本發(fā)明涉及煙草工業(yè)領(lǐng)域，具體是一種全面提升再造煙葉品質(zhì)的綜合方法。
背景技術(shù)：
：細(xì)胞壁物質(zhì)主要有纖維素、半纖維素、果膠等。細(xì)胞壁物質(zhì)和淀粉含量高，煙葉粗糙，煙氣刺激大，不和順。水溶性糖含量高使煙葉吃味醇和，香氣優(yōu)美，但糖類化合物含量高，焦油釋放量大。在卷煙產(chǎn)品中，過量的纖維素會(huì)賦予煙氣尖刺和灼熱感并產(chǎn)生嗆咳。纖維素可被生物酶定向水解生成葡萄糖、低聚糖等，能有效降低卷煙的刺激性，減輕雜氣和改善吸味，但是糖過多也會(huì)使煙氣焦油量增大。木質(zhì)素是煙草細(xì)胞壁主要大分子物質(zhì)之一，煙草木質(zhì)素的熱裂解對(duì)煙草品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響，木質(zhì)素含量越高，煙葉品質(zhì)越差，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，青雜氣重，吸味辛辣、澀口，其裂解時(shí)產(chǎn)生小分子醛類和苯酚類物質(zhì)，如丙烯醛、苯酚、1,2-苯二酚等。簡(jiǎn)單酚類常與澀口、藥味有關(guān)，表現(xiàn)出藥草氣、化學(xué)氣息和粗糙的吸味效果，丙烯醛和乙醛則會(huì)給卷煙帶來刺激、辛辣的吃味。同時(shí)木質(zhì)素也是造紙工業(yè)排放黑液COD和色度形成的主要原因，其結(jié)構(gòu)是由甲氧基取代的對(duì)-羥基肉桂酸聚合而成的異質(zhì)多晶三維多聚體，分子間多為穩(wěn)定的醚鍵、C-C鍵，是目前公認(rèn)的微生物難降解芳香化合物之一。煙堿是煙葉中最主要的生理活性物質(zhì)，攝入適量的煙堿可以提神興奮、精神振作、消除緊張狀態(tài)等，內(nèi)在質(zhì)量好的煙葉及煙制品含有適量的煙堿，將給吸煙者以適當(dāng)?shù)纳韽?qiáng)度和好的香氣與吃味。若煙堿含量過低則勁頭小，吸味平淡；若煙堿含量高則勁頭大，刺激性增強(qiáng)，產(chǎn)生辛辣味。再造煙葉主要由煙末、碎片、煙梗或低次煙葉加入膠粘劑和其他添加劑等組成。煙末、碎片、煙梗是煙草工業(yè)的副產(chǎn)物,以前多作棄置處理。我國(guó)是煙草大國(guó),每年有數(shù)十萬噸煙末、碎片、煙梗資源被廢棄,既造成環(huán)境污染，同時(shí)也是對(duì)自然資源的浪費(fèi)。研究表明，煙末、碎片、煙梗中含有的成分種類與煙葉成分基本一致，但是存在雜氣重、刺激性大和口感不適等吸味缺陷。阿魏酸酯酶能切斷細(xì)胞壁中多糖一多糖、多糖一木質(zhì)素間的交聯(lián)，有利于細(xì)胞壁物質(zhì)中多糖的降解和木質(zhì)素的釋放，利用阿魏酸酯酶處理植物性的原材料，可以將阿魏酸從植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)中游離出來，從而破壞了細(xì)胞壁的骨架結(jié)構(gòu)，使得木質(zhì)素、半纖維素以及纖維素之間的連接被部分打破，結(jié)構(gòu)變得比處理前疏松。阿魏酸存在于烤煙煙葉中。芽胞桿菌能產(chǎn)生多種消化酶，具有較強(qiáng)的蛋白酶、淀粉酶活性，同時(shí)還具有果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等活性，能破壞植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，促使有效物質(zhì)的釋放。地衣芽胞桿菌酶體系包括蛋白酶、果膠酶、纖維素酶等。乳酸菌(lacticacidbacteria，LAB)是一類能利用可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌的通稱，能從葡萄糖或乳糖的發(fā)酵過程中產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸。