CN107384838B - 用于提升烟草品质的微生物制剂 - Google Patents

Abstract

本发明属于微生物技术领域，公开了用于提升烟草品质的微生物制剂，其按照如下工艺制备而得：将植物乳杆菌发酵液和绿色木霉发酵液混合均匀，然后添加纤维素，25‑30℃培养一段时间，再添加短小芽孢杆菌发酵液，混合均匀，即得。本发明微生物制剂能提高烟叶品质，增加香气，还能降低烟草中有害物质的含量，一举两得。

Description

用于提升烟草品质的微生物制剂

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及用于提升烟草品质的微生物制剂。

背景技术

烟草属管状花科目，茄科一年生或有限多年生草本植物，基部稍木质化。花序顶生，圆锥状，多花；蒴果卵状或矩圆状，长约等于宿存萼。夏秋季开花结果。主要分布于南美洲、南亚、中国。是一年生或有限多年生草本，全体被腺毛；根粗壮。烟草的作用用途是卷烟。

众所周知，长期吸烟严重威胁生命健康。吸烟可以诱发肺部癌症和喉头炎、气管炎，肺气肿等多种呼吸道疾病。由吸烟导致的各种状况已成为全球性所关注的问题。如何在降低烟草中有害物质含量的同时，提高烟草品质和香气，是烟草领域需要解决的问题。目前，改善烟草品质的方法有很多。包括物理法、化学法以及生物学方法等，其中生物法是近年来研究比较热门的方法。中国专利技术“一种复合产香微生物及其制备方法和应用”公开了一种提高香气的微生物，该微生物制剂引用于烟梗中，并不能降低烟草中亚硝酸盐、稠环芳烃等有害物质的含量；专利技术“一种烟用微生物菌剂及其制备方法和应用”公开了一种微生物菌剂，由产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌制备而得，其具备一定的降解稠环芳烃的能力，但是降解亚硝酸盐的能力较差，而且提高香气和烟草品质的能力较差，不适合推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供用于提升烟草品质的微生物制剂，其提高烟叶品质，增加香气，还能够降低烟草中有害物质的含量，一举两得。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

用于提升烟草品质的微生物制剂，其按照如下工艺制备而得：

将植物乳杆菌发酵液和绿色木霉发酵液混合均匀，然后添加纤维素，25-30℃培养一段时间，再添加短小芽孢杆菌发酵液，混合均匀，即得。

进一步地，所述微生物制剂按照如下工艺制备而得：

将植物乳杆菌发酵液和绿色木霉发酵液按照3-5:2-3的体积比混合均匀，然后添加1-2wt%的纤维素，25-30℃培养12h，再添加2-3倍体积的短小芽孢杆菌发酵液，混合均匀，即得。

优选地，所述植物乳杆菌发酵液按照如下步骤制备而得：

将植物乳杆菌种子液按照8%体积比的接种量转到发酵罐中培养36h，得到植物乳杆菌发酵液。

优选地，所述发酵罐培养基组分为：5wt％葡萄糖，2wt％蛋白胨，1wt%氯化铵，0.2wt%磷酸二氢钾，乙酸钠0.05wt％，0.05wt％硫酸镁，0.01wt％硫酸锰，余量为水，pH为6.2。

优选地，所述短小芽孢杆菌发酵液按照如下步骤制备而得：

将短小芽孢杆菌种子液按照8%体积比的接种量转到发酵罐中培养36h，得到短小芽孢杆菌发酵液。

优选地，所述发酵罐培养基组分为：6wt％葡萄糖，3wt％玉米浆，0.1wt%磷酸二氢钾，0.1wt%磷酸氢二钾，0.05wt％硫酸镁，0.01wt％硫酸锰，0.01wt％硫酸亚铁，余量为水，pH为6.5。

优选地，所述绿色木霉发酵液按照如下步骤制备而得：

将绿色木霉种子液按照10%体积比的接种量转到发酵罐中培养24h，得到绿色木霉发酵液.

