CN104886763A - 淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于包括如下步骤：a.经过自然醇化的雪茄烟叶，真空回潮后，先在α-淀粉酶、糖化酶与水或缓冲液配成的酶溶液中浸柄10-30min，所述酶溶液中α-淀粉酶活性为40-80U/ml，糖化酶活性为400-800U/ml；b.在烟叶上喷雾均匀施加所述酶溶液，所述酶溶液与烟叶质量比为1:8-12；c.烟叶静置12-24h，水分平衡后再调节烟叶含水率，进行发酵。用本发明加工工艺处理后的烟叶，苦味改善明显，在香气特征、烟气特征、口感特征得分上均有提高，品质得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及烟草加工领域，具体地指一种淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用。
背景技术
烟叶中存在淀粉形态的碳水化合物，一方面影响卷烟的燃烧性，另一方面，淀粉在燃吸时会产生焦糊气味，对烟气产生不良影响。原烟中残留的淀粉是由烟叶在调制过程中淀粉转化不完全造成的，据文献报道，国外烟叶中淀粉含量约为1-2％，我国烟叶中淀粉含量约为4-6％。
目前，国内烟叶在调制过程中残留少量淀粉，淀粉在燃吸时影响燃烧速度和燃烧完全性，并产生糊焦气味，影响吸食品质。在一定条件下淀粉能水解为水溶性糖，使烟质改善，加酶处理能加速淀粉水解。
有研究发现，在真空破膜条件下，用淀粉酶降解烤烟中的淀粉效果显著。有关淀粉酶和过氧化氢混合溶液及除杂剂组成的烟草变色发酵剂的研究发现，经这种变色发酵剂处理后的烟叶，其总糖含量增加，氯、蛋白质和烟碱等的含量降低，还可将低次烤烟的颜色提高1-2个等级，吸味也得到改善。霉变的烟草经该变色发酵剂处理后，可消除其霉斑和霉味。
目前在国内利用酶制剂改善低次烟叶品质的研究尚处于初级阶段，绝大部分研究及应用集中在烤烟领域，在雪茄烟原料应用上研究较少。雪茄烟原料由于其糖氮比低的特殊性，烤烟类酶制剂无法应用于雪茄烟原料上，因此在有关一些添加剂和淀粉酶共同作用于雪茄烟草的效果还有待于进一步研究。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，针对雪茄烟烟叶原料糖氮比低的特点，利用淀粉类酶辅助发酵，降解烟叶中淀粉的含量，提高烟叶品质及使用价值。
本发明的技术方案为：淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于包括如下步骤：
a.经过自然醇化的雪茄烟叶，加湿至烟叶含水率为15-16％，先在α-淀粉酶、糖化酶与水或缓冲液配成的酶溶液中浸柄10-30min，所述酶溶液中α-淀粉酶活性为40-80U/ml，糖化酶活性为400-800U/ml；
b.以所述酶溶液与烟叶质量比为1:8-12，在烟叶上喷雾均匀施加酶溶液；
c.烟叶静置12-24h，水分平衡后再调节烟叶含水率，放入高温高湿人工发酵室。配得酶溶液密度基本与纯净水密度相同。烟叶含水率含水率为烟叶中所含水分的质量百分数。
优选的，所述酶溶液中α-淀粉酶活性与糖化酶活性比为1:10。
进一步的，所述步骤b中每克烟叶中对应酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为4-8U。
进一步的，所述步骤b中每克烟叶中对应酶溶液喷雾中的糖化酶为40-80U。
优选的，所述步骤b中喷雾使用的酶溶液与烟叶质量比为1:10。
优选的，所述缓冲液为pH6.0-7.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。
优选的，所述步骤a中雪茄烟叶自然醇化时间至少为一年。
优选的，所述步骤c中水分平衡后调节烟叶含水率为24-26％，放入高温高湿人工发酵室，发酵室温度控制在47-53℃，湿度65-75％。
优选的，所述步骤c中烟叶置于高温高湿人工发酵室内至少14天。
本发明根据雪茄烟烟叶原料糖氮比低的特点，在燃吸时由于酸碱不平衡会产生辛辣、苦涩的感觉，影响产品销量。故结合工厂生产实际状况，在高温高湿人工发酵工序利用淀粉类酶酶解法降低烟叶中淀粉含量，使部分淀粉转化为有利于烟草吸味的物质，增大糖/氮比值，平衡酸碱度，有效地改善烟叶的燃吸质量，提高烟叶的使用价值。
本发明α-淀粉酶能将直链淀粉迅速降解为中等分子量糊精和麦芽糖等，糖化酶能将直链淀粉和支链淀粉降解为小分子葡萄糖，但作用速度慢，将α-淀粉酶和糖化酶相互配合，使淀粉分解成小分子葡萄糖，增加烟叶燃吸时的香甜口感。
本发明中将雪茄烟叶先在酶溶液中浸柄，烟叶内从叶柄开始生长有通向各处的叶脉，溶液直从烟叶柄部进入烟叶内部，将其深处部分淀粉进行分解；后来烟叶表面喷洒酶溶液，烟叶表面的酶溶液从烟叶外表面气孔进入烟叶内部，经过表面吸收将淀粉进行分解。两种烟叶酶溶液处理中：浸柄接触范围小，但酶溶液可达到烟叶叶脉深处；表面喷洒使烟叶接触酶溶液范围大，但处理仅为烟叶表层无法到达深处。将烟叶先进行浸柄、再在表面进行喷洒，二者相结合使酶溶液被烟叶无论是广度还是深度上都充分吸收，将烟叶内淀粉高效分解。
