用于减少烟草材料中的一种或多种烟草特有的亚硝胺的方法【
技术领域：
】[0001]本发明涉及用于减少烟草材料中的一类或多类烟草特有的亚硝胺的量的方法，所述亚硝胺包括4-(甲基亚硝氨基）-1-(3-吡啶基）-1-丁酮（NNK)。还描述了烟草产品，所述烟草产品包含通过所述方法得到或可得到的烟草材料。【
背景技术：
】[0002]在烟草产品的制造和加工过程中，产生副产物诸如烟草茎、散叶和在制造过程(包括除茎、老化、掺合、切割、干燥、冷却、筛选、成形和包装）中产生的烟草尘，且可以将副产物再循环以回收它们的有用烟草内含物。例如，得自制造过程的烟草茎和烟草碎料不适合直接用于制造烟草产品。由于所述茎和碎料占原料投资的重大量，已经开发了方法来将这些茎和碎料进一步转化成产品诸如重构烟草片，其然后可以以相对大量与可接受的经加工的烟草叶混合使用。可以在浆或浇铸片工艺中制造重构烟草，其中将磨碎的烟草茎的浆和烟草叶的其它部分研磨，并与可能含有不同添加剂的溶液混合。然后将得到的烟草浆喷雾以形成薄膜，干燥，滚乳和切成条，将所述条加入填充物中。[0003]亚硝胺是在许多消费者产品（诸如烟草、食物产品和化妆品）中发现的有机化合物。亚硝胺已经引起强烈的科学兴趣，因为在该类别中的有些化合物已经被证实在实验室动物中是致癌的。已经报道，晾干的和烟道烘烤的烟草含有在无烟烟草、香烟的主流烟气和侧流烟气中可以发现的烟草特有的亚硝胺。在烟草中，以可察觉的数量产生4种亚硝胺。这些是4-(甲基亚硝氨基）-1-(3-吡啶基）-1-丁酮（NNK)、N-亚硝基去甲烟碱（NNN)、N-亚硝基新烟草碱（NAT)和N-亚硝基八角楓碱（NAB)。不认为烟草特有的亚硝胺以显著数量存在于生长中的烟草植物或新鲜切割的烟草（绿烟草）中，但是可以在干制工艺过程中形成。除了在绿叶的干制工艺过程中形成烟草特有的亚硝胺以外，烟草特有的亚硝胺也可以在用于制备水性烟草浆的工艺（诸如用于制备重构烟草的工艺）中形成。[0004]在减少烟草特有的亚硝胺的尝试中，已经提出了烟草植物或收获的烟叶的不同处理，包括福射处理、化学处理和萃取。MacKown等人（1988)J.Agric.FoodChem.36,1031-1035已经提出了用于减少烟草特有的亚硝胺的其它方法。这些方法涉及使用灭菌、微生物抑制剂、碱（用于增加pH)或抗坏血酸（用于减少在重构烟草片的生产过程中烟草特有的亚硝胺的积累）的处理。W02012160133描述了通过增加其pH而降低烟草匀浆物中的烟草特有的亚硝胺的水平的方法，特别是当用升高的亚硝酸盐水平建立升高的亚硝胺水平时。[0005]与设法降低烟草中的一种或多种烟草特有的亚硝胺的水平有关的一个问题是，晾干的烟草中的一些亚硝胺（包括NNK)以基质结合的形式存在。例如，白肋烟草基网（baseweb)(即水提取的白肋烟草纤维）的烟气含有在原始烟草的烟气中发现的NNK的70%，而NNN和NAT水平降低了超过95%(Haut,S.A.，Lambert,E.A.，1988,TheDeterminationofTSNAinFillersfromtheCrossedSoluble/BasewebStudy.LegacyTobaccoDocumentsLibrary)。基质结合的NNK可以用0.1NKOH溶液从经水洗涤的白肋烟草填充物中提取。该碱性处理也会降低烟气中的NNK水平（Keene,C.K.，1992,TheEffectofBaseDigestiononTSNAinExtractables-DepletedFillers.LegacyTobaccoDocuments)。但是，所述处理可以将毒理学上有关的化合物引入烟草中，并显著地恶化烟草的质量。使用PH中性水性提取方法，不可以容易地溶解基质结合的形式。[0006]仍然需要有效的且有成本效益的用于减少烟草特有的亚硝胺（特别是那些烟草特有的亚硝胺，包括NNK)的方法，所述亚硝胺在烟草的加工过程中形成且处于基质结合的形式。【
