CN111972696B - 一种降低烟草贮藏过程中亚硝胺的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低烟草贮藏过程中亚硝胺的方法，属于烟草技术领域，具体步骤是先将烟梗和叶片喷施Na2CO3‑NaHCO3缓冲液，再在此基础上喷施海藻酸溶液后进行真空处理来抑制亚硝胺的生成。本发明提供的方法，采用最佳贮藏条件处理的烟梗和叶片能够有效抑制亚硝胺的产生，降低烟梗和叶片贮藏过程中亚硝胺的含量，使处理后烟梗和叶片TSNA含量降低幅度达到31％‑77％，显著降低吸烟危害。

Description

一种降低烟草贮藏过程中亚硝胺的方法
技术领域
本发明涉及烟草技术领域，具体涉及一种降低烟草贮藏过程中亚硝胺的方法。
背景技术
烟草贮藏是利用自然环境的更替，如夏季或中午温度的升高，使烟叶内多种酶的活跃性提升，从而达到烟叶发酵的目的，合理的贮藏时间可使烟叶内部化学成分的充分转化，减少杂气和刺激性，提高烟叶的香气透发性、可燃性，使烟气细腻醇厚，同时使烟叶余味得以改善。在此过程中，主要的致香成分含量可发生显著变化，烟叶中大部分致香物含量在贮藏前期随时间的延长而缓慢升高，其中某些分子量较低的香气物质该变化更显著，当达到峰值后即贮藏后期，其含量又表现下降趋势。该过程也是烟草特有亚硝胺(TSNAs)等有害物质含量急剧增加的过程，短期的贮藏过程可将部分有害物质含量控制在一定范围内，在正常状态下，贮藏过程进行2～3年为最适宜的时长，但由于卷烟需烟丝量少而烟叶生产量大，造成烟叶需要延长贮存时间达到长期贮藏以供后期需要的目的，而延长期3至5年不等。因此，为了合理控制贮藏条件和贮藏时间以增强烟叶原料的利用效果，对长期的贮藏过程中烟草TSNAs及前体物变化情况以及香气成分的变化规律的研究刻不容缓。
TSNAs是由烟草生物碱发生亚硝化反应生成的(酸性条件下)。烟叶中的仲胺类生物碱可直接发生亚硝化反应生成相应的烟草特有亚硝胺，如新烟草碱经反应生成N-亚硝基新烟草碱(NAT)；N-亚硝基假木贼碱(NAB)由假木贼碱生成，NNN(N-亚硝基去甲基烟碱)可由降烟碱发生亚硝化反应生成。烟叶的贮藏阶段是TSNAs形成不容忽视的时期，TSNAs含量随着贮藏时间的延长大幅增加，贮藏阶段其含量可提高50％至数倍，尤其在高温季节TSNAs的积累更为迅速。研究报道在自然环境下贮藏半年后，白肋烟样品TSNAs含量可增加6～7倍。调制后的白肋烟样品在30℃下贮藏3个月后，与4℃贮藏下的烟叶相比，样品中的TSNAs含量大幅度增加。在30℃条件下，将烟碱或降烟碱的标准品与NO(23ppm)共处后，NNN和NNK大量积累。
一般认为，NNK和NNN对啮齿动物有强烈的致癌性，可诱发小鼠、大鼠等的肺癌和腺癌，其中NNK导致肺癌的活性最强。生化研究表明，在新陈代谢活动中，NNK使动物活体和离体的人体组织中的DNA甲基化，从各种人体组织中分离出7-甲基鸟嘌呤及6-甲基鸟嘌呤中可以得到证明。分子生物学家认为遗传密码中带6-甲基鸟嘌呤的DNA是一种化学损害，有可能引起肿瘤。2007年，NNN和NNK被国际癌症研究署(IARC)列为Ⅰ类致癌物(属最高级别)中国加入WTO后,对于中国这个以烤烟型卷烟为主的市场来讲,降低TSNA对建立贸易壁垒有着重要意义。
发明内容
本发明公开了一种降低烟草贮藏过程中亚硝胺的方法，以解决上述现有技术。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种降低烟草贮藏过程中亚硝胺的方法，所述方法是先将烟梗和叶片放置在碱性贮藏环境下，然后在喷施海藻酸溶液后进行真空处理来抑制亚硝胺的生成。
进一步地，所述海藻酸溶液浓度为0.1g/L。
本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种降低烟草贮藏过程中亚硝胺的方法，该方法应用成本低，操作十分方便，即使在45℃高温贮藏条件下，采用最佳贮藏条件处理的烟梗和叶片也能够有效抑制亚硝胺的产生，降低烟梗和叶片贮藏过程中亚硝胺的含量，使处理后烟梗和叶片TSNA含量降低幅度达到31％-77％，显著降低吸烟危害。
附图说明
图1是TSNAs的生理形成过程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
