CN108315352A - 一种酶促生香制备薰衣草油的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种酶促生香制备薰衣草油的制备方法及其应用，将薰衣草干花穗经低温超声预处理、酸水解、复合酶制剂生物转化致香物质或香味前体物，提高其致香成分提取率，丰富香气种类，制备的薰衣草油带有清香微甜的花香、木香、果香、酯香，并有清凉气息、爽感；在配方烟丝中应用，与烟气协调，香气丰富自然，具有微甜花香和果香复合香气，以及清凉感，刺激性降低和口感改善，克服未经生物转化提取的薰衣草挥发油特征香气过于强烈、明显，刺激性较大的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及烟用添加剂技术领域，具体涉及一种酶促生香制备薰衣草油的方法及其应用。
背景技术
当前，随着吸烟与健康的问题越来越受到关注，降低卷烟烟气中的有害成分，研制低焦油卷烟已成为烟草工业发展的方向。解决卷烟低焦油和保持满足卷烟吸食可用性方面之间的矛盾，加香加料技术是一条有效的途径。天然烟用香料由于其天然性受到欢迎，但是其制备方法、过程依然存在提取率低、生产成本高、纯度较低、杂质较多、刺激性较大、特征香气掩盖烟香等缺陷。
薰衣草(Lavandulaangustifolia Mill.)，属唇形科薰衣草属，原产于地中海沿岸、欧洲各地及大洋洲列岛，后被广泛栽种于英国及南斯拉夫，经过新疆伊梨人数10年的精心培育，薰衣草在天山脚下伊犁河畔形成规模，天山山脉腹地的新疆伊犁哈萨克自治州，是中国薰衣草种植加工的主要基地，是亚洲地区最大的香料生产基地。薰衣草是一种名贵而重要的天然香料植物，其香气清香肃爽、浓郁宜人。现代药理学研究表明，薰衣草挥发油成分具有镇静、杀菌、抗真菌、降血压、催眠等作用。薰衣草具有一定的生理活性，通常与其所含的化学成分密切相关。
发明内容
本发明的目的是提供一种酶促生香制备薰衣草油的制备方法及其应用，将薰衣草干花穗加入一定比例的水，进行低温超声预处理，再加入酸水解、复合生物制剂温育发酵，水蒸气蒸馏提取得到薰衣草挥发油。该酶促生香制备的薰衣草油，经低温超声预处理、酸水解、复合酶制剂生物转化致香物质或香味前体物，提高其致香成分提取率，丰富香气种类，制备的薰衣草油带有清香微甜的花香、木香、果香、酯香，并有清凉气息、爽感；在配方烟丝中应用，与烟气协调，香气丰富自然，具有微甜花香和果香复合香气，以及清凉感，刺激性降低和口感改善，克服未经生物转化提取的薰衣草挥发油特征香气过于强烈、明显，刺激性较大的缺陷。
本发明通过以下技术方案实现：
一种酶促生香制备薰衣草油的方法及其应用，包括如下步骤：
(1)低温超声预处理：将薰衣草干花穗和水按质量比1:10～20混合均匀，倒入低温超声波萃取仪中进行超声处理得到薰衣草花穗超声水溶液；
(2)温育发酵：将步骤(1)得到的薰衣草花穗超声水溶液及花穗残渣(即包括薰衣草花穗原料)倒入发酵提取罐中，加入马来酸、咖啡酸、水杨酸、枸椽酸、硬脂酸中的一种或几种的混合，加入复合酶制剂搅拌均匀，加热至35～55℃，温育发酵1d～5d，所述的复合酶制剂为β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、漆酶、纤维素酶的混合，均为食品级，酶活为500～50000u/g，酶制剂之间配比按质量比为1:1～4:0.5～2：0.5～2，所述的复合酶制剂占薰衣草干花穗质量比的0.1～0.3％，；
(3)水蒸气蒸馏提取薰衣草挥发油：调整发酵提取罐温度为98+2℃，水蒸气蒸馏提取得到薰衣草挥发油。
进一步的，步骤(1)中低温超声波萃取仪工作条件为温度0～10℃、超声波频率25KHz、超声波功率100～1500W，同时打开磁力搅拌，超声时间为5～20min。
本发明还提供一种上述方法制备的酶促生香制备的薰衣草油。
本发明还提供一种上述方法制备的酶促生香制备的薰衣草油在传统卷烟或新型加热不燃烧卷烟配方烟丝中的加香应用，添加量占烟丝质量的0.01～0.1ppm。
本发明的有益效果是：
