CN106954886A - 一种烟用苹果提取物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种烟用苹果提取物的制备方法，包括如下步骤：(1)将苹果放入冷榨机中进行冷榨，取出汁液得苹果汁，(2)以海藻酸钠为载体，包埋制得固定化β‑葡萄糖苷酶，(3)采用固定化β‑葡萄糖苷酶处理苹果汁；(4)将酶处理后的提取液过滤，将过滤后的苹果提取液减压浓缩，收集浓缩液得到烟用苹果提取物A，(5)取步骤(4)的苹果提取物A进行分子蒸馏，取轻组分即得苹果提取物。本发明所制备的苹果提取物具有独特的苹果香气，并带有宜人的甜香和果香香韵。将苹果提取物添加到卷烟中，具有丰富烟香、增加甜香和果香香韵的作用。

Description

一种烟用苹果提取物的制备方法
技术领域
本发明涉及烟用香精香料的制备领域，具体是指一种烟用苹果提取物的制备方法。
背景技术
在烟草制品中，烟草的香气和吸味是至关重要的，添加香料是卷烟工艺中的关键环节，也是完善产品风格和提高卷烟香气质量的有效手段之一，可以给消费者提供一些香气和吸味满意的卷烟制品。目前，我国烟草中添加的烟用香料大多是采用传统的方法配制的，即以天然提取物单体和合成单体混合调配而成，这样所制得的烟用香料虽然市场操作简单，但存在香气单调，对烟草改善性不足，而且改善卷烟抽吸品质效果不明显等缺点。
苹果(学名：Malus pumila)是蔷薇科苹果属乔木，原产于欧洲中部、东南部，中亚西亚以及中国新疆地区。苹果中含乙酸丁酯、乙酸-2-甲基-1-丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸丙酯、2-甲基丁酸丁酯与己酸乙酯等香气物质，这些香气物质具有特征的果香香韵。而这些芳香物质大多以糖苷键合态形式存在，难以释放出来。如果用常规制备方法获得香料，香料中香气物质的得率较低，使得苹果提取物在卷烟中的烟香不明显，从而限制了苹果提取物在卷烟中的应用。
β-葡萄糖苷酶(β-D-Glucosidase)，又称β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶，别名龙胆二糖酶、纤维二糖酶(cellobias)和苦杏仁苷酶。它属于纤维素酶类，是纤维素分解酶系中的重要组成成分，能够水解糖苷类，同时释放出β-D-葡萄糖和香气成分。
固定化酶(immobilized enzyme)是20世纪60年代发展起来的一种新技术，是用物理或化学方法处理水溶性的酶使之变成不溶于水或固定于固相载体的但仍具有酶活性的酶衍生物。与游离酶相比，固定化酶可以较长时间内反复分批反应和装柱连续反应，从而提高了酶的使用效率，增加产物的收率，降低了成本；在反应完成后固定化酶极易与产物分开，简化提纯工艺，提高了产物的质量。因此，广泛应用于污水治理、医药工程、化工合成等领域，但在烟用苹果提取物制备中却未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟用苹果提取物的制备方法，它制备得到的烟用苹果提取物香气更丰富、品质更好。
一种烟用苹果提取物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将苹果洗净，去除表皮，放入冷榨机中进行冷榨，取出汁液得苹果汁；
(2)将0.1g～0.3g固体β-葡萄糖苷酶溶于1mL柠檬酸缓冲液(0.1mol/L，pH4.5)中，加入15mL～20mL质量浓度为2％的海藻酸钠溶液，搅拌均匀，再加入20mL～30mL质量浓度为2％的氯化钙溶液，4℃包埋1h～3h后，用缓冲溶液洗涤，得固定化β-葡萄糖苷酶，其承载量为10U/g～20U/g；
(3)取固定化β-葡萄糖苷酶处理苹果汁，固定化β-葡萄糖苷酶固体用量15g/L～30g/L，酶处理的pH值3～5，酶处理温度30℃～35℃，酶处理时间10h～15h，处理完成后在4℃～6℃沉降处理24h～36h；
(4)将酶处理后的提取液过滤，得澄清的苹果提取液，将过滤后的苹果提取液减压浓缩，浓缩至相对密度为1.10～1.35，收集浓缩液得到烟用苹果提取物A；
(5)取步骤(4)的苹果提取物A，加入丙二醇，在压力6～20Pa，进料温度为60℃～75℃，进料速度为5～30mL/min，刮板转速为60～130rpm的条件下进行分子蒸馏，取轻组分为苹果提取物；其中丙二醇的加入量占分子蒸馏物总质量的百分比为10％～30％。