TSNAs的生理形成过程如图1所示，土壤的氮素以NO3-N和NH4-N的形式被烟草根部吸收利用，大部分NO3-N经木质部转运至地上部，在硝酸还原酶(NR)的作用下形成NO2 -；另一部分NO3-N在根中储存，在NR和亚硝酸还原酶(NiR)的作用下形成NH4-N后进入氨基酸循环，然后通过氨基酸循环途径生成鸟氨酸、精氨酸和天冬氨酸，在一系列脱羧酶、氧化酶的作用下从而进入到烟碱合成过程。烟碱形成后通过韧皮部运送到地上部，与烟叶中的亚硝酸盐反应形成TSNAs，当反应条件适宜时，每2分子亚硝酸和1分子生物碱可生成1分子的TSNAs。一般来说，TSNAs在烟叶成熟前和新鲜烟叶中含量极低，甚至没有，其形成和积累主要在烟草调制、贮藏和燃吸过程中。
贮藏过程中，烟叶可产生氮氧化物和生物碱发生亚硝化反应形成TSNAs，是一个氧化过程，采用对样品抽真空的方法可有效去除空气中的氧气以及氮氧化物气体，从而抑制TSNAs的生成。TSNAs的形成亚硝化反应在酸性条件下发生，采用1.5mol/L质量比为9：1的Na2CO3-NaHCO3缓冲液(pH为9.296)对湖南烤烟的烟叶、烟梗以及雪茄茄芯的烟叶、烟梗进行喷施，为烟叶的贮藏提供碱性环境，从而抑制TSNAs的生成；海藻酸具有很好的成膜特性，海藻酸及其衍生物覆盖在烟叶表面，形成一层薄膜，该膜具有气体选择渗透性能，使烟叶内部形成一个低O2高CO2浓度的微气调环境，采用浓度为0.1g/L海藻酸溶液对湖南烤烟的烟叶、烟梗以及雪茄茄芯的烟叶、烟梗进行喷施，能够抑制氧化还原反应的发生，从而抑制TSNAs的形成。
实施例1
本实施例将贮藏温度控制在45℃，首先将湖南烤烟的烟叶、烟梗以及雪茄茄芯的烟叶和烟梗喷施1.5mol/L质量比为9：1以及pH为9.296的Na2CO3-NaHCO3缓冲液来创造碱性贮藏环境，再在此基础上喷施0.1g/L的海藻酸溶液，待成膜后结合抽真空的方法去除空气中的氧气以及氮氧化物气体，来抑制TSNAs的生成。
对比例1
不采用实施例1的方法，将湖南烤烟的烟叶、烟梗以及雪茄茄芯的烟叶、烟梗在常规环境下将贮藏温度控制在25℃。
对比例2
同对比例1，不同之处在于该方法中将湖南烤烟的烟叶、烟梗以及雪茄茄芯的烟叶、烟梗在常规环境下将贮藏温度控制在45℃。
对比例3
同实施例1，不同之处在于该方法中不包括喷施Na2CO3-NaHCO3缓冲液以及海藻酸溶液。
对比例4
同实施例1，不同之处在于该方法中不包括喷施Na2CO3-NaHCO3缓冲液以及抽真空处理。
对比例5
同实施例1，不同之处在于该方法中不包括喷施海藻酸溶液以及抽真空处理。
测定实施例1和对比例1-5中不同处理方法对湖南烤烟烟叶和烟梗以及雪茄茄芯的烟叶、烟梗TSNAs含量的影响，结果如下表1和表2所示。
表1不同处理方法对湖南烤烟烟叶和烟梗TSNAs含量的影响
Figure BDA0002668816150000061
表2不同处理方法对雪茄茄芯烟叶和烟梗TSNAs含量的影响
Figure BDA0002668816150000071
由表1和表2可以看出：
(1)对比例1-2在不对样品进行抽真空、喷施1.5mol/L质量比为9：1的Na2CO3-NaHCO3缓冲液(PH为9.296)以及0.1g/L海藻酸溶液的情况下，在25℃贮藏温度下的总的TSNAs含量远远小于45℃，也就是说随着贮藏温度的升高，总的TSNAs含量会逐渐升高。
(2)由表1和表2可以看出，对比例3-5在贮藏温度不变的情况下，将样品进行抽真空，或喷施1.5mol/L质量比为9：1的Na2CO3-NaHCO3缓冲液(PH为9.296)，或喷施0.1g/L海藻酸溶液，或均可使总的TSNAs含量下降，但均明显低于对比例1中总的TSNAs含量。
(3)对比例1与实施例1相较，本发明所公开的方法在贮藏温度为45℃的总的TSNAs含量明显低于贮藏前以及25℃贮藏时总的TSNAs含量。
综上所述，本发明所公开的方法，较贮藏前或是常温贮存均能够有效抑制亚硝胺的产生，降低烟梗和叶片贮藏过程中亚硝胺的含量，降低吸烟危害。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种降低烟草贮藏过程中亚硝胺的方法，其特征在于，所述方法是先将烟梗和烟叶放置在碱性贮藏环境下，然后在喷施海藻酸溶液后进行抽真空处理来抑制亚硝胺的生成；
所述将烟梗和烟叶放置在碱性贮藏环境下的具体步骤为：在贮藏阶段采用1.5mol/L质量比为9：1的pH为9.296的Na2CO3-NaHCO3缓冲液对湖南烤烟的烟叶、烟梗以及雪茄茄芯的烟叶、烟梗进行喷施；
所述海藻酸溶液浓度为0.1g/L。
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