CN110423647A - 一种茶叶香精及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶叶香精及其制备方法和应用，所述茶叶香精的制备方法包括以下步骤：制备茶酶解液和美拉德反应制备茶叶香精两个步骤。该制备方法通过特定的酶解体系和美拉德反应体系控制，得到的茶叶香精，富含茶叶特征风味，将其应用于卷烟中，不仅能提高卷烟的香气，降低卷烟抽吸过程中喉部和口腔的刺激性，改善余味，还能降低卷烟对人体的毒害作用，其中特有的醇类成分能增加烟香的协调性，缓和烟气的混浊，改善烟草的口味，酸类成分和酯类成分能增加卷烟的特定香气，醛类成分能改善卷烟的余味和测流烟气等，醇类、酸类、醛类组分以特定协同作用，使得香精中香气更加醇厚，可广泛应用于卷烟的调香添加领域。

Description

一种茶叶香精及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及烟用热反应香精生产技术领域，更具体地，涉及一种茶叶香精及其制备方法和应用。

背景技术

中国是最早发现和利用茶叶的国家。在我国，栽茶、制茶、饮茶已有悠久的历史，最早可以追溯到公元前2737年。唐代陆羽在《茶经》中叙述：“茶者，南方之嘉木也”。茶味清香可口，常饮延年益寿，堪称“国饮”。同期陈藏器在《本草拾遗》中记载：“诸药为各药之药，茶为万药之药”。可见，茶叶自古便是食药两用的植物。茶不仅是世界三大饮料之一，而且研究发现茶叶对肥胖、癌症、口腔疾病、心血管疾病、神经疾病、骨质疏松等具有调理和预防作用。茶叶的功能性成分被广泛应用于食品、医药保健、化工等领域。另一方面，研究发现茶叶及其制品对烟毒有拮抗作用，且茶叶的香气组分丰富，能与烟香具有较好的协调性。因此，茶叶在卷烟降焦减害和加香应用方面也极具发展前景。

烟草工业是各国的重要经济来源，也是我国的重要经济支柱产业。中国的吸烟人数、卷烟的产销量、烤烟的种植面积都是世界第一。目前，吸烟与健康的问题一直受到普遍关注，控烟压力不断加大。同时随着经济全球化，我国面临着国外产品的激烈竞争，烟草行业发展面临着挑战。为此，国家烟草专卖总局提出以中式卷烟为发展方向，以“降焦减害”为主要任务，以卷烟调香技术为核心技术的总体科技工作思路，为市场提供高质量低焦油的安全卷烟。然而，在降焦油的同时损失了大量卷烟香气成分，降低了产品品质，无法满足消费者需求。

专利CN201510517926.2提供了一种红茶香精的制备方法，该方法公开了一种红茶香精的制备方法，该方法中茶渣酶解液发生美拉德反应后又进一步进行反应料液黑曲霉和酵母发酵处理，并且经过陈华处理才制备得到红茶香精，发酵利用复合酶将茶渣酶在酸性条件下酶解，该方法虽然改善了美拉德反应香精的稳定性问题，但过程繁琐，且效果不可期，并未解决卷烟的降焦减害调香的问题。

因此，加强香味补偿技术的研究，开发新型的烟用香精香料，提供令消费者满意的高品质卷烟产品，具有重要意义。

发明内容

本发明的首要目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种茶叶香精的制备方法。该方法通过特定的酶解条件和美拉德反应条件控制，制备得到的香精含有特定的醇类、酸类、醛类、酮类和酯类成分，不仅可赋予卷烟茶香香韵且一定程度上降低卷烟的毒害作用。

本发明的又一目的在于提供一种上述方法生产的茶叶香精。

本发明的另一目的在于提供一种茶叶香精在卷烟中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种卷烟添加剂。

