MXPA01002706A - Metodo mejorado de tratamiento de tabaco para reducir el contenido de nitrosamina, y productos producidos mediante el mismo. - Google Patents

Abstract

Se describe un metodo de tratamiento de tabaco para reducir el contenido de, o prevenir la formacion de, nitrosaminas perjudiciales que se encuentran normalmente en el tabaco. El metodo incluye la etapa de someter al menos una porcion de la planta, aunque la porcion se encuentra no curada y en un estado susceptible de tener la cantidad de trosaminas reducidas y la formacion de nitrosaminas disminuidas, a un ambiente controlado capaz de proporcionar una reduccion en la cantidad de nitrosaminas o prevencion de la formacion de nitrosaminas, por un tiempo suficiente para reducir la cantidad de o prevenir sustancialmente la formacion de al menos una nitrosamina, en donde se proporciona dicho ambiente controlado al controlar al menos una de humedad, velocidad de cambio de temperatura, temperatura, flujo de aire, el nivel de CO, el nivel de CO2, el nivel de O2, y la disposicion de la planta de tabaco. Tambien se describen los productos de tabaco y un aparato para producir tales productos de tabaco.

Description

MÉTODO MEJORADO DE TRATAMIENTO DE TABACO PARA REDUCIR EL CONTENIDO DE NITROSAMINA. Y PRODUCTOS PRODUCIDOS MEDIANTE EL MISMO REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud se basa en la Solicitud Provisional de E. U. No. 60/100,372, presentada el 15 de Septiembre de 1998, y es una continuación en parte de la Solicitud de E.U. No. 08/998,043, presentada el 23 de Diciembre de 1997, la cual a su vez es una continuación en parte de la Solicitud de E.U. No. 08/879,905, presentada el 20 de Junio de 1997, la cual a su vez es una continuación en parte de la 08/757, 104, presentada el 2 de Diciembre de 1996 y ahora la Patente de E.U. No. 5,803,081 expedida a Jonnie R. Williams el 8 de Septiembre de 1998. La Solicitud Provisional de E.U. No. 60/100,372. Las Solicitudes de E. U. Nos. 08/998,043, y 08/879,905, y la Patente de E.U. No. 5,803,081 todas se incorporan en la presente para referencia en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método mejorado de tratamiento de tabaco para reducir el contenido de, o para prevenir la formación de, nitrosaminas perjudiciales, que se encuentran normalmente en el tabaco. La presente invención también se refiere a productos de tabaco que tienen bajo contenido de nitrosamina.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los ensayos previos para reducir el alquitrán y las nitrosaminas carcinogénicas perjudiciales principalmente han incluido el uso de filtros en el tabaco al fumarlo. Además, se han hecho los ensayos para utilizar aditivos para bloquear los efectos de carcinógenos perjudiciales en el tabaco. Estos esfuerzos han fallado en la reducción de la morbosidad oncológica asociada con el uso de tabaco. Es sabido que el tabaco verde, recien cortado, virtualmente no tiene carcinógenos de nitrosamina. Ver, por ejemplo, Wiernik er al. , "Effect of Air-Curing on the Chemical Composition of Tobacco", Recent Advances in Tobacco Science, Vol. 21 , pp. 39 et seq. , Symposium Proceedings 49th Meeting Tobacco Chemists' Research Conference, Sept. 24-27, 1995, Lexington, Kentucky (de aquí en adelante "Wiernik eí al."). Por el otro lado, se sabe que los productos de tabaco curados obtenidos de acuerdo a los métodos convencionales contienen un número de nitrosaminas, que incluyen los carcinógenos perjudiciales N'-nitrosonornicotina (NNN) y 4-(N-nitrosometilamino)-1 -(3-piridil)-1 -butanona (NNK). Se acepta ampliamente que tales nitrosaminas se forman después de la recolección, durante el proceso de curación convencional, como se describe además en la presente. Desafortunadamente, el tabaco verde, recien cortado es inadecuado para fumar u otro consumo. Se cree que las nitrosaminas específicas de tabaco (TSNAs)se forman principalmente durante el proceso de curación. Aunque no se desea relacionarse a la teoría, se cree que la cantidad de nitrosamina específica de tabaco (TSNA) en la hoja de tabaco curado depende de la acumulación de nitritos, que se acumulan durante la muerte de la célula de planta y se forman durante la curación por la reducción de nitratos bajo condiciones que se aproximan a un ambiente anaeróbico (deficiente de oxígeno). Se cree que la reducción de nitratos a nitritos ocurre por la acción de la micro flora en la superficie de la hoja bajo condiciones anaeróbicas, y también se cree que esta reducción se pronuncia particularmente bajo determinadas condiciones (por ejemplo, condiciones húmedas). Además, durante el proceso de curación, la hoja de tabaco emite dióxido de carbono, que además puede diluir los niveles de oxígeno en el ambiente. Una vez que se forman los nitritos, se cree que estos compuestos se combinan con varios alcaloides de tabaco, incluyendo compuestos que contienen piridina, para formar nitrosaminas carcinogénicas. En 1993 y 1994, Burton ef al. en la Universidad de Kentucky llevaron a cabo determinados experimentos con respecto a TSNA, como se reporta en el Resumen, "Reduction of Nitrite-Nitrogen and Tobacco N'-Specific Nitrosamines In Air-Cured Tobacco By Elevating Drying Temperatures", Agronomy & Phytopathology Joint Meeting, CORESTA, Oxford 1995. Burton ef al. reportó que al secar las hojas de tabaco recolectadas por 24 horas a 71 °C, en varias etapas de curación de aire, incluyendo el final del amarillamiento (EOY), EOY+3, EOY+5, etc. dieron como resultado alguna reducción de niveles de nitrosamina. Se hace también referencia a la liofilización y sometimiento a microondas de determinadas muestras, sin detalle o resultados. Se ha confirmado que en el trabajo real que precede a este Resumen, llevado a cabo por Burton et al. en la Universidad de Kentucky, el trabajo de microondas se consideró poco exitoso. Se reportan determinados aspectos del estudio de Burton ef al. 1993-94 en Wiernik ef al. , supra, en las páginas 54-57 , bajo el título "Modified Air-Curing". El artículo de Wiernik et al. postula que al someter las muestras de hoja de tabaco, tomadas en varias etapas de curación de aire, al secado rápido a 70°C por 24 horas, removería el exceso de agua y reduciría el crecimiento de microorganismos; de aquí en adelante, se evitaría la acumulación de nitrosamina (TSNA) específica de tabaco y nitrito. En la Tabla II en la página 56, Wiernik et al. incluye algunos datos del resumen del Burton ef al. en lámina y nitrito de nervadura central y contenidos de TSNA en las muestras KY160 y KY171 . Se incluyen los datos de las pruebas de liofilización y el secado rápido. El artículo contiene la siguiente conclusión: Puede concluirse de este estudio que puede ser posible reducir los niveles de nitrito y acumulación de TSNA en lamina y nervadura central al aplicar calor (70°C) al tabaco oscuro después de la pérdida de integridad celular en la hoja. Al secar la hoja de tabaco rápidamente en esta etapa de curación reduce la actividad microbiana que ocurre durante la curación lenta a temperatura ambiental. Debe agregarse, sin embargo, que tal tratamiento disminuye la calidad de la hoja de tabaco.

