BG65186B1 - Method for tobacco processing for reducing the content of nitrosamines and products turned out by this method - Google Patents
Method for tobacco processing for reducing the content of nitrosamines and products turned out by this method Download PDFInfo
- Publication number
- BG65186B1 BG65186B1 BG104086A BG10408600A BG65186B1 BG 65186 B1 BG65186 B1 BG 65186B1 BG 104086 A BG104086 A BG 104086A BG 10408600 A BG10408600 A BG 10408600A BG 65186 B1 BG65186 B1 BG 65186B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- tobacco
- dried
- content
- irradiation
- yellow
- Prior art date
Links
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 title claims abstract description 299
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 title claims abstract description 287
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 150000004005 nitrosamines Chemical class 0.000 title claims abstract description 52
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 77
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 32
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 claims abstract description 12
- XKABJYQDMJTNGQ-VIFPVBQESA-N n-nitrosonornicotine Chemical compound O=NN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 XKABJYQDMJTNGQ-VIFPVBQESA-N 0.000 claims abstract description 9
- FLAQQSHRLBFIEZ-UHFFFAOYSA-N N-Methyl-N-nitroso-4-oxo-4-(3-pyridyl)butyl amine Chemical compound O=NN(C)CCCC(=O)C1=CC=CN=C1 FLAQQSHRLBFIEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 claims description 52
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 31
- XKLJHFLUAHKGGU-UHFFFAOYSA-N nitrous amide Chemical compound ON=N XKLJHFLUAHKGGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 6
- ZJOFAFWTOKDIFH-JTQLQIEISA-N 3-[(2s)-1-nitroso-3,6-dihydro-2h-pyridin-2-yl]pyridine Chemical compound O=NN1CC=CC[C@H]1C1=CC=CN=C1 ZJOFAFWTOKDIFH-JTQLQIEISA-N 0.000 claims description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 5
- -1 N-nitrosomethylamino Chemical group 0.000 claims description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- BXYPVKMROLGXJI-JTQLQIEISA-N 3-[(2s)-1-nitrosopiperidin-2-yl]pyridine Chemical compound O=NN1CCCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 BXYPVKMROLGXJI-JTQLQIEISA-N 0.000 claims 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 10
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 9
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 abstract description 6
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 2
- UPAPMNCQXRTGHN-UHFFFAOYSA-N 4-(nitrosomethylamino)-1-pyridin-3-ylbutan-1-one Chemical compound O=NCNCCCC(=O)C1=CC=CN=C1 UPAPMNCQXRTGHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 235000015149 toffees Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 15
- FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitro-1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C2=C1 FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 241001301450 Crocidium multicaule Species 0.000 description 10
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 9
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 7
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 7
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- SOPPBXUYQGUQHE-JTQLQIEISA-N Anatabine Chemical compound C1C=CCN[C@@H]1C1=CC=CN=C1 SOPPBXUYQGUQHE-JTQLQIEISA-N 0.000 description 5
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 5
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 5
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 5
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 5
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 5
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 4
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 description 4
- 235000015218 chewing gum Nutrition 0.000 description 4
- 229940112822 chewing gum Drugs 0.000 description 4
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 4
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 4
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 4
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 4
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 3
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- SOPPBXUYQGUQHE-UHFFFAOYSA-N Anatabine Natural products C1C=CCNC1C1=CC=CN=C1 SOPPBXUYQGUQHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100468275 Caenorhabditis elegans rep-1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100238610 Mus musculus Msh3 gene Proteins 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- MYKUKUCHPMASKF-UHFFFAOYSA-N Nornicotine Natural products C1CCNC1C1=CC=CN=C1 MYKUKUCHPMASKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 230000009935 nitrosation Effects 0.000 description 2
- 238000007034 nitrosation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- MYKUKUCHPMASKF-VIFPVBQESA-N (S)-nornicotine Chemical compound C1CCN[C@@H]1C1=CC=CN=C1 MYKUKUCHPMASKF-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- DDKXACMCFYQHAZ-UHFFFAOYSA-N 1-pyridin-3-ylbutan-1-ol Chemical compound CCCC(O)C1=CC=CN=C1 DDKXACMCFYQHAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FRMQBEMCLFVVIL-UHFFFAOYSA-N 2-(nitrosomethylamino)-1-pyridin-3-ylbutan-1-one Chemical compound O=NCNC(CC)C(=O)C1=CC=CN=C1 FRMQBEMCLFVVIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGRXKBUCZFFSTL-UHFFFAOYSA-N 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol Chemical compound O=NN(C)CCCC(O)C1=CC=CN=C1 OGRXKBUCZFFSTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YQGDFLIFPPFHHY-UHFFFAOYSA-N 4-(nitrosomethylamino)-4-pyridin-3-ylbutanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC(NCN=O)C1=CC=CN=C1 YQGDFLIFPPFHHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NZSNJPDBPMIBSP-UHFFFAOYSA-N 4-[methyl(nitroso)amino]-4-pyridin-3-ylbutanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC(N(N=O)C)C1=CC=CN=C1 NZSNJPDBPMIBSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000032484 Accidental exposure to product Diseases 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical class ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000913 Nitrate Reductases Proteins 0.000 description 1
- 108010025915 Nitrite Reductases Proteins 0.000 description 1
- JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N ON=O.ON=O.ON=O.N Chemical compound ON=O.ON=O.ON=O.N JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006328 Styrofoam Polymers 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000818 accidental exposure Toxicity 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000003797 alkaloid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- QFFVPLLCYGOFPU-UHFFFAOYSA-N barium chromate Chemical compound [Ba+2].[O-][Cr]([O-])(=O)=O QFFVPLLCYGOFPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000001723 extracellular space Anatomy 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- IIDMFFRDEFHWCJ-UHFFFAOYSA-N n-(4-hydroxy-1-pyridin-3-ylbutyl)-n-methylnitrous amide Chemical compound OCCCC(N(N=O)C)C1=CC=CN=C1 IIDMFFRDEFHWCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008659 phytopathology Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000013102 re-test Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000008261 styrofoam Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000036561 sun exposure Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N vitamin A aldehyde Natural products O=CC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
- A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
- A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
- A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
- A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
- A24B15/22—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by application of electric or wave energy or particle radiation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
Abstract
Description
Настоящото изобретение се отнася до метод за обработка на тютюн за намаляване на съдържанието на вредни нитрозамини или предотвратяване на тяхното образуване. Изобретението се отнася и до тютюневи продукти с ниско съдържание на нитрозамини.The present invention relates to a method of processing tobacco to reduce the content of harmful nitrosamines or prevent their formation. The invention also relates to tobacco products low in nitrosamines.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известно е използването на микровълнова енергия за сушене на селскостопански продукти. В US 4 430 806 на Hopkins е описано използването на микровълнова енергия за сушене на тютюн. В US 4 898 189 на Wochnowski е разкрито микровълново третиране на зелен тютюн с цел да се регулира съдържанието на влагата, което се изисква при съхранение или превоз. В US 3 699 976 е описано използването на микровълнова енергия за унищожаване на инсекти в тютюна. Нещо повече, известни са и методи, използващи импрегниране на тютюн с инертни органични течности (US 4 821 747) за екстракция на намиращи се органични материали посредством промиващи средства, като сместа се третира с микровълнова енергия. При друго изпълнение микровълновата енергия се използва за сушене на извлечените от тютюна материали-US 4 874 000. В US 3 773 055 на Stungis е разкрито използване на микровълново облъчване за сушене и увеличаване на обема на цигари, приготвени от влажен тютюн.The use of microwave energy for drying agricultural products is known. US Patent 4 430 806 to Hopkins describes the use of microwave energy for tobacco drying. Wochnowski U.S. Patent No. 4,898,189 discloses microwave treatments for green tobacco in order to regulate the moisture content required for storage or transportation. US Pat. No. 3,699,976 describes the use of microwave energy for the destruction of insects in tobacco. Moreover, methods using tobacco impregnation with inert organic liquids (U.S. Pat. No. 4,821,747) for the extraction of present organic materials by washing agents are known, treating the mixture with microwave energy. In another embodiment, microwave energy is used to dry tobacco-derived materials — US $ 4,874,000. Stungis discloses US 3 773 055 for microwave irradiation for drying and increasing the volume of cigarettes prepared from moist tobacco.
При предишните опити за намаляване на съдържанието на катран и на вредните канцерогенни нитрозамини в тютюна за пушене са използвани филтри. За блокиране на ефектите от вредните канцерогени в тютюна са правени опити за използване на адитиви. Тези усилия не дават резултат за намаляване на онкологичните туморни образувания, свързани с употребата на тютюн. Известно е, че в прясно нарязания зелен тютюн не се съдържат канцерогенни нитрозамини, виж например Wiemik et al., “Effect of Air Curing on the Chemical Composition of Tobacco”, Recent Advances in Tobacco Science,Previous attempts to reduce the tar content and harmful carcinogenic nitrosamines in smoking tobacco have used filters. To block the effects of harmful carcinogens in tobacco, attempts have been made to use additives. These efforts do not result in the reduction of cancer-related cancers associated with tobacco use. Freshly sliced green tobacco is known to contain no carcinogenic nitrosamines, see, for example, Wiemik et 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, от тук нататък споменаван като Wiernik et al. Известно е още, че изсушеният тютюн съдържа различни нитрозамини, включително и вредните канцерогени N’-нитрозонорникотин (NNN) и 4(N-нитрозометиламино)-1 -(3 -пиридил)-1 -бутанон (NNK). Прието е, че тези нитрозамини се формират впоследствие по време на сушене, както е описано по-нататък. За съжаление прясно нарязаният зелен тютюн е неподходящ за пушене или за друга консумация.Vol 21, pp. 39 et seq., Symposium Proceedings 49 th Meeting Tobacco Chemists' Research Conference, Sept. 24-27, 1995, Lexington, Kentucky, hereinafter referred to as Wiernik et al. It is also known that dried tobacco contains various nitrosamines, including the harmful carcinogens N'-nitrosonornicotine (NNN) and 4 (N-nitrosomethylamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanone (NNK). It is recognized that these nitrosamines are subsequently formed during drying, as described below. Unfortunately, freshly cut green tobacco is unsuitable for smoking or other consumption.
Както се съобщава в статията “Reduction of Nitrite-Nitrogen and Tobacco N’-Specific Nitrosamines in Air-Cured Tobacco by Elevating Drying Temperatures”, Agronomy & Phytopathology Joint Meeting, CORESTA, Oxford 1995, през 1993 г. и 1994 r. Burton et al. от Университета в Кентъки извършват някои експерименти по отношение на специфични за тютюна нитрозамини (TSNA). Те докладват, че при сушене с въздух на набрани тютюневи листа за 24 h при температура 71 °C при различните етапи на сушене, включително и при края на пожълтяване, се е получило намаляване на количеството нитрозамини. Споменато е също и сушене при ниски температури и микровълново третиране на някои проби, без да са цитирани детайли или резултати. Заявителят потвърждава, че действителната работа, извършена от Burton et al. в Университета в Кентъки, която е в основата на този реферат, не е успешна. Някои аспекти от изследването на Burton et al. от 1993-1994 г. са цитирани в работата на Wiemik et al., на страници от 54 до 57 под заглавие “Modified Air-Curing”, където се приема, че подлагането на проби от тютюневи листа, взети при различни етапи на сушене с въздух, на ускорено сушене при 70°С за 24 h би отстранило излишната вода и би намалило размножаването на микроорганизми, при което би се избегнало натрупването на нитрити и специфичните за тютюна нитрозамини (TSNA). В таблица II на страница 56 Wiemik et al. са показани някои данни за съдържанието на нитрити и TSNA в листната част и в жилките за проби KY 160 и KY171. Показани са и данни от тестове за сушене при ниски температури и при ускорено сушене, но не е споменато за проби, подлагани на микровълново третиране. В статията е направено следното заключение:As reported in the article "Reduction of Nitrite-Nitrogen and Tobacco N'-Specific Nitrosamines in Air-Cured Tobacco by Elevating Drying Temperatures", Agronomy & Phytopathology Joint Meeting, CORESTA, Oxford 1995, 1993 and 1994. Burton et al. from the University of Kentucky are conducting some experiments on tobacco-specific nitrosamines (TSNA). They reported that drying air on harvested tobacco leaves for 24 hours at 71 ° C at various drying stages, including at the end of yellowing, resulted in a decrease in the amount of nitrosamines. Low-temperature drying and microwave treatment of some samples without details or results are also mentioned. The applicant confirms that the actual work done by Burton et al. at the University of Kentucky, which underlies this essay, was unsuccessful. Some aspects of the study by Burton et al. 1993-1994 are cited in the work of Wiemik et al., pages 54 to 57 under the heading "Modified Air-Curing", where it is understood that the sampling of tobacco leaves taken at different stages of drying with air, accelerated drying at 70 ° C for 24 h would eliminate excess water and reduce the multiplication of microorganisms, avoiding the accumulation of nitrites and tobacco-specific nitrosamines (TSNA). In Table II on page 56 Wiemik et al. some data on the content of nitrites and TSNA in the leaf part and in the veins for samples KY 160 and KY171 are shown. Data from low temperature and accelerated drying tests are also shown, but no mention is made of samples subjected to microwave treatment. The following conclusion is reached in the article:
“От направеното изследване може да се заключи, че е възможно да се намали съдържанието на нитрити и натрупването на TSNA в листната част и в жилките при нагряване на потъмнял тютюн (70°С) след разрушаване на целостта на клетките на листа. На този етап бързото сушене на тютюневите листа намалява микробната активност, каквато има при бавното сушене при околна температура. Трябва да се добави, че това третиране влошава качеството на тютюневите листа.”"From the study, it can be concluded that it is possible to reduce the nitrite content and accumulation of TSNA in leaf and veins by heating darkened tobacco (70 ° C) after destroying the integrity of leaf cells. At this stage, the rapid drying of the tobacco leaves reduces the microbial activity that is experienced by slow drying at ambient temperature. It should be added that this treatment impairs the quality of the tobacco leaves. "
Като пример за двуетапно сушене в статията се дискутира и традиционният метод за сушене на тютюн Skroniowsky в Полша, при който най-напред тютюнът се суши с въздух и при пожълтяване на листа или при достигане на кафеникав цвят тютюнът се нагрява за два дни до температура 65°С, за да се изсушат жилките. Анализът на тютюн, получен по този начин показва, че съдържанието на нитрити и на TSNA е ниско, т.е. респективно по-малко от 10 microg/g и 0,6 - 2,1 microg/g. Wiemik et al правят теоретично заключение, че тези резултати могат да се обяснят с бързото нагряване, което не дава възможност за бързо размножаване на бактериите. Отбелязва се също така, че за тютюн, подложен на сушене с въздух, в Полша са достигнати ниски стойности на нитрити - по-малко от 15 microg, и на TSNA - по-малко от 0,2 microg.As an example of two-step drying, the article also discusses the traditional method of drying Skroniowsky tobacco in Poland, in which the tobacco is first air-dried and when the leaves turn yellow or the brown color reaches a temperature of 65 ° C to dry the veins. The analysis of tobacco thus obtained shows that the nitrite and TSNA content is low, i. E. respectively less than 10 microg / g and 0.6-2.1 microg / g. Wiemik et al theoretically conclude that these results can be explained by rapid heating, which does not allow for rapid bacterial propagation. It is also noted that for air-dried tobacco, low nitrite values of less than 15 microg and TSNA of less than 0.2 microg were achieved in Poland.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Цел на настоящото изобретение е да се предложи метод за обработка на тютюн, предназначен за пушене или за консумация с други средства, при който да се намали или по същество да се елиминира съдържанието на нитрозамини.It is an object of the present invention to provide a method of processing tobacco for smoking or for consumption by other means, in which the content of nitrosamines is reduced or substantially eliminated.
Друга цел на изобретението е да се намали канцерогенната опасност на тютюневите продукти, включително на цигарите, пурите, тютюна за дъвчене, за смъркане, тютюневите дъвки и бонбони.Another object of the invention is to reduce the carcinogenic risk of tobacco products, including cigarettes, cigars, chewing tobacco, snuff, tobacco chewing gum and candy.
Друга цел на изобретението е съществено да се намали количеството на специфичните за тютюна нитрозамини, включващи N’-нитрозонорникотин (NNN) и 4-(№нитрозометиламино)-1 -(3-пиридил)-1 -бутанон (NNK), N’-нитрозоанатабин (NAT) и N’-нитрозоанабасин (NAB) или по същество да се елиминира съдържанието им в тези тютюневи продукти.Another object of the invention is to substantially reduce the amount of tobacco-specific nitrosamines including N'-nitrosonornicotin (NNN) and 4- (N-nitrosomethylamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanone (NNK), N'- nitrozoanabatin (NAT) and N'-nitrozoanabasin (NAB) or substantially eliminate their content in these tobacco products.
Друга цел на изобретението е да се пред ложи метод за третиране на неизсушен тютюн в подходящо време след набирането му така, че да се задържи процесът на сушене без да се влоши годността на тютюна за консумация.It is another object of the invention to provide a method of treating non-dried tobacco at an appropriate time after harvesting so as to maintain the drying process without impairing the usability of the tobacco.
Друга цел на изобретението е и да се намали съдържанието на специфичните за тютюна нитрозамини в напълно изсушения тютюн.It is another object of the invention to reduce the content of tobacco-specific nitrosamines in fully dried tobacco.
Друга цел е и да се осигури подходящ за консумация тютюнев продукт, който съдържа съществено намалено количество специфични за тютюна нитрозамини, което води до намалено съдържание по-специално на NNN и NNK и техните метаболити в този, който употребява тютюн в различни форми, като по този начин се намалява канцерогенната опасност. Тютюневият продукт може да бъде цигари, пури, тютюн за дъвчене, за смъркане, тютюневи дъвки или бонбони.Another aim is to provide a consumer-friendly tobacco product that contains a substantially reduced amount of tobacco-specific nitrosamines, which results in a reduced content of NNNs and NNKs and their metabolites in particular, which uses tobacco in various forms, such as tobacco. this reduces the carcinogenic risk. The tobacco product may be cigarettes, cigars, chewing tobacco, snuff, tobacco chewing gum or candy.
Тези и други цели и предимства на настоящото изобретение се постигат съгласно метод за намаляване на съдържанието на нитрозамини или за предотвратяване на тяхното образуване в набраното тютюнево растение, като методът включва следните етапи:These and other objects and advantages of the present invention are achieved according to a method of reducing the content of nitrosamines or preventing their formation in a harvested tobacco plant, the method comprising the following steps:
подлагане на поне част от тютюневото растение на високочестотно облъчване за определено време, като съгласно метода лъчението се прилага докато частта е неизсушена, жълта и тютюневият лист от растението е в етапа на пожълтяване преди да стане кафяв и преди да настъпи съществено разрушаване на клетъчната цялост, което състояние позволява да се блокира формирането на същите нитрозамини. Съгласно изобретението времето за прилагане на облъчването е достатъчно, за да се предотврати по същество образуването на поне един нитрозамин.subjecting at least a portion of the tobacco plant to high frequency irradiation for a fixed period of time, using the radiation method according to the method while the portion is dry, the yellow and tobacco leaves of the plant are in the yellowing stage before becoming brown and before substantial destruction of the cell integrity occurs, which allows the formation of the same nitrosamines to be blocked. According to the invention, the irradiation administration time is sufficient to prevent substantially the formation of at least one nitrosamine.
