處理菸草以降低亞硝胺含量的方法及其生產的產品的製作方法

2023-05-16 15:13:46

專利名稱：處理菸草以降低亞硝胺含量的方法及其生產的產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及處理菸草以降低通常存在於菸草中的有害的亞硝胺的含量，或防止其生成的方法。本發明還涉及具有低的亞硝胺含量的菸草製品。
本申請是1996年12月2日提交的順序號為08/757,104的申請的部分繼續申請，後者是1996年10月30日提交的順序號為08/739,942的申請的部分繼續申請，後者是1996年9月23日提交的順序號為08/725,691的申請的部分繼續申請，而後者又是1996年6月28日提交的順序號為08/671,718的申請的部分繼續申請。除了1996年6月28日提交的順序號為08/671,718的申請外，本申請和上述各申請以1996年8月5日提交的順序號為60/023,205的臨時申請為優先權。
其它申請描述了用微波能量乾燥農產品。授於Hopkins的美國專利4,430,806公開了用微波烤乾菸草。美國專利4,898,189中，Wochnowski教導了用微波處理綠草的菸草以控制用於貯存或運輸的製劑中的溼度。美國專利3,699,976中公開了微波能量殺死菸草的昆蟲感染。而且，用惰性的有機液浸漬菸草(美國專利4,821,747)以通過衝洗法抽提膨脹的有機物已被公開，其中該混合物暴露於微波能量下。在另一實施方案中，公開了用微波能量作為壓擠的含菸草材料的乾燥手段(美國專利4,874,000)。美國專利3,773,055中，Stungis公開了利用微波能量乾燥和膨脹用溼菸草製成的香菸。
現有技術中試圖降低焦油和有害的致癌的亞硝胺的方法主要包括在抽的菸草中利用過濾層。此外，已設法用添加劑以阻斷菸草中有害的致癌作用。這些努力沒有降低與菸草使用有關的腫瘤致病率。已知新割的，綠菸草實際上並無亞硝胺致癌劑。見於，如Wiernik等，「空氣烤乾對菸草化學組成的影響」，菸草科學的最新進展，21卷，39頁以及下列等等，第49屆菸草化學研究大會論文集，9月24-27,1995,Lexington,Kentucky(下文稱為「Wiernik等」)。然而，已知烤乾菸草含有一些亞硝胺，包括有害的致癌劑N′-亞硝基去甲菸鹼(NNN)和4-(N-亞硝基甲基氨基)-1-(3-吡啶)-1-丁酮(NNK)。廣泛接受的是該亞硝胺類是如本文進一步描述的在收穫後於烤制過程中形成的。不幸的是，新鮮收割的綠菸草不適於吸或者其它消耗。
1993年和1994年，Burton等在Kentucky大學做了有關如摘要中報告的菸草特異性亞硝胺類(TSNA)的某些試驗，「通過升高烤乾溫度降低空氣烤制菸草中亞硝態氮和菸草N′-特異性亞硝氨類」，AgronomyPhytopathology Joint Meeting,CORESTA,Oxford 1995。Burton等報導71℃乾燥收穫的菸草葉24小時，在各種空氣烤乾階段，包括黃化結束(end ofyellowing)(EOY),EOY+3,EOY+5等導致了亞硝胺含量的一些降低。文獻還報導了凍幹和微波處理某些樣品，但無詳述或結果。申請人確信在該摘要基於的Burton等在Kentncky大學所做的實際工作中，微波工作被認為是不成功的。Burton等的1993-94年的研究的某些方面報導於Wiernik等，上述文集的54-57頁，題目為「改進的空氣烤制」。Wiernik等的文章推斷將在空氣烤制的不同階段採集菸草葉樣品在70℃快速乾燥24小時會除去過量的水並降低微生物的生長；從而，會避免亞硝酸鹽/酯和菸草特異的亞硝胺(TSNA)的累積。在56頁表Ⅱ中，Wiernik等包括了Burton等的一些有關KY160和KY171樣品中片層(lamina)和主脈亞硝酸鹽/酯以及TSNA含量的概述資料。包括了凍幹和快幹試驗的資料，但沒提及微波處理的樣品。此文章在56頁包括以下結論從此項研究中可推定的是，在失去葉細胞完整性後通過加熱(70℃)深色的菸草可會降低片層和主脈中亞硝酸鹽/酯的量和TSNA的累積。在此烤制階段中快速乾燥菸草葉降低了在室溫下緩慢烤制中出現的微生物活性。然而，必要指出的是，這種處理降低了該菸草葉的質量。Weirnik等的文章也認為波蘭的Skroniowski菸草的傳統烤製作為2-步烤制方法的例子。該文章指出菸草首先空氣烤制，並且當片層變黃或褐時，加熱該菸草到65℃兩天以烤乾杆柄。此法生產的菸草的分析顯示亞硝酸鹽/酯和TSNA值是低的，即分別低於每克10微克和0.6-2.1微克。Weirnik等總結這些結果是由於快速加熱不利於進一步的細菌生長。然而，Weirnik等還指出低的亞硝酸鹽/酯和TSNA值，低於每克亞硝酸鹽/酯15μg和每克TSNA0.2μg，可從波蘭的空氣烤制的菸草中得到。
本發明的一個目的是基本上消除或降低意欲吸菸的或其它方式消耗的菸草中的亞硝胺含量。
本發明的另一個目的是降低煙製品中致癌的可能性，這些煙製品包括香菸，雪茄菸，咀嚼菸草，鼻煙和含菸草的口香糖(gum)和糖錠。
本發明還有另一目的是基本上消除或明顯降低此類煙製品中包括N′-亞硝基去甲菸鹼(NNN),4-(N-亞硝基甲基氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK),N′-亞硝基新菸草鹼(NAT)和N′-亞硝基假木賊鹼(NAB)在內的菸草特異性亞硝胺。
本發明的另一目的是在收穫後的合適時間處理未烤乾的菸草以使烤乾過程無對菸草的人類消耗的適應性的副作用。
本發明的另一目的是在完全烤乾的菸草中降低菸草特異的亞硝胺的含量。
按照本發明的上述和其它目的和優點可通過一種減少收穫的菸草植株中亞硝胺的量或防止其形成的方法而實現，包括使植株的至少一部分接受微波輻射(該部分是未烤乾的並處於敏感於使亞硝胺量降低或抑制亞硝胺形成的狀態)足夠長的時間以減少至少一種亞硝胺的量或基本上防止其生成。
優選地，本發明的方法中接受微波輻射的步驟是在葉變黃開始後並在葉中菸草特異性亞硝胺類實質上積累前在菸草葉或其部分上進行。
還優選地，本發明的方法中接受微波輻射的步驟是在葉細胞完整性基本上失去之前進行。
在本方法其它優選的實施方案中，該菸草是煙燻菸草(flue tobacco)而接受微波輻射的步驟是在收穫後約24到約72小時，甚至更優選地在收穫後約24-36小時進行。
本方法的其它實施方案中，收穫的菸草在進行微波輻射前保持在室溫以上的條件下受控的環境中。