优选地，所述发酵罐培养基组分为：糖蜜6wt%，玉米淀粉3wt%，纤维素2wt%，磷酸二氢钾0.2wt%，硫酸镁0.02wt%，硫酸锰0.01wt%，硫酸钙0.01wt%，余量为水，pH为6.5。

本发明还公开了本发明微生物制剂的使用方法，包括如下步骤：

将上述微生物制剂均匀喷施到按照1:200-300的质量比喷洒到烟叶上，维持温度在30-35℃，发酵处理10-15d，然后降温至15-20℃，静置陈化3-5d。

进一步地，

上述只是本发明的优选方案。作为次优选的技术方案，本发明对加入的发酵液中菌株的数量也没有特别的限制，这可以根据所述环境需要来决定。

本发明所述的菌种属于已知菌株，均可以从ATCC、ACCC等商业途径购买得到。本发明的各菌种的种子培养和发酵罐培养为本领域的常规培养方式，不是本发明创新点，此处不详述。本发明所用的原料或试剂除特别说明之外，均市售可得。

与现有技术相比较，本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：

绿色木霉能够产生大量的纤维素酶和半纤维素酶，能够降解木质纤维素、果胶和半纤维素等物质；

植物乳杆菌不能够利用纤维素类物质，但是绿色木霉分解纤维素降解后的产物被植物乳杆菌所利用，植物乳杆菌还具有降解氮亚硝胺和强产酸功能，会产生乳酸等酸香成分，增加酸香、柔和细腻烟气，同时改善刺激味道，吸食口感变好；

短小芽孢杆菌不但能够产生纤维素酶和半纤维素酶，还能够降解芳烃类物质；

本发明仅采用三种菌株，减少发酵成本，操作工艺简单可行，菌株之间配伍合理，协同作用好，不会产生拮抗，还会加快繁殖速度；

本发明首先将植物乳杆菌发酵液和绿色木霉混合发酵，并且添加适量纤维素，绿色木霉可以降解纤维素提高植物乳杆菌所需的养分，增加了两种菌株之间的相容性，有利用提高植物乳杆菌的活性，避免直接喷洒植物乳杆菌造成的菌株大量死亡；

本发明复合微生物制剂能够大幅降低纤维素、蛋白质、果胶以及淀粉含量，并且能够减低氮亚硝胺、稠环芳烃等有害物质的含量；

本发明在提高烟草品质的同时，还能够降低烟草中有害物质的含量，一举两得。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

用于提升烟草品质的微生物制剂，其由植物乳杆菌发酵液和绿色木霉发酵液按照3:2的体积比混合均匀，然后添加1wt%的纤维素，30℃培养12h，再添加3倍体积的短小芽孢杆菌发酵液，混合均匀，即得。

所述植物乳杆菌发酵液按照如下步骤制备而得：

将植物乳杆菌种子液（1×10⁸cfu/ml）按照8%体积比的接种量转到发酵罐中培养36h，得到植物乳杆菌发酵液；所述发酵罐培养基组分为：5wt％葡萄糖，2wt％蛋白胨，1wt%氯化铵，磷酸二氢钾0.2wt%，0.05wt％乙酸钠，0.05wt％硫酸镁，0.01wt％硫酸锰，余量为水，pH为6.2；

所述短小芽孢杆菌发酵液按照如下步骤制备而得：

将短小芽孢杆菌种子液（1×10⁸cfu/ml）按照8%体积比的接种量转到发酵罐中培养36h，得到短小芽孢杆菌发酵液；所述发酵罐培养基组分为：6wt％葡萄糖(w/v)，3wt％玉米浆，磷酸二氢钾0.1wt%，磷酸氢二钾0.1wt%，0.05wt％硫酸镁，0.01wt％硫酸锰，0.01wt％硫酸亚铁，余量为水，pH为6.5；

