CN1231583A - 处理烟草以降低亚硝胺含量的方法及其生产的产品 - Google Patents

处理烟草以降低亚硝胺含量的方法及其生产的产品 Download PDF

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Abstract

公开了降低收获的多叶植株如烟草和大麻中致癌的亚硝胺含量和防止其生成的方法。该方法是在干燥阶段中把植株进行微波辐射适当时间。按本发明可制备烟草特异性亚硝胺含量等同于新采的绿色烟草的带有烟草的适于人类消费的产品,如香烟,雪茄烟等。在优选的实施方案中,该所得的烟草制品是干燥的,金黄色的叶子,且其与常规干燥的烟草相比含有几乎微不足道量的已知的致癌剂NNN和NNK。

Description

处理烟草以降低亚硝胺   含量的方法及其   生产的产品
本发明涉及处理烟草以降低通常存在于烟草中的有害的亚硝胺的含量，或防止其生成的方法。本发明还涉及具有低的亚硝胺含量的烟草制品。
本申请是1996年12月2日提交的顺序号为08/757,104的申请的部分继续申请，后者是1996年10月30日提交的顺序号为08/739,942的申请的部分继续申请，后者是1996年9月23日提交的顺序号为08/725,691的申请的部分继续申请，而后者又是1996年6月28日提交的顺序号为08/671,718的申请的部分继续申请。除了1996年6月28日提交的顺序号为08/671,718的申请外，本申请和上述各申请以1996年8月5日提交的顺序号为60/023,205的临时申请为优先权。
其它申请描述了用微波能量干燥农产品。授于Hopkins的美国专利4,430,806公开了用微波烤干烟草。美国专利4,898,189中，Wochnowski教导了用微波处理绿草的烟草以控制用于贮存或运输的制剂中的湿度。美国专利3,699,976中公开了微波能量杀死烟草的昆虫感染。而且，用惰性的有机液浸渍烟草(美国专利4,821,747)以通过冲洗法抽提膨胀的有机物已被公开，其中该混合物暴露于微波能量下。在另一实施方案中，公开了用微波能量作为压挤的含烟草材料的干燥手段(美国专利4,874,000)。美国专利3,773,055中，Stungis公开了利用微波能量干燥和膨胀用湿烟草制成的香烟。
现有技术中试图降低焦油和有害的致癌的亚硝胺的方法主要包括在抽的烟草中利用过滤层。此外，已设法用添加剂以阻断烟草中有害的致癌作用。这些努力没有降低与烟草使用有关的肿瘤致病率。已知新割的，绿烟草实际上并无亚硝胺致癌剂。见于，如Wiernik等，“空气烤干对烟草化学组成的影响”，烟草科学的最新进展，21卷，39页以及下列等等，第49届烟草化学研究大会论文集，9月24-27,1995,Lexington,Kentucky(下文称为“Wiernik等”)。然而，已知烤干烟草含有一些亚硝胺，包括有害的致癌剂N′-亚硝基去甲烟碱(NNN)和4-(N-亚硝基甲基氨基)-1-(3-吡啶)-1-丁酮(NNK)。广泛接受的是该亚硝胺类是如本文进一步描述的在收获后于烤制过程中形成的。不幸的是，新鲜收割的绿烟草不适于吸或者其它消耗。
1993年和1994年，Burton等在Kentucky大学做了有关如摘要中报告的烟草特异性亚硝胺类(TSNA)的某些试验，“通过升高烤干温度降低空气烤制烟草中亚硝态氮和烟草N′-特异性亚硝氨类”，Agronomy&Phytopathology Joint Meeting,CORESTA,Oxford 1995。Burton等报道71℃干燥收获的烟草叶24小时，在各种空气烤干阶段，包括黄化结束(end ofyellowing)(EOY),EOY+3,EOY+5等导致了亚硝胺含量的一些降低。文献还报道了冻干和微波处理某些样品，但无详述或结果。申请人确信在该摘要基于的Burton等在Kentncky大学所做的实际工作中，微波工作被认为是不成功的。Burton等的1993-94年的研究的某些方面报道于Wiernik等，上述文集的54-57页，题目为“改进的空气烤制”。Wiernik等的文章推断将在空气烤制的不同阶段采集烟草叶样品在70℃快速干燥24小时会除去过量的水并降低微生物的生长；从而，会避免亚硝酸盐/酯和烟草特异的亚硝胺(TSNA)的累积。在56页表Ⅱ中，Wiernik等包括了Burton等的一些有关KY160和KY171样品中片层(lamina)和主脉亚硝酸盐/酯以及TSNA含量的概述资料。包括了冻干和快干试验的资料，但没提及微波处理的样品。此文章在56页包括以下结论：从此项研究中可推定的是，在失去叶细胞完整性后通过加热(70℃)深色的烟草可会降低片层和主脉中亚硝酸盐/酯的量和TSNA的累积。在此烤制阶段中快速干燥烟草叶降低了在室温下缓慢烤制中出现的微生物活性。然而，必要指出的是，这种处理降低了该烟草叶的质量。Weirnik等的文章也认为波兰的Skroniowski烟草的传统烤制作为2-步烤制方法的例子。该文章指出烟草首先空气烤制，并且当片层变黄或褐时，加热该烟草到65℃两天以烤干杆柄。此法生产的烟草的分析显示亚硝酸盐/酯和TSNA值是低的，即分别低于每克10微克和0.6-2.1微克。Weirnik等总结这些结果是由于快速加热不利于进一步的细菌生长。然而，Weirnik等还指出低的亚硝酸盐/酯和TSNA值，低于每克亚硝酸盐/酯15μg和每克TSNA0.2μg，可从波兰的空气烤制的烟草中得到。
本发明的一个目的是基本上消除或降低意欲吸烟的或其它方式消耗的烟草中的亚硝胺含量。
本发明的另一个目的是降低烟制品中致癌的可能性，这些烟制品包括香烟，雪茄烟，咀嚼烟草，鼻烟和含烟草的口香糖(gum)和糖锭。
本发明还有另一目的是基本上消除或明显降低此类烟制品中包括N′-亚硝基去甲烟碱(NNN),4-(N-亚硝基甲基氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK),N′-亚硝基新烟草碱(NAT)和N′-亚硝基假木贼碱(NAB)在内的烟草特异性亚硝胺。
本发明的另一目的是在收获后的合适时间处理未烤干的烟草以使烤干过程无对烟草的人类消耗的适应性的副作用。
本发明的另一目的是在完全烤干的烟草中降低烟草特异的亚硝胺的含量。
按照本发明的上述和其它目的和优点可通过一种减少收获的烟草植株中亚硝胺的量或防止其形成的方法而实现，包括：
使植株的至少一部分接受微波辐射(该部分是未烤干的并处于敏感于使亚硝胺量降低或抑制亚硝胺形成的状态)足够长的时间以减少至少一种亚硝胺的量或基本上防止其生成。
优选地，本发明的方法中接受微波辐射的步骤是在叶变黄开始后并在叶中烟草特异性亚硝胺类实质上积累前在烟草叶或其部分上进行。
还优选地，本发明的方法中接受微波辐射的步骤是在叶细胞完整性基本上失去之前进行。
在本方法其它优选的实施方案中，该烟草是烟熏烟草(flue tobacco)而接受微波辐射的步骤是在收获后约24到约72小时，甚至更优选地在收获后约24-36小时进行。
本方法的其它实施方案中，收获的烟草在进行微波辐射前保持在室温以上的条件下受控的环境中。
本方法优选的方面包括在进行烟草叶(优选地包括杆柄)微波辐射前进行物理压挤该叶以从中挤出多余水分从而保证通过微波元件的更均匀的干燥的步骤。此步可方便地通过在进入微波腔前将叶子通过一对合适间隔的旋转式圆柱体辊而进行。
在本发明的另一个优选的实施方案中，微波辐射的频率为约900-2500MHz，并施加到植株上至少大约一秒钟，并优选地为在预定的功率水平约10秒-5分钟。所用的功率水平一般决定烟草进行微波处理的时间长度，并在用常规的厨房型微波炉时介于大约600-1000瓦，而在商用，微波型发生器时高达几百或几千瓦。优选地，所用处理单叶的发生器的功率水平介于约2-75kw，更优选地介于约5-50kw，从而可以相对快速地进行处理。
本发明还优选地将微波辐射施用到叶子或其部分上足够时间以有效地干燥叶子而不焦化从而适于人类消耗。
