CN102551194A - 一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法 - Google Patents

一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法 Download PDF

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周瑢
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Abstract

本发明涉及烟草产品加工领域,公开了一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法。本发明所述方法为取烟梗提取液,灭菌后按0.5~1%的接种量接入生香酵母菌悬液,25~50℃下发酵12~60h,其中所述生香酵母菌悬液的菌数为2.5×105~3×105。本发明所述方法能明显改善提取液的性质,提高烟梗在制造烟草薄片中的价值。实验发现烟梗提取液经本发明所述方法发酵处理后,香气成分得到提高,与未发酵相比,发酵48h后,香气成分总量增加了172.13%,为原含量的2.7倍。此外,本发明所述方法发酵处理烟梗提取液还可显著提高非挥发性有机酸含量,促使烟梗提取液酸值升高,改善卷烟吸味,增加烟气浓度。

Description

一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法
技术领域
本发明涉及烟草产品加工领域,具体的说是涉及一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法。
背景技术
烟草是茄科烟草属植物,烟梗即是烟叶之粗硬叶脉,约占烟叶重的25~30%,是烟草工业的主要副产物。作为烟草生产大国,我国每年约有数十万吨烟梗废弃物没有得到合理的处理而被弃置,既对环境造成了污染,同时也是对自然资源的浪费。
生产烟草薄片是烟梗高值化利用的主要形式。烟草薄片是利用烟末、烟梗、碎烟片等在卷烟过程中的废弃烟草物质为原料制成片状或丝状的再生产品,用作卷烟填充料。在卷烟中填加适量的烟草薄片,一方面可以最大限度地节省烟叶原料,有效降低成本;另一方面由于烟草薄片物理强度高、湿强度好、不易破碎、单位体积重量轻、燃烧速度块、生成焦油量低,因此可以在一定程度上使卷烟的物理性能和化学成分按人们的意愿或要求得到调整和改善,从而有助于卷烟内在品质的提高,是减少和改善烟草有害成分的一项重要技术措施。
烟草薄片起源于20世纪50年代,其发展经历了辊压法-稠浆法-造纸法3个过程。其中,造纸法烟草薄片是利用烟梗和废弃烟叶(碎片、烟末),经浸取、打浆、调浆、抄片和涂布等工艺过程加工而制成重组烟叶。由于造纸法生产烟草薄片的技术吸收了制浆造纸工艺及纸加工工艺过程的特点,使制得的烟草薄片在结构强度、燃烧性能、焦油释放量、卷烟填充度以及外观色泽等方面具有辊压法和稠浆法薄片无法比拟的优点,因此目前世界卷烟工业对造纸法烟草薄片的使用越来越普遍。
烟梗是制造烟草薄片的重要原料,其比例可占到总量的50%~80%。但烟梗经浸取、打浆、调浆等工艺过程,所得的烟梗提取液中的含有较多蛋白质、淀粉、果胶等大分子,导致烟草薄片存在香气差、杂气重、刺激性大和口感不适等吸味缺陷,最终影响到烟草薄片的感官质量。
发明内容
有鉴于此,本发明目的是提供一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法,以改善烟梗提取液的性质,提高烟梗在制造烟草薄片中的价值。
为实现本发明的目的,本发明采用如下技术方案:
一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法,取烟梗提取液,灭菌后按0.5~1%的接种量接入生香酵母菌悬液,25~50℃下发酵12~60h,其中所述生香酵母菌悬液的菌数为2.5×105~3×105
生香酵母是指在生长、繁殖过程中能产生芳香气味物质的酵母菌,包括安琪生香酵母、汉逊酵母清香型、球拟酵母酿、鲁氏接合酵母和多变假丝酵母等,广泛应用于生产白酒、葡萄酒,制醋,酱油酿造,生产果汁以及香精和香料。本发明所述方法将生香酵母接种于烟梗提取液中,利用生香酵母发酵提高烟梗提取液香气成分含量,改善烟梗提取液的性质,平衡烟气吸味。在具体实施方式中,所述生香酵母为安琪生香酵母。
本发明所述方法所述发酵温度通常为25~50℃,优选为28~32℃,在某些实施例中为30℃。
