CN103695178A - 一种胡萝卜提取物及其在烟草中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种胡萝卜提取物，它是以胡萝卜为原料经干制处理、调制处理、溶剂提取、提取液浓缩等步骤制得，外观呈液态、膏状或粉状；调制处理方法包括曝晒、自然醇化、发酵、烘焙、紫外线处理和臭氧处理。该胡萝卜提取物作为香料或醇化剂加入到烟草制品中，可增强烟草香气醇和度，突出烟草清甜香韵，掩盖杂气，减少刺激性，改善口感；还可改善烟草色泽、促进烟叶醇化、提高上部烟可用性。该方法通过对提取前胡萝卜原料的调制处理，促进胡萝卜中糖类、萜类物质如类胡萝卜素等香气前提物的降解转化和香气形成，可显著提高提取物的使用效果；原料利用率高，工艺简单；产品无有害添加剂残留，使用安全。

Description

一种胡萝卜提取物及其在烟草中的应用

技术领域

本发明涉及烟用天然提取物制备技术领域，具体涉及一种胡萝卜提取物及其制备方法和在烟草加香加料中的应用。

背景技术

天然植物提取物是烟草制品加香加料的主要香原料之一，如烟草浸膏、大枣浸膏、葡萄干提取物、无花果提取物等，各具特色。胡萝卜是一种常见的营养极为丰富的植物食品，富含糖类和萜类，如类胡萝卜素，这两类物质对烟草的香气和外观品质均具有重要作用。目前利用胡萝卜提取产物的研究主要集中在对胡萝卜素和特殊营养成分的提取方面，产品主要作为食品和营养保健品，而将胡萝卜提取产物应用在卷烟加香加料方面的仅有个别报道。

专利申请(申请号200610017966.1)公开了一种超临界胡萝卜提取液及其在卷烟加香中的应用，是以超临界二氧化碳为萃取剂，提取胡萝卜素，然后对提取的胡萝卜素依次进行氧化和还原反应，得到胡萝卜素降解、转化产物。该方法是通过对提取后的胡萝卜素进行化学降解达到改善提取物加香效果的目的，生产工艺较复杂，并使用了化学添加剂。

发明内容

本发明的目的在于通过对胡萝卜原料的调制处理，提供一种效果改进的胡萝卜提取物产品，以及该胡萝卜提取物的制备方法和在烟草品质改良中的应用。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：一种胡萝卜提取物，它通过以下步骤制成：

(1)干制处理：将新鲜胡萝卜或蒸煮后的胡萝卜切丝或切片，采用晾晒干燥或专业设备脱水干燥后备用；或将干燥后的胡萝卜丝或胡萝卜片进一步打碎成屑状、颗粒状或粉状，备用；

(2)调制处理：对干制后的胡萝卜原料进行调制处理，方法包括曝晒处理、自然醇化处理、发酵处理、烘焙处理、紫外线处理或臭氧处理中的一种或几种调制方式组合使用；

(3)溶剂提取：对调制处理后的胡萝卜原料进行溶剂提取，得到提取液；

(4)提取液浓缩：将提取液过滤、浓缩，制得液态或膏状胡萝卜提取物；或将提取液浓缩后喷雾干燥制得粉状胡萝卜提取物。

上述步骤(1)中，所述胡萝卜丝或胡萝卜片晾晒时间为2～5天，晾晒后水分含量为3％～15％；所述胡萝卜丝或胡萝卜片脱水干燥的温度为35～100℃，干燥后水分含量为3％～15％；所述专业设备脱水干燥可采用烘干法、热风加热法、真空干燥法、微波干燥法、热泵干燥法、远红外干燥法等各种工艺。

上述步骤(2)中，所述曝晒处理是将干制得到的胡萝卜料在日光下曝晒3～15天；通过曝晒，可以促进胡萝卜中萜类如类胡萝卜素等香气前提物的氧化降解，促进香气物质形成，有利于提高胡萝卜提取物产品的加香效果。

上述步骤(2)中，所述自然醇化处理是将干制得到的胡萝卜料在自然温湿度条件下或于15～35℃、环境湿度35％～80％条件下在仓库中存放2～36个月，例如1～2年，然后再用于提取步骤；对胡萝卜原料自然醇化处理的目的在于通过长时间的贮存陈化，利用微生物作用、酶作用、化学作用等因素促进胡萝卜中糖类、萜类如类胡萝卜素等香气前提物的降解转化和香气物质形成，显著提高提取物的加香效果。

