CN101204249A - 一种烟草浸膏的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟草浸膏的制备方法,烟叶加水和酶进行酶解;乙醇提取、过滤和浓缩;通过美拉德反应得到烟草浸膏,本发明利用了烟草生产中的烟末废料,对制备技术路线的设计充分地考虑了工业化生产的可行性和可操作性,同时对酶解、提取和美拉德反应中所涉及的因素逐一进行探讨,最终确定了制备的流程及最佳技术参数,产品质量达到烟草浸膏增香的目标要求,且产品具有优良的稳定性与可重复性。
Description
技术领域
本发明涉及烟草生产技术领域,尤其涉及一种烟草浸膏的制备方法。
背景技术
烟草浸膏是一种深棕色粘稠膏体,具有烟草的特征性香气。烟草浸膏可用于烟草香精中增强补充烟草固有特征的自然香气,掩盖单一地区烟叶的地方性气息。最近,国内一些香料厂家和科研单位相继开展了烟草浸膏的研究与生产,例如利用烟草原料用水萃取,萃取液酸化,萃取液酸化后蒸馏浓缩,浓缩物重蒸馏得挥发油,萃取液的浓缩物用醇沉淀,回收醇后加入挥发油便得烟草浸膏,但是,到目前为止,国内的烟草浸膏品种还比较少,质量尚有待于进一步提高,制备工艺和所用设备也比较复杂,在一定程度上阻碍了烟草工业的进一步发展,为此产业部门迫切希望有关的科技人员,提供一种价廉物美简单易行的提高和改善烟草浸膏香气的方法,推动烟草工业的技术进步。
卷烟生产过程中,烟末由于物理指标不符合生产加工要求而被废弃,但其本身仍然含有一些有用成分。如果能选择合适的方法对其进行抽提,然后再次循环使用到卷烟相关产品中,这样不但使卷烟生产过程中的废物变废为宝,而且可以一定程度地降低成本。如果成功,由于抽提原料都是来源于企业自己的品牌加工过程中的“废料”,所以其致香成分都是产品中的主要致香成分,以香味补偿的方式再次加入到产品中对稳定产品质量和增强产品风格特色将会有显著的作用。这样,既提供了一种价廉物美简单易行的烟草浸膏的制备方法,而且变废为宝,利用的原料是卷烟生产过程中的废物,具有较强的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的是填补本领域的技术空白,提供一种烟草浸膏的制备方法,利用卷烟生产过程中废弃的烟末,选择合适的条件和方法生产一种新的稳定产品质量和增强产品风格特色的烟草浸膏。
本发明的目的通过以下技术方案实现:提供一种烟草浸膏的制备方法,包括以下步骤:
(1)烟叶加水和酶进行酶解;
(2)乙醇提取、过滤和浓缩;
(3)通过美拉德反应得到烟草浸膏。
步骤(1)包括以下步骤:
(A)烟叶粉碎度为40~200目,以烟叶∶水=1∶4~15的比例加水,加入水解酶进行第一步酶解;
(B)加入蛋白酶A和蛋白酶B进行第二步酶解。
所述烟叶为烟草生产废弃的烟末。
步骤(A)所述酶解温度40~70℃,酶解时间6~14hr;所述水解酶为纤维素酶、半纤维素酶、***聚糖酶或β-葡聚糖酶,水解酶用量为烟叶和水混合的料水重量的2~8‰。
步骤(B)所述酶解温度40~70℃,酶解时间6~14hr;所述蛋白酶A为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、复合蛋白酶或胰蛋白酶,用量为烟叶和水混合的料水重量的2~8‰;所述蛋白酶B为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、复合蛋白酶或胰蛋白酶,用量为烟叶和水混合的料水重量的2~8‰。
步骤(2)所述乙醇提取为加无水乙醇至步骤(1)溶液中乙醇浓度为30~75%,冷凝管回流提取,提取时间为1~4hr。
步骤(2)所述浓缩采用薄膜蒸发仪,蒸发条件为冷凝温度2~10℃,加热温度40~80℃,反复浓缩至固形物含量30~75%。
步骤(3)所述美拉德反应条件为以步骤(2)浓缩液作为反应主体,外加还原糖和助剂,反应体系pH值5.5~7.0,温度80~125℃,搅拌条件下密封反应2~6小时。
所述还原糖为葡萄糖和木糖混合物,葡萄糖和木糖混合比例为3:1~1∶3,加入量为浓缩液目标浓度质量的10~35%;所述助剂为丙三醇,加入量为浓缩液目标浓度质量的30~75%。
