CN104223348B - 一种结合生物酶处理和微波膨胀技术改善烟梗品质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结合生物酶处理和微波膨胀技术改善烟梗品质的方法。用复合酶和天然提取物配制生物酶处理液，先用生物酶处理液浸泡烟梗，部分降解木质素、纤维素、果胶等，将大分子物质水解，促使小分子化合物合成、转化和积累；再利用微波膨胀改善烟梗的香气成分，使烟梗的物理结构疏松，有效的提高填充值。本发明为烟梗综合处理提供了一种新思路，其工艺简单，容易操作。处理后烟梗杂气明显减少，香气稍有提升，舒适性改善，对于提升烟梗的抽吸品质，有效利用烟草资源，减害降焦具有重要的意义。

Description

一种结合生物酶处理和微波膨胀技术改善烟梗品质的方法

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，涉及烟梗提质，具体是涉及一种结合生物酶处理和微波膨胀技术改善烟梗品质的方法。

背景技术

烟梗是烟叶的组成部分，其重量约占烟叶的25％。但烟梗中的纤维素含量高，糖碱等成分较低，含有的淀粉、蛋白质等大分子物质使烟梗的杂气多而重，香气吃味又不足。且由于缺乏适当的调制方法，每年都有大量的烟梗被废弃，既造成环境污染，又浪费资源。因此，烟梗的充分利用成为卷烟行业的研究热点。目前，对烟梗的提质处理主要有以下途径：

1、烟梗的微波膨胀技术

近年来，膨胀烟梗已经大规模应用到卷烟中，膨胀烟梗可以有效降低烟支燃吸时产生的焦油和一氧化碳的含量，从而达到减害降焦、提升卷烟制品安全性的效果。有研究表明，微波膨胀能够有效提高梗丝抽吸品质，使得苦味、刺激性和杂气明显地减少；膨胀处理能够使梗丝变得柔软、膨松，梗丝中的梗块、梗签的含量减少，从而提高了梗丝的纯净度。同时填充值也有较大提高。通过膨胀后避免梗块、梗签在烟支燃吸时高温膨胀产生爆花现象，使烟支燃吸质量得以提高。膨胀梗丝加入到卷烟配方中可以有效的降低烟支成本，如：美国专利3409023(1968.11.5)公开过使用微波这种能源加热来处理烟梗的方法，该工艺处理的烟梗可以起到体积增大、密度减少等改善烟梗品质的效果；中国专利CN1554293公开了一种烟草制丝新工艺，其中烟梗膨化处理采用微波膨化，处理后能有效的提高烟梗的抽吸品质；中国专利CNl518906A公开了一种烟梗与微波低损耗固体介质颗粒热媒混合后用微波处理的烟梗的预处理方法，采用了微波低损耗固体介质颗粒作为热媒，能够均匀的将烟梗进行膨胀，实现连续稳定、高产量地对烟梗进行预处理；中国专利CN102726826A公开了一种路线为：原料准备→定量喂料→烟梗增温→微波膨胀→微波排湿→冷却定型→制梗丝的生产线，其特点为低生产成本，结构稳定，吸水不回缩，能够实现专业化、大型化和连续化生产。以上专利均是利用微波膨胀技术在一定程度上改善梗丝品质。另外，微波膨胀能够有效增加烟梗香气成分，使梗丝变得柔软、膨松，梗丝中的梗块、梗签的含量减少，从而提高梗丝的纯净度。但是对梗丝中的木质素、纤维素等不利于抽吸品质的因素几乎不存在作用，微波膨胀技术在烟梗处理上存在着一定的局限性。

2、烟梗的生物酶处理技术

为了扩宽卷烟降耗的途径，有研究表明利用生物酶处理烟梗，能够降低烟梗中纤维素、蛋白质、淀粉等物质的含量，将大分子物质水解为寡糖、单糖、肽、氨基酸等小分子物质，并促使烟梗中具有香气特征的小分子化合物得以合成、转化和积累，从而改善了烟梗的香气和吃味。如：中国专利CNl02604900A公布了一种利用中性蛋白酶，纤维素酶、果胶酶、漆酶、烟碱脱氢酶及水的复合酶体系，复合酶体系以喷洒的方式处理烟梗，处理温度为25-60℃，湿度为50-80％，放置1-3小时，处理后能够使烟梗中的梗蜡、油脂、果胶质、淀粉、蛋白质、纤维素和木质素部分降解，达到降低木质气和刺激性气味、改善吸味，提高烟梗质量的目的。中国专利CN1955281A公布了一种复合酶制剂组成为：木质素酶、果胶酶、纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、酯酶和水的复合酶体系，后将烟梗浸入复合酶体系中(水温45±9℃)，浸泡30-60秒，取出后贮存3-20小时，温度为30-40℃，蒸梗灭酶。评吸结果表现为香气、余味较好，杂气刺激性大幅下降。以上专利应用了生物复合酶处理烟梗，有效的改善了烟梗的抽吸品质，但复合酶的活性受到一定的限制，处理方式是多种酶复合处理，复合酶体系中包含蛋白酶，酶较容易被蛋白酶所降解，导致失去活性，处理时间过长往往需要数个小时，不能满足连续生产的需要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够满足专业化和连续化生产需要的烟梗提质加工方法，结合微波膨胀技术和生物酶处理技术各自的优势，在改变烟梗物理结构的同时，降低木质素、纤维素、果胶等物质，从而显著提升梗丝品质。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

