CN102154370A - 多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法 - Google Patents
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Abstract
多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，是采用两次发酵后再浓缩精制，制备得到水香薷烟用香料；第一次发酵是经菌种活化、种子液配制、原料处理、发酵得到一级发酵液后灭活；第二次发酵是经菌种活化、种子液配制得到的二级种子液接种于一级发酵液中并充分混合均匀，再将接种好的一级发酵经发酵得到二级发酵液；然后将二级发酵液，减压浓缩成浸膏，再精制即得到水香薷烟用香料。本发明制备的烟用香料与烟香协调性好，还具有降低刺激、柔和烟气、改善余味的作用，对卷烟的香气和吸味品质改善作用效果明显，使烟草清香、甜香突出，饱满度和丰富性提升。
Description
技术领域
本发明属于烟草技术领域，涉及烟用香料的制备方法，具体地说是以水香薷为原料生产特色烟用香料的方法。
背景技术
在烟草制品中，烟草的香气和吸味是至关重要的，向消费者提供香气和吸味满意的卷烟制品是烟草行业产品设计者追求的目标。目前，我国烟草中添加的烟用香料大多是采用传统的方法萃取得到再加以配制的，即以多种天然提取物单体和合成单体混合调配而成，这样所制得的烟用香料虽然生产操作简单，但仍存在一些问题，例如在配制时单体种类混合较多后会带来不协调，单体种类混合较少又存在香气单调、对烟草改善性不足，容易被模仿，而且改善卷烟抽吸品质效果不明显等缺点。
水香薷又名湿地香薷，地方又叫猪菜草、水薄荷、安南木。广泛分布于广东、广西、四川、云南、江西、湖南等省。常见于海拔1200-2800米的河边、林下、路旁阴湿地，沟谷或水中。柔弱平铺草本，茎平卧，被柔毛，常在下部节上生不定根。叶卵形，先端急尖或钝，基部宽楔形，边缘在基部以上具圆齿，叶面除中肋被微柔毛外余被分散疏柔毛，背面被极疏散的小疏柔毛及密布的腺点；叶柄有稀疏小疏柔毛。水香薷为食药兼用品种，少数民族把水香薷当菜食用。目前水香薷的相关研究报告不多，而关于水香薷开发香料的有关报道极为鲜见。水香薷作为一种潜在的香料资源，极具开发利用价值。
目前的天然烟用香料多为原料的直接萃取物，而以水香薷为原料利用微生物发酵技术生产特色烟用香料的方法未见报道。尤其是一直未见有关以云南和广西水香薷为原料，制作水香薷发酵物并应用于卷烟加香加料中，以改善卷烟吸味及香气品质的方法。
发明内容
本发明的目的是弥补现有技术的空白，提供以水香薷为原料利用微生物发酵技术多菌种复合发酵生产特色烟用香料的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，采用两次发酵后再浓缩精制，制备得到水香薷烟用香料；
第一次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取微生物分离纯化技术手段保种得到的水果酵母接种于准备好的PDA培养基上，在20℃～35℃恒温环境中培养12～36小时，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于PDA液体培养基、110℃～125℃灭菌20～40分钟得到的一级种子培养液，置于摇床在20℃～35℃、150转条件下培养1～2天，得到一级种子液；
③原料处理：选取新鲜水香薷原料，按重量比水香薷原料∶溶剂＝1∶2～5加入溶剂打浆后，再按重量比水香薷原料∶溶剂＝1∶5～10加入溶剂，在70℃～180℃条件下热回流提取1～3小时，过滤提取液，将滤液分装、包装灭菌得到无菌水香薷提取液；
④发酵：将培养好的一级种子液接种于无菌水香薷提取液中并充分混合均匀，接种重量比例为一级种子液∶无菌水香薷提取液＝1∶10～100，再将接种好的水香薷提取液置于20℃～35℃、150转的摇床封闭发酵3～10天，得到一级发酵液；
⑤灭活：将一级发酵液放入110℃～125℃环境20～60分钟，取出室温放置至完全冷却；
第二次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取微生物分离纯化技术手段保种得到的烟叶细菌接种于提前准备好的牛肉膏蛋白胨培养基上，在20℃～35℃恒温环境中培养12～36小时，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化菌种，接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基、110℃～125℃灭菌20～40分钟得到的二级种子培养液，置于20℃～35℃、150转的摇床培养1～2天，得到二级种子液；
