CN102894472B

CN102894472B - 一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法

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Publication number: CN102894472B
Application number: CN201210377503.1A
Authority: CN
Inventors: 范坚强; 宋纪真; 王金华; 郑湖南; 包可翔; 陈少滨; 龙腾; 陈义强; 张恩仁; 范建立; 林俭; 王亚平
Original assignee: Hubei University of Technology; China Tobacco Fujian Industrial Co Ltd; Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Current assignee: Hubei University of Technology; China Tobacco Fujian Industrial Co Ltd; Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2032-09-29
Also published as: CN102894472A

Abstract

本发明及一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法,本方法采用复合酶制剂降解烟叶中的纤维素和果胶，其中，复合酶制剂含有：纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、FeSO₄、联乙酰、柠檬酸、柠檬酸三钠、水。该复合酶制剂可降低卷烟烟气中的苯酚、HCN、BaP、NNK等有害成分含量，降低卷烟烟气的刺激性和劲头，增加香气丰富性，使杂气变轻，烟气更细腻，从而改善烟叶的感官质量。

Description

一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法

技术领域

本发明涉及一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法，既属于烟叶加工领域，也属于生物酶制剂领域。

技术背景

采用现代生物技术降解烟叶有害成分（主要是烟气有害成分前体物质）是卷烟减害的一条有效途径，目前正日益受到研究者的关注。纤维素、木质素、半纤维素、果胶等成分，其含量占烟叶干物质总量的28%左右，它们在烟草加工过程中很少发生变化，这类物质对烟草内在品质及风格特征均有不利影响，它们在燃吸时产生刺激性热分解物，引起吸烟者呛咳。纤维素、高级烷烃等成分在吸燃过程中会产生烟气焦油中的芳香烃，木质素热分解产生涩口且致癌的物质儿茶酚，果胶热分解后会产生甲醇，较高的果胶质含量还会导致卷烟焦油量升高；烟气粒相物中的酚类化合物主要有莨菪亭、绿原酸、儿茶酚、间苯二酚等，尤以儿茶酚的含量最高，具有一定的促癌作用，而儿茶酚的主要前体也主要是纤维素、果胶和半纤维素。它们的降解不仅有利于降低烟气中的有害物质，同时可提高烟叶品质。蛋白质在燃吸时会产生难闻的刺激性气味，而蛋白质分解产生的氨基酸则可以增强烟叶燃吸时的梅拉德反应而产生香味，因而，分解降低烟叶中的蛋白也是改善烟叶品质的重要途径之一。

在中国专利申请号：03114578.7中，公开了一种用于提高烟叶品质的复合酶及其制备技术，其成份由纤维素酶、蛋白酶、转化酶、麦芽糖酶、溶菌酶组成，可将烟叶中的纤维素、蛋白质降解为葡萄糖和氨基酸，并进行转化，增加烟叶香气，但该发明复合酶制作繁琐，且未对烟叶中重要的有害物质果胶进行任何处理，果胶侧链常结合有甲醇，燃吸时释放的甲醇几乎全被器官吸收，严重危害吸烟者健康，另外，该发明将酶溶解于烟叶重量0.5%的水中喷洒在烟叶上，用水量偏少，无法得到满意的效果，同时即便使用喷雾法也无法保证酶液均匀分布在烟叶上，酶活也因用水太少而受到极大限制。在中国专利申请号：87101362中，是将康氏木霉发酵的复合酶处理低次烟叶，可提高烟叶0.5-1个等级，但该发明是将烟叶置于60%-70%相对湿度、30℃-50℃温度下，酶解22-26小时。该方法时间偏长，在此温度下，酶活力下降较快，6小时后就作用缓慢，且容易滋生细菌，烟叶原有质量和安全性得不到保障。在中国专利申请号：200510042773.7中，用纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、蛋白酶、糖化酶、酵母粉配制复合酶制剂，溶于烟叶重量的1%-1.5%，喷洒于烟叶表面，室温下自然发酵6-10个月。此发明也因为用水量太小而无法均匀布施， 6-10个月的时间偏长易使酶制剂失活，并且易导致烟叶霉变，因而也难以真正应用。本说明很好的解决了上述相关发明专利的某些局限性，既得到了满意的效果，也适于大规模工业应用。

发明内容

针对现在技术存在的不足之处，本发明提供一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法。该方法降低卷烟烟气的刺激性和劲头，增加香气丰富性，使烟气更细腻，口感更为舒适，从而改善烟叶的感官质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法，其特征在于：