采用黑曲霉阿魏酸酯酶、土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)、地衣芽胞桿菌、乳酸菌復(fù)合發(fā)酵再造煙葉萃取液，再采用強(qiáng)酸型大孔樹脂吸附萃取液中的煙堿，并用篩網(wǎng)過濾除去吸附煙堿的大孔樹脂，全面提升再造煙葉品質(zhì)。其中，生物酶和地衣芽孢桿菌的酶體系來轉(zhuǎn)化分解再造煙葉萃取液和基片中的大分子物質(zhì)如木質(zhì)素、多糖、蛋白質(zhì)等，乳酸菌發(fā)酵葡萄糖轉(zhuǎn)化成乳酸，乳酸結(jié)合煙堿，大孔樹脂吸附煙堿并過濾除去，降低煙氣pH值，使生產(chǎn)的再造煙葉降低刺激性、吃味醇和、香氣優(yōu)美、減少青雜氣、煙氣和順，提高再造煙葉感官品質(zhì)，還未見報(bào)道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全面提升再造煙葉品質(zhì)的綜合方法，采用黑曲霉阿魏酸酯酶、土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)、地衣芽胞桿菌、乳酸菌復(fù)合發(fā)酵再造煙葉萃取液，再采用強(qiáng)酸型大孔樹脂吸附萃取液中的煙堿，并用篩網(wǎng)過濾除去吸附煙堿的大孔樹脂，全面提升再造煙葉的品質(zhì)。其中生物酶和微生物酶體系來轉(zhuǎn)化分解再造煙葉萃取液和基片中的大分子物質(zhì)如木質(zhì)素、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素、果膠等為葡萄糖、氨基酸等小分子物質(zhì)，再乳酸菌發(fā)酵葡萄糖轉(zhuǎn)化成乳酸等有機(jī)酸，結(jié)合煙堿，然后大孔樹脂吸附煙堿并過濾除去，降低煙氣pH值，使生產(chǎn)的再造煙葉降低刺激性、吃味醇和、香氣優(yōu)美、減少青雜氣、煙氣和順，提高再造煙葉感官品質(zhì)。本發(fā)明提供一種全面提升再造煙葉品質(zhì)的綜合方法，包括以下步驟：(1)復(fù)合發(fā)酵：在再造煙葉的萃取工序，按與再造煙葉質(zhì)量比的0.14～0.4％的量，將黑曲霉阿魏酸酯酶、土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)、地衣芽胞桿菌粉、凍干乳酸菌粉按一定比例添加到再造煙葉水溶液中混合均勻，調(diào)節(jié)pH至4.5～6.0，在35～45℃條件下，發(fā)酵1～12小時(shí)，得到再造煙葉萃取液；(2)強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂吸附：在上述步驟(1)的再造煙葉萃取液中，加入占再造煙葉質(zhì)量比0.1～0.3％的強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂，在pH4.5～6.0、55～65℃條件下，吸附萃取液中的煙堿30～60min，經(jīng)篩網(wǎng)過濾除去吸附煙堿的強(qiáng)酸離子大孔樹脂，得到再造煙葉萃取液；(3)濃縮：將上述步驟(2)萃取液75～85℃下真空濃縮至固含量40％，得到改善吸味品質(zhì)的再造煙葉濃縮液，在此過程中，溫度超過70℃，本發(fā)明的酶和菌失活；(4)基片制備：再造煙葉經(jīng)萃取后的殘?jiān)ㄟ^用干燥機(jī)實(shí)施100～120℃干燥處理，滅活酶和菌，制造調(diào)整為一定的水含量的煙草纖維，將煙草纖維成形為片材狀而制成煙草基片。(5)卷制：將步驟(3)的濃縮液噴涂到步驟(4)的煙草基片上卷制成再造煙葉。進(jìn)一步的，步驟(1)中所述的黑曲霉阿魏酸酯酶為食品級(jí)，酶活100-1000u/g，占再造煙葉的質(zhì)量比為0.05～0.15％；土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)，食品級(jí)，酶活100～3000u/g，占再造煙葉質(zhì)量比的0.05～0.15％；地衣芽胞桿菌粉，食品級(jí)，1000億～5000億/g活力，占再造煙葉質(zhì)量比為0.02～0.05％；凍干乳酸菌粉，食品級(jí)，1000億～2000億/g活力，占再造煙葉質(zhì)量比為0.02～0.05％。