上述步骤(2)中，所述发酵处理是将干制得到的胡萝卜料在温度25～65℃、水分含量10％～60％条件下发酵1～30天，然后再用于提取步骤；对胡萝卜原料发酵处理的目的在于通过发酵处理，利用微生物作用、酶作用、化学作用等因素促进胡萝卜中糖类、萜类如类胡萝卜素等香气前提物的降解转化和香气物质形成，显著提高提取物的加香效果。

上述步骤(2)中，所述烘焙处理是将于制得到的胡萝卜料在温度80～200℃条件下烘焙10～300min，然后再用于提取步骤；对胡萝卜原料烘焙处理的目的在于通过高温作用等因素促进胡萝卜中糖类、萜类如类胡萝卜素等香气前提物的降解转化和香气物质形成，显著提高提取物的加香效果。

上述步骤(2)中，所述紫外线处理是将干制得到的胡萝卜料用照射强度为10～100W/m3的紫外线照射3～100h，温度为15～80℃；所述臭氧处理是将干制得到的胡萝卜料置于浓度为1～500ppm的臭氧环境中处理1～100h，温度为15～80℃；对胡萝卜原料进行紫外线处理和臭氧处理的目的在于通过紫外线和臭氧的氧化作用促进胡萝卜中萜类如类胡萝卜素等香气前提物的氧化降解和香气物质形成，显著提高提取物的加香效果；紫外线和臭氧广泛应用于食品、饮用水处理，对被处理物品具有无毒、无任何化学残留污染的优点。

在胡萝卜料进行干制处理、曝晒处理、自然醇化处理、发酵处理或烘焙处理前或处理过程中，可以向物料中添加适量有益酶制剂和/或微生物菌剂；所述酶制剂优选淀粉酶、液化酶、糖化酶、蛋白酶、果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、脂氧合酶中的一种或多种，添加量按质量计为0.05％～0.5％；所述微生物菌剂优选酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、类胡萝卜素降解产香菌中的一种或多种，添加量按质量计为0.5％～10％；通过酶促作用和/或微生物作用，可进一步促进干制和调制过程中胡萝卜中糖类、萜类如类胡萝卜素等香气前提物的降解转化和香气物质形成。

上述步骤(3)中，提取溶剂可采用各种食化、天然产物、中草药常用的提取溶剂，如乙醇、水、甲醇、石油醚、乙醚、丙酮、正己烷、环己烷、氯仿、四氯化碳、二氯甲烷、超临界CO2、超临界丙烷等；本发明优选提取溶剂为乙醇、水或两者的混合物，单次加入量为调制处理后胡萝卜物料重量的3～15倍，提取温度20～105℃，提取次数1～4次，单次提取时间1～500h；具体提取方式可采用分批提取工艺，也可采取多级逆流提取工艺，并可结合使用微波、超声波等辅助提取技术；采用分批提取工艺时，不同提取批次所用乙醇溶液的浓度可以是相同的，也可以是不同的，如依次递减或依次递增，不同批次提取液可合并后用于浓缩工序，或分别用于浓缩工序。

当溶剂提取步骤采用水为提取溶剂时，提取液经浓缩后可直接作为本发明胡萝提取物产品，也可进一步用乙醇沉淀法提纯：向浓缩液中加入1～10倍重量的乙醇，充分混合、沉淀，滤除不溶物后得到的液体即为胡萝卜提取物；或将得到的液体减压浓缩、回收乙醇，得到胡萝卜提取物。

上述步骤(3)中，当采用乙醇、水或两者的混合物为提取溶剂时，胡萝卜原料经溶剂提取得到的提取液可直接作为本发明胡萝提取物产品，也可经上述步骤(4)进一步浓缩制得液态或膏状胡萝卜提取物；或将提取液浓缩后干燥制得固态或粉状胡萝卜提取物。

上述步骤(4)中，浓缩步骤优选减压浓缩工艺，真空度为0.01MPa～0.1MPa，温度为20～100℃；提取液浓缩后喷雾干燥的温度为50～100℃。

本发明胡萝卜提取物外观一般呈桔红色至红棕色液体、膏状半流体或粉状固体。

将本发明的胡萝卜提取物作为香料加入到烟草制品中，可提高烟草香气醇和度，增加烟草清甜香韵，掩盖杂气，减少刺激性，改善口感和烟草外观色泽；胡萝卜提取物在烟草打叶复烤线烟叶中的参考用量为0.05％～5％，在烟草薄片中的参考用量为0.1％～15％，在梗丝制品中的参考用量为0.1％～15％，在卷烟配方叶组或烟丝中的参考用量为0.01％～5％。