本方法優選的方面包括在進行菸草葉(優選地包括杆柄)微波輻射前進行物理壓擠該葉以從中擠出多餘水分從而保證通過微波元件的更均勻的乾燥的步驟。此步可方便地通過在進入微波腔前將葉子通過一對合適間隔的旋轉式圓柱體輥而進行。
在本發明的另一個優選的實施方案中，微波輻射的頻率為約900-2500MHz，並施加到植株上至少大約一秒鐘，並優選地為在預定的功率水平約10秒-5分鐘。所用的功率水平一般決定菸草進行微波處理的時間長度，並在用常規的廚房型微波爐時介於大約600-1000瓦，而在商用，微波型發生器時高達幾百或幾千瓦。優選地，所用處理單葉的發生器的功率水平介於約2-75kw，更優選地介於約5-50kw，從而可以相對快速地進行處理。
本發明還優選地將微波輻射施用到葉子或其部分上足夠時間以有效地乾燥葉子而不焦化從而適於人類消耗。
本發明的目的還在於該菸草葉進行微波處理而防止常規累積至少一種菸草特異的亞硝胺如N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假本賊鹼。
在其最廣泛的形式，本發明還包括含有適於人類消耗的非綠色菸草並含有至少一種其含量比常規烤乾的菸草的低的菸草特異性亞硝胺。
在優選的實施方案中，非綠色煙製品的TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量低於約0.2μg/g，更優選地低於約0.15μg/g，而更更優選地低於0.1μg/g,NNN含量低於約0.15μg/g，更優選地低於約0.10μg/g，而更更優選地低於約0.05μg/g，而NNK含量低於約0.002μg/g，更優選地低於約0.001μg/g，而更更優選地低於約0.005μg/g。
本發明目的還在於含有適於人類消耗的乾燥的黃色菸草並含至少一種比常規烤乾的菸草含量低的菸草特異性亞硝胺的煙製品。在優選的實施方案中，該黃色菸草製品的TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量，NNN含量，和NNK含量量在上述優選的範圍內。
在其它實施方案中，非綠色或黃色菸草製品含有適於人類消耗的非綠色或黃色菸草，並且其TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)的含量在作為其原料的新鮮收穫的綠色菸草作物的此TSNA重量的大約25％之內。更優選地，該非綠色或黃色菸草製品TSNA含量在其原料中TSNA重量的大約10％之內，更優選地在約5％之內，而最優選地基本上忽略(即至多百分之幾重量)。還優選地，非綠色或黃色菸草製品含有適於人類消耗的非綠色或黃色菸草，並且其至少一種TSNA(選自NNN,NNK,NAB和NAT)的含量在作為其原料的新鮮收穫的綠色菸草作物的相應的TSNA重量的大約25％之內。更優選地，該非綠色或黃色菸草製品TSNA含量在其原料中TSNA重量的大約10％之內，更優選地在約5％之內，而最優選地基本上忽略(即至多百分之幾重量)。
在另一實施方案中，非綠色或黃色菸草製品含有適於人類消耗的非綠色或黃色菸草，並且其TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)的含量比製備於同樣的菸草作物但在無微波輻射下烤乾的或用於降低TSNA含量的其它技術烤乾的同型菸草產品的此TSNA重量少大約75％，更優選地少大約90％，更優選地少約95％，而最優選地少99％。還優選地，非綠色或黃色菸草製品含有適於人類消耗的非綠色或黃色菸草，並且其至少一種TSNA(選自NNN,NNK,NAB和NAT)的含量比製備於同樣的菸草作物但在無微波輻射下烤乾的或用於降低TSNA含量的其它技術烤乾的同型菸草產品相應的TSNA重量少大約75％，更優選地少約90％，更優選地少大約95％，而最優選地少約99％。
本發明的優選類型涉及含有其中至少一種菸草特異性亞硝胺含量是降低的菸草的煙製品，其是通過包括將菸草在未烤乾且敏感於使至少一種菸草特異性亞硝胺形成受抑制時進行微波輻射的方法而製得。
在另一個實施方案中，本發明目的在於降低烤乾的褐色菸草中至少一種菸草特異性亞硝胺的方法，包括再水化該烤乾的褐色菸草，和讓該再水化的菸草以預定的能量水平進行微波輻射預定長的時間。
類似地，本發明的範圍內包括一種含有具有至少一種菸草特異性亞硝胺含量降低的烤乾的棕色菸草的菸草製品，其由如下方法生產再水化該烤乾的褐色菸草，和讓該再水化的菸草以預定的能量水平和預定的時間長度進行微波輻射。
在另一個實施方案中，本發明涉及製備菸草產品的方法，包括將收穫的菸草葉(其菸葉子是未烤乾的並處於敏感於使菸草特異性亞硝胺量降低或使菸草特異性亞硝胺形成受抑制的狀態)接受微波輻射足夠的時間，以降低菸葉中至少一種菸草特異性性亞硝胺的量或基本上防止其形成，以及生成含有微波處理的葉子的煙製品，該煙製品選自香菸，雪茄菸，咀嚼菸草，鼻煙和含菸草的口香糖和糖錠。


圖1示收穫後24-72小時的「黃色」Virginia煙燻菸草。
圖2示按本發明的低亞硝胺的微波處理的「黃色」Virginin煙燻菸草。
據說乾燥菸草的實踐更多地是藝術而非科學，因為在任何給定的烤制中的烤制條件必須考慮到諸如品種間差異，從各種莖杆位置收穫的葉子的差異，所用的乾燥房間的差異，單一季節或不同季節間環境差異，尤其是空氣烤制時的天氣變化的因素而作出調整。例如，煙燻乾燥的實踐在一定程度上是經驗性，並且最好由在此領域積累了相當長時間經驗的人來完成。見於Peele等，「菸草的煙燻乾燥過程中的化學和生化變化」，菸草科學的最新進展，第21卷，第81頁及下列等等，第49屆化學研究大會論文集，1995年9月24-27日，Lexington,Kentucky(下文稱「Peele等」)。因此，一個菸草乾燥領域的普通技術人員會理解本發明的外部參數在其最大的範圍內基於任何既定的收穫的上述因素的精確匯合而在一定程度上變化。
