CN110839941B - 一种富含吡喃酮的烟草浸膏及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富含吡喃酮的烟草浸膏及制备方法，制备方法包括：粉碎烟末并过筛后按固液比1:(0.5‑5)与水混均，灭菌后得到固体培养基；平展米曲霉种子液按液固比(2‑15):100接种至固体培养基中发酵，得到发酵培养基；在发酵培养基中按照质量体积比1:(1‑9)加入乙醇后热回流提取，得到提取液；将提取液减压浓缩，即得到富含吡喃酮的烟草浸膏。本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法采用固体培养基进行发酵，后续处理较为简单，简化了烟草浸膏的制备工艺。制得的富含吡喃酮的烟草浸膏可有效增益卷烟的烤甜香韵。

Description

一种富含吡喃酮的烟草浸膏及制备方法
技术领域
本发明涉及卷烟生产领域，更具体地，涉及一种富含吡喃酮的烟草浸膏及制备方法。
背景技术
现有烟草浸膏大多通过乙醇或水直接提取的方式制备，这种制备方式获得的烟草浸膏的香气特征和香味物质成分完全依赖烟叶原料，导致得到的烟草浸膏种类有限，香气成分单一。
通过发酵法制备烟草浸膏，可以利用烟草浸提液中营养成分转化为新的香气物质的特性，赋予烟草浸膏新的香型。目前的发酵法制备烟草浸膏的研究较少，大多利用产香酵母和生物酶发酵后再通过水提法制备烟草浸膏，得到的烟草浸提液处理较为麻烦。此外，烟草浸膏中吡喃酮类物质的积累大多依赖外添加，难以方便有效地积累吡喃酮类物质。
因此，如何提供一种可简单方便地制备烟草浸膏并在烟草浸膏中积累吡喃酮类物质的方法成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可简单方便地制备烟草浸膏并在烟草浸膏中积累吡喃酮类物质的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法。
该富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法包括如下步骤：
(1)粉碎烟末并过筛后按固液比1:(0.5-5)与水混均，灭菌后得到固体培养基，其中，烟末的质量的单位为g，水的体积的单位为mL；
(2)将平展米曲霉种子液按液固比(2-15):100接种至所述步骤(1)中得到固体培养基中发酵，得到发酵培养基，其中，平展米曲霉种子液的体积的单位为mL，固体培养基的质量的单位为g；
(3)在所述步骤(2)中得到的发酵培养基中按照质量体积比1:(1-9)加入乙醇后热回流提取，得到提取液，其中，发酵培养基的质量的单位为g，乙醇的体积的单位为mL；
(4)将所述步骤(3)中得到的提取液减压浓缩，即得到富含吡喃酮的烟草浸膏。
可选的，所述步骤(1)具体如下：
粉碎烟末后过200目的筛，再将过筛烟末以1:(0.5-5)的固液比与水混均，高温湿热灭菌后得到固体培养基。
可选的，所述步骤(1)中的烟末与水的固液比为1:1。
可选的，所述步骤(2)中平展米曲霉种子液的制备方法如下：
(2a)挑取平展米曲霉划线接种于PDA培养基中于28℃下培养48h至表面长满孢子；
(2b)在PDA培养基中加入无菌水后在28℃恒温摇床上震荡1h即制得平展米曲霉种子液。
可选的，所述步骤(2)中发酵的条件为温度30℃，湿度75％，时间72h。
可选的，所述步骤(2)中的液固比为1:10。
可选的，所述步骤(3)中热回流提取的条件为80℃-150℃，1-8h。
可选的，所述步骤(3)中的质量体积比为1:5。
可选的，所述步骤(4)具体如下：
(4a)将所述步骤(3)中得到的提取液过滤后用水清洗，离心并过滤后取滤液；
(4b)将滤液在50-200mbar，40-80℃的条件下减压浓缩至密度为1.18-1.22g/mL，即得到富含吡喃酮的烟草浸膏。
根据本发明的第二方面，提供了一种根据本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法制备的富含吡喃酮的烟草浸膏。
该富含吡喃酮的烟草浸膏的密度为1.18-1.22g/mL。
本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法采用固体培养基进行发酵，后续处理较为简单，简化了烟草浸膏的制备工艺。制得的富含吡喃酮的烟草浸膏可有效增益卷烟的烤甜香韵。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：粉碎烟末并过筛后按固液比1:(0.5-5)与水混均，灭菌后得到固体培养基。烟末的质量的单位为g，水的体积的单位为mL。烟末过筛有利于提高烟末的均一性。