本发明的胡萝卜提取物可作为醇化剂用于烟草醇化或发酵，将本发明的胡萝卜提取物加入到未醇化或醇化不足的烟叶中，可促进烟叶醇化或发酵，缩短烟叶醇化周期；胡萝卜提取物作为醇化剂在烟叶中的用量为0.1％～5％。

本发明的胡萝卜提取物可用于提高上部烟可用性，将本发明的胡萝卜提取物作为添加剂加入到上部烟中，可显著降低上部烟劲头、杂气和粗糙感，提高香气质；胡萝卜提取物在上部烟中的用量为0.3％～15％。

本发明方法的优点是：

1、本发明在胡萝卜提取物的制备方法中创造性地通过对提取前胡萝卜原料的调制处理，促进胡萝卜中糖类、萜类物质如类胡萝卜素等香气前提物的降解转化和香气形成，可显著提高提取物的使用效果。

2、本发明胡萝卜提取物的制备方法中调制处理不使用有害化学添加剂，产品无有害残留，纯天然、安全，在烟草制品中的用量不受限制，可充分发挥使用效果。

3、本发明方法可充分提取胡萝卜中的糖类和萜类物质如类胡萝卜素及其降解物，原料利用率高，生产工艺简单。

具体实施方式

下面将通过实施例对本发明作进一步的描述，这些描述并不是要对本发明内容作进一步的限定；对本发明内容的技术特征所做的等同替换，或相应的改进，仍属于本发明的保护范围之内。

实施例一

将新鲜胡萝卜洗净后切片，采用常规蔬菜脱水设备于60～80℃脱水干燥，得到含水率为8％的干胡萝卜片，将胡萝卜片用麻袋包装，放在仓库中于自然温湿度条件下贮存，自然醇化18个月后，完成调制过程，此时胡萝卜片颜色转深，香气透发、浓郁；将100kg胡萝卜片放入提取罐中，加入75％的乙醇600kg作为提取剂，于温度60℃提取3h，分离出提取液后，再加入75％的乙醇500kg进行第2次提取，于温度60℃提取2h，分离出提取液后，再加入75％的乙醇500kg进行第3次提取，于温度60℃提取2h，分离出提取液，合并三次提取液，澄清过滤后于真空度为0.05～0.1MPa下浓缩，即得到膏状胡萝卜提取物产品。

将该胡萝卜提取物用75％的乙醇适当稀释后按烟丝重量的0.5％喷加到卷烟烟丝中，评吸结果表明，该胡萝卜提取物可显著提高卷烟香气醇和度和细腻度，增加清甜香韵，掩盖杂气，烟丝外观色泽更加鲜亮。

实施例二

将新鲜胡萝卜洗净后切丝，自然晾晒4天，得到含水率为10％的干胡萝卜丝，然后将胡萝卜丝在晴天强光下继续曝晒10天；将胡萝卜丝用麻袋包装，放在仓库中于自然温湿度条件下贮存6个月，调制后胡萝卜丝香气透发、浓郁；取100kg胡萝卜丝放入提取罐中，加入95％的乙醇400kg作为提取剂，于常温下提取10天，分离出提取液后，再加入95％的乙醇400kg进行第2次提取，于常温下提取15天，分离出提取液后，再加入95％的乙醇400kg进行第3次提取，于常温下提取15天，分离出提取液，合并三次提取液，经过滤即制得胡萝卜提取物产品。

将该胡萝卜提取物按烟丝重量的1％直接喷加到卷烟烟丝中，评吸结果表明，该胡萝卜提取物可显著提高卷烟香气醇和度和细腻度，增加清甜香韵，掩盖杂气。

实施例三

将新鲜胡萝卜切片，于60～80℃烘干至水分含量为5％，粉碎后用编织袋包装，放在仓库中于15～35℃、环境湿度40％～70％条件下自然醇化24个月，调制后胡萝卜粉颜色转深，香气透发、浓郁；取100kg胡萝卜粉放入提取罐中，加入50％的乙醇600kg作为提取剂，于温度50℃提取3h，分离出提取液后，再加入50％的乙醇600kg进行第2次提取，于温度50℃提取2h，分离出提取液后，将两次提取液合并，经澄清、过滤后，于真空度为0.05～0.1MPa下浓缩，制得胡萝卜提取物产品。

