CN110122920A - 一种利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于雪茄烟加工技术领域，具体涉及一种利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法。该方法利用自然存在的对人体无害的微生物菌群对雪茄烟叶进行发酵处理，具体菌种组成含有酵母，同时包含：青霉、黑曲霉、毛霉、根霉中一种或几种任意比例混合物。初步应用效果表明，经过源自茶叶中微生物菌种发酵处理后，雪茄烟叶原料的糖氮比得到了一定平衡，有效克服了燃吸时由于酸碱不平衡所导致的辛辣、苦涩等缺陷，并且改善了雪茄烟叶中青杂、刺激性等确定，促进了相关烟草吸味的物质的转化和花香甜味形成，有效提高了烟叶的香气质和香气量，改善了烟叶的燃吸品质，提高了雪茄烟叶的工业可利用性。

Description

一种利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法

技术领域

本发明属于雪茄烟加工技术领域，具体涉及一种利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法。

背景技术

雪茄卷烟的生产过程中，烟叶的发酵醇化是卷烟生产加工过程中重要工艺环节，一般分为自然醇化和人工发酵两种方式。其中自然醇化是在低温、低水分条件下，利用烟叶自身所含菌群的自然发酵过程，其发酵周期较长，一般为1~3年左右，这种方式适合雪茄茄衣用烟叶的醇化。人工发酵是在高温度、高湿度条件下进行的短期发酵方法，旨在消除杂气，降低刺激性，保留烟香，注重内在品质的提高，适合雪茄卷烟中内包皮和茄芯用烟叶物料的发酵。由于人工发酵过程中人工干预影响因素较大，因此人工发酵效果直接与发酵所用微生物类型、微生物数量、加工环境、操作技术等因素都直接相关。

已有研究表明，糖类物质在燃吸时会产生酸性物质，含氮物质在燃吸时会产生碱性物质，而由于雪茄烟烟叶原料中经常存在糖氮比低、酸碱不平衡问题，因此使得雪茄烟在燃吸时会产生一定的辛辣、苦涩的感觉。为调整这种糖氮比低、酸碱不平衡的问题，一般需要结合发酵醇化工艺进行一定前期干预。但由于现有发酵醇化工艺多基于于烤烟烟叶研究中，而雪茄烟叶原料相较烤烟烟叶在含氮物质含量、糖分含量等方面并不一致，因此使得烤烟烟叶发酵用菌种、发酵处理工艺并不一定适合雪茄烟叶使用，换言之，为较好提高雪茄烟的吸食品质，针对雪茄烟叶的发酵处理工艺，尚需进行重新探索和设计。

发明内容

本申请主要目的在于提供一种利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法，从而为雪茄烟叶的发酵醇化、雪茄烟品质改善和提升奠定基础。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一种利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法，该方法利用自然存在的对人体无害的微生物菌群（优选利用普洱茶发酵过程中自然存在的微生物菌群）对雪茄烟叶进行发酵处理；

所述自然存在的对人体无害的微生物菌群中，具体菌种组成含有酵母，同时包含：青霉、黑曲霉、毛霉、根霉中一种或几种任意比例混合物；即具体菌种组成为：酵母+青霉、酵母+黑曲霉、酵母+根霉、酵母+毛霉、酵母+黑曲霉+青霉、酵母+青霉+根霉、酵母+黑曲霉+根霉、酵母+黑曲霉+根霉、酵母+青霉+毛霉、酵母+黑曲霉+毛霉、酵母+毛霉+根霉、酵母+黑曲霉+青霉+毛霉、酵母+黑曲霉+青霉+根霉、酵母+黑曲霉+根霉+毛霉、酵母+青霉+根霉+毛霉、或者酵母+青霉+黑曲霉+根霉+毛霉；

该方法具体包括如下步骤：

（1）微生物菌群的筛选、选择

选择自然环境、自然食品表面存在的无害微生物菌群作为发酵用微生物菌株，具体例如选择普洱茶渥堆发酵过程自然存在的优势菌种黑曲霉、根霉、青霉、毛霉和酵母菌群作为发酵用菌群；

