提高菸葉品質的含有複合酶的製劑的製作方法
2024-03-03 00:23:15
專利名稱：提高菸葉品質的含有複合酶的製劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於提高菸葉品質的處理製劑的配方及處理方法的改進，涉及生物酶技術領域。
背景技術：
菸葉發酵是菸草加工過程中的重要環節之一。目前實際生產過程中，人工發酵仍是菸葉發酵的主要方法，由於人工發酵對提高菸葉品質的幅度較小，而菸葉的自然陳化能大大提高菸葉質量，然而它周期長、資金周轉慢，一直是制約諸多煙廠捲菸質量和經濟效益進一步提高的主要因素，利用生物技術可以很好地解決這一難題。經檢索，相關專利有①中國專利申請號03114578.7，公開了一種用於提高菸葉品質的複合酶及其製備工藝，其成分是由纖維素酶、蛋白酶、轉化酶、麥芽糖酶、溶菌酶組成，經酶類混合、粉碎過篩和包裝製備而成。該發明由於纖維素酶、蛋白酶、轉化酶等的加入，雖可使菸葉中的纖維素、蛋白質降解為葡萄糖和胺基酸，並進行了轉化，增加菸葉的香氣；但由於酶催化作用具有專一性，其複合酶對菸葉中果膠的降解和轉化作用不大。而果膠在菸葉組織中有較高含量，菸葉中果膠含量越多，菸葉品質越差；由於果膠質的結構中含有甲醇(閻克玉摘編《菸草化學》，鄭州輕工業學院，1995)，甲醇是劇毒物質，吸菸時，進入煙氣中的甲醇幾乎全被器官吸收，威脅吸菸者的健康；同時菸葉燃燒後使吸菸者感到辛辣、嗆咳。又因該發明使用的轉化酶未具體指明轉化哪類物質，而酶是具有高度專一性和催化活性的蛋白質，該發明的轉化酶不明確，令人難以重複。另外該發明在使用時，用菸葉重量0.5％的水溶化酶粉噴灑在菸葉中，由於水用量偏少，不能保證酶液均勻噴到煙片上，而酶無流動性，因此酶對菸葉的處理是不均勻的。同時其複合酶需要在35-40℃的溫水中活化，勢必造成能源消耗和操作上的繁瑣。②微生物複合酶處理低次菸葉的方法(中國專利申請號87101362)，該方法是利用康氏木黴T21複合酶所含的纖維素酶、果膠酶、木質酶及蛋白酶等多種酶，處理低次菸葉，提高菸葉0.5-1等級。該專利處理低次菸葉時，需要在溼度60-70％、溫度30-50℃條件下，進行酶解反應22-26小時，因此需要專門的車間或設備，勢必增加操作成本和複雜性；由於該專利的酶用量很大，造成菸葉中蛋白質殘留增大；同時在處理時，最少需用12％的水，使菸葉中水分大量增加，在二次烘烤時，必將造成菸葉的結構緊密，膨脹率下降，導致菸絲填充率下降，菸絲在燃燒時不充分，CO的含量增高；從其檢測數據中可以看出，處理後的菸葉中菸鹼都有不同程度的增加，而菸鹼含量高，則刺激性增強，並會產生辛辣味。
發明內容
為克服以上存在不足，本發明的目的就是提供能提高菸葉品質的含有複合酶的製劑配方，利用高活力、較全面的酶系組分，對菸葉成分進行定向降解和轉化，使菸葉成分含量趨於均衡，還原糖含量提高，蛋白質、果膠含量降低，糖氮比、糖鹼比、施木克值趨於合理，使煙氣勁頭適中，香氣飽滿，刺激性減小，雜氣減輕，餘味乾淨；並使該製劑在使用時無需專用設備，在自然條件下完成發酵過程，不僅操作簡便、提高菸葉品質，同時大大縮短菸葉自然陳化時間。
本發明提出能提高菸葉品質的含有複合酶的製劑是由纖維素酶、蛋白酶、果膠酶、澱粉酶、糖化酶、酵母粉組成，其各組分的重量百分比為