本发明的另一目的在于提供一种卷烟。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种茶叶香精的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备茶酶解液：将茶粉加水混匀，加入酶A酶解，酶解pH为4.5～5.5，酶解温度为45～50℃，酶解时间为3～6h，酶的加入量为茶粉质量的1～2.5％；再加入酶B酶解，酶解pH为7～8.5，酶解温度为40～55℃，酶解时间为3～6h，酶的加入量为茶粉质量的1～2.5％，制备得到茶酶解液，其中酶A为纤维素酶、果胶酶、葡聚糖酶、复合植物水解酶、木聚糖酶的一种或几种，酶B为复合蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶的一种或几种；

S2.制备茶叶香精：将上述S1的茶酶解液调至pH为8.0～9.0，加入氨基酸、还原糖混合，于100～120℃下反应3～4h，分离得到所述茶叶香精，其中氨基酸的加入量为茶酶解液质量的1.5～2.5％，还原糖的加入量为茶酶解液质量的0.1～0.3％。

本发明提供的一种茶叶香精的制备方法与现有的茶叶香精的制备方法不同，其着重点不再于通过后发酵来达到美拉德反应产生的香气物质的稳定性，而是通过控制特定的酶解条件，得到合适的酶解产物进行美拉德反应，本发明以天然茶粉酶解液为基底，辅以特定比例、特定种类的氨基酸与还原糖，选择性地制备富含芳樟醇、氧化芳樟醇(顺/反式)，己醛，苯乙醛，苯乙醇，二轻猕猴桃内酯、alpha-紫罗兰醇等茶叶特征香气成分以及糠醛、糠醇、5-甲基糠醛等烤香型香料的烟用香精，其主要香味成分可以丰富烟香，使得烟气细腻飘逸，舒适怡人，能显著降低卷烟抽吸过程中喉部和口腔的刺激性，改善余味。

本发明的制备方法是一种以风味为导向，耦合酶解技术、美拉德反应技术，定向制备茶叶烟用香精的方法。本发明根据偏酸性条件下酶解液的组成特点，补充特定产香氨基酸和还原糖前体，在偏碱性条件下进行美拉德反应，所得美拉德反应液冷却、离心、过滤即可得到茶叶香精，均匀喷洒在未调香的成品烟中使用。

总糖和总氮是对烟草香气贡献较大的两类物质。卷烟燃烧的过程中，总糖(主要为还原糖)使得烟气呈酸性，使得卷烟的烟气浓度、卷烟香气、劲头、刺激性等均有不同程度的下降，烟气状态变得柔和。总氮(主要为氨基酸)使得烟气呈碱性，增强了卷烟的烟气浓度、香气浓度、劲头和刺激性。因此总糖和总氮的含量要达到一个合适的比例，才能使卷烟的香气具备良好的口感。当氨基酸添加量过少时，美拉德反应香精品质不足，当氨基酸添加量过多时，美拉德反应生成的杂质会导致卷烟香的杂气较多。因此本发明制备方法中氨基酸和还原性糖的种类的添加量对于最终香气物质的成分和效果也是至关重要的。

