CN101638608A

CN101638608A - 利用微生物制备的烟用无花果香料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN101638608A
Application number: CN200910306280A
Authority: CN
Inventors: 罗伟
Original assignee: Hunan Shineway Enterprise Co Ltd
Current assignee: Hunan Shineway Enterprise Co Ltd
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2010-02-03

Abstract

本发明公开了一种利用微生物制备的烟用无花果香料及其制备方法和应用，属于微生物发酵制取香料领域。利用自然陈化的烟叶上分离出的几种产香菌混合发酵无花果浓缩汁定向生产具有甜润清香、酸香、膏香的无花果烟用香料。本发明的优点是：与原有的直接从无花果中(物理方法)提取的净膏相比香料香气更加的丰富、浓郁、甜润；用于作烟叶加香实验时作用效果与原无花果净膏相比具有更好的效果且副作用减少。该无花果香料可用作香精调配和直接用于烟草加料。

Description

利用微生物制备的烟用无花果香料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种利用微生物制备的烟用无花果香料及其制备方法和应用，属于微生物发酵制取香料的技术领域。

背景技术

天然香料不断增长的市场需求，促进了香精香料生产技术的迅速发展。尽管传统的化学合成和天然提取方法还在起重要的作用，但是利用生物技术生产香料化合物正受到人们越来越多的重视。利用微生物发酵来模拟植物次级代谢过程可生产出香料化合物，而且这些香料化合物已被欧洲和美国食品法规界定为撎烊坏臄。由代谢路径到目标香料化合物高等植物精油、果汁、植物提取物和一些少量的动物，长期以来是天然香料的唯一来源，而生物技术主要包括微生物、植物细胞和酶的单步生物转化和从头合成，完整细胞可用于复杂目标化合物的生物催化合成，而游离酶可用于单步反应过程的催化。在微生物中，真菌所产生的挥发性物质与植物挥发物质极其相似，许多真菌挥发性物质已经被确定，结构上也等同于高等植物香料。

无花果(Ficuscarica L.)桑科无花果属落叶灌木或乔木，人们对无花果的利用方式越来越广泛，不仅用做食品和药材，还可以把无花果作为食香同源的香料开发利用。目前，市面上的无花果提取香料主要是无花果净膏主，它是通过各种分离手段直接从无花果果实中提取，由于受到植物本身特性及分离手段的限制，这种无花果净膏香气质量不够丰富、香气强度比较弱，实际应用效果不佳、缺点比较明显。利用微生物发酵无花果产生香气物质也曾有报道，其主要是利用微生物发酵无花果果实，然后再进行物理提取，其目的性不强，在实际生产中质量难以控制，而我们主要是以烟叶表面的几种内生微生物为菌种，对无花果浓缩汁行发酵工程，可以使原有的无花果浓缩汁增加多种香味物质，如酯类、酸类和酮类等芳香族化合物。本发明目的性强，定向生产增加有清甜香，酸甜香的芳香物质的无花果香料，这些芳香物质，丰富了无花果香料的香气类型、增加了其香气强度、提升了香气质，把这种新型香料提供给客户试用获得一致好评，具有很好的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种与原有无花果香料相比，增加了很多香味物质，如酯类、酸类和酮类等芳香族化合物，丰富了其香气类型、增加了香气强度、提升了香气质的无花果香料。

本发明的第二个目的在于提供了上述无花果香料的制备方法和应用。

所述的香料是通过一株地衣形芽孢杆菌SW-1，保藏编号为CICC20006；两株克氏梭菌SW-2、SW-3，保藏编号分别为CICC20005，CICC20008；分别活化后均按4％重量比接入发酵种子培养液中，35℃混合培养48小时，得到活化种子液；再把活化种子液接种于无花果浓缩汁中，32-37℃发酵2-7天，灭活、过滤，减压低温浓缩至膏状的产品。

所述的发酵种子培养液的制备如下：酵母粉6克、氯化钠5克、葡萄糖30克、蛋白胨15克、1000毫升纯净水、PH值7.0-7.4，高温高压灭菌30min。

菌株在发酵种子培养液中发酵时搅拌转速为180r/min，控制风量：每分钟V风/V液：为1∶0.15。

所述活化种子液按1∶50-60体积比接种于无花果浓缩汁中发酵，发酵时搅拌转速160r/min，控制风量：V风/V液为1∶0.2。

所述的香料用于烟用和食品用香精调配，以及烟草加料。

本无花果香料具体生产工艺如下：

天然无花果浓缩汁的提取：

(1)新鲜无花果果实的预处理，把新鲜切片晒干，防止果实腐烂变质。(2)溶剂净提，选用60％乙醇净提8小时分四次更换溶剂、每次溶剂用量为无花果重量的1-2倍，净提四次后，净液自然放干集中每次净液储存。(3)浓缩，浓缩过程要回收乙醇再利用，利用减压低温蒸馏浓缩净液至原用无花果用量的2倍左右基本上已无乙醇蒸出，停止蒸馏浓缩。(4)过滤，把浓缩汁过滤得到生产用无花果汁。