纖維素酶 26-34 果膠酶 12-18 澱粉酶 16-24蛋白酶17-23 糖化酶 5-9酵母粉 6-10其優化後的重量百分比為纖維素酶 30-32 果膠酶 13-16 澱粉酶 18-22蛋白酶19-21 糖化酶 6-7酵母粉 7-8本發明製劑的製備方法是在室溫條件下，將上述組分按比例混合粉碎、過篩後包裝。可在2-5℃條件儲藏。
本發明製劑的使用方法是本發明製劑與菸葉重量的配比為0.3‰-0.5‰，將製劑在水中攪拌溶解後往菸葉上噴灑，用水量是菸葉重量的1-1.5％，(打包後)在室溫條件下自然發酵6-10個月。其自然發酵時間的長短取決於環境溫度，天涼時(冬季)發酵時間長些，天熱時(夏天)發酵時間可短些；而且自然發酵可以在打包後的倉儲和運輸過程中完成，隨著時間的推移，酶逐漸失活，所以酶無需滅活；10個月後，菸葉發酵達到自然陳化效果即可使用，也可存放繼續自然陳化。
本發明利用纖維素酶、果膠酶、澱粉酶、蛋白酶降解菸葉中纖維素、果膠、澱粉和蛋白質，用酵母提高菸葉中有機酸和酯類含量。將菸葉自然陳化2-3年的時間，縮短為6-10個月。菸葉中的纖維素、澱粉、果膠等多糖類物質及蛋白質是影響煙質的主要化學成分，研究表明它們含量越多，菸葉的品質越差，並且在幹制和發酵過程中，很難分解、轉化。纖維素酶主要將菸葉中的纖維素轉化為葡萄糖，減少了影響菸葉品質的纖維素含量，增加了利於提高煙質的小分子糖類物質。果膠是一類成分比較複雜的多糖，菸葉中的果膠有較高含量，果膠在果膠酶的催化作用下水解，甲醇能被除去，果膠降解為半乳糖醛酸，不僅可改善菸葉氣味，而且對保障吸菸者的身體健康起重要作用。菸葉中的含氮化合物主要為蛋白質，適當的蛋白質可增加煙吸味，但含量過高則產生強烈的刺激性和雜氣。菸葉的品質隨蛋白質含量的增加而降低，蛋白質被蛋白酶降解為胺基酸，提高了施木克值(糖和蛋白質的比值)，促進煙質的提高。水溶性糖類含量高的菸葉光澤鮮明，油潤富有彈性，外觀質量和物理特性都較好，糖化酶將菸葉中的多糖物質轉化為葡萄糖，增加了水溶性糖類的含量，菸葉質量得到了提高。菸葉在調製過程中，大部分澱粉轉化為單糖和低聚糖，但仍含有少量的澱粉，澱粉類物質在菸草燃吸時產生不良影響，一是使燃燒不完全，二是在燃吸時產生糊焦氣味，對菸草吸味和吃味均不利；澱粉酶的加入可使菸葉中殘餘的澱粉完全轉化為可溶性糖。
菸葉中有機酸和酯類化合物對菸草的香氣和吃味有重要影響。有機酸含量越高，吃味越好；酯類具有水果香味、醇香味和脂肪味，能與煙香協調，使煙氣變得醇和。本發明用酵母在菸葉發酵過程中產生大量有機酸和酯類物質，使香氣外顯，煙氣醇和，刺激性減小，吃味舒適乾淨。
本發明的優點在於配方嚴密，酶系組分較齊全，製備工藝簡單；製劑的使用可以加速菸葉的自然陳化過程，縮短菸葉自然陳化周期，無需專用設備，操作簡便，而且陳化後的菸葉化學成分均衡協調，糖氮比、糖鹼比、施木克值趨於合理，同時菸葉中有機酸和酯類物質提高，因此菸葉的香氣量明顯增加，煙氣勁頭適中，雜氣、刺激性明顯減輕，吃味舒適乾淨，菸葉總體質量得到提高。
具體實施例方式
本發明實例中各組分的來源和規格如下纖維素酶活力9000u/g，來源天津利華酶製劑技術有限公司果膠酶 活力30000u/g，來源天津利華酶製劑技術有限公司澱粉酶 活力2000u/g，來源天津利華酶製劑技術有限公司蛋白酶 活力30000u/g，來源天津利華酶製劑技術有限公司糖化酶 活力100000u/g，來源天津利華酶製劑技術有限公司酵母粉 來源安琪酵母股份公司(已粉碎過篩)當然，其它不同規格(活力)的酶也可以使用，只需按前述比例中的活力單位進行換算。