发明内容】[0007]本发明至少部分地基于以下惊人发现：通过将烟草和源自烟草的材料加热至100°C以上的温度，可以释放烟草特有的亚硝胺，包括基质结合的烟草特有的亚硝胺，适当地，基质结合的NNK。通常，在有液体（诸如水或蒸汽）存在下执行加热步骤。在某些实施方案中，排它地使用水，例如，呈蒸汽形式的加热的水。通过洗涤可以容易地除去释放的基质结合的一种或多种烟草特有的亚硝胺，包括基质结合的NNK，所述洗涤可以产生具有比未处理的起始原料更低的一种或多种烟草特有的亚硝胺含量、浓度或量的烟草材料。它还可以产生这样的烟草材料：与未处理的起始原料相比，所述烟草材料产生更低的气溶胶（包括烟气）中的烟草特有的亚硝胺浓度。因此，在加热后释放的相同的基质结合的NNK也在吸烟过程中转移至气溶胶。有利地，该方法可以应用于许多类型的不同烟草材料，且特别是具有高烟草特有的亚硝胺值的烟草材料。具体地，所述方法可以应用于高烟草特有的亚硝胺、低值材料，包括在某些烟草工艺中使用的茎或纤维。与在l〇〇°C以下的温度利用水或有机溶剂的其它方法相比，提议的方法可以除去与烟草的不溶性聚合物基质结合的烟草特有的亚硝胺。还有利的是，所述方法在某些实施方案中可以在不使用任何添加剂的情况下进行，并由此不会将任何另外的毒理学上有关的化合物引入烟草中。本公开内容的一个一般目的是，基本上消除、降低或减少烟草中的一种或多种亚硝胺（包括NNK)的含量，所述烟草意图用于通过其它装置吸烟或消费。另一个一般目的是减少烟草产品（包括香烟、雪茄、嚼烟、鼻烟和含烟草的口香糖和锭剂）的致癌潜力。另一个一般目的是基本上消除、降低或减少烟草产品中的烟草特异性的亚硝胺（包括NNK)的量。另一个一般目的是减少完全干制的烟草中的一种或多种烟草特异性的亚硝胺的含量。另一个一般目的是减少气溶胶（包括烟气）中的一种或多种烟草特异性的亚硝胺的含量。本公开内容的另一个目的是减少人中的一种或多种烟草特有的亚硝胺（包括NNK)及其代谢物的含量，所述人如下抽吸、消费或以其它方式摄入某些形式的烟草：提供适合用于人消费的烟草产品，所述烟草产品含有大幅减少的数量的一种或多种烟草特异性的亚硝胺，由此降低这样的产品的致癌潜力。[0008]在第一方面，提供了减少烟草材料中至少基质结合的NNK的量的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草材料，所述烟草产品包含至少基质结合的NNK;(b)任选地测量所述烟草材料中至少基质结合的NNK的水平；（c)在有液体或蒸汽存在下将所述烟草材料加热至少约30秒达到大于约100摄氏度或大于约110摄氏度的温度，以从所述烟草材料的不溶性烟草基质释放基质结合的NNK的至少一部分；（d)在步骤（c)以后，任选地测量所述烟草材料中至少基质结合的NNK的水平；(e)任选地对比在步骤（b)和（d)中得到的基质结合的NNK的水平；和（f)鉴别这样的烟草材料，在所述烟草产品中至少基质结合的NNK已经从烟草材料释放或除去。[0009]在一个实施方案中，所述方法包括以下其它步骤：在步骤（c)之前用第一水性溶液或溶剂洗涤所述烟草材料，和在步骤（c)之后用第二水性溶液或溶剂洗涤所述烟草材料。[0010]在一个实施方案中，在步骤（c)之前使在步骤（a)中提供的烟草材料与所述第一水性溶液或溶剂接触。[0011]在一个实施方案中，通过用第二水性溶液或溶剂洗涤一次或多次，从样品除去基质结合的NNK。[0012]在一个实施方案中，所述第一水性溶液或溶剂和/或第二水性溶液或溶剂是相同的或不同的。[0013]在一个实施方案中，所述方法可以在步骤（a)和（b)之间包括以下其它步骤：将所述烟草材料与所述第一水性溶液或溶剂组合。这可以形成混合物。[0014]在一个实施方案中，使在步骤（a)中加热的烟草材料与水性溶液或溶剂接触。例如，烟草材料可以是被润湿的或湿的。例如，烟草材料可以呈至少5%(w/v)水性混合物（诸如溶液或混悬液）的形式。[0015]在一个实施方案中，步骤（b)包括加热含有烟草材料的水性混合物。在一个实施方案中，NNK的至少一部分最初结合至烟草材料中的不溶性烟草基质，且加热步骤（b)从不溶性烟草基质释放NNK的至少一部分。[0016]在一个实施方案中，所述方法包括以下其它步骤：（c)从所述烟草材料除去释放的NNK的至少一部分。