CN101449854B - 烟用香料的发酵优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟用香料的发酵优化方法。该方法用烟草残次料——烟梗、烟末、次烟叶作为原料，置入发酵罐中，加入糖分及无机盐，加入烟用香精底料，加入水，调节pH值，得到发酵培养基，选用公知保藏菌种藤黄微球菌ACCC 11001作为液体发酵菌种，在一定的发酵工艺条件下进行发酵。经发酵培养制得的烟用香料不仅很好的保留了原有香料中的特征香气，而且使发酵得到的辅助香气与特征香气和合的更加完美，与原香料对比，香气的档次有明显提高，香气更为优雅。本发明生产工艺简便，易于推广，具有很大的开发与应用价值。

Description

烟用香料的发酵优化方法

技术领域

本发明涉及烟用香料，尤其是涉及一种以烟草为原料通过微生物液体发酵优化烟用香料香气的方法。

背景技术

添加香料是卷烟工艺中的关键环节，是完善产品风格和提高卷烟香气质量的有效手段之一。目前烟用香料按来源主要分为三类，即来自烟草本身的香料，如烟草香精油、浸膏等；来自非烟草的天然植物香料，如从各种植物的花、果实、根、茎、叶中提取的精油、浸膏、酊剂等；人工合成的香料，如醇、醛、酮等单体香料。按香料生产方法的不同主要分为两种，即采用各种分离手段直接从烟草或其它植物中提取的天然香料和采用化学反应合成的香料。目前，这两种方法在烟用香料生产中各具优点，但这两种方法也存在其各自的局限性，对于植物香料，其香气组分及特征是恒定的，我们很难按照对香味的需要使植物产生具有另一种风味的香料，而且可用于提取香料的植物资源有限。对于化工合成香料，除香气单一外，由于受合成方法及条件的限制，很多优良香气成分尚不能人工合成，或成本太高。随着卷烟消费者对产品质量需求的不断提高以及烟用香料行业竞争的日益加剧，进一步开发新型香料及其生产技术，已受到各香料公司和烟厂的广泛重视。

微生物在增殖过程中可产生庞大的高活性酶系，如多糖水解酶类、蛋白酶类、纤维素酶类、酯化酶类、氧化还原酶类及裂合酶类等，在酶促作用、化学作用及微生物体内复杂代谢的协同作用下，便可使香料底物发生分解、降解、氧化、还原、聚合、偶联、转化等反应，形成复杂的低分子化合物，其中包括各种香味化合物，如醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、酚类、呋喃、吡嗪类、吡啶类和萜烯类等，这些香气物质无疑也是烟草的香气组分。通过选择特定的菌种、培养基和发酵条件，可以定向发酵生产出适合各种类型或香型的烟用香精香料。

发明内容

本发明的目的在于公开一种通过微生物发酵来优化天然烟用香料的方法，该方法经济、高效且可定向生产，利用该方法优化的天然烟用香料使主体香气突出，香气更加圆润。

本发明的技术方案如下：

一种烟用香料的发酵优化方法，所述发酵优化的步骤如下：

1)菌种培养：配制菌种培养基，接入菌种藤黄微球菌ACCC 11001进行菌种培养，获得液体发酵菌种；

2)配制发酵培养基：以粉碎的烟草为原料，置入发酵罐中，加入糖分及无机盐，加入待优化的烟用香精底料，加入水，调节PH值，得到发酵培养基；

3)发酵：将上步骤所得发酵培养基灭菌之后，在其中接种步骤1)所得液体发酵菌种，菌种接种量按发酵培养基的体积比为5％～10％，进行液体发酵，发酵温度为30～35℃，无菌空气的流量为3～4.5L/min，搅拌速度为80～120r/min，发酵48～72小时，得到发酵液。

