CN115005485A - 一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食用植物叶片外源植物酶制剂的制备工艺及其应用，属于烟叶、茶叶添加剂技术领域。解决烟叶和茶叶发酵工艺的问题。一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺，其包括以下步骤：A、原料预处理：叶片与纯净水按质量体积比1:3‑1:5混合得到混合液，混合液使用破碎机破碎粉碎处理得到破碎液；B、破碎液使用300～400W超声波处理20‑30 min，处理液用1000目纱布过滤，弃去残渣，滤过液用7000～10000×g高速离心20 min以上；C、外源植物酶用量及操作方法：离心沉淀物（含大量外源植物酶）用纯净水按质量体积比1:10000‑1:20000稀释，有效缩短烟叶和茶叶发酵时间，提升品吸评分。

Description

一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺及应用

技术领域

本发明涉及食用植物叶片外源植物酶制剂的制备工艺及其应用，属于烟叶、茶叶添加剂技术领域。

背景技术

卷烟的吸味、愉快程度和满足感是香味成分、感官和触觉复杂作用的结果。给卷烟的吸味下一个定义是十分困难的，原因是大量的香韵或香味成分都属于卷烟吸味的一部分，只不过是在某种特定风格的卷烟中一些香韵有比较明显的突显而已。在描述卷烟吸味时，无论何种风格的香型，烟草香韵即烟草的本香都是非常重要的。卷烟除了处理工艺以外，主要影响吸味的因素就是添加的香精香料，对于不同风格的卷烟而言，烟草本香都是占主导地位的。因此，寻找并开发烟草的香味成分是很多烟草化学家所追求的重要目的。

目前的烟用香精香料大多数是化学合成产品，然而随着国际禁烟运动的愈加盛行,降焦减害的国际大形势，以及烟用香精香料801名单的出炉，对烟用香精香料行业提出了更为严格的要求，在此大形势之下，烟草行业必须谋求新的突破口，以适应当前行业形势的发展需求，才能立于不败之地。

烟叶陈化是一种公认的可改善烟叶香味品质、提高烟叶可用性及降低刺激的方法。但是自然陈化时间长、成本高，人工陈化的效果不佳的问题一直是烟草生产厂家无法解决的难题。现阶段国内烟草行业大部分还是使用自然纯化和部分企业使用生物发酵技术来提高烟叶品质。但是生物发酵在烟叶陈化过程中带来很多不确定的因素。

一片茶鲜叶由于加工技术的不同，其色、香、味、形品质特征存在着显著的差异，尤其在茶叶加工过程中，茶多酚氧化量的多少而构成六大茶类特征性品质差异最重要的原因之一。研究发现茶多酚包含了30 多种酚类物质，占茶叶干物质总量的 18%～36% ，其主要分为四类，一是黄烷醇类即儿茶素类，约占茶多酚总量的70% 左右，茶多酚因酶促氧化其保留量呈递减趋势，水溶性氧化产物增加。香气是评价茶叶品质的重要因子，仅占茶叶干物质的0.01%~0.05%，却在大宗绿茶品质评分中占有30%的权数，茶叶的香气是由茶叶中芳香物质决定，茶叶香气有个种类型起决定作用的成分也各不相同。

茶叶制作工艺萎调阶段，随着水分的散失，叶细胞汁浓缩，细胞膜渗透作用加强，酶逐渐活化，引起叶内所含成分发生一定程度的变化，酶的活化使多酚类化合物氧化开始，芳香物质也产生变化，显著地使鲜叶青草气味逐渐消失，继而使其他成分也相应变化，尤其熟茶握堆阶段，发生酶促反应滋味由浓强变为醇厚。传统熟茶如普洱茶发酵时间一般在50～60天左右，发酵过程可控性差，品质难以保证。

发明内容

本发明涉及一种从各种天然植物里提取或经产香微生物发酵产生的有益陈化的关键性潜香致香成分来降低分解新烟中的青杂气、刺激性，增加烟草本香香韵，提高吸味和品质，从而进一步的为烤烟自然氧化创造适宜的条件，在比较短的时间内达到陈化的目的，为卷烟生产降低成本；同时对于茶业通过恒温、恒湿控制加入外源性植物酶制剂，加速发酵的同时保证茶叶品质，可增加茶叶香气丰富程度及改善口感的食用植物叶片外源植物酶制剂的制备工艺及其应用。