在一個優選的實施方案中，本發明基於這樣的一個發現在菸草乾燥循環中存在一個窗口，其中菸草可以將會基本上防止TSNA形成的方式處理。當然，其中可有效地消除TSNA形成或實質上降低的準確窗口取決於菸草的類型，乾燥的方法，以及一些包括上述的那些的其它因素。按照本發明的此優選的實施方案，此窗口對應於當葉子超過新採或「綠色」階段並在葉中顯著積累TSNA類和/或亞硝酸酯/鹽前的收穫後時間範圍；此時間範圍一般對應於葉子正在變黃的過程中或處於黃色階段但在變褐之前，並且細胞完整性明顯失去前的時間。除非從上下文中顯而易見，本文所用的術語「實質上」和「顯著」一般指在相對程度上佔絕大多數或佔大多數。在此時間範圍內，葉子敏感於顯著地防止TSNA生成，或者降低已生成的TSNA的含量，這是通過下文進一步說明的將該菸草暴露於預定的能量水平的微波輻射預定的時間長度。此微波處理基本上抑制TSNA的自然生成，並提供出適於人類消耗的乾燥的，金黃色葉子。若TSNA已開始顯著積累，一般在黃色階段的末端，按本發明應用微波能量處理葉子能有效地抑制天然的TSNA生成周期，從而防止TSNA的任何進一步顯著形成。當黃色或變黃菸草用此方式在乾燥周期的最佳時間處理時，所得的菸草產品的TSNA水平基本上近似於新採的綠菸草的水平，並能保持其香味和口味。
在另一實施方案中，本發明涉及處理乾燥的(褐色)菸草以有效地降低該乾燥的菸草的TSNA含量，其是通過再水化乾燥的菸草和讓該再水化的乾燥菸草如下文所述接受微波輻射。
本發明可應用於處理欲用於人類消耗的收穫的菸草。有關菸草已有許多研究，特別是針對菸草特異性亞硝胺。新採的菸草葉稱為「綠菸草」且不含有已知的致癌劑，但綠菸草不適於人類消耗。乾燥綠菸草的方法取決於所收穫的菸草的類型。比如，Virginia煙燻(佛吉尼亞型大葉菸草)菸草一般煙燻乾燥，而Burley和某些深色品種通常風乾。與風乾的一到二個多月相比，菸草的煙燻乾燥一般在5-7天的時間內進行。按照Peele等人，煙燻乾燥一般分成三個階段變黃(35-40℃)，約36-72小時(雖然有人報導變黃開始早於36小時，如某些Virginia煙燻品種在大約24小時)，葉子乾燥(40-57℃)，48小時，以及中脈(梗)乾燥(57-75℃)，48小時。許多主要的化學和生化變化開始於變黃階段並持續整個葉子乾燥的早期持續。
在典型的煙燻乾燥方法中，變黃階段在烤房中進行。在此階段，綠葉由於葉綠素降解而逐漸失去顏色，同時黃色的類胡蘿蔔色素相應出現。按Peele等的綜述，煙燻乾燥菸草的變黃階段通過關閉烤房的外部氣孔，並將溫度保持在35℃-37℃而進行。此法利用了人工環境，維持烤房中的相對溼度在大約85％，限制水分從葉中丟失，並讓葉子繼續進行田間開始的代謝過程。操作者主要通過檢測葉中葉綠素和綠色的消失，以及所需的檸檬色到金橙色葉子的轉變而連續監測乾燥。
對於如本文所述進行試驗的Virginia煙燻菸草的一個特別的變化，將新採的綠色菸草置於大約100-110°F的烤房中約24-48小時直到葉子變得近乎完全變黃(見圖1)。該黃色的菸草具有降低的水份含量，即從綠色時的約90％重量到黃色時的70-40％重量。在此階段，該黃色菸草基本上不含已知的致癌劑，而TSNA含量基本相同於新採的綠菸草。此維吉尼亞煙燻菸草一般保持在黃色階段約6-7天，此後葉子從黃色變成褐色。該褐色維吉尼亞煙燻菸草一般的水份含量約11-15％重量。菸草的黃色向褐色的轉變導致了亞硝胺的形成和顯著積累，以及升高的微生物含量。菸草特異性亞硝胺生成的確切機理還不清楚，但相信是由於微生物活動(包括在乾燥過程中的亞硝酸酯/酸的生成中的微生物硝酸還原酶)而升高。
據信菸草特異性亞硝胺基於胺與亞硝酸酯/鹽衍生的亞硝酸類如NO2,N2O3和N2O4在酸性條件下反應而生成。Weirnik等在第43-45頁討論了假定的TSNA形成；下文描述了一個簡要概述。
菸草葉子含有豐富的呈胺基酸、蛋白質和生物鹼形式的胺。叔胺尼古丁(下圖中指(1))是菸草中主要的生物鹼，而其它尼古丁型的生物鹼是仲胺去甲菸鹼(2)，新菸草鹼(3)和假木賊鹼(4)。菸草通常還含有多達5％的硝酸鹽/酯和痕量的亞硝酸鹽/酯。
去甲菸鹼(2)，新菸草鹼(3)和假木賊鹼(4)的亞硝酸化得到相應的亞硝胺N′-亞硝基去甲菸鹼(NNN,5),N′-亞硝基新菸草鹼(NAT,6)，和N′-亞硝基假木賊鹼(NAB,7)。尼古丁(1)在水溶液中亞硝化得到4-(N-亞硝基甲氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK,8)(NNN,5)和4-(N-亞硝基甲氨)-4-(3-吡啶)-1-丁醛(NNA,9)的混合物。通常較少碰到的包括NNAL(4-N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶)-1-丁醇，10)，異-NNAL(4-N-亞硝基甲氨)-4-(3-吡啶)-1-丁醇，11)和異-NNAL(4-(N-亞硝基甲氨)-4-(3-吡啶))-丁酸，12)。這些TSNA從相應的菸草生物鹼的生成用上述1-12的命名概述如下(複製於Weirnik等，同上，第44頁)
現在一般能接受的是，綠色新採的菸草實際上不含亞硝酸酯/鹽或TSNA，並且這些化合物產生於菸草乾燥和貯存過程中。過去十年的研究試圖決定涉及菸草乾燥過程中TSNA生成的事件，並且已鑑定了幾個重要的因素。這些包括植株的基因型，收穫時植株成熟度，乾燥條件和和微生物活性。
研究已表明風乾時積累的亞硝酸酯/鹽開始於變黃末端後並結束於葉子徹底變褐的時間間隔，如在某些風乾株收穫後的2-3周，和煙燻品種收穫後約一周左右。這是由於水份丟失和細胞內容物滲漏到胞間隙所致的細胞完整性丟失的時間。因此，當細胞已分解時，在風乾過程中有一短的時間供微生物的營養。Weirnik等已建議由於異化硝酸還原導致亞硝酸酯/酸的顯著積累，從而使TSNA可能生成。
有一些公開報導關於微生物菌群在生長和乾燥的過程中對菸草葉的和對乾燥的菸草的作用，如Weirnik等所述。然而，在乾燥中硝酸生成涉及微生物亞硝酸酯/鹽還原酶是假定的。當黃色階段後細胞結構被破壞，並且生成了入侵的微生物可利用的營養成分時，這些在合適的條件如高溼度，最佳溫度和缺氧下可生成亞硝酸酯/鹽。在水份活性還足夠高並且細胞結構已分解時，通常有一相當短的「窗口」。
按照本發明，通過在本文所述的條件下微波輻射收穫的葉子可顯著防止或抑制菸草中TSNA類的形成。在一個優選的實施方案中，菸草葉在變黃開始和細胞完整性顯著丟失之間暴露於微波能量。為了最佳結果，優選地將收穫的葉子以單葉而不是葉子堆垛通過微波場。已檢定這種方式處理的葉子可徹底或顯著地防止菸草特異性亞硝胺(包括已知的致癌劑NNN和NNK)的生成。
