CN104822282A - 烟草原料的处理 - Google Patents

Abstract

提供了用于处理烟草原料的方法，包括通过蒸汽水解处理烟草原料。还提供了已经通过这样的方法处理的烟草原料或其衍生品，以及包含通过这样的方法处理的烟草原料的吸烟制品。

Description

烟草原料的处理

技术领域

本发明涉及用于处理烟草原料的方法。

背景技术

在一些情况下，可能期望在将烟草原料引入到吸烟制品(如香烟)之前，从烟草原料中降低某些成分的含量。

发明内容

根据第一个方面，提供用于处理烟草原料的方法，其中该方法包括通过蒸汽水解处理烟草原料。

在一些实施方案中，相比于未处理的烟草原料的多酚含量，所述方法导致烟草原料的多酚含量的降低。

在一些实施方案中，本发明的方法不显著降低烟草原料中的尼古丁的量。

在一些实施方案中，相比于未处理的烟草原料的蛋白质含量，所述方法导致烟草原料的蛋白质含量的降低。

在一些实施方案中，将烟草原料悬浮在含水介质中，加热该介质以产生用于蒸汽水解的蒸汽。在一些实施方案中，该含水介质是水、含水溶液或含水悬浮液。

在一些实施方案中，含水介质与烟草原料的重量比率为至少1:1。

在一些实施方案中，所述方法包括欧姆加热。在一些其它实施方案中，含水溶液含有足够的离子以为欧姆加热提供导电性。

在一些实施方案中，所述方法在提高的压下进行。在一些实施方案中，在最大压力下的任选的时间段后释放压力。

在一些实施方案中，通过蒸汽水解处理的烟草原料随后与其在其中悬浮的含水介质分离。该分离可以包括例如过滤和/或离心。

除了蒸汽水解，本发明的方法可以进一步包括：用一种或多种酶处理烟草原料；用一种或多种表面活性剂处理烟草原料；用一种或多种吸附剂处理烟草原料；和/或用一种或多种非水性液体处理烟草原料。

根据第二个方面，提供已经通过根据第一个方面的方法处理的烟草原料或其衍生品(derivative)。

根据第三个方面，提供包含根据第二个方面的烟草原料或其衍生品的吸烟制品。

根据第四个方面，提供用于从烟草原料除去一种或多种多酚的蒸汽水解的用途。

附图说明

现在将仅通过举例的方式并参考附图对本发明的实施方案进行说明，其中：

图1显示使用高效液相色谱(HPLC)在实验中检测和测量的四种参照多酚化合物的化学结构：莨菪亭、咖啡酸、绿原酸和芦丁。

图2显示对以100ppm的浓度包含所述四种参照多酚化合物的每一种的样品得到的HPLC谱图。

图3显示对蒸汽水解实验之一得到的HPLC谱图。

图4显示用于在Folin-Ciocalteu (FC)测定中将光吸收转换成GAE (Gallic Acid Equivalents，没食子酸当量)单位的校正曲线。

图5显示描述使用HPLC和FC测定测量的除去的多酚化合物的量之间的正相关的图。

图6显示用于将光吸收转换成牛白蛋白血清浓度的校正曲线，该牛白蛋白血清浓度可以用作对在Bradford测定中所有种类的蛋白质的浓度的近似值。

图7是包含根据本发明的实施方案处理的烟草原料的吸烟制品的示意性侧视图。

具体实施方式

提供用于处理烟草原料的方法，其中所述方法包括通过蒸汽水解处理烟草原料。在至少一些实施方案中，蒸汽水解导致纤维素材料的水解，因此帮助释放细胞结合(cell-bound)组分。

在过去，已经提出试图除去蛋白质或多酚的方法，但是这些已经趋于复杂和昂贵。

为了以任何合适的方式改变烟草原料的目的，可以使用通过蒸汽水解处理烟草原料。在一些实施方案中，蒸汽水解导致除去一种或多种化学物质。具体地，在一些实施方案中，蒸汽水解导致除去一种或多种化学物质，在一些情况下认为该物质在烟草原料中是不合需要的。在一些实施方案中，蒸汽水解导致除去一种或多种多酚。在一些实施方案中，蒸汽水解也可以导致除去蛋白质，例如通过除去一种或多种蛋白质。