Съгласно изобретението високочестотното облъчване е микровълново и се прилага върху тютюневия лист или върху частта от него след началото на пожьлтяването на листата и преди натрупването на специфичните за тютюна нитрозамини, като тютюневите листа или техните части са подредени в слой с дебелината на един лист.According to the invention, the high frequency irradiation is microwave and is applied to the tobacco leaf or part thereof after the leaf yellowing begins and before the tobacco specific nitrosamines are accumulated, the tobacco leaves or parts thereof being arranged in a layer with a thickness of one leaf.
Освен това съгласно метода преди подлагане на облъчване тютюневите растения са с предварително отстранени дръжки на листата и пресовани за отстраняване на излишната влага или са третирани с пара.In addition, according to the method prior to irradiation, the tobacco plants are pre-removed with leaf stalks and pressed to remove excess moisture or treated with steam.
Методът е приложим и по отношение на тютюневи растения с дръжки, предварително пресовани за отстраняване на излишната влага или са тре тирани с пара преди подлагане на облъчване.The method is also applicable to tobacco plants with handles pre-pressed to remove excess moisture or treated with steam before irradiation.
Освен това съгласно изобретението високочестотното облъчване е с честота, която е повисока, отколкото микровълновите области на електромагнитния спектър.Furthermore, according to the invention, high frequency radiation is at a frequency higher than the microwave regions of the electromagnetic spectrum.
Методът е приложим и по отношение на тръбно сушени тютюневите растения, като облъчването се извършва през времето когато са минали от 24 h до около 72 h след обирането им, като облъчването се извършва за поне 1 s при предварително определена мощност.The method is also applicable to tube-dried tobacco plants, irradiation being carried out over a period of 24 hours to about 72 hours after harvesting, irradiation being performed for at least 1 s at a predetermined power.
Съгласно метода, след етапа на облъчване се извършва и сушене.According to the method, drying is carried out after the irradiation step.
Освен това облъчването може да се извърши с лазерен лъч или електронен сноп, генериран от ускорител на електрони (гама облъчване).In addition, irradiation can be accomplished with a laser beam or an electron beam generated by an electron accelerator (gamma radiation).
Възможно е и приложеното лъчение да е с по-висока честота и по-малка дължина на вълната, отколкото микровълновата област на електромагнитния спектър.It is also possible that the applied radiation has a higher frequency and a shorter wavelength than the microwave region of the electromagnetic spectrum.
Изобретението се отнася и до тютюнев продукт, получен по цитирания метод, който продукт съдържа сушен незелен или жълт подходящ за консумация тютюн сорт Вирджиния за тръбно сушене по същество без органични течности, използвани за извличане на увеличаващи обема органични материали, и който продукт има общо съдържание на N’-нитрозонорникотин, 4-(Nнитрозометиламино)-1 -(3 -пиридил)-1 -бутанон, N’-нитрозоанатабин и N’-нитрозоанабасин помалко от 0.2 microg/g.The invention also relates to a tobacco product obtained by the said method, which product contains dried non-green or yellow edible Virginia tobacco for essentially tubeless drying, used to extract bulk organic materials, and which product has a total content of N'-nitrosonornicotine, 4- (N-nitrosomethylamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanone, N'-nitrozoanabatin and N'-nitrozoanabasin less than 0.2 µg / g.
Възможно е общото съдържание на N’нитрозонорникотин, 4-(К-нитрозометиламино)-1 (3-пиридил)-1-бутанон, N’-нитрозоанатабин и N’нитрозоанабасин да бъде 0.05 microg/g или помалко, като сушеният незелен или жълт тютюн е избран от групата, съдържаща сортове Вирджиния за тръбно сушене и Бърли (Burley).It is possible that the total content of N'nitrozonornicotin, 4- (N-nitrosomethylamino) -1 (3-pyridyl) -1-butanone, N'-nitrozoanabatin and N'nitrozoanabasin is 0.05 µg / g or less, such as dried non-green or yellow tobacco was selected from the group containing Virginia tubing and Burley varieties.
При друго изпълнение тютюневият продукт, съдържащ сушен незелен или жълт подходящ за консумация тютюн от сортовете Вирджиния за тръбно сушене във форма на листа, има общо съдържание на N’-нитрозонорникотин, 4-(Nнитрозометиламино)-1 -(3 -пиридил)-1 -бутанон, N’-нитрозоанатабин и N’-нитрозоанабасин помалко от 0.2 microg/g.In another embodiment, the tobacco product containing dried non-green or yellow edible Virginia tobacco for tubular leaf drying has a total content of N'-nitrosonornicotin, 4- (N-nitrosomethylamino) -1- (3-pyridyl) -1 -butanone, N'-nitrosoanatabine and N'-nitrosoanabasin less than 0.2 µg / g.
Възможно е и общото съдържание на N’нитрозонорникотин, 4-(№-нитрозометиламино)-1 (3-пиридил)-1 -бутанон, N’-нитрозоанатабин и N’нитрозоанабасин да бъде 0.05 microg/g или по малко, като сушеният незелен или жълт тютюн е избран от групата, съдържаща сортове Вирджиния за тръбно сушене и Бърли (Burley).It is also possible that the total content of N'nitrozonornicotin, 4- (N-nitrosomethylamino) -1 (3-pyridyl) -1-butanone, N'-nitrozoanabatin and N'nitrozoanabasin may be 0.05 µg / g or less, such as dried non-green or yellow tobacco is selected from the group consisting of Virginia tubing and Burley varieties.
Съгласно изобретението тютюневият продукт, включващ сушен незелен или жълт подходящ за консумация тютюн по същество без органични течности, използвани за извличане на увеличаващи обема органични материали, съдържа 4-(№нитрозометиламино)-1 -(3-пиридил)1-бутанон 0.002 microg/g или по-малко.According to the invention, the tobacco product, including dried non-green or yellow, edible tobacco free of organic liquids used to extract bulk organic materials, contains 4- (No. nitrosomethylamino) -1- (3-pyridyl) 1-butanone 0.002 microg / g or less.
При друго изпълнение на изобретението тютюневият продукт, включващ сушен незелен или жълт подходящ за консумация тютюн, който е във форма на листа, съдържа 4-0Ч-нитрозометиламино)-1 -(3-пиридил)-1 -бутанон 0.002 microg/g или по-малко, като тези стойности могат да бъдат и 0.001 microg/g или по-малко.In another embodiment of the invention, the tobacco product, including dried non-green or yellow edible tobacco in leaf form, contains 4-O-nitrosomethylamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanone 0.002 microg / g or more less, these values may also be 0.001 microg / g or less.
Съгласно изобретението сушеният незелен или жълт тютюн е сорт Вирджиния за тръбно сушене или сорт Бърли (Burley).According to the invention, the dried non-green or yellow tobacco is a Virginia tubing or Burley variety.
При получения съгласно изобретението тютюнев продукт общото съдържание на N’нитрозонорникотин, 4-(К1-нитрозометиламино)1-(3-пиридил)-1-бутанон, N’-нитрозоанатабин и N’-нитрозоанабасин е 0,15 microg/g или по-малко или 0,1 microg/g или по-малко.In the tobacco product obtained according to the invention, the total content of N'-nitrosonornicotine, 4- (N-nitrosomethylamino) 1- (3-pyridyl) -1-butanone, N'-nitrosoanatabine and N'-nitrosoanabasin is 0.15 microg / g or more less or 0.1 microg / g or less.
Освен това тютюневият продукт съгласно изобретението съдържа поне един специфичен за тютюна нитрозамин, избран от групата, включваща N’-нитрозонорникотин, 4-(Ν-ΗΗτροзометиламино)-1 -(3-пиридил)-1 -бутанон, N’нитрозоанатабин и N’-нитрозоанабасини, чието съдържание е поне около 75 т. % по-ниско от съдържанието на същия специфичен за тютюна нитрозамин в сушен кафяв тютюн от същата реколта, от която е сушеният незелен или жълт тютюн, но който кафяв тютюн е бил традиционно сушен при отсъствие на етапите за намаляване на съдържанието нададения поне един специфичен за тютюна нитрозамин.In addition, the tobacco product of the invention contains at least one tobacco-specific nitrosamine selected from the group consisting of N'-nitrosonornicotine, 4- (Ν-ΗΗτροzomethylamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanone, N'nitrozoanabatin and N ' -Nitrozoanabasins whose content is at least about 75 wt% lower than the content of the same tobacco-specific nitrosamine in dried brown tobacco of the same crop as that of dried non-green or yellow tobacco but which has been traditionally dried in the absence of brown tobacco at least one content reduction step n specific nitrosamine tobacco.
Освен това съдържанието на поне един специфичен за тютюна нитрозамин е поне около 90 т. % или 95 т. % по-ниско от съдържанието на същия специфичен за тютюна нитрозамин в сушения кафяв тютюн от същата реколта, но който кафяв тютюн е бил традиционно сушен при отсъствие на етапите за намаляване на съдържанието на дадения поне един специфичен за тютюна нитрозамин.In addition, the content of at least one tobacco-specific nitrosamine is at least about 90% or 95% less than the content of the same tobacco-specific nitrosamine in dried brown tobacco of the same crop, but which brown tobacco has traditionally been dried at the absence of steps to reduce the content of at least one tobacco-specific nitrosamine.
Съгласно настоящото изобретение микро вълновото облъчване се прилага върху листа или върху част от него за време достатъчно за ефективното му изсушаване без прегаряне, така че да бъде подходящ за консумация.According to the present invention, microwave irradiation is applied to the sheet or part of it for a time sufficient to effectively dry it without being burnt so that it is suitable for consumption.
В предпочитаните изпълнения незеленият тютюнев продукт има съдържание на TSNA (NNN, NNK, NAB и NAT) по-малко от 0,2 microg/g, за предпочитане по-малко от 0,15 microg/g, а още по-добре по-малко от 0,1 microg/g; съдържание на NNN по-малко от 0,15 microg/g, за предпочитане по-малко от 0,10 microg/g, а още по-добре по-малко от 0,05 microg/g; и съдържание на NNK по-малко от 0,002 microg/g, за предпочитане по-малко от 0,001 microg/g, а още подобре по-малко от 0,0005 microg/g.In preferred embodiments, the non-green tobacco product has a TSNA content (NNN, NNK, NAB and NAT) of less than 0.2 µg / g, preferably less than 0.15 µg / g, and more preferably less than 0.1 microg / g; an NNN content of less than 0.15 µg / g, preferably less than 0.10 µg / g, and even more preferably less than 0.05 µg / g; and an NNK content of less than 0.002 [mu] g / g, preferably less than 0.001 [mu] g / g, and more preferably less than 0.0005 [mu] g / g.
При други изпълнения незеленият или жълт тютюнев продукт съдържа незелен или жълт тютюн подходящ за консумация, който има съдържание на TSNA (NNN, NNK, NAB и NAT), което е около 25 т. %.In other embodiments, the non-green or yellow tobacco product contains non-green or yellow tobacco suitable for consumption that has a TSNA content (NNN, NNK, NAB and NAT) of about 25% by weight.
При други изпълнения на изобретението незеленият или жълт тютюнев продукт съдържа незелен или жълт тютюн подходящ за консумация, който има съд ържание на TSNA (NNN, NNK, NAB и NAT), което е поне около 75 т. %, за предпочитане поне около 90 т. %, по-добре поне около 95 т. %, а най-добре поне около 99 т. % по-малко от теглото на тези вещества в тютюнев продукт от същия сорт, произведен от същата реколта, както продукта на изобретението, но който е сушен без микровълново облъчване или без прилагане на други методи за намаляване на съдържанието на нитрозамини. За предпочитане този незелен или жълт тютюнев продукт съдържа незелен или жълт тютюн подходящ за консумация, който има съдържание на поне един TSNA, избран от групата на NNN, NNK, NAB и NAT с тегло поне около 75 т. %, за предпочитане поне около 90 т. %, по-добре поне около 95 т. %, а найдобре поне около 99 т. % по-малко от теглото на съответното вещество в тютюнев продукт от същия тип, произведен от същата реколта, както продукта на изобретението, но който е сушен без микровълново облъчване или без прилагане на други методи за намаляване на съдържанието на нитрозамини.In other embodiments of the invention, the non-green or yellow tobacco product contains non-green or yellow tobacco suitable for consumption that has a TSNA content (NNN, NNK, NAB and NAT) of at least about 75% by weight, preferably at least about 90 t , preferably at least about 95% by weight, and most preferably at least about 99% by weight, by weight of these substances in a tobacco product of the same variety produced from the same crop as the product of the invention, but which is dried without microwave irradiation or without the use of other methods of reducing the nitrosamines content. Preferably this non-green or yellow tobacco product contains non-green or yellow tobacco suitable for consumption that contains at least one TSNA selected from the group of NNN, NNK, NAB and NAT weighing at least about 75% by weight, preferably at least about 90% wt.%, preferably at least about 95 wt.%, and preferably at least about 99 wt.% less than the weight of the corresponding substance in a tobacco product of the same type produced from the same crop as the product of the invention but which is dried without microwave irradiation or without the use of other methods of reducing nitroxide content ins.
Кратко описание на приложените фигуриBrief description of the attached figures
На фигура 1 е представена фотография, илюстрираща тръбно сушен “жълт” тютюн сорт “Вирджиния”, когато са минали от 24 до 72 h след обиране на реколтата.Figure 1 shows a photograph illustrating a tubular dried "Virginia" yellow tobacco when it has passed from 24 to 72 hours after harvest.
На фигура 2 е представена фотография, илюстрираща подложен на микровълново облъчване тръбно сушен “жълт” тютюн сорт “Вирджиния” с ниско съдържание на нитрозамини съгласно изобретението.Figure 2 shows a photograph illustrating microwave irradiation of tubular dried "Virginia" low tobacco nitrosamines according to the invention.
На фигура 3 е представен страничен изглед в перспектива на ю мобилно устройство от промишлен тип, с помощта на което може да се извърши третирането съгласно настоящото изобретение.Figure 3 is a side elevational perspective view of an industrial type mobile device by which the treatment of the present invention can be carried out.
Подробно описание на изобретениетоDetailed description of the invention
Би могло да се каже, че сушенето на тютюна е повече изкуство, отколкото наука, тъй като при всяко сушене условията трябва да се подбират така, че да се вземат предвид такива фактори като разлика в сортовете, разлика в набраните листа в зависимост от положението им на стеблото, различни параметри на сушилните, промени в атмосферните условия по време на един сезон или различните сезони при такова сушене. Например оптималното състояние, до което се прави тръбно сушене, се определя емпирично от специалисти, които са натрупали опит за значителен период от време. Виж например Peele et 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 (споменавана по-нататък като “Peele et al”). Следователно специалистът в областта на сушенето на тютюна би разбрал, че останалите параметри на настоящото изобретение в неговите най-широки обхвати се променят до известна степен в зависимост от точното отчитане на посочените по-горе фактори за даден сорт набран тютюн.It could be said that tobacco drying is more of an art than a science, since every drying condition must be chosen to take into account factors such as differences in varieties, differences in harvested leaves, depending on their position. on the stem, different drying parameters, changes in atmospheric conditions during one season or different seasons during such drying. For example, the optimum condition for tube drying is determined empirically by specialists who have gained experience over a considerable period of time. See, for example, Peele et al., “Chemical and Biochemical Changes during the Flue Curing of Tobacco,” Recent Advances in Tobacco Science, Vol. 21, pp. 81 et seq., Symposium Proceedings 49 th Meeting Chemists' Research Conference, September 24-27,1995, Lexington, Kentucky ( hereafter referred to as "Peele et al"). Therefore, one skilled in the art of tobacco drying would appreciate that the other parameters of the present invention within its broadest range vary to some extent, depending on the accurate consideration of the above factors for a particular type of harvested tobacco.
Съгласно едно предпочитано изпълнение на настоящото изобретение е установено, че по време на сушене съществува интервал, през време на който тютюнът може да бъде подложен на обработка за предотвратяване образуването на TSNA. Разбира се, точното определяне на този интервал, през време на който може ефективно да се предотврати формирането на TSNA или съществено да се намали неговото съдържание, зависи от сорта на тютюна, метода на сушене и различни други фактори, включително и от споменатите по-горе.According to a preferred embodiment of the present invention, it is found that during drying there is an interval during which the tobacco can be processed to prevent the formation of TSNA. Of course, the precise determination of this interval during which TSNA formation can be effectively prevented or substantially reduced depends on the type of tobacco, the method of drying, and various other factors, including those mentioned above. .
Съгласно това предпочитано изпълнение на настоящото изобретение този интервал съответства на времето, когато набраният тютюн е престоял известно време и тютюневият лист далеч след състоянието на “прясно нарязан” или “зелен”, но преди съществено натрупване на TSNA или нитрити в листа. Обикновено този интервал от време съответства на времето, през което листът е в етапа на пожълтяване преди да стане кафяв и преди съществено разрушаване на клетъчната цялост. Използваните в описанието термини “съществено” и “значително” най-общо означават доминиращо или по-голяма част в една условна скала “наличие или отсъствие”. По време на този интервал от време може по същество да се предотврати образуването на нитрозамини или да се намали съществено съдържанието на вече образувани такива чрез подлагане на тютюна на микровълново облъчване с определена мощност за определено време, както е пояснено по-нататък. Това микровълново третиране по същество предотвратява естественото формиране на TSNA и дава възможност да се получи подходящ за консумация сух златистожълт лист. Ако е започнало съществено натрупване на TSNA, обикновено в крайната фаза на пожълтяване, микровълновото третиране на листа съгласно изобретението по същество задържа естествения цикъл на тяхното формиране и се предотвратява по-нататъшното им образуване. При такова третиране на жълт или пожълтяващ тютюн за оптимално време при сушене, полученият тютюнев продукт има ниво на TSNA по същество близко до това на прясно набрана реколта от зелен тютюн, като се запазва неговият аромат и вкус.According to a preferred embodiment of the present invention, this interval corresponds to the time when the collected tobacco stayed for some time and the tobacco leaf far after the state of "freshly sliced" or "green", but before substantial accumulation of TSNA or nitrites in the leaf. Usually, this time interval corresponds to the time during which the leaf is in the yellowing stage before it turns brown and before the essential destruction of the cell integrity. The terms "substantially" and "substantially" used in the description generally denote a dominant or greater part in a conditional "presence or absence" scale. During this time interval, the formation of nitrosamines can be substantially prevented or the content of already formed ones can be substantially reduced by subjecting the microwave irradiated tobacco to a specified power for a specified time, as explained below. This microwave treatment essentially prevents the natural formation of TSNA and makes it possible to obtain an edible, dry golden yellow leaf. If substantial accumulation of TSNA has started, usually in the final yellowing phase, microwave treatment of the leaves according to the invention substantially retains the natural cycle of their formation and prevents their further formation. With such treatment of yellow or yellowing tobacco for optimum drying time, the resulting tobacco product has a TSNA level substantially similar to that of freshly harvested green tobacco, retaining its aroma and taste.