按照本發明優選的實施方案，可得到適於人類消耗並且至少有一種菸草特異性亞硝胺含量比常規乾燥的菸草低的非綠色和/或黃色菸草製品。綠色或新採的菸草一般不適於如上述的人類消耗；「非綠色」在本文中指菸草至少失去大多數葉綠素，並包括但不限於部分黃色的葉子，完全黃色的葉子，以及有些地方已開始變褐的葉子。在優選的實施方案中，該非綠色菸草製品的TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量低於0.2μg/g，更優選地低於0.15μg/g，而更更優選地低於0.1μg/g，NNN含量低於約0.15μg/g，更優選地低於約0.10μg/g，而更更優選地低於0.05μg/g，而NNK含量低於約0.002μg/g，更優選地低於約0.001μg/g，而更更優選地低於約0.0005μg/g。如上述，假定能影響菸草中TSNA生成的因素的數量，本領域的普通技術人員會理解這些數量並非絕對，但是一優選的範圍。
本發明目的還在於含適於人類消耗的乾燥的黃色菸草並且至少有一種菸草特異性亞硝胺含量比常規乾燥的菸草低的煙製品。在優選的實施方案中，黃色煙製品的TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量，NNN含量，和NNK含量在上述優選的範圍。
在其它實施方案中，非綠色或黃色菸草製品含有適於人類消耗的非綠色或黃色菸草，並且其TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)的含量在作為其原料的新鮮收穫的綠色菸草作物的此TSNA重量的大約25％之內。更優選地，該非綠色或黃色菸草製品TSNA含量在其原料中TSNA重量的大約10％之內，更優選地在約5％之內，而最優選地基本上為略計(即至多百分之幾重量)。比如，本發明可製備TSNA含量在上述數量範圍內的菸草製品，而從同樣作物常規乾燥菸草通常產生的TSNA量為新採的菸草的許多倍。本發明能有效地鎖定新採綠色菸草中發現的亞硝胺的低含量。還優選地，非綠色或黃色菸草製品含有適於人類消耗的非綠色或黃色菸草，並且其至少一種TSNA(選自NNN,NNK,NAB和NAT)的含量在作為其原料的新鮮收穫的綠色菸草作物的相應的TSNA重量的大約25％之內。更優選地，該非綠色或黃色菸草製品TSNA含量在其原料中TSNA重量的大約10％之內，更優選地在約5％之內，而最優選地基本上為略計(即至多百分之幾重量)。換句話說，諸如NNN的在本發明菸草中的含量相對於新採綠菸草中NNN量落入上述範圍，或者本發明菸草中NNN+NNK的量相對於新採綠菸草中NNN+NNK量落入上述範圍，等等。在作這些比較時，該新採綠菸草在收穫後大約24小時內分析其TSNA含量。
在另一實施方案中，非綠色或黃色菸草製品含有適於人類消耗的非綠色或黃色菸草，並且其TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)的含量比製備於同樣的菸草作物但在無微波輻射下烤乾的或用於降低TSNA含量的其它技術烤乾的同型菸草產品的此TSNA重量少大約75％，更優選地少大約90％，更優選地少約95％，而最優選地少99％。還優選地，非綠色或黃色菸草製品含有適於人類消耗的非綠色或黃色菸草，並且其至少一種TSNA(選自NNN,NNK,NAB和NAT)的含量比製備於同樣的菸草作物但在無微波輻射下烤乾的或用於降低TSNA含量的其它技術烤乾的同型菸草製品(即比較香菸與另一香菸)的相應的TSNA重量少大約75％，更優選地少約90％，更優選地少大約95％，而最優選地少約99％。在這些實施方案中，該TSNA百分重量比較可通過例如取用按本發明乾燥的黃色菸草製備的香菸，以及取製備於同樣作物但用沒有微波輻射的常規方法乾燥的香菸而進行。
優選地進行微波輻射菸草葉步驟的黃色階段可用下述任一方式概適地定義(a)通過在綠色明顯讓位於淺黃色時檢測葉的顏色；(b)通過測定葉綠素轉變成糖的百分數；(c)通過檢測亞硝酸酯/鹽形成或亞硝胺生成的開始，其通常與黃色階段末期同步，或(d)通過測定葉的水分含量，如在其水分含量在大約40-70％重量時。若微波輻射綠色菸草，則未發現亞硝胺生成的抑制或防止。然而，若將微波能量用在變黃開始後而細胞完整性失去或葉中顯著積累TSNA前，則如下述而能觀察到亞硝胺量的減少或防止其生成是驚人的和未預料到的。
在黃色階段進行收穫的菸草的微波輻射的最佳時機依賴於包括品種間差異，環境變化等的一些因素而變化。因此，在開始於啟動變黃(定義如失去葉中大部分綠色)直到葉子顯著失去細胞完整性(其變褐)的時間範圍內，本領域的普通技術人員能決定進行微波處理任何給定的菸草品種的最佳時機。比如，對一個給定的基因型，樣品葉可通本文所述的方法而檢測以測定亞硝酸酯/鹽的含量，鑑定在一給定的乾燥周期中顯著的TSNA積累開始的相對時間，或鑑定發生細胞完整性失去過渡階段。本發明的方法的最優選形式是在顯著的TSNA積累前進行葉的微波處理，本發明的原則還可應用於處於顯著量的TSNA形成中，和已積累了顯著量的TSNA的菸草葉上。當微波處理在此後面階段進行時，可有效抑制TSNA的進一步生成。然而，一旦葉子已徹底乾燥，TSNA水平則基本上穩定，而微波輻射的應用對降低TSNA含量無效，除了在下述的再水化條件下。
基於按本發明進行微波輻射，菸草葉通常的水分含量降低，即少於約10％重量，且通常約5％。若需要，該葉在製成如香菸的菸草製品前可再水化到褐色乾燥菸草的常規水分範圍(如維吉尼亞煙道的大約11-15％)。
本發明可應用於所有的菸草品種，包括煙燻(flue)或維吉尼亞型大葉(bright)菸草品種，白肋煙(Burley)品種，深色(dark)品種，東方/土耳其品種等。根據本文前述的教導，本領域的普通技術人員能決定在乾燥周期中進行微波輻射以達到本發明目的和優點的最有效時機。
本方法的優選方面包括一個在進行菸草葉(優選地包括梗)的微波輻射前的物理擠壓該葉以從中除去多餘水份的步驟以確保在微波元件中更均一地乾燥。此步可通過將該葉在進行微波腔前穿過一對合適間隔的旋轉式圓柱輥而方便地進行。此擠壓步驟有助於從梗中，並在較次的程度上從中脈和較大的脈中擠壓出水份並產生一個更好的且更均勻乾燥的產品。輥可用硬橡膠，塑料或鋼製成，且可為任何需要的長度，並優選地空出大約1/8-1/4英寸的空隙，但優選地選擇間隔以使其可容下單葉的厚度，其可變化。該輥可通過合適選擇的電動機帶或鏈驅動。除了旋轉式輥外，若需要，其它形式的擠壓裝置也可用於完成同樣目的，這是本領域普通技術人員顯而易見的。
上述優選的擠葉實施方案可更高速地進行生產(由於梗無需切下)，並且可降低微波時間。此實施方案尤其適於預定用於香菸的菸草葉，其通常含有一些菸草梗作為菸草配方的一部分。或者，在梗子已從葉子中修剪並拋棄的應用中，若需要可略去擠壓步驟。