在一个实施方案中，通过用第二水性溶液或溶剂洗涤一次或多次，从样品释放NNK。[0017]在一个实施方案中，在使用之前，使在步骤（a)中提供的烟草材料与第一水性溶液或溶剂接触。[0018]在一个实施方案中，所述水性溶液是溶剂。[0019]在一个实施方案中，所述烟草材料选自烟草叶和/或烟草茎和/或烟草尘和/或烟草叶初生薄片条或它们中的两种或更多种的组合。[0020]在一个实施方案中，在有水或从水产生的蒸汽存在下加热所述烟草材料。[0021]在另一个实施方案中，在有水、蒸汽或水和蒸汽二者存在下加热所述烟草材料。[0022]在另一个实施方案中，在有水和/或蒸汽存在下在压力下加热所述烟草材料。示例性的压力水平是约1至至少约40psi，约5至至少约40psi，和10至至少约40psi。[0023]在另一个实施方案中，使用加压的饱和蒸汽加热所述烟草材料。[0024]在另一个实施方案中，使用过热蒸汽加热所述烟草材料。[0025]在另一个方面，提供了通过本文描述的方法得到或可得到的烟草材料。[0026]在另一个方面，提供了（经处理的或经加工的）烟草材料，所述烟草材料包含在不溶性烟草基质中的小于约2400ng/gNNK和至少约1000ng/g游离的NNK。[0027]在另一个方面，提供了（经处理的或经加工的）烟草材料，在所述烟草材料中基质结合的NNK的量或浓度与未处理的或未加工的烟草材料相比低至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%。[0028]在另一个方面，提供了用于减少气溶胶中的一种或多种烟草特有的亚硝胺的量或浓度的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草材料，所述烟草材料包含一种或多种烟草特有的亚硝胺；(b)在有液体或蒸汽存在下将所述烟草材料加热至少约30秒达到大于约100摄氏度的温度，以从所述烟草材料的不溶性烟草基质释放所述一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；(C)从所述烟草材料除去释放的一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；和（d)加热得自步骤（b)的烟草材料以产生气溶胶。适当地，与得自没有进行至少步骤（b)的对照烟草材料的气溶胶相比，得到的气溶胶具有更低的NNK水平。[0029]在另一个方面，提供了用于减少气溶胶中的一种或多种烟草特有的亚硝胺的量或浓度的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草材料，所述烟草材料包含一种或多种烟草特有的亚硝胺；(b)在有液体或蒸汽存在下将所述烟草材料加热至少约30秒达到大于约100摄氏度的温度，以从所述烟草材料的不溶性烟草基质释放一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；（c)从所述烟草材料除去释放的一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；和（d)加热得自步骤（b)的烟草材料以产生气溶胶。适当地，与得自没有进行至少步骤（b)的对照烟草材料的气溶胶相比，得到的气溶胶具有更低的NNK水平。[0030]在另一个方面，提供了通过本文描述的方法得到的或可得到的气溶胶。[0031]在另一个方面，提供了用于生产重构烟草的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草材料，所述烟草材料包含一种或多种烟草特有的亚硝胺；(b)在有液体或蒸汽存在下将所述烟草材料加热至少约30秒达到大于约100摄氏度的温度，以从所述烟草材料的不溶性烟草基质释放一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；（c)用水性溶液或溶剂洗涤得自步骤（b)的烟草材料，以从所述烟草材料释放一种或多种烟草特有的亚硝胺；(d)将得自步骤（c)的烟草材料制造成重构烟草；和⑷任选地将所述重构烟草掺入烟草产品中。