Друго изпълнение на изобретението се отнася до третиране на изсушен (кафяв) тютюн за ефективно намаляване на съдържанието на TSNA в него, като сушеният тютюн се хидратира повторно и след това се подлага на микровълново облъчване, както е пояснено по-долу.Another embodiment of the invention relates to the treatment of dried (brown) tobacco to effectively reduce the content of TSNA in it, the dried tobacco being re-hydrated and then subjected to microwave irradiation, as explained below.
Настоящото изобретение е приложимо за третиране на набрани тютюневи листа, предназначени за консумация. Правени са много изследвания на тютюна, по-специално на специфичните за тютюна нитрозамини. Прясно набраните тютюневи листа се наричат “зелен тютюн” и не съдържат познати канцерогени, но този тютюн не е подходящ за консумация. Сушенето на зеления тютюн зависи от вида му. Например сортът “Вирджиния” светъл обикновено се подлага на тръбно сушене, докато сортовете “Burley” и някои тъмни сортове се сушат с въздух. Обикновено тръбното сушене се извършва за пет до седем дни, докато сушенето с въздух става за повече от два месеца. Както е посочено от Peele et al, тръбното сушене най-общо включва три етапа: пожълтяване (35°С - 40°С) за около 36 до 72 h, въпреки че има съобщения, че пожълтяването започва по-рано от 36 h, например за някои сортове Вирджиния за 24 h; етап на сушене на листа (40°С - 57°С) за 48 h и сушене на средните жилки (дръжката) при температура (57°С - 75°С) за 48 h. По време на пожълтяване започват много съществени химически и биохимически промени, които продължават и при началните фази на сушенето на листа.The present invention is applicable to the treatment of harvested tobacco leaves for consumption. Much research has been done on tobacco, in particular tobacco-specific nitrosamines. Freshly harvested tobacco leaves are called "green tobacco" and do not contain known carcinogens, but this tobacco is not suitable for consumption. Drying green tobacco depends on its type. For example, the Virginia variety of light is usually tubular dried, while the Burley and some dark varieties are air-dried. Usually, pipe drying takes five to seven days, while air drying takes more than two months. As indicated by Peele et al, tube drying generally involves three steps: yellowing (35 ° C - 40 ° C) for about 36 to 72 hours, although yellowing has been reported to start earlier than 36 hours, e.g. for some Virginia varieties, 24 h; step of drying the leaves (40 ° C - 57 ° C) for 48 h and drying the medium veins (handle) at temperature (57 ° C - 75 ° C) for 48 h. During yellowing, many significant chemical and biochemical changes begin, which continue even during the initial phases of leaf drying.
При един типичен процес на тръбно сушене етапът на пожълтяване се извършва в сушилни при естествени климатични условия, при което зелените листа постепенно губят цвета си поради хлорофилно разпадане, като се получават съответни жълти каротинови пигменти. Съгласно статията на Peele et al, пожълтяването на тръбно сушения тютюн се извършва при затворени външни въздушни вентилационни отвори на сушилнята и поддържане на температурата около 35°С - 37°С. Този процес се извършва при регулирани условия, като относителната влажност в сушилнята се поддържа приблизително 85 т. % за ограничаване на загубата на влага в листата и в тях продължават метаболидните процеси, започнали на полето. Операторът следи непрекъснато сушенето преди всичко като наблюдава загубата на хлорофил и зеления цвят от листа и преминаването до желания лимоненожълт до златисто-оранжев цвят.In a typical tube-drying process, the yellowing step is carried out in ovens under natural climatic conditions, whereby the green leaves gradually lose their color due to chlorophyll decay, yielding corresponding yellow carotene pigments. According to an article by Peele et al, tube-dried tobacco is yellowed when the outside air vents of the oven are closed and maintained at a temperature of about 35 ° C to 37 ° C. This process is carried out under regulated conditions, maintaining the relative humidity in the oven at approximately 85% by weight to limit the moisture loss in the leaves and continuing the metabolic processes that began in the field. The operator monitors the drying process first and foremost by observing the loss of chlorophyll and green from the leaves and the transition to the desired lemon-yellow to golden-orange color.
При един сорт тръбно сушен тютюн “Вирджиния”, при който проверката се извършва както ще бъде описано тук, прясно набраният зелен тютюн се поставя в сушилня за около 24 48 h при температура около 100-110°F (37,8°С - 43,3°С), докато листата станат повече или помалко изцяло жълти (вж. Фигура 1). Жълтият тютюн е с намалено съдържание на влага, т. е. от около 90 т. % при зеления тютюн до около 70 т. % - 40 т. % при жълтия тютюн. При този етап жълтият тютюн по същество не съдържа канцерогени, като съдържанието на TSNA е същото, както в прясно отрязания зелен тютюн. Този сорт тютюн “Вирджиния” остава в етап на пожълтявате около 6-7 дни, след което листата стават кафяви. Обикновено кафявият тютюн “Вирджиния” има съдържание на влага от 11 т. % до около 15 т. %. Превръщането на тютюна от жълт в кафяв води до формиране и съществено натрупване на нитрозамини и увеличено микробно съдържание. Точният механизъм, по който се формират специфичните за тютюна нитрозамини, не е ясен, но се предполага, че се благоприятства от микробната активност поради включването на микробиални нитритни редуктази при генериране на нитрити по време на сушене.In one Virginia-type tubular dried tobacco, in which the test is carried out as described herein, freshly harvested green tobacco is placed in an oven for about 24 48 h at a temperature of about 100-110 ° F (37.8 ° C - 43 , 3 ° C) until the leaves turn more or less entirely yellow (see Figure 1). Yellow tobacco has a reduced moisture content, ie from about 90 wt% for green tobacco to about 70 wt% - 40 wt% for yellow tobacco. At this stage, yellow tobacco is essentially free of carcinogens, with the TSNA content being the same as that of freshly cut green tobacco. This Virginia tobacco stays in the yellowing stage for about 6-7 days, after which the leaves turn brown. Typically, Virginia Virginia tobacco has a moisture content of 11% to about 15%. The conversion of tobacco from yellow to brown leads to the formation and substantial accumulation of nitrosamines and increased microbial content. The exact mechanism by which tobacco-specific nitrosamines are formed is unclear, but is thought to be favored by microbial activity due to the involvement of microbial nitrite reductases in the generation of nitrites during drying.
Счита се, че специфичните за тютюна нитрозамини се формират при реакция на амини с нитрозиращи нитритни производни, като например NO2, N2O3 и N2O4 в кисела среда. Wiemik et al дискутират приетия начин на формиране на TSNA на стр. 43 - 45, от което по-долу се предлага кратко резюме.Tobacco-specific nitrosamines are thought to be formed by the reaction of amines with nitrosating nitrite derivatives such as NO 2 , N 2 O 3 and N 2 O 4 in acidic media. Wiemik et al discuss the accepted way of forming the TSNA on pages 43 - 45, from which a brief summary is provided below.
Тютюневите листа съдържат изобилие от амини под формата на аминокиселини, протеини и алкалоиди. Третичният амин никотин (обозначаван във формулата по-долу е (1)) е основният алкалоид в тютюна, докато другите никотинови алкалоиди са вторичният амино норникотин (2), анатабин (3) и анабазин (4). Тютюнът съдържа и най-общо до 5 т. % нитрати и следи от нитрити.Tobacco leaves contain an abundance of amines in the form of amino acids, proteins and alkaloids. The tertiary amine nicotine (referred to in the formula below is (1)) is the major alkaloid in tobacco, while the other nicotine alkaloids are the secondary amino nornicotine (2), anatabine (3) and anabazine (4). Tobacco generally contains up to 5% by weight of nitrates and traces of nitrites.
Нитрозирането на норникотина (2), анатабина (3) и анабазина (4) дава съответните нитрозамини: N’-нитрозонорникотин (NNN, 5), N’-нитрозоанатабин (NAT, 6) и N’-нитрозоанабазин (NAB, 7). При нитрозирането на никотина (1) във воден разтвор се получава смес от 4(N’-нитрозометиламино)-1 -(3-пиридил)-1 -бутанон (NNK, 8), (NNN, 5) и 4-(Л-нитрозометиламино)-4-(3-пиридил)-1-бутанал (NNA, 9). Помалко срещаните нитрозамини включват NNAL (4^-нитрозометиламино)-1 -(3-пиридил)-1 -бутанол, 10), изо-NNAL (4-1М-нитрозометиламино)1-(3-пиридил)-1-бутанол, 11) и изо-NNAC (4-(Nнитрозометиламино)-4-(3-пиридил)-маслена киселина 12). Формирането на тези TSNA от съответните тютюневи алкалоиди е схематично показано по-долу, като са използвани приетите означения от 1 до 12 (възпроизведени от Wiemik et al, стр. 44).Nitrosation of nornicotine (2), anatabine (3) and anabazine (4) yields the corresponding nitrosamines: N′-nitrosonornicotine (NNN, 5), N′-nitrozoanatabine (NAT, 6) and N′-nitrozoanabazine (NAB, 7). Nitrosation of nicotine (1) in aqueous solution results in a mixture of 4 (N'-nitrosomethylamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanone (NNK, 8), (NNN, 5) and 4- (L- nitrosomethylamino) -4- (3-pyridyl) -1-butanal (NNA, 9). Less common nitrosamines include NNAL (4-N-nitrosomethylamino) -1- (3-pyridyl) -1-butanol, 10), iso-NNAL (4-1M-nitrosomethylamino) 1- (3-pyridyl) -1-butanol, 11 ) and iso-NNAC (4- (N-nitrosomethylamino) -4- (3-pyridyl) -butyric acid 12). The formation of these TSNAs from the respective tobacco alkaloids is shown schematically below using the accepted designations 1 to 12 (reproduced by Wiemik et al, p. 44).
омюемиеstunned
VH, Ν·ΝΟVH, Ν · ΝΟ
Вече е общоприето, че зеленият прясно набран тютюн в действителност не съдържа нитрити или TSNA и тези съставки се формират при сушене или съхранение на тютюна. През последното десетилетие са правени изследвания в опит да се определят обстоятелствата, свързани с формиране на TSNA по време на сушене на тютюна. Установени са няколко важни фактора, сред които са генотипът на растението, зрелостта на растението при събиране на листата, условията на сушене и микробната активност.It is now generally accepted that green freshly harvested tobacco does not actually contain nitrite or TSNA, and these ingredients are formed by drying or storing tobacco. In the last decade, studies have been conducted in an attempt to determine the circumstances surrounding the formation of TSNA during tobacco drying. Several important factors have been identified, including the genotype of the plant, the maturity of the plant when harvesting the leaves, drying conditions, and microbial activity.
Изследванията показват, че нитритите и TSNA се натрупват при сушене с въздух в интервала след края на пожълтяването докато листата станат изцяло кафяви, т.е. 2-3 седмици след обиране на листата за определени сортове, които се подлагат на обикновено въздушно сушене, и приблизително една седмица след обиране за сортовете, които се подлагат на тръбно сушене. Това е времето, през което се разрушава клетъчната цялост поради загуба на влага, като съдържанието на клетките отива в междуклетъчното пространство. Поради това при въздушно сушене има малко време, през което клетките са деинтегрирани и има възможност за хранене на микроорганизмите. Wiernik et al предполагат, че след това в резултат на дисимилационна нитратна редукция може да стане съществено натрупване на нитрити, при което става възможно формирането на TSNA.Studies have shown that nitrites and TSNA accumulate upon drying with air in the interval after the end of yellowing until the leaves turn completely brown, ie. 2-3 weeks after picking the leaves for certain varieties subjected to ordinary air drying, and approximately one week after picking for varieties subjected to tube drying. This is the time during which cell integrity is destroyed due to loss of moisture, as the cell content goes into the intercellular space. Therefore, air drying has a short time during which the cells are disintegrated and there is an opportunity to feed the microorganisms. Wiernik et al suggest that then, as a result of dissimilatory nitrate reduction, nitrite accumulation can become significant, thereby making TSNA possible.
Има малко публикации за ефектите на микробната флора върху тютюневите листа по време на растежа и при сушене, както например се цитира от Wiernik et al., но се предполага участието на микробните нитратни редуктази при генерирането на нитрати по време на сушене. Когато след фазата на пожълтяване клетъчната структура е разрушена, хранителната среда става достъпна за навлизане на микроорганизми, които могат да произведат нитрити при благоприятни условия, т.е. висока влажност, оптимална температура и пълна липса на кислород. Обикновено това е твърде кратък интервал от време, през който водната активност е достатъчно висока и клетъчната структура е деинтегрирана.There are few publications on the effects of microbial flora on tobacco leaves during growth and on drying, as cited by Wiernik et al., But the involvement of microbial nitrate reductases in the generation of nitrates during drying is suggested. When, after the yellowing phase, the cellular structure is destroyed, the nutrient medium becomes accessible to the entry of microorganisms capable of producing nitrites under favorable conditions, i. high humidity, optimum temperature and complete lack of oxygen. Usually this is a very short time interval during which the water activity is high enough and the cellular structure is deintegrated.
Съгласно настоящото изобретение формирането на TSNA в тютюна се предотвратява или се задържа при подлагане на събраните тютюневи листа на микровълново облъчване при описаните тук условия. Съгласно едно предпочитано изпълнение тютюневите листа се подлагат на микровълново облъчване за времето от започване на пожълтяване до настъпване на съществено разрушаване на клетъчната цялост. За да се получат оптимални резултати, се предпочита набраните листа да се подават един по един в микровълновото поле, а не на купчини или бали. Установено е, че при третиране на листата по този начин изцяло или съществено се предотвратява формирането на специфичните за тютюна нитрозамини, включително известните канцерогени NNN и NNK.According to the present invention, the formation of TSNA in tobacco is prevented or delayed by subjecting the collected tobacco leaves to microwave irradiation under the conditions described herein. According to a preferred embodiment, the tobacco leaves are subjected to microwave irradiation for the time from the onset of yellowing to the onset of substantial destruction of cellular integrity. For optimum results, it is preferable to feed the collected leaves one at a time into the microwave field rather than to piles or bales. Treatment of the leaves in this manner has wholly or substantially prevented the formation of tobacco-specific nitrosamines, including the known carcinogens NNN and NNK.
В съответствие с предпочитаните изпълнения на настоящото изобретение могат да се получат незелени и/или жълти тютюневи продукти, които са подходящи за консумация и които имат по-ниско съдържание на поне един специфичен за тютюна нитрозамин, отколкото тютюна, сушен по традиционен метод. Обикновено зеленият или прясно нарязаният тютюн не са подходящи за консумация, както беше отбелязано по-горе. Използваният термин “незелен” означава тютюн, който е загубил поне голяма част от хлорофила, и съдържа жълти листа, напълно пожълтели листа и листа, които на места започват да стават кафяви. В предпочитаните изпълнения незеленият тютюн съдържа TSNA (NNN, NNK, NAB и NAT) по-малко от 0,2 microg/g, за предпочитане по-малко от 0,15 microg/g, по-добре по-малко от 0,1 microg/g; съдържанието на NNN е по-малко от 0,15 microg/g, за предпочитане по-малко от 0,10 microg/g, за предпочитане по-малко от 0,05 microg/g; съдържание на NNK по-малко от 0,002 microg/g, за предпочитане по-малко от 0,001 microg/g, още по-добре по-малко от 0,0005 microg/g. Както е отбелязано по-горе, при даден брой на факторите, които могат да повлияят за формиране на TSNA в тютюна, специалистът в тази област на техниката би разбрал, че този брой не е абсолютен, а по-скоро имат значение обхватите.In accordance with preferred embodiments of the present invention, non-green and / or yellow tobacco products which are suitable for consumption and which have a lower content of at least one tobacco-specific nitrosamine than tobacco dried by the conventional method can be obtained. Usually green or freshly cut tobacco is not fit for consumption, as noted above. The term "non-green" means tobacco that has lost at least a large portion of chlorophyll, and contains yellow leaves, wholly yellowed leaves, and leaves that turn brown in places. In preferred embodiments, non-green tobacco contains a TSNA (NNN, NNK, NAB and NAT) of less than 0.2 microg / g, preferably less than 0.15 microg / g, better than 0.1 microg / g; the NNN content is less than 0.15 µg / g, preferably less than 0.10 µg / g, preferably less than 0.05 µg / g; an NNK content of less than 0.002 microg / g, preferably less than 0.001 microg / g, more preferably less than 0.0005 microg / g. As noted above, given a number of factors that may influence the formation of TSNA in tobacco, one of ordinary skill in the art would appreciate that the number is not absolute, but rather the scope.
Настоящото изобретение се отнася и до тютюнев продукт, съдържащ изсушен жълт тютюн, който е подходящ за консумация и който има по-ниско съдържание на поне един специфичен за тютюна нитрозамин, отколкото обикновено сушеният тютюн. В предпочитаните изпълнения жълтият тютюнев продукт съдържа TSNA (NNN, NNK, NAB и NAT), на NNN и на NNK в цитираните по-горе граници.The present invention also relates to a tobacco product containing dried yellow tobacco that is suitable for consumption and which has a lower content of at least one tobacco-specific nitrosamine than conventional dried tobacco. In preferred embodiments, the yellow tobacco product comprises TSNA (NNN, NNK, NAB and NAT), of NNN and of NNK within the abovementioned limits.
При други изпълнения незеленият или жълт тютюнев продукт съдържа незелен или жълт тютюн подходящ за консумация, който има съдържание на TSNA (NNN, NNK, NAB и NAT), което е около 25 т. % от теглото на тези вещества в прясно набрана реколта от зелен тютюн, от която този продукт е направен. За предпочитане този незелен или жълт тютюнев продукт има съдържание на TSNA около 10 т. % от теглото, друго предпочитано съдържание е около 5 т. %, а найдобре е то да бъде съществено близко до съдържанието на TSNA в прясно набраната тютюнева реколта, от която е произведен (например до няколко процента от теглото). Например, съгласно настоящото изобретение могат да се получат продукти, които имат съдържание на TSNA в посочените по-горе граници, докато в обикновено сушения тютюн от същата реколта, нормално има многократно по-големи количества от TSNA, отколкото в прясно нарязания тютюн. Съгласно настоящото изобретение се запазва ниското съдържание на нитрозамини, които се намират в прясно нарязания тютюн. Освен това съгласно изобретението незеленият или жълт тютюнев продукт съдържа незелен или жълт тютюн подходящ за консумация, който има съдържание 25 т. % на поне един от TSNA, избран от NNN, NNK, NAB и NAT, за предпочитане 10 т. %, съгласно друго предпочитано изпълнение 5 т. %, а по-добре да има съдържание по същество близко до съдържанието на съответния TSNA или нитрозамини в прясно набраната тютюнева реколта, от която е произведен продуктът (например в количества до няколко тегловни процента). С други думи, съдържанието например на NNN в тютюна съгласно изобретението е в посочените погоре граници, каквото е количеството на NNN в прясно нарязания зелен тютюн, а съдържанието на NNN+NNK в тютюна съгласно изобретението е в посочените по-горе граници, каквото е количеството на NNN+NNK в прясно нарязания зелен тютюн и т.н. Тези сравнения са правени, като прясно нарязаният зелен тютюн се анализира за съдържание на TSNA до 24 h след събиране на реколтата.In other embodiments, the non-green or yellow tobacco product contains non-green or yellow tobacco suitable for consumption that has a TSNA content (NNN, NNK, NAB and NAT), which is about 25% by weight of these substances in fresh harvested green tobacco from which this product is made. Preferably this non-green or yellow tobacco product has a TSNA content of about 10 wt.% By weight, another preferred content is about 5 wt.%, And it is best to be substantially close to the TSNA content of the freshly harvested tobacco from which is produced (for example up to several percent by weight). For example, according to the present invention, products having a TSNA content may be obtained within the abovementioned limits, whereas, in typically dried tobacco of the same crop, there are normally many times greater amounts of TSNA than in freshly cut tobacco. According to the present invention, the low content of nitrosamines present in freshly cut tobacco is maintained. In addition, the non-green or yellow tobacco product according to the invention contains non-green or yellow tobacco suitable for consumption that contains 25% by weight of at least one TSNA selected from NNN, NNK, NAB and NAT, preferably 10% by weight, according to another a preferred embodiment is 5% by weight, and preferably has a content substantially close to that of the corresponding TSNA or nitrosamines in the freshly harvested tobacco from which the product is produced (eg in amounts up to several weight percent). In other words, the content of, for example, the NNN in tobacco according to the invention is within the abovementioned limits, which is the amount of NNN in the freshly cut green tobacco, and the content of NNN + NNK in the tobacco according to the invention is within the abovementioned amounts, which is of NNN + NNK in freshly cut green tobacco, etc. These comparisons were made by analyzing freshly sliced green tobacco for TSNA content up to 24 h after harvest.
