CN107760618B - 利用洞穴芽球菌提升烟叶品质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用洞穴芽球菌提升烟叶品质的方法。所用菌株分类命名为洞穴芽球菌(Blastococcus cavernae sp),于2016年12月9日保存于国家典型培养物保藏中心CCTCC,保藏编号M2016739。经过微生物学特性分析和16S rDNA基因序列分析表明,该菌株是一种新的细菌。烟叶喷施SYSUZL‑2菌剂再经醇化发酵后,可以使烟叶香气品质、还原糖含量增加,使蛋白质、纤维素、总氮、烟碱含量下降,糖氮比、糖碱比和氮碱比的比值趋于上升,使烟叶内在化学成分更为协调,感官品质也明显提升。

Description

利用洞穴芽球菌提升烟叶品质的方法
技术领域
本发明属于烟草醇化发酵技术领域,具体是涉及一种利用新发现的细菌 (洞穴芽球菌)提升烟叶品质的方法。
背景技术
烟草是我国财政的重要支柱之一,对我国的社会和经济发展作出了巨大 贡献。要推进我国烟草进程,实现卷烟工业可持续发展,就必须走烟草科技 创新之路。烟叶的品质直接影响着卷烟的内在吸味。国家烟草专卖局明确指 出,要“攻克影响烟叶香气质、香气量的关键技术”,缩小与国外烟叶质量差 距,以提高国内外市场竞争力。
烟叶发酵是烟草加工过程中的主要工艺环节。在醇化发酵过程中,烟叶 主要化学成分会发生相应的变化,青杂气和刺激性逐渐降低,香气显露,吃 味醇和,色泽均匀并加深,故而烟叶醇化发酵对烟叶质量的改变起着非常重 要的作用。改进烟叶发酵技术,增进烟叶的香吃味质量,已成为卷烟工业提 高加工工艺技术水平的重要手段。
微生物种类丰富,长期以来,人们利用纯培养技术对环境中的微生物进 行调查研究和开发利用。随着科学技术的发展,微生物资源在科技研究及生 物产业中的重要性日益凸显。世界上许多国家都在搜集、保存各种微生物资 源,其不断丰富将为我国生物技术的发展奠定坚实的物质基础。国内外烟草 工作者在烟草微生物分离和利用微生物发酵改善烟草品质、改进烟叶发酵进 程、缩短烟叶发酵周期等方面做了很多工作,特别是通过施加选育的微生物 及制剂于烟草中,通过微生物的代谢活动降低烟碱等有害成分,增加烟草香吃味,提高烟草质量等。但所涉及的微生物多限于产香酵母。
本发明首次从自然界分离得到一种洞穴芽球菌,经鉴定为微生物新种, 目前未有任何关于所述洞穴芽球菌及其用途的公开报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种利用洞穴芽球菌提升 烟叶品质的方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
除非另有说明,本发明所采用的百分数均为质量百分数。
一种利用洞穴芽球菌提升烟叶品质的方法,其特征在于:将洞穴芽球菌 制成菌剂后与烟叶共同发酵;所述的洞穴芽球菌分类命名为洞穴芽球菌 SYSUZL-2(Blastococcuscavernae sp.SYSUZL-2),该菌株于2016年12月 9日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号CCTCC NO:M 2016739。
所述的共同发酵具体为:将洞穴芽球菌扩大发酵培养后制成菌剂,称取 预先平衡水分至13%的烟丝,喷施洞穴芽球菌菌剂,以烟丝重量计,每1000 克烟丝喷施菌剂量为10~30mL,然后将处理后的烟丝置于22℃,湿度60% 的恒温恒湿环境中发酵48h,120℃烘干烟丝。
本发明的洞穴芽球菌(Blastococcus cavernae sp).SYSUZL-2,由下述 方法筛选得到:
从云南省石林县印象烟庄烟田土壤中分离得到,固体培养过程中,发现 绝大部分的微生物具有产生挥发性物质的能力,经液体发酵后产生的气息明 显不同。在获得的纯培养分离菌株中,筛选得到可在含有简单碳氮源的培养 基上产生挥发性、且为特殊香味气息的菌株SYSUZL-2。GC-MS鉴定结果显 示,菌株SYSUZL-2产生几类主要挥发性化合物,香茅醇、香叶醇以及莰醇、 萜品醇、芳樟醇。莰醇临床上有抗炎止痛的功效,芳樟醇具有清甜气息可用 于卷烟加香除杂,香茅醇具有抗真菌、抗氧化活性,集中应用在医药方面。 萜品醇可用作食物香精和化妆品底物,运用广泛。