本发明的目的还在于该烟草叶进行微波处理而防止常规累积至少一种烟草特异的亚硝胺如N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假本贼碱。
在其最广泛的形式，本发明还包括含有适于人类消耗的非绿色烟草并含有至少一种其含量比常规烤干的烟草的低的烟草特异性亚硝胺。
在优选的实施方案中，非绿色烟制品的TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量低于约0.2μg/g，更优选地低于约0.15μg/g，而更更优选地低于0.1μg/g,NNN含量低于约0.15μg/g，更优选地低于约0.10μg/g，而更更优选地低于约0.05μg/g，而NNK含量低于约0.002μg/g，更优选地低于约0.001μg/g，而更更优选地低于约0.005μg/g。
本发明目的还在于含有适于人类消耗的干燥的黄色烟草并含至少一种比常规烤干的烟草含量低的烟草特异性亚硝胺的烟制品。在优选的实施方案中，该黄色烟草制品的TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量，NNN含量，和NNK含量量在上述优选的范围内。
在其它实施方案中，非绿色或黄色烟草制品含有适于人类消耗的非绿色或黄色烟草，并且其TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)的含量在作为其原料的新鲜收获的绿色烟草作物的此TSNA重量的大约25％之内。更优选地，该非绿色或黄色烟草制品TSNA含量在其原料中TSNA重量的大约10％之内，更优选地在约5％之内，而最优选地基本上忽略(即至多百分之几重量)。还优选地，非绿色或黄色烟草制品含有适于人类消耗的非绿色或黄色烟草，并且其至少一种TSNA(选自NNN,NNK,NAB和NAT)的含量在作为其原料的新鲜收获的绿色烟草作物的相应的TSNA重量的大约25％之内。更优选地，该非绿色或黄色烟草制品TSNA含量在其原料中TSNA重量的大约10％之内，更优选地在约5％之内，而最优选地基本上忽略(即至多百分之几重量)。
在另一实施方案中，非绿色或黄色烟草制品含有适于人类消耗的非绿色或黄色烟草，并且其TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)的含量比制备于同样的烟草作物但在无微波辐射下烤干的或用于降低TSNA含量的其它技术烤干的同型烟草产品的此TSNA重量少大约75％，更优选地少大约90％，更优选地少约95％，而最优选地少99％。还优选地，非绿色或黄色烟草制品含有适于人类消耗的非绿色或黄色烟草，并且其至少一种TSNA(选自NNN,NNK,NAB和NAT)的含量比制备于同样的烟草作物但在无微波辐射下烤干的或用于降低TSNA含量的其它技术烤干的同型烟草产品相应的TSNA重量少大约75％，更优选地少约90％，更优选地少大约95％，而最优选地少约99％。
本发明的优选类型涉及含有其中至少一种烟草特异性亚硝胺含量是降低的烟草的烟制品，其是通过包括将烟草在未烤干且敏感于使至少一种烟草特异性亚硝胺形成受抑制时进行微波辐射的方法而制得。
在另一个实施方案中，本发明目的在于降低烤干的褐色烟草中至少一种烟草特异性亚硝胺的方法，包括：
再水化该烤干的褐色烟草，和
让该再水化的烟草以预定的能量水平进行微波辐射预定长的时间。
类似地，本发明的范围内包括一种含有具有至少一种烟草特异性亚硝胺含量降低的烤干的棕色烟草的烟草制品，其由如下方法生产：
再水化该烤干的褐色烟草，和
让该再水化的烟草以预定的能量水平和预定的时间长度进行微波辐射。
在另一个实施方案中，本发明涉及制备烟草产品的方法，包括：
将收获的烟草叶(其烟叶子是未烤干的并处于敏感于使烟草特异性亚硝胺量降低或使烟草特异性亚硝胺形成受抑制的状态)接受微波辐射足够的时间，以降低烟叶中至少一种烟草特异性性亚硝胺的量或基本上防止其形成，以及
生成含有微波处理的叶子的烟制品，该烟制品选自香烟，雪茄烟，咀嚼烟草，鼻烟和含烟草的口香糖和糖锭。
图1示收获后24-72小时的“黄色”Virginia烟熏烟草。
图2示按本发明的低亚硝胺的微波处理的“黄色”Virginin烟熏烟草。
据说干燥烟草的实践更多地是艺术而非科学，因为在任何给定的烤制中的烤制条件必须考虑到诸如品种间差异，从各种茎杆位置收获的叶子的差异，所用的干燥房间的差异，单一季节或不同季节间环境差异，尤其是空气烤制时的天气变化的因素而作出调整。例如，烟熏干燥的实践在一定程度上是经验性，并且最好由在此领域积累了相当长时间经验的人来完成。见于Peele等，“烟草的烟熏干燥过程中的化学和生化变化”，烟草科学的最新进展，第21卷，第81页及下列等等，第49届化学研究大会论文集，1995年9月24-27日，Lexington,Kentucky(下文称“Peele等”)。因此，一个烟草干燥领域的普通技术人员会理解本发明的外部参数在其最大的范围内基于任何既定的收获的上述因素的精确汇合而在一定程度上变化。
在一个优选的实施方案中，本发明基于这样的一个发现：在烟草干燥循环中存在一个窗口，其中烟草可以将会基本上防止TSNA形成的方式处理。当然，其中可有效地消除TSNA形成或实质上降低的准确窗口取决于烟草的类型，干燥的方法，以及一些包括上述的那些的其它因素。按照本发明的此优选的实施方案，此窗口对应于当叶子超过新采或“绿色”阶段并在叶中显著积累TSNA类和/或亚硝酸酯/盐前的收获后时间范围；此时间范围一般对应于叶子正在变黄的过程中或处于黄色阶段但在变褐之前，并且细胞完整性明显失去前的时间。除非从上下文中显而易见，本文所用的术语“实质上”和“显著”一般指在相对程度上占绝大多数或占大多数。在此时间范围内，叶子敏感于显著地防止TSNA生成，或者降低已生成的TSNA的含量，这是通过下文进一步说明的将该烟草暴露于预定的能量水平的微波辐射预定的时间长度。此微波处理基本上抑制TSNA的自然生成，并提供出适于人类消耗的干燥的，金黄色叶子。若TSNA已开始显著积累，一般在黄色阶段的末端，按本发明应用微波能量处理叶子能有效地抑制天然的TSNA生成周期，从而防止TSNA的任何进一步显著形成。当黄色或变黄烟草用此方式在干燥周期的最佳时间处理时，所得的烟草产品的TSNA水平基本上近似于新采的绿烟草的水平，并能保持其香味和口味。
在另一实施方案中，本发明涉及处理干燥的(褐色)烟草以有效地降低该干燥的烟草的TSNA含量，其是通过再水化干燥的烟草和让该再水化的干燥烟草如下文所述接受微波辐射。
本发明可应用于处理欲用于人类消耗的收获的烟草。有关烟草已有许多研究，特别是针对烟草特异性亚硝胺。新采的烟草叶称为“绿烟草”且不含有已知的致癌剂，但绿烟草不适于人类消耗。干燥绿烟草的方法取决于所收获的烟草的类型。比如，Virginia烟熏(佛吉尼亚型大叶烟草)烟草一般烟熏干燥，而Burley和某些深色品种通常风干。与风干的一到二个多月相比，烟草的烟熏干燥一般在5-7天的时间内进行。按照Peele等人，烟熏干燥一般分成三个阶段：变黄(35-40℃)，约36-72小时(虽然有人报道变黄开始早于36小时，如某些Virginia烟熏品种在大约24小时)，叶子干燥(40-57℃)，48小时，以及中脉(梗)干燥(57-75℃)，48小时。许多主要的化学和生化变化开始于变黄阶段并持续整个叶子干燥的早期持续。
在典型的烟熏干燥方法中，变黄阶段在烤房中进行。在此阶段，绿叶由于叶绿素降解而逐渐失去颜色，同时黄色的类胡萝卜色素相应出现。按Peele等的综述，烟熏干燥烟草的变黄阶段通过关闭烤房的外部气孔，并将温度保持在35℃-37℃而进行。此法利用了人工环境，维持烤房中的相对湿度在大约85％，限制水分从叶中丢失，并让叶子继续进行田间开始的代谢过程。操作者主要通过检测叶中叶绿素和绿色的消失，以及所需的柠檬色到金橙色叶子的转变而连续监测干燥。
