CN106036984A - 一种固定化蜗牛酶制备烟草浸膏的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固定化蜗牛酶制备烟草浸膏的方法，属于烟草浸膏制备技术领域。本发明从蜗牛消化腺中提取蜗牛酶配制缓冲液，向里加入磁流体悬浮液，辅以海藻酸钠固定，制得固定化蜗牛酶，用其酶解烟叶并辅以桂花精油来提高浸膏细腻度，制得烟草浸膏。本发明利用蜗牛酶中富含的各种活性酶来酶解烟叶，高效实用，再用磁性粒子固定，解决了传统酶法制备浸膏，蛋白质易残留的问题，辅以桂花精油的表面活性功能，又弥补了传统酶法制备的浸膏刺激性增加、柔和细腻度差的缺陷，可广泛推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种固定化蜗牛酶制备烟草浸膏的方法，属于烟草浸膏制备技术领域。
背景技术
中国烟草植物的种植面积和产量均居世界首位，烟叶不仅是卷烟工业的重要原料，也是生产多种生物有机成分和植物次生代谢产物不可多的的原料，在烟草复烤、运输、储存和卷烟生产加工过程中，有大量的烟叶碎片产生，烟草碎片、碎末及烟灰棒的比例高达烟叶质量的20%～30%，其用途主要是用于制备烟用香料和再造烟叶。烟草碎片、碎末及烟灰棒中含有较多的与烟草质量呈负相关关系的纤维素、果胶、淀粉、蛋白、半纤维素及木质素等大分子物质，而与烟草特征香气成分的生成关系密切的还原糖和氨基酸的含量则较低，因此，利用烟叶加工副产品制备的烟用香料和再造烟叶的品质还有待提升。因此，如何将烟叶碎片变废为宝，已成为一个亟待解决的问题。烟草浸膏作为烟叶碎片的高附加值产品，解决了烟叶碎片制备烟丝对高品质的要求和烟叶碎片制备烟草薄片低效益的问题。烟草浸膏在卷烟中具有丰富烟香，体现烟草本香的作用。但由于烟草浸膏中蛋白质含量高，采用酶法制备浸膏，易残留，导致其刺激性增加，且柔和细腻度差。蜗牛酶是从蜗牛的嗦囊和消化道中制备的混合酶，它含有纤维素酶，果胶酶，淀粉酶，蛋白酶等20多种酶。 蜗牛酶是很有价值的一种酶。它可以用于酵母细胞壁的破碎，广泛用于细胞生物学和基因工程学的研究。因此利用蜗牛酶制备烟草浸膏，在相关领域具有很好的发展前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前酶法制备烟草浸膏，由于烟草浸膏中蛋白质含量高，易残留，导致其刺激性增加，且柔和细腻度差的弊端，提供了一种从蜗牛消化腺中提取蜗牛酶配制缓冲液，向里加入磁流体悬浮液，辅以海藻酸钠固定，制得固定化蜗牛酶，用其酶解烟叶并辅以桂花精油来提高浸膏细腻度，制得烟草浸膏的方法。本发明利用蜗牛酶中富含的各种活性酶来酶解烟叶，高效实用，再用磁性粒子固定，解决了传统酶法制备浸膏，蛋白质易残留的问题，辅以桂花精油的表面活性功能，又弥补了传统酶法制备的浸膏刺激性强、柔和细腻度差的缺陷，可广泛推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）挑选20～30只体长7～8cm的非洲大蜗牛放于不锈钢筛网中，每天用流动去离子水冲洗3～5h，并饥饿处理5～7天以吐出体内杂物，吐杂结束后人工剖出蜗牛消化腺，吸取消化液转存于烧杯中，立即将所得消化液放入卧式离心机，在4～6℃下以10000～12000r/min转速离心分离10～15min，得上层澄清蜗牛酶液，备用；