通过蒸汽水解的烟草原料处理包括至少一个步骤，在其中烟草原料进行蒸汽水解。在一些实施方案中，所述方法包括多于一个的蒸汽水解步骤，在每个蒸汽水解步骤中可以采用相同或不同的条件。

通过蒸汽水解的烟草原料处理可以导致从烟草原料中除去至少一种化学物质。在一些实施方案中，该处理可以导致除去至少一些存在于未处理的烟草原料中的多酚化合物。二者择一地或此外，该处理可以导致除去至少一些存在于未处理的烟草原料中的蛋白质。

通过蒸汽水解处理烟草原料可以导致纤维素材料的水解，因此帮助释放细胞结合组分。欧姆加热是高效和高容积电加热方法。在一些实施方案中，烟草的含水悬浮液在压力下(即在升高的压力下，其为比大气压力高的压力)被加热并且升高的压力随后被迅速释放。据信该压力释放爆破细胞结构，使细胞内的组分被提取到含水相中。

烟草原料包含死亡植物细胞，而死亡植物细胞具有很多官能团，该官能团在有利条件下是与水有反应性的。因此，在有利条件下将烟草原料暴露于水可能导致不同细胞结构的分解，以及因此释放不同的化学物质。最显著地，植物细胞壁中的纤维素包含由O-糖苷键连接的葡萄糖分子，该键在有利条件下可以被水解打断。这将引起细胞壁爆破，并且在没有细胞壁的情况下平衡水的正压潜能(Ψ_p)，细胞内的物质将被释放。

烟草原料处理中的蒸汽水解步骤可以是有优势的，因为其表示水解可能发生在高温和/或高压下，这是有益的，因为高温和/或高压可能提高水解速率，以及因此加快从烟草原料中除去某些组分，例如多酚和/或蛋白质。

通过蒸汽水解的烟草原料处理可以应用于任何合适的烟草原料。该烟草原料可以来自烟草植物属的任何合适的烟草植物的任何合适的部分。随后可以以任何合适的方式处理该烟草原料，并且在通过蒸汽水解处理前，可以用任何合适的熏制(curing)方法熏制(cured)。然而，在一些实施方案中，通过蒸汽水解处理的烟草原料已经被熏制并且可以熏制烟丝(cut rag)和/或熏制整片烟叶。可以用在通过蒸汽水解的烟草原料处理的烟草的实例包括但不限于：弗吉尼亚(Virginia)、白肋(Burley)、马里兰(Maryland)、东方型烟(Oriental)和黄花烟(Rustica)。

通过蒸汽水解的烟草原料处理可以从烟草原料中除去一种或多种化学物质。在一些实施方案中，从烟草原料中除去的一种或多种化学物质为多酚。可以通过蒸汽水解除去的多酚包括但不限于：绿原酸、咖啡酸、芦丁、莨菪亭和栎精。

通过蒸汽水解的烟草原料处理可以包括任何合适的步骤和任何合适的步骤数目，以降低烟草原料的多酚和/或的含量。该处理也可以进一步以任何合适的方式改变烟草原料，例如通过改变其燃烧时产生的香味，和/或除去其它种类的化学物质。

在一些实施方案中，通过蒸汽水解的烟草原料处理导致一种或多种多酚的含量降低至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%或至少95%，基于未处理烟草原料的多酚含量。

在一些实施方案中，通过蒸汽水解的烟草原料处理导致一种或多种多酚的提取量为至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%或至少95%，基于未处理烟草原料的多酚含量。

二者择一地或此外，通过蒸汽水解的烟草原料处理导致蛋白质的含量降低至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或至少50%，基于未处理烟草原料的蛋白质含量。

在一些实施方案中，通过蒸汽水解的烟草原料处理导致蛋白质的提取量为至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或至少50%，基于未处理烟草原料的蛋白质含量。

在一些实施方案中，通过蒸汽水解的烟草原料处理，特别是蒸汽水解步骤，使至少一些化学物质的除去降低或最小化，该化学物质的除去是不期望的，其可能是对于多种不同原因的情况。一个原因，例如可能是所述物质对含有处理的烟草原料的吸烟制品的吸烟体验做出积极贡献。

