’ bene ricordare che un additivo deve essere utilizzato sempre con cautela e che la sua efficacia non è garantita ma che dipende dalla composizione del liquido nel quale verrà aggiunto e dalle dosi di utilizzo.

L’additivo non fa la ricetta ma aggiunge qualcosa alla ricetta

Di seguito le caratteristiche dei principali additivi utilizzati nel DIY per sigarette elettroniche:

ACETATO ISOAMILE

L’acetato di isoamile è un composto organico dell’acido acetico e del 3-metil-1-butanolo. È un liquido incolore, poco solubile in acqua, molto solubile nella maggior parte dei solventi organici.

L’acetato di isoamile ha un forte odore di banana e viene utilizzato per aromatizzare gli alimenti. È prodotto sinteticamente o naturalmente dalla pianta di banane. Negli e-liquid ha la funzione di accentuare il sapore della banana.

ACETHYL PIRAZINA

L’ acetil pirazina è uno degli additivi più utilizzati nella creazione degli e-liquid.

E’ in grado di modificare notevolmente il sapore di una ricetta aggiungendo un sapore tostato, di arrosto, nocciolato, pannoso, di lievito e con sfumature di pop-corn o chips di mais.

ACETHYL PIRIDINA

L’Acetil Piridina è una molecola ampiamente usata nell’industria alimentare come sostanza aromatizzante. Ha un sapore di popcorn e di malto. E’ spesso utilizzato nella birra. A livello aromatico è molto simile alla Trimetil Pirazina.

ACIDO MALICO

L’acido malico è un additivo estratto da alcuni tipi di frutta come mele, uva e pere. Nella preparazione di un e-liquid serve per aumentare l’acidità del preparato. L’acido malico va usato a dosaggi bassissimi per evitare di rendere l’e-liquid fortemente acido.

BETA-DAMASCENONE

E’ la molecole responsabile quasi da sola del tipico profumo di rosa e viene quindi utilizzata per riprodurne il tipico profumo. Per la verità si tratta di un additivo poco utilizzato nel settore delle sigarette elettroniche.

CAPSAICINA

La capsaicina è un composto chimico presente nelle piante del genere Capsicum (ad esempio nel peperoncino piccante). E’ uno degli alcaloidi responsabili della “piccantezza” dei peperoncini. Aggiunge “hit” agli e-liquid.

CIS-3-ESENOLO

Molecola presente in natura nella mela, nella patata, nel limone ed altri frutti; ha un sapore fresco, verde, erboso ed anche fruttato pungente.

DIACETILE

Il diacetile è un sottoprodotto naturale di fermentazione, specie della birra. E’ presente nelle bevande alcoliche e viene aggiunto ad alcuni alimenti per conferire un gusto burroso. Il diacetile infatti è un composto che da al burro il suo gusto caratteristico.

Purtroppo il diacetile è tossico per inalazione. L’esposizione prolungata ai vapori di diacetile provoca bronchiolite obliterante.

ETHYL BUTIRRATO

E’ una molecola presente in numerosi frutti come ad esempio mela, banana, arancia, fragola e mango.

Ha un sapore fruttato e leggermente burroso con note di ananas; si utilizza negli e-liquid fruttati per rafforzare la base fruttata rendendola più morbida.

ETHYL MALTOLO

E’ una molecola sintetica dal sapore dolce e tipicamente di “zucchero filato”. Nella preparazione degli e-liquid è utilizzato anch’esso come dolcificante.

ETHYL VANILLINA e/o VANILLINA

La Vanillina è la molecola che conferisce alla vaniglia il suo tipico profumo. Si ricava dal baccello di vaniglia (vanillina naturale molto costosa) o sinteticamente in laboratorio (ethyl vanillina poco costosa). L’effetto desiderato della vanillina nella preparazione di un e-liquid è quello di legante dei vari aromi presenti nella ricetta. Se si eccede nel dosaggio il sapore di vaniglia diviene sempre più presente ed invadente fino a risultare fortemente amaro.

EUGENOLO

L’eugenolo è un composto aromatico idrossilato, un guaiacolo con catena modificata. Si tratta di un liquido oleoso, quasi incolore o giallo chiaro, che viene estratto da alcuni oli essenziali, specialmente dall’olio di chiodi di garofano e dalla cannella. È poco solubile in acqua e solubile nei solventi organici. Ha un odore piacevole, speziato, simile al chiodo di garofano e viene principalmente utilizzato negli e-liquid tabaccosi.