（2）按摩尔比2:1，将质量浓度为0.3mol/L硫酸亚铁和质量浓度0.2mol/L氯化铁溶液混合后，用质量浓度为3mol/L氢氧化钠溶液调节pH至8.5～9.5，在70～80℃水浴条件下搅拌反应30～40min，得磁流体悬浮液；
（3）向上述磁流体悬浮液中加入其体积1/5质量浓度为10%海藻酸钠溶液，混合得混合液，将其置于磁力搅拌机上，在搅拌状态下加入混合液总质量3～5%失水山梨醇脂肪酸酯，继续搅拌乳化5～10min后，再加入混合液总质量1～3%戊二醛，在30～40℃下反应3～5h；
（4）反应结束后，将反应液倒入等体积的质量浓度为10%氯化钙溶液中，并放入4～6℃冰水浴中静置沉淀过夜，过滤得沉淀物，放入烘箱干燥得磁性海藻酸钠载体，量取300～500mL备用的上层澄清蜗牛酶液溶于其等体积pH为4.6～5.6醋酸-醋酸钠缓冲液中，加入15～25g磁性海藻酸钠载体，用漩涡振荡仪在30～40℃下以30～50W功率振荡吸附过夜后，过滤并真空冻干后，得固定化蜗牛酶；
（5）称取100～200g烟叶放入气流粉碎机粉碎后过100目标准筛，将过筛烟叶碎片按固液比为1:5加入去离子水中，混合后放入铁锅，在95～100℃下蒸煮40～60min，蒸煮结束后冷却至室温，将蒸煮物转入陶瓷发酵罐中，并加入蒸煮物总质量5～8%固定化蜗牛酶和20～30mL桂花精油，在35～45℃下保温酶解2～4h；
（6）酶解结束后，过滤得酶解液，并回收固定化蜗牛酶，再向酶解液中加入其体积1～2倍质量浓度为95%乙醇溶液，放入-30～-20℃冰箱中，静置沉淀过夜，沉淀完成后，用卧式离心机以3000～4000r/min转速离心分离10～15min，去除滤渣，得滤液；
（7）将上述滤液放入真空浓缩罐中，降低罐内压力至900～1000Pa，减压浓缩至原质量1/4，得浓缩液，再转入喷雾干燥机中干燥至其水分含量为3～5%，出料后装罐，即得烟草浸膏。
本发明的应用方法：将本发明制得的烟草浸膏添加至卷烟原料中，添加量为卷烟总量的8～12%，混合均匀后，制成卷烟。该烟草浸膏降低卷烟中焦油含量20～25％、CO含量36～42％，口味清甜香韵，降低刺激性，柔和细腻度好。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备步骤简单，成本低，生产周期短；
（2）充分利用蜗牛酶固定化制备烟草浸膏，针对性强，蛋白质含量低，无残留，有效解决了刺激性增加，且柔和细腻度差问题。
具体实施方式
首先挑选20～30只体长7～8cm的非洲大蜗牛放于不锈钢筛网中，每天用流动去离子水冲洗3～5h，并饥饿处理5～7天以吐出体内杂物，吐杂结束后人工剖出蜗牛消化腺，吸取消化液转存于烧杯中，立即将所得消化液放入卧式离心机，在4～6℃下以10000～12000r/min转速离心分离10～15min，得上层澄清蜗牛酶液，备用；按摩尔比2:1，将质量浓度为0.3mol/L硫酸亚铁和质量浓度0.2mol/L氯化铁溶液混合后，用质量浓度为3mol/L氢氧化钠溶液调节pH至8.5～9.5，在70～80℃水浴条件下搅拌反应30～40min，得磁流体悬浮液；向上述磁流体悬浮液中加入其体积1/5质量浓度为10%海藻酸钠溶液，混合得混合液，将其置于磁力搅拌机上，在搅拌状态下加入混合液总质量3～5%失水山梨醇脂肪酸酯，继续搅拌乳化5～10min后，再加入混合液总质量1～3%戊二醛，在30～40℃下反应3～5h；然后反应结束后，将反应液倒入等体积的质量浓度为10%氯化钙溶液中，并放入4～6℃冰水浴中静置沉淀过夜，过滤得沉淀物，放入烘箱干燥得磁性海藻