一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺，其包括以下步骤：

A、原料预处理：采摘同一品种食用植物叶片清水洗净除去泥沙等杂质，叶片与纯净水按质量体积比1:3～1:5混合得到混合液，混合液使用破碎机破碎粉碎处理得到破碎液；

B、破碎液使用300～400W超声波处理20～30 min，处理液用1000目纱布过滤，弃去残渣，滤过液用7000～10000×g高速离心20 min以上；

C、外源植物酶用量及操作方法：离心沉淀物（含大量外源植物酶）用纯净水按质量体积比1:10000-1:20000稀释，茶叶丝用喉头喷壶均匀喷洒稀释液，质量体积比为50:1～25:1，不同类型茶叶产生不同功效。

步骤A中，食用植物叶片在充足而不过量的水溶剂中通过破壁机破碎，使细胞壁中外源植物酶充分释放，此步目的是释放植物叶片中部分植物外源酶。

步骤B中，通过超声处理，使细胞破碎完全充分释放外源植物酶，离心后获得外援植物酶粗提液，此步目的是充分释放破壁机未能破碎释放的植物外源酶。

步骤C中，将制备的外源植物酶按一定比例稀释后均匀喷洒于茶叶丝中，不同类型茶叶、不同工艺阶段达到不同醇化效果，不同类型茶叶、不同工艺阶段醇化所需外源酶剂量不同，需根据具体需要添加适量外源酶。

通过恒温、恒湿控制加入外源性植物酶制剂，加速发酵的同时保证茶叶品质；揉捻使茶条紧实，适当破坏叶组织，使茶汁易泡出且耐冲泡，但并不利于香气的进一步转化。因为揉捻时茶汁溢出，让多酚类物质与各种内含物质混合在一起，抑制了香叶醇、芳樟醇等萜烯醇类物质的形成和转化，此阶段加入可食用植物的外源性植物酶制剂保证茶条紧实对同时释放香气物质。

茶叶中的香气物质主要来源于三方面：一是鲜叶中本身含有的游离态香气物质；二是加工过程中形成的香气物质；三是茶叶对外源香气的吸附作用(如茉莉花茶的窨制)。途径二是茶叶香气物质生成的主要途径，该过程一般会发生热作用下的物理化学变化或酶促反应，大多数香气成分都是通过酶促反应产生。因此，通过添加外来可食用植物提取的粗酶混合物在茶叶加工过程中对改善茶叶品质具有重要作用。

通过添加外源植物酶加快茶叶代谢分解茶多酚释放环烷烃等小分子香气物质，实现短时间内达到储藏多年的效果，存储时间久茶叶的色、香、味、品质可以得到显著提升。

本发明原料来源于可食用植物本身添加于茶叶丝，属于纯天然添加剂。不同类型茶叶在不同工艺萎调、揉捻及发酵等阶段，通过额外增加外源植物酶可达到不同效果，如红茶发酵阶段加入外源植物酶可辅助分解茶叶内的单宁，增加香气丰富程度，改良口感；熟茶加工过程中揉捻阶段加入外源植物酶可增加茶叶香气丰富程度及改善口感；熟茶渥堆发酵过程加入外源植物酶可辅助分解茶叶内的单宁，促进茶叶快速熟化，显著增加枣香、蜜甜香，减少发酵酸腐气息，改良口感。

以下通过具体实施方式，对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

以红茶为例，红茶制作工艺为首先萎调8h，其次揉捻20min，然后杀青110摄氏度20min，再次在30摄氏度环境发酵10h，最后烘干/晒干。此传统工艺中存在一些不足，如茶丝沏茶发苦，香气不足及口感一般，为解决此问题在传统工艺发酵阶段加入外源植物酶制剂。

采摘菊花花瓣300g清水洗净除去泥沙等杂质；用剪刀剪碎叶片，剪好的叶片中加入1L纯净水，混合液使用破碎机粉碎处理，处理液使用300W超声波处理30min；处理液用1000目纱布过滤，弃去残渣，滤过液用7000×g高速离心20min，离心后产物除去上清液，沉淀物中为茶叶叶片中1号外源植物酶。