③发酵：将培养好的二级种子液接种于灭活后的一级发酵液中并充分混合均匀，接种重量比例为二级种子液∶一级发酵物＝1∶10～100，再将接种好的一级发酵液置于20℃～35℃，150转的摇床封闭发酵3～10天，得到二级发酵液；
提取精制步骤如下：
①浓缩：取二级发酵液，减压浓缩成浸膏；
②精制：向浸膏加入溶剂，重量比为膏体∶溶剂＝1∶1～6，待膏体充分回溶后，在4℃～-20℃环境静置冷冻1～3天沉降除杂，过滤，减压浓缩，即得到水香薷烟用香料。
本发明所用的菌种为两类，一类为水果酵母，另一类为烟叶细菌。所述活化菌种可以为菌曲或菌液形式。本发明所用的微生物培养基为牛肉膏蛋白胨培养基或PDA培养基。所述一级种子液和二级种子液的成分为磷酸二氢钾(K2H2PO4)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、硫酸铵((NH4)2SO4)、硫酸铁(FeSO4)、柠檬酸钠(C6H5Na3O7·2H2O)、硫酸镁(MgSO4·2H2O)、葡萄糖、蔗糖等中的一种或几种。所述溶剂为水或醇类或水与醇类的复合溶剂。
本发明方法具有以下优点：本发明采用了多菌种复合发酵，在原有的原料特征香气保持的同时增加了果甜香，烟草本香。发酵之后产品酯类和内酯类物质明显增多。与烟香协调性好，还具有降低刺激，柔和烟气，改善余味的作用，该方法制取的香料对卷烟的香气和吸味品质改善作用效果明显，使烟草清香、甜香突出，饱满度和丰富性提升。
本发明方法生产的香料产品可溶性好，应用方便，可直接用于卷烟加香加料。所用在云南大部分地区均有分布，原料不仅独特且应用成本较低。生产过程使用的设备简单，工艺易行，便于推广应用。
下面结合实施例进一步阐述本发明内容。
具体实施方式
实施例1
多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，采用两次发酵后再提取精制，制备得到水香薷烟用香料；
第一次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化手段保种得到的车厘子酵母接种于提前准备好的PDA培养基上，在20℃～35℃恒温环境中培养12～36小时，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于PDA液体培养基、110℃～125℃灭菌20～40分钟得到的一级种子培养液，置于20℃～35℃、150转的摇床培养1～2天，得到一级种子液；
③原料处理：选取新鲜的云南水香薷原料，按重量比水香薷原料∶水＝1∶2～5打浆后，再按重量比水香薷原料∶水＝1∶5～10加入水，在70℃～180℃条件下热回流提取1～3小时，然后过滤提取液，将滤液按100～300ml/瓶分装，再在110℃～125℃、20～60分钟条件下包装灭菌，得到无菌水香薷提取液；
④发酵：将培养好的一级种子液接种于无菌水香薷提取液中，接种重量比例为一级种子液∶无菌水香薷提取液＝1∶10～100，使一级种子液和水香薷提取液充分混合均匀，将接种好的水香薷提取液置于20℃～35℃、150转的摇床封闭发酵3～10天，得到一级发酵液；
⑤灭活：将一级发酵液放入110℃～125℃环境20～60分钟，取出室温放置至完全冷却；
第二次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化技术手段保种得到的红花大金元烟叶细菌接种于提前准备好的牛肉膏蛋白胨培养基上，在20℃～35℃恒温环境中培养12～36小时，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基110℃～125℃灭菌20～40分钟所得的二级种子培养液，置于20℃～35℃、150转的摇床培养1～2天，得到二级种子液；
③发酵：将培养好的二级种子液接种于灭活后的一级发酵液中，接种重量比例为二级种子液∶一级发酵物＝1∶10～100，使二级种子液和一级发酵液充分混合均匀。将接种好的一级发酵液置于20℃～35℃、150转的摇床，封闭发酵3～10天，得到二级发酵液。
浓缩精制步骤如下：
①浓缩：取二级发酵液，采用常规的减压浓缩方法将二级发酵液减压浓缩成浸膏；