用本发明加工工艺处理后的烟叶，苦味改善明显，在香气特征、烟气特征、口感特征得分上均有提高，品质得到提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
原料：α-淀粉酶，酶活性40000U/g；糖化酶，酶活性100000U/g
将自然醇化一年的进口雪茄茄芯按生长部位分为上部烟、中部烟、下部烟各准备3组，每组准备30kg。
实施例1
淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，步骤如下所述：
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于纯净水中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为80U/ml、糖化酶为800U/ml。
在上述雪茄茄芯上部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为15％，先在7kg酶溶液中浸柄30min，再将3kg酶溶液(配得酶溶液密度按纯净水密度103kg/m3计算，3kg酶溶液体积即为3000ml)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:10，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为8U、糖化酶为80U。静置24h，水分平衡后，调节烟叶含水率至25％后，放入发酵室人工发酵。发酵室环境控制在温度50℃，湿度70％，发酵时间30天。
茄芯上部烟通常作为雪茄浓度型原料，劲头大、刺激大、苦味重。烟叶经淀粉酶处理后，其烟气风格变化不大，苦味程度明显减轻，杂气、刺激性、劲头均有所减轻。
实施例2
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于纯净水中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为40U/ml、糖化酶为560U/ml。
在上述雪茄茄芯上部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为16％，先在6.25kg酶溶液中浸柄30min；再将3.75kg酶溶液(配得酶溶液密度按纯净水密度103kg/m3计算)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:8，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为5U、糖化酶为70U；静置12h，水分平衡后，调节烟叶含水率至24％后，放入发酵室人工发酵，发酵室环境控制在温度47℃，湿度65％，发酵时间30天。
茄芯上部烟通常作为雪茄浓度型原料，劲头大、刺激大、苦味重。烟叶经淀粉酶处理后，其烟气风格变化不大，苦味程度明显减轻，杂气、刺激性、劲头均有所减轻。
实施例3
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于纯净水中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为60U/ml、糖化酶为720U/ml。
在上述雪茄茄芯上部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为15％，先在7.5kg酶溶液中浸柄30min，再将2.5kg酶溶液(配得酶溶液密度按纯净水密度103kg/m3计)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:12，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为5U、糖化酶为60U。静置18h，水分平衡后，调节烟叶含水率至26％后，放入发酵室人工发酵。发酵室环境控制在温度53℃，湿度75％，发酵时间30天。
茄芯上部烟通常作为雪茄浓度型原料，劲头大、刺激大、苦味重。烟叶经淀粉酶处理后，其烟气风格变化不大，苦味程度明显减轻，杂气、刺激性、劲头均有所减轻。
实施例4
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于纯净水中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为60U/ml、糖化酶为600U/ml。