所述绿色木霉发酵液按照如下步骤制备而得：

将绿色木霉种子液（1×10⁸cfu/ml）按照10%体积比的接种量转到发酵罐中培养24h，得到绿色木霉发酵液；所述发酵罐培养基组分为：糖蜜6wt%，玉米淀粉3wt%，纤维素2wt%，磷酸二氢钾0.2wt%，硫酸镁0.02wt%，硫酸锰0.01wt%，硫酸钙0.01wt%，余量为水，pH为6.5；

所述植物乳杆菌为ATCC14917；所述短小芽孢杆菌为ATCC14884；所述绿色木霉为ATCC9645。

本发明微生物制剂的使用方法：将上述微生物制剂均匀喷施到按照1:200的质量比喷洒到烟叶上，维持温度在30℃，发酵处理10d，然后降温至15℃，静置陈化3d。

实施例2

用于提升烟草品质的微生物制剂，其由植物乳杆菌发酵液和绿色木霉发酵液按照5:3的体积比混合均匀，然后添加2wt%的纤维素，30℃培养12h，再添加2倍体积的短小芽孢杆菌发酵液，混合均匀，即得。

所述植物乳杆菌发酵液按照如下步骤制备而得：

将植物乳杆菌种子液（1×10⁸cfu/ml）按照8%体积比的接种量转到发酵罐中培养36h，得到植物乳杆菌发酵液；所述发酵罐培养基组分为：5wt％葡萄糖，2wt％蛋白胨，1wt%氯化铵，磷酸二氢钾0.2wt%，0.05wt％乙酸钠，0.05wt％硫酸镁，0.01wt％硫酸锰，余量为水，pH为6.2；

所述短小芽孢杆菌发酵液按照如下步骤制备而得：

将短小芽孢杆菌种子液（1×10⁸cfu/ml）按照8%体积比的接种量转到发酵罐中培养36h，得到短小芽孢杆菌发酵液；所述发酵罐培养基组分为：6wt％葡萄糖(w/v)，3wt％玉米浆，磷酸二氢钾0.1wt%，磷酸氢二钾0.1wt%，0.05wt％硫酸镁，0.01wt％硫酸锰，0.01wt％硫酸亚铁，余量为水，pH为6.5；

所述绿色木霉发酵液按照如下步骤制备而得：

将绿色木霉种子液（1×10⁸cfu/ml）按照10%体积比的接种量转到发酵罐中培养24h，得到绿色木霉发酵液；所述发酵罐培养基组分为：糖蜜6wt%，玉米淀粉3wt%，纤维素2wt%，磷酸二氢钾0.2wt%，硫酸镁0.02wt%，硫酸锰0.01wt%，硫酸钙0.01wt%，余量为水，pH为6.5；

所述植物乳杆菌为ATCC8014；所述短小芽孢杆菌为ATCC27142；所述绿色木霉为ACCC30169。

本发明微生物制剂的使用方法：将上述微生物制剂均匀喷施到按照1:200-300的质量比喷洒到烟叶上，维持温度在35℃，发酵处理10d，然后降温至20℃，静置陈化5d。

实施例3

本发明微生物制剂对烟草中有害物质含量的影响：

以实施例1为例；空白对照组：不采用微生物制剂处理；对比例1组：仅添加植物乳杆菌和绿色木霉，不添加短小芽孢杆菌；对比例2：仅添加植物乳杆菌和短小芽孢杆菌，不添加绿色木霉；对比例3：仅添加绿色木霉和短小芽孢杆菌，不添加植物乳杆菌；对比例4：仅添加绿色木霉。各对比例的微生物制剂处理烟草的方法同实施例1相同，烟草样本相同，具备可比性。

1、纤维素、果胶以及蛋白质的降解率见表1，降解率＝(空白对照样所含成分含量-处理组的样品所含成分含量)/空白对照样所含成分含量）；

表1

组别	纤维素%	果胶%	蛋白质%
				实施例1	39.2	43.1	31.7
对比例1	27.5	30.4	25.9
				对比例2	20.6	28.3	22.6
对比例3	33.5	35.6	19.7
				对比例4	18.2	21.7	15.9

