專利名稱：一種酶法降解煙草中木質(zhì)素的方法
CN 102058154 A
說(shuō)明書(shū)
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一種酶法降解煙草中木質(zhì)素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草加工領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種采用酶法處理煙草以改善 煙草品質(zhì)和降低煙草有害成分的方法。
背景技術(shù)：
煙葉的主要成分是木質(zhì)素、纖維素和半纖維等，而木質(zhì)素被認(rèn)為是造成煙絲木質(zhì) 氣重和燃燒時(shí)產(chǎn)生灼喉的主要原因。木質(zhì)素是由聚合的芳香醇構(gòu)成的一類物質(zhì)，存在于木質(zhì)組織中，主要作用是通過(guò) 形成交織網(wǎng)以硬化細(xì)胞壁。木質(zhì)素主要位于纖維素纖維之間，具有抗壓作用。因單體不同，可將木質(zhì)素分為3種類型由紫丁香基丙烷結(jié)構(gòu)單體聚合而成的紫 丁香基木質(zhì)素(syringyl lignin, S-木質(zhì)素)，由愈創(chuàng)木基丙烷結(jié)構(gòu)單體聚合而成的愈創(chuàng) 木基木質(zhì)素(guajacyllignin，G-木質(zhì)素)和由對(duì)-羥基苯基丙烷結(jié)構(gòu)單體聚合而成的 對(duì)-羥基苯基木質(zhì)素(hydroxy-phenyllignin，H-木質(zhì)素)。其中，裸子植物主要為愈創(chuàng)木 基木質(zhì)素(G)，雙子葉植物主要含愈創(chuàng)木基-紫丁香基木質(zhì)素(G-S)，單子葉植物則為愈創(chuàng) 木基-紫丁香基-對(duì)-羥基苯基木質(zhì)素(G-S-H)。從植物學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，木質(zhì)素就是包圍于 管胞、導(dǎo)管及木纖維等纖維束細(xì)胞及厚壁細(xì)胞外的物質(zhì)，并使這些細(xì)胞具有特定顯色反應(yīng) (例如加入間苯三酚溶液，待片刻后再加入鹽酸一滴，可以顯現(xiàn)紅色)的物質(zhì)。從化學(xué)觀點(diǎn)， 木質(zhì)素是由高度取代的苯基丙烷單元隨機(jī)聚合而成的高分子，它與纖維素、半纖維素一起， 形成植物骨架的主要成分，在數(shù)量上僅次于纖維素。原始狀態(tài)下的木質(zhì)素普遍存在于低次煙葉中，在吸食過(guò)程中受高溫氧化會(huì)產(chǎn)生兒 茶酚和烷基兒茶酚，這些熱解成分會(huì)產(chǎn)生澀口等的不愉快感官反應(yīng)，同時(shí)經(jīng)科學(xué)研究證明 這些物質(zhì)具有一定促癌活性，這一弊端成為了煙草應(yīng)用的主要障礙。隨著生物技術(shù)的進(jìn)步，煙草生產(chǎn)者已開(kāi)始研究木質(zhì)素降解微生物和降解酶的應(yīng) 用，特別是利用生物技術(shù)降解木質(zhì)素，改善煙葉質(zhì)量，降低有害成分是本申請(qǐng)人研究的主要 目的。

發(fā)明內(nèi)容[發(fā)明要解決的問(wèn)題]本發(fā)明的目的是提供一種采用酶法降解煙草中木質(zhì)素的方法[技術(shù)方案]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種酶法降解煙草中木質(zhì)素的方法，所述方 法步驟如下(1)取低次煙草加水漂洗后進(jìn)行加熱滅菌，冷卻后過(guò)濾干燥，得到潔凈的煙草原 料；(2)取步驟(1)所得煙草原料，在40_60°C下用噴霧法將濃度為l-20mg/ml的木 質(zhì)素降解酶的水溶液噴施到所述煙草原料煙葉表面，所述酶液的總量為以煙草總重量計(jì)10-20 %，使之含水率達(dá)到以含水混合物總重量計(jì)19-21 %，pH值為4_6，混合均勻后密封置 于恒溫培養(yǎng)箱中在40-60°C下進(jìn)行酶解，酶解時(shí)間為2-Mh ；(3)酶解完成后，將獲得的煙草原料置于微波爐中加熱，使酶變性；(4)將步驟(3)所得煙草原料自然風(fēng)干至含水率為以煙草總重量計(jì)12-15%，于溫 度22 °C和相對(duì)濕度60%條件下調(diào)節(jié)含水率48h。根據(jù)上述方法的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，步驟(1)中加水漂洗時(shí)，添加的水量 為以煙草總重計(jì)3-12倍。根據(jù)上述方法的另一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，步驟(1)中加熱滅菌溫度為100°C， 滅菌時(shí)間為30min。