A：配制酶制剂复合液，该酶制剂复合液含有：复合酶制剂、FeSO4、联乙酰、柠檬酸、柠檬酸三钠、水。

B：将配制的酶制剂复合液以喷洒的方式施加于烟叶表面，喷洒时翻动烟叶，使喷洒均匀，保持烟叶疏松。

C：喷洒处理液后，将烟叶放置在封闭环境中处理，反应温度：30℃-60℃，环境湿度：50%-90%，反应时间：1h-24h。

D：反应完成后将处理的烟叶在60℃-130℃下干燥，并保持空气的流动和烟叶的翻动，干燥至烟叶原有的含水量。

上述技术方案的有益之处在于：

本发明方法采用复合酶制剂降解烟叶中的纤维素和果胶。该复合酶制剂还可降低卷烟烟气中的苯酚、HCN、BaP、NNK等有害成分含量，减少这些物质在燃吸时产生的杂气，降低卷烟烟气的刺激性和劲头，增加香气丰富性，使烟气更细腻，口感更为舒适，从而改善烟叶的感官质量。该方法不仅可以处理不同等级的烟叶，也同样适用于烟丝、梗丝和再造的烟草薄片（含造纸法、碾压法和稠浆法制得的再造烟草薄片）。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明内容，但实施例并不是对本发明的限定。

实施例1

一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法，相关工艺步骤如下：

（1）应用相关菌种发酵生产所需的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。得到酶制剂后，配制成处理液。在已冷冻至4℃的纯水中依次加入5‰柠檬酸三钠、5‰柠檬酸、10‰纤维素酶、8‰果胶酶、6‰蛋白酶、3‰联乙酰、3‰ FeSO₄。

（2）喷洒处理液：将配制好的处理液以50%质量（1000g烟叶喷施500ml复合酶制剂）均匀喷洒在烟叶表面，喷洒时翻动烟叶，使喷洒均匀，保持烟叶疏松。

（3）恒温恒湿反应：将喷洒了处理液的烟叶置密封容器，调整反应温度至48℃，环境湿度80%，反应时间3小时。

（4）控温干燥：将烟叶置60℃烘箱烘至原有含水量，烘干过程可送风，并保持空气的流动和烟叶的翻动，避免干湿不均。

对复合酶制剂处理后的烟丝进行化学成分分析及感官质量评价，从表1至表3中可以看出，复合酶制剂处理后烟丝的纤维素含量降低幅度为19.1%，果胶含量降低幅度为21.1%，蛋白质含量降低幅度为25.5%，还原糖增加幅度为30.1%，氨基酸增加幅度为27.5%（见表1）；苯酚降低幅度为11%，HCN低幅度为11%（见表2）；复合酶液处理后的样品与对照样品相比，甜感更明显，烟气更细腻、柔和，劲头和刺激性变小（见表3）。

表1 烟丝处理前后各相关物质含量（质量百分数）变化

处理方式	纤维素	果胶	蛋白质	还原糖	氨基酸
						对照样品	12.8%	9.6%	10.3%	17.4%	6.7%
酶液处理	10.2%	7.1%	7.4%	24.2%	8.8%
						含量变化	19.1%	21.1%	25.5%	30.1%	27.5%

表2烟丝处理前后有害物质含量的变化

表3烟丝处理前后样品感官质量

具体实施方式（实施例2）

用复合酶制剂处理烟丝，相关工艺步骤如下：

（1）获得生物酶及配制处理液：少量研究处理可以直接购买相关生物酶，工业化可自建大型发酵设施，应用相关菌种发酵生产所需的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。得到酶制剂后，配制成处理液。在已冷冻至4℃的纯水中依次加入4‰柠檬酸三钠、4‰柠檬酸、8‰纤维素酶、5‰果胶酶、4‰蛋白酶、2‰联乙酰、2‰ FeSO₄。

（2）喷洒处理液：将配制好的处理液以28%质量（1000g烟叶喷施280ml复合酶制剂）均匀喷洒在烟叶表面，喷洒时翻动烟叶，使喷洒均匀，保持烟叶疏松。

（3）恒温恒湿反应：将喷洒了处理液的烟叶置密封容器，调整反应温度至37℃，环境湿度70%，反应时间6小时。

（4）控温干燥：将烟叶置110℃烘箱烘至原有含水量，烘干过程可送风，并保持空气的流动和烟叶的翻动，避免干湿不均。

对复合酶制剂处理后的烟丝进行相关物质含量分析及感官质量评价，从表5和表5中可以看出，复合酶制剂处理后烟丝的纤维素含量降低幅度为15.5%，果胶含量降低幅度为17.0%，苯酚降低幅度为16.9%，BaP低幅度为24.1%（见表4）；复合酶液处理后的样品与对照样品相比，香气质明显变好，甜感增加，香气丰富性增加，杂气变轻，烟气更细腻，劲头明显降低，刺激性变小，余味变好（见表5）。

表4烟丝处理前后相关物质含量的变化

表5 烟丝处理前后样品感官质量变化

具体实施方式（实施例3）

用复合酶制剂处理烟丝，相关工艺步骤如下：

（1）应用相关菌种发酵生产所需的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。得到酶制剂后，配制成处理液。在已冷冻至4℃的纯水中依次加入1‰柠檬酸三钠、1‰柠檬酸、4‰纤维素酶、3‰果胶酶、2‰蛋白酶、1‰联乙酰、1‰ FeSO₄。

