CN107080281B - 一种烟草固态发酵工艺及其发酵设备 - Google Patents

一种烟草固态发酵工艺及其发酵设备 Download PDF

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Abstract

本发明属于烟草加工生物技术处理工艺领域，具体为一种烟草固态发酵工艺及其发酵设备，包括培养基的配制，菌株的培养，之后把培养得到的产物喷洒到烟草物料上，烟草物料在发酵罐内进行发酵，本发明采用的发酵工艺，保证了烟叶在发酵罐仓体内的温度、湿度和发酵时间，满足了酶和微生物处理必须的活性条件使烟草生物技术能够应用于烟草生产。

Description

一种烟草固态发酵工艺及其发酵设备
技术领域
本发明属于烟草加工生物技术处理工艺领域，具体为一种烟草固态发酵工艺及其发酵设备。
背景技术
烟草生物技术处理烟草提高品质的研究，行业内外进行了多年的探索，但是，目前还没能够大规模实际应用生产，究其原因是现有的加工工艺不能满足酶和微生物处理必须的活性条件。酶和微生物作用需要一定的水分和时间，而现有制丝线对生物处理而言烟草水分和时间周期都不合适，这些严重了影响了烟草生物技术应用于烟草生产。
另外现有的固态发酵设备都是应用于食品、医药等行业。还没有适合用于烟草生产的固态发酵设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有的固态发酵设备不适合用于烟草的生产，制丝线对生物处理而言烟草水分太低和时间周期太短，这些严重了影响了烟草生物技术应用于烟草生产，为解决上述问题，提供一种烟草固态发酵工艺及其发酵设备。
本发明的目的是以下述方式实现的：
一种烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：按照培养基的配方，称取各种原料，加入适量蒸馏水使其溶解，最后补足所需水分进行定容，随后用高压蒸汽灭菌锅灭菌20—30min；
b、菌株培养：将灭菌后的培养基冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入菌种，将菌种活化后，接种新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养得到所需产物；
c、将得到的产物均匀喷洒在烟草物料上，按每100g烟叶添加20g—60g产物的比例均匀添加，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体内，对发酵罐仓体进行加热，控制发酵罐内的温度在25℃～40℃之间，同时对发酵罐仓体内进行加湿，控制发酵罐内烟草物料水分为40%～80%，通过电机控制发酵罐转速为5r/min～20r/min，发酵时间为6h～36h，得到发酵后的烟草物料。
步骤b中所得到的产物为发酵培养得到的菌液，或者是对菌液进行处理得到的粗酶液。
a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4•7H2O 、0.4g MnSO4•H2O 和0.2g CaCl2•2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌；
b、菌株培养：接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，产物为发酵培养12h-18h后得到的菌液，或者是对菌液冷冻离心，冷冻离心后得到细胞菌体，用超声细胞破碎仪进行细胞破碎得到的粗酶液。
a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl，蛋白胨、肉膏，需加热溶解，加热过程所蒸发的水分，在全部原料溶解后加水补足；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌；
b、菌株培养：接入增香菌株GXY35菌种，产物为发酵培养24h-36h后得到的菌液，或者是对菌液冷冻离心，冷冻离心后得到细胞菌体，用超声细胞破碎仪进行细胞破碎得到的粗酶液。
a、培养基的配制：称取2—3g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌；
b、菌株培养：接入云芝菌菌种，产物为发酵培养5-7天后得到的菌液，或者是对菌液冷冻离心，冷冻离心后得到的上清液即粗酶液。
一种烟草固态发酵设备，包括底座和设置在底座上的发酵罐仓体，其特征在于：底座上设置有发酵罐仓体卸料装置，发酵罐仓体与控温控湿装置连接，控温控湿装置与控制装置连接，发酵罐仓体由动力装置驱动旋转，动力装置设置在发酵罐仓体卸料装置上。
发酵罐仓体卸料装置包括设置在底座上的支架，支架一端与底座铰接，另一端与底座之间设置有升降装置，发酵罐仓体设置在支架上。
支架上设置有支撑发酵罐仓体的托辊组件，在发酵罐仓体上设置有齿圈，齿圈由动力装置驱动，在支架上设置有发酵罐左挡板和发酵罐右挡板。
发酵罐一端设置有进出料口，进出料口处设置有密封端盖，在发酵罐仓体内沿轴线设置有与控温控湿装置连接的温湿度调节管，在发酵罐仓体两端分别设置有旋转接头Ⅰ和旋转接头Ⅱ，旋转接头Ⅰ设置在密封端盖上，旋转接头Ⅱ分别与控温控湿装置和温湿度调节管连接，支架上设置有支撑旋转接头Ⅱ的旋转接头支架。
在发酵罐仓体内设置有网管，网管设置在温湿度调节管的外侧，发酵罐仓体内设置有网管支架，在仓体内部设置有耙钉。
控温控湿装置包括温度调节装置和湿度调节装置，温湿度调节管包括进风管和喷水管，进风管与控温控湿装置中的温度调节装置连接，喷水管与控温控湿装置中的湿度调节装置连接，进风管与喷水管并行布置，在发酵罐仓体内设置有与控制装置连接的测温探头、湿度传感器和氧气浓度检测装置。
温度调节装置为设置在底座上的支架上的热风机，热风机通过进风管与旋转接头Ⅱ连接，进风管上设置有与控制装置连接的温度控制阀，湿度调节装置为蒸汽发生器，蒸汽发生器通过蒸汽管与旋转接头Ⅱ连接，蒸汽管上设置有与控制装置连接的湿度调节阀。
相对于现有技术，本发明采用的发酵工艺，保证了烟叶在发酵罐仓体内的温度、湿度和发酵时间，满足了酶和微生物处理必须的活性条件使烟草生物技术能够应用于烟草生产。
附图说明
图1是本发明设备结构示意图。
图2是设备图1的 A向视图。
图3是设备图1的 B向视图。
图4为去掉发酵罐仓体后的俯视图。
其中，1是底座；2是升降铰链；3是支架；4是左旋转结构支架；5是托辊组件；6是齿轮支撑组件；7是旋转接头Ⅱ；8是发酵罐仓体；9是进风管；10是喷水管；11是网管；12是网管支架；13是热风机；14是发酵罐升降装置；15是发酵罐左挡板；16是电气控制柜；17是旋转接头Ⅰ支撑；18是发酵罐右挡板；19是传动皮带；20是双排带轮；21是电机；22是旋转接头Ⅰ。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案做进一步说明：