尼古丁可以是此类物质的一个实例，并且因此在一些实施方案中不希望除去该分子。在一些实施方案中，通过蒸汽水解的烟草原料处理从烟草原料中除去小于50%、40%、30%、20%、10%或5%的尼古丁；在进一步的实施方案中，该处理从烟草原料中除去小于2%、1%、0.5%或0.1%的尼古丁；以及在另外的实施方案中，该处理基本没有从烟草原料中除去尼古丁。

在通过蒸汽水解处理烟草原料导致从烟草原料中除去一种或多种化学物质的实施方案中，一种或多种的这些物质可以在处理后被再引入至原料中，并且一种或多种的这些物质可以是其除去是不期望的物质，例如尼古丁。

在一些实施方案中，可以通过提高含水介质的温度产生蒸汽用于蒸汽水解。该含水介质可以是水，但在一些实施方案中可以是含水溶液或悬浮液。在一些实施方案中，含水介质包含离子，其将为含水介质提供足够的导电性用于欧姆加热。例如，含水介质可以是含水盐溶液(或盐水)。可以采用任何合适的方法改变蒸汽产生的温度，例如通过调整含水介质的压力和/或调整含水介质的溶质含量。

在一些实施方案中，通过电或电阻加热方法加热含水介质中的烟草原料的悬浮液，例如通过欧姆加热(也称作焦耳加热)。在一些实施方案中，二者择一地或除了欧姆加热，可以采用其它加热机制。作为非限制性实例，供选择的加热机制可以包括将悬浮液保存在具有加热外套或包括加热元件的容器中。

在一些实施方案中，产生的用于蒸汽水解的蒸汽可以过热。这表示将其上升至大于其从中形成的水的沸点的温度。在一些实施方案中，这可能是有利的，因为更高的温度为水分子提供更大的动能，以及因此更高的反应性。应该注意的是在此公开的通过蒸汽水解的烟草原料处理不使用亚临界水。

在一些实施方案中，所述方法包括一个或多个蒸汽水解步骤，在其中将烟草原料悬浮在含水介质中，例如含水溶液或悬浮液中。烟草悬浮液可以保存在容器中。在一些实施方案中，从含水介质中产生用于蒸汽水解的蒸汽。含水介质可以是纯水或可以例如包含任何合适的一种或多种溶质，任何合适的悬浮液中的一种或多种物质，和/或任何合适的一种或多种不互溶的液体。如在此所用的，“纯水”涉及经处理的除去污染物和/或杂质的水。

在将烟草原料悬浮在含水介质中的实施方案中，含水介质可以具有任何合适的重量并且烟草原料可以具有任何合适的重量。此外，含水介质与烟草原料的重量比率可以具有任何合适的值。在一些实施方案中，烟草原料与含水介质的比率导致从烟草原料中除去大量的多酚。对于不同的含水介质和烟草原料，以及对于不同条件下的蒸汽水解，该比率可以不同。

在许多实施方案中，当含水介质的重量大于或等于烟草原料的重量时，可能除去更大量的多酚。这是因为，当含水介质的重量大于烟草原料的重量时，对每单位质量的经受水解的烟草原料，有更多的水分子进行水解。因此，在一些实施方案中，含水介质的重量大于烟草原料的重量，并且在一些实施方案中，该比率可以为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、15:1、20:1、25:1、30:1，或任何合适的更高的比率。

当烟草原料悬浮在含水介质中时，可以提高含水介质的温度以产生蒸汽。在一些实施方案中，这可以通过改变保存悬浮液的容器内的压力，以便使容器内的压力低于或等于水的蒸汽压来实现。

此外或二者择一地，可以将容器内的温度调整至任何合适的值。在整个蒸汽水解步骤中，温度可以恒定或其可以改变。在一些实施方案中，优选的是将容器内的温度调整至至少100℃。