Id. En la página 56. El artículo Wiernik ef al. también discute la curación tradicional del tabaco de Skroniowski en Polonia como un ejemplo de un procedimiento de curación de dos etapas. El artículo establece que el tabaco se cura primero por aire y, cuando la lámina es amarilla o pardusco castaña, el tabaco se calienta a 65°C por dos días a fin de curar el tallo. Un análisis de tabaco producido en esta manera muestra que tanto la nitrosamina específica de tabaco(TSNA) y los contenidos de nitrito fueron bajos, es decir, en el rango de 0.6-2.1 microgramos por gramos y menor a 10 microgramos por gramo, respectivamente. Wiernik ef al. especuló que estos resultados fueron explicables debido al calentamiento rápido que no permite más crecimiento bacteriano. Wiernik ef al. también menciona que la nitrosamina específica de tabaco(TSNA) y los contenidos de nitrito de 0.2 microgramos por gramo y menor a 15 microgramos por gramo, respectivamente se obtuvieron por el tabaco sometido a la curación por aire en Polonia. En la práctica, las hojas de tabaco generalmente se curan de acuerdo a uno de los tres métodos. Primero, en algunos países, tales como China, una variación del proceso de curación del conducto (descrito abajo) todavía se utiliza en una escala comercial para curar hojas de tabaco. Específicamente, esta variación del proceso de curación de conducto caracteriza el uso de un permutador térmico y comprende la combustión de gasolina y el paso de aire calentado a través de tubos a presión en un barnio de curación. De acuerdo con lo anterior, en esta versión antigua del proceso de curación, principalmente el calor radiante que emana de los tubos a presión se utiliza para curar las hojas de tabaco. Aunque un flujo relativamente bajo de aire pasa a través del barnio de curación , este proceso utiliza principalmente el calor radiante que emana de los tubos a presión para curar las hojas de tabaco dentro del barnio. Además, este proceso no se aprecia, y no se proporciona para controlar las condiciones dentro del barnio para lograr la prevención o educción de TSNAs. Esta técnica se ha reemplazado largamente en los Estados Unidos por un proceso diferente de curación de tallo. Por más de veinte años, el método de permutador térmico descrito arriba se ha suplantado en los E. U. con una versión más económica que caracteriza el uso de un quemador de propano. Este segundo método es el también llamado método "de curación de tallo". Este proceso comprende colocar las hojas de tabaco en una barnio y someter las hojas a curación con la aplicación de calor convectivo utilizando una corriente gaseosa caliente que incluye gases de escape de combustión. Cuando el calor convectivo se utiliza para secar las hojas de tabaco, los gases de escape de combustión (incluyendo monóxido de carbono, dióxido de carbono, y agua) se pasan directamente a través del tabaco. En los procesos donde el calor convectivo se utiliza para curar, no se hace ningún ensayo para separar el calor de los gases de escape de combustión (es decir, para prevenir una condición anaeróbica) o para controlar las condiciones ambientales a fin de reducir o suprimir la formación de TSNAs. El tercer método se conoce como "curación por aire". Este proceso comprende colocar las hojas de tabaco en un barnio y someter las hojas a la curación por aire sin controlar las condiciones ambientales (por ejemplo, flujo de aire a través del barnio, temperatura , humedad , y similares) y sin la aplicación de cualquier calor. La Patente de E. U. No. 2,758,603 de Heljo describe un proceso para tratamiento de tabaco con niveles de humedad relativamente bajos (es decir, tabaco ya curado) con la energía de radiofrecuencia para acelerar el proceso de envejecimiento. A pesar de que la patente establece que el tabaco a tratarse es tabaco "verde", es claro que la patente está utilizando el término "verde" en un sentido no convencional debido a que el tabaco a tratarse en el mismo ya está curado (es decir, el tabaco ya se secó). Esto es claramente evidente de los niveles de humedad descritos para el tabaco a tratarse en la patente Heljo. De hecho, Heljo rehidrata el tabaco completamente curado antes del tratamiento de la radiofrecuencia. Por contraste, en la presente invención, el término "tabaco verde" se refiere al tabaco recolectado recientemente, que contiene niveles de humedad relativamente elevados. Adicionalmente, se ha propuesto el uso de energía de microondas para secar los productos agrícolas. Por ejemplo, el uso de energía de microondas para curar el tabaco se describe en la Patente de E. U. No. 4,430,806 de Hopkins. Además, la Patente de E. U. No. 4,898, 189 de Wochnowski enseña el uso de microondas para tratar el tabaco verde a fin de controlar el contenido de humedad en la preparación para almacenamiento o embarque. Se describe en la Patente de E.U. No. 3,699,976, la energía de microondas para matar la infestación de insectos de tabaco. Todavía más, se han descrito las técnicas que utilizan la impregnación de tabaco con líquidos orgánicos inertes (Patente de E.U.

No. 4,821 ,747) para los propósitos de extracción de materiales orgánicos expandidos por un medio de transporte hidráulico donde la mezcla se expuso a energía de microondas. En otra modalidad, la energía de microondas se describe como el mecanismo de secado de material eliminado que contiene tabaco (Patente de E.U. No. 4,874,000). En la Patente de E.U. No. 3,773,055, Sturgis describe el uso de microondas para secar y expandir cigarrillos hechos con tabaco húmedo. Utilizando una tecnología de curación de descubrimiento nuevo, la Patente de E.U. No. 5,803,081 de Williams describe un método de reducción de los niveles de nitrosamina o prevención de la formación de nitrosaminas en una planta de tabaco recolectada utilizando la energía de microondas. En la Solicitud de la Patente de E.U. copendiente No. 08/879,905, presentada el 20 de Junio de 1997, se describe un proceso para reducir la cantidad de o prevenir la formación de nitrosaminas en la planta de tabaco recolectada, en donde el proceso comprende someter al menos una porción de la planta a la radiación de microondas, mientras la porción se encuentra no curada y en un estado susceptible de tener la cantidad de nitrosaminas reducidas o la formación de nitrosaminas disminuidas, por un tiempo suficiente para reducir la cantidad de, o prevenir sustancialmente la formación de, al menos una nitrosamina. Además, la Solicitud de la Patente de E.U. copendiente No. 08/998,043, presentada el 23 de Diciembre de 1997, describe que las microondas y otros tipos de radiación son útiles para tratar el tabaco para reducir la cantidad de, o prevenir la formación de, nitrosaminas en el tabaco.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra un aparato de curación de tabaco de acuerdo a la presente invención . La Figura 2 ilustra el dispositivo de manejo de aire/sistema de permutador térmico del aparato de curación de tabaco de acuerdo a la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Ahora se ha descubierto que al controlar las condiciones a las cuales se someten las hojas de tabaco dentro del barnio de curación durante el proceso de curación, puede prevenirse o reducirse la formación de TSNAs en el producto de tabaco. Los parámetros que pueden variarse para controlar las condiciones dentro del barnio de curación (o aparato de curación) durante el proceso de curación incluyen la humedad, la velocidad de cambio de temperatura, la temperatura, el tiempo de tratamiento de tabaco, el flujo de aire (a través del aparato de curación o barnio), nivel de CO, nivel de CO2, nivel de O2, y la disposición de las hojas de tabaco. Al controlar las condiciones durante el proceso de curación dentro de determinados parámetros, se cree que ahora es posible prevenir o reducir la formación de microbios capaces de originar la formación de TSNAs en el tabaco. De esta manera, bajo las condiciones contempladas por la presente invención, se cree que existirían pequeños o ninguno de los nitritos disponibles para la formación de TSNAs por la reacción de los nitritos con varios alcaloides de tabaco. Por ejemplo, se pretende que si las condiciones se hacen aeróbicas, los microbios consumirán el oxígeno en la atmósfera para su fuente de energía, y por consiguiente no se formarán nitritos. Además, se cree que los microbios son anaerobeos "obligados" y por lo tanto cuando se someten a determinadas condiciones, se suprimirán y no pueden participar en la formación de nitritos. De acuerdo con lo anterior, es un objeto de la presente invención eliminar o reducir sustancialmente el contenido de nitrosaminas en el tabaco propuesto para fumar o consumo por otros medios. Otro objeto de la presente invención es reducir el potencial carcinogénico de los productos de tabaco, incluyendo, cigarrillos, cigarros, tabaco de mascar, tabaco en polvo y goma o pastillas que contienen tabaco. Todavía es otro objeto de la presente invención eliminar sustancialmente o reducir significativamente la cantidad de nitrosaminas específicas de tabaco, incluyendo N'-nitrosonornicotina (NNN), 4-(N-nitrosometilamino)-1 -(3-piridil)-1 -butanona (NNK), N'-nitrosoanatabina (NAT) y N'-nitrosoanabasina (NAB), en tales productos de tabaco. Otro objeto de la presente invención es tratar el tabaco no curado en un tiempo adecuado después de la recolección para disminuir el proceso de curación sin afectar adversamente la adaptabilidad del tabaco para el consumo humano. Otro objeto de la presente invención es reducir el contenido de nistrosaminas específicas de tabaco al tratar el tabaco no curado en un ambiente controlado. Todavía otro objeto de la invención es reducir el contenido de nitrosaminas específicas de trabajo, particularmente NNN y NNK, y metabolitos del mismo en humanos que fuman, consumen o de otra manera ingieren el tabaco en alguna forma, al proporcionar un producto de tabaco adecuado para el consumo humano, cuyo producto contiene una cantidad sustancialmente reducida de nitrosaminas específicas de tabaco, mediante la cual reduce el potencial carcinogénico de tal producto. El producto de tabaco puede ser un cigarrillo, cigarro, tabaco de mascar, o una pastilla o goma que contiene tabaco. Todavía otro objeto es proporcionar un barnio de curación nuevo (o aparato de curación) que sea capaz de proporcionar tabaco adecuado para el consumo humano, en donde el tabaco contiene niveles relativamente bajos a cero de nitrosaminas específicas de tabaco. En una modalidad, los objetos y ventajas anteriores y otros de acuerdo con la presente invención pueden obtenerse por un proceso para reducir la cantidad de o prevenir la formación de nitrosaminas en una planta de tabaco recolectada, que comprende someter al menos una porción de la planta, mientras dicha porción se encuentra no curada y en un estado susceptible a tener la cantidad de nitrosaminas reducidas y la formación de nitrosaminas disminuidas, a un ambiente controlado capaz de proporcionar una reducción en la cantidad de nitrosaminas o prevención de la formación de nitrosaminas, por un tiempo suficiente para reducir la cantidad de o prevenir sustancialmente la formación de al menos una nitrosamina, en donde se proporciona dicho ambiente controlado al controlar al menos una de humedad, velocidad de cambio de temperatura, temperatura, flujo de aire, el nivel de CO, el nivel de CO2, el nivel de O2, y la disposición de las hojas de tabaco. En una modalidad preferida de la invención, se lleva a cabo la etapa de someter a la hoja de tabaco a un ambiente controlado en una hoja de tabaco o porción de la misma después del comienzo del amarillamiento en la hoja y antes de la acumulación sustancial de nitrosaminas específicas de tabaco en la hoja. También se prefiere que en el proceso de la invención, se lleve a cabo la etapa de someter la hoja de tabaco al ambiente controlado antes de una pérdida sustancial de la integridad celular de la hoja. También se prefiere de acuerdo con la presente invención que la hoja de tabaco o una porción de la misma se someta al ambiente controlado por un tiempo suficiente para secar eficazmente la hoja, sin cualquier quemada cuando se aplique el calor, de tal forma que sea adecuada para el consumo humano. La presente invención también busca someter a las hojas de tabaco al ambiente controlado para prevenir la acumulación normal de al menos una nitrosamina específica de tabaco, tal como N'-nitrosonornicotina, 4-(N-nitrosometilamino)-1 -(3-piridil)-1 -butanona, N'-nitrosoanatabina y N'-nitrosoanabasina. En otra modalidad, el proceso de la invención comprende además tratar las hojas de tabaco, mientras se encuentra en un estado susceptible a evitar o reducir el contenido de al menos una TSNA, para la energía de microondas u otras formas de tratamiento de energía elevada . La presente invención en sus formas más extensas también comprende un producto de tabaco que comprende un tabaco no verde adecuado al consumo humano y que tiene un contenido inferior de al 5 menos una nitrosamina específica de tabaco que el tabaco convencionalmente curado. En otra modalidad, la presente invención se refiere a un barnio de curación nuevo que es capaz de proporcionar un ambiente controlado en el que puede prevenir o reducir la formación de nitrosaminas 10 específicas de tabaco.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para propósitos de la invención, la frase "controlar las condiciones" significa determinar y seleccionar una humedad, velocidad de 15 cambio de temperatura, temperatura, tiempo de tratamiento del tabaco, flujo de aire, nivel de CO, nivel de CO2, nivel de O2, y la disposición de las hojas de tabaco adecuadas para prevenir o reducir la formación de al menos una TSNA. Para un grupo dado de condiciones ambientales, puede ser necesario ajustar, sin el aparato o barnio de curación, uno o más de 20 estos parámetros. Por ejemplo, es posible prevenir o reducir la formación de TSNAs al establecer simplemente un flujo de aire elevado a través del aparato o barnio de curación. En otras situaciones, es posible producir los productos de tabaco de la presente invención con flujo de aire bajo, siempre que se seleccionen adecuadamente otros parámetros tales como 25 humedad, temperatura, etc. a? iiiüifMrfü.