根據(jù)上述方法的另一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，步驟(3)中在微波爐中加熱可以是 例如在800-1200 功率下加熱l_5min，直至酶徹底變性、滅活。根據(jù)上述方法的另一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，經(jīng)過(guò)步驟(3)后，將所得煙草原料 冷卻后再進(jìn)行步驟，冷卻速率為5-10°C /分鐘。根據(jù)上述方法的另一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，所述木質(zhì)素降解酶是木材白腐菌在 分解木質(zhì)素的過(guò)程中產(chǎn)生的能夠分解木質(zhì)素的酶，主要包括細(xì)胞外過(guò)氧化物酶(錳過(guò)氧化 物酶Manganese Peroxidase，簡(jiǎn)寫(xiě)為ΜηΡ、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶，Lignin Peroxidase，簡(jiǎn)寫(xiě)為 LiP)和細(xì)胞外酚氧化酶-漆酶(laccase)。在本發(fā)明中，所述木質(zhì)素降解酶選自木質(zhì)素過(guò) 氧化物酶、錳過(guò)氧化物酶或漆酶中的一種或幾種。在本發(fā)明范圍內(nèi)，術(shù)語(yǔ)“低次煙草”是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《國(guó)家烤煙標(biāo)準(zhǔn)》42個(gè)級(jí)別的 煙葉中規(guī)定的8個(gè)低次煙草產(chǎn)品，主要包括B2K、B3K、CXUYl、GY2等。在本發(fā)明中，恒溫恒濕培養(yǎng)箱是生物醫(yī)藥、化學(xué)領(lǐng)域中的常用儀器設(shè)備，例如選用 常州菲普實(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn)銷售的恒溫恒濕培養(yǎng)箱。以酶解后的煙絲為單一原料卷煙后進(jìn)行對(duì)比評(píng)吸鑒定，同時(shí)對(duì)處理過(guò)的煙葉和煙 絲進(jìn)行木質(zhì)素含量的分析，如表1。表1酶處理后煙葉木質(zhì)素含量的變化
權(quán)利要求
1.一種酶法降解煙草中木質(zhì)素的方法，其特征在于所述方法步驟如下(1)取低次煙草加水漂洗后進(jìn)行加熱滅菌，冷卻后過(guò)濾干燥，得到潔凈的煙草原料；(2)取步驟(1)所得煙草原料，在40-60°C下用噴霧法將濃度為l-20mg/ml的木質(zhì)素降 解酶的水溶液噴施到所述煙草原料煙葉表面，所述酶液的總量為以煙草總重量計(jì)10-20 %， 使之含水率達(dá)到以含水混合物總重計(jì)19-21 %，pH值為4-6，混合均勻后密封置于恒溫培養(yǎng) 箱中在40-60°C下進(jìn)行酶解，酶解時(shí)間為2-24h ；(3)酶解完成后，將獲得的煙草原料置于微波爐中加熱，使酶變性；(4)將步驟C3)所得煙草原料自然風(fēng)干至含水率為以煙草總重量計(jì)12-15%，于溫度 22 °C和相對(duì)濕度60%條件下調(diào)節(jié)含水率48h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中加水漂洗時(shí)，添加的水量為以煙 草總重計(jì)3-12倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中加熱滅菌溫度為100°C，滅菌時(shí) 間為30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于經(jīng)過(guò)步驟C3)后，將所得煙草原料冷卻后再 進(jìn)行步驟，冷卻速率為5-10°C /分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟C3)中，微波加熱是在800-1200W功率 下加熱l_5min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述木質(zhì)素降解酶是木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、 錳過(guò)氧化物酶或漆酶中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種酶法降解煙草中木質(zhì)素的方法，主要通過(guò)對(duì)木質(zhì)素具有降解作用的酶對(duì)低次煙草進(jìn)行處理，獲得吸味更柔和的煙草產(chǎn)品，有效提高低次煙草的口感。
文檔編號(hào)A24B15/20GK102058154SQ201010560128
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者張建棟, 施栩翎 申請(qǐng)人:華寶食用香精香料(上海)有限公司