对于如本文所述进行试验的Virginia烟熏烟草的一个特别的变化，将新采的绿色烟草置于大约100-110°F的烤房中约24-48小时直到叶子变得近乎完全变黄(见图1)。该黄色的烟草具有降低的水份含量，即从绿色时的约90％重量到黄色时的70-40％重量。在此阶段，该黄色烟草基本上不含已知的致癌剂，而TSNA含量基本相同于新采的绿烟草。此弗吉尼亚烟熏烟草一般保持在黄色阶段约6-7天，此后叶子从黄色变成褐色。该褐色弗吉尼亚烟熏烟草一般的水份含量约11-15％重量。烟草的黄色向褐色的转变导致了亚硝胺的形成和显著积累，以及升高的微生物含量。烟草特异性亚硝胺生成的确切机理还不清楚，但相信是由于微生物活动(包括在干燥过程中的亚硝酸酯/酸的生成中的微生物硝酸还原酶)而升高。
据信烟草特异性亚硝胺基于胺与亚硝酸酯/盐衍生的亚硝酸类如NO2,N2O3和N2O4在酸性条件下反应而生成。Weirnik等在第43-45页讨论了假定的TSNA形成；下文描述了一个简要概述。
烟草叶子含有丰富的呈氨基酸、蛋白质和生物碱形式的胺。叔胺尼古丁(下图中指(1))是烟草中主要的生物碱，而其它尼古丁型的生物碱是仲胺去甲烟碱(2)，新烟草碱(3)和假木贼碱(4)。烟草通常还含有多达5％的硝酸盐/酯和痕量的亚硝酸盐/酯。
去甲烟碱(2)，新烟草碱(3)和假木贼碱(4)的亚硝酸化得到相应的亚硝胺：N′-亚硝基去甲烟碱(NNN,5),N′-亚硝基新烟草碱(NAT,6)，和N′-亚硝基假木贼碱(NAB,7)。尼古丁(1)在水溶液中亚硝化得到4-(N-亚硝基甲氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK,8)(NNN,5)和4-(N-亚硝基甲氨)-4-(3-吡啶)-1-丁醛(NNA,9)的混合物。通常较少碰到的包括NNAL(4-N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶)-1-丁醇，10)，异-NNAL(4-N-亚硝基甲氨)-4-(3-吡啶)-1-丁醇，11)和异-NNAL(4-(N-亚硝基甲氨)-4-(3-吡啶))-丁酸，12)。这些TSNA从相应的烟草生物碱的生成用上述1-12的命名概述如下(复制于Weirnik等，同上，第44页)
Figure A9719826100161
现在一般能接受的是，绿色新采的烟草实际上不含亚硝酸酯/盐或TSNA，并且这些化合物产生于烟草干燥和贮存过程中。过去十年的研究试图决定涉及烟草干燥过程中TSNA生成的事件，并且已鉴定了几个重要的因素。这些包括植株的基因型，收获时植株成熟度，干燥条件和和微生物活性。
研究已表明风干时积累的亚硝酸酯/盐开始于变黄末端后并结束于叶子彻底变褐的时间间隔，如在某些风干株收获后的2-3周，和烟熏品种收获后约一周左右。这是由于水份丢失和细胞内容物渗漏到胞间隙所致的细胞完整性丢失的时间。因此，当细胞已分解时，在风干过程中有一短的时间供微生物的营养。Weirnik等已建议由于异化硝酸还原导致亚硝酸酯/酸的显著积累，从而使TSNA可能生成。
有一些公开报道关于微生物菌群在生长和干燥的过程中对烟草叶的和对干燥的烟草的作用，如Weirnik等所述。然而，在干燥中硝酸生成涉及微生物亚硝酸酯/盐还原酶是假定的。当黄色阶段后细胞结构被破坏，并且生成了入侵的微生物可利用的营养成分时，这些在合适的条件如高湿度，最佳温度和缺氧下可生成亚硝酸酯/盐。在水份活性还足够高并且细胞结构已分解时，通常有一相当短的“窗口”。
按照本发明，通过在本文所述的条件下微波辐射收获的叶子可显著防止或抑制烟草中TSNA类的形成。在一个优选的实施方案中，烟草叶在变黄开始和细胞完整性显著丢失之间暴露于微波能量。为了最佳结果，优选地将收获的叶子以单叶而不是叶子堆垛通过微波场。已检定这种方式处理的叶子可彻底或显著地防止烟草特异性亚硝胺(包括已知的致癌剂NNN和NNK)的生成。
按照本发明优选的实施方案，可得到适于人类消耗并且至少有一种烟草特异性亚硝胺含量比常规干燥的烟草低的非绿色和/或黄色烟草制品。绿色或新采的烟草一般不适于如上述的人类消耗；“非绿色”在本文中指烟草至少失去大多数叶绿素，并包括但不限于部分黄色的叶子，完全黄色的叶子，以及有些地方已开始变褐的叶子。在优选的实施方案中，该非绿色烟草制品的TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量低于0.2μg/g，更优选地低于0.15μg/g，而更更优选地低于0.1μg/g，NNN含量低于约0.15μg/g，更优选地低于约0.10μg/g，而更更优选地低于0.05μg/g，而NNK含量低于约0.002μg/g，更优选地低于约0.001μg/g，而更更优选地低于约0.0005μg/g。如上述，假定能影响烟草中TSNA生成的因素的数量，本领域的普通技术人员会理解这些数量并非绝对，但是一优选的范围。
本发明目的还在于含适于人类消耗的干燥的黄色烟草并且至少有一种烟草特异性亚硝胺含量比常规干燥的烟草低的烟制品。在优选的实施方案中，黄色烟制品的TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量，NNN含量，和NNK含量在上述优选的范围。
在其它实施方案中，非绿色或黄色烟草制品含有适于人类消耗的非绿色或黄色烟草，并且其TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)的含量在作为其原料的新鲜收获的绿色烟草作物的此TSNA重量的大约25％之内。更优选地，该非绿色或黄色烟草制品TSNA含量在其原料中TSNA重量的大约10％之内，更优选地在约5％之内，而最优选地基本上为略计(即至多百分之几重量)。比如，本发明可制备TSNA含量在上述数量范围内的烟草制品，而从同样作物常规干燥烟草通常产生的TSNA量为新采的烟草的许多倍。本发明能有效地锁定新采绿色烟草中发现的亚硝胺的低含量。还优选地，非绿色或黄色烟草制品含有适于人类消耗的非绿色或黄色烟草，并且其至少一种TSNA(选自NNN,NNK,NAB和NAT)的含量在作为其原料的新鲜收获的绿色烟草作物的相应的TSNA重量的大约25％之内。更优选地，该非绿色或黄色烟草制品TSNA含量在其原料中TSNA重量的大约10％之内，更优选地在约5％之内，而最优选地基本上为略计(即至多百分之几重量)。换句话说，诸如NNN的在本发明烟草中的含量相对于新采绿烟草中NNN量落入上述范围，或者本发明烟草中NNN+NNK的量相对于新采绿烟草中NNN+NNK量落入上述范围，等等。在作这些比较时，该新采绿烟草在收获后大约24小时内分析其TSNA含量。
在另一实施方案中，非绿色或黄色烟草制品含有适于人类消耗的非绿色或黄色烟草，并且其TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)的含量比制备于同样的烟草作物但在无微波辐射下烤干的或用于降低TSNA含量的其它技术烤干的同型烟草产品的此TSNA重量少大约75％，更优选地少大约90％，更优选地少约95％，而最优选地少99％。还优选地，非绿色或黄色烟草制品含有适于人类消耗的非绿色或黄色烟草，并且其至少一种TSNA(选自NNN,NNK,NAB和NAT)的含量比制备于同样的烟草作物但在无微波辐射下烤干的或用于降低TSNA含量的其它技术烤干的同型烟草制品(即比较香烟与另一香烟)的相应的TSNA重量少大约75％，更优选地少约90％，更优选地少大约95％，而最优选地少约99％。在这些实施方案中，该TSNA百分重量比较可通过例如取用按本发明干燥的黄色烟草制备的香烟，以及
取制备于同样作物但用没有微波辐射的常规方法干燥的香烟而进行。
优选地进行微波辐射烟草叶步骤的黄色阶段可用下述任一方式概适地定义：(a)通过在绿色明显让位于浅黄色时检测叶的颜色；(b)通过测定叶绿素转变成糖的百分数；(c)通过检测亚硝酸酯/盐形成或亚硝胺生成的开始，其通常与黄色阶段末期同步，或(d)通过测定叶的水分含量，如在其水分含量在大约40-70％重量时。若微波辐射绿色烟草，则未发现亚硝胺生成的抑制或防止。然而，若将微波能量用在变黄开始后而细胞完整性失去或叶中显著积累TSNA前，则如下述而能观察到亚硝胺量的减少或防止其生成是惊人的和未预料到的。