4)酸化处理及过滤：将发酵液进行酸化处理，调节PH值到6.0以下，同时加入助滤剂，搅拌均匀后，放罐过滤，得到发酵上清液。

5)取发酵上清液在真空度100～800pa，温度40～55℃的条件下减压蒸发至体积比1/20～1/30，得到浓缩的油状发酵优化烟用香料。

本发明生产工艺简便，易于推广，并具有以下技术效果：

1、选用藤黄微球菌ACCC 11001作为发酵菌种，香料经发酵优化后风格独特。与传统方法制得的香料相比，利用本发明方法优化的天然烟用香料使主体香气突出，香气更加圆润，具有独特风格而又与烟香谐调，不仅能显著提高香气质量，使烟气醇和、细腻、饱满，而且能产生由化工合成香料及天然植物提取香料所不能达到的效果。

2、发酵原料易得成本低。烟草工业中有相当多的残次料——烟梗、烟末可以作为发酵原料，也可以利用一些低档次烟叶作为发酵原料，可以提高其附加值，增加经济效益。

3、发酵反应条件温和。与化工合成动辄需要高温高压相比，本方法反应条件温和，安全易行。

具体实施方式

通过以下实施例进一步说明本发明。

实施例1

发酵优化的步骤如下：

菌种培养：

菌种培养基可采用常规技术配制，本实施例的组成成分为(质量百分比)：蛋白胨2％，酵母膏1％，葡萄糖2％，无机盐-FeSO₄、KH₂PO₄、KCl、MgSO₄、CaCl₂均为0.1％。上述成分置于200毫升的三角瓶中，用蒸馏水补加至100毫升，用草酸调节PH值至6.0，灭菌后冷却至室温，得到菌种培养基。接入发酵菌株-藤黄微球菌ACCC 11001(Micrococcus luteus(Schroeter)Cohn ACCC11001)，按常规方法进行菌种培养，获得液体发酵菌种，待用。

发酵：

配制发酵培养基：按质量体积比30g/L的比例称量粉碎至20～40目低次烟叶，按质量体积比18g/L的比例称量葡萄糖；按质量百分比0.1％分别称量无机盐-FeSO₄、KH₂PO₄、KCl、MgSO₄、CaCl₂；按质量百分比3.5％的比例加入文华香精香料有限公司生产的天然烟用香精底料WH083；配置上述物料4份分别置于4个5L发酵罐中，分别加水至容积的70％，用草酸调节PH值至7.0，得到4罐发酵培养基。

将4罐发酵培养基分别在压力15psig、温度116～121℃条件下，灭菌15分钟，冷却至≤30℃后，再将上述的液体发酵菌种按体积比接入已灭菌的4罐发酵培养基中，接种量体积比分别为：0％，5％，8％，10％，发酵温度为34℃，转速80r/min，发酵时间72小时。

酸化处理及过滤：

发酵结束后，用草酸调节PH值到6.0以下，同时加入助滤剂珍珠岩，搅拌均匀后放罐过滤，可得发酵上清液，转入真空浓缩仪中浓缩，真空度200pa，温度控制在40℃，至体积比1/30，得油状浓缩香料。所得油状浓缩香料按重量比0.1∶100水溶稀释后加入烟丝，由调香师对加香烟丝进行评吸。

发酵菌种不同的接种量，发酵优化评吸评分效果如下：

注：劲头、燃烧性等与加香无关，故未计入评分。

上表中，烟用香精香料的效果评价方法是由调香师评吸，评吸工作必须在通风、无异味、安静、不受干扰的环境下进行，该评价方法为香料行业通用方法，上表中的数值为评吸评分值，分数提高表示性能改善，表中括号中的分值为最高分值。由上表可见，不同发酵菌种接种量对发酵优化的烟用香料的香气质、香气量、余味以及杂气、刺激性指标都有不同的的优化效果(综合分提高)，其中接种量为10％时优化效果最佳。

实施例2

具体发酵工艺如下：

种子培养：工艺条件同实施例1

发酵：

配制发酵培养基：按质量体积比30g/L称量粉碎至20～40目低次烟叶，按质量体积比18g/L称量葡萄糖；按质量百分比0.1％分别称量无机盐-FeSO₄、KH₂PO₄、KCl、MgSO₄、CaCl₂；按质量百分比3.5％的比例加入文华香精香料有限公司生产的烟用香精底料WH083；配置上述物料3份分别置于5L发酵罐中，分别加水至容积的70％，用草酸调节PH值至7.0，得到3罐发酵培养基。

