CN103948163B

CN103948163B - 一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法

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Publication number: CN103948163B
Application number: CN201410169039.6A
Authority: CN
Inventors: 严新龙; 李新生; 王军; 高徐梅
Original assignee: Shanghai Tobacco Group Co Ltd; China Agricultural University
Current assignee: Shanghai Tobacco Group Co Ltd; China Agricultural University
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2034-04-24
Also published as: CN103948163A

Abstract

本发明涉及再造烟草制备领域，特别是涉及一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法及其用途。本发明提供一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，包括如下步骤：将烟梗、烟末、烟片的混合料加入60~70℃的热水中恒温；固液分离，制备得到烟草萃取液；在所得的萃取液中分别加入EDTA、脯氨酸、赖氨酸、磷酸氢二铵、催化剂，调节反应液pH至弱酸性，在70~80℃下恒温搅拌2h以上，然后减压浓缩，将浓缩后的萃取液均匀涂于纸基正反面；将所得产物放置于烘箱中通风烘烤，使水分达到11.5~13.5%即得再造烟叶成品。经过比较，相对于未使用该技术方法处理的薄片，本发明在不影响产品感官品质的情况下将还原糖含量降低10~20%。

Description

一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法

技术领域

本发明涉及再造烟草制备领域，特别是涉及一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法及其用途。

背景技术

再造烟叶又名重组烟叶，是利用烟梗、烟末、烟片等作为原料制成接近烟叶的薄片，可作为烟制品原料，用来代替天然的雪茄包叶，现已广泛用作卷烟原料，是卷烟烟丝的重要组成部分，其物理性能和化学成分可以按要求进行调整，所以再造烟叶的应用有助于改善卷烟产品的品质，对降低卷烟焦油含量、改善填充能力、降低成本都具有重要作用。研究质量稳定、吸味良好、填充性好的再造烟叶制备方法是近些年烟草行业研究的重要方向之一。

烟草原料中含有丰富的水溶性糖，包括单糖、双糖和其它可溶性的低聚糖，如葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等，其中还原糖占85％以上，是烟草中的重要化合物之一，与烟草品质有很大的关系。一方面它们能在燃吸过程中产生酸性物质，抑止烟气中的碱性物质，使烟气的酸碱平衡适度，降低刺激性，产生令人满意的吃味；另一方面糖类是形成香气物质的重要前体，当温度在300℃左右时可单独热解形成多种香气物质，其中重要的有呋喃衍生物、酮类和醛类等羰基化合物。也可与氨基酸经过美拉德反应形成多种香气物质，如吡咯、吡嗪、吡啶及其烷基衍生物等，产生令人愉快的香气，掩盖其它物质产生的杂气，所以在一定范围内再造烟叶中含糖量越高，其品质越好。尽管如此，再造烟叶中糖含量并不是越高越好，它必须和其它各种化学成分保持适当的比例。如果含糖量过高，会使烟气吃味平淡，浓度不足，劲头和强度减弱，对燃烧性也产生不良影响，使阴燃性变差，燃烧不完全，产生的焦油量提高。

再造烟叶生产过程中，其原料(包括烟梗、烟末、碎片)中的大部分水溶性糖被萃取到萃取液中，萃取液中还原糖的含量约为2％左右，经浓缩后，涂布液中还原糖的含量可高达7～10％，将浓缩涂布液直接均匀的涂抹在再造烟叶纸基上通常导致所生产的再造烟叶含糖量偏高，影响再造烟叶的吸味、颜色、以及焦油含量，影响产品的品质和稳定性。随着市场对卷烟产品质量要求的不断提高，需要发展降低再造烟叶中还原糖含量的技术方法，降低其中还原糖含量，改善卷烟产品吸味品质，减少再造烟叶燃吸后焦油含量，降低对吸烟者健康的影响，因此开发一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法具有重要的实用价值。

美拉德反应，又称羰氨反应，是指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间进行的复杂反应。还原糖与氨基酸之间发生的美拉德反应最为常见，利用还原糖与氨基酸等含有氨源的物质反应，可生成多种醛酮类小分子物质以及类黑素等大分子物质，降低反应物还原糖的含量。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法及其用途，用于解决现有技术中的问题，所述方法在不影响产品感官品质的情况下能够降低再造烟叶产品中还原糖含量。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，包括如下步骤：