本发明采用的技术方案是烟草固态发酵工艺技术和烟草固态发酵设备。
实施例1：烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：按照培养基的配方，称取各种原料，加入适量蒸馏水使其溶解，最后补足所需水分进行定容，随后用高压蒸汽灭菌锅灭菌20—30min；
b、菌株培养：将灭菌后的培养基冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入菌种，将菌种活化后，接种新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养得到所需产物；
c、将得到的产物均匀喷洒在烟草物料上，按每100g烟叶添加20g—60g产物的比例均匀添加，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体内，对发酵罐仓体进行加热，控制发酵罐内的温度在25℃～40℃之间，由热风机提供动力，同时对发酵罐仓体内进行加湿，控制发酵罐内烟草物料水分为40%～80%，通过电机控制发酵罐转速为5r/min～20r/min，发酵时间为6h～36h，得到发酵后的烟草物料。
步骤b中所得到的产物为发酵培养得到的菌液，或者是对菌液进行处理得到的粗酶液。
降烟碱菌株Z3节杆菌菌种的培养：a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4•7H2O 、0.4g MnSO4•H2O 和0.2gCaCl2•2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌20—30min；
b、菌株培养：接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，产物为发酵培养12h—18h后得到的菌液，或者是对发酵培养12h—18h后得到的菌液冷冻离心，冷冻离心后得到细胞菌体，用超声细胞破碎仪进行细胞破碎得到的粗酶液。
增香菌株GXY35菌种的培养：a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl，蛋白胨、肉膏，需加热溶解，加热过程所蒸发的水分，在全部原料溶解后加水补足；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌20—30min；
b、菌株培养：接入增香菌株GXY35菌种，产物为发酵培养24h-36h后得到的菌液，或者是对发酵培养24h-36h后得到的菌液冷冻离心，冷冻离心后得到细胞菌体，用超声细胞破碎仪进行细胞破碎得到的粗酶液。
云芝菌菌种的培养：a、培养基的配制：称取2—3g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌20—30min；
b、菌株培养：接入云芝菌菌种，产物为发酵培养5-7天后得到的菌液，或者是对发酵培养5-7天后得到的菌液冷冻离心，冷冻离心后得到的上清液即粗酶液。
如图1-图4所示，一种烟草固态发酵设备，包括底座1和设置在底座上的发酵罐仓体8，底座上设置有发酵罐仓体卸料装置，发酵罐仓体8与控温控湿装置连接，控温控湿装置与控制装置连接，发酵罐仓体由动力装置驱动旋转，动力装置设置在发酵罐仓体卸料装置上，动力装置为设置在支架底部的电机21。仓体8由电机21作为动力，通过传动皮带9带动双排带轮20转动，被动带轮与齿轮同轴，齿轮与仓体上的齿圈啮合，齿圈带动仓体旋转，在底座上设置有齿轮支撑组件6，托辊组件5对仓体起支撑作用。
发酵罐仓体卸料装置包括设置在底座1上的支架3，支架一端与底座通过升降铰链铰接，另一端与底座之间设置有升降装置14，升降装置14为液压升降系统或手动升降系统，手动升降系统可以选择升降丝杆机构。升降系统可使仓体8的进出料端升降±5°，可以使仓体倾斜，方便装料和卸料。发酵罐仓体8设置在支架3上。
支架上设置有支撑发酵罐仓体的托辊组件5，在发酵罐仓体8上设置有齿圈，齿圈由动力装置驱动，在支架上设置有发酵罐左挡板15和发酵罐右挡板18，发酵罐左挡板和发酵罐右挡板用于限定发酵罐仓体的轴向位置。
在发酵罐仓体的两端分别设置有旋转接头Ⅱ和旋转接头Ⅰ，发酵罐仓体的右端为进出料口，在发酵罐仓体的右端设置有密封端盖，旋转接头Ⅰ设置在密封端盖上，装料和卸料时，打开密封端盖即可实施装料或卸料。在发酵罐仓体内设置有与控温控湿装置连接的温湿度调节管，温湿度调节管与旋转接头Ⅱ连接，在支架上设置有与旋转接头Ⅱ连接的左旋转结构支架。
温湿度调节管包括设置在仓体内的进风管和喷水管，进风管通过旋转接头Ⅱ及连接管Ⅰ与热风机连接，喷水管通过旋转接头Ⅱ及连接管Ⅱ与水蒸气发生器连通。为了避免物料与进风管和喷水管接触，减少物料对热风和蒸汽流动的影响，在进风管和喷水管的外侧设置有网管，在发酵罐仓体内设置有固定网管的网管支架12。网管由是1mm厚、5x5mm网孔的不锈钢网板制成。
控温控湿装置包括温度调节装置和湿度调节装置及设置在仓体内的测温探头、湿度传感器。温度调节装置包括设置在底座上的支架底部上的热风机13，热风机13将热风通过旋转接头Ⅱ7注入进风管9，再由进风管9传送到网管11内，经过网管11的网孔吹出，进而对仓体8内部物料进行增温。湿度调节系统由热风机13作为动力将水蒸气通过喷水管10传送到网管11内，在网管11内与热风汇合并混合，再经过网管11的网孔喷出均匀喷洒在仓体内部的物料表面。进风管和喷水管各自独立、并列布置于网管内，通过网管避免物料与进风管和喷水管接触，减少物料对热风和蒸汽流动的影响。
仓体内部安装有用于松散物料的耙钉，耙钉安装在仓体的内壁上。所述的耙钉为圆柱形，顶端为半圆球型。
电机为双向变频电机21，所述发酵罐仓体可在电机的作用下正反旋转，转速0-50r/min可调。
旋转接头Ⅱ7和旋转接头Ⅰ22均为电液旋转接头。
电气控制柜16装有控制装置，控制装置与温度调节装置、湿度调节装置及设置在仓体内的测温探头、湿度传感器和氧气浓度检测装置连接。
控温控湿系统可调范围分别为：温度20-80℃±2℃，湿度30-90%±2%。
该发酵设备可以使烟草生物技术应用于烟草生产加工过程中。对烟草行业的发展有重要的意义。
实施例2 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4·7H2O 、0.4g MnSO4·H2O 和0.2g CaCl2·2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min；
