CN114532566A

CN114532566A - 一种烟草抗褐化剂及应用

Info

Publication number: CN114532566A
Application number: CN202210203791.2A
Authority: CN
Inventors: 孙光伟; 陈振国; 孙敬国; 杨勇; 郭青青; 冯吉; 李建平
Original assignee: Tobacco Research Institute of Hubei Province
Current assignee: Tobacco Research Institute of Hubei Province
Priority date: 2022-03-02
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2042-03-02
Also published as: CN114532566B

Abstract

本发明属于烟草加工技术领域，尤其涉及一种烟草抗褐化剂及应用。本申请中通过褐变烟叶蛋白组数据和代谢组数据联合分析，筛选获得2个潜在的天然强抗氧化剂，一是白皮杉醇(Com1105)，二是野鸢尾苷元(Com1753)。通过与茶多酚、抗坏血酸及清水为对照，设计过两者单独施用以及两者叠加施用的试验。试验数据显示：白皮杉醇和野鸢尾苷元均对烟叶的酶促棕色化反应起到了一定的抑制效果。白皮杉醇+野鸢尾苷元的组合处理抑制了烟叶烘烤过程中PPO活性，提高了烤后烟叶经济性状，与对照组相比施用白皮杉醇和野鸢尾苷元显著减少了中度褐变和重度褐变的占比，烟叶烤后的化学成分更趋协调，增加香气量和香气质，改善烟叶感官质量。

Description

一种烟草抗褐化剂及应用

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，尤其涉及一种烟草抗褐化剂及应用。

背景技术

烤烟烘烤过程中的酶促棕色化反应是引起烟叶颜色由黄变为不同程度的褐色，并导致挂灰、蒸片等烤坏烟形成的重要原因之一，严重影响烟叶的商品等级和使用价值。选择能安全高效抑制烟叶酶促棕色化反应的抑制剂，对提高烟叶烘烤质量具有重要意义。

酶促棕色化反应与PPO活性密切相关，抑制烟叶PPO活性也是调控酶促棕色化反应的主要措施。环境温度、水分、pH、抑制剂和激活剂等对烟叶中多酚氧化酶的活性都有很大影响。还原剂可以将多酚氧化酶(PPO)中的Cu²⁺还原为Cu⁺，还可将多酚氧化酶反应中生成的醌还原为酚，阻止醌的进一步氧化，从而达到抑制作用。

白皮杉醇(Com1105)是一种天然小分子化合物，广泛存在于葡萄、甘蔗、百香果、越橘属浆果、大黄、桂皮、白茶树和大戟属植物等多种水果和植物中的多酚类化合物，已被证实具有抗氧化、清除自由基、抗菌、抗炎、抗衰老、抗白血病、抗细胞增殖、提高免疫调节能力、抗癌、防癌等生物活性。野鸢尾苷元(Com1753)是异黄酮类中的一种，有研究表明野鸢尾苷元以及相应衍生物均具有清除自由基的作用，有良好的抗氧化作用。目前白皮杉醇和野鸢尾苷元作为良好的抗氧化剂和心血管保护剂，广泛应用在保健品、化妆品以及药品等领域得到广泛的应用和认可。

茶多酚具有很强的抗氧化性，有清除自由基的作用，可抑制皮肤线粒体中脂氧合酶和脂质过氧化作用，从而具有抗衰老效应。抗坏血酸即维生素C，具有很强的还原性，有解毒，预防癌症，清除自由基等生理作用。茶多酚和抗坏血酸因其强抗氧化性，常常被用于保健品、化妆品以及药品等领域，也在烟草防褐化方面初涉。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种烟草抗褐化剂及应用，目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。