②精制：向浸膏中加入95％乙醇，加入重量比为膏体∶乙醇＝1∶1～6，使膏体充分回溶，再在4℃～-20℃环境静置冷冻1～3天沉降除杂，过滤，减压浓缩，即得到水香薷烟用香料。
实施例2
首先按如下步骤进行第一次发酵：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化手段保种得到的西瓜酵母接种于提前准备好的PDA培养基上，在20℃恒温环境中培养36h，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于PDA液体培养基、120℃左右灭菌30min得到的一级种子培养液，置于30℃、150转的摇床培养1～2d，得到一级种子液；
③原料处理：选取新鲜的广西水香薷原料，按重量比水香薷原料∶水＝1∶2(W/W)的打浆后，再按水香薷原料∶水＝1∶8(W/W)加入水，在100℃～120℃条件下热回流提取2小时，然后过滤提取液，将滤液按100～300ml/瓶分装，再在110℃～125℃、20～60min条件下包装灭菌，得到无菌水香薷提取液；
④发酵：将培养好的一级种子液接种于无菌水香薷提取液中，接种比例为一级种子液∶无菌水香薷提取液＝1∶30(W/W)，使一级种子液和水香薷提取液充分混合均匀，将接种好的水香薷提取液置于30℃、150转的摇床封闭发酵5d，得到一级发酵液；
⑤灭活：将一级发酵液放入110℃～125℃环境50分钟，取出室温放置至完全冷却；
然后，按如下步骤进行第二次发酵：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化技术手段保种得到的津巴布韦烟叶细菌接种于提前准备好的牛肉膏蛋白胨培养基上，在25℃恒温环境中培养25h，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基，110℃～125℃灭菌30min所得的二级种子培养液，置于20℃～35℃、150转的摇床培养2d，得到二级种子液；
③发酵：将培养好的二级种子液接种于灭活后的一级发酵液中，接种比例为二级种子液∶一级发酵物＝1∶40(W/W)，使二级种子液和一级发酵液充分混合均匀。将接种好的-级发酵液置于20℃～35℃、150的转摇床封闭发酵6d，得到二级发酵液。
最后，按如下步骤进行浓缩精制：
①浓缩：取二级发酵液，采用常规的减压浓缩方法将二级发酵液减压浓缩成浸膏；
②精制：向浸膏中加入95％乙醇，加入比例为膏体∶乙醇＝1∶4(W/W)，使膏体充分回溶，再在-10℃环境静置冷冻2d沉降除杂，过滤，减压浓缩，即得到水香薷烟用香料。
实施例3：
第一次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化手段保种得到的羊奶果酵母接种于提前准备好的PDA培养基上，在35℃恒温环境中培养12h，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于PDA液体培养基，125℃灭菌20min所得的一级种子培养液，置于20℃、150转的摇床培养2d，得到一级种子液；
③原料处理：选取新鲜的云南水香薷原料，按水香薷原料∶乙醇＝1∶3(W/W)的打浆后，再按水香薷原料∶水＝1∶5(W/W)加入乙醇，在180℃热回流提取1h，过滤，将滤液分装，再在110℃～125℃，20～60min包装灭菌，得到无菌水香薷提取液；
④发酵：将培养好的一级种子液接种于无菌水香薷提取液中，接种比例为一级种子液∶无菌水香薷提取液＝1∶10(W/W)，使一级种子液和水香薷提取液充分混合均匀，将接种好的水香薷提取液置于35℃，150转的摇床封闭发酵3d，得到一级发酵液；
⑤灭活：将一级发酵液放入110℃环境60min，取出室温放置至完全冷却；
第二次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化技术手段保种得到的土耳其香料烟叶细菌接种于提前准备好的牛肉膏蛋白胨培养基上，在35℃恒温环境中培养12h，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基，120℃灭菌40min所得的二级种子培养液，置于20℃、150转摇床培养1d，得到二级种子液；
③发酵：将培养好的二级种子液接种于灭活后的一级发酵液中，接种比例为二级种子液∶一级发酵物＝1∶10(W/W)，使二级种子液和一级发酵液充分混合均匀。将接种好的一级发酵液置于20℃、150转的摇床封闭发酵10d，得到二级发酵液；