按照本发明,所述方法所述发酵时间为12~60h。在具体实施方式中,本发明通过测定不同发酵时间烟梗提取液中酵母菌数,发现在接种后发酵0h时,生香酵母菌菌悬液的酵母菌数为27000。发酵0h~24h,生香酵母菌处于对数生长期,酵母菌菌数显著增加,24h后达到26300000,几乎增加了1000倍。随着发酵时间的延长,酵母发酵由生长期转向稳定期,菌数增加缓慢,24~48h酵母菌数增长不到10%。48h后,生香酵母菌进入衰亡期。因此本发明所述烟梗提取液发酵时间优选为48h。
在具体实施方式中,本发明通过测定不同发酵时间烟梗提取液中主要香气成分及含量的变化,发现烟梗提取液经本发明所述方法发酵处理后,香气成分在得到提高。随着发酵时间的延长,总香气成分含量不断增加,与未发酵相比,发酵24h时,香气物质含量增加了97.21%;发酵36h,香气物质含量增加了109.32%;发酵48h后,香气成分总量增加了172.13%,为原含量的2.7倍。其中苯乙醇在整个发酵过程中增加显著。苯乙醇是烤烟的挥发油中最重要的致香化合物之一,能大大增加烟气的花香味。
在具体实施方式中,本发明通过气相色谱分析法检测烟梗提取液中的有机酸性物质。结果可见,在整个发酵过程中,有机酸总量增高,在48h达原含量的2.8倍。其中,非挥发性有机酸含量显著增高。而非挥发性有机酸对卷烟抽吸质量有重要作用,它们能与生物碱结合成盐,调节质子化和游离态烟碱比例,调节烟气pH值,使烟气平和,吸味改进,浓度增加。因此本发明所述方法利用生香酵母发酵烟梗提取液可改善卷烟吸味,增加烟气浓度。
按照本发明,所述烟梗提取液的制备方法为取烟梗粉碎,加水提取1h,过滤,收集滤液即得烟梗提取液。
优选的,所述加水于50℃下振荡提取为加入8倍重量的水于50℃恒温水浴摇床、250r/min转速下振荡提取3次,合并液体。
从上述的技术方案可以看出,本发明提供了一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法为取烟梗提取液,灭菌后按0.5~1%体积的接种量接入生香酵母菌悬液,25~50℃下发酵2~60h,其中所述生香酵母菌悬液的菌数为2.5×105~3×105。本发明所述方法能明显改善提取液的性质,提高烟梗在制造烟草薄片中的价值。实验发现烟梗提取液经本发明所述方法发酵处理后,香气成分得到提高。随着发酵时间的延长,总香气成分含量不断增加,与未发酵相比,发酵24h时,香气物质含量增加了97.21%;发酵36h,香气物质含量增加了109.32%;发酵48h后,香气成分总量增加了172.13%,为原含量的2.7倍。其中苯乙醇在整个发酵过程中增加显著。苯乙醇是烤烟的挥发油中最重要的致香化合物之一,能大大增加烟气的花香味。此外,本发明所述方法发酵处理烟梗提取液还可显著提高非挥发性有机酸含量,促使烟梗提取液酸值升高,改善卷烟吸味,增加烟气浓度。
附图说明
图1示实施例3生香酵母菌生长曲线。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1:烟梗提取液的制备
取一定量烟梗(广东中烟工业有限责任公司原料研究所提供粉碎),加入8倍重量的水,于50℃恒温水浴摇床,250r/min转速下振荡提取3次,每次1h,合并提取液,过滤收集滤液,得到烟梗提取液。
实施例2:烟梗提取液发酵
取多个250mL三角烧瓶,分别加入实施例1制备的烟梗提取液200mL,放入高压蒸气灭菌锅,于115℃灭菌20min,备用。取生香酵母菌株(安琪生香酵母)转接到YPD培养基斜面,于30℃活化培养12h,然后取活化培养好的生香酵母菌株斜面,吸取5mL无菌水洗下菌落,制成菌悬液,菌悬液的菌数为2.5×105~3×105。按1%体积的接种量将菌悬液接种至1瓶已灭菌的烟梗提取液培养基中,30℃的培养箱中发酵培养60h。同时,另取在2瓶已灭菌的烟梗提取液中各加入同样量的无菌水,作为对照,在同样条件下培养。
实施例3:发酵过程中生香酵母菌数的变化和发酵液pH的变化
按照实施例2所述方法,取烟梗提取液,灭菌后按1%的接种量接入生香酵母发酵处理60h,分别于接种后0h、12h、24h、36h、48h和60h取样对发酵后酵母进行计数,并对发酵液pH进行测定,结果如表1及图1所示。
表1发酵过程中酵母菌数及发酵液pH的变化
  发酵时间   酵母菌数   pH
  0h   27000   5.37
  12h   10900000   4.42
  24h   26300000   4.38
  36h   27000000   4.40
  48h   28500000   4.39
  60h   480000   4.38