本发明是这样实现的，一种烟草抗褐化剂，包括白皮杉醇和/或野鸢尾苷元。

本发明还提供了白皮杉醇和/或野鸢尾苷元在制备烟草抗褐化剂中的应用。

本发明还提供了白皮杉醇和/或野鸢尾苷元在抑制烟草褐化中的应用。

进一步地，所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元提高烟叶中MDA含量。

进一步地，所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元提高烟叶中H₂O₂含量。

进一步地，所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元提高烟叶中过氧化物酶活性。

进一步地，所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元降低烟叶中多酚氧化酶活性。

进一步地，所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元降低烟叶中蛋白质和/或蔗糖含量。

进一步地，所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元降低烟叶中烟碱和/或总氮含量含量。

进一步地，所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元改善烟叶感官质量。

基于白皮杉醇和野鸢尾苷元的强抗氧化作用，将两者作为抗褐化剂，与茶多酚、抗坏血酸开展抗褐化剂对烟叶烘烤中褐变及质量的影响，根据烤后烟叶外观质量、化学质量、感官质量评价明确白皮杉醇和野鸢尾苷元对烘烤过程的烟叶褐化以及烟叶品质有无良好的改善作用。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本申请中通过褐变烟叶蛋白组数据和代谢组数据联合分析，筛选获得2个潜在的天然强抗氧化剂，一是白皮杉醇(Com1105)，二是野鸢尾苷元(Com1753)。通过与茶多酚、抗坏血酸及清水为对照，设计过两者单独施用以及两者叠加施用的试验。试验数据显示：白皮杉醇和野鸢尾苷元均对烟叶的酶促棕色化反应起到了一定的抑制效果。白皮杉醇+野鸢尾苷元的组合处理抑制了烟叶烘烤过程中PPO活性，提高了烤后烟叶经济性状，与对照组相比施用白皮杉醇和野鸢尾苷元显著减少了中度褐变和重度褐变的占比，烟叶烤后的化学成分更趋协调，增加香气量和香气质，改善烟叶感官质量。

附图说明

图1是不同抗褐化剂对上部叶MDA含量、H₂O₂含量的影响；

图2是不同抗褐化剂对上部叶POD活性的影响；

图3是不同抗褐化剂对上部叶PPO活性的影响；

图4是不同抗褐化剂对上部叶蛋白质含量、蔗糖含量的影响。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。

为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。本发明中，“约”指给定值或范围的10％以内，优选为5％以内。

本发明下述各实施例中未特别限定温度时，则均为常温条件。常温是指四季中自然室温条件，不进行额外的冷却或加热处理，一般常温控制在10～30℃，最好是15～25℃。

本发明披露了一种烟草抗褐化剂及应用。本申请中涉及的试验于2018、2019年在恩施州利川市柏杨镇进行，品种为云烟87，选取易挂灰的上部叶13-16叶位为供试材料。

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例

1、试验设计

从同一田块选取鲜烟素质一致的烟叶编杆，挂入同一烤房采用三段式烘烤工艺进行烘烤，变黄前期设置干球温度38℃、湿球温度36℃、稳温48h，变黄后期设置干球温度42℃、湿球温度37℃、稳温24h，定色前期设置干球温度48℃、湿球温度38℃、稳温20h，定色后期设置干球温度54℃、湿球温度39℃、稳温12h，干筋期设置干球温度68℃、湿球温度42℃、稳温18h，对烤后烟叶进行取样。绑杆后，进行叶面喷施处理：叶面均匀喷施，用量为500-800片/L。

CK：等量蒸馏水；T1：0.5％茶多酚；T2：0.5％抗坏血酸；T3：0.5％白皮杉醇；T4：0.5％野鸢尾苷元；T5：0.5％白皮杉醇+0.5％野鸢尾苷元；其中每杆60片，6个处理各6杆，各装一个小烤箱，烘烤工艺参数相同。

2、测定项目及方法

用三段式烘烤工艺进行烘烤，烤后对上部烟叶360份样本进行褐变程度分类(Browning Degree，BD)，分为正常(叶片干净鲜亮)、稍褐变(灰褐色斑点零星分布，叶片光泽暗淡)、轻度褐变(褐色斑点零星分布)、中度褐变(灰褐色斑点集块连片，占叶片面积的30％)、重度褐变(灰褐色斑点集块连片，占叶片面积的50％以上)五类，分别设为0、1、2、3和4级；烤后样随机选取B2F叶片(上部橘黄色二级，烟草分级国标代码)40片，其中20片剔除主脉和较粗的支脉，粉碎过250μm筛，用于化学成分、多酚和中性致香物质含量(质量分数)的测定，剩余20片用于感官品质评价。化学成分测定按照烟草行业标准方法连续流动法测定。多酚类物质含量测定按照烟草行业标准方法(YC/T202--2006)。酶活性等生理指标测定参照《植物生理学试验指导》。感官品质鉴定由湖北中烟工业有限责任公司技术研发中心进行评价。

3、实验结果

1)不同处理烟叶烤后褐变情况

从表1中可以看出，不同处理对烟叶的褐变影响有显著性差异，与CK比较，4种抗褐化剂都能改善烤烟的褐变情况，其中比较明显的是T3和T5组，大大降低了严重褐变的比重；白皮杉醇和野鸢尾苷元及两者互作都能起到显著降低上部叶褐化的作用，茶多酚和抗坏血酸也能起到防止褐化的效果，但相比较于白皮杉醇和野鸢尾苷元效果一般。

表1不同抗褐化剂对烤后烟叶褐变情况统计(％)