En esta descripción, el tabaco que se ha "curado convencionalmente" es tabaco que se ha curado por aire o curado por tallo, sin las condiciones controladas descritas en la presente, de acuerdo a los métodos convencionales común y comercialmente utilizados en los E.U. Además, el término "tabaco verde" significa que el tabaco está no curado sustancialmente y particularmente es inclusivo de tabaco recolectado recientemente. En los procesos de curación por tallo que utilizan un permutador térmico capaz de proporcionar el flujo de aire relativamente bajo a través del barnio de curación, he descubierto que es posible en cierto modo reducir los niveles de TSNA al no desahogar los gases de escape combustivos en el aparato o barnio de curación. Los aspectos preferidos de la presente invención se presuponen en el descubrimiento de que otros parámetros, como los identificados arriba (por ejemplo, flujo de aire), pueden ajustarse para asegurar la prevención o reducción de al menos una TSNA a pesar de las condiciones ambientales. De esta manera, aún bajo las condiciones más extremas (es decir, las condiciones que mejoran la formación de TSNAs), es posible lograr la prevención o reducción de al menos una TSNA. Se ha dicho que la práctica de curación de tabaco es más de una materia que una ciencia, debido a que las condiciones de curación durante cualquier curación dada pueden ajustarse para tomar en cuenta tales factores como diferencias de distinta variedad, diferencias en las hojas recolectadas de varias posiciones de tallo, diferencias entre barnios de curación en términos de donde se utilizan , y variaciones ambientales durante una estación única o sobre estaciones múltiples, especialmente en términos de fluctuaciones de clima durante la curación por aire. Por ejemplo, la práctica de curación por tallo es empírica en un grado determinado, y se lleva a cabo óptimamente por individuos que han acumulado experiencia en esta materia durante un período significativo de tiempo. Ver, por ejemplo, Peele ef al. , "Chemical and Biochemical Changes During The Flue Curing Of Tobacco", Recent Advances In Tobacco Science, Vol. 21 , pp. 81 et seq., Symposium Proceedings 49th Meeting Chemists' Research Conference, September 24-27, 1995, Lexington, Kentucky (de aquí en adelante "Peele ef al."). De esta manera, uno de experiencia ordinaria en la materia de la curación de tabaco entendería que los parámetros exteriores de la presente invención, en sus formas más extensas, son variables en un cierto grado dependiendo de la confluencia precisa de los factores anteriores para cualquier recolección dada. En una modalidad, la presente invención se encuentra en el descubrimiento que existe una ventana durante el ciclo de curación de tabaco, en la que el tabaco puede tratarse en una manera que prevendrá esencialmente la formación de TSNA. Por supuesto, la ventana precisa durante la cual puede eliminarse eficazmente o reducirse sustancialmente la formación de TSNA depende del tipo de tabaco y un número de otras variables, incluyendo aquellas mencionadas arriba. De acuerdo con esta modalidad de la presente invención, la ventana corresponde a la estructura de tiempo después de la recolección cuando la hoja se encuentra más allá del estado recien cortado o "verde", y antes del tiempo en el que las TSNAs y/o nitritos se acumulan sustancialmente en la hoja. Esta estructura de tiempo corresponde típicamente al período en el que la hoja supera el proceso del amarillamiento o se encuentra en la fase amarilla, antes de que la hoja se torne café, y antes de la pérdida sustancial de la integridad celular. (Al menos que se aclare de otro modo en el contexto, los términos "sustancial" y "significativo" como se utilizan en la presente generalmente se refieren a una mayoría o predominante en una escala relativa, dada o tomada). Durante esta estructura de tiempo, las hojas son susceptibles de tener la formación de TSNAs prevenidas sustancialmente, o el contenido de cualquier TSNA reducida ya formada, al someter el tabaco a un ambiente controlado capaz de proporcionar una reducción en la cantidad de nitrosaminas o la prevención de la formación de nitrosaminas, por un tiempo suficiente para reducir la cantidad de o prevenir sustancialmente la formación de al menos una nitrosamina, en donde se proporciona dicho ambiente controlado al controlar al menos una humedad, velocidad de cambio de temperatura, temperatura, flujo de aire, nivel de CO, nivel de CO2, nivel de O2, y la disposición de las hojas de tabaco. Este tratamiento del tabaco reduce esencialmente la formación natural de TSNAs, y proporciona una hoja de amarillo dorado, seca, adecuada para el consumo humano. Si las TSNAs han comenzado ya a acumularse sustancialmente, típicamente hacia el final de la fase de amarillamiento, el tratamiento de acuerdo a la presente invención reduce eficazmente el ciclo de formación de TSNA natural, de esta manera previniendo cualquier formación sustancial adicional de TSNA. Cuando el tabaco amarillento o amarillo se trata de esta manera en el tiempo más óptimo en el ciclo de curación, el producto de tabaco resultante tiene niveles de TSNA que se aproximan esencialmente a aquellos del tabaco verde recolectado recientemente, mientras mantiene su sabor y gusto. 5 Además, el contenido de nicotina del producto de tabaco de acuerdo a la presente invención permanece inalterable, o se inaltera sustancialmente, por el tratamiento de acuerdo a la presente invención. De acuerdo con lo anterior, el producto de tabaco de la presente invención tiene contenidos relativamente bajos de TSNAs, y todavía el usuario del producto de tabaco 10 puede experimentar las mismas sensaciones que son obtenibles de los productos de tabaco convencionales. Como se discute antes, se cree que las TSNAs específicas de tabaco se forman principalmente durante el proceso de curación. Específicamente, se cree que la cantidad de TSNAs en la hoja de tabaco 15 curada depende de la acumulación de nitritos, que se forman durante el proceso de curación por reducción de nitratos a nitritos bajo condiciones que se aproximan a un ambiente anaeróbico (es decir, deficiente de oxígeno). Los nitritos se acumulan durante la muerte de la célula de planta. La evidencia experimental sugiere que los nitritos se forman por la 20 micro flora en la superficie de la hoja bajo condiciones que se aproximan a un ambiente anaeróbico. Si, por ejemplo, las condiciones se hacen aeróbicas, los microbios consumirán el oxígeno en la atmósfera por su fuente de energía, y de esta manera, no se formarán nitritos. Una vez que se forman los nitritos, sin embargo, pueden combinarse así con varios 25 alcaloides de tabaco, incluyendo compuestos que contienen piridina, para tÉMÍtt*H¿ÍMi. formar sustancias carcinogénicas tales como nitrosaminas. En una técnica de curación convencional, los gases de escape de combustión pasan a través del tabaco, por lo tanto crean una condición de aproximación a un ambiente anaeróbico. Esta técnica de curación convencional utiliza el aire que se recircula normalmente dentro del barnio de curación y frecuentemente es aire que tiene humedad elevada. La curación convencional se ha desarrollado durante el tiempo sin ninguna apreciación para someter al tabaco a un ambiente controlado para el propósito de eliminar o reducir las TSNAs. De acuerdo con lo anterior, tales técnicas de curación convencionales no proporcionan condiciones adecuadas (por ejemplo, flujo de oxígeno adecuado) y fallan para prevenir una condición anaeróbica en la cercanía de las hojas de tabaco. Adicionalmente, durante tales procesos de curación convencionales, las hojas de tabaco emitirán dióxido de carbono, que diluirá además el oxígeno presente en el ambiente de curación. Bajo tales condiciones anaeróbicas, se cree que la micro flora reduce los nitratos a nitritos. Consecuentemente, se forman las TSNAs y llegan a ser parte del producto de tabaco que se consume al último por el usuario del tabaco. La presente invención es aplicable al tratamiento del tabaco recolectado, que se pretende para el consumo humano. Se ha realizado mayor investigación en el tabaco, con referencia en particular a las nitrosaminas específicas de tabaco (es decir, TSNAs). Las hojas de tabaco recolectadas recientemente también se llaman "tabaco verde" y contienen carcinógenos no conocidos, pero el tabaco verde no es adecuado para el consumo humano. El proceso de curación de tabaco verde depende del tipo del tabaco recolectado. Por ejemplo, el tabaco de tallo Virginia (brilloso) se cura típicamente por tallo, mientras que Burley y determinadas cepas oscuras se curan por aire usualmente. La curación por tallo del tabaco toma lugar típicamente durante un tiempo de cinco a siete días en comparación a alrededor de uno a dos o más meses para curación por aire. De acuerdo a Peele ef al. , la curación por tallo se ha dividido generalmente en tres etapas: amarillamiento (35-40°C) por aproximadamente 36-72 horas (aunque otros reportan que el amarillamiento comienza antes de las 36 horas, por ejemplo, a aproximadamente 24 horas para determinadas cepas de tallo Virginia), secado de hoja (40-57°C) por 48 horas, y secado de nervadura central (tallo) (57-75°C) por 48 horas. Comienzan muchos cambios bioquímicos y químicos mayores durante la etapa del amarillamiento y continúan a través de las fases tempranas de secado de hoja. En un proceso típico de curación por tallo , la etapa del amarillamiento se lleva a cabo en un barnio. Durante esta fase las hojas verdes pierden gradualmente color