其中S1中酶A酶解的pH可以为4.5，5.0或5.5，酶解时间可以为3h，4h，5h或6h，酶的加入量为茶粉质量的1.0％，1.5％或2.5％，

酶B酶解的pH可以为7、8或8.5，酶解温度为40℃，50℃或55℃，酶的加入量为茶粉质量的1.0％，1.5％或2.5％；

S2中氨基酸的加入量为茶酶解液质量的1.5％，2.0％或2.5％，还原糖的加入量为茶酶解液质量的0.1％，0.2％或0.3％。

优选地，所述氨基酸为精氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸中的一种或几种。

优选地，所述氨基酸为天冬氨酸和苯丙氨酸的混合物。

更优选地，其中天冬氨酸和苯丙氨酸的质量比为20:1。

优选地，所述还原糖为木糖、核糖、葡萄糖、果糖、阿拉伯糖中的一种或几种。

更优选地，所述茶粉为红茶、绿茶、普洱茶、天尖、滇红碎茶或乌龙茶的任意一种或几种的茶粉。

更优选地，所述茶酶解液由滇红碎茶制备得到。以滇红碎茶酶解液为反应基液，与氨基酸和还原糖之间发生美拉德反应得到所述滇红碎茶香精，所采用的滇红碎茶是经萎凋、揉切、发酵、干燥而制成，为云南大叶种品种，其芽叶肥壮，含有的茶多酚、咖啡碱等物质丰富。滇红碎茶普遍具有花香、果香和甜香，主要的香气成分为苯乙醛、香叶醇、芳樟醇及其氧化物、2-苯乙醇、苯甲醇、二氢猕猴桃醇酸内酯、水杨酸甲酯等香气活性物质，其中苯乙醛呈现青甜的头香，类似风信子的清香及玫瑰、杏仁的底蕴，是滇红碎茶的特征香气成分。滇红碎茶属于全发酵茶，与信阳毛尖等未发酵茶相比，挥发性香气物质的种类更加丰富，而与普洱茶等后发酵茶相比，其含氮化合物(与焦油中N-亚硝胺等毒害物质形成有关)的含量较少，在卷烟加香减害中的应用更为合适。

所述茶粉为粒径为40～80目茶粉。茶叶植物细胞中的茶多酚、茶多糖、香气物质等被包裹在主要由纤维素构成的细胞壁中，因此茶粉的粒径大小对酶解液中物质的释放具有较大影响。

优选地，S1中所述茶粉和水的混合质量比为1:12～18。

一种由上述方法生产的茶叶香精也在本发明的保护范围内。

本发明制备的茶叶香精富含以下成分：芳樟醇、橙花醇、苯乙醇、2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、正己醛、正辛醛、2-甲基丁醛、苯甲醛、苯乙醛、5-甲基糠醛、丁酸甲酯、2-甲基丁酸甲酯、二氢猕猴桃内酯。不同醇类物质对卷烟有特定的影响，适量的醇类香气物质可以掩盖辛辣杂味，其中,芳樟醇能使烟香协调，吸味柔和，增加花香和清香，并矫正风味；橙花醇能增进烟草的芳香和清甜香韵，缓和烟气的混浊；苯乙醇具有清甜玫瑰气息，柔和但不持久，可改善烟草的口味。

酸类物质对卷烟香气影响较大，2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸等物质是卷烟中常用的烟草香料。一般地，酸类物质给卷烟增加水果香气，酒和乳酪样的风味，能掩盖卷烟的辛辣气味，形成东方烟草的风格。

醛类香料一般具有青草味，其中己醛、辛醛和2-甲基丁醛可以改善烟气在口腔中的舒适度，使之清新明润，同时能改善卷烟的余味和侧流烟气。糠醛的香韵特征表现为焦糖香、果香和花香，能赋予卷烟一种微甜的烤香味，使得卷烟香气特殊柔和。其中苯甲醛、苯乙醛、5-甲基糠醛能增强卷烟的烟草风味，苯乙醛是许多精油的重要组分，表现浓郁的花香和青气味。

酯类物质在烟用香精中效果十分显著，其中丁酸甲酯能调配果香和酒香等风味，2-甲基丁酸甲酯可以修饰果香和薄荷香味，二氢猕猴桃内酯属于类胡萝卜素的降解产物，具有猕猴桃样的青香和果香，赋予卷烟烟气清甜和木香、凉香。

本发明所述茶叶香精通过特定种类的醇、酸、醛和酯和特定的含量，使醇、酸、醛、酯之间产生相互协同作用，可赋予茶叶香精不同的香气，对香气进一步修饰和加强，使香味更加醇厚宜人。