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种5ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养12h得到菌液；
c、将制备好的菌液均匀喷洒在烟草物料上，按100g烟叶均匀添加20g的菌液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为25℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为40%，通过电机21控制发酵罐转速为15r/min，发酵时间为36h，得到发酵后的烟草物料。
实施例3 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4·7H2O 、0.4g MnSO4·H2O 和0.2g CaCl2·2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min；
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种5ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养12h得到菌液，之后对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心的温度为4℃，离心机转速为10000r/min，离心时间10min，然后对细胞进行超声破碎得到粗酶液，超声条件：功率400W，超声5s，间歇10s，总时间23min；
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒在烟草物料上，按100g烟叶均匀添加20g的粗酶液，随喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为25℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为40%，通过电机21控制发酵罐转速为15r/min，发酵时间为30h，得到发酵后的烟草物料。
实施例4 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4·7H2O 、0.4g MnSO4·H2O 和0.2g CaCl2·2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌20min；
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种5ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养18h得到菌液；
c、将制备好的菌液均匀喷洒在烟草物料上，按100g烟叶均匀添加60g的菌液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为40℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为80%，通过电机21控制发酵罐转速为5r/min，发酵时间为8h，得到发酵后的烟草物料。
实施例5 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4·7H2O 、0.4g MnSO4·H2O 和0.2g CaCl2·2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌20min；
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种5ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养18h得到菌液；对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心的温度为4℃，离心机转速为10000r/min，离心时间10min，然后对细胞进行超声破碎得到粗酶液，超声条件：功率400W，超声5s，间歇10s，总时间23min；
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒在烟草物料上，按100g烟叶均匀添加60g的粗酶液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为40℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为80%，通过电机21控制发酵罐转速为5r/min，发酵时间为6h，得到发酵后的烟草物料。
实施例6 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4·7H2O 、0.4g MnSO4·H2O 和0.2g CaCl2·2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌20min；
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种5ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养16h得到菌液；
c、将制备好的菌液均匀喷洒在烟草物料上，按100g烟叶均匀添加40g的菌液，喷洒的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为30℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为60%，通过电机21控制发酵罐转速为10r/min，发酵时间为14h，得到发酵后的烟草物料。
实施例7 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4·7H2O 、0.4g MnSO4·H2O 和0.2g CaCl2·2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌20min；
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种5ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养16h得到菌液；对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心的温度为4℃，离心机转速为10000r/min，离心时间10min，然后对细胞进行超声破碎得到粗酶液，超声条件：功率400W，超声5s，间歇10s，总时间23min；