1)烟草萃取液制备：将烟梗、烟末、烟片的混合料加入60～70℃的热水中，恒温30min以上(水浴恒温温度约为70～80℃)；固液分离，制备得到烟草萃取液，并测定萃取液中还原糖含量；所述烟梗、烟末、烟片的质量比为1:0.3～0.6:0.3～0.6；(测定萃取液中还原糖含量约为2％)

2)加入降糖反应体系的涂布液制备：在步骤1所得的萃取液中分别加入乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)、脯氨酸、赖氨酸、磷酸氢二铵、催化剂，调节反应液pH至弱酸性，在70～80℃下恒温搅拌2h以上，然后减压浓缩至萃取液密度约为1.1～1.3g/cm³，将浓缩后的萃取液均匀涂于纸基正反面；按质量百分比计，EDTA的用量为萃取液的0.1～0.3％，脯氨酸、赖氨酸、磷酸氢二铵与萃取液中还原糖的质量比为0.1～0.3：0.2～0.5：0.2～0.5：1；

3)再造烟叶制备：将步骤2所得产物放置于烘箱中通风烘烤，使水分达到11.5～13.5％即得再造烟叶成品。

优选的，所述将烟梗、烟末、烟片的混合料加入60～70℃的热水中时，混合料与水的质量比为1：3～6。

优选地，所述步骤1中，烟梗预先用水进行洗涤处理。

更优选的，所述烟梗预先用水进行洗涤处理的具体方法为：将烟梗加入50～60℃的水中，保温30min以上，烟梗与水的质量比为1：3～5。

烟梗洗涤后弃去烟梗浸洗液。

优选的，所述步骤1中，固液分离的方法具体为过滤后再进行离心。

优选的，所述步骤2中，EDTA应先加入萃取液，待EDTA完全溶解后再加入氨基酸和磷酸氢二铵。EDTA的主要作用是络合萃取液体系中的Ca²⁺离子，防止磷酸氢二铵与Ca²⁺离子发生沉淀反应，还原糖含量效果好的氨基酸主要有脯氨酸和赖氨酸。

优选的，所述步骤2中，催化剂为ZnCl₂，在萃取液中的添加量为0.005～0.015mmol/L，催化剂的使用，可以使再造烟叶中降糖效率提高5～20倍。

优选的，所述步骤2中，调节反应液pH至弱酸性具体为：调节pH至6.0-6.5。

更优选的，所述步骤2中，pH调节剂为碳酸钾。

烟草浸提液以及浓缩涂布液的pH值通常在4～6左右，呈酸性，酸性条件不利于还原糖发生美拉德反应，中性和弱碱性条件下相对更有利于该反应发生，但pH值过大易造成烟气中酸性成分降低、刺激性增加的，降低其吸味品质，经过优化选用较温和的碱性物质K₂CO₃将取萃取液的pH值调节到6.00～6.50，在该条件下还原糖能与上述氨基酸与磷酸氢二铵混合体系更好反应，降低含量。

优选的，所述步骤2中，按涂布率25％～38％将浓缩后的萃取液均匀涂于纸基正反面。

优选的，所述步骤3中，通风烘烤的具体条件为：160～170℃通风烘烤1～2分钟。

本发明第二方面提供所述降低再造烟叶中还原糖含量的方法在再造烟叶制备领域的用途。

本发明利用美拉德反应，在烟草萃取液中加入氨源等物质通过反应降低再造烟叶中还原糖含量的方法适用于造纸法再造烟叶的生产。本发明依托生产过程中的减压浓缩、涂布烘干等有利于美拉德反应的步骤，在烟草萃取液中加入一定比例的氨基酸与磷酸氢二铵组合物，并添加一定量的催化剂和EDTA，合理调节pH，优化美拉德反应条件，实现降低再造烟叶中还原糖含量的目的。经过比较，相对于未使用该技术方法处理的薄片，本发明在不影响产品感官品质的情况下将还原糖含量降低10～20％。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的原理是利用还原糖与氨基酸等氨源混合物在一定条件下发生美拉德反应，生成多种醛酮类小分子物质以及类黑素大分子物质，从而可以降低反应物还原糖的含量。利用薄片生产过程中减压浓缩、涂布烘干等步骤中作用温度较高、时间较长、水分活度适宜的特点，合理配比反应物，调节有利于美拉德反应的条件，通过外加氨基化合物，促进再造烟叶生产过程中还原糖发生美拉德反应，从而降低再造烟叶中还原糖的含量。