（2）喷洒处理液：将配制好的处理液以8%质量（1000g烟丝喷施80ml复合酶制剂）均匀喷洒在烟叶表面，喷洒时翻动烟叶，使喷洒均匀，保持烟叶疏松。

（3）恒温恒湿反应：将喷洒了处理液的烟叶置密封容器，调整反应温度至30℃，环境湿度50%，反应时间24小时。

对复合酶制剂处理后的烟丝进行相关物质含量分析及感官质量评价，从表6和表7中可以看出，复合酶制剂处理后烟丝的纤维素含量降低幅度为8.85%，果胶含量降低幅度为11.2%，苯酚降低幅度为15.9%，NNK降低幅度为28.3%，BaP降低幅度为21.1%（见表6）；复合酶液处理后的样品与对照样品相比，香气质明显变好，甜感增加，香气丰富性增加，杂气变轻，烟气更细腻，劲头变小，刺激性变小，余味变好（见表7）。

表6烟丝处理前后相关物质含量的变化

表7 烟丝处理前后感官质量变化

具体实施方式（实施例4）

用复合酶制剂处理烟草薄片，相关工艺步骤如下：

（1）应用相关菌种发酵生产所需的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。得到酶制剂后，配制成处理液。在已冷冻至4℃的纯水中依次加入3‰柠檬酸三钠、1‰柠檬酸、5‰纤维素酶、4‰果胶酶、3.5‰蛋白酶、1‰联乙酰、1.5‰ FeSO₄。

（3）恒温恒湿反应：将喷洒了处理液的烟叶置密封容器，调整反应温度至35℃，环境湿度65%，反应时间18小时。

对复合酶制剂处理后的薄片进行相关物质含量分析及感官质量评价，结果表明，复合酶制剂处理后烟丝的纤维素含量由31.4%降至28.1%，降低幅度为10.4%；果胶含量由14.7%降至12.8%，降低幅度为12.4%；复合酶液处理后的样品与对照样品相比，木质气明显降低，香气丰富性增加，香气质明显变好，带有甜感，烟气更细腻、柔和，热刺感减小，刺激性变小（见表8）。

表8 薄片处理前后感官质量变化

具体实施方式（实施例5）

用复合酶制剂处理烟草梗丝，相关工艺步骤如下：

（1）应用相关菌种发酵生产所需的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。得到酶制剂后，配制成处理液。在已冷冻至4℃的纯水中依次加入2.5‰柠檬酸三钠、2.5‰柠檬酸、6‰纤维素酶、5‰果胶酶、3‰蛋白酶、2.5‰联乙酰、2.5‰ FeSO₄。

（3）恒温恒湿反应：将喷洒了处理液的烟叶置密封容器，调整反应温度至40℃，环境湿度75%，反应时间20小时。

（4）控温干燥：将烟叶置110℃烘箱烘至烟叶原有含水量，烘干过程可送风，并保持空气的流动和烟叶的翻动，避免干湿不均。

对复合酶制剂处理后的梗丝进行相关物质含量分析及感官质量评价，结果表明，复合酶制剂处理后梗丝的纤维素含量由20.6%降至18.72%，降低幅度为9.13%；果胶含量由16.3%降至14.1%，降低幅度为13.6%；复合酶液处理后的样品与对照样品相比，木质气明显降低，香气质变好，有生津感，烟气更细腻，热刺感减轻，刺激性变小（见表9）。

表9 梗丝处理前后感官质量变化

Claims

1.一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法，其特征在于：

A：配制酶制剂复合液，该酶制剂复合液含有：复合酶制剂、FeSO₄、联乙酰、柠檬酸、柠檬酸三钠、水；

B：将配制的酶制剂复合液以喷洒的方式施加于烟叶表面，喷洒时翻动烟叶，使喷洒均匀，保持烟叶疏松；

C：喷洒处理液后，将烟叶放置在封闭环境中处理，反应温度：30℃-60℃，环境湿度：50％-90％，反应时间：1h-24h；

D：反应完成后将处理的烟叶在60℃-130℃下干燥，并保持空气的流动和烟叶的翻动，干燥至烟叶原有的含水量，

其中，酶制剂复合液中FeSO₄为0.76‰-3.04‰，联乙酰浓度为0.2‰-3‰，纯水量相当于待处理烟叶质量的10％-50％。

2.根据权利要求1所述一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法，其特征在于：所述的复合酶制剂由纤维素酶，果胶酶和蛋白酶组成，且在酶制剂复合液中的用量分别为：纤维素酶：2‰-10‰，果胶酶2‰-8‰，蛋白酶1‰-6‰。

3.根据权利要求1或2所述一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法，其特征在于：柠檬酸和柠檬酸三钠为pH缓冲体系，复合酶制剂最适pH在3.5-6.0之间。

4.根据权利要求1或2所述一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法，其特征在于：该方法不仅可以处理不同等级的烟叶，也同样适用于烟丝、梗丝和再造的烟草薄片。

5.根据权利要求3所述一种利用复合酶制剂改善烟叶感官质量的方法，其特征在于：该方法不仅可以处理不同等级的烟叶，也同样适用于烟丝、梗丝和再造的烟草薄片。