本發明的原理還可用於褐色或已乾燥的菸草(已再水化)。在這種情況下，當再水化的褐色菸草進行微波輻射時，雖然也可觀察到TSNA類的量的重要和意外的降低，但其結果並沒有在有顯著量的TSNA類或亞硝酸酯/鹽在葉中積累前應用本發明到未乾燥的黃色菸草時的驚人。儘管如此，加入水份到乾燥的葉子，如通過噴灑足夠的水以有效地浸透葉子，接著再微波處理該再水化的葉子可如下列實施例證明而降低TSNA含量。
如上述，微波單獨處理乾燥的或褐色的菸草對亞硝胺含量幾乎沒有影響。然而，已證明在微波輻射前再水化乾燥的菸草有助於微波能量降低亞硝胺的效果。在一個優選的實施方案中，該乾燥的煙產品可通過直接加入通常約至少10％重量的合適量的水直到最大吸收容量而再水化。以本文所述的針對未乾燥葉子的方式暴露該再水化的葉子於微波輻射可如下述降低亞硝胺含量。葉子可以任何適合的方式溼潤。若該乾燥的菸草是非葉子形式的，如復原菸草「薄片」，可類似地用大約10-70％重量的水再水化，並再微波處理。合適的微波條件可基於葉子再溼潤程度而選擇，但通常會落入上述的用於微波處理黃色菸草的參數範圍。
按本發明，再水化的褐色菸草的微波處理可優選地降低TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量(個別或共同測定)至少大約25％重量，更優選地至少大約35％重量，而更更優選地至少大約50％重量(較之於再水化前乾燥的褐色菸草中所含的TSNA水平)。
本文所用的術語「微波輻射」指其頻率和波長典型特徵為落入微波區域的微波形式的電磁能量。術語「微波」通常指遠紅外區和常規射頻譜間的電磁光譜部分。該微波範圍從波長約1μm及頻率約300,000MHz到波長30cm及頻率稍低於約1,000MHz。本發明優選地利用通常在此頻率範圍的低端的大功率的微波。在此優選的頻率範圍內，由於較大的穿透性，通過微波加熱和通過傳統方式(如紅外方式(如煮飯))間有一個根本的不同，微波通常快速加熱到幾釐米的深度而紅外加熱更表面的多。在美國，諸如廚房微波爐的市售微波儀在分別大約915MHz和2450MHz的常規頻率。這些頻率是標準工業波段。在歐洲，常用2450和896MHz的微波頻率。然而，在合適的平衡條件下，其它頻率和波長的微波也可用於實現本發明的目的和優點。
基於所需的應用，微波能量可以各種功率水平產生。微波一般通過磁控管(magnatron)產生，常規廚房水平的微波儀的功率水平為600-1000瓦(通常在約800瓦)，但市售元件能產生多達幾百kw的功率，其通常是通過加入約1kw的標準組件源。磁控管可產生合適高的頻率的脈衝或連續的波。
應用儀(applicator)(或爐)是微波功率發生器和待處理材料間的合適橋梁。當達到本發明的目的，任何需要的電極都可使用，只要其適於讓菸草植株部分有效地進行微射。該應用儀應與微波發生器相匹配以最優化能量發射，並應避免能量向外洩漏。多模腔(微波爐)可使用，若大樣品需要，可使用大於幾個波長的大小的。為確保葉中均勻加熱，電極可配有波型拌動器(mode stirrer)(連續調節場分布的金屬移動裝置)，並可配有移動的平臺表面，如傳送帶。通過單葉厚度暴露於微波輻射而非葉堆垛而達到最佳效果。
在本發明的優選的實施方案中，微波條件包括頻率約900MHz到約2500MHz，更優選地約915MHz和約2450MHz，功率水平從約600w-300kw，更優選從600-1000w(廚房型應用器)和約2-75kw，更優選約5-50kw(商用多波型應用器)。加熱時間一般從至少大約1秒，而更常見地從10秒到5分鐘。以800-1000w的功率水平加熱的時間優選從約1分鐘到2.5分鐘(處理單葉而非堆垛)。而對於使用諸如2-75kw的範圍的較高功率水平的商用級應用器，其加熱時間會更低，從約5秒到約60秒，並一般在10-30秒的範圍內(50kw)，這也是對單葉而非堆垛而言的。當然，本領域的普通技術人員會理解給定的應用器的最佳微波場強度可根據空腔體積，所用的功率水平，以及葉中水分量而確定。一般來說，使用較高的功率水平則微波輻射葉子需要的時間則較少。
然而，上述條件並非絕對，本領域的普通技術人員根據本發明的教導能確定合適的微波參數。優選地應用微波輻射到葉或其部分足夠長的時間以有效地乾燥葉而非焦化從而適於人類消費。還優選地以一定的功率水平應用微波輻射到葉子或其部分一定的時間以足以降低水分含量到低於大約10％重量。
如圖2所示，按本發明微波處理黃色菸草優選地產生乾燥的，金色菸草。本文提供的資料證明該未燻制的乾燥菸草相對於常規乾燥的菸草顯著地降低了致癌的亞硝胺，尤其是NNN和NNK。
本文證明未乾燥的菸草進行微波能量處理有效地提供亞硝胺含量驚人地低的菸草。該微波處理技術可通過脫皮和處理該梗到1/3-1/2菸草葉長而更為方便地進行，特別是在該梗待棄的情況和上述的壓擠水分步驟中。若以此方式除去梗子，所得微波處理的菸草葉由於已除去了不需要的梗部分而無需使用打葉機。結果，消除了與打葉有關的菸草產品的常規損失，減少了菸草的浪費約10％-30％。
本發明的改良的菸草可部分或全部代替任何菸草製品(包括香菸，雪茄菸，咀嚼菸草、菸草口香糖，菸草糖錠，菸草袋(pouches)，鼻煙，或矯味菸草和菸草食品添加劑)中常規乾燥的菸草。為了吸用，本發明提供了低有毒氣味但保持了良好的吸用特性且提供了常規的尼古丁含量所有的全部滋味，為了咀嚼，鼻煙，袋和食品添加劑用，本發明的菸草有豐富的，愉快的風味。
本發明現在參照下列實施例而說明，這些實施例無意於以任何方式限制本發明的範圍。
實施例1收穫維吉尼亞煙燻菸草，並將葉子置於100-110°F的乾燥房開始煙燻乾燥過程。葉子已變黃後(約收穫後24-36小時)從該房中取1-3個樣品。樣品1是葉片樣，剝去中脈，並在約400-500℃的空氣對流爐中烤約一小時，使葉片變褐。樣品2是黃色葉子，置於Goldstar型MA-1572M微波爐(2450MHz)中，並在高功率檔(1000W)加熱並旋轉約2.5分鐘。樣品3是黃色葉子，未處理，用作對照。樣品4和樣品5保持在約180°F的升高的溼度的乾燥房中，樣品4在擱架外乾燥而樣品5在擱架內乾燥。樣品6是已進行了常規的煙燻乾燥程序的乾燥的褐色菸草。
分析每一樣品的NNN,NAT,NAB和NNK含量。在此和下列實施例中，「TSNA」指這四種菸草特異性亞硝胺的總和。樣品製備和萃取按TSNA類的典型方法進行(見於，如Burton等，「菸草葉組織中菸草成分的分布。1、菸草特異性亞硝胺，硝酸酯/鹽，亞硝酸酯/鹽和生物鹼」，J.Agric.FoodChem.,40卷，第6期，1992)，而每個TSNA在聯合了HP型5890A氣相色譜的Thermedics公司TEA型543熱能量分析儀上進行。結果列於下表1中。下列每個表中的所有數據均表示為每克樣品的亞硝胺微克數(即每百萬分的份數或μg/g)表1