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒在烟草物料上，按100g烟叶均匀添加40g的粗酶液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为35℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为60%，通过电机21控制发酵罐转速为10r/min，发酵时间为12h，得到发酵后的烟草物料。
实施例8 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入GXY35菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种12ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养24h得到菌液。
c、将制备好的菌液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加20g的菌液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为25℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为40%，通过电机21控制发酵罐转速为15r/min，发酵时间为36h，得到发酵后的烟草物料。
实施例9 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入GXY35菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种12ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养24h得到菌液，之后对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心条件为：4℃，8000r/min，10min，然后对细胞进行超声破碎得到粗酶液，超声条件：功率400W，超声8s，间歇12s，总时间30min。
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加20g的粗酶液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为25℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为40%，通过电机21控制发酵罐转速为15r/min，发酵时间为30h，得到发酵后的烟草物料。
实施例10 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入GXY35菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种12ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养36h得到菌液。
c、将制备好的菌液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加60g的菌液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为40℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为80%，通过电机21控制发酵罐转速为5r/min，发酵时间为8h，得到发酵后的烟草物料。
实施例11 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入GXY35菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种12ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养36h得到菌液，对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心条件为：4℃，8000r/min，10min，然后对细胞进行超声破碎得到粗酶液，超声条件：功率400W，超声8s，间歇12s，总时间30min。
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加60g的粗酶液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为40℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为80%，通过电机21控制发酵罐转速为5r/min，发酵时间为6h，得到发酵后的烟草物料。
实施例12 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入GXY35菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种12ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养30h得到菌液。
c、将制备好的菌液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加40g的粗酶液或菌液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为30℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为60%，通过电机21控制发酵罐转速为10r/min，发酵时间为14h，得到发酵后的烟草物料。
实施例13 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入GXY35菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种12ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养30h，对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心条件为：4℃，8000r/min，10min，然后对细胞进行超声破碎得到粗酶液，超声条件：功率400W，超声8s，间歇12s，总时间30min。