進(jìn)一步的，步驟(2)中所述的強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂為食品級(jí)，粒度范圍0.3～1.2mm，優(yōu)選的為HZ016等；篩網(wǎng)為60目～120目，直徑0.125mm～0.250mm。進(jìn)一步的，步驟(4)中所述的一定的水含量為質(zhì)量比5～15％。進(jìn)一步的，步驟(4)中所述的一定的水含量為質(zhì)量比11～13％。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用生物酶和微生物酶體系水解轉(zhuǎn)化，結(jié)合離子大孔樹脂吸附綜合技術(shù)，通過阿魏酸酯酶水解煙末、煙梗細(xì)胞壁的阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯鍵，將阿魏酸游離出來，利于細(xì)胞壁物質(zhì)中多糖的降解和木質(zhì)素的釋放，破壞了細(xì)胞壁的骨架結(jié)構(gòu)，使木質(zhì)素、半纖維素以及纖維素之間的連接被部分打破，結(jié)構(gòu)變得比處理前疏松，同時(shí)地衣芽胞桿菌的復(fù)合酶體系中的蛋白酶、果膠酶、纖維素酶、淀粉酶等，能降解再造煙葉及其萃取液中的蛋白質(zhì)、果膠、淀粉和纖維素，生成游離氨基酸、葡萄糖等，乳酸菌則轉(zhuǎn)化葡萄糖生成乳酸，結(jié)合部分煙堿；而土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)能降解再造煙葉和萃取液中的木質(zhì)素，使其含量降低，減少刺激性氣味，減少青雜氣和粗糙吸味、辛辣吃味；強(qiáng)酸離子大孔樹脂能結(jié)合部分煙堿，經(jīng)篩網(wǎng)過濾除去，則可以降低煙堿含量，降低辛辣味，保留適量的煙堿，將給吸煙者以適當(dāng)?shù)纳韽?qiáng)度和好的香氣與吃味。本發(fā)明工藝條件溫和易操作，實(shí)現(xiàn)了生物酶解、微生物轉(zhuǎn)化和化學(xué)吸附綜合技術(shù)，全面提升再造煙葉品質(zhì)，具有工業(yè)化應(yīng)用的前景。具體實(shí)施方式下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。應(yīng)當(dāng)理解，此部分所描述的具體實(shí)施例僅可用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1本發(fā)明提供一種綜合方法全面提升品質(zhì)的再造煙葉，其制備包括以下步驟：(1)復(fù)合發(fā)酵：在再造煙葉的萃取工序，按與再造煙葉質(zhì)量比的0.14％的量，將黑曲霉阿魏酸酯酶、土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)、地衣芽胞桿菌粉、凍干乳酸菌粉按一定比例添加到再造煙葉水溶液中混合均勻，調(diào)節(jié)pH至4.5，在35℃條件下，發(fā)酵3小時(shí)；所述的黑曲霉阿魏酸酯酶為食品級(jí)，酶活1000u/g，占再造煙葉的質(zhì)量比為0.05％；土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)，食品級(jí)，酶活3000u/g，占再造煙葉質(zhì)量比的0.05％；地衣芽胞桿菌粉，食品級(jí)，000億/g活力，占再造煙葉質(zhì)量比為0.02％；凍干乳酸菌粉，食品級(jí)，2000億/g活力，占再造煙葉質(zhì)量比為0.02％。