将胡萝卜提取物作为醇化剂用50％的乙醇适当稀释后按烟叶重量的3％喷加到打叶复烤线烟叶中，将片烟入库存放，分别于6个月、12个月后取样评吸，结果表明，该胡萝卜提取物可加速烟叶醇化，使烟叶醇化周期缩短一半，同时片烟外观色泽等级也相应提高。

实施例四

将新鲜胡萝卜洗净后切丝，自然晾晒4天，得到含水率为10％的干胡萝卜丝，将商品纤维素酶和脂氧合酶按1∶1比例混合，用适量水稀释后，按质量计0.5％的酶用量喷洒到胡萝卜丝中，混合均匀后于室温下保温发酵，2天后温度上升至35～45℃，翻料后继续发酵2天，温度保持在45℃左右，然后增加翻料次数，逐渐使料温下降，2天后将胡萝卜丝摊开，晾晒干燥，发酵后胡萝卜丝颜色转深，香气透发、浓郁；取发酵后的胡萝卜丝100kg，加入600kg水，于60℃提取2次，每次2h，合并2次提取液，经过滤，于0.05MPa、60℃下减压浓缩，将浓缩后的滤液再加5倍体积的95％乙醇，混合后静置24小时，滤除不溶物，得到的液体即为胡萝卜提取物产品；或将得到的液体减压浓缩、回收乙醇，得到膏状胡萝提取物。

将该胡萝卜提取物按10％的比例添加到B2F等级上部烟叶中，评吸结果表明，该胡萝卜提取物可有效降低上部烟劲头、杂气和粗糙感，提高香气质。

实施例五

将新鲜胡萝卜洗净后切丝，自然晾晒4天，得到含水率为10％的干胡萝卜丝，将制备的酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、类胡萝卜素降解产香菌的混合菌液按质量计5％的用量喷洒到胡萝卜丝中，混合均匀后于35～45℃发酵15天，发酵后胡萝卜丝颜色转深，香气透发、浓郁；取发酵后的胡萝卜料100kg，加入600kg水，于80℃提取2次，每次2h，合并2次提取液，经过滤，于0.05MPa、60℃下减压浓缩，在于60～80℃喷雾干燥，得到粉状胡萝卜提取物产品。

将该粉状胡萝卜提取物用水适当稀释后按15％的用量与其它料液混合后涂布添加到烟草薄片生产线的薄片片基中，得到具有突出清甜香韵的烟草薄片产品，该薄片产品的桔黄色度增强。

实施例六

将新鲜胡萝卜蒸熟后切片，于60～80℃烘干至水分含量为10％，然后提高温度至150～170℃，烘焙至胡萝卜片变黄，有浓郁烤甜香时，停止加热，冷却后送入粉碎机打成胡萝卜粉，用编织袋包装，放在仓库中于15～35℃、环境湿度40％～70％条件下自然醇化6个月，调制后胡萝卜粉颜色转深，香气透发、浓郁；取10kg胡萝卜粉装入超临界萃取罐中，加入1kg95％的乙醇作为夹带剂，进行二氧化碳超临界萃取；萃取罐压力30MPa，循环萃取3h，得到胡萝卜超临界提取物。

将胡萝卜提取物用95％浓度的乙醇适当稀释后按烟丝重量的0.05％喷加到河南烟叶叶组中，评吸结果表明，该胡萝卜提取物可显著增加烤烟清甜香韵，提高香气醇和度和细腻度，掩盖杂气。

实施例七

将新鲜胡萝卜洗净后切丝，采用常规蔬菜脱水设备于50～70℃脱水干燥，得到含水率为12％的干胡萝卜丝，将胡萝卜丝用麻袋包装，送入臭氧处理仓中，向处理仓中通入臭氧，使臭氧浓度维持在50～100ppm，温度为30～35℃，处理15h后，停止通臭氧，密闭放置10h后，将胡萝卜丝麻包移入仓库中于自然温湿度条件下贮存，自然醇化3个月后，完成调制过程，此时胡萝卜片香气透发、浓郁；将100kg胡萝卜丝放入提取罐中，加入75％的乙醇600kg，于温度60℃提取3次，每次2h；合并3次提取液，，过滤后于减压浓缩，即得到膏状胡萝卜提取物产品。