需要解释的是，选择该优势菌种的主要是基于各微生物菌种在普洱茶渥堆阶段的发酵功能进行选择，具体而言：

黑曲霉能产生20 多种水解酶，可以分解果胶、天然纤维、不溶性化合物等多种有机物；而根霉发酵产生的淀粉酶及果胶酶活力很高，能分解果胶，产生有机酸，还能产生芳香的酯类物质；青霉能产生高纤维素酶、α-葡萄糖苷酶、蛋白酶，能够降解纤维、蛋白质，增加单糖、双糖、寡糖、壳寡糖、小分子氨基酸的含量；毛霉能产生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，所产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸．能糖化淀粉并能生成少量乙醇，毛霉还能产生果胶酶、凝乳酶等；酵母发酵产物中除一些常见酶外，还包括磷酸酶、己糖磷酸化酶、脱羧酶、脱氢酶、烯醇化酶和氧化还原酶，以及辅酶、谷胱甘肽等多种活性物质；

具体应用时，利用天然存在的优势菌株直接发酵处理烟叶原料即可，也可根据雪茄烟叶原料中淀粉、果胶、蛋白质和纤维素含量特征，对菌群中微生物菌种数量比例进行适当调节，以获得更好发酵效果；

所述菌种数量比例，具体例如为：青酶：毛霉：黑曲霉：根霉：酵母=2:2:1:1:1；

青酶：黑曲霉：酵母=4:2:1，青酶：酵母=2:1，或者青酶：黑曲霉=4:1；

（2）发酵制备种子液

以茶叶、烟末、氯化钠加水后混合物作为种子培养基，将步骤（1）中微生物菌群接种灭菌后种子培养基中，37℃、120 r/min震荡培养24 h，制备种子液；

所述种子培养基，每100mL水中，含有茶叶1g，烟末5g，氯化钠0.8g；

所述茶叶，为普洱茶叶；为便于后续发酵处理，可将茶叶粉碎后过200目筛；

所述烟末，为烤烟烟末；为便于后续发酵处理，可将烟末粉碎后过200目筛；

（3）对雪茄烟叶进行发酵处理

将雪茄烟叶进行回潮处理，使其含水量达到14%左右；

按回潮后雪茄烟叶2%质量比例，均匀喷洒步骤（2）中所制备种子液，喷洒完毕后，调节雪茄烟叶含水量到20%左右，并静置使雪茄烟叶水分平衡；

然后将雪茄烟叶堆积摆放，控制堆温37℃左右、环境湿度75%左右，发酵10 d左右，期间每隔2d翻新松散一次；

发酵结束后通风降湿，调整雪茄烟叶含水量在15±1%即可。

由于茶香与烟香对于香味的类似性需要，因此本申请中，发明人创新性的利用了源自茶叶发酵过程中自然存在的微生物菌种对雪茄烟叶进行了发酵处理。初步研究表明，这些微生物菌种所分泌的酶能催化降解烟叶中的淀粉转化为单糖，并且对含氮的蛋白质等复杂有机物具有特异性降解能力，并可使有机物质分解、水解、氧化与转化形成了醛酮类的小分子芳香物质。初步应用效果表明，经过源自茶叶中微生物菌种发酵处理后，雪茄烟叶原料的糖氮比得到了一定平衡，有效克服了燃吸时由于酸碱不平衡所导致的辛辣、苦涩等缺陷，并且改善了雪茄烟叶中青杂、刺激性等确定，促进了相关烟草吸味的物质的转化和花香甜味形成，有效提高了烟叶的香气质和香气量，改善了烟叶的燃吸品质，提高了雪茄烟叶的工业可利用性。因此具有较好的实用价值和推广应用效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请所采用的技术方案详细介绍如下。在介绍具体实施例前，就下述实施例中所涉及部分实验物料背景情况简要介绍说明如下。