可以采用任何合适的机制改变和控制保存烟草原料和含水介质的悬浮液的容器内的压力和/或温度。作为非限制性实例，可以通过为容器提供加热外套或加热元件改变和控制容器内的温度。作为非限制性实例，可以通过使用作为任选地包括阀或类似物来调整容器内压力的压力容器的容器改变和控制容器内的压力。

在一些实施方案中，采用欧姆加热作为加热含水介质的机制。在此类实施方案中，含水介质可以以对待欧姆加热的材料给予足够的导电性的量包含盐。可以将任何合适的一种或多种盐加入至含水介质中以提高其负载电荷的容量。在一些实施方案中，添加至含水介质中的一种或多种盐在使用条件下可以具有高的离解常数，并且在进一步的实施方案中，添加至含水介质中的一种或多种盐可以是强电解质。可以添加至含水介质中的合适的盐的实例是NaCl。

可以将容器内的压力调整至任何合适的值，压力可以是恒定的或可变的，并且可以采用任何合适的机制将其改变。然而，在一些实施方案中，当烟草原料和含水介质的悬浮液被加热时，初始地将容器内的压力提高至最大或峰值压力。随后释放该压力以便其回到大气压力。在一些实施方案中，最大或峰值压力在释放前持续或保持一段时间。该时间段(称为持续时间)可以为例如至少约1分钟、90秒、2分钟、150秒、3分钟、4分钟、5分钟、10分钟、15分钟或至少约20分钟，或任何合适的更长的时间段。在其它实施方案中，持续时间为零，一旦已经达到最大或峰值压力，立刻将压力释放。在一些实施方案中，迅速将压力释放。不受任何特别理论的限制，假设压力的释放，且特别是压力的快速释放有助于细胞结构的爆破，使细胞内组分被提取至含水相中。

在一些实施方案中，将容器内的压力上升至至少200 kPa、300 kPa、400 kPa、500 kPa、600 kPa、700 kPa、800 kPa、900 kPa或至少100 kPa (至少2 bar、3 bar、4 bar、或5 bar、6 bar、7 bar、8 bar、9 bar或10 bar)或任何合适的更高的值。

蒸汽水解后，可以将烟草原料与含水介质中分离(也称为含水提取)。该分离可以包括任何合适的过滤方法，任何合适的过滤介质孔径和任何合适的过滤步骤数目。例如，可以通过纳滤、微滤和/或超滤过滤烟草原料。二者择一地或此外，可以使用任何合适的离心系统，任何合适的角速度，和任何合适的离心分离步骤数目通过离心分离将烟草原料与含水介质分离。

一旦与含水介质分离，可以使用任何合适的一种或多种液体(例如水)将烟草原料(也称为烟草残渣)冲洗任何合适的次数。

除了一个或多个蒸汽水解步骤外，处理还可以包含一个或多个进一步的处理步骤和/或提取过程。进一步的处理步骤或提取过程可以特别用于为了除去大量蛋白质的目的而通过蒸汽水解的烟草原料处理。这是因为蒸汽水解可能爆破烟草原料中的植物细胞壁，因此更容易接近植物细胞的细胞内组分和在其中发现的蛋白质。

合适的额外处理步骤包括但不限于：用一种或多种合适的非离子液体，例如水，处理烟草原料；用一种或多种酶处理烟草原料，该酶可以是催化多酚或蛋白质改变的酶，例如酚-氧化酶和蛋白水解酶；在任何合适的溶剂中，用一种或多种合适的表面活性剂，例如十二烷基硫酸钠(SDS)，处理烟草原料；如果适当在任何合适的溶剂中用一种或多种合适的吸附材料，例如聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)、羟基磷灰石、膨润土、活性碳或石绒，处理烟草原料；和用一种或多种合适的非水性液体，例如离子液体，处理烟草原料。

此外或二者择一地，经受蒸汽水解的烟草原料随后可以经受进一步的提取过程。

已经经历了任何先前描述的根据通过蒸汽水解的烟草原料处理的处理步骤，在将烟草原料引入吸烟制品之前，可以将其干燥和以任何合适的方式进一步改变。例如，可以将某些化学物质，例如在当地法规允许时的食用香料，加入烟草原料中，以及在使用任何合适的引入方法将烟草原料引入吸烟制品前，可以将烟草原料切割和/或切碎。