Съгласно други изпълнения на изобретението незеленият или жълт тютюнев продукт съдържа подходящ за консумация незелен или жълт тютюн, който има съдържание на TSNA (NNN, NNK, NAB и NAT), което е поне около 75 т. %, за предпочитане поне около 90 т. %, по-добре поне около 95 т. %, а най-добре поне около 99 т. % по-малко от теглото на тези вещества в тютюнев продукт от същия сорт, произведен от същата реколта, както продукта на изобретението, но който е сушен без микровълново облъчване или без прилагане на други методи за намаляване на съдържанието на нитрозамини. За предпочитане този незелен или жълт тютюнев продукт съдържа незелен или жълт тютюн подходящ за консумация, който има съдържание на поне един TSNA, избран от групата на NNN, NNK, NAB и NAT с тегло поне около 75 т. %, за предпочитане поне около 90 т. %, по-добре поне около 95 т. %, а най-добре поне около 99 т. % по-малко от теглото на съответното вещество в тютюнев продукт от същия тип (например при сравнение на цигара с друга цигара), произведен от същата реколта, както продукта на изобретението, но който е сушен без микровълново облъчване или без прилагане на други методи за намаляване на съдържанието на нитрозамини. При тези изпълнения сравненията за теглото на TSNA са правени за цигара, направена от жълт тютюн, сушен съгласно изобретението, и цигара, направена от тютюн от същата реколта, но сушен по обикновените методи, без да е подлаган на микровълново облъчване.According to other embodiments of the invention, the non-green or yellow tobacco product contains a non-green or yellow tobacco having a TSNA content (NNN, NNK, NAB and NAT) of at least about 75%, preferably at least about 90, by weight. preferably at least about 95% by weight, and most preferably at least about 99% by weight by weight of these substances in a tobacco product of the same variety produced from the same crop as the product of the invention but which is dried without microwave irradiation or without the use of other methods of reducing the content of nitrosamines. Preferably this non-green or yellow tobacco product contains non-green or yellow tobacco suitable for consumption that contains at least one TSNA selected from the group of NNN, NNK, NAB and NAT weighing at least about 75% by weight, preferably at least about 90% wt.%, preferably at least about 95 wt.%, and most preferably at least about 99 wt.% less than the weight of the substance in a tobacco product of the same type (eg when comparing a cigarette with another cigarette) produced of the same crop as the product of the invention but which is dried without microwave irradiation or without the application of another methods for reducing the content of nitrosamines. In these embodiments, weight comparisons of TSNA were made for a cigarette made from yellow tobacco dried according to the invention and a cigarette made from tobacco of the same crop but dried by conventional methods without microwave irradiation.
Етапът на пожълтяване, по време на който тютюневият лист се подлага на микровълново облъчване, може да се определи най-общо по един от следните начини: (а) чрез изследване на цвета на листа, когато зеленият цвят преминава по същество в жълт; (б) чрез измерване на процентното съдържание на превръщането на хлорофила в захари; (в) чрез наблюдение на началото на образуването на нитрити или нитрозамини, което обикновено съвпада с края на етапа на пожълтяване; или (г) чрез измерване на съдържанието на влагата в листата, например когато те имат влага от 40 т. % до около 70 т. %. Ако зелен тютюн се подложи на микровълново облъчване, не се наблюдава предотвратяване на формирането на нитрозамини или задържане на тяхното образуване. Но когато микровълнова енергия се приложи след започване на пожълтяване или преди загубата на клетъчната цялост или след съществено натрупване на TSNA в листа, то наблюдаваното намаляване на количеството на нитрозамини или предотвратяване на тяхното формиране е категорично и неочаквано, както е показано от данните, коментирани по-долу.The yellowing stage during which the tobacco leaf is subjected to microwave irradiation can generally be determined in one of the following ways: (a) by examining the color of the leaf when the green color turns substantially yellow; (b) by measuring the percentage conversion of chlorophyll to sugars; (c) by observing the onset of nitrite or nitrosamines formation, which usually coincides with the end of the yellowing stage; or (d) by measuring the moisture content of the leaves, for example when they have a moisture content of 40% to about 70%. If green tobacco is subjected to microwave irradiation, no inhibition of the formation of nitrosamines or retention of their formation is observed. But when microwave energy is applied after the onset of yellowing or before loss of cellular integrity or after substantial accumulation of TSNA in the leaf, the observed decrease in the amount of nitrosamines or prevent their formation is categorical and unexpected, as shown by the data commented on. -down.
Оптималното време за подлагане на набрания тютюн на микровълново облъчване по време на пожълтяване се променя и зависи от множество фактори, включително различието в сортовете, в климатичните условия и т.н. Следователно един специалист в тази област би могъл да определи оптималното време за микровълново третиране на всеки сорт тютюн в интервала от време от началото на пожълтяването (определено например чрез загубата на преобладаващата част от зеления цвят на листа) до времето, при което листът губи по същество клетъчната си цялост (като става и кафяв). Например, за да се определи за даден генотип относителното време в цикъла на сушене, при който започва значително натрупване на TSNA, или за да се определи преходната фаза на загуба на клетъчната цялост, то образците листа могат да бъдат тествани посредством описаните тук процедури за измерване на съдържанието на нитрити или TSNA. Както подлагането на листата на микровълново облъчване преди значително натрупване на TSNA е най-предпочитаната форма на метода съгласно изобретението, така принципите на изобретението могат да се приложат и за тютюневи листа, които са в процес на формиране и вече са натрупали значителни количества от TSNA. Когато микровълновото облъчване се прилага в този етап, то се постига ефективно задържане на по-нататъшно формиране на специфични за тютюна нитрозамини TSNA. Но когато листата са изцяло изсушени, то нивото на TSNA е по същество стабилизирано и прилагането на микровълново облъчване е неефективно за намаляване на съдържанието им, с изключение при условия на повторно хидратиране, както е описано по-долу.The optimum time to subject a harvested microwave tobacco to tobacco during yellowing varies and depends on a number of factors, including differences in varieties, climatic conditions, etc. Therefore, one skilled in the art would be able to determine the optimum microwave treatment time for each tobacco variety in the time interval from the onset of yellowing (determined, for example, by the loss of the predominant green color of the leaf) to the time at which the leaf loses substantially cellular integrity (including brown). For example, to determine for a genotype the relative time in the drying cycle at which significant accumulation of TSNA begins, or to determine the transient phase of cellular integrity loss, leaf samples can be tested using the measurement procedures described herein. of nitrite content or TSNA. Just as subjecting the leaves to microwave irradiation before significant accumulation of TSNA is the most preferred form of the process according to the invention, so the principles of the invention can also be applied to tobacco leaves that are in the process of formation and have already accumulated significant amounts of TSNA. When microwave irradiation is applied at this stage, effective inhibition of the further formation of tobacco-specific nitrosamines TSNA is achieved. However, when the leaves are completely dried, the TSNA level is substantially stabilized and microwave irradiation is ineffective in reducing their content, except under rehydration conditions, as described below.
При под лагане на микровълново облъчване съгласно изобретението, тютюневият лист е с намалено съдържание на влага - по-малко от 10 т. %, често приблизително 5 т. %. При желание преди производството на тютюневи продукти, например цигари, тютюневият лист може да се хидратира отново до нормалното количество влага за кафяв изсушен тютюн, например около 11 т. % -15 т. % за тръбно сушен тютюн сорт “Вирджиния”.Upon microwave irradiation according to the invention, the tobacco leaf has a reduced moisture content of less than 10% by weight, often approximately 5% by weight. If desired, before the production of tobacco products, such as cigarettes, the tobacco leaf can be rehydrated to the normal moisture content for brown dried tobacco, for example, about 11 wt.% -15 wt.% For tube-dried Virginia tobacco.
Настоящото изобретение е приложимо за всички сортове тютюн, включително за тези, под лагани на тръбно сушене, светлите сортове, сортовете Бърлей (Burley), тъмните сортове, ориенталските тютюни и т.н. Следвайки дадените тук насоки, един специалист в тази област би могъл да определи най-ефективния период през време на сушенето, за да приложи етапа на микровълново облъчване, при което да се постигнат целите и предимствата на изобретението.The present invention is applicable to all tobacco varieties, including those under tubular drying logs, light varieties, Burley varieties, dark varieties, Oriental tobacco, etc. Following the guidance given herein, one skilled in the art would be able to determine the most effective period during drying in order to apply the microwave irradiation step to achieve the objectives and advantages of the invention.
Съгласно предпочитаните аспекти на процеса преди подлагане на микровълново облъчване на тютюневия лист, обикновено с дръжка и жилки, се извършва механичното му пресоване, за да се отдели излишната влага и да се осигури по-равномерно сушене в микровълновото устройство. Този етап обикновено се реализира като преди въвеждането в камерата на микровълновото устройство, листът минава през двойка въртящи се цилиндрични ролки, разположени на подходящо разстояние една от друга. Това пресоване спомага за изцеждане на влагата от дръжката, в по-малка степен от средната жилка и по-големите такива, при което се получава по-добър и по-равномерно изсушен продукт. Ролките могат да бъдат от твърд каучук, пластмаса или стомана и да бъдат с избрана дължина. За предпочитане те могат да бъдат разположени на 1/8 до 1/4 (0,3175 cm до 0,635 cm) една от друга, но разстоянието се избира така, че да поеме дебелината на един лист, която може да бъде различна. Ролките могат да бъдат задвижвани чрез ремъчна или верижна предавка с подходящо избран двигател. Както е очевидно за един специалист в тази област, освен въртящите се ролки могат да бъдат използвани и други методи за изцеждане или пресоване, за да се получи същият резултат.According to preferred aspects of the process, prior to microwave irradiation, the tobacco leaf, usually with a handle and veins, is mechanically pressed to remove excess moisture and to ensure a more even drying in the microwave. This step is usually accomplished as before the insertion into the chamber of the microwave device, the sheet passes through a pair of rotating cylindrical rollers spaced at a suitable distance from each other. This compression helps to squeeze out moisture from the handle, to a lesser extent than the midrib and larger ones, resulting in a better and more evenly dried product. The rolls can be made of solid rubber, plastic or steel and can be of the selected length. Preferably, they can be spaced 1/8 to 1/4 (0.3175 cm to 0.635 cm) apart, but the distance is chosen to accommodate the thickness of one sheet, which may be different. The rollers can be driven by belt or chain drive with a suitably selected motor. As will be apparent to one skilled in the art, in addition to rotating rollers, other methods of squeezing or pressing may be used to obtain the same result.
Описаното по-горе предпочитано изпълнение за пресоване на листата позволява да се постигне по-голяма производителност, тъй като не е необходимо отрязване на дръжките и може да се намали времето за микровълново облъчване. Това изпълнение е особено подходящо за тютюневи листа, от които се правят цигари, които обикновено съдържат известно количество дръжки като част от тютюневата смес. Разбира се етапът на пресоване може да се премахне в случаите, когато дръжката на листа се отрязва и изхвърля.The preferred embodiment for pressing the leaves described above allows for greater productivity since no cutting of the handles is necessary and may reduce the time for microwave irradiation. This embodiment is particularly suitable for tobacco leaves, which are made of cigarettes, which typically contain a certain amount of handles as part of the tobacco mixture. Of course, the compression step can be removed when the leaf handle is cut and discarded.
В друго предпочитано изпълнение преди подлагане на микровълново облъчване, листата се третират с пара, вместо пресоване или отрязване на дръжките. Както и етапът на пресоване, третирането с пара на целите листа, включително и на дръжките, се извършва с цел да се получи по-равномерно разпределение на влагата в дръжките и по-големите жилки, което от своя страна води до по-равномерно сушене на целия лист при микровълновото облъчване. В резултат на прилагане на този метод в тютюневите продукти могат да се използват целите листа, включително и дръжките. Въпреки, че подробното изпълнение би било очевидно за един специалист в тази област, успешни резултати могат да се получат когато листата се поставят в подходящ съд с пара за време, достатъчно да позволи те да станат меки и еластични до определена степен обикновено от около 30 s, до около 5 min.In another preferred embodiment, prior to microwave irradiation, the leaves are treated with steam instead of compressing or cutting the handles. As with the pressing step, steam treatment of the whole leaves, including the handles, is carried out in order to obtain a more even distribution of moisture in the handles and larger veins, which in turn results in a more even drying of the the whole sheet in microwave irradiation. As a result of applying this method, whole leaves, including handles, can be used in tobacco products. Although a detailed embodiment would be obvious to one skilled in the art, successful results can be obtained when the leaves are placed in a suitable steam container for a time sufficient to allow them to become soft and supple to a degree, typically of about 30 s. , up to about 5 min.
Принципите на настоящото изобретение могат да се приложат и за кафяв и вече изсушен тютюн, който е бил повторно хидратиран. В случаите, когато повторно хидратиран кафяв тютюн е подложен на микровълново облъчване, се наблюдава значително и неочаквано намаляване на съдържанието на TSNA, по-специално на NNN и NNK, но тези резултати не са така впечатляващи, както в случаите, когато изобретението се прилага за неизсушен жълт тютюн преди в листата да се натрупат съществени количества от TSNA или нитрити. Независимо от това, добавянето на влага в изсушените листа, например чрез напръскване с достатъчно вода, за да ги навлажни ефективно, последвано от микровълново облъчване на повторно хидратираните листа, намалява съдържанието на TSNA, както е показано на следващите примери.The principles of the present invention can also be applied to brown and already dried tobacco that has been re-hydrated. In cases where re-hydrated brown tobacco is subjected to microwave irradiation, there is a significant and unexpected decrease in the content of TSNA, in particular NNN and NNK, but these results are not as impressive as in the case of the invention applied to unripe yellow tobacco before substantial amounts of TSNA or nitrites have accumulated in the leaves. However, adding moisture to the dried leaves, for example by spraying with enough water to moisten them effectively, followed by microwave irradiation of the re-hydrated leaves, reduces the content of TSNA, as shown in the following examples.
Както беше отбелязано по-горе, само микровълновото третиране на изсушен или кафяв тютюн, има малък ефект по отношение на съдържанието на нитрозамини. Установено е, че повторното хидратиране на изсушените тютюневи листа преди облъчване, съдейства за намаляване на съдържанието на нитрозамини. В едно предпочитано изпълнение изсушеният тютюнев продукт се хидратира повторно чрез директно добавяне към листата на подходящо количество вода, обикновено поне около 10 т. %, до максимално абсорбиране. Подлагането на повторно хидратираните листа на микровълново облъчване по описания за неизсушен тютюн начин, води до намаляване на съдържанието на нитрозамини, което е показано по-долу. Листата могат да бъдат овлажнени по всеки подходящ начин. Ако изсушеният тютюн не е на отделни листа, а например под формата на цял “възстановен” лист, той може да се хидратира повторно по подобен начин, например с 10 т. % до 70 т. % вода, след което се подлага на микровълново облъчване. В зависимост от степента, до която са овлажнени листата, се избират и подходящите условия и параметри за облъчване, но обикновено те са в цитираните по-горе граници за третиране на жълт тютюн.As noted above, microwave treatment of dried or brown tobacco alone has little effect on nitrosamines content. Re-hydration of the dried tobacco leaves prior to irradiation has been found to contribute to the reduction of nitrosamines content. In one preferred embodiment, the dried tobacco product is rehydrated by directly adding to the leaves an appropriate amount of water, typically at least about 10% by weight, to maximize absorption. Exposing the re-hydrated sheets to microwave irradiation as described in the non-dried tobacco way results in a decrease in the nitrosamines content, which is shown below. The leaves can be moistened in any suitable way. If the dried tobacco is not in separate sheets, for example in the form of a whole "restored" sheet, it can be re-hydrated in a similar way, for example by 10 wt% to 70 wt% water, and then subjected to microwave irradiation . Depending on the degree to which the leaves are moistened, the appropriate irradiation conditions and parameters are also chosen, but they are usually within the limits of yellow tobacco treatment cited above.
Съгласно настоящото изобретение при микровълново третиране на повторно хидратиран кафяв тютюн съдържанието на TSNA (NNN, NNK, NAB и NAT), измервано поотделно или общо, намалява поне с 25 т. %, за предпочитане с около 35 т. %, а още по-добре поне с около 50 т. % от теглото на тези вещества в изсушения кафяв тютюн преди повторното му хидратиране.According to the present invention, in the microwave treatment of re-hydrated brown tobacco, the content of TSNA (NNN, NNK, NAB and NAT), measured separately or in total, is reduced by at least 25% by weight, preferably by about 35%, and even more well, at least about 50% by weight of these substances in the dried brown tobacco before re-hydrating.
