烟草的处理制造技术

本发明专利技术涉及一种处理烟草以减少或消除其中的亚硝胺的方法。该方法包括采用超临界流体萃取介质在提高的温度和压力下，比烟碱的去除更选择性地去除亚硝胺。可降低所有类型烟草的亚硝胺含量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种处理烟草以减少或消除其中的亚硝胺，特别是烟草特有亚硝胺的含量的方法。烟草特有亚硝胺包括N’-亚硝基降烟碱、4-(甲基亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮、N’-亚硝基新烟草碱和N’-亚硝基新烟碱。已知有各种各样方法从烟草中除掉亚硝胺。在US 5,803,081和WO 98/58555中，绿叶烟草(即，熟化之前的烟草)接受微波辐射、对流加热或冷冻干燥处理以便杀灭被认为招致烟草熟化期间亚硝胺生成的微生物。此种方法的一个缺点是，该方法包括对烟草实施特殊熟化的要求，此种熟化方法要在烟草收获后的早期阶段进行。本专利技术的目的是提供一种减少烟草中亚硝胺含量的改良方法。本专利技术另一个目的是提供一种选择性地减少烟草中亚硝胺的改良方法。本专利技术提供一种烟草处理方法，其中烟草接受超临界流体萃取介质的处理，以便从所述烟草中萃取出亚硝胺。优选的是，通过令该萃取介质经过亚硝胺去除处理，将亚硝胺从超临界流体萃取介质中分离出去。合适的是，亚硝胺去除处理可包括一种化学吸附步骤。优选的是，化学吸附步骤可包括一种离子交换剂的使用。替代地，亚硝胺去除处理可包括吸附步骤。合适的吸附剂可选自玻璃珠、活性炭、硅酸铝和沸石当中的一种或多种。本领域技术人员已知的其它合适吸附剂也可使用。在另一种替代方案中，亚硝胺去除处理可包括使萃取介质用紫外光(UV)进行处理，导致萃取介质中亚硝胺的分解。又一种替代方案包括，通过从萃取介质中沉淀出亚硝胺，通过使萃取介质发生亚硝胺特异酶分解，或者通过色谱术或本领域技术人员已知的其它方法来去除亚硝胺。从萃取介质中去除亚硝胺的方法可以包括上面概括的亚硝胺去除方法中的一种以上。在某些场合，至少在采用多种去除方法(总共包括多步法)的场合，亚硝胺去除的专效性将得到提高。例如，亚硝胺去除方法可以是多步法，包括化学吸附步骤与紫外光处理相结合或者随后以紫外光处理。在紫外光处理之前，可能需要洗涤步骤以便从化学吸附介质中去除亚硝胺，然后再对洗涤水施加紫外光照射。水、酸、盐溶液或者醇可能都适用于该洗涤步骤中。合适的是，萃取介质在从中去除一部分(若非全部的话)亚硝胺之后，可(再)与烟草进行接触，以便使介质中亚硝胺以外的萃取物得以与烟草结合或重新结合。这些萃取物例如可包含烟碱和/或香味物质。十分优选的是，所用超临界流体是超临界二氧化碳，尽管本领域技术人员已知的其它超临界流体也是合适的。合适的是，酸，优选有机酸，在用超临界流体处理烟草之前加入到烟草中。替代地，该酸也可与超临界流体结合。另外，当存在离子交换剂或吸附剂材料时，该酸可与离子交换剂或吸附剂结合。合适的酸可以是有机酸，选自丙二酸、抗坏血酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、苹果酸、酒石酸、粘酸和柠檬酸或者它们的盐衍生物。优选的是，有机酸是柠檬酸盐，例如柠檬酸钾。其它合适的酸可以是无机酸，例如硫酸和磷酸。合适的是，当将酸施加到烟草上时，该酸是溶液形式的。此种溶液可采取喷雾施加。有利的是，酸向烟草上的施加在烟草工业习惯用来在烟草上施加外壳(casing)的外壳圆筒中进行。其它改性剂，例如有机溶剂或醇，也可作为替代物或者附加物使用。优选的是，烟草用超临界流体进行的萃取处理发生在提高的压力和温度下。合适的是，当超临界流体是二氧化碳时，可采用100～350bar的压力，优选约200～300bar的压力，更优选约240～260bar。优选的是，所用温度大于约35℃，更优选约35～约140℃，进一步优选约35～约90℃。有利的是，用超临界流体萃取处理期间，烟草放在可封闭的室内或高压罐内。加热可通过传热或通过电磁辐射(即，微波或射频加热)来进行。