具体使用方式为：红茶传统工艺阶段不变，在发酵阶段用外源植物酶制剂离心沉淀物用纯净水按质量体积比1:10000稀释，茶叶丝用喉头喷壶均匀喷洒稀释液，质量体积比为100:3，发酵阶段加入外源植物酶制剂后可辅助分解茶叶内的单宁，增加香气丰富程度，改良口感。

表1. 外源酶对红茶发酵后日常保存状态下影响品鉴表

一般我们采用的红茶发酵时间在6-9个小时（网络上好像还有类似1-2小时的发酵时间，本申请保留质疑），加入我们制备的外源酶后，红茶发酵时间可以缩短到2-3小时。上表1中，展示的是在红茶发酵过程中加入外源酶以后，发酵结束以后在日常保存过程中再把红茶取出来进行品鉴得出的分数，可见随着放置时间，红茶的整体品鉴分值还会提升，而未加入本申请外源酶的红茶，分值变化不大。

实施例2

以普洱茶为例，普洱茶属于熟茶，传统熟茶制作工艺为：首先萎调10h，其次揉捻10min，然后杀青100摄氏度30 min，然后烘干/晒干，最后32摄氏度渥堆发酵50d。此传统工艺中存在一些不足，如发酵时间长，香气丰富度不足口感差，部分熟茶发酵酸腐气息严重口感差，为改善熟茶品质分别在熟茶制作工艺中揉捻阶段和握堆阶段加入外源植物酶制剂。

具体操作如下：采摘香叶天竺葵叶片500 g，清水洗净除去泥沙等杂质；用剪刀剪碎叶片，剪好的叶片中加入1.5L纯净水，混合液使用破碎机粉碎处理，处理液使用400 W超声波处理20min；处理液用四层纱布过滤，弃去残渣，滤过液用8000×g高速离心20 min，离心后产物除去上清液，沉淀物中为2号外源植物酶，分别在普洱茶传统工艺的揉捻阶段加入总物料重量10%的5倍稀释液和渥堆发酵阶段加入总物料重量1%的外源植物酶制剂。

熟茶加工过程中揉捻阶段加入外源植物酶可增加茶叶香气丰富程度及改善口感；熟茶渥堆发酵过程加入外源植物酶可辅助分解茶叶内的单宁，促进茶叶快速熟化，显著增加枣香、蜜甜香，减少发酵酸腐气息，改良口感。

表2. 外源酶对普洱茶发酵后日常保存状态下影响品鉴表

在未添加外源植物酶制剂情况下，我们选用的普洱茶发酵需要45-60天时间，而添加外源植物酶制剂情况下，茶类发酵达到相同的口感的熟化周期缩短25-30天。展示的是在普洱茶发酵过程中加入外源酶，表中数据是在日常保存过程中再把普洱茶取出来进行品鉴得出的分数，可见随着放置时间，普洱茶的整体品鉴分值还会提升，而未加入本申请外源酶的普洱茶，随着放置时间，分值也会有一定的提升，但是提升的效果没有添加本申请外源酶的提升明显。

上述两个实施例提供的品鉴表格采用如下的品鉴标准，表3：

实施例3

根据本公司服务对象本地卷烟厂反馈的数据，烟叶一般打包密封保存的方式进行淳化库存进行发酵需要2-3年。

用于烟叶时，将上述实施例1制备得到的1号外源酶稀释500倍，均匀喷洒到烟叶上打包封存发酵后，制成的卷烟产品香韵丰满、青杂气明显减弱、口感变柔和，通过GC/MS分析明显增加的香气物质包括新植二烯由微量达到18.764 ug/g；西柏三烯二醇由微量达到50.014 ug/g；豆甾醇由微量达到4.124 ug/g，以及一些小分子醛类物质产量都有了明显增加，这些小分子物质对提升烤烟口感具有重要作用。