如在此所用的，术语“吸烟制品”包括可抽吸的产品，例如香烟、雪茄和小雪茄，无论其基于烟草、烟草衍生品、膨胀烟丝、再造烟草或烟草代用品，并且也包括发热但不燃烧产品。吸烟制品可以具有用于由吸烟者抽出的气体流动的过滤嘴。

如在此所用的，术语“香味”和“食用香料”表示在当地法规允许时，可用于在成年消费者产品中创造期望的味道或香味的材料。它们可包括提取物(例如甘草、绣球花、日本白皮木兰叶、甘菊、葫芦巴、丁香、薄荷醇、日本薄荷、八角茴香、肉桂、中药、冬青、樱桃、浆果、桃子、苹果、杜林标、波本威士忌、苏格兰威士忌、威士忌、留兰香、薄荷、薰衣草、小豆蔻、芹菜、卡藜、肉豆蔻、檀香木、香柠檬、老鹳草、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、肉桂皮、页蒿、白兰地酒、茉莉、衣兰、一串红、小茴香、多香果、姜、茴香、芫荽、咖啡或来自薄荷属的任意物种的薄荷油)、香味增强剂、苦味受体部位阻滞剂、感觉受体部位激活剂或刺激物、糖和/或糖代用品(例如三氯蔗糖、丁磺氨钾、天冬甜素、糖精、甜蜜素、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇或甘露糖醇)和其它添加剂，例如木炭、叶绿素、矿物质、植物或呼吸清新剂。它们可以是仿制品、合成或天然成分或其共混物。它们可以是任何合适的形式，例如油、液体或粉末。

在本发明的示例性实施方案中，将熏制的整片烟叶样品添加至包含溶解的盐的水中，并且将生成的悬浮液保存在容器内。烟草原料与含水溶液的重量比为1:20。在容器内压力上升至300 kPa (3 bar)之前，通过使电流经过含水溶液将水的温度升高至100℃，然后在o分钟的持续时间后快速释放压力。蒸汽水解能够在这些条件下进行，以导致从烟草原料中提取化学物质，包括多酚化合物。蒸汽水解后，在将烟草原料引入吸烟制品之前，通过过滤将烟草原料与含水溶液分离，干燥和以任何合适的方式改变。

参考图7，为了举例说明并且不限制的目的，根据本发明的示例性实施方案的吸烟制品1包括过滤嘴2和可抽吸材料(例如根据在此所述的本发明的处理的烟草)的圆柱形棒3，该圆柱形棒3与过滤嘴2对准使得可抽吸材料棒3的一端连接过滤嘴2的一端。将过滤嘴2包裹在咀卷(plug wrap)中(未显示)并且由滤嘴纸(tipping paper，未显示)以常规方式将可抽吸材料棒3连接至过滤嘴2。

在一些实施方案中，在此所述方法可以包括一个或多个进一步的步骤以便以任何合适的方式改变烟草原料。例如，可以改变烟草原料以便为其提供一个或多个为烟草原料所需要的特性。例如，当处理的烟草原料将要引入吸烟制品(例如香烟)时，可以处理烟草原料以改变燃烧时其产生的香味，和/或可以对其处理以除去一种或多种它的化学物质。

实验工作

进行一系列实验以研究通过蒸汽水解处理烟草原料可以如何影响烟草原料的蛋白质、多酚和尼古丁含量。所公开的实验工作不意图限制本发明的范围。

实验

一共进行十四个实验，其中两个为对照实验。

在对照实验中，将烟草原料加入至丙酮:水(7:3比率)溶剂中，之后将残留的烟草原料从溶剂中过滤以提供用于分析的两个部分：滤液和残留的烟草原料。两个对照实验的目的是提供在烟草原料中易溶解的多酚的量的量度。丙酮:水溶剂是很好的用于多酚的溶剂，并且因此过滤后在滤液中测量的多酚化合物的量可以作为烟草原料中易溶解的多酚的量的量度。许多多酚由于结合至和/或陷入各种细胞结构间而不易溶解。