当采用电磁辐射时，封闭室或高压罐当然必须由非电磁吸收材料制成，例如非金属材料，同时还要能耐受该操作压力。合适的此类材料可包含聚氟烃材料，例如Teflon(商品名)。用超临界流体处理烟草来去除烟草特有亚硝胺的技术效果迄今尚属未知。十分优选的是，用超临界流体对烟草进行萃取处理的条件偏向于将亚硝胺萃取到超临界流体中，而此种偏向是与其它特有化合物，如烟碱之类相对而言的。有利的是，没有或很少有烟碱从烟草移出到萃取介质中。偏向亚硝胺萃取(相对于烟碱萃取而言)的条件包括烟草的pH值小于约6.5，优选小于约5.5。优选的是，烟草经过本专利技术方法处理后，其亚硝胺减少百分率与烟碱减少百分率之比介于约1.1∶1～18∶1，较优选为1.3∶1～约10∶1，更优选约2∶1～约6∶1。对于给定的一组处理条件，包括例如单位质量烟草的萃取介质质量流量，从处理过程开始经过一段时间间隔后在亚硝胺萃取百分率(较大)与烟碱萃取百分率(较小)之间将出现最大差值。因此，优选在此刻或此刻前后便中断萃取处理。每千克烟草合适的超临界流体萃取介质质量流量介于约1kg/h～约55kg/h，这取决于工艺条件，例如室内烟草的堆积密度和室的大小。有利的是，每千克烟草的超临界流体萃取介质质量流量介于约10kg/h～约40kg/h，更有利15～35kg/h，进一步有利约30kg/h，尽管这些数字的确取决于所要求的产品特性。有利的是，按本专利技术方法处理的烟草是烟丝，片状烟丝或条形烟丝。替代或附加地，烟草可以是整片叶子烟草、烟草末和再造烟草。如果认为合适，则按本专利技术方法处理的烟草可以进行调节步骤，从而使烟草处理后的含湿量调整到小于约15％，优选小于13％。在烟草随后用超临界流体处理的情况下，通过使所述介质经过亚硝胺去除处理将亚硝胺从超临界流体萃取介质中分离出去，优选该介质沿闭合系统循环流动。合适的是，该闭合系统可包含用超临界流体处理烟草的第一个室和用于进行亚硝胺去除处理的第二个室，其中第一和第二个室通过互连装置如管道彼此相连。此种体系还包含操作用来使萃取介质沿闭合系统循环流动的流体输送装置。诸如离子交换树脂或吸附剂之类的亚硝胺去除材料可装在第二个室中，以便超临界流体萃取介质在处理烟草之后通过互连装置转移到第二个室，在其中，亚硝胺完全或基本上完全被去除。超临界流体萃取介质在除掉亚硝胺之后，可返回到第一个室的烟草中。合适的是，可设有多个用超临界流体处理烟草用的互相连通的室，和/或可设有多个供亚硝胺去除处理的互相连通的室。在一个以上室被用来处理烟草或用于亚硝胺去除处理或用于这两种目的的情况下，超临界流体可依次流过这些室。替代地，闭合系统可包含具有进口和出口装置的第一个或单一一个室，其中互连装置将室的进口与出口装置互相连接。合适的是，互连装置可用于在流体输送装置作用下将超临界流体萃取介质从室的出口装置转移到并流过亚硝胺去除处理站，再到室的进口装置。优选的是，在互连装置中的流体量维持在最低水平。亚硝胺去除材料，例如离子交换剂或吸收剂，可装在任何合适的渗透性容器中，于是便提供了一种用以使流体可流过该容器的装置和一种用以防止烟草与亚硝胺去除材料接触的装置。替代地，亚硝胺去除处理例如可由介质经过紫外光源的输送构成。在这种情况下，互连装置必须可透过紫外光。合适的是，可设有多个用超临界流体处理烟草的互相连通的室。除了用超临界流体处理烟草以便从烟草中萃取亚硝胺之外，烟草还可接受微生物减活处理。如上所述，微生物，包括Enterobacteragglomerans(团集大肠杆菌)、spp.Bacillus、Fusarium equisetti(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟草处理方法，其中烟草经过超临界流体萃取介质的处理以便从所述烟草中萃取出亚硝胺。

【技术特征摘要】