所述美拉德反应搅拌速率为20~80转/分钟。
本发明的有益效果是:本发明对制备技术路线的设计充分地考虑了工业化生产的可行性和可操作性,同时对酶解、提取和美拉德反应中所涉及的因素逐一进行探讨,通过实验室研究及产品中试,最终确定了制备的流程及最佳技术参数,产品质量达到烟草浸膏增香的目标要求,且产品具有优良的稳定性与可重复性。
本发明通过制备步骤的设计和条件的选择尽量多地从烟草原料中提取乐香气有效成分,使产品的香气充足、烟气适口、吃味醇和、劲头增强,且具有优良的稳定性与可重复性。本发明的方法简单易行,最佳工艺参数精确,为实际生产提供充分的理论基础。
附图说明
图1本发明烟草浸膏提取制备方法流程图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来进一步详细说明本发明,实验使用的物质有些属于简单替代,并没有在实施例中一一赘述,但并不因此限定本发明。
在本发明烟草浸膏制备技术路线的研究中,需要经历酶解、提取及美拉德反应三个步骤,每个步骤之间又相互影响有机地结合在一起。烟草浸膏的提取最终是要尽量多地从烟草原料中提取香气有效成分,同时通过相应的手段使卷烟的香气充足、烟气适口、吃味醇和、劲头增强。为达到此目的而设计的酶解过程相当于对烟草原料的前处理,良好的酶解效果可以明显地减少后续对烟草的提取时间和大幅度提高烟草浸膏的提取率,此外酶解过程还为最终的美拉德反应提供大量烟草内源性还原糖和氨基酸,增加烟草浸膏对卷烟的增香效果;提取过程则需要尽可能将烟草中的有效成分提取出来,同时沉淀未被酶解而对人体有害的大分子蛋白质;美拉德反应步骤则在前面两个阶段基础上,外加一定量还原糖及助剂,再通过控制美拉德反应条件,包括pH值、温度和时间等,得到品质优良的烟草浸膏。
实施例1
参照图1,(1)首先将烟末加水和酶进行酶解:烟叶粉碎度为40目、料水比1∶4、所用酶为纤维素酶,用量为烟叶质量的2‰,酶解时间14hr,酶解温度40℃;然后加入胰蛋白酶和酸性蛋白酶,用量都为烟叶质量的2‰,酶解时间14hr,酶解温度40℃。
(2)乙醇提取、过滤和浓缩:往(1)中加入无水乙醇至乙醇浓度为30%,冷凝管回流提取,提取时间为4hr,提取后过滤,可使用板框压滤机过滤,滤液再经抽滤一次,将提取液中不溶性杂质除去;提取液应用可连续进料的薄膜蒸发仪进行浓缩,蒸发条件为冷凝温度10℃,加热温度40℃,经反复浓缩可以将提取液浓缩至目标浓度为30%。
(3)通过美拉德反应得到烟草浸膏:以一定质量浓缩液作为反应主体,外加葡萄糖和木糖3∶1的混合物,加入量为以浓缩液目标浓度质量的10%计算,混合后用水调节固形物含量为45%,助剂选用丙三醇,添加量为以浓缩液目标浓度质量的75%计算,采用30%KOH调pH值至5.5、装瓶压盖密封,通过恒温控制装置控制温度80℃下密封反应6小时,迅速冷却后得到烟草浸膏。
实施例2
参照图1,(1)首先将烟末加水和酶进行酶解:烟叶粉碎度为200目、料水比1∶15、所用酶为***聚糖酶,用量为烟叶质量的8‰,酶解时间6hr,酶解温度70℃;然后加入复合蛋白酶和胰蛋白酶,用量都为烟叶质量的8‰,酶解时间6hr,酶解温度70℃。
(2)乙醇提取、过滤和浓缩:往(1)酶解液中加入无水乙醇至乙醇浓度为75%,冷凝管回流提取,提取时间为1hr,提取后过滤,滤液再经抽滤一次,将提取液中不溶性杂质除去;提取液应用可连续进料的薄膜蒸发仪进行浓缩,蒸发条件为冷凝温度2℃,加热温度80℃,经反复浓缩可以将提取液浓缩至目标浓度为65%。
(3)通过美拉德反应得到烟草浸膏:以一定质量浓缩液作为反应主体,外加葡萄糖和木糖1∶3的混合物,加入量为以浓缩液目标浓度质量的35%计算,混合后用水调节固形物含量为55%,助剂选用丙三醇,添加量为以浓缩液目标浓度质量的30%计算,采用30%KOH调pH值至7.0、装瓶压盖密封在温度100℃下密封反应2小时,迅速冷却后得到烟草浸膏。
实施例3
参照图1,(1)首先将烟末加水和酶进行酶解:烟叶粉碎度为80目、料水比1∶7、所用酶为半纤维素酶,用量为烟叶质量的4‰,酶解时间12hr,酶解温度60℃;然后加入碱性蛋白酶和中性蛋白酶,用量分别为烟叶质量的4‰和5‰,酶解时间10hr,酶解温度55℃。