实施例1

称取烟梗(产地湖南)，按烟梗与水质量比1:4加入60℃热水，保温30min，弃去烟梗浸洗液，按质量比称取烟梗:烟末:烟片＝1:0.5:0.5，再按料液比1:5加入65℃热水，70℃水浴恒温30min，将所得液体过滤后离心，制备得到烟草萃取液，测定萃取液中还原糖含量为2.1％。

加入降糖体系添加物：EDTA的用量为萃取液的0.2％，搅拌溶解后按照还原糖:脯氨酸:赖氨酸:磷酸氢二铵＝1:0.2:0.25:0.25添加各氨源物质，ZnCl₂的浓度为0.01mmol/L，利用K₂CO₃调节pH至6.20。经过70℃恒温搅拌2h，然后70℃减压浓缩至萃取液密度约为1.22g/cm³。

按涂布率30％均匀涂于纸基正反面，涂布烘干后放置于165℃烘箱中通风烘烤2分钟，使含水率达到12.6％，测定其还原糖含量，相对于空白降低12.76％，无不良吸味。(空白对照样为采用本实施例中相同方法制得萃取液体后不加入降糖体系各添加物，直接在相同条件下浓缩到液密度约为1.21g/cm³，后续制备方法也相同的再造烟叶)。

实施例2

称取烟梗(产地湖南)，按烟梗与水质量比1:3加入50℃热水，保温30min，弃去烟梗浸洗液，按质量比称取烟梗:烟末:烟片＝1:0.5:0.6，按料液比1:6加入70℃热水，70℃水浴恒温30min，将所得液体过滤后离心，制备得到烟草萃取液，测定萃取液中还原糖含量为2.2％。

加入降糖体系添加物：EDTA的用量为萃取液的0.1％，搅拌溶解后，按照还原糖:脯氨酸:赖氨酸：磷酸氢二铵＝1:0.15:0.25:0.35添加各氨源物质，ZnCl₂的浓度为0.01mmol/L，利用K₂CO₃调节pH至6.32。经过75℃恒温搅拌2h，并75℃减压浓缩至萃取液密度约为1.25g/cm³。

按涂布率33％均匀涂于纸基正反面，涂布烘干后放置于170℃烘箱中通风烘烤2分钟，使含水率达到11.8％，测定其还原糖含量，相对于空白降低18.83％，无不良吸味。(空白对照样为采用本实施例中相同方法制得萃取液体后不加入降糖体系各添加物，直接在相同条件下浓缩到液密度约为1.23g/cm³，后续制备方法也相同的再造烟叶)。

实施例3

称取烟梗(产地湖南)，按烟梗与水质量比1:3加入60℃热水，保温30min，弃去烟梗浸洗液，按质量比称取烟梗:烟末:烟片＝1:0.6:0.6，按料液比1:5加入60℃热水，65℃水浴恒温30min，将所得液体过滤后离心，制备得到烟草萃取液，测定萃取液中还原糖含量为2.2％。

加入降糖体系添加物：EDTA的用量为萃取液的0.2％，搅拌溶解后，按照还原糖:脯氨酸:赖氨酸：磷酸氢二铵＝1:0.2:0.4:0.4添加各氨源物质，ZnCl₂的浓度为0.015mmol/L，利用K₂CO₃调节pH至6.45，经80℃恒温搅拌2h，并80℃减压浓缩至萃取液密度约为1.23g/cm³。

按涂布率36％均匀涂于纸基正反面，涂布烘干后放置于170℃烘箱中通风烘烤2分钟，使含水率达到12.1％，测定其还原糖含量，相对于空白降低19.22％，无不良吸味。(空白对照样为采用本实施例中相同方法制得萃取液体后不加入降糖体系各添加物，直接在相同条件下浓缩到液密度约为1.22g/cm³，后续制备方法也相同的再造烟叶)。

实施例4

称取烟梗(产地湖南)，按烟梗与水质量比1:4.5加入50℃热水，保温30min，弃去烟梗浸洗液，按质量比称取烟梗:烟末:烟片＝1:0.4:0.4，按料液比1:5加入70℃热水，70℃水浴恒温30min，将所得液体过滤后离心，制备得到烟草萃取液，测定萃取液中还原糖含量为1.8％。

加入降糖体系添加物：EDTA的用量为萃取液的0.2％，搅拌溶解后，按照还原糖:脯氨酸:赖氨酸：磷酸氢二铵＝1:0.25:0.4:0.45添加各氨源物质，ZnCl₂的浓度为0.015mmol/L，利用K₂CO₃调节pH至6.23，70℃恒温搅拌摇2h，并在70℃减压浓缩至萃取液密度约为1.25g/cm³。