實例1、製劑中各原料組分的重量(g)是纖維素酶 30果膠酶 15 澱粉酶 20蛋白酶20糖化酶 7酵母粉 8製劑製備(1)、室溫條件下，將上述酶類混合、粉碎、過篩(細度80目)，與酵母粉均勻混合，包裝；(2)、於2-5℃保藏。
使用方法將上述製劑用3L水攪拌溶解，用人工噴霧器將溶液均勻地噴灑於250Kg菸葉，在室溫下自然發酵250天。
使用本製劑處理菸葉前後的主要化學成分的檢測及其比例變化的計算見表1。
實例2、製劑中各原料組分的重量(g)是纖維素酶 31果膠酶16 澱粉酶18蛋白酶21糖化酶7酵母粉7製劑的製備同例1。
使用方法將上述製劑用2.6L水攪拌溶解，用人工噴霧器將溶液均勻地噴灑於200Kg菸葉，在室溫下自然發酵300天。
使用本製劑處理菸葉前後的主要化學成分的檢測及其比例變化的計算見表2。
實例3、製劑中各原料組分的重量(g)是纖維素酶 32 果膠酶14 澱粉酶 19蛋白酶19 糖化酶8酵母粉 8製劑的製備同例1。
使用方法將上述製劑用4L水攪拌溶解，用人工噴霧器將溶液均勻地噴灑於300Kg菸葉，在室溫下自然發酵200天。
使用本製劑處理菸葉前後的主要化學成分的檢測及其比例變化的計算見表3。
表1用本製劑處理菸葉前後的主要化學成分及各成分之間比例的變化
表2用本製劑處理菸葉前後的主要化學成分及各成分之間比例的變化
表3用本製劑處理菸葉前後的主要化學成分及各成分之間比例的變化
從上述表中可以看出，本發明的製劑發酵後的菸葉總糖含量均有不同程度的提高，蛋白質含量降低，菸鹼含量基本不變，糖氮比、糖鹼比、施木克值趨於合理，菸葉內在品質得到提高。
權利要求
1.一種能提高菸葉品質的含有複合酶的製劑，其特徵在於，各組分的重量百分比為纖維素酶 26-34 果膠酶 12-18澱粉酶 16-24蛋白酶17-23 糖化酶 5-9 酵母粉 6-10
2.根據權利要求1所述的製劑，其特徵在於，各組分重量百分比為纖維素酶 30-32 果膠酶 13-16 澱粉酶 18-22蛋白酶19-21 糖化酶 6-7酵母粉 7-8
3.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，將所述組分按比例混合粉碎、過篩後包裝。
4.根據權利要求1所述製劑的使用方法，其特徵在於，所述製劑與菸葉重量的配比為0.3-0.5‰，用水量是菸葉重量的1-1.5％，將製劑在水中攪拌溶解後往菸葉上噴灑，在室溫下自然發酵6-10個月。
全文摘要
一種能提高菸葉品質的含有複合酶的製劑，本發明的製劑是由纖維素酶、蛋白酶、果膠酶、澱粉酶、糖化酶、酵母粉組成；與已有技術相比，本發明製劑配方嚴密，酶系組分較齊全，製備工藝簡單；該製劑的使用可以加速菸葉的自然陳化過程，縮短菸葉自然陳化周期，無需專用設備，操作簡便，而且陳化後的菸葉化學成分均衡協調，糖氮比、糖鹼比、施木克值趨於合理，同時菸葉中有機酸和酯類物質提高，因此菸葉的香氣量明顯增加，煙氣勁頭適中，雜氣、刺激性明顯減輕，吃味舒適乾淨，菸葉總體質量得到提高。
文檔編號A24B15/20GK1692846SQ20051004277
公開日2005年11月9日 申請日期2005年6月8日 優先權日2005年6月8日
發明者阮祥穩, 馬齊, 任平, 陳衛鋒, 嶽淑寧, 秦濤, 張強 申請人:陝西省科學院酶工程研究所