Под използвания тук термин “микровълново лъчение” се разбира електромагнитна енергия под формата на микровълни с честота и дължина на вълната, попадащи в микровълновата област. Терминът “микровълни” най-общо определя тази част от електромагнитния спектър, която лежи между далечната инфрачервена област и обикновения радиочестотен спектър. Микровълновият обхват е разположен между дължина на вълната приблизително 1 mm и честота 300 000 MHz до дължина на вълната 30 cm и честота малко по-малка от около 1000 MHz. Съгласно настоящото изобретение за предпочитане се използват микровълни с голяма мощност, обикновено в по-долната част на този честотен обхват. В този предпочитан честотен обхват има фундаментална разлика между процесите на нагряване с микровълни и по класическия начин, като нагряването с инфрачервени лъчи, например при готвене. Поради по-голямото проникване микровълните обикновено нагряват по-бързо до дълбочина няколко сантиметра, докато нагряването с инфрачервени лъчи е много по-повърхностно. В САЩ предлаганите в търговията микровълнови устройства, като например кухненските микровълнови фурни, работят при стандартни честоти 915 MHz и 2 450 MHz. Това са и стандартните промишлени честоти. В Европа обикновено се използват честоти 2 450 MHz и 896 MHz. Разбира се, целите и предим ствата на настоящото изобретение могат да се постигнат и с микровълни с други честоти и дължини на вълната при подходящо съобразяване с условията.As used herein, the term "microwave radiation" means electromagnetic energy in the form of microwaves with frequency and wavelength falling within the microwave region. The term "microwave" generally defines that part of the electromagnetic spectrum that lies between the far infrared region and the ordinary radio frequency spectrum. The microwave range is located between a wavelength of approximately 1 mm and a frequency of 300,000 MHz to a wavelength of 30 cm and a frequency of less than about 1000 MHz. According to the present invention, high power microwaves are preferably used, generally at the lower end of this frequency range. In this preferred frequency range, there is a fundamental difference between microwave heating processes and in the classical way, such as infrared heating, for example when cooking. Due to the greater penetration, microwaves tend to heat up to a few centimeters in depth, while infrared heating is much more superficial. In the US, commercially available microwave devices, such as kitchen microwave ovens, operate at standard frequencies of 915 MHz and 2 450 MHz. These are also the standard industrial frequencies. In Europe, frequencies of 2 450 MHz and 896 MHz are commonly used. Of course, the objectives and advantages of the present invention may also be achieved by microwaves of other frequencies and wavelengths, with due regard for the conditions.
В зависимост от желаното приложение може да се генерира микровълнова енергия с различна мощност. Обикновено микровълните се произвеждат от микровълнов генератор - магнетрон с мощност от 600 W до 1 000 W за обикновените кухненски микровълнови печки (обикновено 800 W) до няколко стотин киловата за промишлените уреди, най-често като се добави модулен източник с мощност 1 kW. Магнетронът може да генерира импулсни или непрекъснати вълни с подходящо висока честота.Depending on the desired application, microwave energy of different power can be generated. Typically, microwaves are manufactured from a 600 W to 1000 W microwave magnet for conventional kitchen microwaves (typically 800 W) to several hundred kilowatts for industrial appliances, most often by adding a 1 kW modular source. The magnetron can generate pulsed or continuous waves at a suitably high frequency.
Микровълновото устройство (или сушилня) е необходима връзка между микровълновия генератор и нагрявания материал. За целите на настоящото изобретение може да се използва всяко такова устройство, доколкото то е адаптирано за ефективно облъчване на тютюневото растение. Микровълновото устройство трябва да е съвместимо с микровълновия генератор, за да се оптимизира предаването на мощността и да се избегнат загуби на енергия. Когато третираните образци са големи, са подходящи сушилни с камери с множество режими, чиито размери са няколко пъти по-големи от дължините на вълните. За осигуряване на равномерно нагряване на листата към устройството може да има и т. нар. смесител на режими (mode stirrer) - подвижно метално устройство, което непрекъснато променя разпределението на полето, и движеща се повърхност, като например лентов конвейер. Най-добри резултати се постигат при микровълново облъчване на тютюнев материал с дебелината на единичен лист, вместо на купчини или бали.The microwave device (or dryer) requires the connection between the microwave generator and the heated material. For the purposes of the present invention, any such device may be used insofar as it is adapted for the effective irradiation of the tobacco plant. The microwave device must be compatible with the microwave generator to optimize power transmission and avoid energy wastage. When the specimens are large, tumble dryers with multiple modes with dimensions several times larger than wavelengths are appropriate. To ensure the sheet is evenly heated to the device, there may be a so-called mode stirrer, a movable metal device that continuously changes the field distribution, and a moving surface, such as a conveyor belt. Best results are obtained by microwave irradiation of tobacco material with a single sheet thickness instead of piles or bales.
В предпочитаните изпълнения на изобретението условията за микровълново облъчване за устройства от кухненски тип са: микровълнови честоти от около 900 MHz до около 2 500 MHz, за предпочитане от около 915 MHz до около 2450 MHz, и мощност от около 600 W до 300 kW, за предпочитане от 600 W до 1 000 W, и за промишлените многомодови устройства от 2 kW до 75 kW, за предпочитане от 5 kW до 50 kW. Времето за нагряване е поне една секунда, обикновено от 10 s до около 5 min. За третиране на единични листа (а не на купчини или бали) при мощност от 800 W до 1000 W то е от 1 min до около 2,5 min. Времето за нагряване в промишлените микровъл нови устройства с голяма мощност например в обхвата от 2 до 75 kW е по-малко - от 5 s до около 60 s, обикновено между 10 s и 30 s при мощност 50 kW, като листата отново са с единична дебелина, а не на купчини или бали. Разбира се, като се имат предвид обемът на камерата, мощността и количеството влага в листата, един специалист в тази област би могъл да определи оптималната интензивност на полето за всяко микровълново устройство. Найобщо казано, използването на по-голяма мощност би изисквало по-малко време за микровълново третиране на листата.In preferred embodiments of the invention, microwave irradiation conditions for kitchen-type devices are: microwave frequencies from about 900 MHz to about 2,500 MHz, preferably from about 915 MHz to about 2450 MHz, and power from about 600 W to 300 kW, for preferably from 600 W to 1 000 W, and for industrial multimode devices from 2 kW to 75 kW, preferably from 5 kW to 50 kW. The heating time is at least one second, usually from 10 s to about 5 min. For the treatment of single sheets (not piles or bales) at a power of 800 W to 1000 W it is from 1 min to about 2.5 min. For high-power industrial microwave heating, for example, new high-power devices, for example in the range of 2 to 75 kW, are shorter - from 5 s to about 60 s, usually between 10 s and 30 s at 50 kW, with leaves once again thickness, not piles or bales. Of course, given the volume of the camera, the power and the amount of moisture in the leaves, one skilled in the art could determine the optimum field intensity for each microwave device. Generally speaking, using more power would require less time to microwave the leaves.
Описаните по-горе условия не са абсолютни и като се имат предвид принципите и методите на настоящото изобретение един специалист в тази област би могъл да определи подходящите параметри на микровълновото облъчване. То се прилага върху лист или върху част от него за време, достатъчно за ефективното му изсушаване без листът да прегори, така че да бъде подходящ за консумация. Освен това за предпочитане микровълновото облъчване се прилага върху лист или върху част от него за време и мощност, които са достатъчни да се намали съдържанието на влага под 20 т. %, за предпочитане под 10 т. %.The conditions described above are not absolute and given the principles and methods of the present invention, one skilled in the art would be able to determine the appropriate microwave irradiation parameters. It shall be applied to or on a part of the leaf for a period sufficient to allow it to be effectively dried without burning the leaf so that it is fit for consumption. In addition, microwave irradiation is preferably applied to a sheet or part of it for a time and power that is sufficient to reduce the moisture content below 20%, preferably less than 10%.
На фигура 3 е представен страничен изглед в перспектива на мобилно устройство от промишлен тип. По-конкретно показана е система Microdry за микровълново сушене на тютюн 1 с мощност 300 kW, която включва мобилна платформа 2 (дясната предна част не е показана), конвейерна микровълнова сушилня 3, във вътрешната част на която има четири модулни камери с единична стенна конструкция (която може да бъде направена от алуминий марка 30003Н14). Всяка камера е с дължина приблизително 16 (40,64 cm), ширина 84 (213,36 cm) и височина 48 (121,92 cm) и има четири врати за достъп, разположени по две на стена, като вратите се заключват двойно, за да се избегне случайното излагане на микровълново облъчване.Figure 3 is a side perspective view of an industrial type mobile device. Specifically, a Microdry microwave drying system of 300 kW of tobacco 1 is shown, which includes a mobile platform 2 (right front not shown), a conveyor microwave dryer 3, in the interior of which there are four modular chambers with a single wall structure (which can be made from aluminum grade 30003H14). Each chamber is approximately 16 (40.64 cm) long, 84 (213.36 cm) wide, and 48 (121.92 cm) high, and has four access doors, two on each wall, the doors being locked double, to avoid accidental exposure to microwave radiation.
На фигура 3 е показан и автоматичен режещ механизъм 5, който има множество въртящи се ножове за отстраняване на дръжките от листата 4. Режещият механизъм може да бъде права лента с ширина приблизително 3,4 (8,636 cm), насочена надолу към центъра на листата, които се подават ръчно. Може да се сложи и средст во за предпазване на ръцете на оператора от евентуално нараняване. Въпреки, че на фигурата е изобразен режещ механизъм за отстраняване на дръжките, съгласно другите изпълнения на изобретението могат да се използват и целите листа, както беше посочено по-горе. За тази цел на мястото на режещия механизъм може да се постави съд с пара или двойка ролки за отстраняване на влагата от листата чрез пресоване.Figure 3 also shows an automatic cutting mechanism 5 having a plurality of rotating blades to remove the leaf handles 4. The cutting mechanism may be a straight strip approximately 3.4 (8.636 cm) wide, pointing downward towards the center of the leaf, which are submitted manually. A remedy may also be provided to protect the operator's hands from possible injury. Although the figure depicts a cutting mechanism for removing the handles, in accordance with other embodiments of the invention, whole leaves can be used as indicated above. For this purpose, a container with steam or a pair of rollers can be fitted in place of the cutting mechanism to remove moisture from the leaves by pressing.
Както е показано на фигура 3 листата с отрязани дръжки 6 се подават чрез лентов конвейер 7 към главната микровълнова сушилня 3 с четири камери. Съгласно едно изпълнение на изобретението дължината на сушилнята в тази система е около 78 фута (23,77 ш). За въвеждане на материала в сушилнята и за извеждането му от нея конвейерната система може да има няколко ленти с различна скорост, например полипропиленови ленти, подредени по такъв начин, че да позволят отрязаните дръжки да паднат между двойките ленти и да попаднат върху разположен под лентите приемник (не е показан). След това лентите пренасят тютюневите листа без дръжки през един от двата уловителя, разположени във всяка втора камера с цел да задържат микровълновата енергия, а след това в избрана камера, където всеки лист се подлага на микровълново облъчване съгласно принципите на описаното по-горе изобретение. След това конвейерът пренася листата през изхода на камерата и през извеждащата врата на сушилнята извън нея, където те се разтоварват в съответни съдове за следваща обработка.As shown in Figure 3, the leaves with cut handles 6 are fed through a belt conveyor 7 to the main microwave dryer 3 with four chambers. According to one embodiment of the invention, the length of the dryer in this system is about 78 feet (23.77 m). The conveyor system may have several belts at different speeds, such as polypropylene belts, arranged in such a way as to allow the material to be brought into the dryer and to remove it from the conveyor, so that the cut handles fall between the pairs of belts and fall on the receiver below the belts. (not shown). The tapes then transfer the tobacco leaves without handle through one of the two traps located in each second chamber in order to retain microwave energy, and then to a selected chamber where each sheet is microwave irradiated according to the principles of the invention described above. The conveyor then transports the leaves through the outlet of the chamber and through the outlet door of the oven outside it, where they are unloaded in appropriate containers for further processing.
За отстраняване на наситения с влага въздух от камерите и сушилнята е предвидена система за отвеждане на замърсения въздух, включваща подходящи вентилатори, чрез които се извършва рециркулация на въздуха (виж отворите за отвеждане на влагата, обозначени с позиция 8). Освен това температурата във вътрешното пространство на сушилнята може да се регулира чрез подходящо разположени източници за нагряване на циркулиращия въздух, така че по време на транспортиране на листата върху конвейера във вътрешността на сушилнята извън микровълновите камери да се поддържа постоянна желаната температура, например 160°F-180°F (71 °C - 82°С). В една мобилна система като изобразената на фигура 3, която е предназначена за използване на полето, електрическото захранване се извършва от два обикновени дизелови генератора 9 и 10. Разбира се, микровълновата сушилна система може да работи и стационарно, захранвана с традиционен източник на електроенергия.To remove the humidified air from the chambers and the dryer, a contaminated air extraction system is provided, including suitable fans for recirculating the air (see the moisture extraction openings indicated in heading 8). In addition, the temperature inside the oven can be controlled by suitably positioned sources to heat the circulating air so that the desired temperature is maintained at a constant temperature, such as 160 ° F, during transport of the leaves on the conveyor inside the oven outside the microwave chambers. -180 ° F (71 ° C - 82 ° C). In a mobile system such as the one shown in Figure 3, which is intended for use in the field, the electric power is supplied by two ordinary diesel generators 9 and 10. Of course, the microwave oven can also operate stationary, powered by a traditional source of electricity.
Всяка от четирите камери на сушилнята 3 получава микровълнова енергия от съответен източник Microdry модел IV - 75, която постъпва в съответната камера през разделител и през два входа, разположени отгоре на всяка камера. Под входовете е разположен смесител на режими, спомагащ за разпределението на микровълновата енергия. Всеки микровълнов захранващ блок е отделен шкаф, в който са поместени необходимите компоненти за функционирането на 75 kW микровълнов генератор. Елементите за управление на микровълновия генератор са разположени върху шкафа. Блоковете са проектирани така, че да функционират непрекъснато в промишлени условия без наблюдение. Всеки микровълнов генератор може да бъде разположен във всяка камера или на определено разстояние от нея. При разстояние 50' (127 cm) загубите при предаване са около 2%. Освен това всеки микровълнов генератор позволява настройка на енергията при промишлени условия. Изходната енергия може да бъде от 0 до 75 kW при честота 915 MHz и се регулира ръчно с помощта на бутон върху управляващото табло или дистанционно от контролер чрез управляващ сигнал от 4 mA до 20 mA. При управление на изходната мощност от нула, честотният спектър става широк при нива под около 5 kW. Обикновено захранващият генератор за всяка камера е постоянотоков източник, който захранва промишлен магнетрон, чиито работа и защита се извършват чрез схеми, проектирани за автоматичен и ръчен режим. Електрическите функции на генератора се следят от измервателни прибори, разположени на управляващото табло на вратата на шкафа. Измерват се анодният ток, анодното напрежение, изходната мощност, отоплителният ток, електромагнитният ток и отразената мощност. Работата на електромеханичните блокировки се следи по указващи лампи, разположени на управляващото табло. Всеки шкаф за микровълнов генератор има врата с максимално възможна ширина за максимална достъпност към компонентите. Магнетронът и съответните микровълнови компоненти са поместени във вграден защитен кожух за защита срещу електро магнитни смущения. Монтирането намагнетрона и електромагнита може да се извърши през вратата. Системата включва воден циркулиращ източник, инсталиран в шкафа, който действа като изолатор в случай на голяма отразена мощност. За охлаждане на отделящите топлина компоненти се използват въздух с принудителна циркулация и вода. Водното охлаждане на магнетрона и на електромагнита се извършват с деминерализирана вода, циркулираща по затворен кръг, чието охлаждане се извършва чрез отделен воден източник и топлообменник. Този отделен воден източник минава през воден и въздушен топлообменник в шкафа за охлаждане на въздуха в него. За охлаждане на изхода на магнетрона и катодната част се използва центробежен вентилаторът с високо налягане. Температурата на водата и температурата в шкафа са включени в управляващата верига. Типични данни за един микровълнов генератор в система от описания тип са следните:Each of the four chambers of the dryer 3 receives microwave energy from a corresponding Microdry Model IV - 75 source, which enters the respective chamber through a divider and through two inputs located above each chamber. Below the entrances is a mode mixer that helps to distribute microwave energy. Each microwave power supply unit is a separate cabinet that houses the necessary components for the operation of a 75 kW microwave generator. The controls for the microwave generator are located on the cabinet. The units are designed to function continuously in industrial conditions without supervision. Each microwave generator can be located in or at any distance from the camera. At a distance of 50 '(127 cm), transmission losses are about 2%. In addition, each microwave generator allows industrial energy to be adjusted. The output energy can be from 0 to 75 kW at 915 MHz and can be manually adjusted via a button on the control panel or remotely from a controller by a control signal from 4 mA to 20 mA. When controlling output power from zero, the frequency spectrum becomes wide at levels below about 5 kW. Typically, the power generator for each camera is a DC source that feeds an industrial magnetron whose operation and protection are performed by circuits designed for automatic and manual mode. The electrical functions of the generator are monitored by measuring instruments located on the control panel on the cabinet door. Anode current, anode voltage, output power, heating current, electromagnetic current and reflected power are measured. The operation of electromechanical interlocks is monitored by pointing lamps located on the control panel. Each microwave cabinet has a door with a maximum width for maximum accessibility to the components. The magnetron and the respective microwave components are housed in a built-in protective housing to protect against electromagnetic interference. Installation of magnetron and electromagnet can be done through the door. The system incorporates a circulating water source installed in the cabinet that acts as an insulator in the event of high reflected power. Compressed air and water are used to cool the heat-generating components. Water cooling of the magnetron and the electromagnet is carried out with demineralized water circulating in a closed circuit, the cooling of which is carried out by a separate water source and a heat exchanger. This separate water source passes through a water and air heat exchanger into the air cooler cabinet. A high-pressure centrifugal fan is used to cool the output of the magnetron and the cathode part. Water temperature and cabinet temperature are included in the control circuit. Typical data for a microwave generator in a system of the type described are as follows:
Входяща мощност 95 KVA, 440 480 VAC, 3 фази, 60 Hz;95 KVA Input Power, 440 480 VAC, 3 Phases, 60 Hz;
Изходна мощност 75 kW при 915 +/- 10 MHz;75 kW output power at 915 +/- 10 MHz;
Магнетронна тръба CTL, CWM 751;CTL magnetron tube, CWM 751;
Типичните данни приработа на магнетрона са:Typical magnetron gain data are:
Променливо-токово напрежение на нагряване 11,4 V;AC 11.4 V;
Ток на нагряване 85 А;Heating current 85 A;
Постоянно-токово анодно напрежение 17 KV;DC current anode voltage of 17 KV;
Аноден ток 5,0 А;Anode current 5.0 A;
Постоянен ток на електромагнита 4,3 А;4.3 A direct current electromagnet;
кпд 80%;80% efficiency;
Освен това един обикновен микровълнов генератор може да използва обвивка от въглеродна стомана и да има изход за вълновод (например тип WR 975) подходящо разположен върху горната страна на шкафа.In addition, a conventional microwave generator can use a carbon steel sheath and have a waveguide output (for example, WR 975 type) conveniently located on the top of the cabinet.
При един прецизен тест една система за микровълново сушене на тютюна, проектирана както е описано по-горе, елиминира над 80% от влагата в листата. По-специално една измервана проба от листа с тегло 15 паунда (около 6,8 kg) с приблизително начално съдържание на влага 85% и съдържание на твърдо вещество около 15% е пренасяна с дебелината на единичен лист по конвейера през микровълнова камера със скорост около 180 паунда на час (0,023 kg/s). Крайното тегло на листата след напускане на камерата е 4,6 паунда (около 2,09 kg) или 31 % от първоначалното тегло. Така при предполагаемото начално водно съдържание в листата и крайно съдържание 2,35 паунда (1,066 kg), се получава намаление до 18,5%.In a precision test, a microwave tobacco drying system, designed as described above, eliminates over 80% of the moisture in the leaves. In particular, a single measured sample of a 15-pound (about 6.8 kg) sheet with an approximate initial moisture content of 85% and a solids content of about 15% is carried by the thickness of a single sheet on a conveyor through a microwave chamber at a speed of about 180 pounds per hour (0.023 kg / s). The ultimate leaf weight after leaving the camera is 4.6 pounds (about 2.09 kg) or 31% of the original weight. Thus, with an estimated initial water content of leaves and a final content of 2.35 pounds (1,066 kg), a reduction of up to 18.5% is obtained.