GB 2000-3-10 0005665.5;GB 2000-5-20 0012111.11.一种烟草处理方法，其中烟草经过超临界流体萃取介质的处理以便从所述烟草中萃取出亚硝胺。2.权利要求1的方法，由此通过对所述萃取介质进行亚硝胺去除处理，把所述亚硝胺从所述超临界流体萃取介质中分离出去。3.权利要求2的方法，其中所述亚硝胺去除处理包括化学吸附步骤。4.权利要求3的方法，其中所述化学吸附步骤包括离子交换剂的使用。5.权利要求2的方法，其中所述亚硝胺去除处理包括吸附步骤。6.权利要求5的方法，其中所述吸附步骤的吸附剂选自玻璃珠、活性炭、硅酸铝和沸石当中的一种或多种。7.权利要求2的方法，其中所述亚硝胺去除处理包括所述萃取介质以紫外(UV)光进行处理。8.权利要求2的方法，其中所述亚硝胺去除处理包括以下方法当中的任何一种从所述萃取介质中沉淀出所述亚硝胺，或者使所述萃取介质发生亚硝胺特异酶分解，或者从所述萃取介质中色谱分离所述亚硝胺。9.权利要求2～8中任何一项的方法，其中所述亚硝胺去除处理包括多种去除处理。10.权利要求2～9中任何一项的方法，其中所述亚硝胺去除处理之后，所述萃取介质完全或基本不含所述亚硝胺，再与烟草进行接触，以便所述萃取介质中除亚硝胺以外的萃取物可以与所述烟草结合或重新结合。11.权利要求10的方法，其中所述萃取物包含烟碱和/或香味物质。12.以上权利要求中任一项的方法，其中所述超临界流体萃取介质是超临界二氧化碳。13.以上权利要求中任一项的方法，其中在所述烟草用所述超临界流体处理之前向所述烟草中加入酸；或者在所述烟草用所述超临界流体处理之前向所述超临界流体中加入酸。14.权利要求4或5中任一项的方法，当附加在权利要求3项下时，其中向离子交换剂或吸附剂中加入酸。15.权利要求1～14中任一项的方法，其中加入一种或多种有机溶剂或醇，作为除了所述酸之外的附加或其替代物。16.权利要求15的方法，其中所述酸是有机酸。17.权利要求16的方法，其中所述酸是选自丙二酸、抗坏血酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、苹果酸、酒石酸、粘酸和柠檬酸或者它们的盐衍生物的一种或多种的有机酸。18.权利要求17的方法，其中所述有机酸是柠檬酸盐。19.权利要求18的方法，其中所述柠檬酸盐是柠檬酸钾。20.以上权利要求中任一项的方法，其中所述亚硝胺用所述超临界流体从所述烟草中的所述萃取，在提高的压力和温度下进行。21.权利要求20的方法，其中当超临界流体是超临界二氧化碳时，所述压力为100～350bar。22.权利要求21的方法，其中所述压力为约200～300bar。23.权利要求22的方法，其中所述压力为约240～260bar。24.权利要求20～23中任一项的方法，其中所述温度大于约35℃。25.权利要求24的方法，其中所述温度为约35℃～约140℃。26.权利要求25的方法，其中所述温度为约35℃～约90℃。27.以上权利要求中任一项的方法，其中所述烟草在用超临界流体对其进行所述萃取处理期间被置于可封闭室或高压罐中。28.权利要求20～27中任一项的方法，其中所述提高的温度是通过传热或通过电磁辐射达到的。29.以上权利要求中任一项的方法，其中没有或非常少的烟碱从在所述萃取介质中的所述烟草中被去除。30.以上权利要求中任一项的方法，其中所述烟草的pH值小于约6.5。31.权利要求30的方法，其中所述烟草的pH值小于约5.5。32.以上权利要求中任一项的方法，其中亚硝胺减少百分率与烟碱减少百分率之比为约1.1∶1～约18∶1。33.权利要求32的方法，其中所述比值为约1.3∶1～约10∶1。34.权利要求33的方法，其中所述比值为约2∶1～约6∶1。35.以上权利要求中任一项的方法，其中每千克烟草的所述超临界流体萃取介质的合适质量流量为约1～55kg/h。36.权利要求35的方法，其中所述质量流量为10～40kg/h。37.权利要求36的方法，其中所述质量流量为15～35kg/h。38.权利要求37的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：KG麦克亚当，D奥雷利，AJ曼森，IGM安德森，
申请(专利权)人：英美烟草投资有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]