实验物料：

海南雪茄烟，茄芯烟叶上部二级，由河南中烟工业有限公司提供；

普洱茶从市场购得，产于云南勐海县倚邦茶区。

需要说明的是，前期研究基础上，普洱熟茶发酵过程中以黑曲霉、根霉、青霉和酵母菌群作为优势菌种，因此下述实施例中所采用的微生物菌株即分离筛选自来自于普洱茶渥堆发酵过程自然存在的菌种、菌群，但本发明的实施并不依赖于某一特定菌株；下面就普洱茶发酵过程中（因为采用的是商品化茶叶，因此茶叶中本身即存在各菌种）优势菌种黑曲霉、根霉、青霉和酵母菌群的分离与纯化操作方式简要介绍如下：

准确称取1.00 g普洱茶叶，加入无菌水至500 mL，浸泡1h；

用无菌移液枪取10μL注入PDA培养基(马铃薯20 g，蔗糖5g，蒸馏水1 L，琼脂15 g， pH自然)上，置于28.5℃恒温培养箱内培养，3-5 d后菌落长满整个平板，进行记录拍照；

根据初分菌落的形态特征，用接种针挑取各菌落的少量菌丝体，转接在PDA培养基上；

菌落长出后， 根据长出的各菌落特点进行筛选和纯化；

如此反复，直至菌落的生长状态和形态特征均表现一致时视为单一菌种的菌落，按照此法，依次分别选择优势菌种黑曲霉、根霉、青霉和酵母菌，并用于后续菌群的混合和制备。

还需说明的是，就具体菌株选择而言，除了上述自然存在菌种而言，也可选择现有技术中特定菌株进行实验，具体例如：中国工业微生物菌种保藏管理中心CICC）所保藏的典型青霉（CICC 4034）、黑曲霉（CICC 2462）、酵母（CICC 1877）、毛霉(CICC 40241)、根霉（CICC 41341）等菌株进行具体实施（初步实验表明，这些特定菌株的应用效果与自然来源菌株效果相当，但考虑食品安全性及后续研发等角度而言，下述实施例中仍以自然来源菌种进行实验）。

部分实验测定标准方法：

水溶性总糖、总氮、总植物碱含量的测定采用烟草行业标准方法，具体包括：YC/T 159-2002 《烟草及烟草制品 水溶性糖的测定 连续流动法》、YC/T 160-2002 《烟草及烟草制品总植物碱的测定连续流动法》 、YC/T 161-2002 《烟草及烟草制品 总氮的测定连续流动法》。

实施例1

以部分雪茄烟（茄芯烟叶上部二级）烟叶样品为例，对其进行了具体发酵处理，具体过程简介如下。

（1）茶叶发酵过程中微生物菌群的筛选、选择

本实施例中所采用的微生物菌种类型为，青霉：毛霉：黑曲霉：根霉：酵母=2:2:1:1:1。

（2）发酵制备种子液

以茶叶、烟末、氯化钠加水后混合物作为种子培养基，所述种子培养基，每100mL水中，含有烟末5g，氯化钠0.8g；

所述茶叶，为普洱茶叶；为便于后续发酵处理，将茶叶粉碎后过200目筛；

所述烟末，为烤烟烟末；为便于后续发酵处理，将烟末粉碎后过200目筛；

将种子培养基121℃灭菌15 min处理，冷却至室温；

将步骤（1）中微生物菌群接种灭菌后种子培养基中，37℃、120 r/min震荡培养24 h，至藻类荧光仪在680nm波长处的光吸收值（OD₆₈₀）值达到2.0±0.1时，作为种子液备用。