本发明制备的茶叶香精的成分如下：乙醛、乙醇、乙酸、异戊醛、2-甲基丁醛、2-戊酮、3-戊酮、丁酸甲酯、2-甲基丙酸、2-甲基丁酸甲酯、正己醛、糠醛、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸、糠醇、甲酸糠酯、苯甲醛、5-甲基糠醛、己酸、甲基庚烯酮、月桂烯、正辛醛、2-乙基己醇、d-柠檬烯、(E)-B-罗勒烯、苯乙醛、芳樟醇氧化物、芳樟醇、壬醛、苯乙醇、橙花醚、4-萜烯醇、a-萜品醇、环柠檬醛、橙花醇、吲哚、2-苯基巴豆醛、茶香螺烷、alpha-紫罗兰醇、香叶酸、alpha-柏木烯、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯。

一种茶叶香精在卷烟中的应用也在本发明的保护范围内。本发明制得的茶叶香精富含茶叶特征风味物质，同时还含有许多茶多酚、茶多糖和咖啡碱等功能性物质，这些物质对卷烟的增香提质具有较好的效果，可赋予卷烟茶香香韵、清甜香和花甜香气，丰富烟香，烟气细腻飘逸，舒适怡人。将本发明的茶叶香精应用于卷烟中，不仅能提高卷烟的香气，还能在一定程度上降低卷烟的毒害作用。

一种香烟添加剂，所述添加剂包含本发明所述茶叶香精。本发明的茶叶香精与卷烟吸味协调，能够提高卷烟香气，并带有茶香风味，显著降低卷烟抽吸过程中喉部和口腔的刺激性，可改善余味，完全能够应用于香烟添加剂中。所述香烟添加剂可均匀喷洒在烟丝中使用。

本发明还保护一种卷烟，所述卷烟中包含所述茶叶香精。通过本发明制得的烟用香精与卷烟吸味协调，提高卷烟香气，并带有茶香风味，显著降低卷烟抽吸过程中喉部和口腔的刺激性，改善余味。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的制备方法通过特定的酶解体系和美拉德反应体系控制，得到的茶叶香精，富含茶叶特征风味，将其应用于卷烟中，不仅能提高卷烟的香气，降低卷烟抽吸过程中喉部和口腔的刺激性，改善余味，还能降低卷烟对人体的毒害作用；

(2)本发明的制备方法得到的烟用茶叶香精中特有的醇类成分能增加烟香的协调性，缓和烟气的混浊，改善烟草的口味；

(3)本发明的制备方法得到的烟用茶叶香精中特有的酸类成分和酯类成分能增加卷烟的特定香气；

(4)本发明的制备方法得到的烟用茶叶香精中特有的醛类成分能改善卷烟的余味和侧流烟气等；

(5)本发明的制备方法得到的烟用茶叶香精中的醇类、酸类、醛类组分以特定协同作用，使得香精中香气更加醇厚，可广泛应用于卷烟的调香添加领域。

具体实施方式

为了更清楚、完整的描述本发明的技术方案，以下通过具体实施例进一步详细说明本发明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，可以在本发明权利限定的范围内进行各种改变。

加香卷烟的感官评吸方法参考GB 5606.4-2005；

样品的水分调节方法参照GB/T 16447-2004；

采用GC-MS技术对茶叶香精进行香气活性成分的测定，其中GC-MS的检测条件为：萃取头类型为：CAR/PDMS，毛细管柱类型为TG-5ms(60m*0.25mm*0.25um)，载气类型为氦气，载气流速1.0mL/min；质谱检测离子源为EI，电子能量70ev，离子源温度250℃，扫描质量范围35～350amu。

实施例1

一种茶叶香精的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备茶酶解液：将滇红碎茶过80目筛，加入100份茶粉及1500份水，混匀，调节pH至5.0，按茶粉质量的2.5％加入纤维素酶，50℃恒温水浴4h，调节pH至8.0，按茶粉质量的1.5％加入碱性蛋白酶，50℃恒温水浴6h，得到茶粉酶解液；

S2.制备茶叶香精：取酶解液调至pH为8，按2％的酶解液质量比加入天冬氨酸，与0.3％酶解液质量的果糖，110℃条件下反应3h，将所得的美拉德反应液冷却，离心，过滤，即得茶叶香精。

