CN107227317B - 一种菊苣根发酵提取物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种菊苣根发酵提取物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种菊苣根发酵提取物及其制备方法和应用。该方法以菊苣根为原料，用短小芽孢杆菌Bacillus pumilus进行发酵，再由发酵液中提取致香成分后制成。所述的短小芽孢杆菌Bacillus pumilus保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏号为CGMCC NO.3411；保藏日期：2009年11月05日。所述的菊苣根发酵提取物中含有多种致香成分，使用时将其作为底料均匀地喷洒在烟丝上，添加量为5～20g/箱。加香评吸试验结果表明，该发酵提取物与烟香较为谐调，掩盖杂气，减少刺激性，增加卷烟香气质，提高舒适度，有效改善卷烟品质。

Description

一种菊苣根发酵提取物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种发酵提取物，具体涉及一种菊苣根发酵提取物，同时，本发明还涉及菊苣根发酵提取物的制备方法和应用，属于烟用添加剂技术领域。
背景技术
香精香料对卷烟产品的口味起着关键性作用。目前大部分的香料都是通过化学合成方法得到，但化学合成的香料不仅成本高、合成困难，而且对环境和健康会造成一定影响。通过天然动植物直接提取的香料又存在提取成本高，原料有限等问题。利用微生物技术发酵植物材料制备得到的香料同属于天然香料级别，且在提高产品质量的同时，可以节约资源，降低成本。
目前有短小芽孢杆菌改善烟叶品质的研究，使用短小芽孢杆菌对烟叶进行发酵，然而，其对咽喉依然存在刺激感，也无法增加烟气甜感，效果不够理想。
菊苣是一种灌木丛生的多年生草本植物，根肉质、短粗。在我国云南、四川（成都）及广东等有引种栽培。菊苣为药食两用植物，菊苣叶可调制生菜，根含菊糖及芳香族物质，具有清热解毒，利尿消肿，健胃等功效，目前被广泛用于咖啡、饮料、茶、保健品、食品、中药中。但现有技术中，利用微生物对菊苣的营养物质和香气进行发酵提取，并作为烟用香精香料应用到卷烟中的方法目前还没有相关报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种菊苣根发酵提取物，将其应用于卷烟，以提升卷烟产品的香气品质。
本发明的另一目的是提供一种制备所述菊苣菊苣根发酵提取物的方法。
本发明的目的还在于提供所述菊苣根发酵提取物在卷烟生产的应用。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
* 除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
一种菊苣根制烟用香料，其特征在于：将菊苣根粉碎后，用短小芽孢杆菌Bacillus pumilus进行发酵，发酵所得物即为所需的烟用香料；所述的短小芽孢杆菌Bacillus pumilus保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏号为CGMCCNO.3411；保藏日期：2009年11月05日。短小芽孢杆菌Bacillus pumilus从烤烟表面分离而得。
上述菊苣根发酵提取物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）取短小芽胞杆菌CGMCC NO.3411活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为30℃～38℃、100～180r/min振荡培养，培养时间为6～24h；
（2）将菊苣根粉碎后，添加10～20倍量的蒸馏水，灭菌制成待发酵样品；
（3）将活化好的菌液接种于待发酵样品中，接种量为0.5%-2.5%；接种后的发酵培养条件同活化培养条件；培养时间为6～24h；
（4）发酵液经过滤、离心后，取上清液，在温度为45℃～65℃条件下减压浓缩成浸膏，即为所需的菊苣根发酵提取物。
上述菊苣根发酵提取物在卷烟生产中的应用，其特征在于：在卷烟制丝加料阶段，将所述的菊苣根发酵提取物均匀地喷洒在烟丝上，添加量为5～20g/箱烟丝。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）、本发明首创性地以菊苣根为原料，利用短小芽孢杆菌Bacillus pumilus进行发酵制备烟用香精香料，并以底料形式添加到卷烟中。
（2）、制成香料后，菊苣根中的有效成分以及其特有的香气在与烟丝复合后，能够有效提升烟气浓度，增加甜润感，减少喉部刺激。
（3）、本发明工艺简单，操作容易，成本低，适于推广应用，对促进卷烟工业健康发展具有积极意义。
具体实施方式
下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。所用的LB(Luria-Bertani)培养基：1%蛋白胨，1%氯化钠， 0. 5%酵母提取物。
实施例1
本实施例的菊苣根发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：
（1）取短小芽胞杆菌CGMCC NO.3411在LB液体培养基中进行活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为37℃、120r/min振荡培养，培养时间为12h；
（2）将菊苣根粉碎后，得到100g菊苣根粉，添加15倍量的蒸馏水，在121℃下灭菌30分钟，制成待发酵样品；
（3）将步骤（1）中活化好的菌液接种于步骤（2）中的待发酵样品中，接种量为1%；接种后在37℃、120 r/min条件下振荡培养12h；
（4）发酵液经过滤、离心后，取上清液，在温度为50℃条件下减压浓缩成浸膏，即为所需的菊苣根发酵提取物，保存待用。