微生物发酵后无花果浓缩汁的制备：

通过从自然陈化的烟叶上分离出几种产香菌，菌种的富集培养与分离：取4克100目烤烟烟末，然后置于富集培养基(牛肉膏80克，氯化钠2克，二水硫酸镁0.5克，蛋白胨10克，葡萄糖40克，硫酸亚铁0.1克，碳酸钙20克，蒸馏水定容至1000毫升，PH值7.0-7.4，高温高压灭菌30min，)平板上，30℃温箱培养7-10天，待样品边缘长出菌丝，通过分离，反复纯化得到三种纯菌株，一株芽孢杆菌SW-1经鉴定为地衣形芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)保藏编号为CICC20006、两株梭菌SW-2、SW-3，经鉴定为克氏梭菌(Clostridium kluyveri)保藏编号分别为CICC20005，CICC20008。以上样品为中国微生物菌种保藏管理中心保藏。

将以上各菌种分别接种于斜面菌种活化培养基中，置于恒温箱中35℃下培养48小时。

再将培养好的菌体都按4％的量接种于发酵种子培养液中，35℃下混合培养48小时，得到活化的种子液。

然后把活化的种子液按1∶50-60的体积比接种于装有第一步得到的无花果浓缩汁的发酵罐中搅拌均匀，控制温度在32-37℃下进行发酵培养2-7天，再把微生物发酵过的无花果浓缩汁置于100℃高温下灭菌15分钟，就得到微生物发酵后无花果浓缩汁。

斜面菌种活化培养基的配制：

牛肉浸膏20克、酵母提取物10克、氯化钠5克、蛋白胨10克、琼脂20克、1000毫升纯净水、PH值7.0-7.4，高温高压灭菌30min。

发酵种子培养液的配制：

酵母粉6克、氯化钠5克、葡萄糖30克、蛋白胨15克、1000毫升纯净水、PH值7.0-7.4，高温高压灭菌30min。

微生物发酵后无花果浓缩汁进一步浓缩至黏稠状产品。

把微生物发酵后无花果浓缩汁通过过滤机过滤，转入减压蒸馏罐在真空度0.08MPa左右进行减压蒸馏浓缩至黏稠状产品。然后进行质检、包装，得到本发明的高品质的烟用无花果香料。无花果果实与最终产品之间的得率在5∶1左右。

本发明首次利用烟叶上的几种产香菌综合发酵无花果净提浓缩汁，使原有无花果香料增加了很多香味物质，如酯类、酸类和酮类等芳香族化合物。这些香气物质丰富了其香气类型、增加了香气强度、提升了香气质，改进了无花果香料品质。

发酵与未发酵无花果浓缩汁中挥发与半挥发性成分含量比较，如下表：

分析结果(表1)可知：(1)未经发酵的无花果浓缩汁分离出23种挥发、半挥发性物质，其中酯类7种、酸类7种、酮类3种、醇类1种、醛类2种、其它3种；(2)经产香菌发酵的无花果汁分离出40种挥发、半挥发性物质，其中酯类13种、酸类10种、酮类5种、醇类3种、醛类3种、其它10种；(3)经发酵后无花果汁中多出21种新成分，它们是：1，3-戊二酮、3-羟基丁-2-酮、异戊酸、4-甲基戊酸、庚酸、苯乙醇、香叶醇、乙位大马酮、十二酸乙酯、十四酸甲酯、十四酸乙酯、十五酸乙酯等等；(4)经产香菌发酵后的无花果汁消失了2-环戊烯-1，4-二酮、2-(二乙氧基甲基)呋喃、4-甲氧基苯乙酮、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚，4种成分；(5)经产香菌发酵后的无花果汁有些成分增加如：5-甲基糠醛、丁酸等；有些成份减少如：邻苯二甲酸二丁酯、9，12-十八酸二烯酸甲酯等。

总之从成份分析变化看，经烟叶上产香菌发酵无花果净提浓缩汁中香味成份明显增多，香气类型得到丰富，协调感、香气强度有提高，提升了香气质，改进了无花果香料品质。

具体实施方式

以下实施方式旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。

实施例1：天然无花果浓缩汁的提取：

(1)新鲜无花果果实的预处理，把300Kg新鲜切片晒干得到干果180Kg左右，防止果实腐烂变质。(2)溶剂净提，选用用60％乙醇900Kg净提8小时分四次更换溶剂、每次溶剂用量第一次为无花果量的2倍360Kg，二、三、四次为其一倍180Kg，净提四次后，净液自然放干集中每次净液储存共得到810Kg。(3)浓缩，利用减压低温蒸馏浓缩净液至180Kg左右基本上已无乙醇蒸出，停止蒸馏浓缩。此过程中可得回收70％乙醇621Kg。(4)过滤，把浓缩汁过滤得到180Kg生产用无花果汁。