實施例2收穫維吉尼亞煙燻菸草。樣品7是用作對照的新採綠葉，而樣品8是在由MicroPry(Louisville,Kentucky)製造的多波型微波應用器(2.5kw,2450MHz，約20秒)進行微波輻射的新採綠葉。樣品9-12製備於常規的煙燻乾燥的褐色菸草。樣品9是來自於成品香菸的菸草；樣品10是用於製備香菸的疏鬆的、絲狀菸草；樣品11和12分別相同於樣品9(香菸)和11(巰松)，除了每個均進行條件如樣品8的同樣微波處理。按相同於實施例1的方法檢測TSNA含量。下表2列出了結果表2
實施例3以下表3所示的品牌隨機地購自Lexington,Kentucky的零售商，並用實施例1所示的方法檢測TSNA含量表3
實施例4收穫維吉尼亞煙燻菸草，並將葉子置於約100-110°F的乾燥房中開始煙燻乾燥過程。葉變黃後(約收穫後24-36小時)，移出乾燥房並在GoldstarModel MA-1572M微波爐(2450MHz)，高功率檔(1000W)微波處理2.5分鐘(同時旋轉)。此法可有效乾燥葉子，雖然它們不變褐，但卻能保持其金黃色。切碎該葉成絲並製成香菸。樣品29-33取自標為紅色風味濃鬱(Red FullFlavor)的一批，而樣品34-38取自稱為藍色風味淡(blue light)的一批。樣品39-42是購自健康食品商店，品牌為Natural American Spirit的香菸。樣品29-43用實施例1的方法檢測其TSNA含量，而下表4列出了結果表4
本文表中的STD指所示的樣品的平均數的標準差。AVG為平均數。
實施例5收穫維吉尼亞煙燻菸草，並將葉子置於約100-110°F的乾燥房中開始煙燻乾燥過程。樣品43-44在變黃後(約收穫後24-36小時)取出該房中，並在上述的MicroDry多波型應用器中進行微波輻射分別約20和30秒(功率水平約6kw)。樣品43和44是微波輻射後的乾燥的金黃色葉子。樣品45-51製備於進行了常規的煙燻乾燥過程的褐色乾燥的葉子。樣品45是對照；樣品46和47在預熱至大約400-500°F的對流爐中烘烤分別約1和3分鐘；而樣品48和49在Waveguide WR-975型應用器(MicroDry製造的大的多波型爐)(0-75kw功率檔)中於50kw下微波輻射(915MHz)分別約10和40秒。樣品50和51是製備於煙燻葉子的菸絲(復原薄片)。樣品50在Waveguide微波爐中以50kw進行微波輻射大約1.5分鐘，而樣品51在預熱至400-500°F的對流爐中烘烤大約3分鐘。用實施例1的方法檢測這些樣品的TSNA含量，結果如下表5表5
實施例6收穫維吉尼亞煙燻菸草，並將葉子置於約100-110°F的乾燥房中開始煙燻乾燥過程。樣品52-55是在大約24-36小時後，從烤房中取出，並在Goldstar微波爐(MA-1572M型，2450MHz)中進行微波輻射大約2分鐘(高檔(1000W))的黃色菸草製備的香菸。為了比較，樣品61和62是製備於已進行常規煙燻乾燥的過程但沒有微波處理的香菸。樣品56是乾燥的葉子；樣品57是變黃的，不充分乾燥的；樣品58是乾燥的葉片，而樣品59和60是乾燥的中脈。TSNA含量如實施例1檢測。結果列於表6表6
實施例7收穫維吉尼亞煙燻菸草。樣品63和66是未乾燥的，新採綠色菸草，雖然在進行TSNA測定前已有一周的時間從而已發生了一些風乾。剩餘的葉子置於大約100-110°F乾燥房中開始煙燻乾燥過程。樣品68是在收穫後大約24-36小時的已變黃後收自烤房並在上述的Waveguide多波型應用器中進行微波輻射(25kw)約40秒的葉子。
樣品64/65(葉子)和67/70(復原的菸草薄片，或煙「絲」)證明了本發明在再水化乾燥的菸草然後進行微波輻射時的效果。樣品64和65是已進行了常規的煙道乾燥過程的葉子樣品；然而，樣品64是再水化的(通過在打開的水龍頭下衝約5-10秒)。該葉子吸收了顯著的水份。樣品64和65都在Waveguide多波型應用器中進行微波處理大約40秒(25kw)。樣品67和70是製備於乾燥的葉子的復原的薄片菸草樣。樣品67通過加水從而吸收了顯著量的水而再水化，然後所述的樣品64條件下微波處理。樣品70是未微波處理的。樣品69,71和72是另外的乾燥的葉子樣品，用作對照。如實施例1檢測TSNA含量，而結果列於下表7中表7
實施例8收穫維吉尼亞煙燻菸草，並將葉子置於大約100-110°F的乾燥房中開始煙燻乾燥過程。樣品73是在其變黃後(約收穫後24-36小時)取自乾燥房中並在Goldstar MA-1572M型於高檔下微波處理2分鐘的葉子。樣品74是乾燥的對照物。樣品75和76是如實施例7(樣品64)再水化的，然後每個樣品均在MicroDry應用器(2450MHz)微波輻射分別大約20秒(樣品75)和大約40秒(樣品76)(功率水平6kw)的。樣品77-79是製備於煙燻乾燥葉子的復原的菸草薄片。樣品77是對照，而樣品78和79如實施例7(樣品67)再水化。樣品78和79每個均在MicroDry應用器中微波處理大約30秒；樣品78置於爐底，而樣品79通過將薄片樣品置於泡沫聚苯乙烯杯上而升高几英寸，從而可以更均勻地加熱。如實施例1測TSNA含量，結果列於下表8表8
實施例9樣品80-81是購自零售商的Redman咀嚼菸草。樣品80是對照，而樣品81是在Goldstar MA-1572M型於高功率檔下微波處理大約1-2分鐘的。樣品82-83是購自零售商的Skoal鼻煙。樣品82是對照，而樣品83是按樣品81的方法微波處理的。測定TSNA含量，並將結果列於下表9表9
實施例10為了檢測TSNA類是否甚至在黃色菸草按本發明進行微波處理後也隨著時間累積，對實施例4中其它樣品(稱為-A)，樣品29,35和39(對照)的在其第一次測量TSNA含量(如實施例4報導)後超過7個月再檢測其TSNA含量。結果列於下表10表10
實施例11收穫維吉尼亞煙燻菸草，並將葉子置於大約100-110°F的乾燥房中開始煙燻乾燥過程。葉子變黃後，大約收穫後24-36小時，將它們取出乾燥房並在Goldstar MA-1572M型微波爐中於高功率檔進行微波輻射處理大約2-2.5分鐘。每個葉子均為金黃色，並有效地乾燥。稱為「磨碎(ground)」的某些樣品後來被磨碎成粉狀物質，用作諸如口香糖，糖錠或食品添加劑。從葉子的微波處理開始到超過6個月後，按實施例1檢測下列樣品的TSNA含量。結果列於下表11表11