（5）对步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物利用GC-MS进行致香成分检测，检测结果表明，该发酵所得物中含量较高的致香物质主要有棕榈酸、糠醛、亚油酸、3-甲基戊酸、2-乙酰基呋喃、己酸、2-乙酰基吡咯、糠醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-环戊烯-1,4-二酮、苯乙醛、4-乙烯基愈创木酚、吡啶、丁香酚、2-乙酰基吡啶、棕榈酸甲酯、吡嗪、香兰素等。
（6）将步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物作为底料均匀地喷洒在烟丝上，添加量为8g/箱，并以不添加香料的烟叶为对照。将处理组和对照组的烟丝放入恒温恒湿箱内平衡24h后，制成卷烟，样品和对照均随机编号，由评吸专家组成的评吸小组进行感官评吸。加香评吸试验结果表明，该香料添加剂谐调烟香，丰富烟气浓度，减少喉部刺激，烟气柔和细腻，甜润感增加。
实施例2
本实施例的菊苣根发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：
（1）取短小芽胞杆菌CGMCC NO.3411在LB液体培养基中进行活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为37℃、120r/min振荡培养，培养时间为12h；
（2）将菊苣根粉碎后，得到100g菊苣根粉，添加20倍量的蒸馏水，在121℃下灭菌30分钟，制成待发酵样品；
（3）将步骤（1）中活化好的菌液接种于步骤（2）中的待发酵样品中，接种量为2%；接种后在37℃、120 r/min条件下振荡培养12h；
（4）发酵液经过滤、离心后，取上清液，在温度为50℃条件下减压浓缩成浸膏，即为所需的菊苣根发酵提取物，保存待用。
（5）对步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物利用GCMS进行致香成分检测，检测结果表明，该发酵所得物中含量较高的致香物质主要有棕榈酸、糠醛、亚油酸、3-甲基戊酸、2-乙酰基呋喃、己酸、2-乙酰基吡咯、糠醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-环戊烯-1,4-二酮、苯乙醛、4-乙烯基愈创木酚、吡啶、丁香酚、2-乙酰基吡啶、棕榈酸甲酯、吡嗪、香兰素等。
（6）将步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物作为底料均匀地喷洒在烟丝上，添加量为8g/箱，并以不添加香料的烟叶为对照。将处理组和对照组的烟丝放入恒温恒湿箱内平衡24h后，制成卷烟，样品和对照均随机编号，由评吸专家组成的评吸小组进行感官评吸。加香评吸试验结果表明，该香料添加剂谐调烟香，烟气浓度增加，舌面残留少，余味舒适干净。
实施例3
本实施例的菊苣根发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：
（1）取短小芽胞杆菌CGMCC NO.3411在LB液体培养基中进行活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为33℃、160r/min振荡培养，培养时间为18h；
（2）将菊苣根粉碎后，得到100g菊苣根粉，添加15倍量的蒸馏水，在121℃下灭菌30分钟，制成待发酵样品；
（3）将步骤（1）中活化好的菌液接种于步骤（2）中的待发酵样品中，接种量为1%；接种后在37℃、160 r/min条件下振荡培养18h；
（4）发酵液经过滤、离心后，取上清液，在温度为50℃条件下减压浓缩成浸膏，即为所需的菊苣根发酵提取物，保存待用。
（5）对步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物利用GCMS进行致香成分检测，检测结果表明，该发酵所得物中含量较高的致香物质主要有棕榈酸、糠醛、亚油酸、3-甲基戊酸、2-乙酰基呋喃、己酸、2-乙酰基吡咯、糠醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-环戊烯-1,4-二酮、苯乙醛、4-乙烯基愈创木酚、吡啶、丁香酚、2-乙酰基吡啶、棕榈酸甲酯、吡嗪、香兰素等。
（6）将步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物作为底料均匀地喷洒在烟丝上，添加量为8g/箱，并以不添加香料的烟叶为对照。将处理组和对照组的烟丝放入恒温恒湿箱内平衡24h后，制成卷烟，样品和对照均随机编号，由评吸专家组成的评吸小组进行感官评吸。加香评吸试验结果表明，该香料添加剂谐调烟香，细腻醇和烟气，丰富烟气浓度，增加甜感，减少残留，改善卷烟吸味。
实施例4
本实施例的菊苣根发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：
（1）取短小芽胞杆菌CGMCC NO.3411在LB液体培养基中进行活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为33℃、160r/min振荡培养，培养时间为18h；
（2）将菊苣根粉碎后，得到100g菊苣根粉，添加15倍量的蒸馏水，在121℃下灭菌30分钟，制成待发酵样品；
（3）将步骤（1）中活化好的菌液接种于步骤（2）中的待发酵样品中，接种量为2%；接种后在33℃、160 r/min条件下振荡培养18h；
（4）发酵液经过滤、离心后，取上清液，在温度为50℃条件下减压浓缩成浸膏，即为所需的菊苣根发酵提取物，保存待用。
（5）对步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物利用GCMS进行致香成分检测，检测结果表明，该发酵所得物中含量较高的致香物质主要有棕榈酸、糠醛、亚油酸、3-甲基戊酸、2-乙酰基呋喃、己酸、2-乙酰基吡咯、糠醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-环戊烯-1,4-二酮、苯乙醛、4-乙烯基愈创木酚、吡啶、丁香酚、2-乙酰基吡啶、棕榈酸甲酯、吡嗪、香兰素等。