debido a la degradación de la clorofila, con la apariencia correspondiente de los pigmentos de carotenoide amarillo. De acuerdo a la revisión por Peele ef al. , la etapa del amarillamiento de tabaco de curación por tallo se acompaña al cerrar las ventosas de aire externas en el barnio, y mantener la temperatura a aproximadamente 35°-37°C. La etapa del amarillamiento dura típicamente alrededor de 3 a 5 días. Después de la etapa del amarillamiento, las ventosas de aire se abren, y el calor se alcanza gradual e incrementadamente. Durante un período de alrededor de 5 a 7 días del final del amarillamiento, se seca el producto de tabaco. De esta manera, este proceso utiliza en cierto modo un ambiente controlado, pero el ambiente controlado es insuficiente para asegurar la prevención o reducción de nitrosaminas en la presente invención. Específicamente, el proceso durante el amarillamiento mantiene la humedad relativa en el barnio a aproximadamente 85%, limita la pérdida de humedad de las hojas, y permite que la hoja continúe los procesos metabólicos que ha comenzado en el campo. La meta del proceso de curación por tallo es meramente obtener un producto seco que tenga un color naranja dorado o limón. En el proceso de curación por tallo , no existe apreciación para someter las hojas de tabaco a un grupo de condiciones controladas a fin de asegurar la prevención o reducción de las TSNAs. Con una variedad en particular del tabaco de tallo de Virginia en el que se ha llevado a cabo la prueba como se describe en la presente, el tabaco verde recolectado recientemente se coloca en un barnio por aproximadamente 24-48 horas a aproximadamente 37.77-43.33°C hasta que las hojas se tornan más o menos amarillas completamente. El tabaco amarillo tiene un contenido de humedad reducido, es decir, de aproximadamente 90% en peso cuando son verdes, contra aproximadamente 70-40% en peso cuando son amarillas. En esta etapa, el tabaco amarillo contiene esencialmente carcinógenos no conocidos, y el contenido de TSNA es esencialmente el mismo que en el tabaco verde recien cortado. Este tabaco de tallo Virginia típicamente permanece en la etapa de amarillo por aproximadamente de 6-7 días. Al final de la curación, el tabaco de tallo Virginia típicamente tiene un contenido de *- humedad de aproximadamente de 1 1 a aproximadamente 1 5 por ciento en peso. La conversión del tabaco durante el proceso de curación da como resultado la formación y acumulación sustancial de nitrosaminas, y un contenido microbiano aumentado. No es claro el mecanismo exacto por el cual las nitrosaminas específicas de tabaco se forman, pero se cree que se mejora por su actividad microbiana, comprendiendo reductasas de nitrato microbiano en la generación de nitrito durante el proceso de curación. Como se menciona anteriormente, se cree que las nitrosaminas específicas de tabaco se forman en la reacción de aminas con las especies de nitrosas derivadas de nitrito, tales como NO2, N2O3 y N2O bajo condiciones anaeróbicas o acídicas. Wiernik ef al. , discuten la formación postulada de TSNAs en las pp. 43-45, incorporándose la discusión en la presente para referencia; se establece abajo una breve sinopsis. Las hojas de tabaco contienen una abundancia de aminas en la forma de aminoácidos, proteínas, y alcaloides. La nicotina de amina terciaria (referida como (1 ) en el diagrama de abajo) es el alcaloide principal en el tabaco, mientras otros alcaloides de tipo de nicotina son las nornicotina (2), anatabina (3) y anabasina (4) de aminas secundarias. El tabaco generalmente también contiene arriba del 5% de nitrato y rastros de nitrito. La nitrosación de nornicotina (2), anatabina (3), y anabasina (4) da las nitrosaminas correspondientes: N'-nitrosonornicotina (NNN, 5), N'-nitrosoanatabina (NAT, 6), y N'-nitrosoanabasina (NAB, 7). La nitrosación de nicotina (1 ) en solución acuosa proporciona una mezcla de 4-(N-nitrosomet¡lamino)-1 -(3-piridil)-1 -butanona (NNK, 8) (NNN, 5) y 4-(N-nitrosometilamino)-4-(3-pridil)-1 -butanal (NNA, 9). Las TSNAs menos comúnmente encontradas incluyen NNAL (4-N-nitrosometilamino)-1 -(3-piridil)-1 -butanol, 1 0), iso-NNAL (4-N-nitrosometilamino)-4-(3-piridil)-1 -butanol, 1 1 ), e iso-NNAC (4-N-nitrosometilamino)-4-(3-piridil)-1 -ácido butanoico, 12). La formación de estas TSNAs de los alcaloides de tabaco correspondiente se muestran abajo esquemáticamente, utilizando las designaciones 1 -12 arriba (reproducidas de Wiernik ef al. , supra, p. 44, e incorporadas en la presente para referencia); I>«n*tüarióu co Nj ? coN r i coj i 1 - Nopiicoriiia 3 = Aiiaíabhia 4 -Auab. siua NitTosaci aí Se acuerda ahora generalmente que el tabaco recolectado recientemente, verde no contiene virtualmente ni nitrito ni TSNA, y que estos compuestos se generan durante la curación y almacenamiento de tabaco. Se han hecho los estudios durante la década pasada para tratar de determinar los eventos relacionados a la formación de TSNA durante la curación del tabaco, y se han identificado diversos factores de importancia. Estos incluyen el genotipo de planta, madurez de la planta en la recolección, condiciones de curación y actividad microbiana. Los estudios han mostrado que el nitrito y la TSNA se acumulan en la curación por aire en los intervalos de tiempo al comenzar después del final del amarillamiento y terminar cuando la hoja se torna café completamente, por ejemplo, de 2-3 semanas después de la recolección para determinadas cepas curadas por aire, y aproximadamente una semana o algo así después de la recolección en las variedades curadas por tallo. Este es el tiempo durante el cual ocurre la pérdida de la integridad celular, debido a la pérdida de humedad y ia pérdida del contenido de células en los espacios intracelulares. Por lo tanto, existe una ventana corta en el tiempo durante la curación por aire cuando las células se han desintegrado, haciendo la nutrición disponible para microorganismos. Wiernik ef al. han sugerido que el nitrito puede acumularse sustancialmente como un resultado de la reducción disimuladora de nitrato, de esta manera rindiendo la formación de TSNA posible. Existen pocos reportes publicados en los efectos de la flora microbiana en la hoja de tabaco durante el crecimiento y curación y un tabaco curado, como se cita en Wiernik ef al. Sin embargo, se presume la comprensión de reductasas de nitrato microbiano en la generación de nitrato durante la curación. Cuando se desbarata la estructura celular después de la fase amarilla , y los nutrientes se hacen accesibles para invadir microorganismos, estos pueden producir el nitrito bajo condiciones favorables, es decir, humedad elevada, temperatura óptima y anoxia. Existe normalmente una "ventana" corta más en el tiempo cuando la actividad del agua es todavía suficientemente elevada, y la estructura celular se ha desintegrado. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la formación de nitrosaminas en una planta de tabaco recolectada se previenen o disminuyen sustancialmente por un proceso que comprende someter al menos una porción de la planta, mientras dicha porción se encuentra no curada y en un estado susceptible de tener la cantidad de nitrosaminas reducidas o la formación de nitrosaminas disminuidas, en un ambiente controlado capaz de proporcionar una reducción en la cantidad de nitrosaminas o prevención de la formación de nitrosaminas, por un tiempo suficiente para reducir la cantidad de o prevenir sustancialmente la formación de al menos una nitrosamina, donde se proporciona dicho ambiente controlado al controlar al menos una humedad, velocidad de cambio de temperatura, temperatura, flujo de aire, nivel de CO, nivel de CO2, nivel de O2, y la disposición de las hojas de tabaco. De acuerdo con las modalidades preferidas de la presente invención, pueden obtenerse los productos de tabaco amarillo o/y no verdes que son adecuados para el consumo humano, y que tienen un contenido inferior de al menos una nitrosamina específica de tabaco que el tabaco curado convencionalmente. El tabaco recien cortado o crudo generalmente es inadecuado al consumo humano como se menciona arriba; "no verde" como se utiliza en la presente significa que el tabaco tiene al menos perdida ia mayoría de clorofila, e incluye sin limitación hojas parcialmente amarillas, hojas amarillas completamente, y hojas que han comenzado a tornarse café en lugares. La presente invención es aplicable a todas las cepas de tabaco, incluyendo el tallo o variedades brillosas, variedades de Burley, variedades oscuras, variedades orientales/turcas, etc. Dentro de las líneas guía aquí establecidas, uno de experiencia ordinaria en la materia podría determinar el tiempo más eficaz en el ciclo de curación para llevar a acabo la etapa de tratamiento para lograr los objetos y ventajas de la presente invención. A pesar de que la flujo de aire a través del barnio puede variar en una base de caso por caso y puede depender de la disposición de las hojas de tabaco a tratarse (es decir, el grado de la exposición de superficie de la hoja de tabaco) y el tamaño del aparato o barnio de curación, la corriente mínima de aire es preferentemente de aproximadamente 10 por ciento más elevado que el flujo del gas de tallo comúnmente utilizado en la técnica anterior. Como se discute arriba, sin embargo, se encuentra dentro del alcance de la presente invención proporcionar el flujo de aire relativamente bajo, siempre que se seleccionen otros parámetros (por ejemplo, humedad, temperatura, etc.) de tal forma que se logra la prevención o reducción de al menos una TSNA.