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加40g的粗酶液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为35℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为60%，通过电机21控制发酵罐转速为10r/min，发酵时间为12h，得到发酵后的烟草物料。
实施例14 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基配制：分别准确称取2.6g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，每瓶加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入云芝菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种10ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养5天得到菌液。
c、将制备好的菌液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加20g的菌液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为25℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为40%，通过电机21控制发酵罐转速为15r/min，发酵时间为36h，得到发酵后的烟草物料。
实施例15 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基配制：分别准确称取2.6g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，每瓶加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入云芝菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种10ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养5天得到菌液；之后对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心条件为：4℃，10000r/min，10min，得上清液即为粗酶液。
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加20g的粗酶液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为25℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为40%，通过电机21控制发酵罐转速为15r/min，发酵时间为30h，得到发酵后的烟草物料。
实施例16 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基配制：分别准确称取2.6g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，每瓶加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入云芝菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种10ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养7天得到菌液。
c、将制备好的菌液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加60g的菌液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为40℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为80%，通过电机21控制发酵罐转速为5r/min，发酵时间为8h，得到发酵后的烟草物料。
实施例17 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基配制：分别准确称取2.6g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，每瓶加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入云芝菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种10ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养7天得到菌液，之后对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心条件为：4℃，10000r/min，10min，得上清液即为粗酶液。
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加60g的粗酶液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为40℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为80%，通过电机21控制发酵罐转速为5r/min，发酵时间为6h，得到发酵后的烟草物料。
实施例18 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基配制：分别准确称取2.6g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，每瓶加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入云芝菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种10ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养6天得到菌液。
c、将制备好的菌液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加40g的菌液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为30℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为60%，通过电机21控制发酵罐转速为10r/min，发酵时间为14h，得到发酵后的烟草物料。