在非对照实验中，将烟草原料悬浮在水中(以下表1中规定的比率)，向其中加入少量的盐以对将通过欧姆加热加热的材料给予足够的导电性。欧姆加热足以产生蒸汽水解。蒸汽水解后，过滤悬浮液以回收残留的烟草原料和含水提取物。对二者都进行分析。

在实验中采用五个变量的不同组合：烟草原料与水的比率(烟草原料与水的重量比率)、最大压力(蒸汽水解期间达到的最大压力)、持续时间(压力在其最大值保持的时间长度)和释放速度(压力在达到其最大值后释放的相对速度)。在各个实验中使用的条件在下表1中详述。

表1

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分析：多酚含量

采用两种分析技术提供在各个实验中从烟草原料中除去的多酚化合物的量的测量：高效液相色谱(HPLC)和Folin-Ciocalteu (FC)测定。

使用HPLC测量过滤后在含水滤液中的四种参照多酚化合物，即莨菪亭、咖啡酸、绿原酸、芦丁的浓度。这四种参照多酚化合物的化学结构提供在图1中。

由于采用的分析方法量化多酚化合物浓度的方式，HPLC只能用来测量四种参照多酚化合物的浓度。各个多酚化合物在HPLC谱图上在特定位置出峰，并且重要地，只已知所述四种参照多酚化合物的该峰的位置。因此，使用HPLC：通过比较在收集的HPLC谱图中的峰与在对包含已知浓度的所述四种参照多酚化合物的样品得到的HPLC谱图中的峰，只能确定所述四种参照多酚的浓度。

图2提供了对以100ppm浓度包含所述四种参照多酚的每一种的样品得到的HPLC谱图。该图举例说明了四个峰的相对位置和积分，其用于定性地和定量地测量实验样品中的四种参照多酚。

实验6得到的HPLC谱图作为实例提供在图3中。在该谱图中有两个峰，其中一个代表多酚绿原酸，而另一个代表多酚芦丁。

使用HPLC测量四种参照多酚化合物的浓度后，将它们转换成质量，随后以干重基准(%DWB)，将这些质量计算成初始烟草原料的质量百分数。

在滤液中测量的四种参照多酚的总质量可以作为从烟草原料中除去的四种参照多酚的总质量的量度。并且此外，从烟草原料中除去的四种参照多酚的总质量可以作为从烟草原料中除去的所有种类的多酚的量的指示—因此作为参照化合物。

在各个实验中在滤液中测量的四种多酚化合物的质量(%DWB)在下表2中详述。

表2

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在表2中提供的结果表明通过蒸汽水解处理烟草原料确实可以导致多酚化合物的除去。

使用Folin-Ciocalteu (FC)测定提供在各个实验中通过蒸汽水解从烟草原料中除去的所有种类的多酚化合物的量的相对量度。

FC测定是用于提供溶液中总的多酚含量的量度的比色测定。在FC测定中，测量样品在特定辐射频率(多酚吸收的频率)下的吸收量。此后，将测量的吸收量与在相同辐射频率下的多酚(没食子酸)溶液的吸收量比较。随后测量的光吸收可以以GAE (没食子酸当量)单位表示。

重要的是需要注意，FC测定仅提供多酚含量的定性测量，并且GAE单位的多酚含量仅与多酚化合物的浓度相关联。这是因为两个原因：首先，不同的多酚化合物具有不同的吸收系数，和其次，除了多酚，还有多种化合物在检测的辐射频率吸收光，这就是为什么当对比的样品具有相似组成时定性结果更准确。

准备校正曲线用于将测量的光吸收转换成GAE单位的多酚含量，并且绘制在图4中。

已经以GAE单位确定所有种类的多酚化合物的浓度后，随后将这些浓度转换成质量，然后以干重基准(GAE作为%DWB)，将这些质量计算成初始烟草原料的质量百分数。

使用FC测定在各个滤液中测量的多酚化合物的质量(GAE作为%DWB)在下表3中详述。

表3

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在表3中提供的结果表明，通过蒸汽水解处理烟草原料确实导致多酚化合物的除去。如所预期的，除去的多酚化合物的测量的量比使用HPLC测量的那些高。此外，也明显的是，使用所述两种分析方法收集的结果很好地相关联，并且该关联的图示说明提供在图5中。