Preferentemente, la corriente mínima de aire puede ser aproximadamente de 70 CFM a 1 " de presión estática por pie cúbico del volumen del aparato o barnio de curación, más preferentemente de 80 CFM a 1 " de presión estática por pie cúbico del volumen del aparato o barnio de curación. La corriente mínima especifica de aire necesitada para un grupo de condiciones puede determinarse en una base de rutina dada la descripción de la presente invención. Para maximizar los efectos de la presente invención, la humedad del aire calentado o no calentado es deseablemente controlado utilizando un deshumidificador o humidificador comercialmente disponible. Preferentemente, el flujo de aire calentado o no calentado comprende aire deshumedecido con un nivel de humedad de menor a aproximadamente 85%, más preferentemente a aproximadamente 60%, más preferentemente menor a aproximadamente 50%. En un aspecto, el aire es aire exterior fresco, mientras el aire calentado se encuentra sustancialmente libre de los gases de escape de combustión que incluyen vapor de agua, monóxido de carbono, y dióxido de carbono. Además, el aire puede recircular tanto se permita una condición anaeróbica. La temperatura dentro del barnio de curación de la presente invención puede variar de la temperatura ambiental (es decir, exterior) tan elevada como aproximadamente 121 . H °C o más, sin trabajar por horas o días el producto de tabaco. Si el aire calentado (es decir, el calor convectivo) se utiliza para acelerar el secado del producto de tabaco, las temperaturas adecuadas pueden variar de cualquier forma desde aproximadamente 37.77°C a aproximadamente 121 .1 1 °C, más preferentemente desde aproximadamente 71 .1 1 °C a aproximadamente 76.66°C. Sin embargo, puede determinarse la temperatura óptima dentro del barnio de curación para cada caso, que depende de las condiciones globales del ambiente y el producto de tabaco a tratarse. La determinación del tiempo para tratar el tabaco de acuerdo al proceso de la presente invención puede determinarse por ensayo y error. Típicamente, el tiempo de tratamiento puede ser de aproximadamente 48 horas hasta aproximadamente 2 semanas. La disposición de las hojas de tabaco no es crítica, pero es ventajosa para proporcionar el área de superficie expuesta más elevada para las hojas de tabaco. Ya que no es esencial, puede ser deseable exponer el producto de tabaco a luz UV, ya sea simultáneamente con, o separadamente del, tratamiento descrito arriba. Se cree que esta exposición de luz UV puede reducir además la cantidad de la acumulación de TSNA. Por ejemplo, la luz UV puede suministrarse utilizando tubos de "Lámpara esterilizadora Germicida" obtenidos de Philips Lighting, en donde la luz tiene longitudes de onda de entre 100 y 280 nm. A pesar de que es preferible el proceso de curación como se describe arriba sobre las técnicas de curación de microondas debido a que la microonda requiere tabaco húmedo siempre que el proceso de curación inventivo, no se encuentra dentro del alcance de la presente invención para tratar más el producto de tabaco sin microondas u otro tratamiento de energía elevada, como se describe en las Solicitudes de E. U. copendientes Nos. 08/879,905 y 08/998,043, ambas de las cuales se incorporan en la presente para referencia. Esta microonda adicional u otro tratamiento de energía elevada se realiza convenientemente dentro de la ventana del tiempo en la que es posible prevenir o reducir además la formación de al menos una TSNA. Ya que las Solicitudes Nos. 08/879,905 y 08/998,043 se incorporan en la presente para referencia, se describen abajo los aspectos preferidos de las microondas u otro tratamiento de energía elevada. El proceso de esta invención además puede comprender un proceso de microondas para reducir la cantidad de o prevenir la formación de nitrosaminas en una planta de tabaco recolectada, cuyo proceso de microondas comprende someter al menos una porción de la planta a radiación de microondas, ya que dicha porción se encuentra no curada y en un estado susceptible de tener la cantidad de nitrosaminas reducidas o la formación de nitrosaminas disminuidas, por un tiempo suficiente para reducir la cantidad de o prevenir sustancialmente la formación de al menos una nitrosamina. En este aspecto del proceso de la invención, se prefiere que la etapa de someter a la radiación de microondas se lleve a cabo en la hoja de tabaco o porción de la misma después de comenzar el amarillamiento en la hoja y antes de la acumulación sustancial de las nitrosaminas específicas de tabaco en la hoja. También se prefiere que en este aspecto del proceso de la invención, la etapa de someter a la radiación de microondas se lleve a cabo antes de la pérdida sustancial de la integridad celular de la hoja. El uso de la energía de microondas elimina el potencial para la activación de los microbios que originan las TSNAs en el tabaco, particularmente en el tabaco que se ha rehidratado. El término "radiación de microondas" como se utiliza en la presente se refiere a una energía electromagnética en la forma de microondas que tienen una frecuencia y longitud de onda típicamente caracterizada como disminución dentro del dominio de microondas. El término "microondas" se refiere generalmente a aquélla porción del espectro electromagnético que recae entre la región bastante infrarroja y el espectro de radiofrecuencia convencional. El rango de microondas se extiende desde una longitud de onda de aproximadamente 1 milímetro y la frecuencia de aproximadamente 300,000 MHz a la longitud de onda de 30 centímetros y la frecuencia ligeramente de menor a aproximadamente 1 ,000 MHz. La presente invención utiliza preferentemente aplicaciones de poder elevado de microondas, típicamente en el extremo inferior de este rango de frecuencia. Dentro de este rango de frecuencia preferida, existe una diferencia fundamental entre un proceso de calentamiento por microondas y por una manera clásica, tal como infrarrojo (por ejemplo, en cocción): debido a una mayor penetración, las microondas generalmente calientan rápidamente a diversos centímetros de profundidad mientras que el calentamiento por infrarrojo es mucho más superficial. En los Estados Unidos, los aparatos de microondas comerciales, tales como hornos de microondas de cocina, están disponibles en las frecuencias estándares de aproximadamente 915 MHz y 2450 MHz, respectivamente. Estas frecuencias son bandas industriales estándares. En Europa, comúnmente se emplean las frecuencias de microondas de 2450 y 896 MHz. Bajo condiciones balanceadas adecuadamente, sin embargo, las microondas de otras frecuencias y longitudes de ondas serían útiles para lograr los objetos y ventajas de la presente invención. La energía de microondas puede generarse en una variedad de niveles de poder, que dependen de la aplicación deseada. Las microondas se producen típicamente por magnatrones, en niveles de poder de 600-1000 vatios para aparatos de microondas de nivel de cocina convencionales (comúnmente a aproximadamente 800 vatios), pero las unidades comerciales son capaces de generar poder arriba de diversos cientos de kilovatios, generalmente por adición de fuentes modulares de aproximadamente 1 kilovatio. Un magnatron puede generar ondas ya sea pulsadas o continuas de frecuencia elevada adecuadamente. El aplicador (u horno) es un enlace necesario entre el generador de poder de microondas y el material a calentarse. Para propósitos de la presente invención, puede utilizarse cualquier aplicador deseado, tanto siempre que se adapte para permitir que las partes de planta de tabaco se sometan eficazmente a la radiación. El aplicador debería igualarse al generador de microondas para optimizar la transmisión de poder, y evitaría la pérdida de energía hacia el exterior. Son útiles cavidades de multimodo (hornos de microondas), las dimensiones de las que puede ser más grandes que diversas longitudes de onda si son necesarias para muestras grandes. Para asegurar el calentamiento uniforme en las hojas, el aplicador puede equiparse con un agitador de modo (un dispositivo de movilidad metálica que modifica la distribución de campo continuamente), y con una superficie de tabla de movilidad, tal como una correa transportadora. Los mejores resultados se consiguen por la exposición del espesor de la hoja individual a ia radiación de microondas, en oposición a los bloques o pilas de hojas. En las modalidades preferidas de la invención, las condiciones de microondas comprenden frecuencias de microondas de aproximadamente 900 MHz a aproximadamente 2500 MHz, más preferentemente aproximadamente 915 MHz y aproximadamente 2450 MHz, niveles de poder desde aproximadamente 600 vatios arriba de 300 kilovatios, más preferentemente