进一步的，所述步骤(4)中酶处理后的提取液过滤时，用滤纸过滤去大颗粒的杂质，得澄清的苹果提取液。
进一步的，所述步骤(4)减压浓缩时，浓缩温度为50～75℃，浓缩压力为0.01～0.1个大气压。
本发明的有益效果：本发明以固定化β-葡萄糖苷酶处理苹果提取物，水解苹果中的香气前体物质，释放出潜在的芳香成分，大大增加苹果中的芳香物质的提取得率，降低生产成本，得到香气更丰富、品质更好的特色烟用香原料。本发明所制备的苹果提取物具有独特的苹果香气，并带有宜人的甜香和果香香韵。将苹果提取物添加到卷烟中，具有丰富烟香、增加甜香和果香香韵的作用。本发明改善了苹果提取物的品质，实现了苹果提取物在卷烟中的应用。且该方法可通过仪器精密控制，便于操作和自动化，并且成本较为低廉、容易生产转化。
利用固定化β-葡萄糖苷酶处理苹果汁，释放乙酸丁酯、乙酸-2-甲基-1-丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸丙酯、2-甲基丁酸丁酯与己酸乙酯等，增加苹果中的芳香物质的提取得率，从而降低生产成本。制备特色的烟用苹果提取物，该方法工艺简单，成本低，提取得率高，香料品质好。与游离β-葡萄糖苷酶处理苹果汁相比，固定化处理后，不需要通过膜分离去除游离酶，简化了生产工艺，便于工业化生产转化；减少了提取分离过程中的损失，得率提高了3.6％～8.1％；苹果提取物中主要香气物质乙酸丁酯、乙酸-2-甲基-1-丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸丙酯、2-甲基丁酸丁酯与己酸乙酯总的相对含量提高了22％～41％，添加到卷烟中，卷烟香气更加丰富，甜香韵更加明显。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的有关技术问题作进一步详细的描述。实施例1
(1)将苹果洗净，去除表皮，放入冷榨机中进行冷榨，取出汁液得苹果汁；
(2)将0.2g固体β-葡萄糖苷酶溶于1mL柠檬酸缓冲液(0.1mol/L，pH4.5)中，加入18mL质量浓度为2％的海藻酸钠溶液，搅拌均匀，再加入26mL质量浓度为2％的氯化钙溶液，4℃包埋1.5h后，用缓冲溶液洗涤，得海藻酸钠固定化酶，其承载量为15U/g；
(3)取固定化β-葡萄糖苷酶处理苹果汁，固定化β-葡萄糖苷酶固体用量16g/L，酶处理的pH值3，酶处理温度30℃，酶处理时间11h，处理完成后在4℃沉降处理25h；
(4)将酶处理后的提取液用滤纸过滤去大颗粒的杂质，得澄清的苹果提取液，将过滤后的苹果提取液减压浓缩，浓缩温度为55℃，浓缩压力为0.03个大气压浓缩至相对密度为1.16，收集浓缩液得到烟用苹果提取物A；
(5)取步骤(4)的苹果提取物A，加入丙二醇，在压力8Pa，进料温度为64℃，进料速度为10mL/min，刮板转速为80rpm的条件下进行分子蒸馏，取轻组分为苹果提取物；其中丙二醇的加入量占分子蒸馏物总质量的百分比为14％。
实施例2
(1)将苹果洗净，去除表皮，放入冷榨机中进行冷榨，取出汁液得苹果汁；
(2)将0.15g固体β-葡萄糖苷酶溶于1mL柠檬酸缓冲液(0.1mol/L，pH4.5)中，加入15mL质量浓度为2％的海藻酸钠溶液，搅拌均匀，再加入20mL质量浓度为2％的氯化钙溶液，4℃包埋2h后，用缓冲溶液洗涤，得固定化β-葡萄糖苷酶，其承载量为10U/g。
(3)取固定化β-葡萄糖苷酶处理苹果汁，固定化β-葡萄糖苷酶固体用量24g/L，酶处理的pH值4，酶处理温度33℃，酶处理时间13h，处理完成后在5℃沉降处理30h；
(4)将酶处理后的提取液用滤纸过滤去大颗粒的杂质，得澄清的苹果提取液，将过滤后的苹果提取液减压浓缩，浓缩温度为60℃，浓缩压力为0.10个大气压浓缩至相对密度为1.20，收集浓缩液得到烟用苹果提取物A；
(5)取步骤(4)的苹果提取物A，加入丙二醇，在压力15Pa，进料温度为70℃，进料速度为20mL/min，刮板转速为100rpm的条件下进行分子蒸馏，取轻组分为苹果提取物；其中丙二醇的加入量占分子蒸馏物总质量的百分比为20％。
实施例3
(1)将苹果洗净，去除表皮，放入冷榨机中进行冷榨，取出汁液得苹果汁；