(2)強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂吸附：在上述步驟(1)的再造煙葉萃取液中，加入占再造煙葉質(zhì)量比0.1％的強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂HZ016，在pH4.5、55℃條件下，吸附萃取液中的煙堿50min，經(jīng)篩網(wǎng)過濾除去吸附煙堿的強(qiáng)酸離子大孔樹脂，得到再造煙葉萃取液；所述的強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂為食品級(jí)，粒度范圍0.5～0.8mm，優(yōu)選的為HZ016等；篩網(wǎng)為60目，直徑0.250mm。(3)濃縮：將上述步驟(2)萃取液75℃下真空濃縮至固含量40％，得到改善吸味品質(zhì)的再造煙葉濃縮液。在此過程中，溫度超過70℃，本發(fā)明的酶和菌失活。(4)基片制備：再造煙葉經(jīng)萃取后的殘?jiān)ㄟ^用干燥機(jī)實(shí)施106℃干燥處理，滅活酶和菌，制造調(diào)整為質(zhì)量比11％的水含量的煙草纖維，將煙草纖維成形為片材狀而制成煙草基片。(5)卷制：將步驟(3)的濃縮液噴涂到步驟(4)的煙草基片上卷制成再造煙葉。實(shí)施例2本發(fā)明提供一種綜合方法全面提升品質(zhì)的再造煙葉，其制備包括以下步驟：(1)復(fù)合發(fā)酵：在再造煙葉的萃取工序，按與再造煙葉質(zhì)量比的0.2％的量，將黑曲霉阿魏酸酯酶、土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)、地衣芽胞桿菌粉、凍干乳酸菌粉按一定比例添加到再造煙葉水溶液中混合均勻，調(diào)節(jié)pH至5.0，在40℃條件下，發(fā)酵4小時(shí)；所述的黑曲霉阿魏酸酯酶為食品級(jí)，酶活500u/g，占再造煙葉的質(zhì)量比為0.08％；土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)，食品級(jí)，酶活1000u/g，占再造煙葉質(zhì)量比的0.05％；地衣芽胞桿菌粉，食品級(jí)，3000億/g活力，占再造煙葉質(zhì)量比為0.02％；凍干乳酸菌粉，食品級(jí)，1000億/g活力，占再造煙葉質(zhì)量比為0.05％。(2)強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂吸附：在上述步驟(1)的再造煙葉萃取液中，加入占再造煙葉質(zhì)量比0.2％的強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂，調(diào)節(jié)pH5.0、60℃條件下，吸附萃取液中的煙堿40min，經(jīng)篩網(wǎng)過濾除去吸附煙堿的強(qiáng)酸離子大孔樹脂，得到再造煙葉萃取液；所述的強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂為食品級(jí)，粒度范圍0.3～1.2mm，優(yōu)選的為HZ016型；篩網(wǎng)為60目，直徑0.250mm。(3)濃縮：將上述步驟(2)萃取液80℃下真空濃縮至固含量40％，得到改善吸味品質(zhì)的再造煙葉濃縮液。在此過程中，溫度超過70℃，本發(fā)明的酶和菌失活。(4)基片制備：再造煙葉經(jīng)萃取后的殘?jiān)ㄟ^用干燥機(jī)實(shí)施102℃干燥處理，滅活酶和菌，制造調(diào)整為質(zhì)量比為12％的水含量的煙草纖維，將煙草纖維成形為片材狀而制成煙草基片。(5)卷制：將步驟(3)的濃縮液噴涂到步驟(4)的煙草基片上卷制成再造煙葉。實(shí)施例3本發(fā)明提供一種綜合方法全面提升品質(zhì)的再造煙葉，其制備包括以下步驟：(1)復(fù)合發(fā)酵：在再造煙葉的萃取工序，按與再造煙葉質(zhì)量比的0.3％的量，將黑曲霉阿魏酸酯酶、土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)、地衣芽胞桿菌粉、凍干乳酸菌粉按一定比例添加到再造煙葉水溶液中混合均勻，調(diào)節(jié)pH至5.5，在37℃條件下，發(fā)酵5小時(shí)；所述的黑曲霉阿魏酸酯酶為食品級(jí)，酶活800u/g，占再造煙葉的質(zhì)量比為0.1％；土壤木質(zhì)素過氧化物酶(S-Lip)，食品級(jí)，酶活1000u/g，占再造煙葉質(zhì)量比的0.1％；地衣芽胞桿菌粉，食品級(jí)，1000億/g活力，占再造煙葉質(zhì)量比為0.05％；凍干乳酸菌粉，食品級(jí)，1000億/g活力，占再造煙葉質(zhì)量比為0.05％。