在上述雪茄茄芯中部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为16％，先在7kg酶溶液中浸柄20min，再将3kg酶溶液(配得酶溶液密度按纯净水密度103kg/m3计)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:10，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为6U、糖化酶为60U。静置24h，水分平衡后，调节烟叶含水率至25％后，放入发酵室人工发酵。发酵室环境控制在温度50℃，湿度70％，发酵时间25天。
茄芯中部烟通常作为一支雪茄香味的主要来源。经淀粉类酶处理后的烟叶，其烟气风格变化不大，苦味程度明显减轻，香气丰富程度显著增强，杂气、刺激性、劲头均有所减轻，其使用价值大大提升。
实施例5
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于纯净水中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为32U/ml、糖化酶为400U/ml。
在上述雪茄茄芯中部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为15％，先在6.25kg酶溶液中浸柄20min，再将3.75kg酶溶液(配得酶溶液密度按纯净水密度103kg/m3计)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:8，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为4U、糖化酶为50U。静置12h，水分平衡后，调节烟叶含水率至24％后，放入发酵室人工发酵。发酵室环境控制在温度47℃，湿度65％，发酵时间25天。
茄芯中部烟通常作为一支雪茄香味的主要来源。经淀粉类酶处理后的烟叶，其烟气风格变化不大，苦味程度明显减轻，香气丰富程度显著增强，杂气、刺激性、劲头均有所减轻，其使用价值大大提升。
实施例6
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于pH6.5的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为72U/ml、糖化酶为600U/ml。
在上述雪茄茄芯中部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为16％，先在7.5kg酶溶液中浸柄20min，再将2.5kg酶溶液(配得酶溶液密度按103kg/m3计)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:12，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为6U、糖化酶为50U。静置20h，水分平衡后，调节烟叶含水率至26％后，放入发酵室人工发酵。发酵室环境控制在温度53℃，湿度75％，发酵时间25天。
茄芯中部烟通常作为一支雪茄香味的主要来源。经淀粉类酶处理后的烟叶，其烟气风格变化不大，苦味程度明显减轻，香气丰富程度显著增强，杂气、刺激性、劲头均有所减轻，其使用价值大大提升。
实施例7
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于pH6.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为40U/ml、糖化酶为400U/ml。
在上述雪茄茄芯下部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为15％，先在7kg酶溶液中浸柄10min，再将3kg酶溶液(配得酶溶液密度按103kg/m3计)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:10，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为4U、糖化酶为40U。静置24h，水分平衡后，调节烟叶含水率至25％后，放入发酵室人工发酵。发酵室环境控制在温度50℃，湿度70％，发酵时间14天。
茄芯下部烟主要作为雪茄填充料，其苦味程度、杂气、刺激较茄芯上部、中部烟较轻。烟叶经淀粉类酶处理后，原先的轻度苦味几乎消失，其他感官质量变化不大明显。
实施例8
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于pH7.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为63U/ml、糖化酶为540U/ml。