Както е илюстрирано на фигура 2, при микровълново третиране на жълт тютюн в съответствие с настоящото изобретение се получава изсушен тютюнев продукт със златист цвят. Съгласно цитираните тук данни съдържанието на канцерогенни нитрозамини, по-специално на NNN и NNK, в така изсушения тютюн е съществено намалено в сравнение с това в обикновено сушения.As illustrated in Figure 2, microwave treatment of yellow tobacco in accordance with the present invention produces a dried tobacco product of golden color. According to the data cited herein, the content of carcinogenic nitrosamines, in particular NNN and NNK, in the tobacco thus dried is substantially reduced in comparison with that in conventional dried tobacco.
Установено е също, че за постигане на основните цели и ефекти на настоящото изобретение - намаляване или по същество елиминиране на TSNA в тютюневите продукти могат да се използват и концентрирани форми на електромагнитно лъчение (т.е. концентрирани, за разлика от простото излагане на слънчевата светлина или електрическата светлина във видимия спектър) с по-високи честоти и по-малки дължини на вълните, отколкото микровълновите области, коментирани по-горе, за третиране на престоял набран тютюн за почти същото време със същото микровълново оборудване. С други думи могат да се приложат същите общи и предпочитани методи, както коментираните по отношение на микровълновата обработка когато се използват и такива алтернативни източници на енергия; например с такова лъчение се третира тютюн по същото време след събиране, като преди това могат да се премахнат ю дръжките на листата и те да се пресоват между изстискващи ролки или да се навлажнят.It has also been found that concentrated forms of electromagnetic radiation (i.e., concentrated, as opposed to simple sun exposure, can also be used to achieve the main objectives and effects of the present invention - the reduction or substantially elimination of TSNA in tobacco products). light or electric light in the visible spectrum) at higher frequencies and shorter wavelengths than the microwave regions discussed above to treat persistent collected tobacco for almost the same time with the same microwave volume. equipment. In other words, the same general and preferred methods as those discussed with respect to microwave processing when using such alternative energy sources may be applied; for example, such radiation treats tobacco at the same time after harvesting, and the leaf handles can then be removed and pressed between squeeze rolls or moistened.
Доколкото е установено, че такива алтернативни източници на енергия значително намаляват или по същество елиминират или предотвратяват формирането на TSNA, то никое от тестваните до сега други изпълнения не е така ефективно при сушенето на листата, както микровълновото облъчване, подробно описано тук. При използване на такива алтернативни източници на енергия, за да завърши цикълът на сушене, за предпочитане облъчените тютюневи листа се подлагат на следваща обработка, например комбиниране на етапа на облъчване с пос ледващо сушене в обикновена сушилня или в барабанна сушилня.To the extent that such alternative energy sources have been found to significantly reduce or substantially eliminate or prevent the formation of TSNA, none of the other embodiments tested so far is as effective in drying the leaves as the microwave irradiation described in detail herein. When using such alternative energy sources to complete the drying cycle, the irradiated tobacco leaves are preferably subjected to further treatment, for example, combining the irradiation step with a subsequent drying in a conventional oven or in an oven dryer.
По-специално се счита, че всеки източник на електромагнитно лъчение или на снопове от ускорени частици, като например електронни снопове с честота по-висока от микровълновата област в стандартния електромагнитен спектър, може съществено да намали или по същество да елиминира или да предотврати формирането на TSNA, когато тютюнът е в състояние подходящо за намаляване или спиране на формирането на TSNA. На скалата на електромагнитния спектър, където микровълните най-общо се дефинират като съдържащи тези форми на електромагнитно лъчение, които имат честота 1011 Hz и дължина на вълната 3 х 10‘3 ш, такъв източник на електромагнитно лъчение включва без ограничение и лъчения от далечната инфрачервена и инфрачервената област с честоти от около 1012Hz до 1014 Hz и дължини на вълните от около 3 х 103 до 3 х 10'6 метра; ултравиолетово лъчение с честоти от около 1016 Hz до 10'8 Hz и дължини на вълните от 3 х 10‘8 m до 3 х 10 т; меки рентгенови лъчи или лазери; катодни лъчи (поток от отрицателно заредени електрони, излъчвани от катода на вакуумна тръба перпендикулярно на повърхността); рентгенови лъчи и гама лъчение, които обикновено имат честоти 1021 Hz и повисоки, и съответни дължини на вълните.In particular, it is considered that any source of electromagnetic radiation or accelerated particle beams, such as electron beams with a frequency higher than the microwave region in the standard electromagnetic spectrum, can substantially reduce or substantially eliminate or prevent the formation of TSNA when the tobacco is in a condition suitable for reducing or stopping the formation of TSNA. On the scale of the electromagnetic spectrum, where microwaves are generally defined as containing those forms of electromagnetic radiation having a frequency of 10 11 Hz and a wavelength of 3 x 10 ' 3 w, such a source of electromagnetic radiation includes, without limitation, long-range radiation infrared and infrared bands with frequencies from about 10 12 Hz to 10 14 Hz and wavelengths from about 3 x 10 3 to 3 x 10 ' 6 meters; UV radiation with frequencies from about 10 16 Hz to 10 ' 8 Hz and wavelengths from 3 x 10' 8 m to 3 x 10 t; soft X-rays or lasers; cathode rays (flux of negatively charged electrons emitted by a cathode of a vacuum tube perpendicular to the surface); X-rays and gamma rays, which typically have frequencies of 10 21 Hz and higher, and the corresponding wavelengths.
За един специалист в тази област е очевидно, че колкото по-голяма доза облъчване се доставя от източника на енергия, толкова по-малко време се облъчват листата, за да се постигнат желаните резултати. Обикновено при използване на такъв източник на по-висока честота времето за облъчване е по-малко от 1 min, за предпочитане по-малко от 30 s, а при друго предпочитано изпълнение - по-малко от 10 s. Казано по друг начин, предпочитат се времена за облъчване поне 1 s. Както е показано в примерите подолу, степента на облъчване може да се регулира така, че при желание дозата лъчение да се предаде за по-дълго време. Например 1 megarad радиация може да се достави мигновено (с ускорител на електронен сноп, както е обяснено по-нататък в пример 17) или за предварително определена степен на облъчване (както е в пример 19 за тестване на гама облъчване в затворена камера, където 1 megarad (10 kGrey) се предава при степен на облъчване около 0,8 megarad/h). В случай на източници на лъчение с висока честота е за предпочитане да се използва количество лъчение, с което се постига поне 50% намаление на съдържанието на TSNA в сравнение с нетретираните образци. Тъй като специфичните дози на облъчване и степен на облъчване зависят от даденото оборудване и от типа на използвания източник на лъчение, то за един специалист в тази област на техниката е ясно, че за предпочитане тютюневите проби се облъчват с дози от около 0,1 megarad до около 10 megarad; съгласно друго предпочитано изпълнение от 0,5 megarad до 5 megarad, още по-добре от 0,75 megarad до около 1,5 megarad.It will be apparent to one of ordinary skill in the art that the higher the radiation dose is supplied by the energy source, the less time the leaves are irradiated to achieve the desired results. Typically, when using such a source at a higher frequency, the irradiation time is less than 1 min, preferably less than 30 s, and in another preferred embodiment, less than 10 s. In other words, irradiation times of at least 1 s are preferred. As shown in the examples below, the radiation rate can be adjusted so that the radiation dose can be transmitted over a longer period if desired. For example, 1 megarad radiation can be delivered instantly (with an electron beam accelerator, as explained later in Example 17) or for a predetermined degree of irradiation (as in Example 19 for gamma irradiation testing in a closed chamber, where 1 megarad (10 kGrey) is transmitted at an exposure rate of about 0.8 megarad / h). In the case of high-frequency radiation sources, it is preferable to use an amount of radiation that achieves at least a 50% reduction in TSNA content compared to untreated samples. Since the specific doses of radiation and the degree of irradiation depend on the equipment in question and the type of radiation source used, it is clear to one of ordinary skill in the art that tobacco samples are preferably irradiated at doses of about 0.1 megarad up to about 10 megarads; according to another preferred embodiment, from 0.5 megarad to 5 megarad, more preferably from 0.75 megarad to about 1.5 megarad.
Както е показано на следващите примери, направени са изпитания на различни тютюневи проби, облъчвани с различни източници - сноп от ускорени електрони, СО2 лазер и гама лъчение. За всяка от примерните проби от неизсушен облъчен тютюн е показано, че съдържа значително намалено количество от TSNA и/или по същество тяхното съдържание е елиминирано.As shown in the following examples were made tests of various tobacco samples exposed to different sources - a beam of accelerated electrons, CO 2 laser and gamma radiation. For each of the exemplary samples of non-dried irradiated tobacco, it is shown that it contains a substantially reduced amount of TSNA and / or substantially their content is eliminated.
В едно друго изпълнение на изобретението е показано третиране на тютюн, докато е още подходящ за такова третиране, в конвенционна сушилня с рециркулиращ въздух, при което се намалява съдържанието на TSNA, макар и с влошено качество на листата. За разлика от една обикновена сушилня от типа пещ за печене, която не е толкова ефективна за намаляване на съдържанието на TSNA и която влошава качеството на тютюна, то нагряването в конвенционна сушилня с рециркулиращ въздух при температура от около 100°F до около 500°F (около 37,8°С до около 260°С) за време от 1 h до около 5 min при най-високата температура може съществено да намали съдържанието на TSNA или да задържи тяхното формиране в тютюна, когато той е в състояние чувствителен за такова третиране. Съгласно още по-предпочитано изпълнение при използване на сушилня, в която е комбинирано конвективно нагряване с рециркулиращ въздух и микровълново облъчване, времето за нагряване може да се намали, като в същото време се повиши качеството на листата. Например при използване само на конвекционна сушилня жилките и дръжките не са така добре изсушени, както останалата част на листа, поради което се получават пресушени и чупливи участъци. При комбиниране на микровълновото третиране и нагряване в конвекционна сушилня с рециркулиращ въздух може да се подобри качеството на листа, тъй като се получава по-еднородно изсушен продукт.In another embodiment of the invention, tobacco treatment, while still suitable for such treatment, is shown in a conventional recirculating air dryer, thereby reducing the TSNA content, albeit with poor leaf quality. Unlike a conventional baking oven, which is not as effective at reducing TSNA content and which degrades the quality of tobacco, it is heated in a conventional recirculating air dryer at about 100 ° F to about 500 ° F. (about 37.8 ° C to about 260 ° C) for 1 hour to about 5 minutes at the highest temperature can significantly reduce the content of TSNA or retain their formation in tobacco when it is in a sensitive state. treatment. According to an even more preferred embodiment, using a dryer that combines convective heating with recirculating air and microwave irradiation, the heating time can be reduced while improving the quality of the leaves. For example, when using only a convection dryer, the veins and handles are not as well dried as the rest of the leaf, resulting in dried and brittle patches. Combining microwave treatment and heating in a convection oven with recirculating air can improve the quality of the leaves as a more uniformly dried product is obtained.
Един друг аспект на настоящото изобретение се отнася до метод за намаляване или по същество елиминиране на съдържанието на специфичните за тютюна нитрозамини в тютюн за пушене, дъвчене или консумиран по друг начин, при което се получава продукт със значително намалено или по същество премахнато съдържание на TSNA.Another aspect of the present invention relates to a method of reducing or substantially eliminating the content of tobacco-specific nitrosamines in tobacco for smoking, chewing or otherwise consumed, to yield a product with a substantially reduced or substantially eliminated TSNA content .
Тук е илюстрирано подлагането на неизсушен тютюн на микровълново или друго облъчване, при което се получава тютюн с изненадващо ниско съдържание на нитрозамини. Тези методи се улесняват чрез обелване и отделяне на дръжката от тютюневия лист от една трета до половината от дължината му по-специално в случаите, когато не се прилагат етапите на отстраняване на дръжката и на влагата или третиране на дръжките. Когато дръжките са отстранени по този начин, получените микровълново третирани тютюневи листа не изискват използване на машина тип вършачка, тъй като нежеланата част от дръжката е вече отстранена. В резултат на това типичните загуби на тютюнев продукт, присъщи на този тип третиране, се елиминират, като количеството на тютюневия отпад ък се намалява приблизително с 10% до 30%.This illustrates the exposure of microwave or other irradiated tobacco to tobacco with a surprisingly low nitrosamines content. These methods are facilitated by peeling and separating the handle from the tobacco leaf from one-third to one-half its length, in particular where the steps of removing the handle and the moisture or treating the handle are not applied. When the handles are removed in this way, the microwave-treated tobacco leaves obtained do not require the use of a threshing machine, since the unwanted part of the handle is already removed. As a result, typical tobacco product losses inherent in this type of treatment are eliminated, reducing tobacco waste by approximately 10% to 30%.
Подобреният тютюн съгласно настоящото изобретение може да замести изцяло или частично нормално изсушен тютюн, използван в който и да е тютюнев продукт, включително в цигари, пури, тютюн за дъвчене, за смъркане, тютюневи дъвки или бонбони, тютюн за лули или за кесии или като добавка за тютюнев аромат или в храни. Когато се използва за пушене, продуктът съгласно настоящото изобретение осигурява по-малко неприятна миризма, като се запазват добрите характеристики за пушене и незасегнат аромат с нормално съдържание на никотин. Когато се използва за дъвчене, смъркане, за свиване или като хранителна добавка, тютюнът съгласно нас тоящото изобретение има богат и приятен аромат.The improved tobacco according to the present invention may replace wholly or partially normally dried tobacco used in any tobacco product, including cigarettes, cigars, chewing tobacco, snuff, tobacco chewing gum or sweets, pipe tobacco, or bags. a tobacco flavor additive or in foods. When used for smoking, the product of the present invention provides a less unpleasant odor while maintaining good smoking characteristics and an intact aroma with a normal nicotine content. When used for chewing, sniffing, shrinking, or as a nutritional supplement, the tobacco of our invention has a rich and pleasant aroma.
Настоящото изобретение е илюстрирано и чрез следващите примери, които не ограничават неговия обхват.The present invention is further illustrated by the following examples which do not limit its scope.
Пример 1.Example 1.
Набран е тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F 110°F (38°С - 43,3°С). Проби от 1 до 3 са взети от сушилнята след пожълтяване на листата след около 24 - 36 h. Проба 1 е листова част без жилки и сушен в конвекционна сушилня с въздух при около 400°F - 500°F (152°С - 190°С) за около 1 h, при което листът стана кафяв. Проба 2 беше жълт лист, поставен в микровълнова сушилня тип Goldstar, модел МА-1572М (2450 MHz), нагряван с най-висока мощност 1000 W при едновременно въртене за около 2,5 min. Проба 3 е нетретиран жълт лист, използван като контролен лист. Проби 4 и 5 остават в обикновената сушилня при повишаваща се температура около 1800°F (82°С), като тютюнът от проба 4 е сушен извън стелажа, а проба 5 - в стелажа. Проба 6 представлява сушен кафяв лист, който е бил подложен на обикновено тръбно сушене.Virginia varieties were harvested and the leaves were placed in a regular tube oven at about 100 ° F 110 ° F (38 ° C - 43.3 ° C). Samples 1 to 3 were taken from the dryer after yellowing the leaves after about 24-36 hours. Sample 1 is a leaf-free sheet and dried in a convection oven with air at about 400 ° F - 500 ° F (152 ° C - 190 ° C) for about 1 hour, at which point the leaf turns brown. Sample 2 was a yellow sheet placed in a Goldstar microwave oven, model MA-1572M (2450 MHz), heated to a maximum power of 1000 W at a simultaneous rotation of about 2.5 minutes. Sample 3 is an untreated yellow leaf used as a checklist. Samples 4 and 5 remain in a conventional oven at an increasing temperature of about 1800 ° F (82 ° C), with tobacco from sample 4 being dried outside the rack and sample 5 in the rack. Sample 6 is a dried brown sheet that has been subjected to ordinary tube drying.
Всяка проба е анализирана, за да се определи съдържанието на NNN, NAT, NAB и NNK. В този и в следващите примери с “TSNA” ще се обозначава сумата от тези четири нитрозамина. След една типична процедура за анализиране на TSNA се прилагат лабораторни тестове и екстракция - виж например Burton et al., “Distribution of Tobacco Constituents in Tobacco Leaf Tissue. 1. Tobacco-specific Nitrosamines, Nitrate, Nitrite and Alkaloids”, J.Agric. Food Chem., Volume 40, No. 6, 1992, като количеството на отделните нитрозамини се определя в анализатор TEA, модел 543 на Thermedics Inc., свързан с газов хроматограф модел 5890А на Helwett-Packard. Получените резултати са показани на Таблица 1. Всички данни в следващите таблици са в микрограмове нитрозамини в един грам от пробата, т.е. microg/g.Each sample was analyzed to determine the content of NNN, NAT, NAB and NNK. In this and the following examples, "TSNA" will refer to the sum of these four nitrosamines. Following a typical procedure for TSNA analysis, laboratory tests and extraction are applied - see, for example, Burton et al., “Distribution of Tobacco Constituents in Tobacco Leaf Tissue. 1. Tobacco-specific Nitrosamines, Nitrates, Nitrite and Alkaloids ”, J.Agric. Food Chem., Volume 40, No. 6, 1992, determining the amount of individual nitrosamines in a TEA analyzer, model 543 of Thermedics Inc., coupled to a Helwett-Packard model 5890A gas chromatograph. The results obtained are shown in Table 1. All data in the following tables are in micrograms of nitrosamines in one gram of the sample, i. microg / g.
Таблица 1Table 1
Пример 2.Example 2.
Набран е тютюн сорт Вирджиния. Проба 7 представлява прясно нарязан зелен лист, използван като контролен, а проба 8 - прясно нарязан зелен лист, подложен на микровълново облъчване за около 20 s в микровълново устройство с множество режими, произведено от MicroDiy of Louisville, Kentucky, c мощност 2,5 kW и честота 2450 MHz. Проби от 9 до 12 са от нормално тръбно изсушен кафяв тютюн. Проба 9 е тютюн от оформена цигара; проба 10 - от свободно нарязан тютюн за направа на цигари; проби 11 и 12 са същите, както проби 9 (от цигара) и проба 10 (от свободен тютюн) с изключение на това, че са били подложени на микровълново облъчване при същите условия, както проба 8. Съдържанието на TSNA е анализирано по същия начин, както в Пример 1, като резултатите са показани в Таблица 2.Virginia varietal tobacco was harvested. Sample 7 is a freshly sliced green leaf used as a control, and Sample 8 is a freshly sliced green leaf subjected to microwave irradiation for about 20 s in a multiple-mode microwave device manufactured by MicroDiy of Louisville, Kentucky, 2.5 kW. and frequency 2450 MHz. Samples 9 to 12 are made from normal tube-dried brown tobacco. Sample 9 is tobacco-shaped tobacco; sample 10 - free-cut tobacco for the manufacture of cigarettes; samples 11 and 12 are the same as samples 9 (cigarette) and sample 10 (free tobacco) except that they have been subjected to microwave irradiation under the same conditions as sample 8. TSNA content was analyzed in the same way , as in Example 1, with the results shown in Table 2.