desde aproximadamente 600 a aproximadamente 1000 vatios por aplicadores de tipo cocina y desde aproximadamente de 2 a aproximadamente 75 kilovatios, más preferentemente desde aproximadamente de 5 a aproximadamente 50 kilovatios, por aplicadores de multimodo comerciales. El tiempo de calentamiento generalmente varía desde al menos aproximadamente 1 segundo, y más generalmente desde aproximadamente 10 segundos arriba de aproximadamente 5 minutos. En niveles de poder de aproximadamente 800-1000 vatios el tiempo de calentamiento es preferentemente desde aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 2 14 minutos cuando las hojas únicas de tratamiento son opuestas a las pilas o bloques. Para los aplicadores de escala comercial que utilizan niveles de poder más elevado en el rango de, por ejemplo, 2-75 kilovatios, los tiempos de calentamiento serían ¡nferiores, variando desde aproximadamente 5 segundos arriba de aproximadamente 60 segundos, y generalmente en el rango de 10-30 segundos, como se dice, 50 kilovatios, otra vez para las hojas individuales en oposición a las pilas o bloques. Por supuesto, uno de experiencia ordinaria en la materia entendería que puede determinarse una densidad de campo de microondas óptimo para cualquier aplicador dado en base al volumen de la cavidad, el nivel de poder empleado, y la cantidad de humedad en las hojas. Generalmente hablando, el uso de niveles de poder elevados requieren menos tiempo durante el que la hoja se somete a la radiación de microondas. Sin embargo, las condiciones descritas arriba no son absolutas, y dadas las enseñanzas de la presente invención, uno de experiencia ordinaria en la materia sería capaz de determinar los parámetros de microondas adecuados. Se aplica preferentemente la radiación de microondas a la hoja o porción de la misma por un tiempo suficiente para secar eficazmente la hoja, sin trabajar horas o días, de tal forma que sea adecuada para el consumo humano. También se prefiere suministrar la radiación de microondas a la hoja o porción de la misma por un tiempo y a un nivel de poder suficiente para reducir el contenido de humedad abajo de aproximadamente 20% en peso, más preferentemente aproximadamente 10% en peso. También se prefiere de acuerdo con la presente invención que la radiación de microondas se suministre a la hoja o una porción de la misma por un tiempo suficiente para secar eficazmente la hoja, sin trabajar horas o días, de tal forma que sea adecuada para el consumo humano.

También es posible utilizar las formas de radiación electromagnética que tienen frecuencias mayores y longitudes de ondas más cortas que el domino de microondas discutido arriba y en más detalle abajo, puede utilizarse para lograr los objetos básicos de la presente invención - reducción o eliminación sustancial de TSNAs en los productos de tabaco, al tratar el tabaco con tales formas de energía en la misma estructura de tiempo después de la recolección como se discute arriba en referencia a la modalidad de microondas. De esta manera, la presente invención además comprende un método para reducir la cantidad de o prevenir la formación de nitrosaminas en una planta de tabaco recolectada que comprende someter al menos una porción de la planta a la radiación que tiene una frecuencia más elevada que el dominio de microondas, ya que dicha porción se encuentra no curada y en un estado susceptible de tener la cantidad de nitrosaminas reducidas o la formación de nitrosaminas disminuidas, por un tiempo suficiente para reducir la cantidad de o prevenir sustancíalmente la formación de al menos una nitrosamina. Como con las modalidades de las microondas, se prefiere que en el proceso de la invención, la etapa de someter a la radiación que tiene una frecuencia más elevada que el dominio de microondas se realice en una hoja de tabaco o porción de la misma después de comenzar en amarillamiento en la hoja y antes de la acumulación sustancial de las nitrosaminas específicas de tabaco en la hoja. También se prefiere que en el proceso de la invención, la etapa de someter a tal radiación se realice antes de la pérdida sustancial de la integridad celular de la hoja.

Las fuentes de energía preferidas capaces de producir tal radiación se describen más abajo, e incluyen radiación infrarroja y bastante infrarroja, UV (radiación ultravioleta), rayos x o lásers suaves, rayos de luz de partícula acelerada como haces de electrón, radiación gama y rayos x. En una escala dentro del espectro electromagnético donde las microondas se definen generalmente como inclusivas de aquellas formas de radiación electromagnética que tienen una frecuencia de 1 01 1 Hz y una longitud de onda de 3 x 10 3 metros, tales fuentes de energía incluyen, sin limitación, radiación infrarroja y bastante infrarroja teniendo frecuencias de aproximadamente 102 a 1014 Hz y longitudes de onda de 3 x 10"6 metros, radiación ultravioleta que tiene frecuencias de aproximadamente 1 016 a 1018 Hz y longitudes de onda de 3 x 10"8 a 3 x 10"10 metros, rayos x o lásers suaves, rayos de cátodo (una corriente de electrones cargados negativamente emitiéndose del cátodo de un tubo al vacío perpendicular a la superficie), rayos x y radiación gama caracterizada típicamente por tener frecuencias de 1021 Hz y más elevada en longitudes de onda correspondientes. Como sería aparente para uno de experiencia ordinaria en la material, mientras mayor sea la dosis de radiación suministrada por la fuente de energía, menor será el tiempo que las hojas necesitan someterse a la misma para lograr los resultados deseados. Típicamente, los tiempos de aplicación de radiación de menos de un minuto, preferentemente de menos de 30 segundos y aún más preferentemente de menos de aproximadamente diez segundos se necesitan cuando se utilizan tales de fuentes de radiación de frecuencia mayor. Definido de otra manera , se prefieren los tiempos de aplicación de radiación de al menos aproximadamente un segundo. Sin embargo, la velocidad de exposición puede controlarse para suministrar la dosis de radiación durante tiempo, si se desea . Por ejemplo, 1 megarad de radiación puede suministrarse instantáneamente, o en una velocidad de exposición predeterminada. Cuando se utilizan las fuentes de radiación de frecuencia elevada, se prefiere utilizar una cantidad de radiación que logre al menos un 50% de reducción en TSNAs, en comparación con las muestras no tratadas. Aunque las dosis de radiación particular y la velocidad de exposición dependerá del equipo en particular y el tipo de fuente de radiación a aplicarse, como sería aparente para uno de experiencia ordinaria en la materia, se prefiere generalmente someter las muestras de tabaco a la radiación desde aproximadamente .1 a aproximadamente 10 megarads, más preferentemente desde aproximadamente .5 a aproximadamente 5 megarads, y más preferentemente desde aproximadamente .75 a aproximadamente 1 .5 megarads. Se prefiere que las microondas u otro tratamiento de energía elevada, como se describe arriba, se conduzca después de someter el tabaco al ambiente controlado de la presente invención. Sin embargo, también es posible conducir las microondas opcionales o tratamiento de energía elevada antes de someter el tabaco al ambiente controlado de la presente invención. El tratamiento de acuerdo a la presente invención, con o sin microondas u otro tratamiento de energía elevada, puede realizarse en barnios convencionales así como también en centros de procesamiento a gran escala capaces de tratar las decenas de acres de tabaco. También es posible realizar el proceso de la presente invención en cualquier tamaño, incluyendo los aparatos o barnios de curación miniaturas. En una escala industrial, el tratamiento del producto de tabaco de acuerdo a la presenta invención, que utiliza el flujo de aire y control de temperatura, sería similar al tratamiento del producto de tabaco utilizando un horno de aire de calentamiento convectivo o tratar el producto de tabaco utilizando un secador para ropas. De esta manera, se encuentra dentro del alcance de la presente invención operar el proceso de la presente invención en horno de aire de calentamiento convectivo o un secador para ropas, a pesar de que estos aparatos no se encuentran dentro del alcance del aparato o barnios de curación como se definen en las reivindicaciones anexas. En otra modalidad, la presente invención se refiere a un producto de tabaco que comprende un tabaco amarillo o no verde curado adecuado para el consumo humano y que tiene un contenido de al menos una nitrosamina específica de tabaco seleccionada de N'-nitrosonornicotina (NNN), 4-(N-nitrosometilamino)-1 -(3-piridil)-1 -buta nona (NNK), N'-nitrosoanatabina (NAT) y N'-nitrosoanabasina (NAB) que