CN108103110A - 一种利用微生物发酵夏枯草制备的烟用香料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用微生物发酵夏枯草制备的烟用香料及其应用。以夏枯草为原料，将溶杆菌C8‑1经扩大培养后发酵夏枯草，30℃振荡培养24～48h后，再经回流提取、过滤除渣、上清液减压浓缩后得到烟用香料。该菌株保藏编号CGMCC 1.16271。经过微生物学特性分析和16S rRNA基因序列分析表明所述的溶杆菌为微生物新种。溶杆菌C8‑1和夏枯草共同发酵的产物与未处理对照相比，在保持原有夏枯草特征气息的同时，苦味减少，生津效果明显。

Description

一种利用微生物发酵夏枯草制备的烟用香料及其应用
技术领域
本发明属于微生物应用及烟用香料制备技术领域，具体是涉及一种利用微生物新种(溶杆菌)与特色植物(夏枯草)共同发酵制备得到的烟用香料。同时，本发明还涉及所述的烟用香料在卷烟生产中的应用。
背景技术
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，其不断丰富将为生物技术的发展奠定坚实的物质基础。
加香加料是卷烟工艺中的关键环节，是有效提升卷烟抽吸品质，形成卷烟特有风格的有效手段之一。目前我国烟草中添加的烟用香料大多是采用传统方法萃取再加以调配所得，虽然生产操作简单，但也存在香气单调、改善卷烟抽吸效果不明显等缺点。利用微生物对香原料进行发酵，可以增加传统提取香料中多种香气物质的含量，提升香气丰富性。而现有工业产香微生物存在种类固化，发酵香料类型有限等问题，迫切需要寻找并筛选新的能够发酵产生特殊香气的微生物菌株，以拓展烟用香料的丰富性，满足卷烟生产需求。
夏枯草(Prunella vulgaris L.)是唇形科夏枯草属植物。其药用部位为干燥果穗，有时也以全草入药。具有清肝、明目、散结、消肿、止痛之功效。用于目赤肿痛、目珠夜痛、羞明流泪、头痛眩晕、瘰疬、瘿瘤、乳痈肿痛。现代药理学研究表明，夏枯草提取物具有抗氧化、抗茵、抗炎、抗肿瘤、护肝等多种生物活性，尤其在缓解咽喉疼痛、抑制发热及加速伤口愈合等方面疗效显著，上述研究结果预示夏枯草具有良好的开发应用前景，值得深入研究。
国内外烟草工作者在利用微生物发酵生产烟用香料方面已经做了很多工作，但多限于产香酵母。本发明提供的溶杆菌为首次被分离得到，经鉴定为微生物新种，目前未有任何关于所述溶杆菌及相关应用的公开报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用微生物发酵夏枯草制备得到的烟用香料。
本发明的目的还在于提供所述的烟用香料在卷烟生产中的具体应用。
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。
一种利用微生物发酵夏枯草制备的烟用香料：以夏枯草为原料，用溶杆菌(Lysobacter sp.)C8-1进行发酵，再由发酵液中提取致香成分即得产品；所述的溶杆菌C8-1，于2017年9月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC，保藏编号CGMCC No.1.16271。
所述的溶杆菌是从云南省昆明市烟草种植地的烟草根际土壤中分离得到，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C8-1。经过微生物学特性分析和16S rRNA基因序列分析表明该菌株是一种新的细菌。该菌株能够产生苯甲醛及土味素、榄香烯、榄香醇、a-桉叶醇等几类主要挥发性化合物。其中，苯甲醛具有香味气息，微生物中较常见，但产量不高；土味素为放线菌产生的常见化合物，本身有腥味。榄香烯具有抑制癌细胞的作用，是目前一类上市抗癌药中的主要成分，具有较高经济价值，特别是微生物自主代谢产生。榄香醇常用作香精原料。桉叶醇本身具有一定香味，且可做定香剂来使用。溶杆菌属菌株具有“细菌捕食者”的美称，能够产生具有多种生物活性的化合物，该菌株具有开发新型、高效、无毒天然药物的巨大潜力。利用该菌株发酵，能够得到特殊香气的烟用香料，所得香料香气丰富饱满，能够强化卷烟风格，且能降低口腔和鼻腔刺激，并且具有抗细菌及真菌的活性。
所述的利用微生物发酵夏枯草制备的烟用香料，具体通过以下方法得到：
(1)斜面培养：接种溶杆菌C8-1于斜面培养基中，培养温度30℃，培养时间7d；所述的斜面培养基为：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；
(2)种子培养：从斜面挑取菌丝体接入种子培养基中，摇瓶培养36小时，培养温度30℃，得活化菌液；所述的种子培养基为：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；
(3)发酵：将夏枯草粉碎后加入两倍重量的水，混合均匀，按夏枯草重量的5％～20％接种溶杆菌活化菌液，振荡培养进行发酵，发酵温度30℃，发酵时间24～48h；
(4)香料提取：取步骤(3)所得发酵液回流提取3h，过滤除渣，取上清液，50℃减压浓缩成浸膏，即得所需烟用香料。
所述的烟用香料在卷烟生产中的应用，具体为：将所得烟用香料稀释后均匀地喷洒在烟丝上，烟用香料的添加量为烟丝重量的0.1％～0.3％。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
(1)本发明首次将溶杆菌应用于烟用香料制备领域。所述的溶杆菌C8-1为微生物新种，该菌株和夏枯草共同发酵后与未处理对照相比，在保持原有夏枯草特征气息的同时，苦味降低，生津效果明显。
(2)本发明成本低廉，操作简单，便于实现大规模工业化生产，应用前景良好。
保藏生物材料的说明
本发明的菌株，已于2017年9月28日，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC，该中心地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，该菌株分类命名为：溶杆菌(Lysobacter sp.)C8-1，保藏编号CGMCC No.1.16271。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。
实施例1
1、溶杆菌C8-1菌株培养
(1)斜面培养：接种溶杆菌C8-1于斜面培养基中；所述的斜面培养基为：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30℃，培养时间为7d。
(2)种子培养：从斜面挑取部分菌丝体接入种子培养基中，摇瓶培养36小时。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30℃。
2、溶杆菌C8-1菌株发酵制备烟用香料
将夏枯草粉碎后加入两倍重量的水，混合均匀，接种溶杆菌活化菌液，振荡培养进行发酵，接种量为夏枯草重量的15％，发酵温度为30℃，发酵时间36h。
3、香料提取
将上述发酵液回流提取3h，过滤除渣，取上清液，50℃减压浓缩至浸膏状，即得所需烟用香料。为防止变质，按发酵香料重量的5％添加丙二醇。
4、产品特征及理化性质
所得烟用香料为褐色液体，不澄清。产品理化性质见表1。
表1溶杆菌发酵香料的理化指标
5、卷烟加香实验
取烟用香料0.05g，稀释50倍后，均匀喷洒在50g未加香叶组中，装入干净的密封袋内，于室温下放置2h后，将烟丝于120℃烘箱中烘干，使水分含量达到11％-13％。将处理后的烟丝及对照放入恒温恒湿箱中，在温度22℃、湿度60％条件下平衡24h，手工卷制成卷烟，由评吸专家组成的评吸小组进行感官评吸。以未发酵夏枯草提取物及枯草芽孢杆菌发酵夏枯草香料为对照。加香结果表明，夏枯草溶杆菌发酵香料与对照区别明显，在原有夏枯草特征气息保持的同时，苦味降低，生津效果明显。评价结果见表2。
表2夏枯草发酵香料评吸结果
实施例2
重复实施1，有以下不同点：溶杆菌活化菌液添加量为夏枯草重量的5％，发酵时间24h。
1、产品特征及理化性质
所得烟用香料为褐色液体，不澄清。产品理化性质见表3。
表3溶杆菌发酵夏枯草香料的理化指标
2、卷烟加香实验
取烟用香料0.1g，稀释50倍后，均匀喷洒在50g未加香叶组中。
加香结果表明，夏枯草溶杆菌发酵香料与对照区别明显，具有丰富香气，生津作用。评价结果见表4。
表4夏枯草发酵香料评吸结果
实施例3
重复实施1，有以下不同点：溶杆菌活化菌液添加量为夏枯草重量的20％，发酵时间48h。
1、产品特征及理化性质
所得烟用香料为褐色液体，不澄清。产品理化性质见表5。
表5溶杆菌发酵夏枯草香料的理化指标
2、卷烟加香实验
取烟用香料0.15g，稀释50倍后，均匀喷洒在50g未加香叶组中。
加香结果表明，夏枯草溶杆菌发酵香料与对照区别明显，具有特殊的香气。评价结果见表6。
表6夏枯草发酵香料评吸结果
序列表
<110> 云南中烟工业有限责任公司
<120> 一种利用微生物发酵夏枯草制备的烟用香料及其应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 26
<212> DNA
<213> 溶杆菌C8-1 16S rRNA(2 Ambystoma laterale x Ambystomajeffersonianum)
<400> 1
rysbactrta bacsrgnsnc taagat 26