在黄色阶段进行收获的烟草的微波辐射的最佳时机依赖于包括品种间差异，环境变化等的一些因素而变化。因此，在开始于启动变黄(定义如失去叶中大部分绿色)直到叶子显著失去细胞完整性(其变褐)的时间范围内，本领域的普通技术人员能决定进行微波处理任何给定的烟草品种的最佳时机。比如，对一个给定的基因型，样品叶可通本文所述的方法而检测以测定亚硝酸酯/盐的含量，鉴定在一给定的干燥周期中显著的TSNA积累开始的相对时间，或鉴定发生细胞完整性失去过渡阶段。本发明的方法的最优选形式是在显著的TSNA积累前进行叶的微波处理，本发明的原则还可应用于处于显著量的TSNA形成中，和已积累了显著量的TSNA的烟草叶上。当微波处理在此后面阶段进行时，可有效抑制TSNA的进一步生成。然而，一旦叶子已彻底干燥，TSNA水平则基本上稳定，而微波辐射的应用对降低TSNA含量无效，除了在下述的再水化条件下。
基于按本发明进行微波辐射，烟草叶通常的水分含量降低，即少于约10％重量，且通常约5％。若需要，该叶在制成如香烟的烟草制品前可再水化到褐色干燥烟草的常规水分范围(如弗吉尼亚烟道的大约11-15％)。
本发明可应用于所有的烟草品种，包括烟熏(flue)或弗吉尼亚型大叶(bright)烟草品种，白肋烟(Burley)品种，深色(dark)品种，东方/土耳其品种等。根据本文前述的教导，本领域的普通技术人员能决定在干燥周期中进行微波辐射以达到本发明目的和优点的最有效时机。
本方法的优选方面包括一个在进行烟草叶(优选地包括梗)的微波辐射前的物理挤压该叶以从中除去多余水份的步骤以确保在微波元件中更均一地干燥。此步可通过将该叶在进行微波腔前穿过一对合适间隔的旋转式圆柱辊而方便地进行。此挤压步骤有助于从梗中，并在较次的程度上从中脉和较大的脉中挤压出水份并产生一个更好的且更均匀干燥的产品。辊可用硬橡胶，塑料或钢制成，且可为任何需要的长度，并优选地空出大约1/8-1/4英寸的空隙，但优选地选择间隔以使其可容下单叶的厚度，其可变化。该辊可通过合适选择的电动机带或链驱动。除了旋转式辊外，若需要，其它形式的挤压装置也可用于完成同样目的，这是本领域普通技术人员显而易见的。
上述优选的挤叶实施方案可更高速地进行生产(由于梗无需切下)，并且可降低微波时间。此实施方案尤其适于预定用于香烟的烟草叶，其通常含有一些烟草梗作为烟草配方的一部分。或者，在梗子已从叶子中修剪并抛弃的应用中，若需要可略去挤压步骤。
本发明的原理还可用于褐色或已干燥的烟草(已再水化)。在这种情况下，当再水化的褐色烟草进行微波辐射时，虽然也可观察到TSNA类的量的重要和意外的降低，但其结果并没有在有显著量的TSNA类或亚硝酸酯/盐在叶中积累前应用本发明到未干燥的黄色烟草时的惊人。尽管如此，加入水份到干燥的叶子，如通过喷洒足够的水以有效地浸透叶子，接着再微波处理该再水化的叶子可如下列实施例证明而降低TSNA含量。
如上述，微波单独处理干燥的或褐色的烟草对亚硝胺含量几乎没有影响。然而，已证明在微波辐射前再水化干燥的烟草有助于微波能量降低亚硝胺的效果。在一个优选的实施方案中，该干燥的烟产品可通过直接加入通常约至少10％重量的合适量的水直到最大吸收容量而再水化。以本文所述的针对未干燥叶子的方式暴露该再水化的叶子于微波辐射可如下述降低亚硝胺含量。叶子可以任何适合的方式湿润。若该干燥的烟草是非叶子形式的，如复原烟草“薄片”，可类似地用大约10-70％重量的水再水化，并再微波处理。合适的微波条件可基于叶子再湿润程度而选择，但通常会落入上述的用于微波处理黄色烟草的参数范围。
按本发明，再水化的褐色烟草的微波处理可优选地降低TSNA(NNN,NNK,NAB和NAT)含量(个别或共同测定)至少大约25％重量，更优选地至少大约35％重量，而更更优选地至少大约50％重量(较之于再水化前干燥的褐色烟草中所含的TSNA水平)。
本文所用的术语“微波辐射”指其频率和波长典型特征为落入微波区域的微波形式的电磁能量。术语“微波”通常指远红外区和常规射频谱间的电磁光谱部分。该微波范围从波长约1μm及频率约300,000MHz到波长30cm及频率稍低于约1,000MHz。本发明优选地利用通常在此频率范围的低端的大功率的微波。在此优选的频率范围内，由于较大的穿透性，通过微波加热和通过传统方式(如红外方式(如煮饭))间有一个根本的不同，微波通常快速加热到几厘米的深度而红外加热更表面的多。在美国，诸如厨房微波炉的市售微波仪在分别大约915MHz和2450MHz的常规频率。这些频率是标准工业波段。在欧洲，常用2450和896MHz的微波频率。然而，在合适的平衡条件下，其它频率和波长的微波也可用于实现本发明的目的和优点。
基于所需的应用，微波能量可以各种功率水平产生。微波一般通过磁控管(magnatron)产生，常规厨房水平的微波仪的功率水平为600-1000瓦(通常在约800瓦)，但市售元件能产生多达几百kw的功率，其通常是通过加入约1kw的标准组件源。磁控管可产生合适高的频率的脉冲或连续的波。
应用仪(applicator)(或炉)是微波功率发生器和待处理材料间的合适桥梁。当达到本发明的目的，任何需要的电极都可使用，只要其适于让烟草植株部分有效地进行微射。该应用仪应与微波发生器相匹配以最优化能量发射，并应避免能量向外泄漏。多模腔(微波炉)可使用，若大样品需要，可使用大于几个波长的大小的。为确保叶中均匀加热，电极可配有波型拌动器(mode stirrer)(连续调节场分布的金属移动装置)，并可配有移动的平台表面，如传送带。通过单叶厚度暴露于微波辐射而非叶堆垛而达到最佳效果。
在本发明的优选的实施方案中，微波条件包括频率约900MHz到约2500MHz，更优选地约915MHz和约2450MHz，功率水平从约600w-300kw，更优选从600-1000w(厨房型应用器)和约2-75kw，更优选约5-50kw(商用多波型应用器)。加热时间一般从至少大约1秒，而更常见地从10秒到5分钟。以800-1000w的功率水平加热的时间优选从约1分钟到2.5分钟(处理单叶而非堆垛)。而对于使用诸如2-75kw的范围的较高功率水平的商用级应用器，其加热时间会更低，从约5秒到约60秒，并一般在10-30秒的范围内(50kw)，这也是对单叶而非堆垛而言的。当然，本领域的普通技术人员会理解给定的应用器的最佳微波场强度可根据空腔体积，所用的功率水平，以及叶中水分量而确定。一般来说，使用较高的功率水平则微波辐射叶子需要的时间则较少。
然而，上述条件并非绝对，本领域的普通技术人员根据本发明的教导能确定合适的微波参数。优选地应用微波辐射到叶或其部分足够长的时间以有效地干燥叶而非焦化从而适于人类消费。还优选地以一定的功率水平应用微波辐射到叶子或其部分一定的时间以足以降低水分含量到低于大约10％重量。
如图2所示，按本发明微波处理黄色烟草优选地产生干燥的，金色烟草。本文提供的资料证明该未熏制的干燥烟草相对于常规干燥的烟草显著地降低了致癌的亚硝胺，尤其是NNN和NNK。
本文证明未干燥的烟草进行微波能量处理有效地提供亚硝胺含量惊人地低的烟草。该微波处理技术可通过脱皮和处理该梗到1/3-1/2烟草叶长而更为方便地进行，特别是在该梗待弃的情况和上述的压挤水分步骤中。若以此方式除去梗子，所得微波处理的烟草叶由于已除去了不需要的梗部分而无需使用打叶机。结果，消除了与打叶有关的烟草产品的常规损失，减少了烟草的浪费约10％-30％。
本发明的改良的烟草可部分或全部代替任何烟草制品(包括香烟，雪茄烟，咀嚼烟草、烟草口香糖，烟草糖锭，烟草袋(pouches)，鼻烟，或矫味烟草和烟草食品添加剂)中常规干燥的烟草。为了吸用，本发明提供了低有毒气味但保持了良好的吸用特性且提供了常规的尼古丁含量所有的全部滋味，为了咀嚼，鼻烟，袋和食品添加剂用，本发明的烟草有丰富的，愉快的风味。
本发明现在参照下列实施例而说明，这些实施例无意于以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