[0032]在另一个方面，提供了用于生产重构烟草的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草材料，所述烟草材料包含一种或多种烟草特有的亚硝胺；(b)通过使烟草纤维与可溶物分离，将所述烟草材料制造成重构烟草；（c)在有液体或蒸汽存在下将分离的纤维加热至少约30秒达到至少100摄氏度的温度，以从分离的纤维的不溶性烟草基质释放一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；（d)用水性溶液或溶剂洗涤纤维；(e)将纤维和可溶物重组以形成重构烟草片；和（f)任选地将所述重构烟草掺入烟草产品中。[0033]在另一个方面，提供了用于生产重构烟草的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草材料，所述烟草材料包含一种或多种烟草特有的亚硝胺；和（b)在有液体或蒸汽存在下将所述烟草材料加热至少约30秒达到大于约100摄氏度的温度，以从所述烟草材料的不溶性烟草基质释放一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；（c)从所述烟草材料除去释放的一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；（d)将所述烟草材料浇铸成一个或多个片；（e)干燥所述一个或多个浇铸片；和（f)任选地将所述一个或多个片掺入烟草产品中。[0034]在另一个方面，提供了通过本文描述的方法得到的或可得到的重构烟草。[0035]在另一个方面，提供了用于制备用作烟草切割填充物的烟草的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草材料（诸如烟草茎），所述烟草材料包含一种或多种烟草特有的亚硝胺；(b)在有液体或蒸汽存在下将所述烟草材料加热至少约30秒达到大于约100摄氏度的温度，以从所述烟草材料的不溶性烟草基质释放一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；（C)从所述烟草材料除去释放的一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；和(d)将所述烟草材料滚乳和切割。[0036]在另一个方面，提供了生产包含经滚乳的烟草茎的切割填充物的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草茎，所述烟草茎包含一种或多种烟草特有的亚硝胺；(b)在有液体或蒸汽存在下将所述烟草茎加热至少约30秒达到大于约100摄氏度的温度，以从烟草茎的不溶性烟草基质释放一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；（c)从烟草茎除去释放的一种或多种烟草特有的亚硝胺的至少一部分；（d)将经处理的茎与烟草薄片、膨胀的烟草或重构烟草中的至少一类掺合；和（e)生产切割填充物。[0037]在另一个方面，提供了通过本文描述的方法得到的或可得到的烟草切割填充物。[0038]在另一个方面，提供了减少烟草材料中的至少基质结合的NNK的量的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供烟草材料，所述烟草材料包含至少基质结合的NNK;(b)用第一水性溶液或溶剂洗涤烟草材料；（c)在有液体或蒸汽存在下将烟草材料加热至少约30秒达到大于约100摄氏度或110摄氏度的温度，以从所述烟草材料的不溶性烟草基质释放基质结合的NNK的至少一部分；（d)用第二水性溶液洗涤得自步骤（c)的烟草材料；和（e)从烟草材料除去或释放至少基质结合的NNK。上面讨论的每个实施方案都被公开为本发明的多个方面中的每一个的实施方案。预见到一个或多个实施方案的组合。【附图说明】[0039]图1显当前第1页1 2 3 4 5 6