使用所述两种分析方法得到的结果可以提供各个测试变量影响从烟草原料中除去多酚化合物的方式的指示。从这些结果中可以得到的结论包括但不限于以下：较高的水与烟草原料的比率似乎比较低的比率更多地降低烟草原料的多酚含量；压力相对快的下降似乎比压力相对慢的下降更多地降低烟草原料的多酚含量；尽管较短的持续时间似乎比较长的持续时间更多地降低多酚含量，但是，不受任何特别理论的限制，这最可能是因为在如此高的温度和压力下保持如此长时间引起除去的多酚反应并因此检测不到，尽管已经被除去；和最后，需要更多的实验来确定采用的最高压力的效果。

分析：蛋白质含量

采用两种分析技术提供在各个实验中从烟草原料中除去的蛋白质化合物的量的测量：基于氮含量法和Bradford测定计算。

测量收集的样品的总氮含量，并且采用简单的转换规程，用于提供从烟草原料中除去的蛋白质的总量的测量。

蛋白质是由氨基酸组成的分子，每个氨基酸在其类属结构(generic structure)中包含一个氮原子，并且可能在其R基团包含一个或多个氮原子。通过测量样品的总氮含量，因此，通过使用合适的换算系数(即Jones系数)将总氮含量转换成总蛋白质含量可以估算总蛋白质含量。

在实验中使用6.25的Jones系数，其是不考虑被测量的蛋白质的特定种类时用于蛋白质样品的标准值。然而，如果该换算系数单独使用，其将显著地过高估计各个样品中的蛋白质含量，因为在各个测量的样品中除了蛋白质还有许多其它含氮化合物。这些含氮化合物中的一种是尼古丁，并且因此为了得到更准确的蛋白质含量的测量，在计算中考虑归属于尼古丁的氮含量。

各个实验的在残留的烟草原料(%DWB)和滤液(%DWB)中的蛋白质的计算质量和从烟草原料中除去的蛋白质的估算量(考虑尼古丁含量)在下表4中详述。

表4

*包含尼古丁校正。

在表5中提供的结果显示通过蒸汽水解处理烟草原料确实导致一些蛋白质的除去，尽管结果进一步显示水解后留在原料中的蛋白质的量远大于从原料中除去的蛋白质的量。

在实验12中从烟草原料中除去的蛋白质的量显著地高于在其它实验中除去的蛋白质的量，这似乎显示水与烟草原料的高比率导致更大量的蛋白质的除去。

也使用Bradford测定提供通过蒸汽水解从烟草原料中除去的蛋白质的量的测量。通过测量在由键合至Bradford试剂的蛋白质吸收的波长处的吸收量，该测定可以用于检测过滤后滤液中溶解的蛋白质的量。

使用Bradford测定得到的结果可以提供从烟草原料中除去的蛋白质的量的准确测量，因为除了蛋白质，Bradford试剂与非常少的化合物复合。

准备校正曲线用于将测量的吸收量转化成蛋白质浓度，并绘制在图6中。使用蛋白质牛白蛋白血清的含水溶液准备该曲线，并且该曲线在测试浓度范围内是线性的。

在所有的实验中，Bradford测定显示约0.1%的初始烟草原料(%DWG)作为蛋白质通过蒸汽水解被除去。如所预期的，这一百分数低于使用氮含量法得到的结果，因为Bradford测定基本只检测测试滤液中的蛋白质分子。

使用Bradford测定收集的结果会显示，使用氮含量法确定的从烟草原料中除去的蛋白质的量的差异主要是由于除去了除蛋白质之外的含氮化合物。因此，很难得出关于单独变量如何影响使用蒸汽水解从烟草原料中除去蛋白质的结论。

分析：尼古丁含量

使用HPLC提供从整片烟叶原料中除去的尼古丁的量的测量。

正如四种参照多酚化合物，分子尼古丁在HPLC后在HPLC谱图上的已知位置出峰，并且因此通过比较收集的HPLC谱图中的峰尺寸与对包含已知浓度的尼古丁的样品得到的谱图中的峰尺寸，可以测量各个分析样品中的尼古丁的量。