2)抗褐化剂对上部叶MDA(丙二醛)、H₂O₂含量的影响

由图1中左侧图可得，随着烘烤时间的推移，上部叶MDA含量呈上升趋势。24h各处理MDA含量均显著高于CK，以T5处理含量最高，细胞脂膜受到破坏，加快了失水速度；48h各处理MDA的含量显著高于CK，其中T5组MDA含量显著高于其他组，各个处理的MDA含量为T5＞T3＞T4＞T1＞T2＞CK；72h时，这种差异显著更为明显；说明不同抗褐化剂的使用在变黄期对MDA含量有一定提升作用，但效果较好的为白皮杉醇和野鸢尾苷元。

由图1中右侧图可知，随着烘烤时间的推进，各处理上部烟叶H₂O₂含量呈逐渐上升的趋势。不同抗褐化剂对上部烟叶H₂O₂含量有显著影响，在烘烤48h和72h时，不同抗褐化剂的H₂O₂含量都显著高于CK组，其中在不同处理中，T5(白皮杉醇+野鸢尾苷元)组合对H₂O₂含量的提升效果最为明显，T3、T4组效果也明显高于T1、T2组。

3)抗褐化剂对上部叶POD(过氧化物酶)活性的影响

由图2可知，随着烘烤时间的推进，整体上部叶POD活性呈缓慢下降趋势。在烘烤24h时，各处理POD活性都略大于CK，有效的控制了脂膜的过氧化水平；48h时各处理的POD活性基本相同，无显著差异。在烘烤72h时，6个处理的POD活性依次为T5＞T4＞T3＞T1＞T2＞CK，其中T5组(白皮杉醇+野鸢尾苷元)显著高于CK组。

4)抗褐化剂对上部叶PPO(多酚氧化酶)活性的影响

由图3抗褐化剂对上部叶PPO活性的影响可知，随着烘烤时间的推移，整体上部叶PPO活性呈下降趋势。在烘烤24h时，烟叶PPO活性T1-T5的处理均明显低于对照组，减少了酶促棕色化反应的发生；T5处理的PPO活性最低，说明两个抗褐化剂混合使用的效果显著降低多酚氧化酶的活性；与对照相比，T1、T2组在烘烤后期对PPO活性影响不大，T3-T5组能显著的降低PPO活性；白皮杉醇和野鸢尾苷元的使用在变黄期和定色前期平均降低40％以上，有效抑制了酶促棕色化反应的发生。

5)抗褐化剂对上部叶蛋白质含量、蔗糖含量的影响

由图4中左侧图中抗褐化剂对上部叶蛋白质含量的影响可知，随着烘烤时间的推移，整体上部叶蛋白质含量呈下降趋势。烘烤各个时期的蛋白质含量抗褐化剂处理的均高于CK对照组，其中两种抗褐化剂的叠加处理效果更好，能显著降低蛋白质的含量。

由图4中右侧图中褐变抑制剂对上部叶蔗糖含量的影响可知，随着烘烤时间的推移，整体上部叶蔗糖含量呈下降趋势。抗褐化剂T3-T5组处理的烟叶蔗糖含量大幅度低于CK组，但T1、T2组效果不显著。

6)烤后烟叶化学质量

表2为上部叶烤后烟叶化学成分比较，从表中可以看出，与对照相比，T3-T5组的烟碱、总氮含量显著降低，还原糖、总糖含量升高，糖碱比、氮碱比、两糖比比较协调；其中T5处理的烟碱和总氮最低，显著低于CK、T1和T2组；糖碱比、氮碱比、两糖比协调较好，说明两种白皮杉醇、野鸢尾苷元两种抗氧化剂的叠加使用使得烤后烟叶的化学成分达到最佳平衡，其次是白皮杉醇的单独处理。

表2烤后烟叶化学成分比较(B2F)

7)烤后烟叶感官质量

由表3上部叶烤后烟叶感官质量比较中可以看出，相比对照组，T5处理感官评吸质量较好，香气质、香气量、余味以及刺激性有所改善，T3和T4次之；T1、T2组和CK组的差异不大，烤后的烟叶感官评吸质量较差，杂气多，刺激性强，余味较差。

表3烤后烟叶感官质量比较(B2F)

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种烟草抗褐化剂，其特征在于：包括白皮杉醇和/或野鸢尾苷元。

2.白皮杉醇和/或野鸢尾苷元在制备烟草抗褐化剂中的应用。

3.白皮杉醇和/或野鸢尾苷元在抑制烟草褐化中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元提高烟叶中MDA含量。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元提高烟叶中H₂O₂含量。

6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元提高烟叶中过氧化物酶活性。

7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元降低烟叶中多酚氧化酶活性。

8.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元降低烟叶中蛋白质和/或蔗糖含量。

9.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元降低烟叶中烟碱和/或总氮含量含量。

10.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述白皮杉醇和/或野鸢尾苷元改善烟叶感官质量。