(2)将0.3g固体β-葡萄糖苷酶溶于1mL柠檬酸缓冲液(0.1mol/L，pH4.5)中，加入20mL质量浓度为2％的海藻酸钠溶液，搅拌均匀，再加入30mL质量浓度为2％的氯化钙溶液，4℃包埋3h后，用缓冲溶液洗涤，得固定化β-葡萄糖苷酶，其承载量为20U/g。
(3)取固定化β-葡萄糖苷酶处理苹果汁，固定化β-葡萄糖苷酶固体用量28g/L，酶处理的pH值5，酶处理温度34℃，酶处理时间15h，处理完成后在6℃沉降处理35h；
(4)将酶处理后的提取液用滤纸过滤去大颗粒的杂质，得澄清的苹果提取液，将过滤后的苹果提取液减压浓缩，浓缩温度为75℃，浓缩压力为0.08个大气压，浓缩至相对密度为1.32，收集浓缩液得到烟用苹果提取物A；
(5)取步骤(4)的苹果提取物A，加入丙二醇，在压力20Pa，进料温度为75℃，进料速度为30mL/min，刮板转速为125rpm的条件下进行分子蒸馏，取轻组分为苹果提取物；其中丙二醇的加入量占分子蒸馏物总质量的百分比为29％。
本发明采用固定化β-葡萄糖苷酶处理苹果汁，将其与其他步骤与本发明相同，而采用游离β-葡萄糖苷酶处理苹果提取液的处理方式比较，如表1所示，为不同处理方式苹果提取物中乙酸丁酯、乙酸-2-甲基-1-丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸丙酯、2-甲基丁酸丁酯与己酸乙酯总的相对含量比较，如表2所示，将不同处理方式下的苹果提取物，添加到卷烟中的卷烟评吸结果。
表1主要香气物质相对含量比较
表2不同处理方式的苹果提取物在卷烟中的感官评价效果
本发明的制备方法使苹果提取物的得率提高了3.6％～8.1％；以上实验结果表明：苹果提取物中主要香气物质乙酸丁酯、乙酸-2-甲基-1-丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸丙酯、2-甲基丁酸丁酯与己酸乙酯总的相对含量提高29.72％，将其添加到卷烟中，卷烟香气更加丰富，甜香韵更加明显。充分说明了采用本发明的提取方法制备出了产量更高、品质更好的苹果提取物。
以上所述仅为本发明的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本发明，凡在本发明的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种烟用苹果提取物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将苹果洗净，去除表皮，放入冷榨机中进行冷榨，取出汁液得苹果汁；
(2)将0.1g～0.3g固体β-葡萄糖苷酶溶于1mL柠檬酸缓冲液(0.1mol/L，pH4.5)中，加入15mL～20mL质量浓度为2％的海藻酸钠溶液，搅拌均匀，再加入20mL～30mL质量浓度为2％的氯化钙溶液，4℃包埋1h～3h后，用缓冲溶液洗涤，得固定化β-葡萄糖苷酶，其承载量为10U/g～20U/g；
(3)取固定化β-葡萄糖苷酶处理苹果汁，固定化β-葡萄糖苷酶固体用量15g/L～30g/L，酶处理的pH值3～5，酶处理温度30℃～35℃，酶处理时间10h～15h，处理完成后在4℃～6℃沉降处理24h～36h；
(4)将酶处理后的提取液过滤，得澄清的苹果提取液，将过滤后的苹果提取液减压浓缩，浓缩至相对密度为1.10～1.35，收集浓缩液得到烟用苹果提取物A；
(5)取步骤(4)的苹果提取物A，加入丙二醇，在压力6～20Pa，进料温度为60℃～75℃，进料速度为5～30mL/min，刮板转速为60～130rpm的条件下进行分子蒸馏，取轻组分为苹果提取物；其中丙二醇的加入量占分子蒸馏物总质量的百分比为10％～30％。
2.根据权利要求1所述的权利要求1所述的烟用苹果提取物的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中酶处理后的提取液过滤时，用滤纸过滤去大颗粒的杂质，得澄清的苹果提取液。
3.根据权利要求1所述的烟用苹果提取物的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)减压浓缩时，浓缩温度为50℃～75℃，浓缩压力为0.01～0.1个大气压。
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