实施例2

一种茶叶香精的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备茶酶解液：将滇红碎茶粉碎，过40目筛，加入100份茶粉及1800份水，混匀，调节pH至5.5，按茶粉质量的1.0％加入纤维素酶和果胶酶，45℃恒温水浴3h，调节pH至8.0，按茶粉质量的1.0％加入碱性蛋白酶，55℃恒温水浴3h，得到茶粉酶解液；

S2.制备茶叶香精：取酶解液，调至pH为9，按2％的酶解液质量比加入天冬氨酸和苯丙氨酸，天冬氨酸和苯丙氨酸的质量比为20:1，加入0.2％酶解液质量的木糖，110℃条件下反应4h，将所得的美拉德反应液冷却，离心，过滤，即得茶叶香精。

实施例3

一种茶叶香精的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备茶酶解液：将滇红碎茶过80目筛，加入100份茶粉及1200份水，混匀，调节pH至4.5，按茶粉质量的1.5％加入纤维素酶和葡聚糖酶，50℃恒温水浴6h，调节pH至8.0，按茶粉质量的2.5％加入木瓜蛋白酶，40℃恒温水浴4h，得到茶粉酶解液；

S2.取酶解液，调至pH为8.5，按1.5％的酶解液质量比加入脯氨酸和苯丙氨酸，与0.1％酶解液质量的阿拉伯糖，110℃条件下反应3h，将所得的美拉德反应液冷却，离心，过滤，即得茶叶香精。

实施例4

一种茶叶香精的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备茶酶解液：将滇红碎茶粉碎，过80目筛，加入100份茶粉及1500份水，混匀，调节pH至5.0，按茶粉质量的2.5％加入纤维素酶，50℃恒温水浴4h，调节pH至8.0，按茶粉质量的2.5％加入菠萝蛋白酶，50℃恒温水浴6h，得到茶粉酶解液；

S2.取酶解液，调至pH为8.5，按2.5％的酶解液质量比加入天冬氨酸和脯氨酸，与0.2％酶解液质量的葡萄糖，110℃条件下反应4h，将所得的美拉德反应液冷却，离心，过滤，即得茶叶香精。

对比例1

一种茶叶香精的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备茶酶解液：将滇红碎茶粉碎，过80目筛，加入100份茶粉及1500份水，混匀，调节pH至5.0，按茶粉质量的2.5％加入纤维素酶，50℃恒温水浴4h，按茶粉质量的2.5％加入碱性蛋白酶，50℃恒温水浴6h，得到茶粉酶解液；

S2.取酶解液，按2.5％的酶解液质量比加入天冬氨酸和脯氨酸，与0.2％酶解液质量的葡萄糖，110℃条件下反应4h，将所得的美拉德反应液冷却，离心，过滤，即得茶叶香精。

性能检测与评价

对制得到的茶叶香精的挥发性物质进行检测，检测结果见表1。

表1为茶叶香精的挥发性组分相对内标含量

备注：RI值指的是香气物质在TR-5ms柱子上的保留指数值。

如表1所示，实例中共检测到挥发性化合物72种，其中的醇(14种)、酸(5种)、醛(12种)、酮(7种)、酯(5种)类挥发性物质含量相对较高，挥发性物质中多为茶叶中特征风味物质，例如芳樟醇、氧化芳樟醇(顺/反式)，己醛，苯乙醛，苯乙醇，二轻猕猴桃内酯、alpha-紫罗兰醇等。说明以茶叶酶解液为基底制备的烟用香精不仅在提高香气的丰富度上效果显著，而且带有茶叶的香气特征。

不同醇类物质对卷烟有特定的影响，适量的醇类香气物质可以掩盖辛辣杂味。其中，芳樟醇能使烟香协调，吸味柔和，增加花香和清香，并矫正风味；橙花醇能增进烟草的芳香和清甜香韵，缓和烟气的混浊；苯乙醇具有清甜玫瑰气息，柔和但不持久，可改善烟草德吃味。