按涂布率30％均匀涂于纸基正反面，涂布烘干后放置于165℃烘箱中通风烘烤1.7分钟，使含水率达到13.1％，测定其还原糖含量，相对于空白降低14.21％，无不良吸味。(空白对照样为采用本实施例中相同方法制得萃取液体后不加入降糖体系各添加物，直接在相同条件下浓缩到液密度约为1.23g/cm³，后续制备方法也相同的再造烟叶)。

实施例5

称取烟梗(产地湖南)，按烟梗与水质量比1:5加入60℃热水，保温30min，弃去烟梗浸洗液，按质量比称取烟梗:烟末:烟片＝1:0.3:0.3，再按料液比1:3加入65℃热水，70℃水浴恒温30min，将所得液体过滤后离心，制备得到烟草萃取液，测定萃取液中还原糖含量为1.8％。

加入降糖体系添加物：EDTA的用量为萃取液的0.3％，搅拌溶解后按照还原糖:脯氨酸:赖氨酸：磷酸氢二铵＝1:0.1:0.5:0.5添加各氨源物质，ZnCl₂的浓度为0.005mmol/L，利用K₂CO₃调节pH至6.09。经过70℃恒温搅拌2h，然后70℃减压浓缩至萃取液密度约为1.22g/cm³。

按涂布率27％均匀涂于纸基正反面，涂布烘干后放置于165℃烘箱中通风烘烤2分钟，使含水率达到12.8％，测定其还原糖含量，相对于空白降低14.98％，无不良吸味。(空白对照样为采用本实施例中相同方法制得萃取液体后不加入降糖体系各添加物，直接在相同条件下浓缩到液密度约为1.23g/cm³，后续制备方法也相同的再造烟叶)。

综上所述，本发明有效解决了再造烟叶产品中还原糖含量过高的问题，将再造烟叶产品中的还原糖含量降低了10％～20％，且对产品吸味无不良影响。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，包括如下步骤：

1)烟草萃取液制备：将烟梗、烟末、烟片的混合料加入60～70℃的热水中，恒温30min以上；固液分离，制备得到烟草萃取液，并测定萃取液中还原糖含量；所述烟梗、烟末、烟片的质量比为1:0.3～0.6:0.3～0.6；

2)加入降糖反应体系的涂布液制备：在步骤1)所得的萃取液中分别加入EDTA、脯氨酸、赖氨酸、磷酸氢二铵、催化剂，调节反应液pH至弱酸性，在70～80℃下恒温搅拌2h以上，然后减压浓缩至萃取液密度为1.1～1.3g/cm³，将浓缩后的萃取液均匀涂于纸基正反面；按质量百分比计，EDTA的用量为萃取液的0.1～0.3％，脯氨酸、赖氨酸、磷酸氢二铵与萃取液中还原糖的质量比为0.1～0.3：0.2～0.5：0.2～0.5：1；所述催化剂为ZnCl₂，在萃取液中的添加量为0.005～0.015mmol/L；

3)再造烟叶制备：将步骤2)所得产物放置于烘箱中通风烘烤，使水分达到11.5～13.5％即得再造烟叶成品。

2.如权利要求1所述的一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，其特征在于，所述将烟梗、烟末、烟片的混合料加入60～70℃的热水中时，混合料与水的质量比为1：3～6。

3.如权利要求1所述的一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，其特征在于，所述步骤1)中，烟梗预先用水进行洗涤处理。

4.如权利要求3所述的一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，其特征在于，所述烟梗预先用水进行洗涤处理的具体方法为：将烟梗加入50～60℃的水中，保温30min以上，烟梗与水的质量比为1：3～5。

5.如权利要求1所述的一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，其特征在于，所述步骤1)中，固液分离的方法具体为过滤后再进行离心。

6.如权利要求1所述的一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，其特征在于，所述步骤2)中，EDTA应先加入萃取液，待EDTA完全溶解后再加入氨基酸和磷酸氢二铵。

7.如权利要求1所述的一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，其特征在于，所述步骤2)中，调节反应液pH至弱酸性具体为：调节pH至6.0-6.5。

8.如权利要求1所述的一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，其特征在于，所述步骤2)中，按涂布率25％～38％将浓缩后的萃取液均匀涂于纸基正反面。

9.如权利要求1所述的一种降低再造烟叶中还原糖含量的方法，其特征在于，所述步骤3)中，通风烘烤的具体条件为：160～170℃通风烘烤1～2分钟。