(1)通过低温超声预处理，由低温超声的“空化”作用和次级效应，机械震荡、扩散、击碎等都有利于薰衣草干花穗的分散均匀，促使植物细胞破壁，更有效地促使反应顺利进行，使薰衣草干花穗原料的致香成分等有效物质更多的释放到水溶液中，提高提取效率，它在媒质中传播能引起媒质分子间的剧烈摩擦和热量耗散，采取低温超声，可使薰衣草生物活性成分不被高温破坏；
(2)加入马来酸、咖啡酸、水杨酸、枸椽酸、硬脂酸，起到调节pH值至酸性，促进酸性条件下薰衣草花穗植物多糖键断裂、多糖酸水解的作用，同时酸性条件下酶活更高，利于后期的复合酶制剂对薰衣草的生物转化，且这些有机酸在卷烟中起到柔和烟气的作用；
(3)采用复合酶制剂(β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、漆酶、纤维素酶)发酵薰衣草花穗，将薰衣草花穗中的大分子物质如纤维素、蛋白质、多酚类等分解、转化、氧化为葡萄糖、氨基酸、致香成分及其他香味前体物等小分子物质，提高致香成分提取率，生成更多风味物质及其前体物质；在低温超声、有机酸、复合酶制剂生物转化的协同强效作用下，使薰衣草致香成分、抗氧化和药理成分等保持更完好。
本发明方法提高了薰衣草挥发油的香气品质，香气更丰富自然，带有清香微甜的花香、木香、果香、酯香，并有清凉气息、爽感；在卷烟中应用，与烟气协调，烟香清晰自然，香气丰富，具有清香微甜感和花香、果香、酯香气息，带有清凉感，刺激降低，口感改善，克服薰衣草挥发油薰衣草特征气息突出的缺陷；该方法所用原料来源广泛，工艺条件绿色环保，提升了薰衣草的应用经济价值，具有产业化前景，还促进了原料区域产地的经济发展，提高了花农的收入，具有良好的社会效益。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行详细地说明。
实施例1
一种酶促生香制备薰衣草油的方法，包括如下步骤：
(1)低温超声预处理：将薰衣草干花穗和水按质量比1:10混合均匀，倒入低温超声波萃取仪中，0℃，超声波频率25KHz，超声波功率300W，并打开磁力搅拌，超声20min；
(2)温育发酵：将薰衣草花穗超声水溶液及花穗残渣倒入发酵提取罐中，加入马来酸、咖啡酸(食品级，占薰衣草干花穗质量的0.2％，之间的配比按质量比为1:2)，加入复合酶制剂(β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、漆酶、纤维素酶，食品级，酶活分别为500u/g、10000u/g、10000u/g、20000u/g、20000u/g，酶制剂之间配比按质量比为1:3:0.5：1；所述的复合酶制剂占薰衣草干花穗质量比的0.27％)搅拌均匀，加热至38℃，温育发酵2d；
(3)水蒸气蒸馏提取薰衣草挥发油：调整提取罐98+2℃，水蒸气蒸馏提取得到薰衣草挥发油。
本发明还提供一种上述酶促生香制备的薰衣草油在传统卷烟和新型加热不燃烧卷烟配方烟丝中的加香应用，添加量占烟丝质量的0.01ppm，与烟气协调，香气丰富自然，带有清香微甜的花香、木香、酯香，并有清凉气息，有回甜感，刺激性降低，口感改善。
实施例2
一种酶促生香制备薰衣草油的方法，包括如下步骤：
(1)低温超声预处理：将薰衣草干花穗和水按质量比1:15混合均匀，倒入低温超声波萃取仪中，4℃，超声波频率25KHz，超声波功率700W，并打开磁力搅拌，超声10min；
(2)温育发酵：将薰衣草花穗超声水溶液及花穗残渣倒入发酵提取罐中，加入马来酸、枸椽酸、硬脂酸(食品级，占薰衣草干花穗质量的0.4％，之间的配比按质量比为1:1：2)，加入复合酶制剂(β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、漆酶、纤维素酶，食品级，酶活分别为5000u/g、2000u/g、30000u/g、40000u/g，酶制剂之间配比按质量比为1:4:2：0.5；所述的复合酶制剂占薰衣草干花穗质量比的0.25％)搅拌均匀，加热至47℃，温育发酵3.2d；
(3)水蒸气蒸馏提取薰衣草挥发油：调整提取罐98+2℃，水蒸气蒸馏得到薰衣草挥发油。