将该胡萝卜提取物用75％的乙醇适当稀释后按梗丝重量的10％喷加到梗丝中，评吸结果表明，该胡萝卜提取物可显著提高梗丝香气质，增加清甜香韵，掩盖木质气，梗丝外观色泽更加鲜亮。

Claims (10)

1.一种胡萝卜提取物，其特征在于：它通过以下步骤制成：

(1)干制处理：将新鲜胡萝卜或蒸煮后的胡萝卜切丝或切片，晾晒干燥或脱水干燥后备用；或将干燥后的胡萝卜丝或胡萝卜片进一步打碎成屑状、颗粒状或粉状，备用；

(2)调制处理：对干制后的胡萝卜原料进行调制处理，方法包括曝晒处理、自然醇化处理、发酵处理、烘焙处理、紫外线处理或臭氧处理中的一种或几种调制方式组合使用；

(3)溶剂提取：对调制处理后的胡萝卜原料进行溶剂提取，得到提取液；

(4)提取液浓缩：将提取液过滤、浓缩，制得液态或膏状胡萝卜提取物；或将提取液浓缩后干燥制得固态或粉状胡萝卜提取物。

2.根据权利要求1所述的一种胡萝卜提取物，其特征在于：所述步骤(2)中，所述曝晒处理是将干制处理得到的胡萝卜料在日光下曝晒3～15天；所述自然醇化处理是将干制得到的胡萝卜料在自然温湿度条件下或于15～35℃、环境湿度35％～80％条件下在仓库中存放2～36个月；所述发酵处理是将干制得到的胡萝卜料在温度25～65℃、水分含量10％～60％条件下发酵1～30天；所述烘焙处理是将干制得到的胡萝卜料在温度80～200℃条件下烘焙10～300min；所述紫外线处理是将干制得到的胡萝卜料用照射强度为10～100W/m³的紫外线照射3～100h，温度为15～80℃；所述臭氧处理是将干制得到的胡萝卜料置于浓度为1～500ppm的臭氧环境中处理1～100h，温度为15～80℃。

3.根据权利要求1所述的一种胡萝卜提取物，其特征在于：在胡萝卜料进行干制处理、曝晒处理、自然醇化处理、发酵处理或烘焙处理前或处理过程中，可以向物料添加适量酶制剂和/或微生物菌剂。

4.根据权利要求3所述的一种胡萝卜提取物，其特征在于：所述酶制剂包含淀粉酶、液化酶、糖化酶、蛋白酶、果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、脂氧合酶中的一种或多种；所述微生物菌剂包含酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、类胡萝卜素降解产香菌中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种胡萝卜提取物，其特征在于：所述步骤(3)中，采用乙醇、水或两者的混合物为提取溶剂，单次加入量为调制处理后胡萝卜物料重量的3～15倍，提取温度20～105℃，提取次数1～4次，单次提取时间1～500h。

6.根据权利要求1或5所述的一种胡萝卜提取物，其特征在于：所述步骤(3)中，当采用乙醇、水或两者的混合物为提取溶剂时，胡萝卜原料经溶剂提取得到的提取液可直接作为本发明胡萝提取物产品。

7.根据权利要求1所述的一种胡萝卜提取物，其特征在于：所述步骤(4)中，当采用水为提取溶剂时，提取液经浓缩后可进一步用乙醇沉淀法提纯：向浓缩液中加入1～10倍重量的乙醇，充分混合、沉淀，滤除不溶物后得到的液体即为胡萝卜提取物；或将得到的液体减压浓缩、回收乙醇，得到胡萝提取物。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的胡萝卜提取物在烟草加香加料中的应用，其特征在于：将所述胡萝卜提取物作为香料加入到烟草制品中，可提高烟草香气醇和度，增加烟草清甜香韵，掩盖杂气，减少刺激性，改善口感和烟草外观色泽。

9.根据权利要求1～7任意一项所述的胡萝卜提取物在烟草醇化或发酵中的应用，其特征在于：将所述胡萝卜提取物作为醇化剂加入到未醇化或醇化不足的烟叶中，促进烟叶醇化或发酵。

10.根据权利要求1～7任意一项所述的胡萝卜提取物在提高上部烟可用性中的应用，其特征在于：将所述胡萝卜提取物作为添加剂加入到上部烟中，降低上部烟劲头、杂气和粗糙感，提高香气质。