（6）将步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物作为底料均匀地喷洒在烟丝上，添加量为8g/箱，并以不添加香料的烟叶为对照。将处理组和对照组的烟丝放入恒温恒湿箱内平衡24h后，制成卷烟，样品和对照均随机编号，由评吸专家组成的评吸小组进行感官评吸。加香评吸试验结果表明，该香料添加剂谐调烟香，提升烟气浓度，增加回甜感，柔和细腻烟气，余味干净舒适。
实施例5
本实施例的菊苣根发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：
（1）取短小芽胞杆菌CGMCC NO.3411在LB液体培养基中进行活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为30℃、160r/min振荡培养，培养时间为24h；
（2）将菊苣根粉碎后，得到100g菊苣根粉，添加15倍量的蒸馏水，在121℃下灭菌30分钟，制成待发酵样品；
（3）将步骤（1）中活化好的菌液接种于步骤（2）中的待发酵样品中，接种量为1%；接种后在30℃、160 r/min条件下振荡培养24h；
（4）发酵液经过滤、离心后，取上清液，在温度为50℃条件下减压浓缩成浸膏，即为所需的菊苣根发酵提取物，保存待用。
（5）对步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物利用GCMS进行致香成分检测，检测结果表明，该发酵所得物中含量较高的致香物质主要有棕榈酸、糠醛、亚油酸、3-甲基戊酸、2-乙酰基呋喃、己酸、2-乙酰基吡咯、糠醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-环戊烯-1,4-二酮、苯乙醛、4-乙烯基愈创木酚、吡啶、丁香酚、2-乙酰基吡啶、棕榈酸甲酯、吡嗪、香兰素等。
（6）将步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物作为底料均匀地喷洒在烟丝上，添加量为8g/箱，并以不添加香料的烟叶为对照。将处理组和对照组的烟丝放入恒温恒湿箱内平衡24h后，制成卷烟，样品和对照均随机编号，由评吸专家组成的评吸小组进行感官评吸。加香评吸试验结果表明，该香料添加剂谐调烟香，提升烟气浓度，柔和细腻烟气，余味干净舒适，生津回甜。
实施例6
本实施例的菊苣根发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：
（1）取短小芽胞杆菌CGMCC NO.3411在LB液体培养基中进行活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为30℃、160r/min振荡培养，培养时间为24h；
（2）将菊苣根粉碎后，得到100g菊苣根粉，添加20倍量的蒸馏水，在121℃下灭菌30分钟，制成待发酵样品；
（3）将步骤（1）中活化好的菌液接种于步骤（2）中的待发酵样品中，接种量为2%；接种后在30℃、160 r/min条件下振荡培养24h；
（4）发酵液经过滤、离心后，取上清液，在温度为50℃条件下减压浓缩成浸膏，即为所需的菊苣根发酵提取物，保存待用。
（5）对步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物利用GCMS进行致香成分检测，检测结果表明，该发酵所得物中含量较高的致香物质主要有棕榈酸、糠醛、亚油酸、3-甲基戊酸、2-乙酰基呋喃、己酸、2-乙酰基吡咯、糠醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-环戊烯-1,4-二酮、苯乙醛、4-乙烯基愈创木酚、吡啶、丁香酚、2-乙酰基吡啶、棕榈酸甲酯、吡嗪、香兰素等。
（6）将步骤（4）所得的菊苣根发酵提取物作为底料均匀地喷洒在烟丝上，添加量为8g/箱，并以不添加香料的烟叶为对照。将处理组和对照组的烟丝放入恒温恒湿箱内平衡24h后，制成卷烟，样品和对照均随机编号，由评吸专家组成的评吸小组进行感官评吸。加香评吸试验结果表明，该香料添加剂谐调烟香，提升烟气浓度，赋予卷烟自然的烤香甜气，香气细腻、细柔绵长，余味干净，生津回甜。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种菊苣根发酵提取物卷烟底料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）取短小芽胞杆菌CGMCC NO.3411活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为30℃～38℃、100～180r/min振荡培养，培养时间为6～24h；所述的短小芽孢杆菌Bacillus pumilus保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏号为CGMCC NO.3411；保藏日期：2009年11月05日；
（2）将菊苣根粉碎后，添加10～20倍量的蒸馏水，灭菌制成待发酵样品；
（3）将步骤（1）中活化好的菌液接种于待发酵样品中，接种量为0.5%-2.5%；接种后的发酵培养条件同活化培养条件；培养时间为6～24h；
（4）发酵液经过滤、离心后，取上清液，在温度为45℃～65℃条件下减压浓缩成浸膏，即为所需的菊苣根发酵提取物。
2.权利要求1的制备方法得到菊苣根发酵提取物卷烟底料。
3.权利要求2所述菊苣根发酵提取物卷烟底料在卷烟生产中的应用，其特征在于：在卷烟制丝加料阶段，将所述的菊苣根发酵提取物均匀地喷洒在烟丝上，添加量为5～20g/箱烟丝。
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