浓缩精制方法步骤如下：
①浓缩：取二级发酵液，采用常规的减压浓缩方法将二级发酵液减压浓缩成浸膏；
②精制：向浸膏中加入95％乙醇，加入比例为膏体∶乙醇＝1∶6(W/W)，使膏体充分回溶，再在-20℃环境静置冷冻3d沉降除杂，过滤，减压浓缩，即得到水香薷烟用香料。
实施例4
第一次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化手段保种得到的苹果酵母接种于提前准备好的PDA培养基上，在30℃恒温环境中培养24h，得到活化菌种。
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于PDA液体培养基，110℃灭菌40min所得一级种子培养液，置于35℃、150转摇床培养1d，得到一级种子液；
③原料处理：选取新鲜的广西水香薷原料，按水香薷原料∶水＝1∶5(W/W)打浆后，再按水香薷原料∶水＝1∶10(W/W)加入水，在70℃热回流提取3h，然后过滤提取液，将滤液分装(100～300ml/瓶)，再在110℃～125℃包装灭菌50min，得到无菌水香薷提取液；
④发酵：将培养好的一级种子液接种于无菌水香薷提取液中，接种比例为一级种子液∶无菌水香薷提取液＝1∶100(W/W)，使一级种子液和水香薷提取液充分混合均匀，将接种好的水香薷提取液置于20℃、150转摇床封闭发酵10d，得到一级发酵液；
⑤灭活：将一级发酵液放入125℃环境20min，取出室温放置至完全冷却；
第二次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化技术手段保种得到的土耳其香料烟叶细菌接种于提前准备好的牛肉膏蛋白胨培养基上，在20℃恒温环境中培养36h，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基，125℃灭菌20min所得的二级种子培养液，置于25℃、150转摇床培养1～2d，得到二级种子液；
③发酵：将培养好的二级种子液接种于灭活后的一级发酵液中，接种比例为二级种子液∶一级发酵物＝1∶50(W/W)，使二级种子液和一级发酵液充分混合均匀，将接种好的一级发酵液置于30℃、150转的摇床封闭发酵6d，得到二级发酵液；
浓缩精制方法步骤如下：
①浓缩：取二级发酵液，采用常规的减压浓缩方法将二级发酵液减压浓缩成浸膏；
②精制：向浸膏中加入95％乙醇，加入比例为膏体∶乙醇＝1∶1(W/W)，使膏体充分回溶，再在4℃环境静置冷冻1d沉降除杂，过滤，减压浓缩，即得到水香薷烟用香料。
实施例5：
第一次发酵方法如下：
①菌种活化：取通过常规的微生物分离纯化手段保种得到的西瓜酵母接种于提前准备好的PDA培养基上，在20℃～35℃恒温环境中培养12～36h，得到活化菌种。
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于一级种子培养液(PDA液体培养基，110℃～125℃灭菌20～40min，置于20℃～35℃、150转摇床培养1～2d，得到一级种子液；
③原料处理：选取新鲜的云南水香薷原料，按水香薷原料∶水＝1∶2～5(W/W)打浆后，再加入按水香薷原料∶溶剂＝1∶7加入溶剂。所用溶剂为水与丙二醇的复合溶剂，其水与丙二醇的重量比为1∶1。加入溶剂后在160℃～180℃热回流提取1～2h，过滤提取液，将滤液分装(100～300ml/瓶)，在110℃～125℃包装灭菌30min，得到无菌水香薷提取液；
④发酵：将培养好的一级种子液接种于无菌水香薷提取液中，接种比例为一级种子液∶无菌水香薷提取液＝1∶80～100(W/W)，使一级种子液和水香薷提取液充分混合均匀，将接种好的水香薷提取液置于20℃～35℃，150转摇床封闭发酵8～10d，得到一级发酵液；
⑤灭活：将一级发酵液放入110℃～125℃环境30min，取出室温放置至完全冷却；
第二次发酵方法及浓缩精制方法同实施例1。
本发明所用的菌种为两类，一类为通过常规的分离纯化技术手段保种得到的水果酵母，如西瓜、刺梨、车厘子、荔枝、苹果、山竹、羊奶果等水果酵母，另一类为烟叶细菌，如津巴布韦烟叶、红花大金元烟叶、土耳其烟叶等烟叶细菌中的一种或几种，菌种可以为菌曲或菌液形式。