(2)強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂吸附：在上述步驟(1)的再造煙葉萃取液中，加入占再造煙葉質(zhì)量比0.3％的強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂，調(diào)節(jié)pH5、65℃條件下，吸附萃取液中的煙堿30min，經(jīng)篩網(wǎng)過濾除去吸附煙堿的強(qiáng)酸離子大孔樹脂，得到再造煙葉萃取液；所述的強(qiáng)酸離子大孔交換樹脂為食品級(jí)，粒度范圍0.8～1.0mm，優(yōu)選的為HZ016型；篩網(wǎng)為80目。(3)濃縮：將上述步驟(2)萃取液85℃下真空濃縮至固含量40％，得到改善吸味品質(zhì)的再造煙葉濃縮液。在此過程中，溫度超過70℃，本發(fā)明的酶和菌失活。(4)基片制備：再造煙葉經(jīng)萃取后的殘?jiān)ㄟ^用干燥機(jī)實(shí)施108℃干燥處理，滅活酶和菌，制造調(diào)整為質(zhì)量比為13％水含量的煙草纖維，將煙草纖維成形為片材狀而制成煙草基片。(5)卷制：將步驟(3)的濃縮液噴涂到步驟(4)的煙草基片上卷制成再造煙葉。試驗(yàn)例1：感官評(píng)吸效果對(duì)比試驗(yàn)將實(shí)施例1、2、3制備的再造煙葉卷制成煙支，放入恒溫恒濕箱內(nèi)(22℃+1、相對(duì)濕度為60％+2％)平衡48h，請(qǐng)專家評(píng)吸小組評(píng)吸。經(jīng)評(píng)吸小組反復(fù)評(píng)吸，表1表明：本發(fā)明制備的綜合方法全面提升品質(zhì)的再造煙葉，酶和微生物水解轉(zhuǎn)化技術(shù)結(jié)合大孔樹脂吸附技術(shù)，能降低再造煙葉萃取液和基片中的煙堿和蛋白質(zhì)、木質(zhì)素、果膠、淀粉、纖維素等大分子含量，降低煙氣pH值，使生產(chǎn)的再造煙葉降低刺激、減少雜氣，煙氣和順，全面提升再造煙葉品質(zhì)。表1.綜合技術(shù)全面提升品質(zhì)的再造煙葉的感官評(píng)吸效果對(duì)比試驗(yàn)例2：再造煙葉木質(zhì)素含量的檢測(cè)采用測(cè)定木質(zhì)素含量的經(jīng)典方法Klason法來檢測(cè)再造煙葉中的木質(zhì)素含量，其原理是用72％硫酸除去纖維素，難溶的木質(zhì)素經(jīng)過濾、洗滌、干燥稱重、計(jì)算等步驟可得到其含量，本發(fā)明的綜合方法全面提升品質(zhì)的再造煙葉中的木質(zhì)素含量均有降低，結(jié)果如表2。表2.綜合方法全面提升品質(zhì)的再造煙葉的木質(zhì)素含量實(shí)驗(yàn)組木質(zhì)素含量木質(zhì)素降低率空白對(duì)照3.45％/實(shí)施例1組2.89％16.23％實(shí)施例2組2.92％15.36％實(shí)施例3組2.62％24.05％試驗(yàn)例3：再造煙葉煙堿含量檢測(cè)采用連續(xù)流動(dòng)法，近紅外光譜(AOTF-NIR)檢測(cè)在線采集的再造煙葉中的煙堿，結(jié)果如表3，經(jīng)綜合技術(shù)處理的再造煙葉煙堿含量均有所降低。表3.綜合方法全面提升品質(zhì)的再造煙葉的煙堿含量實(shí)驗(yàn)組煙堿含量降低率空白對(duì)照0.81％/實(shí)施例1組0.73％9.87％實(shí)施例2組0.71％12.34％實(shí)施例3組0.67％17.28％以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3