本发明还提供一种上述酶促生香制备的薰衣草油在传统卷烟和新型加热不燃烧卷烟配方烟丝中的加香应用，添加量占烟丝质量的0.5ppm，与烟气协调，烟香清晰自然，香气丰富自然，具有清甜花香、果香气，带有清凉回甜感，刺激性降低，口感改善，能带给新型烟草制品消费者较好的模拟抽吸满足感。
实施例3
一种酶促生香制备薰衣草油的方法，包括如下步骤：
(1)低温超声预处理：将薰衣草干花穗和水按质量比1:20混合均匀，倒入低温超声波萃取仪中，8℃，超声波频率25KHz，超声波功率1300W，并打开磁力搅拌，超声5min；
(2)温育发酵：将薰衣草花穗超声水溶液及花穗残渣倒入发酵提取罐中，加入马来酸、咖啡酸、水杨酸、枸椽酸、硬脂酸(食品级，占薰衣草干花穗质量的0.5％，之间的配比按质量比为1:0.5：0.5：1：1)，加入复合酶制剂(β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、漆酶、纤维素酶，食品级，酶活分为10000u/g、50000u/g、50000u/g、50000u/g，酶制剂之间配比按质量比为1:1:0.5：0.8；所述的复合酶制剂占薰衣草干花穗质量比的0.18％)搅拌均匀，加热至54℃，温育发酵4.8d；
(3)水蒸气蒸馏提取薰衣草挥发油：调整提取罐98+2℃，水蒸气蒸馏提取得到薰衣草挥发油。
本发明还提供一种上述酶促生香制备的薰衣草油在传统卷烟和新型加热不燃烧卷烟配方烟丝中的加香应用，添加量占烟丝质量的0.07ppm，与烟气协调，烟香清晰自然，香气丰富自然，具有清甜花香、木香和酯香气，带有清凉回甜感，刺激性降低，口感好，还能给新型烟草制品消费者带来模拟抽吸满足感。
试验例1：应用的感官效果评价
将实施例1-3酶促生香制备的薰衣草油在卷烟配方烟丝中进行感官质量评价，样品为施加了本发明酶促生香制备的薰衣草油的配方烟丝，对照组为施加薰衣草水蒸气蒸馏挥发油的配方烟丝，空白组为空白未加香的配方烟丝。
结果表明：本发明酶促生香制备的薰衣草油在卷烟中加香，与烟气非常协调，烟香清晰自然，香气丰富，具有清香微甜感和花香、果香、酯香气息，带有清凉感，刺激降低，口感改善，克服薰衣草挥发油薰衣草特征气息突出的缺陷。
表1.酶促生香制备的薰衣草油在配方烟丝中的感官评价
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种酶促生香制备薰衣草油的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)低温超声预处理：将薰衣草干花穗和水按质量比1:10～20混合均匀，倒入低温超声波萃取仪中进行超声处理得到薰衣草花穗超声水溶液；
(2)温育发酵：将步骤(1)得到的薰衣草花穗超声水溶液及花穗残渣倒入发酵提取罐中，加入马来酸、咖啡酸、水杨酸、枸椽酸、硬脂酸中的一种或几种的混合，加入复合酶制剂搅拌均匀，加热至35～55℃，温育发酵1d～5d，所述的复合酶制剂为β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、漆酶、纤维素酶的混合，均为食品级，酶活为500～50000u/g，酶制剂之间配比按质量比为1:1～4:0.5～2：0.5～2，所述的复合酶制剂占薰衣草干花穗质量比的0.1～0.3％，；
(3)水蒸气蒸馏提取薰衣草挥发油：调整发酵提取罐温度为98±2℃，水蒸气蒸馏提取得到薰衣草挥发油。
2.如权利要求1所述的酶促生香制备薰衣草油的制备方法，其特征在于：步骤(1)中低温超声波萃取仪工作条件为温度0～10℃、超声波频率25KHz、超声波功率100～1500W，同时打开磁力搅拌，超声时间为5～20min。
3.一种如权利要求1或2所述方法制备的酶促生香制备薰衣草油。
4.一种如权利要求1或2所述方法制备的酶促生香制备薰衣草油在传统卷烟或新型加热不燃烧卷烟配方烟丝中的加香应用，添加量占烟丝质量的0.01～0.1ppm。
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