收获弗吉尼亚烟熏烟草，并将叶子置于100-110°F的干燥房开始烟熏干燥过程。叶子已变黄后(约收获后24-36小时)从该房中取1-3个样品。样品1是叶片样，剥去中脉，并在约400-500℃的空气对流炉中烤约一小时，使叶片变褐。样品2是黄色叶子，置于Goldstar型MA-1572M微波炉(2450MHz)中，并在高功率档(1000W)加热并旋转约2.5分钟。样品3是黄色叶子，未处理，用作对照。样品4和样品5保持在约180°F的升高的湿度的干燥房中，样品4在搁架外干燥而样品5在搁架内干燥。样品6是已进行了常规的烟熏干燥程序的干燥的褐色烟草。
分析每一样品的NNN,NAT,NAB和NNK含量。在此和下列实施例中，“TSNA”指这四种烟草特异性亚硝胺的总和。样品制备和萃取按TSNA类的典型方法进行(见于，如Burton等，“烟草叶组织中烟草成分的分布。1、烟草特异性亚硝胺，硝酸酯/盐，亚硝酸酯/盐和生物碱”，J.Agric.FoodChem.,40卷，第6期，1992)，而每个TSNA在联合了HP型5890A气相色谱的Thermedics公司TEA型543热能量分析仪上进行。结果列于下表1中。下列每个表中的所有数据均表示为每克样品的亚硝胺微克数(即每百万分的份数或μg/g)：
表1
样品号 NNN NAT+NAB NNK TSNA
1-黄色烘干的叶片 0.0310 0.843 ＜0.0004 0.1157
2-黄色微波处理的 ＜0.0004 ＜0.006 ＜0.0005 ＜0.0014
3-黄色对照 0.0451 0.1253 0.0356 0.2061
4-搁架外快干 0.6241 1.4862 1.2248 3.3351
5-搁架内快干 0.7465 1.5993 1.3568 3.7044
6-常规烟熏干燥 1.0263 1.7107 2.2534 4.9904
实施例2
收获弗吉尼亚烟熏烟草。样品7是用作对照的新采绿叶，而样品8是在由MicroPry(Louisville,Kentucky)制造的多波型微波应用器(2.5kw,2450MHz，约20秒)进行微波辐射的新采绿叶。样品9-12制备于常规的烟熏干燥的褐色烟草。样品9是来自于成品香烟的烟草；样品10是用于制备香烟的疏松的、丝状烟草；样品11和12分别相同于样品9(香烟)和11(巯松)，除了每个均进行条件如样品8的同样微波处理。按相同于实施例1的方法检测TSNA含量。下表2列出了结果：
表2
样品号 NNN NAT+NAB NNK TSNA
7-新叶对照 ＜0.0104 0.126 0.0005 0.126
8-新叶微波处理的 0.029 0.135 0.0004 0.164
9-对照烟草 1.997 3.495 2.735 8.226
10-对照疏松 2.067 3.742 2.982 8.791
11-烟草微波处理 2.056 3.499 2.804 8.359
12-疏松微波处理 2.139 3.612 2.957 8.707
实施例3以下表3所示的品牌随机地购自Lexington,Kentucky的零售商，并用实施例1所示的方法检测TSNA含量：
表3
样品号  编号  NNN  NAT+NAB  NNK  TSNA
13-Marlboro-king-pc  288292  3.565  4.538  1.099  9.202
14-Marlboro-king-pc  288292  4.146  4.992  1.142  10.279
15-Marlboro-king-pc  288292  3.580  4.290  1.106  8.977
16-Marlboro-king-pc  288292  3.849  4.748  1.130  9.728
17-Marlboro-lights-100′s-bx  288192  4.604  5.662  1.223  11.489
18-Marlboro-lights-100′s-pc  288182  3.471  3.859  1.211  8.541
19-Marlboro-lights-100′s-pc  288182  3.488  4.136  1.074  8.698
样品号  编号  NNN  NAT+NAB  NNK  TSNA
20-Marlboro-lights-100′s-pc  288182  3.566  4.240  1.164  8.970
21-Winston-100′s-pc  123143  2.311  2.968  1.329  6.608
22-Winston-king  123103  2.241  2.850  1.256  6.348
23-Winston-king-bx  125123  2.162  2.831  1.326  6.319
24-Winston-king-bx  123123  2.577  3.130  1.207  6.914
25-Winston-king-pc  123103  1.988  2.563  1.234  5.786
26-Winston-lights-100′s-pc  123133  2.161  2.706  1.258  6.124
27-Winston-lights-100′s-pc  123133  2.189  2.699  1.262  6.150
28-Winston-lights-100′s-pc  123133  2.394  3.385  2.330  8.109
实施例4
收获弗吉尼亚烟熏烟草，并将叶子置于约100-110°F的干燥房中开始烟熏干燥过程。叶变黄后(约收获后24-36小时)，移出干燥房并在GoldstarModel MA-1572M微波炉(2450MHz)，高功率档(1000W)微波处理2.5分钟(同时旋转)。此法可有效干燥叶子，虽然它们不变褐，但却能保持其金黄色。切碎该叶成丝并制成香烟。样品29-33取自标为红色风味浓郁(Red FullFlavor)的一批，而样品34-38取自称为蓝色风味淡(blue light)的一批。样品39-42是购自健康食品商店，品牌为Natural American Spirit的香烟。样品29-43用实施例1的方法检测其TSNA含量，而下表4列出了结果：
表4
样品号  NNN  NAT+NAB NNK  TSNA
29-红色风味浓郁REP1  0.138  0.393 ＜0.0005  0.532
30-红色风味浓郁REP2  0.192  0.231 ＜0.0005  0.423
31-红色风味浓郁REP3  0.129  0.220 ＜0.0007  0.349
32-红色风味浓郁REP4  0.145  0.260 ＜0.0007  0.406
33-红色风味浓郁REP5  0.140  0.293 ＜0.0006  0.434
 AVG  0.149  0.279 ＜0.0006  0.429
 STD  0.022  0.062 0.0001  0.059
34-蓝色风味淡REP1  0.173  0.162 ＜0.0005  0.335
35-蓝色风味淡REP2  0.046  0.229 ＜0.0005  0.275
36-蓝色风味淡REP3  0.096  0.188 ＜0.0005  0.285
37-蓝色风味淡REP4  0.067  0.215 ＜0.0005  0.282
38-蓝色风味淡REP5  0.122  0.218 ＜0.0005  0.341
 AVG  0.101  0.202 ＜0.0005  0.304
 STD  0.044  0.024 0.0000  0.028
 样品号  NNN  NAT+NAB  NNK  TSNA
 39-NATURALAMERICANSPIRIT  0.747  1.815  1.455  4.017