本发明所用的微生物培养基为牛肉膏蛋白胨培养基、PDA培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、PDA培养基。一级种子液和二级种子液的成分为磷酸二氢钾(K2H2PO4)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、硫酸铵((NH4)2SO4)、硫酸铁(FeSO4)、柠檬酸钠(C6H5Na3O7·2H2O)、硫酸镁(MgSO4·2H2O)、葡萄糖、蔗糖等中的一种或几种。
Claims (6)
1.多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，其特征在于，采用两次发酵后再浓缩精制，制备得到水香薷烟用香料；
第一次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取微生物分离纯化技术手段保种得到的水果酵母接种于准备好的PDA培养基上，在20℃～35℃恒温环境中培养12～36小时，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化好的菌种，接种于PDA液体培养基、110℃～125℃灭菌20～40分钟得到的一级种子培养液，置于摇床在20℃～35℃、150转条件下培养1～2天，得到一级种子液；
③原料处理：选取新鲜水香薷原料，按重量比水香薷原料∶溶剂＝1∶2～5加入溶剂打浆后，再按重量比水香薷原料∶溶剂＝1∶5～10加入溶剂，在70℃～180℃条件下热回流提取1～3小时，过滤提取液，将滤液分装、包装灭菌得到无菌水香薷提取液；
④发酵：将培养好的一级种子液接种于无菌水香薷提取液中并充分混合均匀，接种重量比例为一级种子液∶无菌水香薷提取液＝1∶10～100，再将接种好的水香薷提取液置于20℃～35℃、150转的摇床封闭发酵3～10天，得到一级发酵液；
⑤灭活：将一级发酵液放入110℃～125℃环境20～60分钟，取出室温放置至完全冷却；
第二次发酵方法步骤如下：
①菌种活化：取微生物分离纯化技术手段保种得到的烟叶细菌接种于提前准备好的牛肉膏蛋白胨培养基上，在20℃～35℃恒温环境中培养12～36小时，得到活化菌种；
②种子液配制：取活化菌种，接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基、110℃～125℃灭菌20～40分钟得到的二级种子培养液，置于20℃～35℃、150转的摇床培养1～2天，得到二级种子液；
③发酵：将培养好的二级种子液接种于灭活后的一级发酵液中并充分混合均匀，接种重量比例为二级种子液∶一级发酵物＝1∶10～100，再将接种好的一级发酵液置于20℃～35℃，150转的摇床封闭发酵3～10天，得到二级发酵液；
提取精制步骤如下：
①浓缩：取二级发酵液，减压浓缩成浸膏；
②精制：向浸膏加入溶剂，重量比为膏体∶溶剂＝1∶1～6，待膏体充分回溶后，在4℃～-20℃环境静置冷冻1～3天沉降除杂，过滤，减压浓缩，即得到水香薷烟用香料。
2.如权利要求1所述的多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，其特征在于，本发明所用的菌种为两类，一类为水果酵母，另一类为烟叶细菌。
3.如权利要求1或2所述的多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，其特征在于，所述活化菌种可以为菌曲或菌液形式。
4.如权利要求1所述的多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，其特征在于，本发明所用的微生物培养基为牛肉膏蛋白胨培养基或PDA培养基。
5.如权利要求1所述的多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，其特征在于，所述一级种子液和二级种子液的成分为磷酸二氢钾(K2H2PO4)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、硫酸铵((NH4)2SO4)、硫酸铁(FeSO4)、柠檬酸钠(C6H5Na3O7·2H2O)、硫酸镁(MgSO4·2H2O)、葡萄糖、蔗糖等中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的多菌种复合发酵制备水香薷烟用香料的方法，其特征在于，所述溶剂为水或醇类或水与醇类的复合溶剂。
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