结论：由表1可见，与对比例微生物制剂相比，本发明微生物制剂各菌株之间配伍合理，协同性能好，经过发酵处理后，烟草中的纤维素、果胶以及蛋白质的含量下降更明显。

2、稠环芳烃类物质、氮亚硝胺含量成分检测见表2：利用各组别的烟叶制丝并卷制样品烟，用吸烟机抽吸，测定卷烟烟丝中主要稠环芳烃类物质以及氮亚硝胺含量（浓度均为ng/cig.）；

表2

组别	蒽	芘	苯并蒽	苯并芘	氮亚硝胺
						空白对照组	59.7	53.8	26.4	23.3	17.9
实施例1	38.4	36.9	16.9	13.4	12.1
						对比例1	50.1	49.2	22.6	19.8	14.3
对比例2	42.9	43.3	18.5	17.6	14.9
						对比例3	45.6	41.7	19.1	15.7	16.7
对比例4	56.4	51.5	24.7	21.8	17.5

结论：由表2可见，与对比例微生物制剂相比，本发明微生物制剂处理后的烟草中的主要稠环芳烃类物质以及氮亚硝胺含量下降更明显。

3、卷烟抽吸感官品质评价：选择吸烟者，随机分为六个组别，每个组别为20人，分别进行感官品质评价，各项指标评价满分均为10分。评价结果见表3：

表3

组别	香气	细腻度	劲头	丰富性	余味
						空白对照组	5.7	5.3	5.9	4.6	4.6
实施例1	7.6	7.2	6.1	8.7	6.2
						对比例1	6.9	6.1	5.7	6.9	6.8
对比例2	6.4	5.9	6.1	7.3	5.7
						对比例3	6.6	6.8	5.4	7.8	6.3
对比例4	6.1	6.5	6.3	6.4	5.9

结论：由表3可见，与对比例相比，本发明品质评价得分明显高于对比例，在香气、细腻度以及余味等指标明显优于对比例。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (1)

1.用于提升烟草品质的微生物制剂，其特征在于，所述微生物制剂按照如下工艺制备而得：

将植物乳杆菌发酵液和绿色木霉发酵液按照3-5:2-3的体积比混合均匀，然后添加1-2wt%的纤维素，25-30℃培养12h，再添加2-3倍体积的短小芽孢杆菌发酵液，混合均匀，即得；

所述植物乳杆菌发酵液按照如下步骤制备而得：

将植物乳杆菌种子液按照8%体积比的接种量转到发酵罐中培养36h，得到植物乳杆菌发酵液；发酵罐培养基组分为：5wt％葡萄糖，2wt％蛋白胨，1wt%氯化铵，0.2wt%磷酸二氢钾，乙酸钠0.05wt％，0.05wt％硫酸镁，0.01wt％硫酸锰，余量为水，pH为6.2；

所述短小芽孢杆菌发酵液按照如下步骤制备而得：

将短小芽孢杆菌种子液按照8%体积比的接种量转到发酵罐中培养36h，得到短小芽孢杆菌发酵液；发酵罐培养基组分为：6wt％葡萄糖，3wt％玉米浆，0.1wt%磷酸二氢钾，0.1wt%磷酸氢二钾，0.05wt％硫酸镁，0.01wt％硫酸锰，0.01wt％硫酸亚铁，余量为水，pH为6.5；

所述绿色木霉发酵液按照如下步骤制备而得：

将绿色木霉种子液按照10%体积比的接种量转到发酵罐中培养24h，得到绿色木霉发酵液；发酵罐培养基组分为：糖蜜6wt%，玉米淀粉3wt%，纤维素2wt%，磷酸二氢钾0.2wt%，硫酸镁0.02wt%，硫酸锰0.01wt%，硫酸钙0.01wt%，余量为水，pH为6.5；

所述植物乳杆菌为ATCC14917；所述短小芽孢杆菌为ATCC14884；所述绿色木霉为ATCC9645。