将发酵培养基在压力15psig、温度116～121℃下，灭菌15分钟，冷却至≤30℃后再将实施例1所述液体菌种接入其中2罐已灭菌的发酵培养基中，接种量是10％(V/V)，发酵温度32℃，无菌空气通入量是每升培养基1.0L/min，搅拌转速是100r/min，3罐发酵时间分别是0，48，72小时，发酵结束后，用草酸调节PH值到6.0以下同时加入助滤剂珍珠岩，搅拌均匀后放罐过滤，得到发酵上清液，转入真空浓缩仪中浓缩，真空度500pa，温度控制在45℃，至体积比1/25，得油状浓缩香料，所得油状浓缩香料按重量比0.3∶100水溶稀释后加入烟丝，由调香师对加香烟丝进行评吸。。

不同的发酵时间，发酵优化效果评吸评分如下：

注：劲头、燃烧性等与加香无关，故未计入评分。

上表中评吸评分方法的说明同实施例1。由上表可见，接种发酵菌对发酵优化的烟用香料的香气质、香气量、余味以及杂气、刺激性指标都有不同的的优化效果(综合分提高)，其中发酵72h与48h相比最终产品总分虽然有所提高，但是杂气反而增加，所以发酵48h为最佳。

实施例3

具体发酵工艺如下：

种子培养：工艺同例一

发酵生产工艺：

配制发酵培养基：按质量体积比30g/L称量粉碎至20～40目低次烟叶，按质量体积比18g/L称量葡萄糖；按质量百分比0.1％分别称量无机盐-FeSO₄、KH₂PO₄、KCl、MgSO₄、CaCl₂；按质量百分比3.5％的比例加入文华香精香料有限公司生产的烟用香精底料WH083；配置上述物料2份分别置于1M³发酵罐中，加水至容积的70％，用草酸调节PH值至7.0，得到2罐发酵培养基。

将发酵培养基在15psig、116～121℃下，灭菌20分钟，冷却至≤30℃后再将实施例1所述液体菌种接入其中一罐已灭菌的发酵培养基中，接种量是10％(V/V)，发酵温度30℃，无菌空气通入量是每升培养基1.5L/min，搅拌转速是120r/min，发酵时间是48小时，发酵结束后，用草酸调节PH值到6.0以下同时加入助滤剂珍珠岩，搅拌均匀后放罐过滤，可得发酵上清液，减压蒸发，真空度800pa，温度控制在55℃，至体积比1/20，得油状浓缩香料，所得油状浓缩香料按重量比0.3∶100水溶稀释后加入烟丝，由调香师对加香烟丝进行评吸。

发酵菌接种量10％，发酵时间48小时，发酵优化效果评吸评分效果如下：

注：劲头、燃烧性等与加香无关，故未计入评分。

上表中评吸评分方法的说明同实施例1。由上表可见，接种发酵菌对发酵优化的烟用香料的香气质、香气量、余味以及杂气、刺激性指标都有不同的的优化效果(综合分提高)。

Claims (1)

1.一种烟用香料的发酵优化方法，其特征是所述发酵优化的步骤如下：

1)菌种培养：配制菌种培养基，接入菌种藤黄微球菌ACCC 11001进行菌种培养，获得液体发酵菌种；

2)配制发酵培养基：以粉碎的烟草为原料，置入发酵罐中，按发酵液的质量体积比18g/L加入糖分，按按发酵液的质量百分比0.1％加入无机盐，加入烟用香精底料，加入水，调节PH值至7.0，得到发酵培养基；

3)发酵：将上步骤所得发酵培养基灭菌之后，在其中接种步骤1)所得液体发酵菌种，菌种接种量按发酵培养基的体积比为5％～10％，进行液体发酵，发酵温度为30～35℃，无菌空气的流量为3～4.5L/min，搅拌速度为80～120r/min，发酵48～72小时，得到发酵液。

4)酸化处理及过滤：将发酵液进行酸化处理，调节PH到6.0以下，同时加入助滤剂，搅拌均匀后，放罐过滤，得到发酵上清液。

5)取发酵上清液在真空度100～800pa，温度40～55℃的条件下减压蒸发至体积比1/20～1/30，得到浓缩的油状发酵优化烟用香料。