一种结合生物酶处理和微波膨胀技术改善烟梗品质的方法，具体步骤如下：

(1)按重量份称取以下原料：纤维素酶40～60份、果胶酶5～20份、淀粉酶4～10份、糖化酶2～6份、木聚糖酶5～10份、过氧化氢酶1～3份、烟草提取物5份、无花果浸膏2份、酸角浸膏2份、番茄浸膏2份、乌梅浸膏1份、酸木瓜浸膏1份、葡萄糖0.1份、柠檬酸0.1份和丙二醇4～11份；将所述原料混合均匀得到复合酶液I；

(2)将酸性蛋白酶与丙二醇按2:8～8:2的重量比混合均匀得到复合酶液II；

(3)烟梗先用10～20倍量的水浸泡，同时加入烟梗重量百分比0.01～0.1％的复合酶液I，在水温40～60℃条件下，浸泡10～60min；

(4)取出完成第一次浸泡的烟梗，加入烟梗重量10～20倍的水和烟梗重量百分比0.01～0.1％的复合酶液II，在水温40～60℃条件下，浸泡10～60min；

(5)将浸泡好的烟梗置于100～105℃的烘箱中，调节烟梗的含水率为10～30％，然后再将烟梗置于微波膨胀设备中，设定微波功率240～1500w，膨胀20～80s，完成处理。

与现有技术相比，本发明具有以下突出优点：

1、本发明用酶和天然提取物配制成复合酶处理液。先用复合酶处理液浸泡烟梗，部分降解木质素、纤维素、果胶等，将大分子物质水解，促使烟梗中具有香气特征的小分子化合物得以合成、转化和积累；再利用微波膨胀改善烟梗的香气成分，使烟梗的物理结构疏松，有效的提高填充值；从而改善了烟梗的香气和吃味，能够整体提高烟梗的抽吸品质。

2、本发明处理过程有如下优点(1)采用水环境处理，酶活力及处理效率大大提高；(2)处理液中添加柠檬酸，使得酸性复合酶处理烟梗在合适的pH条件下活力较高，处理时间大大缩短；(3)分步处理，避免了复合酶被蛋白酶水解，大大提高了处理效率；(4)处理液中添加天然提取物，能够达到有效的降刺的目的；(5)处理液补充一定的复合酶后可重复利用。

3、本发明为烟梗综合处理提供了一种新思路，且工艺简单，容易操作。处理后烟梗杂气明显减少，香气稍有提升，舒适性改善，刺激稍有增大，对于提升烟梗的抽吸品质，有效利用烟草资源，减害降焦具有重要的意义。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，应当注意，具体实施例不以任何方式对本发明加以限制，依据本发明的教导所作的任何变更或替换，均属于本发明的保护范围。

实施例1：

复合酶处理液分为复合酶液I和复合酶液II，其中，复合酶液I配方为：纤维素酶40份、果胶酶12份、淀粉酶10份、糖化酶6份、木聚糖酶5份、过氧化氢酶3份、烟草提取物5份、无花果浸膏2份、酸角浸膏2份、番茄浸膏2份、乌梅浸膏1份、酸木瓜浸膏1份、葡萄糖0.1份、柠檬酸0.1份和丙二醇10.8份；复合酶液II配方为：酸性蛋白酶20％、丙二醇80％。将1公斤烟梗用10公斤的水浸泡，同时加入0.005g的复合酶液I，在水温40℃条件下，浸泡10min；取出完成第一次浸泡的烟梗，加入10公斤的水和0.005g的复合酶液II，在水温40℃条件下，浸泡10min；处理后调节烟梗的含水率为10％，微波膨胀处理(时间：20s，功率：1500w)。切丝后样品抽吸评价表现为：杂气明显减少，香气有提升，舒适性改善，刺激减小。

实施例2：

复合酶处理液分为复合酶液I和复合酶液II，其中，复合酶液I配方为：纤维素酶42份、果胶酶10份、淀粉酶10份、糖化酶6份、木聚糖酶10份、过氧化氢酶3份、烟草提取物5份、无花果浸膏2份、酸角浸膏2份、番茄浸膏2份、乌梅浸膏1份、酸木瓜浸膏1份、葡萄糖0.1份、柠檬酸0.1份和丙二醇5.8份；复合酶液II配方：酸性蛋白酶:20％、丙二醇80％。将1公斤烟梗用10公斤的水浸泡，同时加入0.005g的复合酶液I，同时加入0.005g的复合酶液I，在水温40℃条件下，浸泡10min；取出完成第一次浸泡的烟梗，加入10公斤的水和0.005g的复合酶液II，在水温40℃条件下，浸泡10min；处理后调节烟梗的含水率为10％，微波膨胀处理(时间：20s，功率：1500w)。切丝后样品抽吸评价表现为：香气稍有提升，杂气明显减少，舒适性改善。