实施例19 烟草固态发酵工艺，包括以下几个步骤：
a、培养基配制：分别准确称取2.6g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，每瓶加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后将其放于121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30min。
b、菌种培养：将培养基进行灭菌后冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入云芝菌菌种，将菌种活化后，每100ml培养基中接种10ml新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养6天得到菌液，对发酵培养好的菌液进行冷冻离心，冷冻离心条件为：4℃，10000r/min，10min，得上清液即为粗酶液。
c、将制备好的粗酶液均匀喷洒于烟草物料上，按100g烟叶均匀添加40g的粗酶液，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体8内，通过热风机13控制发酵罐内的温度为35℃，由热风机13提供动力，将由水蒸气发生器生成的水蒸气经喷水管10均匀喷洒于发酵罐内，控制发酵罐内烟草物料水分为60%，通过电机21控制发酵罐转速为10r/min，发酵时间为12h，得到发酵后的烟草物料。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种烟草固态发酵工艺，特征在于：包括以下几个步骤：
a、培养基的配制：按照培养基的配方，称取各种原料，加入适量蒸馏水使其溶解，最后补足所需水分进行定容，随后用高压蒸汽灭菌锅灭菌20—30min；
b、菌株培养：将灭菌后的培养基冷却至室温，在无菌操作台进行接种，接入菌种，将菌种活化后，接种新鲜培养基的种子液于发酵培养基中，发酵培养得到所需产物；
c、将得到的产物均匀喷洒在烟草物料上，按每100g烟叶添加20g—60g产物的比例均匀添加，喷洒过的烟草物料装入经过空罐杀菌消毒后的发酵罐仓体内，对发酵罐仓体进行加热，控制发酵罐内的温度在25℃～40℃之间，同时对发酵罐仓体内进行加湿，控制发酵罐内烟草物料水分为40%～80%，通过电机控制发酵罐转速为5r/min～20r/min，发酵时间为6h～36h，得到发酵后的烟草物料；
发酵罐仓体设置在底座上，底座上设置有发酵罐仓体卸料装置，发酵罐仓体与控温控湿装置连接，控温控湿装置与控制装置连接，发酵罐仓体由动力装置驱动旋转，动力装置设置在发酵罐仓体卸料装置上；
发酵罐仓体卸料装置包括设置在底座上的支架，支架一端与底座铰接，另一端与底座之间设置有升降装置，发酵罐仓体设置在支架上；
支架上设置有支撑发酵罐仓体的托辊组件，在发酵罐仓体上设置有齿圈，齿圈由动力装置驱动，在支架上设置有发酵罐左挡板和发酵罐右挡板；
发酵罐一端设置有进出料口，进出料口处设置有密封端盖，在发酵罐仓体内沿轴线设置有与控温控湿装置连接的温湿度调节管，在发酵罐仓体两端分别设置有旋转接头Ⅰ和旋转接头Ⅱ，旋转接头Ⅰ设置在密封端盖上，旋转接头Ⅱ分别与控温控湿装置和温湿度调节管连接，支架上设置有支撑旋转接头Ⅱ的旋转接头支架；
控温控湿装置包括温度调节装置和湿度调节装置，温湿度调节管包括进风管和喷水管，进风管与控温控湿装置中的温度调节装置连接，喷水管与控温控湿装置中的湿度调节装置连接，进风管与喷水管并行布置，在发酵罐仓体内设置有与控制装置连接的测温探头、湿度传感器和氧气浓度检测装置。
2.根据权利要求1所述的一种烟草固态发酵工艺，其特征在于：步骤b中所得到的产物为发酵培养得到的菌液，或者是对菌液进行处理得到的粗酶液。
3.根据权利要求2所述的一种烟草固态发酵工艺，特征在于：
a、烟碱培养基的配制：13gK2HPO4﹒3H2O、1.0g(NH4)2SO4、4.0gKH2PO4、1.0g酵母粉；用蒸馏水定容至1000mL，调节pH值为7.0，且每100mL烟碱培养基中加1mL微量元素，微量元素包括2g MgSO4•7H2O 、0.4g MnSO4•H2O 和0.2g CaCl2•2H2O，用0.1mol/L HCl溶解并定容至100mL，完成包扎后将烟碱培养基放在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌；
b、菌株培养：接入降烟碱菌株Z3节杆菌菌种，产物为发酵培养12h-18h后得到的菌液，或者是对发酵培养12h-18h后得到的菌液冷冻离心，冷冻离心后得到细胞菌体，用超声细胞破碎仪进行细胞破碎得到的粗酶液。
4.根据权利要求2所述的一种烟草固态发酵工艺，其特征在于：
a、培养基的配制：3g牛肉膏、10g蛋白胨、5gNaCl，蛋白胨、肉膏，需加热溶解，加热过程所蒸发的水分，在全部原料溶解后加水补足；用蒸馏水定容至1000mL，混合均匀后分装至10个三角瓶中，完成包扎后在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌；
b、菌株培养：接入增香菌株GXY35菌种，产物为发酵培养24h-36h后得到的菌液，或者是对发酵培养24h-36h后得到的菌液冷冻离心，冷冻离心后得到细胞菌体，用超声细胞破碎仪进行细胞破碎得到的粗酶液。
5.根据权利要求2所述的一种烟草固态发酵工艺，其特征在于：
a、培养基的配制：称取2—3g马铃薯葡萄糖肉汤培养基于三角瓶中，加入100mL蒸馏水将其溶解，完成包扎后在121℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌；
b、菌株培养：接入云芝菌菌种，产物为发酵培养5-7天后得到的菌液，或者是对发酵培养5-7天后得到的菌液冷冻离心，冷冻离心后得到的上清液即粗酶液。
6.根据权利要求1所述的一种烟草固态发酵工艺，其特征在于：在发酵罐仓体内设置有网管，网管设置在温湿度调节管的外侧，发酵罐仓体内设置有网管支架，在仓体内部设置有耙钉。
7.根据权利要求6所述的一种烟草固态发酵工艺，其特征在于：温度调节装置为设置在底座上的支架上的热风机，热风机通过进风管与旋转接头Ⅱ连接，进风管上设置有与控制装置连接的温度控制阀，湿度调节装置为蒸汽发生器，蒸汽发生器通过蒸汽管与旋转接头Ⅱ连接，蒸汽管上设置有与控制装置连接的湿度调节阀。
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