Claims (3)

1.一种利用微生物发酵夏枯草制备的烟用香料，其特征在于：以夏枯草为原料，用溶杆菌(Lysobacter sp.)C8-1进行发酵，再由发酵液中提取致香成分即得产品；所述的溶杆菌C8-1，于2017年9月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.1.16271。
2.根据权利要求1所述的利用微生物发酵夏枯草制备的烟用香料，其特征在于，具体通过以下方法得到：
(1)斜面培养：接种溶杆菌C8-1于斜面培养基中，培养温度30℃，培养时间7d；所述的斜面培养基为：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和蒸馏水1000mL，pH7.2；
(2)种子培养：从斜面挑取菌丝体接入种子培养基中，摇瓶培养36小时，培养温度30℃，得活化菌液；所述的种子培养基为：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和蒸馏水1000mL，pH7.2；
(3)发酵：将夏枯草粉碎后加入两倍重量的水，混合均匀，按夏枯草重量的5％～20％接种溶杆菌活化菌液，振荡培养进行发酵，发酵温度30℃，发酵时间24～48h；
(4)香料提取：取步骤(3)所得发酵液回流提取3h，过滤除渣，取上清液，50℃减压浓缩成浸膏，即得所需烟用香料。
3.权利要求1或2所述的烟用香料在卷烟生产中的应用，其特征在于：将所得烟用香料稀释后均匀地喷洒在烟丝上，烟用香料的添加量为烟丝重量的0.1％～0.3％。
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