 40-NATURALAMERICANSPIRIT  0.762  1.805  1.458  4.025
 41-NATURALAMERICANSPIRIT  0.749  1.826  1.464  4.039
 42-NATURALAMERICANSPIRIT  0.749  1.760  1.462  3.971
 AVG  0.752  1.802  1.460  4.013
 STD  0.006  0.025  0.004  0.025
本文表中的STD指所示的样品的平均数的标准差。AVG为平均数。
实施例5
收获弗吉尼亚烟熏烟草，并将叶子置于约100-110°F的干燥房中开始烟熏干燥过程。样品43-44在变黄后(约收获后24-36小时)取出该房中，并在上述的MicroDry多波型应用器中进行微波辐射分别约20和30秒(功率水平约6kw)。样品43和44是微波辐射后的干燥的金黄色叶子。样品45-51制备于进行了常规的烟熏干燥过程的褐色干燥的叶子。样品45是对照；样品46和47在预热至大约400-500°F的对流炉中烘烤分别约1和3分钟；而样品48和49在Waveguide WR-975型应用器(MicroDry制造的大的多波型炉)(0-75kw功率档)中于50kw下微波辐射(915MHz)分别约10和40秒。样品50和51是制备于烟熏叶子的烟丝(复原薄片)。样品50在Waveguide微波炉中以50kw进行微波辐射大约1.5分钟，而样品51在预热至400-500°F的对流炉中烘烤大约3分钟。用实施例1的方法检测这些样品的TSNA含量，结果如下表5：
表5
样品号 NNN NAT+NAB NNK TSNA
43-20秒微波 ＜0.0106 ＜0.1068 ＜0.0007 ＜0.1181
44-30秒微波 ＜0.0103 ＜0.1065 ＜0.0004 ＜0.1172
45-对照无微波 0.92 2.05 3.71 6.68
46-炉1分钟 1.14 2.41 5.10 8.66
47-炉3分钟 0.89 2.06 2.68 5.64
48-WAVEGUIDE10秒50KW 1.00 2.31 3.29 6.59
49-WAVEGUIDE40秒50KW 0.62 1.55 1.69 3.86
50-烟丝WAVEGUIDE1.5分钟50KW 4.22 4.91 0.99 10.12
51-烟丝炉3分钟 4.76 5.60 1.08 11.44
实施例6
收获弗吉尼亚烟熏烟草，并将叶子置于约100-110°F的干燥房中开始烟熏干燥过程。样品52-55是在大约24-36小时后，从烤房中取出，并在Goldstar微波炉(MA-1572M型，2450MHz)中进行微波辐射大约2分钟(高档(1000W))的黄色烟草制备的香烟。为了比较，样品61和62是制备于已进行常规烟熏干燥的过程但没有微波处理的香烟。样品56是干燥的叶子；样品57是变黄的，不充分干燥的；样品58是干燥的叶片，而样品59和60是干燥的中脉。TSNA含量如实施例1检测。结果列于表6：
表6
样品号 NNN NAT+NAB NNNK TSNA
52-Goldsmoke香烟 0.12 0.23 0.03 0.38
53-GoldsmokeⅡ,85mm 0.062 0.326 0.016 0.404
54-Goldsmoke 85mm 0.128 0.348 0.029 0.504
55-Goldsmoke 100′s Sample B 0.166 0.317 0.047 0.531
56-样品M-M 3.269 4.751 0.833 8.853
57-样品B-C 0.267 0.720 0.954 1.941
58-叶片M-C 0.933 1.456 1.968 4.356
59-WM 0.996 1.028 0.408 2.432
60-SM 1.745 1.753 0.306 3.804
61-Goldsmoke对照 1.954 1.544 0.492 3.990
62-Goldsmoke对照 1.952 1.889 0.424 4.265
实施例7
收获弗吉尼亚烟熏烟草。样品63和66是未干燥的，新采绿色烟草，虽然在进行TSNA测定前已有一周的时间从而已发生了一些风干。剩余的叶子置于大约100-110°F干燥房中开始烟熏干燥过程。样品68是在收获后大约24-36小时的已变黄后收自烤房并在上述的Waveguide多波型应用器中进行微波辐射(25kw)约40秒的叶子。
样品64/65(叶子)和67/70(复原的烟草薄片，或烟“丝”)证明了本发明在再水化干燥的烟草然后进行微波辐射时的效果。样品64和65是已进行了常规的烟道干燥过程的叶子样品；然而，样品64是再水化的(通过在打开的水龙头下冲约5-10秒)。该叶子吸收了显著的水份。样品64和65都在Waveguide多波型应用器中进行微波处理大约40秒(25kw)。样品67和70是制备于干燥的叶子的复原的薄片烟草样。样品67通过加水从而吸收了显著量的水而再水化，然后所述的样品64条件下微波处理。样品70是未微波处理的。样品69,71和72是另外的干燥的叶子样品，用作对照。如实施例1检测TSNA含量，而结果列于下表7中：
表7
样品号 NNN NAT+NAB NNK TSNA
63-对照未干燥 0.010 0.263 0.000 0.274
64-干燥40秒(湿) 0.737 1.252 1.893 3.882
65-干燥40秒 0.767 1.520 2.229 4.516
66-未干燥40秒 0.010 0.261 0.000 0.272
67-烟丝干燥40秒(湿) 0.769 1.328 0.308 2.405
68-未干燥40秒25KWWAVEGUIDE 0.051 0.244 0.014 0.308
69-干燥对照 0.866 1.548 2.545 4.960
70-对照烟丝 1.872 2.536 0.789 5.197
71-对照‘AL’全叶 0.230 0.606 0.746 1.582
72-SML整叶 0.413 0.884 1.514 2.810
实施例8
收获弗吉尼亚烟熏烟草，并将叶子置于大约100-110°F的干燥房中开始烟熏干燥过程。样品73是在其变黄后(约收获后24-36小时)取自干燥房中并在Goldstar MA-1572M型于高档下微波处理2分钟的叶子。样品74是干燥的对照物。样品75和76是如实施例7(样品64)再水化的，然后每个样品均在MicroDry应用器(2450MHz)微波辐射分别大约20秒(样品75)和大约40秒(样品76)(功率水平6kw)的。样品77-79是制备于烟熏干燥叶子的复原的烟草薄片。样品77是对照，而样品78和79如实施例7(样品67)再水化。样品78和79每个均在MicroDry应用器中微波处理大约30秒；样品78置于炉底，而样品79通过将薄片样品置于泡沫聚苯乙烯杯上而升高几英寸，从而可以更均匀地加热。如实施例1测TSNA含量，结果列于下表8：
表8
样品号 NNN NAT+NAB NNK TSNA
73-黄色/微波处理的 0.052 0.260 ＜0.0004 0.313
74-A-对照叶，干燥 1.168 1.904 1.662 4.734
75-B-20秒 0.791 1.705 1.115 3.611
76-C40秒 0.808 1.624 1.160 3.592
77-对照-薄片 4.417 3.697 0.960 9.073
78-30秒 2.755 2.553 0.644 5.952
79-30秒升高 1.606 1.732 0.350 3.687
实施例9
样品80-81是购自零售商的Redman咀嚼烟草。样品80是对照，而样品81是在Goldstar MA-1572M型于高功率档下微波处理大约1-2分钟的。样品82-83是购自零售商的Skoal鼻烟。样品82是对照，而样品83是按样品81的方法微波处理的。测定TSNA含量，并将结果列于下表9：
表9
样品号 NNN NAT+NAB NNK TSNA