在上述雪茄茄芯下部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为16％，先在6.67kg酶溶液中浸柄10min，再将3.33kg酶溶液(配得酶溶液密度按103kg/m3计)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:9，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为7U、糖化酶为60U。静置12h，水分平衡后，调节烟叶含水率至24％后，放入发酵室人工发酵。发酵室环境控制在温度46℃，湿度68％，发酵时间14天。
茄芯下部烟主要作为雪茄填充料，其苦味程度、杂气、刺激较茄芯上部、中部烟较轻。烟叶经淀粉类酶处理后，原先的轻度苦味几乎消失，其他感官质量变化不大明显。
实施例9
将α-淀粉酶、糖化酶原料溶解于纯净水中，配制10kg酶溶液，配得酶溶液中酶活性：α-淀粉酶为55U/ml、糖化酶为770U/ml。
在上述雪茄茄芯下部烟真空回潮，加湿至烟叶含水率为15％，先在7.27kg酶溶液中浸柄10min。再将2.73kg酶溶液(配得酶溶液密度按纯净水密度103kg/m3计)喷雾均匀施加到30kg烟叶上，即酶溶液喷雾质量与烟叶质量比为1:11，每克烟叶(原烟)中对应分配到酶溶液喷雾中的α-淀粉酶为5U、糖化酶为70U。静置16h，水分平衡后，调节烟叶含水率至26％后，放入发酵室人工发酵。发酵室环境控制在温度52℃，湿度72％，发酵时间14天。
茄芯下部烟主要作为雪茄填充料，其苦味程度、杂气、刺激较茄芯上部、中部烟较轻。烟叶经淀粉类酶处理后，原先的轻度苦味几乎消失，其他感官质量变化不大明显。
将实施例1-9中发酵后烟叶制成单料烟，进行评吸，感官评吸小组9位成员，将评吸结果取平均值，评吸结果如下表1和表2所示
表1 雪茄烟叶感官质量评价表Ⅰ
从表1中可以看出，实施例1-6中上部烟和中部烟的浓度和风格程度变化不大，劲头有所减轻，雪茄烟叶质量档次均有提升，实施例7-9中下部烟劲头和质量档次基本无变化；从表2中可以看出，实施例1-9中香气丰富程度有所增强，甜味增加，烟叶苦味程度均有所减轻，杂气、刺激性均有所减轻。因此，经本发明淀粉类酶溶液处理后雪茄烟叶内淀粉分解成小分子葡萄糖，增加烟叶燃吸时的香甜口感，并且在保留本香的同时，改善了加工处理前雪茄烟叶苦味、杂气重、刺激性强、劲头大及余味不舒适的缺点，提升雪茄烟叶内在品质。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。表2 雪茄烟叶感官质量评价表Ⅱ
Claims (9)
1.淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于包括如下步骤：
a.经过自然醇化的雪茄烟叶，加湿至烟叶含水率为15-16％，在α-淀粉酶、糖化酶与水或缓冲液配成的酶溶液中浸柄10-30min，所述酶溶液中α-淀粉酶活性为40-80U/ml，糖化酶活性为400-800U/ml；
b.在烟叶上喷雾均匀施加所述酶溶液，所述酶溶液与烟叶质量比为1:8-12；
c.烟叶静置12-24h，水分平衡后调节烟叶含水率，进行发酵。
2.如权利要求1所述的淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于，所述酶溶液中α-淀粉酶活性与糖化酶活性比为1:10。
3.如权利要求1或2所述的淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于，所述步骤b中每克烟叶中对应酶溶液喷雾中的α-淀粉酶活性为4-8U。
4.如权利要求1或2所述的淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于，所述步骤b中每克烟叶中对应酶溶液喷雾中的糖化酶活性为40-80U。
5.如权利要求1所述的淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于，所述步骤b中喷雾使用的酶溶液与烟叶质量比为1:10。
6.如权利要求1所述的淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于，所述缓冲液为pH6.0-7.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。
7.如权利要求1所述的淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于，所述步骤a中雪茄烟叶自然醇化时间至少为一年。
8.如权利要求1所述的淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于，所述步骤c中水分平衡后调节烟叶含水率为24-26％，将烟叶置于高温高湿人工发酵室中发酵，高温高湿人工发酵室控制温度47-53℃，湿度65-75％。
9.如权利要求8所述的淀粉类酶在雪茄烟发酵提质中的应用，其特征在于，所述步骤c中烟叶置于高温高湿人工发酵室内至少14天。
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