es menor a aproximadamente 50% en peso del contenido de dicho al menos una nitrosamina específica de tabaco en tabaco curado convencionalmente, más preferentemente menos a aproximadamente 75% en peso, más preferentemente menos a aproximadamente 95% en peso, sin el uso de la extracción de solvente orgánico. De esta manera, es posible reducir el contenido de TSNA por aproximadamente 97% o más al practicar la presente invención, aún abajo de los niveles de TSNA de "seguridad nutritiva". Por ejemplo, el nivel de NNN del producto de tabaco de acuerdo a la presente invención típicamente es menor a aproximadamente 0.05 µg/g, el nivel combinado de NAT y NAB típicamente es menor a aproximadamente 0.05 µg/g. Además, el nivel de TSNA combinada típicamente es menor a aproximadamente 0.16 µg/g , aún tan bajo como menos a aproximadamente 0.009 µg/g. De esta manera, todavía en otro aspecto de la presente invención, el producto de tabaco de acuerdo a la presente invención comprende el tabaco amarillo o no verde que tiene un contenido de NNN menor a aproximadamente 0.05 µg/g. Todavía en un aspecto, el producto de tabaco de la presente invención comprende un tabaco amarillo o no verde curado que tiene un nivel combinado de NAT y NAB de menos de aproximadamente 0.10 µg/g. Todavía más, el producto de tabaco de la presente invención comprende tabaco amarillo o no verde curado que tiene un contenido de NNK de menos de aproximadamente 0.05 µg/g. Adicionalmente, la presente invención también contempla el producto de tabaco que comprende un tabaco amarillo o no verde curado que tiene un contenido total de TSNA de menos de aproximadamente 0.16 µg/g- En una modalidad preferida, el producto de tabaco de la presente invención tiene un nivel de NNN de menos de aproximadamente 0.05 µg/g, un nivel combinado de NAT y NAB de menos de aproximadamente OJ O µg/g , y un nivel de NNK menos de aproximadamente 0.05 µg/g . El producto de tabaco de acuerdo a la presente invención puede convertirse a varios productos de tabaco finales, incluyendo, pero no limitado a, cigarrillos, cigarros, tabaco de mascar, tabaco en polvo y goma y pastillas que contienen tabaco. Todavía en otra modalidad, la presente invención se dirige a un aparato para los productos de tabaco de curación que comprenden: un contenedor sustancialmente cerrado o cerrado que comprende una estructura de base, opcionalmente al menos una pared, opcionalmente un techo, y opcionalmente una puerta; un dispositivo de manejo de aire capaz de proporcionar un flujo de aire de al menos aproximadamente 70 CFM a 1 " de presión estática por pie cúbico del volumen del aparato, donde dicho flujo de aire se encuentra al menos parcialmente y al menos temporalmente en comunicación con el interior de dicho contenedor; y un permutador térmico capaz de proporcionar al menos aproximadamente 1 , 1 00 BTU/hora por pie cúbico del volumen del aparato. Si se desea, el contenedor puede ser en la forma de una unidad móvil con los medios de transporte. El contenedor puede construirse para cualquier tamaño adecuado típico de barnios de curación de tabaco. Por ejemplo, el contenedor puede tener una amplitud de aproximadamente 120 pulgadas, una profundidad de 60 pulgadas, y una altura de 82 pulgadas. Es posible proporcionar un contenedor que es significativamente más pequeño o más grande que este tamaño de contenedor ejemplificado. Además, el contenedor puede aislarse. El contenedor puede comprender medios que son capaces de recibir los productos de tabaco a curarse. Preferentemente, estos medios se arreglan de tal forma que el producto de tabaco se expone para curación óptima. Preferentemente, la circulación del aire dentro del contenedor puede ser de un diseño de succión vertical u horizontal, encontrándose el flujo de aire en cualquier dirección adecuada, con amortiguadores de aire fresco controlados automáticamente o manualmente y amortiguadores de escape cargado. El ventilador para el dispositivo de manejo de aire puede tener un rango de ventilación de, por ejemplo, aproximadamente 1 00 CFM a 0.4 pulgadas de presión estática WC por pie cúbico del volumen del aparato. El permutador térmico se construye preferentemente de acero inoxidable. El sistema de permutador térmico se suministra preferentemente con un detector flama, un alambre del encendedor, cable sensorial, batería de gas de válvula dual y/o un interruptor de prueba de aire. El establecimiento del quemador puede ser variable. Como se menciona anteriormente, sin embargo, es posible llevar a cabo el proceso de la presente invención sin el uso de ningún calor. Es decir, el proceso puede conducirse al utilizar simplemente una corriente suficiente de aire. En la presente invención, el aparato para curar los productos de tabaco utiliza el aire que se encuentra libre de gases de escape de combustión, tal como monóxido de carbono y dióxido de carbono. Sin embargo, se notaría que con suficiente flujo de aire, los efectos de la presente invención pueden realizarse aún con el aire que contiene los gases de escape de combustión. Ahora se hace referencia a los dibujos. La Figura 1 muestra un contenedor (1 ) y un dispositivo de manejo de aire/sistema de 5 perturbador térmico (2). La Figura 2 muestra el dispositivo de manejo de aire/sistema de permutador térmico (2) en mayor detalle. Puede verse desde la Figura 2 que los escapes (3) del sistema de permutador térmico se remueve lejos de ias tomas de aire (4) para minimizar la posibilidad de que se introduzcan los gases de escape de combustión en el aparato de 10 curación. Además, a diferencia de los barnios de curación convencionales, el aparato de curación de la presente invención caracteriza un dispositivo de manejo de aire/sistema de permutador térmico externalizado. Los siguientes ejemplos ilustran las ventajas de la presente 15 invención.

EJEMPLOS En cada uno de los ejemplos descritos abajo, cinco gramos de tabaco de suelo se colocó en un matraz de Erlenmayer de 300-ml y se 20 suspendieron en 150-ml de agua a los cuales se agregaron 5 ml de 20% de sulfamato de amonio en 3.6 N H SO4 para prevenir la formación artificial de TSNA durante la extracción. Antes de agitar en el agitador de acción de pastador de pistón durante la noche, el matraz se cerró utilizando para película y se envolvió en oropel de aluminio para prevenir 25 la degradación de TSNA por luz. Se extrajo la TSNA. ^a^MiiMtaaiHM-i El extracto de TSNA final (pH de fracción 9) se transfirió cuantitativa utilizando una pipeta de Pasteur en un matraz volumétrico de 1 ml y se ajustó para volumen completo. Las muestras se almacenaron en los frascos GC hasta el análisis de GC-TEA. Para el análisis de TSNA, una alícuota de 0.1 ml se secó en un frasco GC con una corriente gentil de nitrógeno y se agregó el estándar GC (N-nitrosoguvacolina; 3.2 ppm) en acetonitrilo antes del análisis. Se calibró el GC-TEA con una mezcla de TSNA estándar en una base diaria, antes y después de los análisis de los extractos de tabaco. Se utilizaron el Modelo GC de Hewlett Packard 5890 y el Analizador de Modelo 543 de TEA TM EJEMPLO 1 Este experimento muestra las ventajas de la presente invención en una escala reducida. La hoja de tabaco amarilla se cortó finalmente en pedacitos con tijeras y se sometió a curación por 45 minutos a 75°C utilizando calor convectivo en la forma de un flujo de aire caliente sustancialmente libre de los gases de escape de combustión. (Se utilizó un horno de aire de convección caliente para este propósito). La muestra fue más bien húmeda, y por lo tanto, se tomó un peso húmedo y se hicieron los cálculos para corregir el contenido de TSNA en base a un peso seco. El 75% de la hoja fue húmedo, y de esta manera el peso húmedo se multiplicó por 0.25 para obtener el peso en seco. Los resultados se tabulan en la Tabla 1 de abajo. A pesar de que se hizo el tratamiento solamente por 45 minutos, los tiempos de tratamiento más largos o más cortos se prevén dependiendo de las condiciones y los resultados deseados. EJEMPLO COMPARATIVO 1 En lugar del tratamiento de calor convectivo descrito en el Ejemplo 1 de arriba, la hoja de tabaco amarilla fue de microondas. Los resultados se establecen en la Tabla 1 de abajo. EJEMPLO 2 En lugar del tratamiento de calor convectivo descrito en el Ejemplo 1 de arriba, la hora de tabaco amarilla (Virginia) se sometió a una técnica de curación por tallo modificada que elimina la corriente de gases de escape de combustión en el barnio de curación. Esto se acompañó al utilizar un permutador térmico. Se probó el tabaco tratado, y los resultados se dan en la Tabla 1 . Tabla 1 Como puede observarse de la Tabla 1 , el proceso de la presente invención proporciona tabaco que contiene cantidades sustancialmente reducidas de TSNA.