酸钠载体，量取300～500mL备用的上层澄清蜗牛酶液溶于其等体积pH为4.6～5.6醋酸-醋酸钠缓冲液中，加入15～25g磁性海藻酸钠载体，用漩涡振荡仪在30～40℃下以30～50W功率振荡吸附过夜后，过滤并真空冻干后，得固定化蜗牛酶；再称取100～200g烟叶放入气流粉碎机粉碎后过100目标准筛，将过筛烟叶碎片按固液比为1:5加入去离子水中，混合后放入铁锅，在95～100℃下蒸煮40～60min，蒸煮结束后冷却至室温，将蒸煮物转入陶瓷发酵罐中，并加入蒸煮物总质量5～8%固定化蜗牛酶和20～30mL桂花精油，在35～45℃下保温酶解2～4h；酶解结束后，过滤得酶解液，并回收固定化蜗牛酶，再向酶解液中加入其体积1～2倍质量浓度为95%乙醇溶液，放入-30～-20℃冰箱中，静置沉淀过夜，沉淀完成后，用卧式离心机以3000～4000r/min转速离心分离10～15min，去除滤渣，得滤液；最后将上述滤液放入真空浓缩罐中，降低罐内压力至900～1000Pa，减压浓缩至原质量1/4，得浓缩液，再转入喷雾干燥机中干燥至其水分含量为3～5%，出料后装罐，即得烟草浸膏。
实例1
首先挑选20只体长7cm的非洲大蜗牛放于不锈钢筛网中，每天用流动去离子水冲洗3h，并饥饿处理5天以吐出体内杂物，吐杂结束后人工剖出蜗牛消化腺，吸取消化液转存于烧杯中，立即将所得消化液放入卧式离心机，在4℃下以10000r/min转速离心分离10min，得上层澄清蜗牛酶液，备用；按摩尔比2:1，将质量浓度为0.3mol/L硫酸亚铁和质量浓度0.2mol/L氯化铁溶液混合后，用质量浓度为3mol/L氢氧化钠溶液调节pH至8.5，在70℃水浴条件下搅拌反应30min，得磁流体悬浮液；向上述磁流体悬浮液中加入其体积1/5质量浓度为10%海藻酸钠溶液，混合得混合液，将其置于磁力搅拌机上，在搅拌状态下加入混合液总质量3%失水山梨醇脂肪酸酯，继续搅拌乳化5min后，再加入混合液总质量1%戊二醛，在30℃下反应3h；然后反应结束后，将反应液倒入等体积的质量浓度为10%氯化钙溶液中，并放入4℃冰水浴中静置沉淀过夜，过滤得沉淀物，放入烘箱干燥得磁性海藻酸钠载体，量取300mL备用的上层澄清蜗牛酶液溶于其等体积pH为4.6醋酸-醋酸钠缓冲液中，加入15g磁性海藻酸钠载体，用漩涡振荡仪在30℃下以30W功率振荡吸附过夜后，过滤并真空冻干后，得固定化蜗牛酶；再称取100g烟叶放入气流粉碎机粉碎后过100目标准筛，将过筛烟叶碎片按固液比为1:5加入去离子水中，混合后放入铁锅，在95℃下蒸煮40min，蒸煮结束后冷却至室温，将蒸煮物转入陶瓷发酵罐中，并加入蒸煮物总质量5%固定化蜗牛酶和20mL桂花精油，在35℃下保温酶解2h；酶解结束后，过滤得酶解液，并回收固定化蜗牛酶，再向酶解液中加入其体积1倍质量浓度为95%乙醇溶液，放入-30℃冰箱中，静置沉淀过夜，沉淀完成后，用卧式离心机以3000r/min转速离心分离10min，去除滤渣，得滤液；最后将上述滤液放入真空浓缩罐中，降低罐内压力至900Pa，减压浓缩至原质量1/4，得浓缩液，再转入喷雾干燥机中干燥至其水分含量为3%，出料后装罐，即得烟草浸膏。
将本发明制得的烟草浸膏添加至卷烟原料中，添加量为卷烟总量的8%，混合均匀后，制成卷烟。该烟草浸膏降低卷烟中焦油含量20％、CO含量36％，口味清甜香韵，降低刺激性，柔和细腻度好。
实例2