在提取物中测量的尼古丁的总质量可以作为从烟草原料中除去的尼古丁的量的量度。

在各个实验的滤液中测量的尼古丁的质量(%DWG)在下表5中详述。

表5

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在表5中提供的结果表明，通过蒸汽水解处理烟草原料没有显著地降低烟草原料的尼古丁含量，尽管结果还显示水:烟草原料的高比率可能导致显著量的尼古丁的除去。

分析：烟草原料的回收

在各个实验中，称量在处理后剩余的残留整片烟叶原料，以确定处理后剩余的原料的百分数(%DWG)。

在二个实验的每一个中回收的残留烟草的质量在下表6中详述。

表6

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在表6中提供的结果表明，除了蛋白质和多酚化合物之外，许多化学物质必须通过蒸汽水解从烟草原料中除去。这些化学物质可能包含各种多糖(例如纤维素和某些糖)和核酸(以DNA和RNA的形式)。结果进一步显示，水与烟草原料的比率越高，从烟草原料中除去的化合物的量越大。

在此讨论的系列实验及其结果为技术人员提供了关于如何选择起始原料和/或工艺参数以确保该处理方法为处理的产品提供期望的特性(包括多酚、蛋白质或其它化合物含量降低的程度)的指导。

为了解决各种问题并推进该技术，通过举例说明各种实施方案显示本公开内容的整体，在各种实施方案中，要求保护的发明可以被实施和提供先进的烟草处理、烟草原料和引入了烟草原料的产品。本公开内容的优点和特征仅是实施方案的代表性样品的，并且不是穷尽的和/或排他的。它们仅是为了帮助理解和教导要求保护的特征而呈现的。应该理解的是，本公开内容的优点、实施方案、实例、功能、特征、结构和/或其它方面不应被视为是对如权利要求所限定的公开内容的限制或对权利要求的等价物的限制，并且在不背离本公开内容的范围和/或精神的情况下，可以使用其它实施方案以及可以做出改进。各种实施方案可以适当地包含所公开的元素、组分、特征、部分、步骤、手段等的各种组合，由它们组成或基本上由它们组成。另外，本公开内容包括现在没有要求保护，但是其在将来可能要求保护的其它发明。

Claims (15)

1.用于处理烟草原料的方法，其中所述方法包括通过蒸汽水解处理烟草原料。

2.根据权利要求1的方法，其中相比于未处理的烟草原料的多酚含量，所述方法导致烟草原料的多酚含量降低。

3.根据在前权利要求任一项的方法，其中所述方法基本上不降低烟草原料中尼古丁的量。

4.根据在前权利要求任一项的方法，其中相比于未处理的烟草原料的蛋白质含量，所述方法导致烟草原料的蛋白质含量降低。

5.根据在前权利要求任一项的方法，其中将烟草原料悬浮在含水介质中，加热该含水介质以产生用于蒸汽水解的蒸汽。

6.根据权利要求5的方法，其中含水介质与烟草原料的重量比率为至少1:1。

7.根据在前权利要求任一项的方法，其中所述方法包括欧姆加热。

8.根据权利要求7的方法，其中含水溶液含有足够的离子以便为欧姆加热提供导电性。

9.根据在前权利要求任一项的方法，其中所述方法在升高的压力下进行。

10.根据权利要求9的方法，其中在最大压力下的任选的时间段后释放压力。

11.根据权利要求5—10任一项的方法，其中通过蒸汽水解处理的烟草原料随后与所述烟草原料在其中悬浮的含水介质分离。

12.根据在前权利要求任一项的方法，其中本发明的方法可以进一步包括：用一种或多种酶处理烟草原料；用一种或多种表面活性剂处理烟草原料；用一种或多种吸附剂处理烟草原料；和/或用一种或多种非水性液体处理烟草原料。

13.烟草原料或其衍生品，所述烟草原料已经通过根据在前权利要求任一项的方法处理。

14.吸烟制品，其包含根据权利要求13的烟草原料或其衍生品。

15.蒸汽水解用于从烟草原料中除去一种或多种多酚的用途。