80-咀嚼烟草前 0.712 0.927 0.975 1.713
81-咀嚼烟草后 0.856 0.906 0.122 1.884
82-鼻烟前 4.896 10.545 1.973 17.414
83-鼻烟后 6.860 14.610 1.901 23.370
实施例10
为了检测TSNA类是否甚至在黄色烟草按本发明进行微波处理后也随着时间累积，对实施例4中其它样品(称为-A)，样品29,35和39(对照)的在其第一次测量TSNA含量(如实施例4报道)后超过7个月再检测其TSNA含量。结果列于下表10：
表10
样品号 NNN NAT NAB NNK TSNA
29A-红FF FREP#1 0.1109 0.1877 0.1078 0.0015 0.4079
35A-蓝淡REP#2 0.0508 0.1930 0.1075 0.0012 0.3525
39A-NATURALAMERICANSPIRIT REP#1 0.6151 1.2357 0.1072 0.9302 2.8882
实施例11
收获弗吉尼亚烟熏烟草，并将叶子置于大约100-110°F的干燥房中开始烟熏干燥过程。叶子变黄后，大约收获后24-36小时，将它们取出干燥房并在Goldstar MA-1572M型微波炉中于高功率档进行微波辐射处理大约2-2.5分钟。每个叶子均为金黄色，并有效地干燥。称为“磨碎(ground)”的某些样品后来被磨碎成粉状物质，用作诸如口香糖，糖锭或食品添加剂。从叶子的微波处理开始到超过6个月后，按实施例1检测下列样品的TSNA含量。结果列于下表11：
表11
样品号 NNN NAT NAB NNK TSNA
84-磨碎 0.0013 0.0018 0.0018 0.0015 0.0064
85-磨碎 0.0469 0.0341 0.0011 0.0009 0.0831
86-磨碎 0.0009 0.0582 0.0013 0.0011 0.0615
87-磨碎 0.0113 0.1078 0.1078 0.0015 0.2284
88-磨碎 0.0569 0.1401 0.1071 0.0009 0.3051
89-磨碎 0.0109 0.1642 0.1073 0.0011 0.2835
90-磨碎 0.0008 0.0011 0.0011 0.0009 0.0038
91-磨碎 0.0009 0.0012 0.0012 0.0010 0.0044
92-磨碎 0.0012 0.1059 0.0017 0.0014 0.1101
93-磨碎 0.0013 0.0529 0.0019 0.0015 0.0576
94-磨碎 0.0012 0.0613 0.0017 0.0014 0.0657
95-磨碎 0.0506 0.0989 0.0013 0.0010 0.1518
96-磨碎 0.0017 0.0894 0.0024 0.0019 0.0954
97-磨碎 0.0012 0.0017 0.0017 0.0014 0.0061
98-磨碎 0.0016 0.0023 0.0023 0.0019 0.0082
99-磨碎 0.0342 0.0016 0.0016 0.0013 0.0386
100-磨碎 0.0014 0.0020 0.0020 0.0016 0.0070
101-叶子 0.0013 0.0539 ＜0.0019 ＜0.0016 0.0587
102-叶子 0.0009 0.0012 ＜0.0012 ＜0.0010 0.0043
103-叶丝 0.0202 0.0327 ＜0.0007 0.0006 0.0542
本领域的熟练技术人员易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的前提下可在优选的实施方案中进行各种变更和改变。因此，前面的描述仅为了说明的目的而不应理解为限制的意思。

Claims (89)

1．减少收获的烟草植株中亚硝胺的量或防止其形成的方法，包括：
使植株的至少一部分，该部分是未烤干的并处于敏感于使亚硝胺量降低或抑制亚硝胺形成的状态，接受微波辐射足够长的时间以减少至少一种亚硝胺的量或其它基本上防止其生成。
2．权利要求1的方法，其中所说的进行微波辐射是在叶变黄开始后并在叶中烟草特异性亚硝胺类实质上积累前在烟草叶或其部分上进行。
3．权利要求1的方法，其中所说的进行微波辐射在叶细胞完整性基本上失去之前进行的。
4．权利要求2的方法，其中该烟草是烟熏烟草以及所说的进行微波辐射是在收获后约24-72小时进行的。
5．权利要求4的方法，其中所说收获的烟草在进行微波辐射前维持在室温以上的条件下受控的环境中。
6．权利要求1的方法，其中所说的微波辐射的频率为大约900-2500MHz。
7．权利要求1的方法，其中所说的微波辐射以预定的功率水平施加到植株上至少大约一秒。
8．权利要求7的方法，其中所说的微波辐射以预定的功率水平施加到植株上或其部分上大约10秒至大约5分钟。
9．权利要求7的方法，其中所说的功率水平从大约600w到大约300kw。
10．权利要求9的方法，其中所说的功率水平从大约2到75kw。
11．权利要求9的方法，其中所说的微波辐射频率为大约900-2500MHz。
12．权利要求2的方法，其中所说的微波辐射施用到叶子或其部分上足够时间以有效地干燥叶子而不焦化，从而适于人类消耗。
13．权利要求12的方法，其中所说的进行微波辐射防止至少一种烟草特异性亚硝胺在叶中的正常累积。
14．权利要求13的方法，其中所说的至少一种烟草特异性亚硝胺选自N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假木贼碱。
15．权利要求2的方法，其中所说的进行微波辐射在排成单层厚度的烟草叶上而非该叶的堆垛上进行。
16．权利要求15的方法，在进行微波辐射前进一步包括挤压该烟草叶以除去多余水份的步骤。
17．权利要求16的方法，其中的烟草叶含梗。
18．一种烟草制品，含有适于人类消费的非绿色烟草并具有的N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假木贼碱的共同含量低于0.2μg/g。
19．权利要求18的烟制品，其中所说的含量低于约0.15μg/g。
20．权利要求19的烟制品，其中所说的含量低于约0.1μg/g。
21．权利要求18的烟制品，其中所说的制品选自香烟，雪茄烟，咀嚼烟草，鼻烟和含烟草的口香糖和糖锭剂。
22．一种含有适于人类消费的非绿色烟草且其中N′-亚硝基降烟碱含量低于约0.15μg/g的烟草制品。
23．权利要求22的烟草制品，其中所说的含量低于约0.1μg/g。
24．权利要求23的烟草制品，其中所说的含量低于约0.05μg/g。
25．权利要求22的烟草制品，其选自香烟，雪茄烟，咀嚼烟草，鼻烟和含烟草的胶和糖锭剂。
26．一种含有适于人类消费的非绿色烟草且其中4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮含量低于约0.002μg/g的烟草制品。
27．权利要求26的烟制品，其中所说的含量低于约0.001μg/g。
28．权利要求27的烟制品，其中所说的含量低于约0.0005μg/g。
29．权利要求26的烟制品，其选自香烟，雪茄烟，咀嚼烟草，鼻烟和含烟草的口香糖和糖锭剂。
30．适于人类消费的干燥的黄色烟草，其中的N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假木贼碱的共同含量低于0.2μg/g。
31．权利要求30的干燥黄色烟草，其中所说的含量低于约0.15μg/g。
32．权利要求31的干燥黄色烟草，其中所说的含量低于约0.1μg/g。
33．适于人类消费并其N′-亚硝基降烟碱含量低于约0.15μg/g的干燥的黄色烟草。
34．权利要求33的干燥黄色烟草，其中所说的含量低于约0.1μg/g。
35．权利要求34的干燥黄色烟草，其中所说的含量低于约0.05μg/g。