品鉴标准采用《新编烟草收购预检预验与卷烟分级、加工工艺、技术标准规范及质量检验标准化实务手册》第二层P409-410第四节 烟叶及其制品的感官质量评定部分内容。

表4. 1号外源酶对K5烟丝发酵后日常保存状态下影响品鉴表

实施例4

根据本公司服务对象本地卷烟厂反馈的数据，烟叶一般打包密封保存的方式进行淳化库存进行发酵需要2-3年。

用于烟叶时，将上述实施例1制备得到的1号外源酶稀释500倍，均匀喷洒到烟叶上打包封存发酵后。烟叶发酵完成以后再进行取样测试抽吸品鉴表。

表5. 2号外源酶对K7烟丝发酵后日常保存状态下影响品鉴表

本研究从各种天然植物里提取或经产香微生物发酵产生的有益陈化的关键性潜香致香成分来降低分解新烟中的青杂气、刺激性，增加烟草本香香韵，提高吸味和品质。（1）外源植物酶是由多种产香天然植物通过独特工艺提取，纯正天然无任何化学添加绝对符合相关行业标准和要求。（2）外源植物酶经云南省疾病预防控制中心检测微生物符合相关要求。

从而进一步的为烤烟自然氧化创造适宜的条件，在比较短的时间内达到陈化的目的，为卷烟生产降低成本。根据本公司服务对象玉溪卷烟厂反馈的数据：烟叶一般的淳化库存时间是2-3年，添加本申请外源植物酶后的淳化时间可以缩短到3-6个月。

烟叶自然发酵周期平均数以一年半（18月）计算，添加新型烤烟细胞活化剂后烟叶的使用周期平均为6个月可使用，及烟叶的自然发酵周期将缩短12个月，卷烟工业企业在使用新型烤烟细胞活化剂后的经济效益估算如下：

(1)一担烟叶按一价区云南烟叶1500元

减少资金占用：1500×100万担×1年=15亿元。

(2)短期的贷款资金年利率为6.31%

减少贷款资金：15亿×6.31%×1年=9.5亿元。

（3）烟叶仓储每年自然损耗约为0.5%

减少烟叶的损耗资金：1500×100万担×0.5%×1年=750万。

Claims (6)

1.一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺，包括以下几个步骤：

A、原料预处理：采摘同一品种植物叶片清水洗净除去泥沙等杂质，叶片与纯净水按质量体积比1:3～1:5混合得到混合液，混合液使用破碎机破碎粉碎处理得到破碎液；

B、超声波处理：破碎液使用300～400W超声波处理20～30 min，处理液用1000目纱布过滤，得到过滤液，弃去残渣；

C、离心：过滤液用7000～10000×g高速离心20 min以上，得到离心沉淀物内含大量外源植物酶保存待用。

2.根据权利要求1所述一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺，其特征在于：所述植物叶片采用菊花花瓣或香叶天竺葵叶片。

3.根据权利要求1或2所述一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺制得的植物外源植物酶的应用，其特征在于：所述的植物外源植物酶在红茶、普洱茶和烟叶发酵过程中的应用。

4.根据权利要求3所述一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺制得的植物外源植物酶的应用，其特征在于，所述的植物外源植物酶在烟叶发酵过程中的应用方法，具体包括如下几个步骤：离心沉淀物用纯净水按质量体积比1:500稀释，用喉头喷壶均匀把稀释液喷洒烟叶上，烟叶和喷射液按质量体积比为50:1～25:1，烟叶打包封存。

5.根据权利要求3所述一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺制得的植物外源植物酶的应用，其特征在于，所述的植物外源植物酶在红茶发酵过程中的应用方法，具体包括如下几个步骤：首先萎调8h，其次揉捻20min，然后110℃杀青20min；在30℃环境发酵10h，在发酵过程中用外源植物酶制剂离心沉淀物用纯净水按质量体积比1:10000稀释，茶叶丝用喉头喷壶均匀喷洒稀释液，质量体积比为100:3；发酵结束后最后烘干或晒干。

6.根据权利要求3所述一种可食用的植物外源植物酶的制备工艺制得的植物外源植物酶的应用，其特征在于，所述的植物外源植物酶在普洱茶发酵过程中的应用方法，首先萎调10h，其次揉捻10 min，然后杀青100摄氏度30 min，然后烘干/晒干，最后32摄氏度渥堆发酵50d，分别在普洱茶传统工艺的揉捻阶段加入总物料重量10%的5倍稀释液和渥堆发酵阶段加入总物料重量1%的外源植物酶制剂。