酸类物质对卷烟香气影响较大，2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸等物质是卷烟中常用的烟草香料。一般地，酸类物质给卷烟增加水果香气，酒和乳酪样的风味，能掩盖卷烟的辛辣气味，形成东方烟草的风格。

醛类香料一般具有青草味，如己醛，辛醛和2-甲基丁醛等，可以改善烟气在口腔中的舒适度，使之清新明润，同时能改善卷烟的余味和侧流烟气。实例中检测到的醛类物质以糠醛和苯乙醛的相对含量最高，糠醛的香韵特征表现为焦糖香、果香和花香，能赋予卷烟一种微甜的烤香味，使得卷烟香气特殊柔和；苯甲醛、苯乙醛、5-甲基糠醛能增强卷烟的烟草风味，苯乙醛是许多精油的重要组分，表现浓郁的花香和青气味。

酯类物质在烟用香精中效果十分显著，例如，实例中检测到丁酸甲酯能调配果香和酒香等风味，2-甲基丁酸甲酯可以修饰果香和薄荷香味，二氢猕猴桃内酯属于类胡萝卜素的降解产物，具有猕猴桃样的青香和果香，赋予卷烟烟气清甜和木香、凉香。

将实施例和对比例所的茶叶香精应用到香烟添加剂，并添加在香烟中，其感官评吸结果如表2和表3，其中空白组为不添加所述香烟添加剂的香烟。

表2烟用茶叶香精加烟感官评吸结果

项目	香气(30)	谐调(10)	杂气(15)	刺激性(20)	余味(25)	合计
							空白	20.0	4.5	10.0	15.5	21.0	71.0
实施例1	24.0	8.1	13.8	17.2	20.6	83.7
							实施例2	27.3	8.4	14	19.3	23.1	92.1
实施例3	27.5	7.8	13.3	15.9	22.5	87.0
							实施例4	27.3	8.0	13.8	18.2	22.4	89.7
对比例1	21.5	4.8	10.9	16.0	21.6	74.8

表3烟用茶叶香精加烟感官评述

显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。本领域技术人员应当理解，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种茶叶香精的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 制备茶酶解液：将茶粉加水混匀，加入酶A酶解，酶解pH为4.5~5.5，酶解温度为45~50℃，酶解时间为3~6 h，酶的加入量为茶粉质量的1~2.5%；再加入酶B酶解，酶解pH为7~8.5，酶解温度为40~55℃，酶解时间为3~6 h，酶的加入量为茶粉质量的1~2.5%，制备得到茶酶解液，其中酶A为纤维素酶、果胶酶、葡聚糖酶、复合植物水解酶、木聚糖酶的一种或几种，酶B为复合蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶的一种或几种；

S2. 制备茶叶香精：将上述S1的茶酶解液调至pH为8.0~9.0，加入氨基酸、还原糖混合，于100~120℃下反应3~4h，分离得到所述茶叶香精，其中氨基酸的加入量为茶酶解液质量的1.5~2.5%，还原糖的加入量为茶酶解液质量的0.1~0.3%。

2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述氨基酸为精氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸中的一种或几种。

3.如权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述氨基酸为天冬氨酸和苯丙氨酸的混合物。

4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述还原糖为木糖、核糖、葡萄糖、果糖、阿拉伯糖中的一种或几种。

5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述茶粉为红茶、绿茶、普洱茶、天尖、滇红碎茶或乌龙茶的任意一种或几种的茶粉。

6.如权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述茶粉为粒径为40~80目茶粉。

7.一种由上述权利要求1~6任一项所述方法生产的茶叶香精。

8.一种权利要求7所述茶叶香精在卷烟中的应用。

9.一种卷烟添加剂，其特征在于，所述添加剂包含权利要求7所述茶叶香精。

10.一种卷烟，其特征在于，所述卷烟烟丝中喷涂有权利要求7所述茶叶香精。