Таблица 2Table 2
Пример 3.Example 3.
Показаните на Таблица 3 тютюневи смеси от цигари са закупени произволно от различни търговци в Лексингтьн, Кентъки, като съдържанието на TSNA в тях е анализирано по описаната в Пример 1 процедура.The tobacco cigarette blends shown in Table 3 were purchased arbitrarily from various retailers in Lexington, Kentucky, and their TSNA content was analyzed according to the procedure described in Example 1.
Таблица 3Table 3
Пример 4.Example 4.
Набран е тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F -110°F 40 (38°С - 43,3°С). След пожълтяваме на листата около 24 до 36 h сушене, те се изваждат и се подлагат на микровълново облъчване за около 2,5 min в сушилня тип Goldstar, модел МА1572М (2450 MHz) при най-висока мощност 1000 45 W и едновременно въртене. При тази процедура листата се изсушават ефективно, въпреки че не стават кафяви, а запазват златистожълтия си цвят. След това те се нарязват и от тях се правят цигари. Проби от 29 до 33 са взети от партида “Red Full Flavour”, а проби от 34 до 38 - от партида “Blue Light”. Проби от 39 до 42 са цигари, закупени от специален магазин за подходящи за здравето продукти под марка Natural American Spirit. Съдържанието на TSNA в проби 29 до 42 е анализирано по същия начин, както в пример 1, като резултатите са показани в Таблица 4.Virginia varieties were harvested and the leaves were placed in a regular tube oven at about 100 ° F -110 ° F 40 (38 ° C - 43.3 ° C). After yellowing the leaves for about 24 to 36 hours of drying, they are removed and microwave irradiated for about 2.5 minutes in a Goldstar type MA1572M (2450 MHz) dryer at a maximum power of 1000 45 W and simultaneously rotated. In this procedure, the leaves are effectively dried, although they do not turn brown but retain their golden yellow color. Then they are cut and cigarettes are made. Samples 29 to 33 were taken from the “Red Full Flavor” batch, and samples from 34 to 38 were taken from the “Blue Light” batch. Samples 39 to 42 are cigarettes purchased from a specialty store for health-friendly products under the Natural American Spirit brand. The content of TSNA in samples 29 to 42 was analyzed in the same manner as in example 1, with the results shown in Table 4.
Таблица 4Table 4
В таблицата с AVG е обозначена средната стойност за пробите, a с STD - стандартното отклонение от средната стойност.The AVG table indicates the average of the samples and the STD the standard deviation from the average.
Пример 5.Example 5.
Набран е тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръб но сушене при температура от около 100°F - ПОТ (38°С - 43,3°С). Проби 43 и 44 са взети от сушилнята след пожълтяване на листата - около до 36 h след това сушене, и са подложени на микровълново облъчване за 20 и 30 s в описаното устройство с множество режими типVirginia varieties were harvested and the leaves were placed in a regular tube oven at about 100 ° F - POT (38 ° C - 43.3 ° C). Samples 43 and 44 were taken from the dryer after yellowing the leaves - about up to 36 h after drying, and were microwave irradiated for 20 and 30 s in the described device with multiple modes
MicroDry при мощност около 6 kW. След облъчване проби 43 и 44 са сухи златистожълти листа. Проби от 45 до 51 са изсушени кафяви листа, които са били подложени на обикновено тръбно сушене. Проба 45 е контролна, а проби 46 и 47 5 са пресушени в конвенционна сушилня, загрети до около 400°F - 500°F (152°С - 190°С) съответно за 1 min и за 3 min. Проби 48 и 49 са подложени на микровълново облъчване 915М Hz при мощност 50 kW за 10 и за 40 s в устройство 10 Waveguide, модел WR-975 - голяма сушилня с множество режими, произведена от MicroDry с възможност за настройка на мощността от 0 до 75 kW. Проби 50 и 51 са нарязан (възстановен лист) тютюн, изготвен от тръбно сушени листа. Проба 50 е подложена на микровълново облъчване в сушилня Waveguide при мощност 50kW за около 1,5 min, а проба 51 е пресушена в конвенционна сушилня, загрята до около 400°F 500°F (152°С - 190°С) за 3 min. Съдържанието на TSNA в тези проби е анализирано по същия начин, както в пример 1, като резултатите са показани в Таблица 5.MicroDry at about 6 kW. After irradiation, samples 43 and 44 are dried golden yellow leaves. Samples 45 to 51 are dried brown leaves that have been subjected to ordinary tube drying. Sample 45 was control and samples 46 and 47 5 were dried in a conventional oven heated to about 400 ° F - 500 ° F (152 ° C - 190 ° C) for 1 min and 3 min, respectively. Samples 48 and 49 were subjected to 915M Hz microwave irradiation at 50 kW for 10 and 40 s in a 10 Waveguide device, model WR-975, a large multi-mode dryer manufactured by MicroDry capable of adjusting power from 0 to 75 kW. Samples 50 and 51 are sliced (reconstituted) tobacco made from tubular dried leaves. Sample 50 was microwave irradiated in a Waveguide dryer at 50kW for approximately 1.5 min, and sample 51 was dried in a conventional oven heated to about 400 ° F 500 ° F (152 ° C - 190 ° C) for 3 min. . The content of TSNA in these samples was analyzed in the same way as in Example 1, with the results shown in Table 5.
Таблица 5Table 5
Пример 6.Example 6
Набран е тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F -110°F (38°С - 43,3°С). Проби 52 до 55 са цигари от 40 жълт тютюн, изваден от сушилнята след около 24-36 h и подложен за 2 min на облъчване в микровълнова сушилня Goldstar, модел МА-1572М (2450 MHz) при зададена най-висока мощност 1000 W. В сравнение с тях проби 61 и 62 са 45 цигари, направени от листа след обикновено тръбно сушене без микровълново третиране. Проба 56 е сушен лист; проба 57 - жълт лист след етап на обикновено сушене при атмосферни условия, но не изцяло изсушен; проба 58 е сушена листова част, а проби 59 и 60 са изсушени жилки. Съдържанието на TSNA в тези проби е анализирано по същия начин, както в пример 1, като резултатите са показани в Таблица 6.Virginia varieties were harvested and the leaves were placed in a regular tube oven at about 100 ° F -110 ° F (38 ° C - 43.3 ° C). Samples 52 to 55 were cigarettes from 40 yellow tobacco removed from the oven after about 24-36 h and subjected to 2 minutes of irradiation in a Goldstar microwave oven model MA-1572M (2450 MHz) at a maximum power of 1000 W. by comparison, samples 61 and 62 are 45 cigarettes made from the leaves after ordinary tube drying without microwave treatment. Sample 56 is a dried leaf; sample 57 - yellow leaf after the ordinary atmospheric drying step, but not wholly dried; sample 58 is a dried sheet and samples 59 and 60 are dried veins. The content of TSNA in these samples was analyzed in the same way as in Example 1, with the results shown in Table 6.
Таблица 6Table 6
Пример 7.Example 7.
Събран е тютюн сорт Вирджиния. Проби 63 и 64 са неизсушен прясно нарязан зелен тютюн, въпреки че е изминала повече от една седмица преди измерване на TSNA, така че е извършено известно сушене при атмосферни условия. Другите проби листа са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F -110°F (38°С - 43,3°С). Проба 68 е лист, изваден от сушилнята след пожълтяване - около 24 - 36 h, след което е подложен на микровълново облъчване за 40 s в описаното по-рано многомодово устройство тип Waveguide при мощност 25 kW.Virginia tobacco is harvested. Samples 63 and 64 are dried fresh sliced green tobacco, although more than one week elapsed before TSNA measurement, so some atmospheric drying has taken place. The other sample leaves were placed in a conventional tube-dryer at about 100 ° F -110 ° F (38 ° C - 43.3 ° C). Sample 68 is a sheet removed from the dryer after yellowing for about 24 to 36 hours and then subjected to microwave irradiation for 40 s in the previously described 25 kW kW-type Waveguide.
Проби 64 и 65 (листа) и 67 и 70 (възстановен лист тютюн или “нарязан” тютюн) показват ефектите на изобретението когато изсушен тютюн се рехидратира и се подлага на микровълново облъчване. Проби 64 и 65 са листа, пре минали обикновено тръбно сушене. Проба 64 е 20 15 лист, рехидратиран чрез преминаване през водна струя за около 5-10 s, като през това време е абсорбирано значително количество влага. След това всяка от пробите 64 и 65 е подложена на микровълново облъчване за 40 s в устройст25 во с множество режими тип Waveguide при мощност 25 kW. Проби 67 и 70 са възстановен лист тютюн, направен от изсушени листа. Проба 67 е повторно хидратирана чрез добавяне на вода до абсорбиране на значително количество, след ко30 ето е подложена на микровълново облъчване при същите условия, както проба 64. Проба 70 не е облъчвана. Проби 69, 71 и 72 са допълнително изсушени листа, служещи като контролни проби. Съдържанието на TSNA в тези проби е анализи35 рано по същия начин, както в пример 1, като резултатите са показани в Таблица 7.Samples 64 and 65 (leaves) and 67 and 70 (reconstituted tobacco leaf or "sliced" tobacco) show the effects of the invention when the dried tobacco is rehydrated and subjected to microwave irradiation. Samples 64 and 65 are leaves that have undergone ordinary tube drying. Sample 64 is a 20 15 sheet, rehydrated by passing through a water jet for about 5-10 s, during which time a considerable amount of moisture is absorbed. Each of the samples 64 and 65 is then microwave irradiated for 40 s in a 25 kW multiple waveguide mode device. Samples 67 and 70 are a recovered tobacco leaf made from dried leaves. Sample 67 was re-hydrated by adding water to absorb a significant amount after being subjected to microwave irradiation under the same conditions as sample 64. Sample 70 was not irradiated. Samples 69, 71 and 72 are further dried leaves serving as control samples. The content of TSNA in these samples was analyzed35 in the same manner as in Example 1, with the results shown in Table 7.
>лица 7> persons 7
Пример 8.Example 8.
Набран е тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F -110°F (38°С - 43,3°С). Проба 73 е лист, взет от сушил- 5 нята след като е престоял около 24 - 36 h и е пожълтял. Той е подложен на микровълново облъчване за около 2 min в сушилня тип Goldstar, модел МА-1572М при най-високата й настройка. Проби 74 до 76 са нормално тръбно сушен тютюн, 1С като проба 74 е контролна. Проби 75 и 76 са повторно хидратирани, както е описано в Пример 7 (проба 64), след което са подложени на микровълново облъчване в устройство тип MicroDry (2450 MHz) съответно за 20 s и 40 s при мощ- 15 ност около 6 kW. Проби от 77 до 79 са възстановен тютюнев лист, получен от тръбно изсушени листа. Проба 77 е контролна, а проби 78 и 79 са повторно хидратирани, както е описано в Пример 7 (проба 67). Всяка от проби 78 и 79 е подложена на микровълново облъчване за около 30 s в устройство тип MicroDry. Проба 78 е била поставена на дъното на сушилнята, а проба 79 - няколко инча по-високо, като листът е бил положен върху чашка от стирофом за постигане на по-еднородно нагряване. Съдържанието на TSNA е анализирано по същия начин, както в пример 1, като резултатите са показани в Таблица 8.Virginia varieties were harvested and the leaves were placed in a regular tube oven at about 100 ° F -110 ° F (38 ° C - 43.3 ° C). Sample 73 is a leaf taken from the dryer after standing for about 24-36 hours and turning yellow. It is microwaved for about 2 minutes in a Goldstar type MA-1572M dryer at its highest setting. Samples 74 to 76 are normally tube-dried tobacco, 1C as sample 74 is a control. Samples 75 and 76 were re-hydrated as described in Example 7 (sample 64), then microwave irradiated in a MicroDry (2450 MHz) device for 20 s and 40 s, respectively, at a power of about 6 kW. Samples 77 to 79 were reconstituted tobacco leaf obtained from tubular dried leaves. Sample 77 was control and samples 78 and 79 were re-hydrated as described in Example 7 (sample 67). Each of the samples 78 and 79 was microwave irradiated for about 30 s in a MicroDry device. Sample 78 was placed at the bottom of the oven and sample 79 several inches higher, with the sheet placed on a styrofoam cup to achieve more uniform heating. The content of TSNA was analyzed in the same way as in Example 1, with the results shown in Table 8.
Таблица 8Table 8
Пример 9.Example 9.
Проби 80 и 81 са тютюн за дъвчене марка Redman, закупен на дребно. Проба 80 е контролна, а проба 81 е подложена на микровълново облъчване за около 1 - 2 min в сушилня тип Goldstar, модел МА-1572М при най-високата мощност. Проби 82 и 83 са тютюн за смъркане марка Skoal, закупен на дребно. Проба 82 е контролна, а проба 83 е облъчена по същия начин, както проба 81. Измереното съдържание на TSNA е показано на Таблица 9 по-долу.Samples 80 and 81 are chewing tobacco brand Redman purchased at retail. Sample 80 is a control and Sample 81 is microwave irradiated for about 1 - 2 min in a Goldstar type MA-1572M dryer at the highest power. Samples 82 and 83 are Skoal sniffing tobacco purchased at retail. Sample 82 is control and sample 83 is irradiated in the same manner as sample 81. The measured content of TSNA is shown in Table 9 below.
Таблица 9Table 9
Пример 10.Example 10.
За да се провери дали се натрупват повече TSNAs с течение на времето даже след като жълт тютюн е подложен на микровълново облъчване съгласно изобретението, изпитани са допълнителни проби (обозначени с - А) от цигарите, тествани в Пример 4, проби 29, 35 и 39 контролна. Повторното тестване за съдържанието на TSNA е направено повече от седем месеца след първото измерване, както е посочено в 5 Пример 4. Получените резултати са показани вIn order to check that more TSNAs accumulate over time even after the yellow tobacco was subjected to microwave irradiation according to the invention, additional samples (indicated by - A) of the cigarettes tested in Example 4, samples 29, 35 and 39 were tested control. Re-testing for TSNA content was performed more than seven months after the first measurement as indicated in 5 Example 4. The results obtained are shown in
Таблица 10.Table 10.
Таблица 10Table 10
Пример. 11.An example. 11.
Набран е тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F -110°F (38°С - 43,3°C). След престой около 24 - 36 h и пожълтяване те се изваждат и се подлагат на микровълново облъчване за около 2 до 2,5 min в сушилня тип Goldstar, модел МА-1572М настроена на най-високата й мощност. Всеки лист се изсушава ефективно и придобива златистожълт цвят. Някои от пробите, обозначени като “основни”, се обработват след това във вид на ситно смлени вещества, които се използват например като добавки за дъвки, бонбони за смучене и хранителни добавки. Съдържанието на TSNA в показаните по-долу проби е измерено след повече от шест месеца след микровълновото облъчване на листата, като е използвана процедурата, описана в Пример 1. Резултатите са показани в Таблица 11.Virginia varieties were harvested and the leaves were placed in a regular tube oven at about 100 ° F -110 ° F (38 ° C - 43.3 ° C). After a stay of about 24 - 36 hours and yellowing, they are removed and subjected to microwave irradiation for about 2 to 2.5 minutes in a Goldstar type dryer, MA-1572M model set to its highest power. Each leaf is effectively dried to a golden yellow color. Some of the samples referred to as "basic" are then processed as finely ground substances, which are used, for example, as chewing gum supplements, suction candy and nutritional supplements. The TSNA content of the samples shown below was measured more than six months after microwave irradiation of the leaves using the procedure described in Example 1. The results are shown in Table 11.
Таблица 11Table 11
Пример 12.Example 12.
Набран е тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F -110°F (38°С - 43,3°С). Проби 104 и 105 са нормално 5 тръбно изсушени листа без микровълново облъчване. Проба 104 е изсушени жилки, а пример 105 - изсушена листова част. Проба 106 е жълт тютюн, изваден от сушилнята след пожълтяване на листата след около 24 - 36 h сушене. 10Virginia varieties were harvested and the leaves were placed in a regular tube oven at about 100 ° F -110 ° F (38 ° C - 43.3 ° C). Samples 104 and 105 are normally 5 tube-dried sheets without microwave irradiation. Sample 104 is dried veins and example 105 is a dried leaf portion. Sample 106 is yellow tobacco removed from the dryer after yellowing the leaves after about 24-36 hours of drying. 10
След това листата са подложени на микровълново облъчване за 2 до 2,5 min в сушилня тип Goldstar модел МА-1572М при най-висока мощност. Всички листа са ефективно изсушени и имат златистожьлт цвят. Някои от тях са обработени по-нататък по традиционен начин, за да се получи тютюнев екстракт, който при анализите е обозначен като проба 107. Съдържанието на TSNA в проби от 104 до 107 е измерено по описаната в Пример 1 процедура, като резултатите са показани в Таблица 12.The leaves were then microwaved for 2 to 2.5 minutes in a Goldstar type MA-1572M type oven at highest power. All leaves are effectively dried and have a golden yellow color. Some of them were further processed in the traditional way to obtain a tobacco extract, which in the analyzes was designated sample 107. The content of TSNA in samples 104 to 107 was measured according to the procedure described in Example 1, and the results are shown in Table 12.
Таблица 12Table 12
Пример 13.Example 13.
Събран е тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F -110°F 25 (38°С - 43,3°С). Проби 108 и 109 са нормално тръбно изсушени листа без микровълново облъчване. Проба 108 представлява изсушена листова част, а проба 109 - изсушени жилки. Проби 110 и 111 са жълт тютюн, изваден от су- 30 шилнята след пожълтяване на листата след около 24 - 36 h сушене. След това те се нагряват в конвекционна сушилня с въздушна циркулация, тип Sharp Carousel Convection/Microwave модел № R-9H84B. Тютюнът от проба 110 се загрява бързо до около 300°F (149°С) за 5 - 10 min. Тютюнът от проба 111 се загрява много по-бавно при по-ниски температури, започвайки от 100°F (38°С) на етапи до около 150°F (66°С) за повече от 10 min, като общото време на нагряване е над 20 min. Съдържанието на TSNA в проби от 108 до 111 е измерено по описаната в Пример 1 процедура, като резултатите са показани в Таблица 13.Virginia varieties were harvested and the leaves were placed in a conventional tube oven at about 100 ° F -110 ° F 25 (38 ° C - 43.3 ° C). Samples 108 and 109 are normally tube-dried sheets without microwave irradiation. Sample 108 represents the dried leaf portion and sample 109 the dried veins. Samples 110 and 111 are yellow tobacco extracted from the dried 30 shoots after yellowing of the leaves after about 24-36 hours of drying. They are then heated in an air-circulation convection oven, type Sharp Carousel Convection / Microwave, model No. R-9H84B. The tobacco from sample 110 is heated rapidly to about 300 ° F (149 ° C) for 5 - 10 minutes. Sample 111 tobacco is heated much slower at lower temperatures, starting from 100 ° F (38 ° C) in steps to about 150 ° F (66 ° C) for more than 10 minutes, with a total heating time of over 20 min. The content of TSNA in samples 108 to 111 was measured according to the procedure described in Example 1, the results being shown in Table 13.