(2)乙醇提取、过滤和浓缩:往(1)中加入无水乙醇至乙醇浓度为50%,冷凝管回流提取,提取时间为2hr,提取后过滤,滤液再经抽滤一次,将提取液中不溶性杂质除去;提取液应用可连续进料的薄膜蒸发仪进行浓缩,蒸发条件为冷凝温度5℃,加热温度70℃,经反复浓缩可以将提取液浓缩至目标浓度为45%。
(3)通过美拉德反应得到烟草浸膏:以一定质量浓缩液作为反应主体,外加葡萄糖和木糖1∶1的混合物,加入量为以浓缩液目标浓度质量的20%计算;助剂选用丙三醇,添加量为以浓缩液目标浓度质量的50%计算,混合后用水调节固形物含量为50%,采用30%KOH调pH值至6.8、装瓶压盖密封在温度100℃下密封反应4小时,迅速冷却后得到烟草浸膏。
上述实施例1、2、3所制备得到的烟草浸膏香气充足、烟气适口、吃味醇和、劲头增强。
Claims (10)
1.一种烟草浸膏的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)烟叶加水和酶进行酶解;
(2)乙醇提取、过滤和浓缩;
(3)通过美拉德反应得到烟草浸膏。
2.根据权利要求1所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于步骤(1)包括以下步骤:
(A)烟叶粉碎度为40~200目,以烟叶∶水=1∶4~15的比例加水,加入水解酶进行第一步酶解;
(B)加入蛋白酶A和蛋白酶B进行第二步酶解。
3.根据权利要求1或2所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于所述烟叶为烟草生产废弃的烟末。
4.根据权利要求2所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于步骤(A)所述酶解温度40~70℃,酶解时间6~14hr;所述水解酶为纤维素酶、半纤维素酶、***聚糖酶或β-葡聚糖酶,水解酶用量为烟叶质量的2~8‰。
5.根据权利要求2所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于步骤(B)所述酶解温度40~70℃,酶解时间6~14hr;所述蛋白酶A为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、复合蛋白酶或胰蛋白酶,用量为烟叶质量的2~8‰;所述蛋白酶B为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、复合蛋白酶或胰蛋白酶,用量为烟叶质量的2~8‰。
6.根据权利要求1所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于步骤(2)所述乙醇提取为加无水乙醇至步骤(1)溶液中乙醇浓度为30~75%,冷凝管回流提取,提取时间为1~4hr。
7.根据权利要求1所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于步骤(2)所述浓缩采用薄膜蒸发仪,蒸发条件为冷凝温度2~10℃,加热温度40~80℃,反复浓缩至固形物含量30~65%。
8.根据权利要求1所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于步骤(3)所述美拉德反应条件为以步骤(2)浓缩液作为反应主体,外加还原糖和助剂,反应体系pH值5.5~7.0,温度80~125℃,搅拌条件下密封反应2~6小时。
9.根据权利要求8所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于所述还原糖为葡萄糖和木糖混合物,葡萄糖和木糖混合比例为3∶1~1∶3,加入量为浓缩液目标浓度质量的10~35%;所述助剂为丙三醇,加入量为浓缩液目标浓度质量的30~75%。
10.根据权利要求8所述的烟草浸膏的制备方法,其特征在于所述搅拌速率为20~80转/分钟。
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