本領域的熟練技術人員易見的是，在不脫離本發明的精神和範圍的前提下可在優選的實施方案中進行各種變更和改變。因此，前面的描述僅為了說明的目的而不應理解為限制的意思。
權利要求
1．減少收穫的菸草植株中亞硝胺的量或防止其形成的方法，包括使植株的至少一部分，該部分是未烤乾的並處於敏感於使亞硝胺量降低或抑制亞硝胺形成的狀態，接受微波輻射足夠長的時間以減少至少一種亞硝胺的量或其它基本上防止其生成。
2．權利要求1的方法，其中所說的進行微波輻射是在葉變黃開始後並在葉中菸草特異性亞硝胺類實質上積累前在菸草葉或其部分上進行。
3．權利要求1的方法，其中所說的進行微波輻射在葉細胞完整性基本上失去之前進行的。
4．權利要求2的方法，其中該菸草是煙燻菸草以及所說的進行微波輻射是在收穫後約24-72小時進行的。
5．權利要求4的方法，其中所說收穫的菸草在進行微波輻射前維持在室溫以上的條件下受控的環境中。
6．權利要求1的方法，其中所說的微波輻射的頻率為大約900-2500MHz。
7．權利要求1的方法，其中所說的微波輻射以預定的功率水平施加到植株上至少大約一秒。
8．權利要求7的方法，其中所說的微波輻射以預定的功率水平施加到植株上或其部分上大約10秒至大約5分鐘。
9．權利要求7的方法，其中所說的功率水平從大約600w到大約300kw。
10．權利要求9的方法，其中所說的功率水平從大約2到75kw。
11．權利要求9的方法，其中所說的微波輻射頻率為大約900-2500MHz。
12．權利要求2的方法，其中所說的微波輻射施用到葉子或其部分上足夠時間以有效地乾燥葉子而不焦化，從而適於人類消耗。
13．權利要求12的方法，其中所說的進行微波輻射防止至少一種菸草特異性亞硝胺在葉中的正常累積。
14．權利要求13的方法，其中所說的至少一種菸草特異性亞硝胺選自N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假木賊鹼。
15．權利要求2的方法，其中所說的進行微波輻射在排成單層厚度的菸草葉上而非該葉的堆垛上進行。
16．權利要求15的方法，在進行微波輻射前進一步包括擠壓該菸草葉以除去多餘水份的步驟。
17．權利要求16的方法，其中的菸草葉含梗。
18．一種菸草製品，含有適於人類消費的非綠色菸草並具有的N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假木賊鹼的共同含量低於0.2μg/g。
19．權利要求18的煙製品，其中所說的含量低於約0.15μg/g。
20．權利要求19的煙製品，其中所說的含量低於約0.1μg/g。
21．權利要求18的煙製品，其中所說的製品選自香菸，雪茄菸，咀嚼菸草，鼻煙和含菸草的口香糖和糖錠劑。
22．一種含有適於人類消費的非綠色菸草且其中N′-亞硝基降菸鹼含量低於約0.15μg/g的菸草製品。
23．權利要求22的菸草製品，其中所說的含量低於約0.1μg/g。
24．權利要求23的菸草製品，其中所說的含量低於約0.05μg/g。
25．權利要求22的菸草製品，其選自香菸，雪茄菸，咀嚼菸草，鼻煙和含菸草的膠和糖錠劑。
26．一種含有適於人類消費的非綠色菸草且其中4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮含量低於約0.002μg/g的菸草製品。
27．權利要求26的煙製品，其中所說的含量低於約0.001μg/g。
28．權利要求27的煙製品，其中所說的含量低於約0.0005μg/g。
29．權利要求26的煙製品，其選自香菸，雪茄菸，咀嚼菸草，鼻煙和含菸草的口香糖和糖錠劑。
30．適於人類消費的乾燥的黃色菸草，其中的N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假木賊鹼的共同含量低於0.2μg/g。
31．權利要求30的乾燥黃色菸草，其中所說的含量低於約0.15μg/g。
32．權利要求31的乾燥黃色菸草，其中所說的含量低於約0.1μg/g。
33．適於人類消費並其N′-亞硝基降菸鹼含量低於約0.15μg/g的乾燥的黃色菸草。
34．權利要求33的乾燥黃色菸草，其中所說的含量低於約0.1μg/g。
35．權利要求34的乾燥黃色菸草，其中所說的含量低於約0.05μg/g。
36．適於人類消費且其4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮低於約0.002μg/g的乾燥的黃色菸草。
37．權利要求36的乾燥的黃色菸草，其中所說的含量低於約0.001μg/g。
38．權利要求37的乾燥的黃色菸草，其中所說的含量低於約0.0005μg/g。
39．菸草製品，含有適於人類消費的非綠色或黃色菸草且其中至少一種選自N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假木賊鹼的菸草特異性亞硝胺含量在作為該非綠色或黃色菸草原料的新採的綠色菸草作物的所說的至少一種菸草特異性亞硝胺含量的約25％重量範圍內。
40．權利要求39的菸草製品，其中所說的含量在所說的綠色菸草的所說的至少一種菸草特異性亞硝基含量的大約10％重量的範圍內。
41．權利要求40的菸草製品，其中所說的含量在所說的綠色菸草的所說的至少一種菸草特異性亞硝基含量的大約5％重量的範圍內。
42．權利要求39的菸草製品，其選自香菸，咀嚼菸草，鼻煙和含菸草的口香糖和糖錠劑。
43．菸草製品，含有適於人類消費的非綠色或黃色菸草且其至少一種選自N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假木賊鹼的菸草特異性亞硝胺含量至少比與該非綠色或黃色菸草製備於相同菸草作物的但是在沒有欲降低所說的至少一種菸草特異性亞硝胺而設計的步驟的情況下乾燥的褐色菸草中所說的至少一種菸草特異性的亞硝胺含量少75％重量。
44．權利要求43的菸草製品，其中所說的含量至比所說的乾燥的褐色菸草的含量少大約90％。
45．權利要求44的菸草製品，其中所說的含量至少比所說的乾燥的褐色菸草的含量少大約95％。
46．權利要求45的菸草製品，其選自香菸，咀嚼菸草，鼻煙和含菸草的口香糖和糖錠劑。