Таблица 13Table 13
Въпреки, че съдържанието на TSNA при нагряване в конвекционна сушилня е намалено, качеството на тютюна е по-лошо от това при под- 45 ложения на микровълново облъчване съгласно предпочитаните изпълнения на изобретението. Освен това се налага времето за нагряване да бъде по-дълго, отколкото това при микровълново третиране или при другите форми на високо- 50 честотно облъчване. По-специално при конвекционното нагряване не може да остане желаният златистожьлт цвят, като има тенденция на пресушаване и чупливост на листа, като жилките не са добре изсушени. За разлика от този метод, съгласно най-предпочитаните изпълнения на настоящото изобретение, микровълново облъчените листа са ефективно изсушени и запазват зла тистожълтия си цвят и след обработката, като остават гъвкави и еластични за следваща обработка, по-специално за цигари. Тютюневата листова част в пробата, сушена в конвекционна сушилня, има тенденция за натрошаване до малки прахообразни частици.Although the content of TSNA when heated in a convection oven is reduced, the quality of tobacco is worse than that under microwave irradiation according to preferred embodiments of the invention. In addition, the heating time should be longer than that of microwave treatment or other forms of high-frequency 50 radiation. In particular, convection heating cannot leave the desired golden yellow color, with a tendency to dry and break the leaves, and the veins are not well dried. In contrast to the most preferred embodiments of the present invention, microwave irradiated leaves are effectively dried and retain their golden yellow color after treatment, remaining flexible and elastic for further treatment, in particular for cigarettes. The tobacco leaf portion in the sample, dried in a convection oven, tends to break into small powder particles.
Пример 14.Example 14.
След събиране на тютюн сорт Kentucky Burley в началото на пожълтяване на листата около 24 до 48 h след традиционното сушене, те са обработени по следния начин: Проби от 112 до 117 са листа от същата партида, като листата от проба 112 са облъчени приблизително при същите условия, както проба 106 в Пример 12. Листата са ефективно изсушени и имат златистожълт цвят. Листата от проби 113, 114 и 117 са нагрявани в същата конвекционна сушилня с въздушна циркулация, както описаната в Пример 13, като проба 113 е нагрявана приблизително при същите условия, както проба 110; проба 114 - както проба 111, а проба 117 е нагрявана при около 5 350°F (177°С) за около 20 min. Качеството на проби 113,114и117е подобно на това на проби 110и 111 от Пример 13.Проби 115 и 116 са нагрявани в сушилня тип Sharp Carousel Convection/ Micro wave, описана в Пример 13, като е прило10 жено комбинирано микровълново (3 0%)/конвекционно 300°F (149°С) нагряване до получаване на златистожълт цвят и ефективно изсушаване на листата. Съдържанието на TSNA в проби от 112 до 117 е измерено по описаната в Пример 1 15 процедура, като резултатите са показани в Таблица 14.After collecting Kentucky Burley tobacco at the beginning of the yellowing of the leaves about 24 to 48 hours after traditional drying, they were treated as follows: Samples 112 to 117 were leaves of the same batch, leaves of sample 112 being irradiated at approximately the same time. conditions as sample 106 in Example 12. The leaves are effectively dried and have a golden yellow color. The leaves of samples 113, 114 and 117 were heated in the same convection oven with air circulation as described in Example 13, with sample 113 being heated under approximately the same conditions as sample 110; sample 114 as sample 111, and sample 117 was heated at about 5 350 ° F (177 ° C) for about 20 minutes. Samples quality 113,114 and 117 is similar to samples 110 and 111 of Example 13. Samples 115 and 116 were heated in a Sharp Carousel Convection / Micro wave dryer described in Example 13, using a 10 microwave combined (3 0%) / convection 300 ° F (149 ° C) heating to a golden yellow color and effectively drying the leaves. The content of TSNA in samples 112 to 117 was measured according to the procedure described in Example 1 15, the results being shown in Table 14.
Таблица 14Table 14
Пример 15.Example 15.
Събрана е реколта от тютюн сорт Вирджиния, като листата са поставени в обикновена сушилня за тръбно сушене при температура от около 100°F- 110°F(38°C-43,3°C). Проби 118 до 120 са листа, взети от сушилнята след започване на пожълтяване, като малко след това са подложени на микровълново облъчване в обикновена микровълнова фурна от кухненски тип за около 2 до 2,5 min до ефективно изсушаване и придобиване на златистожълт цвят без да прегорят. Проби 121 до 123 са от тютюн сорт Kentucky Burley, обработени след започване на пожълтяване по следния начин: листата от проба 121 са поставени в традиционно използвана в тютюневата индустрия парна сушилня с ексцентрична ос на въртене при температура около 200°F (93 °C) докато започнат да стават кафяви и до известна степен сухи. Листата от проба 122 са подложени на микровълново облъчване в описаната по-горе сушилня тип Goldstar на голяма мощност за около 2 min, повторно хидратирани са и са поставени в сушилнята с ексцентрична ос на въртене докато започнат да стават малко кафяви, когато се счита, че се увеличава ароматът. Проба 123 е третирана по същия начин както проба 122 с изключение на това, че облъчването е за около 1 min и не се хидратира повторно преди поставяне в сушилнята с ексцентрична ос на въртене. Съдържанието на TSNA е измерено по същия начин, както в Пример 1, като резултатите са показани в Таблица 15.A Virginia crop was harvested and the leaves were placed in a regular tube oven at about 100 ° F-110 ° F (38 ° C-43,3 ° C). Samples 118 to 120 are leaves taken from the dryer after the onset of yellowing, and shortly thereafter subjected to microwave irradiation in a conventional kitchen type microwave for about 2 to 2.5 min until effective drying and a golden yellow color without burning. . Samples 121 to 123 were of Kentucky Burley tobacco, treated after the onset of yellowing as follows: the leaves of sample 121 were placed in a traditionally used tobacco oven with an eccentric axis of rotation at about 200 ° F (93 ° C). until they start to turn brown and somewhat dry. The leaves of sample 122 were microwave irradiated in the high-power Goldstar dryer described above for about 2 min, re-hydrated, and placed in the dryer with an eccentric axis of rotation until they became a little brown when considered brown. the aroma increases. Sample 123 was treated in the same way as sample 122 except that the irradiation was for about 1 min and was not re-hydrated before being placed in the dryer with an eccentric axis of rotation. The content of TSNA was measured in the same way as in Example 1, with the results shown in Table 15.
Таблица 15Table 15
Пример 16.Example 16.
След престояване за около 2-3 дни на тютюн сорт Северна Каролина Burley, когато листата започнат да пожълтяват, те са обработени по следния начин. Листата от проба 118 са подложени на микровълново облъчване в описана15 та по-горе сушилня тип Goldstar с голяма мощност за около 2 min, след което са ефективно изсушени и са придобили златистожълт цвят. Съдържанието на TSNA е измерено по същия начин, както в Пример 1, като резултатите са показани в Таблица 16.After standing for about 2-3 days on the North Carolina Burley tobacco, when the leaves begin to turn yellow, they are treated as follows. The leaves of sample 118 were microwave irradiated in the Goldstar type dryer described above with high power for about 2 min, after which they were effectively dried and turned a golden yellow color. The content of TSNA was measured in the same way as in Example 1, with the results shown in Table 16.
Таблица 16Table 16
Пример 17.Example 17.
Този пример показва ефективността при използване на електронен сноп за намаляване на съдържанието на TSNA или по същество предотвратяване на тяхното образуване в жълти тютюневи листа. Набрана е реколта от тютюн сорт Северна Каролина Burley. Проби от 119 до 122 са листа, сушени по най-обикновен начин при атмосферни условия до ефективното им изсушаване, когато те станат кафяви. Проба 119 не е третирана и е контролна. Проби 120 и 121 са поставени на конвейер и са облъчвани с електронен сноп, като е използван ускорител на електрони тип Dynamitron, произведен от Radiation Dynamics, Inc., Edgewood, N. Y. при ниво на облъчване 1 megarad. Листата от проба 122 са подложени на микровълново облъчване в описаната по-горе сушилня тип Goldstar при голяма мощност за около 2 min. Проба 123 е тютюн, взет от върха на лист Burley след като той е започнал да пожълтява. Проба 124 е част от жилки, взети от същото растение, както проба 123, които са все още до известна степен зелени. Проби 125 и 126 са цели листа Burley с жълт цвят. Всяка от пробите от 123 до 126 е облъчена с електронен сноп в цитирания по-горе ускорител Dynamitron при същите условия, както проби 120 и 121. След това по описаната процедура в Пример 1 е измерено съдържанието на TSNA във всички проби, като резултатите са показани в Таблица 17.This example demonstrates the effectiveness of using an electron beam to reduce the content of TSNAs or substantially prevent their formation in yellow tobacco leaves. The North Carolina Burley tobacco was harvested. Samples 119 to 122 are leaves normally dried under atmospheric conditions until effectively dried when they turn brown. Sample 119 was untreated and control. Samples 120 and 121 were pipelined and electron beam irradiated using a Dynamitron-type electron accelerator manufactured by Radiation Dynamics, Inc., Edgewood, N. Y. at a radiation level of 1 megarad. The leaves of sample 122 were microwave irradiated in the Goldstar type dryer described above at high power for about 2 minutes. Sample 123 is tobacco taken from the top of a Burley leaf after it has started to turn yellow. Sample 124 is part of veins taken from the same plant as sample 123, which are still somewhat green. Samples 125 and 126 are whole Burley leaves in yellow. Each of the samples 123 to 126 was irradiated with an electron beam in the Dynamitron accelerator cited above under the same conditions as samples 120 and 121. The TSNA content of all samples was then measured by the procedure described in Example 1, the results being shown in Table 17.
Таблица 17Table 17
Посочените по-горе данни показват, че облъчването с електронен сноп се оказва ефективно за предотвратяване на формирането на съществени количества специфични за тютюна нитрозамини в пробите от жълти листа, но те не са достатъчно ефективно изсушени, както когато листа в същото състояние са подложени на микровълново облъчване, което е описано в другите примери на заявката. Следователно при промишлено приложение на облъчване с електронен сноп може да се наложи допълнителен етап на сушене, като например преминаване на облъчените листа през обикновена сушилня.The above data indicate that electron beam irradiation proves effective in preventing the formation of significant amounts of tobacco-specific nitrosamines in yellow leaf samples, but they are not sufficiently dried as when microwave leaves are in the same state. the radiation described in the other examples of the application. Therefore, in the industrial application of electron beam irradiation, an additional drying step may be required, such as passing the irradiated leaves through a conventional dryer.
Пример 18.Example 18
Чрез този пример се показва, че целите на настоящото изобретение за ниско съдържание на TSNA се постигат и чрез облъчване с лъчи с голяма енергия, получавани от лазери. Използван е СО2 лазер модел LX-20SP, произ5 веден от Luxar Corporation, за облъчване на жълти тръбно сушени тютюневи листа от сорт Вирджиния, когато се минали около 2-3 дни след обирането им. Използвано е устройство NovaScan, работещо с програмата Superpulse Е, ко10 ято определя степента на облъчване чрез броя на обхожданията в секунда. Използвана е опция Е10, която осигурява 10 обхода за секунда. Осем подпроби от листа от Т-1 до Т-8 са облъчени съгласно следния протокол:Through this example, it is shown that the objectives of the present invention for low TSNA content are also achieved by laser beam irradiation with high energy beams. A CO 2 laser model LX-20SP, manufactured by Luxar Corporation, was used to irradiate yellow tube-dried tobacco leaves of Virginia variety when about 2-3 days after harvesting. A NovaScan device is used that works with the Superpulse E program, which10 determines the degree of irradiation by the number of crawls per second. Option E10 is used which provides 10 bypass per second. Eight sub-samples from sheets T-1 to T-8 were irradiated according to the following protocol:
При мощност 2W при всяко сканиране или обхождане се подават приблизително 120 mJ енергия, докато при мощност 4 W се подават приблизително 240 mJ енергия.At 2W, approximately 120 mJ of energy is supplied at each scan or crawl, while at approximately 4 W, approximately 240 mJ of energy is supplied.
Подпроби Т-1 до Т-4 са комбинирани и смесени, като от тях е получен лист - проба 127, която е изследвана за съдържание на TSNA по метода, описан в Пример 1. Подпроби Т-5 до Т8 също са комбинирани и смесени и от тях е получен лист проба 128. Съдържанието на TSNA в двете проби е изследвано по подобен начин, като резултатите са показани в Таблица 18.Sub-samples T-1 to T-4 were combined and mixed, and a sheet 127 was obtained, which was tested for TSNA content by the method described in Example 1. Sub-samples T-5 to T8 were also combined and mixed and a sample sheet 128 was obtained from them. The content of TSNA in the two samples was similarly studied and the results are shown in Table 18.
Таблица 18Table 18
Както пробите от Пример 17, и пробите, облъчени с СО2 лазер, не са изсушени така ефективно, както тези, подложени на микровълново облъчване, въпреки че съдържанието на TSNA е ниско. Поради това за ускоряване на процеса на сушене е необходимо да се включи допълнителен етап на сушене. След облъчване с лазерен лъч от СО2 лазер, но преди тестване за съдържание на TSNA шест от осемте проби станаха до известна степен кафяви, без това да се отрази на съдържанието на TSNA.As the samples of Example 17, and the samples irradiated with CO 2 laser, are not dried as effectively as those subjected to microwave irradiation, although the content of TSNA is low. It is therefore necessary to include an additional drying step in order to accelerate the drying process. After irradiation with a laser beam from the CO2 laser, but prior to testing for content of TSNA six of the eight samples were somewhat brown, without affecting the content of TSNA.
Пример 19.Example 19.
Чрез този пример се показва, че гама лъчението е също така ефективно за предотвратяване на образуването на значителни количества TSNA в жълт тютюн. За изследване е взет тръбно сушен тютюн сорт Вирджиния около 2-3 дни след обичайното сушене при атмосферни условия точно след пожълтяване на листата. Всяка от пробите 129-132 представлява листовата част на жълтите тютюневи листа и се подлага на гама лъчение 10 kGrey (1 megarad) в затворена каме50 ра при интензивност 8kGrey (0,8 megarad) на час, проби е изследвано по същия начин, като рекато общото време на облъчване е около 75 min. зултатите са дадени в Таблица 19.This example shows that gamma radiation is also effective in preventing the production of significant amounts of TSNA in yellow tobacco. The Virginia tobacco tuber was sampled for study about 2–3 days after normal atmospheric drying just after yellowing the leaves. Each of the samples 129-132 represents the leaf portion of the yellow tobacco leaves and is subjected to a gamma radiation of 10 kGrey (1 megarad) in a closed chamber 50 ra at an intensity of 8kGrey (0.8 megarad) per hour, samples were examined in the same manner as reco total irradiation time is about 75 min. the results are given in Table 19.
След това съдържанието на TSNA в облъченитеThe TSNA content is then irradiated
Таблица 19Table 19
За специалиста в тази област на техниката е очевидно, че могат да се правят различни промени и модификации в предпочитаните изпълне- ] 5 ния без да се излиза извън обхвата и духа на изобретението. Поради това горното описание е дадено само като илюстрация и с него не се ограничава изобретението.It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made to preferred embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. Therefore, the above description is given by way of illustration only and does not limit the invention.
Патентни претенцииClaims
Claims (28)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US99804397A | 1997-12-23 | 1997-12-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG104086A BG104086A (en) | 2000-12-29 |
| BG65186B1 true BG65186B1 (en) | 2007-06-29 |
Family
ID=38291853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG104086A BG65186B1 (en) | 1997-12-23 | 2000-01-17 | Method for tobacco processing for reducing the content of nitrosamines and products turned out by this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG65186B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110214971B (en) * | 2019-07-11 | 2021-12-17 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | Method for improving sensory quality of inferior tobacco leaves |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3699976A (en) * | 1969-01-27 | 1972-10-24 | Japan Monopoly Corp | Method for killing tobacco leaf bug inhabitants and their eggs |
| US3773055A (en) * | 1972-04-17 | 1973-11-20 | Brown & Williamson Tobacco Corp | Microwave treatment of cigarettes on a making machine |
| US4430806A (en) * | 1981-11-10 | 1984-02-14 | Hopkins Harry C | Microwave agricultural drying and curing apparatus |
| US4821747A (en) * | 1986-04-23 | 1989-04-18 | R. J. Reynolds Tobacco Company | Process for treating tobacco and similar organic materials |
| US4874000A (en) * | 1982-12-30 | 1989-10-17 | Philip Morris Incorporated | Method and apparatus for drying and cooling extruded tobacco-containing material |
| US4898189A (en) * | 1987-07-11 | 1990-02-06 | Korber Ag | Method of and apparatus for treating uncured tobacco |
-
2000
- 2000-01-17 BG BG104086A patent/BG65186B1/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3699976A (en) * | 1969-01-27 | 1972-10-24 | Japan Monopoly Corp | Method for killing tobacco leaf bug inhabitants and their eggs |
| US3773055A (en) * | 1972-04-17 | 1973-11-20 | Brown & Williamson Tobacco Corp | Microwave treatment of cigarettes on a making machine |
| US4430806A (en) * | 1981-11-10 | 1984-02-14 | Hopkins Harry C | Microwave agricultural drying and curing apparatus |
| US4874000A (en) * | 1982-12-30 | 1989-10-17 | Philip Morris Incorporated | Method and apparatus for drying and cooling extruded tobacco-containing material |
| US4821747A (en) * | 1986-04-23 | 1989-04-18 | R. J. Reynolds Tobacco Company | Process for treating tobacco and similar organic materials |
| US4898189A (en) * | 1987-07-11 | 1990-02-06 | Korber Ag | Method of and apparatus for treating uncured tobacco |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG104086A (en) | 2000-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2294130C (en) | Method of treating tobacco to reduce nitrosamine content, and products produced thereby | |
| EP0967898B1 (en) | Method of treating tobacco to reduce nitrosamine content, and products produced thereby | |
| US6202649B1 (en) | Method of treating tobacco to reduce nitrosamine content, and products produced thereby | |
| WO1998005226A9 (en) | Method of treating tobacco to reduce nitrosamine content, and products produced thereby | |
| US6311695B1 (en) | Method of treating tobacco to reduce nitrosamine content, and products produced thereby | |
| MXPA01002706A (en) | Improved method of treating tobacco to reduce nitrosamine content, and products produced thereby. | |
| USRE38123E1 (en) | Tobacco products having reduced nitrosamine content | |
| BG65186B1 (en) | Method for tobacco processing for reducing the content of nitrosamines and products turned out by this method | |
| MXPA99012047A (en) | Method of treating tobacco to reduce nitrosamine content, and products produced thereby | |
| CZ9904636A3 (en) | Method of Tobacco Processing | |
| UA75021C2 (en) | Method for tobacco processing by reducing the content of nitrosamine and a product obtained by this method | |
| MXPA99001292A (en) | Method of treating tobacco to reduce nitrosamine content, and products produced thereby |