实施例3：

复合酶处理液分为复合酶液I和复合酶液II，其中，复合酶液I配方为：纤维素酶60份、果胶酶9.8份、淀粉酶4份、糖化酶2份、木聚糖酶5份、过氧化氢酶1份、烟草提取物5份、无花果浸膏2份、酸角浸膏2份、番茄浸膏2份、乌梅浸膏1份、酸木瓜浸膏1份、葡萄糖0.1份、柠檬酸0.1份和丙二醇5.8份；复合酶液II配方：酸性蛋白酶80％、丙二醇20％。将1公斤烟梗用20公斤的水浸泡，同时加入0.05g的复合酶液I，在水温50℃条件下，浸泡15min；取出完成第一次浸泡的烟梗，加入20公斤的水和0.05g的复合酶液II，在水温50℃条件下，浸泡15min；处理后调节烟梗的含水率为20％，微波膨胀处理(时间：80s，功率：240w)。样品抽吸评价表现为：香气提升，木质气稍有，舒适性提高。

实施例4：

复合酶处理液分为复合酶液I和复合酶液II，其中，复合酶液I配方为：纤维素酶40份、果胶酶2份、淀粉酶4份、糖化酶4份、木聚糖酶5份、过氧化氢酶1份、烟草提取物5份、无花果浸膏2份、酸角浸膏2份、番茄浸膏2份、乌梅浸膏1份、酸木瓜浸膏1份、葡萄糖0.1份、柠檬酸0.1份和丙二醇12.8份；复合酶液II配方：酸性蛋白酶50％、丙二醇50％。将1公斤烟梗用15公斤的水浸泡，同时加入0.025g的复合酶液I，在水温60℃条件下，浸泡30min；取出完成第一次浸泡的烟梗，加入15公斤的水和0.025g的复合酶液II，在水温60℃条件下，浸泡30min；处理后调节烟梗的含水率为30％，微波膨胀，时间：40s，功率：560w，微波膨胀处理。样品抽吸品质表现为：香气稍提升，残留较少，木质杂气减少。

实施例5：

复合酶处理液分为复合酶液I和复合酶液II，其中，复合酶液I配方为：纤维素酶50份、果胶酶5份、淀粉酶8份、糖化酶6份、木聚糖酶10份、过氧化氢酶3份、烟草提取物5份、无花果浸膏2份、酸角浸膏2份、番茄浸膏2份、乌梅浸膏1份、酸木瓜浸膏1份、葡萄糖0.1份、柠檬酸0.1份和丙二醇5.8份；复合酶液II配方：酸性蛋白酶50％、丙二醇50％。将1公斤烟梗用15公斤的水浸泡，同时加入0.04g的复合酶液I，在水温60℃条件下，浸泡30min；取出完成第一次浸泡的烟梗，加入15公斤的水和0.04g的复合酶液II，在水温60℃条件下，浸泡30min；处理后调节烟梗的含水率为30％，微波膨胀，时间：40s，功率：560w，微波膨胀处理。样品抽吸品质表现为：香气有提升，舒适性提高，木质杂气减少。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种结合生物酶处理和微波膨胀技术改善烟梗品质的方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)按重量份称取以下原料：纤维素酶40～60份、果胶酶5～20份、淀粉酶4～10份、糖化酶2～6份、木聚糖酶5～10份、过氧化氢酶1～3份、烟草提取物5份、无花果浸膏2份、酸角浸膏2份、番茄浸膏2份、乌梅浸膏1份、酸木瓜浸膏1份、葡萄糖0.1份、柠檬酸0.1份和丙二醇4～11份；将所述原料混合均匀得到复合酶液I；

(2)将酸性蛋白酶与丙二醇按2:8～8:2的重量比混合均匀得到复合酶液II；

(3)烟梗先用10～20倍量的水浸泡，同时加入烟梗重量百分比0.01～0.1％的复合酶液I，在水温40～60℃条件下，浸泡10～60min；

(4)取出完成第一次浸泡的烟梗，加入烟梗重量10～20倍的水和烟梗重量百分比0.01～0.1％的复合酶液II，在水温40～60℃条件下，浸泡10～60min；

(5)将浸泡好的烟梗置于100～105℃的烘箱中，调节烟梗的含水率为10～30％，然后再将烟梗置于微波膨胀设备中，设定微波功率240～1500w，膨胀20～80s，完成处理。