（3）对雪茄烟叶进行发酵处理

将雪茄烟叶进行回潮处理，使其含水量达到14%左右；

按回潮后雪茄烟叶2%质量比例，均匀喷洒步骤（2）中所制备种子液，喷洒完毕后，调节雪茄烟叶含水量到20%左右，并静置使雪茄烟叶水分平衡；

然后将雪茄烟叶堆积摆放，控制堆温37℃左右、环境湿度75%左右，发酵12d，期间每隔1d翻新松散一次，以确保发酵均匀；

发酵结束后通风降湿，调整雪茄烟叶含水量在15±1%，取样评价，样品标记为1#；同时以未进行人工发酵处理的雪茄烟叶记为CK1。

实施例2

本实施发酵处理工艺同实施例1，仅调整步骤（1）中微生物菌种类型为，青霉：黑曲霉：酵母=4:2:1。

对此实施例所制备雪茄烟烟叶取样，样品标记为2#。

实施例3

本实施发酵处理工艺同实施例1，仅调整步骤（1）中微生物菌种类型为，青霉：酵母=2:1。

对此实施例所制备雪茄烟烟叶取样，样品标记为3#，未进行人工发酵处理的自然醇化烟叶记为CK2。

实施例4

本实施发酵处理工艺同实施例1，仅调整步骤（1）中微生物菌种类型为，青霉：黑曲霉=4:1。

对此实施例所制备雪茄烟烟叶取样，样品标记为4#，未进行人工发酵处理的自然醇化烟叶记为CK3。

对上述不同实施例所制备卷烟样品进行总糖、总氮、总植物碱含量检测，并对卷烟进行评吸，结果如下表1、2所示。

表1 对照例及实施例处理后雪茄烟化学成分含量检验结果

表2 对照例及实施例处理后雪茄烟感官质量检验结果

。

由上表1和表2可以看出采用本发明处理的雪茄烟茄芯原料，总还原糖含量升高，总氮和总植物碱含量降低，糖氮比、糖碱比数据增加；从对比的感官评价表看，与对照相比：香气质和香气量均有明显增加，杂气、刺激性得到改善，浓度细腻度和余味能够提高，感官品质的提升致使处理后烟叶原料工业可用性提高，特别适合工业化规模使用。

Claims (6)

1.一种利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法，其特征在于，该方法利用自然存在的对人体无害的微生物菌群对雪茄烟叶进行发酵处理；所述自然存在的对人体无害的微生物菌群中，具体菌种组成含有酵母，同时包含：青霉、黑曲霉、毛霉、根霉中一种或几种任意比例混合物；

该方法具体包括如下步骤：

（1）微生物菌群的筛选、选择

选择自然环境中存在的无害微生物菌群作为发酵用微生物菌株；对菌群中微生物菌种数量比例调节后备用；

（2）发酵制备种子液

以茶叶、烟末、氯化钠加水后混合物作为种子培养基，将步骤（1）中微生物菌群接种灭菌后种子培养基中，制备种子液；

（3）对雪茄烟叶进行发酵处理

将雪茄烟叶进行回潮处理后，按回潮后雪茄烟叶1~3%的质量比例，均匀喷洒步骤（2）中所制备种子液，喷洒完毕后，调节雪茄烟叶含水量到15~25%，静置使雪茄烟叶水分平衡；

然后将雪茄烟叶堆积摆放，控制堆温35~40℃、环境湿度60~80%，发酵8~12 d。

2.如权利要求1所述利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述微生物菌群来自于普洱茶发酵过程中自然存在的微生物菌群；各菌种以菌体数量计，具体菌种组合及比例为：青酶：毛霉：黑曲霉：根霉：酵母=2:2:1:1:1；青酶：黑曲霉：酵母=4:2:1；青酶：酵母=2:1；或者青酶：黑曲霉=4:1。

3.如权利要求1所述利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述种子培养基，每100mL水中，含有烟末5g，氯化钠0.8g。

4.如权利要求3所述利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法，其特征在于，步骤（2）中，种子液制备过程中，接种后，37℃、120 r/min震荡培养24 h以制备种子液。

5.如权利要求1所述利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法，其特征在于，步骤（3）中，堆积发酵过程中，控制堆温37℃、环境湿度75%，发酵10 d，期间每隔2d翻新松散一次。

6.如权利要求5所述利用微生物菌群发酵处理雪茄烟叶的方法，其特征在于，步骤（3）中，喷洒完毕种子液后，调节雪茄烟叶含水量到20%。