所述的洞穴芽球菌SYSUZL-2在大多数培养基上生长良好,基内菌丝灰 色至黄褐色。明胶液化、淀粉水解、硝酸还原呈阳性,牛奶凝固、胨化呈阴 性,不产生硫化氢,不产生黑色素。能利用葡萄糖、甘露糖、木糖、核糖、 肌醇、甘露醇、甘氨酸、组氨酸、甲硫氨酸。细胞壁含有meso-DAP,全细 胞水解物含有半乳糖和阿拉伯糖。
经过微生物学特性分析和16S rRNA基因序列分析表明,所述的洞穴芽 球菌SYSUZL-2是一种新的细菌,其16S rRNA基因核苷酸序列如序列表所 示。
本发明的有益效果是:
1.微生物学特性分析和16S rDNA基因序列分析表明,所述的洞穴芽球 菌SYSUZL-2一种新的细菌,实验证明该菌株能有效提高烤烟内在品质、增 加烟叶香气。本发明成功地将生物技术引入烟草生产中,是烟草生产技术的 一个重要突破。
2.通过改善烟叶品质,大大提高烟叶可用性。加速烟叶发酵,提高烟叶 等级质量,使烟叶可溶性还原糖含量增加,而蛋白质、纤维素、总氮、烟碱 含量下降,内在化学成分更为协调,烟叶抽吸品质得到明显提升。
3.工艺简单,操作容易,成本低,适于推广应用,对促进卷烟工业健康 发展具有积极意义。
保藏生物材料的说明
本发明的菌株,已于2016年12月9日,保藏于中国典型培养物保藏中 心(CCTCC),该中心地址:中国.武汉.武汉大学,该菌株分类命名为洞穴芽 球菌SYSUZL-2(Blastococcus cavernae sp.SYSUZL-2),保藏编号CCTCC NO:M 2016739。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例 对本发明作进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发 明,并不是对本发明技术方案的限定。
实施例1
——洞穴芽球菌SYSUZL-2在提升烟叶品质中的应用,具体步骤如下:
(1)斜面培养:培养基:葡萄糖0.5g;酵母膏0.5g;蛋白胨0.5g;酸 水解酪蛋白0.5g;可溶性淀粉0.5g;丙酮酸钠0.3g;磷酸氢二钾0.3g;硫 酸镁0.05g;琼脂15g;蒸馏水1000ml,pH7.2;培养温度为28℃,培养时 间为48h。
(2)种子培养:从斜面挑取部分菌丝体接入种子液中,摇瓶培养。种 子培养基:糊精120g;大豆粉40g;酵母膏2g;色氨酸0.5g;β-丙氨酸5g; 硫酸镁0.5g;磷酸铵0.2g;蒸馏水1000ml,pH7.2,培养温度为28℃,培养 时间36小时。
(3)发酵培养:按10%的接种量接到种子培养基中,摇瓶培养。培养 基:大豆粉10g;葡萄糖10g;蛋白胨3g;氯化钠2.5g;碳酸钙2g;蒸馏水 1000ml,pH7.2,在全温振荡器中振荡(121r/min)发酵48h,培养温度为28℃。
(4)取发酵培养液1L,以3500r/min离心10min,去上清,用无菌水 洗涤沉淀、离心,去上清,重复2次,最后用100mL无菌水振荡均匀,使 用时稀释10倍即为菌剂。
(5)烟叶发酵
本研究采用昆明K326B2F和昆明红大C2F烟叶为处理对象。处理浓度为 每1000克烟丝喷施菌剂量10mL,对照组喷施等量无菌水,三次重复。将处 理后的烟叶样品放入22℃,湿度60%的恒温恒湿箱内发酵48h,取样品测其 主要化学成分,测得数据取平均值进行分析。
——样品处理及烟叶主要化学成分分析
1)样品处理:取烟叶样品,先用旋风磨粉碎,烟末样品在40℃下干燥 约3h(含水率6%-8%),过40目筛,装入样品瓶,盖紧瓶盖,常温下避光 贮存。
2)烟叶主要化学成分分析:Nicolet Antaris型傅立叶变换近红外光谱仪, 配备TQ analyst 6.2定量分析软件(美国Thermo Nicolet公司)。
——化学成分测定结果
烟叶的化学成分检测结果如下(详见表1,2),实验结果表明,从单一 化合物看,经菌剂处理的烟叶内在化学成分发生了明显变化。总糖、还原糖 含量比对照增加较大,总氮、纤维素、蛋白质、烟碱含量与对照相比均有所 下降。糖氮比、糖碱比、氮碱比均有所改善。系统的试验数据说明,经菌剂 处理的各类烟丝各项指标均优于对照,烟丝内各成分趋于平衡。有利于改善 烟叶内在品质,提高烟叶香气。