实施例2：产香菌液体菌种的制备：

将一株地衣形芽孢杆菌SW-1(Bacillus licheniformis)，保藏号为CICC20006；两株克氏梭菌SW-2、SW-3(Clostridium kluyveri)，保藏号分别为CICC20005，CICC20008，分别接种于斜面菌种活化培养基中，置于恒温箱中35℃下培养48小时，再将培养好的菌体都按重量比4％接种于10升种子罐中，发酵种子培养液装量7升，通风搅拌，发酵时搅拌转速180r/min，控制风量：每分钟V风/V液：为1∶0.15。

35℃下混合培养48小时，得到活化的种子液。

斜面菌种活化培养基：

发酵种子培养液的配制：

酵母粉6份、氯化钠5份、葡萄糖30份、蛋白胨15份、1000份纯净水、PH值7.0-7.4，高温高压灭菌30min。

实施例3：微生物发酵后无花果浓缩汁的制备：

取活化的种子液3升按1∶60的体积比接种于装有180Kg第一步得到的无花果浓缩汁的发酵罐(500升)中，搅拌均匀通无菌风，搅拌转速160r/min，控制风量1∶0.2(V风/V液/每分钟)，控制温度在32-37℃下进行发酵培养48小时，再把微生物发酵过的无花果浓缩汁置于100℃高温下灭菌15分钟，就得到微生物发酵后无花果浓缩汁。

实施例4：微生物发酵后无花果浓缩汁进一浓缩至黏稠状产品。

把微生物发酵后的180Kg左右无花果浓缩汁通过过滤机过滤，转入300升的减压蒸馏罐中在真空度0.08MPa左右进行减压蒸馏浓缩至60Kg左右黏稠状产品。然后进行质检、包装，得到本发明的高品质的烟用无花果香料。无花果果实与最终产品之间的得率在5∶1左右。

实施例5：本发明实施例所得的香料无花果净膏技术要求为：色状：棕色，黏稠状流动净膏；香气特征：浓郁、甜润，具有清甜香、酸香、膏甜香；可用于烟用和食品用香精调配或烟草加料；在烟草中的作用是：协调烟香、提高香气质、余味舒适、掩盖杂气等。

本产品与市场所购同类产品在烟草中的加香评吸效果比较：

Claims

1.利用微生物制备的烟用无花果香料，其特征在于，所述的香料是通过一株地衣形芽孢杆菌SW-1，保藏编号为CICC20006；两株克氏梭菌SW-2、SW-3，保藏编号分别为CICC20005，CICC20008；分别活化后均按4％重量比接入发酵种子培养液中，35℃混合培养48小时，得到活化种子液；再把活化种子液接种于无花果浓缩汁中，32-37℃发酵2-7天，灭活、过滤，减压低温浓缩至膏状得到的。

2.根据权利要求1所述的香料，其特征在于，所述的发酵种子培养液的制备如下：酵母粉6克、氯化钠5克、葡萄糖30克、蛋白胨15克、1000毫升纯净水、PH值7.0-7.4，高温高压灭菌30min。

3.根据权利要求1或2所述的香料，其特征在于，菌株在发酵种子培养液中发酵时搅拌转速为180r/min，控制风量：每分钟V风/V液为1∶0.15。

4.根据权利要求1所述的香料，其特征在于，所述活化种子液按1∶50-60体积比接种于无花果浓缩汁中发酵，发酵时搅拌转速160r/min，控制风量：每分钟V风/V液为1∶0.2。

5.权利要求1所述的香料的制备方法，其特征在于，通过一株地衣形芽孢杆菌SW-1，保藏编号为CICC20006；两株克氏梭菌SW-2、SW-3，保藏编号分别为CICC20005，CICC20008；分别活化后均按4％重量比接入发酵种子培养液中，35℃混合培养48小时，得到活化种子液；再把活化种子液接种于无花果浓缩汁中32-37℃发酵2-7天，灭活、过滤，减压低温浓缩至膏状得到所述的香料。

6.根据权利要求5所述的香料的制备方法，其特征在于，所述的发酵种子培养液的制备如下：酵母粉6克、氯化钠5克、葡萄糖30克、蛋白胨15克、1000毫升纯净水、PH值7.0-7.4，高温高压灭菌30min。

7.根据权利要求5或6所述的香料的制备方法，其特征在于，菌株在发酵种子培养液中发酵时搅拌转速为180r/min，控制风量：V风/V液为1∶0.15。

8.根据权利要求5所述的香料的制备方法，其特征在于，所述活化种子液按1∶50-60体积比接种于无花果浓缩汁中发酵，发酵时搅拌转速160r/min，控制风量：每分钟V风/V液为1∶0.2。

9.权利要求1所述的香料的应用，其特征在于，所述的香料用于烟用和食品用香精调配。

10.权利要求1所述的香料的应用，其特征在于，所述的香料用于烟草加料。