EJEMPLO 3 La hoja de tabaco amarilla se trató con un flujo de aire que utiliza un secador para ropas MAYTAG bajo "secado de pelusa" a 29.44°C en el Ejemplo 3. Los resultados se muestran en la Tabla 2. EJEMPLO 4 Este experimento muestra la eficacia de la presente invención de caracterizar el secado sin el uso de calor. En este ejemplo, la hoja de tabaco amarilla se trató con un flujo de aire no calentado utilizando un secador para ropas MAYTAG por seis horas. Los resultados se muestran en la Tabla 2. EJEMPLO COMPARATIVO 2 La hoja de tabaco se curó por tallo de acuerdo a una versión predominante del proceso de curación por tallo convencional en un barnio de curación. Como es en la práctica común para tal curación por tallo convencional, se ventilaron los gases de escape de combustión a través del barnio de curación en este proceso. En este proceso de curación por tallo convencional, el tabaco se colocó en un barnio con flujo de aire relativamente bajo y cerró las ventosas de aire externo. La temperatura se aumentó incrementadamente (aproximadamente de -17.8 hasta -16.94°C por hora) a aproximadamente 54.44°C durante un período de aproximadamente 3 días. En este punto (es decir, el final del amarillamiento), se abrieron las ventosas de aire externas, y la temperatura se mantuvo a 54.44°C por aproximadamente 24-36 horas. Se cerraron así las ventosas de aire externas y la temperatura se alcanzó a aproximadamente 71 .1 1 °C para iniciar la "fase de eliminación" (es decir, la fase en la que se seca el tallo) con flujo de aire relativamente bajo. Es importante notar que en el proceso de curación por tallo convencional, el flujo de aire (cualquier aire fresco más cualquier aire recirculante) es significativamente inferior al que se utiliza en la presente invención. Los resultados se muestran en la Tabla 2. EJEMPLO COMPARATIVO 3 La hoja de tabaco amarilla fue de microondas por 60 segundos en una planta de microondas de tabaco comercial. Los resultados se muestran en la Tabla 2. EJEMPLO COMPARATIVO 4 La hoja de tabaco amarilla fue de microondas otra vez por 60 segundos en una planta de microondas de tabaco comercial. Los resultados se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2 Los ejemplos 3 y 4 proporcionaron niveles muy bajos de TSNA, especialmente de NNN y NNK, aún cuando no se utilizaron las microondas. EJEMPLO 5 La hoja de tabaco amarilla en la porción exterior de un barnio de curación se sometió a un flujo de aire por 7 días de acuerdo a la presente invención. Los resultados se tabulan en la Tabla 3. EJEMPLO 6 La hoja de tabaco amarilla en la porción interna de un barnio de curación se sometió a un flujo de aire por 7 días de acuerdo a la presente invención. Los resultados se tabulan en la Tabla 3. EJEMPLO COMPARATIVO 5 La hoja de tabaco amarilla curada en un barnio de curación de acuerdo a un proceso de curación convencional se probó para niveles de TSNA. Los resultados se muestran en la Tabla 3. Tabla 3 Como es aparente de la Tabla 3, el proceso de curación de acuerdo a la presente invención proporcionó niveles bajos inesperados de TSNA en comparación con un proceso de curación convencional. EJEMPLO 7 Esta ejemplo ilustra los efectos ventajosos obtenibles al practicar la presente invención aún bajo las condiciones ambientales más severas. A través de todas las fases de la curación, no se permitieron que los gases de escape de combustión fluyeran en el barnio. El tabaco verde se dejó en un barnio de curación de acuerdo a la presente invención por aproximadamente 72 horas con la ventosa de aire externo cerrada, pero con aire recirculante de aproximadamente 25,000 CFM, y con calentamiento de aproximadamente 300,000 BTUs para proporcionar una temperatura de aproximadamente 40.55°C. Después de que el dispositivo de manejo de aire se ajustó para proporcionar virtualmente todo el flujo de aire fresco de aproximadamente 25,000 CFM (con solamente una cantidad menor de aire recirculante), y se aumentó el calor a aproximadamente 1 ,000,000 BTUs para proporcionar un aumento de temperatura rápido a aproximadamente 60°C. Este tratamiento se continuó por aproximadamente 72 horas. En este punto, la fase de eliminación (es decir, secado de los tallos) se inició al cerrar las ventosas de aire externo y aumentar la temperatura a aproximadamente 71 .1 1 °C. El tratamiento continuó por aproximadamente de 1 -2 días. El producto de tabaco resultante se probó para TSNAs de acuerdo a la técnica analítica descrita arriba. Los niveles para cada nitrosamina individual fueron tan bajos que no pudieron detectarse.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1 . Un proceso para reducir la cantidad de o prevenir la formación de nitrosaminas en una planta de tabaco recolectada, que comprende someter al menos una porción de la planta, mientras dicha porción se encuentra no curada y en un estado susceptible al tener la cantidad de nitrosaminas reducida o la formación de nitrosaminas disminuida, a un ambiente controlado capaz de proporcionar una reducción en la cantidad de nitrosaminas o la prevención de la formación de nitrosaminas, durante un tiempo suficiente para reducir la cantidad de o evitar sustancialmente la formación de al menos una nitrosamina, en donde dicho ambiente controlado se proporciona al controlar al menos una de humedad, velocidad de cambio de temperatura, temperatura, flujo de aire, nivel de CO, nivel de CO2, nivel de O2 y la disposición de dicha planta de tabaco. 2. El proceso según la reivindicación 1 , caracterizado porque el flujo de aire es al menos aproximadamente 70 CFM a 1 " de presión estática por pie cúbico de volumen. 3. El proceso según la reivindicación 2, caracterizado porque el flujo de aire es al menos aproximadamente 80 CFM a 1 " de presión estática por pie cúbico de volumen. 4. El proceso según la reivindicación 1 , caracterizado porque el flujo de aire es suficiente para prevenir una condición anaeróbica alrededor de la cercanía de la hoja de tabaco. 5. El proceso según la reivindicación 2, caracterizado porque el aire se deshumedece a menos de aproximadamente 85%. 6. El proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque el aire se deshumedece a menos de aproximadamente 60% . 7. El proceso según la reivindicación 6, caracterizado porque el aire se deshumedece a menos de aproximadamente 50%. 8. El proceso según la reivindicación 7, caracterizado porque el aire se calienta a aproximadamente 37.77°C a aproximadamente 121 .1 1 °C. 9. El proceso según la reivindicación 8, caracterizado porque el aire se calienta a aproximadamente 71 .1 1 °C a aproximadamente 76.66°C. 10. El proceso según la reivindicación 1 , caracterizado porque el aire se encuentra sustancialmente libre de gases de escape de combustión . 1 1 . El proceso según la reivindicación 1 , caracterizado porque el tiempo de tratamiento es de aproximadamente 48 horas hasta aproximadamente 2 semanas. 12. El proceso según la reivindicación 1 , además comprende exponer el producto de tabaco a luz UV. 13. El proceso según la reivindicación 1 , además comprende someter el producto de tabaco a energía de microondas. 14. Un producto de tabaco obtenido del proceso según cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 13. 15. Un producto de tabaco que comprende un tabaco amarillo o no verde adecuado para el consumo humano y que tiene un contenido de al menos una nitrosamina específica de tabaco seleccionada de N'-nitrosonornicotina (NNN), 4-(N-nitrosometilamino)-1 -(3-piridil)-1 -butanona (NNK), N'-nitrosoanatabina (NAT) y N'-nitrosoanabasina (NAB) que es menor a aproximadamente 50% en peso del contenido de dicho al menos una nitrosamina específica de tabaco en tabaco curado convencionalmente. 16. El producto de tabaco según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho producto de tabaco tiene un contenido normal de nicotina. 17. El producto de tabaco según la reivindicación 1 5, caracterizado porque dicho producto de tabaco no se ha sometido a una extracción de solvente orgánico. 18. Un producto de tabaco según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho al menos un contenido de una nitrosamina específica de tabaco es menor a aproximadamente 75% en peso del contenido de dicho al menos un contenido de una nitrosamina específica de tabaco en el tabaco curado convencionalmente. 19. Un producto de tabaco según la reivindicación 18, caracterizado porque dicha al menos un contenido de una nitrosamina específica de tabaco es menor a aproximadamente 95% en peso del contenido de dicho al menos un contenido de una nitrosamina específica de tabaco en el tabaco curado convencionalmente. 20. Un producto de tabaco que comprende tabaco amarillo o no verde que tiene un contenido de NNN de menos de aproximadamente 0.05 µg/g. 21 . Un producto de tabaco que comprende tabaco a ma rillo o no verde que tiene un contenido combinado de NAT y NAB de menos de aproximadamente 0.1 0 µg/g. 22. Un producto de tabaco que comprende tabaco amarillo o no verde que tiene un contenido de NNK de menos de aproximadamente 0.05 µg/g. 23. Un producto de tabaco que comprende tabaco amarillo o no verde que tiene un contenido total de TSNA de menos de aproximadamente 0.16 µg/g . 24. Un producto de tabaco que comprende tabaco amarillo o no verde que tiene un nivel de NNN de menos de aproximadamente 0.05 µg/g, un nivel combinado de NAT y NAB de menos de aproximadamente 0.10 µg/g, y un nivel de NNK de menos de aproximadamente 0.05 µg/g. 25. Un producto de tabaco según la reivindicación 14 en la forma de un cigarrillo, un cigarro, tabaco de mascar, tabaco en polvo, goma o pastilla que contiene tabaco. 26. Un aparato para curar productos de tabaco que comprende: un contenedor sustancialmente cerrado o cerrado que comprende una estructura de base, opcionalmente al menos una pared, opcionalmente un techo, y opcionalmente una puerta; un dispositivo de manejo de aire capaz de proporcionar un flujo de aire de al menos aproximadamente 70 CFM a 1 " de presión estática por pie cúbico del volumen del aparato, donde dicho flujo de aire se encuentra al menos parcialmente y al menos temporalmente en comunicación con el interior de dicho contenedor; y un permutador térmico capaz de proporcionar al menos aproximadamente 1 , 100 BTU/hora por pie cúbico del volumen del aparato. 27. El aparato según la reivindicación 26, caracterizado porque el permutador térmico comprende un sistema de calentamiento que es externo a dicho contenedor. 28. El aparato según la reivindicación 27, caracterizado porque el flujo de gases de escape de combustión de dicho sistema de calentamiento se arregla para minimizar el flujo de dichos gases de escape de combustión a través de dicho contenedor.