首先挑选25只体长8cm的非洲大蜗牛放于不锈钢筛网中，每天用流动去离子水冲洗4h，并饥饿处理6天以吐出体内杂物，吐杂结束后人工剖出蜗牛消化腺，吸取消化液转存于烧杯中，立即将所得消化液放入卧式离心机，在5℃下以11000r/min转速离心分离13min，得上层澄清蜗牛酶液，备用；按摩尔比2:1，将质量浓度为0.3mol/L硫酸亚铁和质量浓度0.2mol/L氯化铁溶液混合后，用质量浓度为3mol/L氢氧化钠溶液调节pH至9.0，在75℃水浴条件下搅拌反应35min，得磁流体悬浮液；向上述磁流体悬浮液中加入其体积1/5质量浓度为10%海藻酸钠溶液，混合得混合液，将其置于磁力搅拌机上，在搅拌状态下加入混合液总质量4%失水山梨醇脂肪酸酯，继续搅拌乳化8min后，再加入混合液总质量2%戊二醛，在35℃下反应4h；然后反应结束后，将反应液倒入等体积的质量浓度为10%氯化钙溶液中，并放入5℃冰水浴中静置沉淀过夜，过滤得沉淀物，放入烘箱干燥得磁性海藻酸钠载体，量取400mL备用的上层澄清蜗牛酶液溶于其等体积pH为5.1醋酸-醋酸钠缓冲液中，加入20g磁性海藻酸钠载体，用漩涡振荡仪在35℃下以40W功率振荡吸附过夜后，过滤并真空冻干后，得固定化蜗牛酶；再称取150g烟叶放入气流粉碎机粉碎后过100目标准筛，将过筛烟叶碎片按固液比为1:5加入去离子水中，混合后放入铁锅，在98℃下蒸煮50min，蒸煮结束后冷却至室温，将蒸煮物转入陶瓷发酵罐中，并加入蒸煮物总质量7%固定化蜗牛酶和25mL桂花精油，在40℃下保温酶解3h；酶解结束后，过滤得酶解液，并回收固定化蜗牛酶，再向酶解液中加入其体积2倍质量浓度为95%乙醇溶液，放入-25℃冰箱中，静置沉淀过夜，沉淀完成后，用卧式离心机以3500r/min转速离心分离13min，去除滤渣，得滤液；最后将上述滤液放入真空浓缩罐中，降低罐内压力至950Pa，减压浓缩至原质量1/4，得浓缩液，再转入喷雾干燥机中干燥至其水分含量为4%，出料后装罐，即得烟草浸膏。
将本发明制得的烟草浸膏添加至卷烟原料中，添加量为卷烟总量的12%，混合均匀后，制成卷烟。该烟草浸膏降低卷烟中焦油含量25％、CO含量42％，口味清甜香韵，降低刺激性，柔和细腻度好。
实例3
首先挑选30只体长8cm的非洲大蜗牛放于不锈钢筛网中，每天用流动去离子水冲洗5h，并饥饿处理7天以吐出体内杂物，吐杂结束后人工剖出蜗牛消化腺，吸取消化液转存于烧杯中，立即将所得消化液放入卧式离心机，在6℃下以12000r/min转速离心分离15min，得上层澄清蜗牛酶液，备用；按摩尔比2:1，将质量浓度为0.3mol/L硫酸亚铁和质量浓度0.2mol/L氯化铁溶液混合后，用质量浓度为3mol/L氢氧化钠溶液调节pH至9.5，在80℃水浴条件下搅拌反应40min，得磁流体悬浮液；向上述磁流体悬浮液中加入其体积1/5质量浓度为10%海藻酸钠溶液，混合得混合液，将其置于磁力搅拌机上，在搅拌状态下加入混合液总质量5%失水山梨醇脂肪酸酯，继续搅拌乳化10min后，再加入混合液总质量3%戊二醛，在40℃下反应5h；然后反应结束后，将反应液倒入等体积的质量浓度为10%氯化钙溶液中，并放入6℃冰水浴中静置沉淀过夜，过滤得沉淀物，放入烘箱干燥得磁性海藻酸钠载体，量取500mL备用的上层澄清蜗牛酶液溶于其等体积pH为5.6醋酸-醋酸钠缓冲液中，加入25g磁性海藻酸钠载体，用漩涡振荡仪在40℃下以50W功率振荡吸附过夜后，过滤并真空冻干后，得固定化蜗牛酶；再称取200g烟叶放入气流粉碎机粉碎后过100目标准筛，将过筛烟叶碎片按固液比为1:5加入去离子