由表1和图1可见,在接种后发酵0h时,生香酵母菌菌悬液的酵母菌数为27000。发酵0h~24h,生香酵母菌处于对数生长期,酵母菌菌数显著增加,24h后达到26300000,几乎增加了1000倍。随着发酵时间的延长,酵母发酵由生长期转向稳定期,菌数增加缓慢,24~48h酵母菌数增长不到10%。48h后,生香酵母菌进入衰亡期。因此本发明所述烟梗提取液发酵时间优选为48h。
如表1所示,发酵过程中发酵液pH随发酵时间先降低后趋于平衡,0~12h发酵液pH降低最大,减低了0.95;12~24h发酵液pH仍然降低,但降低较小,12h后发酵液pH维持在4.40左右。
实施例4:不同发酵时间烟梗提取液中主要香气成分及含量的变化
按照实施例2所述方法,取烟梗提取液,灭菌后按1%的接种量接入生香酵母发酵处理48h,分别于接种后0h、12h、24h、36h、48h取样,测定不同发酵时间烟梗提取液中主要香气成分及含量的变化,结果如表2所示。
表2不同发酵时间烟梗提取液中主要香气成分的变化(μg/g)
Figure BDA0000127576600000051
Figure BDA0000127576600000061
由表2结果可见,烟梗提取液经生香酵母发酵后香气成分得到提高。随着发酵时间的延长,总香气成分含量不断增加,与未发酵相比,发酵24h时,香气物质含量增加了97.21%;发酵36h,香气物质含量增加了109.32%;发酵48h后,香气成分总量增加了172.13%,为原含量的2.7倍。其中考烟挥发油最重要的致香成分之一苯乙醇在整个发酵过程中增加显著。
实施例5:发酵过程中有机酸性成分的变化
有机酸在卷烟燃吸过程中能醇和吸味,降低燃吸的刺激性。本发明采用气相色谱分析法检测烟梗提取液中的有机酸性物质。
检测方法:称取一定量实施例2制得的烟梗提取液于15mL具塞离心管中,加入100μL己二酸内标溶液,加入2mL 10%(V/V)硫酸甲醇溶液,振摇5min,室温放置过夜,进行甲酯化反应。然后加入5mL去离子水,5mL氯仿,萃取后离心(2000rpm),取下层清夜进样,气相色谱检测,结果见表3。
气相色谱条件:DB-5(60m×0.32mm×0.25μm)毛细管色谱柱(J&W公司);进样量:1μL,不分流进样方式;进样口温度:250℃;载气:He,2.2mL/min;程序升温:45℃下保持2min,然后以6℃/min的速率升至180℃,再以10℃/min的速率升至260℃,保持10min;检测器:FID;检测器温度:300℃。
表3发酵过程中各种有机酸含量(mg/mL)
由表3可见,在整个发酵过程中,有机酸总量增高,在48h达原含量的2.8倍。其中,烟梗提取液中半挥发性有机酸棕榈酸、油酸、亚油酸和硬脂酸的含量基本相当。而非挥发性酸含量随时间变化显著,乳酸和丙二酸在12h时,含量达到最大,随后又随时间变小并趋于恒定,而乙酰丙酸含量在整个发酵过程随时间不断增大。
在发酵过程中,非挥发性有机酸含量显著增高,可促使烟梗提取液酸值升高,而且非挥发性有机酸对卷烟抽吸质量有重要作用,它们能与生物碱结合成盐,调节质子化和游离态烟碱比例,调节烟气pH值,使烟气平和,吸味改进,浓度增加。因此本发明所述方法利用生香酵母发酵烟梗提取液可改善卷烟吸味,增加烟气浓度。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种提高烟梗提取液香气成分含量的方法,其特征在于,取烟梗提取液,灭菌后按0.5~1%的接种量接入生香酵母菌悬液,25~50℃下发酵12~60h,其中所述生香酵母菌悬液的菌数为2.5×105~3×105
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述生香酵母为安琪生香酵母。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述发酵温度为28~32℃。
4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述发酵温度为30℃。
5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述发酵时间为48h。
6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述烟梗提取液的制备方法为烟梗粉碎,加水提取1h,过滤,收集滤液即得烟梗提取液。
7.根据权利要求5所述方法,其特征在于,所述加水于50℃下振荡提取为加入8倍重量的水于50℃恒温水浴摇床、250r/min转速下振荡提取3次,合并液体。
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