步骤(2)：将平展米曲霉种子液按液固比(2-15):100接种至步骤(1)中得到固体培养基中发酵，得到发酵培养基。平展米曲霉种子液的体积的单位为mL，固体培养基的质量的单位为g。平展米曲霉种子液为由平展米曲霉接种后制备。上述平展米曲霉种子液和固体培养基的液固比可为1:10。上述发酵的条件可如下：温度30℃，湿度75％，时间72h。
步骤(3)：在步骤(2)中得到的发酵培养基中按照质量体积比1:(1-9)加入乙醇后热回流提取，得到提取液。发酵培养基的质量的单位为g，乙醇的体积的单位为mL。上述乙醇可为95％乙醇。上述热回流提取的条件可为：温度为80℃-150℃，时间1-8h，具体实施时，可在120℃下回流4h。上述发酵培养基和乙醇的质量体积比可为1:5。
步骤(4)：将步骤(3)中得到的提取液减压浓缩，即得到富含吡喃酮的烟草浸膏。具体实施时，为了提高烟草浸膏的纯度，可取发提取液离心过滤后的上清液进行减压浓缩。
本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法采用固体培养基进行发酵，后续处理较为简单，简化了烟草浸膏的制备工艺。制得的富含吡喃酮的烟草浸膏可有效增益卷烟的烤甜香韵。
在本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法的一种实施方式中，步骤(1)具体如下：
粉碎烟末后过200目的筛，再将过筛烟末以1:(0.5-5)的固液比与水混均，高温湿热灭菌后得到固体培养基。
为了简化后续处理，步骤(1)中的烟末与水的固液比可为1:1。
在本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法的一种实施方式中，步骤(2)中平展米曲霉种子液的制备方法如下：
步骤(2a)：挑取平展米曲霉划线接种于PDA培养基中于28℃下培养48h至表面长满孢子。具体实施时，平展米曲霉来自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)，保藏编号为CICC 2345。PDA培养基是指马铃薯葡萄糖琼脂培养基。
步骤(2b)：在PDA培养基中加入无菌水后在28℃恒温摇床上震荡1h即制得平展米曲霉种子液。
在本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法的一种实施方式中，步骤(4)具体如下：
步骤(4a)：将步骤(3)中得到的提取液过滤后用水清洗，离心并过滤后取滤液。
步骤(4b)：将滤液在50-200mbar，40-80℃的条件下减压浓缩至密度为1.18-1.22g/mL，即得到富含吡喃酮的烟草浸膏。减压浓缩的具体参数可为80mbar和60℃。
本公开还提供了一种根据本公开的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法制备的富含吡喃酮的烟草浸膏。
该富含吡喃酮的烟草浸膏的密度为1.18-1.22g/mL。吡喃酮类香味物质可增益卷烟烤甜香韵。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到，实验中使用的设备如无特殊说明，均为本领域技术人员熟知的设备。
挑取平展米曲霉一环划线接种于PDA培养基中，于28℃下培养48h至表面长满孢子，在培养基中加入10mL无菌水，充分震荡混匀后倒入含有玻璃珠的无菌三角瓶中，在28℃恒温摇床充分震荡1h制得平展米曲霉种子液；
粉碎烟末后过200目筛，称取50g烟末置于500mL三角瓶中，按照固液比1:1加入蒸馏水，高温湿热灭菌后得到固体培养基；
将平展米曲霉种子液按照液固比1:10接种至固体培养基中，放置于温度30℃，湿度75％的环境中静置发酵72h，得到发酵培养基；
在发酵培养基中按照质量体积比1:5加入95％乙醇，120℃回流提取4h，得到提取液；
将提取液过滤后用与50mL蒸馏水(与制备固体培养基的烟末的质量体积比为1:1)清洗，离心并再次过滤后取滤液，将滤液在80mbar，温度60℃下减压浓缩至密度为1.20±0.02g/mL，即得到富含吡喃酮的烟草浸膏。
将富含吡喃酮的烟草浸膏用20倍体积的二氯甲烷同时蒸馏萃取2h，以乙酸苯乙酯作为内标，通过GC-MS分析烟草浸膏中吡喃酮的含量。以未经平展米曲霉发酵制备得到的烟草浸膏(其余步骤和条件与富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法完全相同)作为对照1。