FURANEOLO

In natura si trova nello zucchero di canna, nell’ananas e in altri frutti tropicali. Ha un sapore lievemente caramellato, dolce e fruttato. Si utilizzare per conferire note fruttate e dolci agli e-liquid.

GUAIACOLO

E’ un composto organico di natura fenolica (etere metilico della pirocatechina), isolato dai prodotti di distillazione della resina di guaiaco e presente in forte concentrazione nel creosoto di faggio.

E ‘utilizzato in un e-liquid per dare un leggero retrogusto fumoso aumentando la densità e la sensazione “tabaccosa” nelle ricette a base di tabacco.

LINALOLO

Il linanolo è un monoterpene presente abbondantemente nell’essenza di legno di rosa. Si trova pure libero o combinato negli olii essenziali naturali di coriandolo, basilico, lavanda o bergamotto. Aggiunge agli e-liquid una connotazione floreale.

MASSOIA LACTONE

Estratto dalla corteccia dell’ albero Massoia dell’Indonesia, Il massoia è un additivo molto utilizzato anche nell’industria alimentare per aggiungere “cremosità”. Allo stesso modo anche negli e-liquid restituisce una maggior consistenza e una sensazione cremosa alla ricetta.

MENTHYL LATTATO (KOOLADA)

Il Mentil Lattato o “Koolada” è prodotto da due ingredienti naturali, il mentolo e l’acido lattico.

E’ un additivo che sostanzialmente sostituisce il mentolo nella preparazione degli e-liquid per dare freschezza al mix. E’ meno invasivo del mentolo e tende a svanire nel tempo.

METHYL CYCLOPENTENOLONE

Questo composto si ottiene dalla distillazione del legno secco.

Si utilizza negli e-liquid tabaccosi per migliorarne il gusto rendendolo più morbido ma al tempo stesso più legnoso. Ricorda vagamente il sapore dello sciroppo d’acero.

SUCRALOSIO (SWEETNER)

Il sucralosio o “Sweetener” è un dolcificante artificiale, ricavato dal saccarosio. Ha un forte potere dolcificante e a differenza dell’aspartame non si altera con il calore.

TRIMETHYL PIRAZINA

La Trimetil pirazina è un composto simile all’Acetil pirazina ma con meno sfumature. Conferisce una tipica nota di frutta secca ed in particolar modo di nocciola.

La maturazione o steeping per usare un termine caro agli anglosassoni, è l’ultima fase del DIY, la fase della pazienza o meglio dell’impazienza per il vaper che ovviamente non vede l’ora di poter assaporare il frutto del suo “lavoro” di miscelazione e dosaggio.

Ma cosa è e a cosa serve la maturazione di un e-liquid? Far maturare un preparato fatto di glicole propilenico, glicerina vegetale, aromi, additivi ed eventualmente nicotina serve per far si che tutte le molecole dei vari componenti si combinino tra loro creando dei legami che restituiranno il giusto sapore all’eliquid. Si realizza in pratica un processo di sintesi tanto più veloce quanto più semplice e simili tra di loro saranno le strutture molecolari dei componenti (la glicerina vegetale ad esempio ha una struttura molecolare tale che rallenta il processo di maturazione degli e-liquid).

Dunque come procedere e per quanto tempo?

Personalmente consiglio sempre di far maturare gli e-liquid preparati al buio, con boccetta chiusa, ed effettuando un’agitazione energica soprattutto nei primi giorni di steeping.

I tempi di maturazione variano in base alla percentuale di glicerina utilizzata ed alla tipologia di aromi utilizzati, anche se va detto che ormai la gran parte dei produttori dichiara che i loro prodotti non hanno bisogno di maturazione o comunque di maturazioni minime (max 1-2 giorni). Sviluppo delle tecniche di produzione o semplicemente scelta strategica?

Qui di seguito riporto una tabella con delle linee guida di massima sui tempi di maturazione espressi in giorni (minimo e massimo) in presenza di una base PG/VG 50/50:

TIPO DI AROMA TEMPO DI MATURAZIONE
Aroma fruttato semplice (mono gusto o bigusto) 0 – 1 giorni
Aroma fruttato complesso (più gusti, spezie ecc) 0 – 5 giorni
Aromi cremosi 0 – 7 giorni
Aromi tabaccosi 0 -10 giorni
Aromi fruttati/cremosi “organici” 0 -10 giorni
Aromi tabaccosi “organici” 0 – 90 giorni