36．适于人类消费且其4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮低于约0.002μg/g的干燥的黄色烟草。
37．权利要求36的干燥的黄色烟草，其中所说的含量低于约0.001μg/g。
38．权利要求37的干燥的黄色烟草，其中所说的含量低于约0.0005μg/g。
39．烟草制品，含有适于人类消费的非绿色或黄色烟草且其中至少一种选自N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假木贼碱的烟草特异性亚硝胺含量在作为该非绿色或黄色烟草原料的新采的绿色烟草作物的所说的至少一种烟草特异性亚硝胺含量的约25％重量范围内。
40．权利要求39的烟草制品，其中所说的含量在所说的绿色烟草的所说的至少一种烟草特异性亚硝基含量的大约10％重量的范围内。
41．权利要求40的烟草制品，其中所说的含量在所说的绿色烟草的所说的至少一种烟草特异性亚硝基含量的大约5％重量的范围内。
42．权利要求39的烟草制品，其选自香烟，咀嚼烟草，鼻烟和含烟草的口香糖和糖锭剂。
43．烟草制品，含有适于人类消费的非绿色或黄色烟草且其至少一种选自N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假木贼碱的烟草特异性亚硝胺含量至少比与该非绿色或黄色烟草制备于相同烟草作物的但是在没有欲降低所说的至少一种烟草特异性亚硝胺而设计的步骤的情况下干燥的褐色烟草中所说的至少一种烟草特异性的亚硝胺含量少75％重量。
44．权利要求43的烟草制品，其中所说的含量至比所说的干燥的褐色烟草的含量少大约90％。
45．权利要求44的烟草制品，其中所说的含量至少比所说的干燥的褐色烟草的含量少大约95％。
46．权利要求45的烟草制品，其选自香烟，咀嚼烟草，鼻烟和含烟草的口香糖和糖锭剂。
47．含有其中至少一种烟草特异性亚硝胺含量是降低的烟草的烟制品，其是通过包括将烟草在未烤干且敏感于使至少一种烟草特异性亚硝胺形成受抑制时进行微波辐射的方法而制得。
48．权利要求47的烟草制品，其中所说的微波辐射是在叶变黄开始后并在叶中烟草特异性亚硝胺显著累积前在烟叶上或其部分上进行的。
49．权利要求47的烟草制品，其中所说的微波辐射是在烟草细胞完整性显著失去前进行的。
50．权利要求48的烟草制品，其中的烟草是烟熏烟草而所说的微波辐射在收获后大约24-72小时进行的。
51．权利要求50的烟草制品，其中的收获的烟草在进行微波辐射前在人工环境中维持于高于室温的条件下。
52．权利要求47的烟草制品，其中所说的微波辐射的频率约900-2500MHz。
53．权利要求47的烟草制品，其中所说的微波辐射以预定的功率水平应用到植株上至少大约一秒的时间。
54．权利要求53的烟草制品，其中所说的微波辐射以预定的功率水平应用到叶子或其部分上大约10秒到5分钟的时间。
55．权利要求53的烟草制品，其中所说的功率水平从大约600w到大约300kw。
56．权利要求55的烟草制品，其中所说的功率水平从大约2-75kw。
57．权利要求55的烟草制品，其中所说的微波辐射频率为约900-2500MHz。
58．权利要求48的烟草制品，其中所说的微波辐射以足以有效地干燥叶子但不焦化的时间应用到叶子或其部分上从而使其适于人类消费。
59．权利要求58的烟草制品，其中所说的微波辐射以防止叶中至少一种烟草特异性亚硝胺的常规累积。
60．权利要求59的烟草制品，其中所说的至少一种烟草特异性亚硝胺选自N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假木碱贼。
61．权利要求48的烟草制品，其中所说的微波辐射在排成单层厚的烟草叶上而非该叶子堆垛上进行的。
62．权利要求61的烟草制品，进一步包括在该微波辐射前的挤压该烟草叶以除去多余水份的步骤。
63．权利要求62的烟草制品，其中所说的烟草叶含梗。
64．降低干燥的褐色烟草中至少一种烟草特异性亚硝胺含量的方法，包括：
再水化该烤干的褐色烟草，和
让该再水化的烟草以预定的能量水平进行微波辐射预定长的时间。
65．权利要求64的方法，其中所说的再水化步骤包括加入水到干燥的烟草上以使该烟草上吸收大约10％重量直至最大吸收容量的量的水。
66．权利要求64的方法，其中所说的微波辐射的频率为约900-2500MHz。
67．权利要求64的方法，其中所说的微波辐射以预定的功率水平应用到植株上至少大约一秒的时间。
68．权利要求67的方法，其中所说的微波辐射以预定的功率水平应用到叶子或其部分上大约10秒到5分钟的时间。
69．权利要求67的方法，其中所说的功率水平从大约600w到大约300kw。
70．权利要求69的方法，其中所说的功率水平从大约2-75kw。
71．权利要求69的方法，其中所说的微波辐射频率为约900-2500MHz。
72．权利要求64的方法，其中所说的微波辐射以足以有效地干燥叶子但不焦化的时间应用到叶子或其部分上从而使其适于人类消费。
73．权利要求64的方法，其中所说的至少一种烟草特异性亚硝胺选自N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假木贼碱。
74．权利要求64的方法，其中所说的微波辐射在排成单层厚的烟草叶上而非该叶子堆垛上进行的。
75．一种含有具有至少一种烟草特异性亚硝胺含量降低的烤干的棕色烟草的烟草制品，其由如下方法生产：
再水化该烤干的褐色烟草，和
让该再水化的烟草以预定的能量水平和预定的时间长度进行微波辐射。
76．权利要求75的烟草制品，其中所说的再水化步骤包括加入水到干燥的烟草上以使该烟草上吸收大约10％重量直至最大吸收容量的量的水。
77．权利要求75的烟草制品，其中所说的微波辐射的频率为约900-2500MHz。
78．权利要求75的烟草制品，其中所说的微波辐射以预定的功率水平应用到植株上至少大约一秒的时间。
79．权利要求78的烟草制品，其中所说的微波辐射以预定的功率水平应用到叶子或其部分上大约10秒到5分钟的时间。
80．权利要求78的烟草制品，其中所说的功率水平从大约600w到大约300kw。
81．权利要求80的烟草制品，其中所说的功率水平从大约2-75kw。
82．权利要求81的烟草制品，其中所说的微波辐射频率为约900-2500MHz。
83．权利要求75的烟草制品，其中所说的微波辐射以足以有效地干燥叶子但不焦化的时间应用到叶子或其部分上从而使其适于人类消费。
84．权利要求75的烟草制品，其中所说的至少一种烟草特异性亚硝胺选自N′-亚硝基降烟碱，4-(N-亚硝基甲氨)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮，N′-亚硝基新烟草碱和N′-亚硝基假木贼碱。
85．权利要求75的烟草制品，其中所说的微波辐射在排成单层厚的烟草叶上而非该叶子堆垛上进行的。
86．权利要求75的烟草制品，其中所说的方法降低至少一种烟草特异性亚硝胺的含量至少为再水化前的干燥的褐色烟草中所说的至少一种烟草特异性亚硝胺含量的大约25％重量。
87．权利要求86的烟草制品，其中所说的方法降低至少一种烟草特异性亚硝胺的含量至少为再水化前的干燥的褐色烟草中所说的至少一种烟草特异性亚硝胺含量的大约50％重量。
88．制造烟草制品的方法，包括：
将收获其叶子是未烤干的并处于敏感于使烟草特异性亚硝胺量降低或使烟草特异性亚硝胺形成受抑制的状态的烟草叶子接受微波辐射足够的时间以降低叶中至少一种烟草特异性亚硝胺的量或基本上防止其形成，以及
形成含有微波处理的叶子的烟制品，该烟制品选自香烟，雪茄烟，咀嚼烟草，鼻烟和含烟草的口香糖和糖锭。
89．权利要求88的方法，其中的叶子在其变黄开始后并在叶中烟草特异性亚硝胺显著累积前进行微波辐射。
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