从表1可知，经过平展米曲霉发酵后，烟草浸膏中的吡喃酮类香味物质含量明显提高。其中，曲酸含量最高，积累量达到了6.3g/L。通过高温加热，由曲酸衍生出的麦芽酚和以及麦芽酚含量明显提高。其他吡喃酮类物质如3,5-二羟基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮、5H-3-羟基-2甲基-4-吡喃酮、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4氢-吡喃-4-酮、2-乙基-6-甲基-3-羟基-4氢-吡喃-4-酮的含量也明显增加。吡喃酮类香味物质可赋予卷烟香甜感，能够有效增益卷烟品质。
表1.烟草浸膏烤甜香韵物质含量(单位：ug/mL)
Figure BDA0002291818880000061
将富含吡喃酮的烟草浸膏按照每100g烟丝称取0.1g，溶解于2.65mL 95％乙醇中，均匀喷洒于烟丝中，制成卷烟后于温度22℃，湿度65％的环境中平衡48h，对得到的卷烟进行感官评价，并以未加烟草浸膏的卷烟作为对照2，以未经平展米曲霉发酵制备得到的烟草浸膏(其余步骤和条件与富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法完全相同)处理的卷烟作为对照3。
需要说明的是，对卷烟进行评价时，采用百分制的感官质量评价方式进行评价。对香气质、香气量、杂气、浓度、细腻度、刺激性、余味7个指标进行打分，最小打分单位为0.5分，对所有评委评分计算平均分。评价标准如下(表2)：
表2.感官质量评价打分标准明细
指标 打分标准
香气质 差0-12较差13-14中等15-16较好17-18好19-20
香气量 少0-12较少13-14尚足15-16较足17-18充足19-20
杂气 无10较轻9稍有7-8较重5-6重0-4
浓度 很小/大0-4较小/大5-6中等7-8较好9好10
细腻度 粗糙0-4较粗糙5-6中等7-8较细腻9细腻10
刺激性 无10微有9有7-8较大5-6大0-4
余味 滞舌0-12微滞舌13-14尚舒适15-16较舒适17-18舒适19-20
对实施例和对照2、3制备的卷烟进行感官评价，评吸结果计算平均分，结果见表3。
由表3可见，加入烟草浸膏后，卷烟香气质、香气量、浓度均有所提高，刺激性略微增加。进一步的，加入富含吡喃酮的烟草浸膏后，香气质提高明显，烤甜香突出，烟气回甜好。
表3.卷烟感官评吸结果
Figure BDA0002291818880000071
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)粉碎烟末后过200目的筛，再将过筛烟末以1:1的固液比与水混均，高温湿热灭菌后得到固体培养基，其中，烟末的质量的单位为g，水的体积的单位为mL；
(2)将平展米曲霉种子液按液固比1:10接种至所述步骤(1)中得到固体培养基中发酵，得到发酵培养基，其中，发酵的条件为温度30℃，湿度75％，时间72h，平展米曲霉种子液的体积的单位为mL，固体培养基的质量的单位为g；
(3)在所述步骤(2)中得到的发酵培养基中按照质量体积比1:5加入乙醇后热回流提取，得到提取液，其中，热回流提取的条件为120℃，4h，发酵培养基的质量的单位为g，乙醇的体积的单位为mL；
(4a)将所述步骤(3)中得到的提取液过滤后用水清洗，离心并过滤后取滤液；
(4b)将滤液在50-200mbar，40-80℃的条件下减压浓缩至密度为1.18-1.22g/mL，即得到富含吡喃酮的烟草浸膏，所述吡喃酮为3,5-二羟基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮、5H-3-羟基-2甲基-4-吡喃酮、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4氢-吡喃-4-酮和2-乙基-6-甲基-3-羟基-4氢-吡喃-4-酮。
2.根据权利要求1所述的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中平展米曲霉种子液的制备方法如下：
(2a)挑取平展米曲霉划线接种于PDA培养基中于28℃下培养48h至表面长满孢子；
(2b)在PDA培养基中加入无菌水后在28℃恒温摇床上震荡1h即制得平展米曲霉种子液。
3.一种根据权利要求1或2所述的富含吡喃酮的烟草浸膏的制备方法制备的富含吡喃酮的烟草浸膏，其特征在于，所述富含吡喃酮的烟草浸膏的密度为1.18-1.22g/mL。
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