水中，混合后放入铁锅，在100℃下蒸煮60min，蒸煮结束后冷却至室温，将蒸煮物转入陶瓷发酵罐中，并加入蒸煮物总质量8%固定化蜗牛酶和30mL桂花精油，在45℃下保温酶解4h；酶解结束后，过滤得酶解液，并回收固定化蜗牛酶，再向酶解液中加入其体积2倍质量浓度为95%乙醇溶液，放入-20℃冰箱中，静置沉淀过夜，沉淀完成后，用卧式离心机以4000r/min转速离心分离15min，去除滤渣，得滤液；最后将上述滤液放入真空浓缩罐中，降低罐内压力至1000Pa，减压浓缩至原质量1/4，得浓缩液，再转入喷雾干燥机中干燥至其水分含量为5%，出料后装罐，即得烟草浸膏。
将本发明制得的烟草浸膏添加至卷烟原料中，添加量为卷烟总量的10%，混合均匀后，制成卷烟。该烟草浸膏降低卷烟中焦油含量23％、CO含量39％，口味清甜香韵，降低刺激性，柔和细腻度好。
Claims (1)
1.一种固定化蜗牛酶制备烟草浸膏的方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）挑选20～30只体长7～8cm的非洲大蜗牛放于不锈钢筛网中，每天用流动去离子水冲洗3～5h，并饥饿处理5～7天以吐出体内杂物，吐杂结束后人工剖出蜗牛消化腺，吸取消化液转存于烧杯中，立即将所得消化液放入卧式离心机，在4～6℃下以10000～12000r/min转速离心分离10～15min，得上层澄清蜗牛酶液，备用；
（2）按摩尔比2:1，将质量浓度为0.3mol/L硫酸亚铁和质量浓度0.2mol/L氯化铁溶液混合后，用质量浓度为3mol/L氢氧化钠溶液调节pH至8.5～9.5，在70～80℃水浴条件下搅拌反应30～40min，得磁流体悬浮液；
（3）向上述磁流体悬浮液中加入其体积1/5质量浓度为10%海藻酸钠溶液，混合得混合液，将其置于磁力搅拌机上，在搅拌状态下加入混合液总质量3～5%失水山梨醇脂肪酸酯，继续搅拌乳化5～10min后，再加入混合液总质量1～3%戊二醛，在30～40℃下反应3～5h；
（4）反应结束后，将反应液倒入等体积的质量浓度为10%氯化钙溶液中，并放入4～6℃冰水浴中静置沉淀过夜，过滤得沉淀物，放入烘箱干燥得磁性海藻酸钠载体，量取300～500mL备用的上层澄清蜗牛酶液溶于其等体积pH为4.6～5.6醋酸-醋酸钠缓冲液中，加入15～25g磁性海藻酸钠载体，用漩涡振荡仪在30～40℃下以30～50W功率振荡吸附过夜后，过滤并真空冻干后，得固定化蜗牛酶；
（5）称取100～200g烟叶放入气流粉碎机粉碎后过100目标准筛，将过筛烟叶碎片按固液比为1:5加入去离子水中，混合后放入铁锅，在95～100℃下蒸煮40～60min，蒸煮结束后冷却至室温，将蒸煮物转入陶瓷发酵罐中，并加入蒸煮物总质量5～8%固定化蜗牛酶和20～30mL桂花精油，在35～45℃下保温酶解2～4h；
（6）酶解结束后，过滤得酶解液，并回收固定化蜗牛酶，再向酶解液中加入其体积1～2倍质量浓度为95%乙醇溶液，放入-30～-20℃冰箱中，静置沉淀过夜，沉淀完成后，用卧式离心机以3000～4000r/min转速离心分离10～15min，去除滤渣，得滤液；
（7）将上述滤液放入真空浓缩罐中，降低罐内压力至900～1000Pa，减压浓缩至原质量1/4，得浓缩液，再转入喷雾干燥机中干燥至其水分含量为3～5%，出料后装罐，即得烟草浸膏。
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