47．含有其中至少一種菸草特異性亞硝胺含量是降低的菸草的煙製品，其是通過包括將菸草在未烤乾且敏感於使至少一種菸草特異性亞硝胺形成受抑制時進行微波輻射的方法而製得。
48．權利要求47的菸草製品，其中所說的微波輻射是在葉變黃開始後並在葉中菸草特異性亞硝胺顯著累積前在菸葉上或其部分上進行的。
49．權利要求47的菸草製品，其中所說的微波輻射是在菸草細胞完整性顯著失去前進行的。
50．權利要求48的菸草製品，其中的菸草是煙燻菸草而所說的微波輻射在收穫後大約24-72小時進行的。
51．權利要求50的菸草製品，其中的收穫的菸草在進行微波輻射前在人工環境中維持於高於室溫的條件下。
52．權利要求47的菸草製品，其中所說的微波輻射的頻率約900-2500MHz。
53．權利要求47的菸草製品，其中所說的微波輻射以預定的功率水平應用到植株上至少大約一秒的時間。
54．權利要求53的菸草製品，其中所說的微波輻射以預定的功率水平應用到葉子或其部分上大約10秒到5分鐘的時間。
55．權利要求53的菸草製品，其中所說的功率水平從大約600w到大約300kw。
56．權利要求55的菸草製品，其中所說的功率水平從大約2-75kw。
57．權利要求55的菸草製品，其中所說的微波輻射頻率為約900-2500MHz。
58．權利要求48的菸草製品，其中所說的微波輻射以足以有效地乾燥葉子但不焦化的時間應用到葉子或其部分上從而使其適於人類消費。
59．權利要求58的菸草製品，其中所說的微波輻射以防止葉中至少一種菸草特異性亞硝胺的常規累積。
60．權利要求59的菸草製品，其中所說的至少一種菸草特異性亞硝胺選自N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假木鹼賊。
61．權利要求48的菸草製品，其中所說的微波輻射在排成單層厚的菸草葉上而非該葉子堆垛上進行的。
62．權利要求61的菸草製品，進一步包括在該微波輻射前的擠壓該菸草葉以除去多餘水份的步驟。
63．權利要求62的菸草製品，其中所說的菸草葉含梗。
64．降低乾燥的褐色菸草中至少一種菸草特異性亞硝胺含量的方法，包括再水化該烤乾的褐色菸草，和讓該再水化的菸草以預定的能量水平進行微波輻射預定長的時間。
65．權利要求64的方法，其中所說的再水化步驟包括加入水到乾燥的菸草上以使該菸草上吸收大約10％重量直至最大吸收容量的量的水。
66．權利要求64的方法，其中所說的微波輻射的頻率為約900-2500MHz。
67．權利要求64的方法，其中所說的微波輻射以預定的功率水平應用到植株上至少大約一秒的時間。
68．權利要求67的方法，其中所說的微波輻射以預定的功率水平應用到葉子或其部分上大約10秒到5分鐘的時間。
69．權利要求67的方法，其中所說的功率水平從大約600w到大約300kw。
70．權利要求69的方法，其中所說的功率水平從大約2-75kw。
71．權利要求69的方法，其中所說的微波輻射頻率為約900-2500MHz。
72．權利要求64的方法，其中所說的微波輻射以足以有效地乾燥葉子但不焦化的時間應用到葉子或其部分上從而使其適於人類消費。
73．權利要求64的方法，其中所說的至少一種菸草特異性亞硝胺選自N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假木賊鹼。
74．權利要求64的方法，其中所說的微波輻射在排成單層厚的菸草葉上而非該葉子堆垛上進行的。
75．一種含有具有至少一種菸草特異性亞硝胺含量降低的烤乾的棕色菸草的菸草製品，其由如下方法生產再水化該烤乾的褐色菸草，和讓該再水化的菸草以預定的能量水平和預定的時間長度進行微波輻射。
76．權利要求75的菸草製品，其中所說的再水化步驟包括加入水到乾燥的菸草上以使該菸草上吸收大約10％重量直至最大吸收容量的量的水。
77．權利要求75的菸草製品，其中所說的微波輻射的頻率為約900-2500MHz。
78．權利要求75的菸草製品，其中所說的微波輻射以預定的功率水平應用到植株上至少大約一秒的時間。
79．權利要求78的菸草製品，其中所說的微波輻射以預定的功率水平應用到葉子或其部分上大約10秒到5分鐘的時間。
80．權利要求78的菸草製品，其中所說的功率水平從大約600w到大約300kw。
81．權利要求80的菸草製品，其中所說的功率水平從大約2-75kw。
82．權利要求81的菸草製品，其中所說的微波輻射頻率為約900-2500MHz。
83．權利要求75的菸草製品，其中所說的微波輻射以足以有效地乾燥葉子但不焦化的時間應用到葉子或其部分上從而使其適於人類消費。
84．權利要求75的菸草製品，其中所說的至少一種菸草特異性亞硝胺選自N′-亞硝基降菸鹼，4-(N-亞硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亞硝基新菸草鹼和N′-亞硝基假木賊鹼。
85．權利要求75的菸草製品，其中所說的微波輻射在排成單層厚的菸草葉上而非該葉子堆垛上進行的。
86．權利要求75的菸草製品，其中所說的方法降低至少一種菸草特異性亞硝胺的含量至少為再水化前的乾燥的褐色菸草中所說的至少一種菸草特異性亞硝胺含量的大約25％重量。
87．權利要求86的菸草製品，其中所說的方法降低至少一種菸草特異性亞硝胺的含量至少為再水化前的乾燥的褐色菸草中所說的至少一種菸草特異性亞硝胺含量的大約50％重量。
88．製造菸草製品的方法，包括將收穫其葉子是未烤乾的並處於敏感於使菸草特異性亞硝胺量降低或使菸草特異性亞硝胺形成受抑制的狀態的菸草葉子接受微波輻射足夠的時間以降低葉中至少一種菸草特異性亞硝胺的量或基本上防止其形成，以及形成含有微波處理的葉子的煙製品，該煙製品選自香菸，雪茄菸，咀嚼菸草，鼻煙和含菸草的口香糖和糖錠。
89．權利要求88的方法，其中的葉子在其變黃開始後並在葉中菸草特異性亞硝胺顯著累積前進行微波輻射。
全文摘要
公開了降低收穫的多葉植株如菸草和大麻中致癌的亞硝胺含量和防止其生成的方法。該方法是在乾燥階段中把植株進行微波輻射適當時間。按本發明可製備菸草特異性亞硝胺含量等同於新採的綠色菸草的帶有菸草的適於人類消費的產品,如香菸,雪茄菸等。在優選的實施方案中,該所得的菸草製品是乾燥的,金黃色的葉子,且其與常規乾燥的菸草相比含有幾乎微不足道量的已知的致癌劑NNN和NNK。
文檔編號A23G4/06GK1231583SQ97198261
公開日1999年10月13日 申請日期1997年8月5日 優先權日1996年8月5日
發明者瓊尼·R·威廉斯 申請人:瓊尼·R·威廉斯