表1 菌剂对烟叶主要化学成分含量的影响
表2 菌剂对烟叶的糖/氮、糖/烟碱、氮/烟碱比值的影响
——处理烟样感官评吸
将处理组和对照组的烟丝分别卷制成烟支,放入恒温恒湿箱内,在湿度 60%,温度22℃条件下平衡24h后,由12位卷烟专业评吸专家组成的评吸小 组进行评吸。专家评吸认为:利用洞穴芽球菌SYSUZL-2处理后的烟叶样品, 具有明显提调烟香、减少杂气、降低刺激的良好效果,结果见表3。
表3 菌剂对感官评吸的影响
实施例2
重复实施1,有以下不同点:处理浓度为每1000克烟丝喷施菌剂量20mL。
——化学成分测定结果
烟叶的化学成分检测结果如下(详见表4,5),实验结果表明,从单一 化合物看,经菌剂处理的烟叶内在化学成分发生了明显变化。总糖、还原糖 含量比对照增加较大,总氮、纤维素、蛋白质、烟碱含量与对照相比均有所 下降。糖氮比、糖碱比、氮碱比均有所改善。系统的试验数据说明,经菌剂 处理的各类烟丝各项指标均优于对照,烟丝内各成分趋于平衡。有利于改善 烟叶内在品质,提高烟叶香气。
表4 菌剂对烟叶主要化学成分含量的影响
表5 菌剂对烟叶的糖/氮、糖/烟碱、氮/烟碱比值的影响
——处理烟样感官评吸
将处理组和对照组的烟丝分别卷制成烟支,放入恒温恒湿箱内,在湿度 60%,温度22℃条件下平衡24h后,由12位卷烟专业评吸专家组成的评吸小 组进行评吸。专家评吸认为:利用洞穴芽球菌SYSUZL-2处理后的烟叶样品, 具有明显提调烟香、细腻醇和烟气、降低刺激、提升津甜感的良好效果,结 果见表6。
表6 菌剂对感官评吸的影响
实施例3
重复实施1,有以下不同点:处理浓度为每1000克烟丝喷施菌剂量30mL。
——化学成分测定结果
烟叶的化学成分检测结果如下(详见表7,8),实验结果表明,从单一 化合物看,经菌剂处理的烟叶内在化学成分发生了明显变化。总糖、还原糖 含量比对照增加较大,总氮、纤维素、蛋白质、烟碱含量与对照相比均有所 下降。糖氮比、糖碱比、氮碱比均有所改善。系统的试验数据说明,经菌剂 处理的各类烟丝各项指标均优于对照,烟丝内各成分趋于平衡。有利于改善 烟叶内在品质,提高烟叶香气。
表7 菌剂对烟叶主要化学成分含量的影响
表8 菌剂对烟叶的糖/氮、糖/烟碱、氮/烟碱比值的影响
——处理烟样感官评吸
将处理组和对照组的烟丝分别卷制成烟支,放入恒温恒湿箱内,在湿度 60%,温度22℃条件下平衡24h后,由12位卷烟专业评吸专家组成的评吸小 组进行评吸。专家评吸认为:利用洞穴芽球菌SYSUZL-2处理后的烟叶样品, 具有明显提升香气量、增加香气丰富性,降低刺激,提升津甜感的良好效果, 结果见表9。
表9 菌剂对感官评吸的影响
序列表
<110> 云南中烟工业有限责任公司
<120> 利用洞穴芽球菌提升烟叶品质的方法
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 3
<212> DNA
<213> 洞穴芽球菌(2 Ambystoma laterale x Ambystoma jeffersonianum)
<400> 1

Claims (2)

1.一种利用洞穴芽球菌提升烟叶品质的方法,其特征在于:将洞穴芽球菌制成菌剂后与烟叶共同发酵;所述的洞穴芽球菌分类命名为(Blastococcus cavernae sp.).SYSUZL-2,该菌株于2016年12月9日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC,保藏编号M2016739。
2.根据权利要求1所述的利用洞穴芽球菌提升烟叶品质的方法,其特征在于:将所述的洞穴芽球菌.SYSUZL-2扩大发酵培养后制成菌剂,称取预先平衡水分至13%的烟丝,喷施洞穴芽球菌菌剂,以烟丝重量计,每1000克烟丝喷施菌剂量为10~30mL,然后将处理后的烟丝置于22℃,湿度60%的恒温恒湿环境中发酵48h,120℃烘干烟丝。
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