一種煙草制品的生物增色增香方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種煙草制品的生物增色增香方法，是在煙草制品加工過程中，以煙草或煙草浸提液為主要原料，經(jīng)微生物發(fā)酵生物合成天然色素，再將制得的天然色素回加到煙草制品中，得到增色增香的煙草制品，包括煙草浸提液培養(yǎng)基制備、發(fā)酵種子液制備、天然色素合成、色素提取、色素回加到煙草制品中等步驟；適用于煙草薄片、梗絲、片煙、卷煙加香加料等工藝中煙草制品的增色增香。本發(fā)明將煙草廢料生物轉(zhuǎn)化為天然色素，并作為增色劑用之于煙草制品，替代化學(xué)色素，既增色又增香，一舉兩得；可實(shí)現(xiàn)煙草廢料、廢液的在線消化利用，減少污染排放，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種煙草制品的生物增色增香方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙草加工及煙草廢棄物資源化利用領(lǐng)域，特別是一種煙草制品的生物增色增香方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙草制品的外觀顏色是煙草品質(zhì)的重要方面之一，金黃、桔黃色調(diào)是優(yōu)質(zhì)煙草的外觀特點(diǎn)，因此在煙草加工過程中保持和改善煙草外觀顏色，突出金黃、桔黃色調(diào)是加工工藝必須關(guān)注的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在煙草薄片、梗絲、煙葉、煙絲加工過程中，通常采用加料的方式添加食用色素，以改善煙草制品的外觀色澤。但目前煙草加工過程中添加的食用色素往往是化學(xué)合成色素，由于化學(xué)合成色素的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與天然色素不同，有些甚至是有害或潛在危害的，即使是與天然色素分子結(jié)構(gòu)相同的化學(xué)合成色素，也易遭受來自合成過程中的雜質(zhì)、尤其合成反應(yīng)中所用有害物質(zhì)的污染，故從安全角度而言，需要提供天然產(chǎn)物。但迄今，適宜于煙草的桔黃色天然色素產(chǎn)品種類很少，主要是類胡蘿卜素類，在現(xiàn)有產(chǎn)品中，低純度的天然類胡蘿卜素產(chǎn)品通常添加有大量添加劑，對(duì)煙草香氣有不良影響，高純度的使用成本過高，所以目前市場(chǎng)適用于煙草制品的天然色素產(chǎn)品極少。
[0003]業(yè)已熟知，天然色素尤其是類胡蘿卜素是煙草中自然存在的重要香氣成分和香氣前體物，對(duì)煙草制品的外觀色澤和香氣品質(zhì)具有重要作用。因此，采用天然色素尤其是類胡蘿卜素等色素作為煙草制品增色劑，既可改善外觀顏色品質(zhì)，又可增加香氣，具有很好的應(yīng)用前景。
[0004]采用微生物發(fā)酵生物合成天然色素，是天然色素的重要來源之一，目前已廣泛應(yīng)用于食品和飼料行業(yè)。目前微生物發(fā)酵生物合成天然色素的生產(chǎn)原料主要是糖類、淀粉質(zhì)類糧食等農(nóng)產(chǎn)品資源。在煙草加工過程中，通常有大量的煙草廢棄物產(chǎn)生，包括廢煙葉、煙梗、煙梗廢液等，例如，在造紙法煙草薄片加工工藝中，通常將部分甚至全部煙梗提取液棄去不用，而作為廢水處理后排放；在梗絲加工工藝中，也存在將部分甚至全部煙梗提取液棄去不用的現(xiàn)象，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。這些廢棄物富含蛋白質(zhì)、糖類、纖維素、有機(jī)酸、果膠質(zhì)等，是一寶貴的生物資源，尚未得到合理利用。
[0005]至今尚未見有利用煙草加工過程中產(chǎn)生的煙草廢料、廢液作為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)天然色素用于煙草制品增色增香的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種煙草制品的生物增色增香方法，本發(fā)明的另一目的在于提供一種煙草加工過程中廢料、廢液資源的循環(huán)利用方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種煙草制品的生物增色增香方法，是在煙草制品加工過程中，以煙草或煙草浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到煙草制品中，得到增色增香的煙草制品，包括以下步驟:[0008](I)制備煙草浸提液培養(yǎng)基；
[0009](2)制備發(fā)酵種子液；
[0010](3)利用步驟(I)制備的煙草浸提液培養(yǎng)基發(fā)酵合成天然色素；
[0011](4)從步驟(3)制備的發(fā)酵液中提取天然色素；
[0012](5)將步驟(4)制備的天然色素回加到煙草制品中。
[0013]上述煙草制品加工過程包括現(xiàn)有各種煙草加工工藝，如煙草薄片加工工藝、梗絲加工工藝、煙草打葉復(fù)烤工藝、卷煙工藝等。
[0014]在造紙法煙草薄片加工工藝中，本發(fā)明以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到煙草薄片中，得到增色增香的煙草薄片產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟:
[0015](I)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基
[0016]取造紙法煙草薄片加工過程中原料萃取工序產(chǎn)生的煙梗浸出液，添加適量營養(yǎng)源，pH控制在4.0?6.5，即得煙梗浸出液培養(yǎng)基，滅菌后備用；
[0017](2)制備發(fā)酵種子液
[0018]取步驟(I)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基置于三角瓶中，接入產(chǎn)天然色素的斜面菌種，于20?40°C下培養(yǎng)20?100h，得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；
[0019](3)發(fā)酵合成天然色素
[0020]取步驟(I)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%?20%的由所述步驟(2)制備的發(fā)酵種子液，于溫度20?40°C發(fā)酵24?200h，得到天然色素發(fā)酵液；
[0021](4)提取天然色素
[0022]將步驟(3)得到的天然色素發(fā)酵液濃縮、滅菌，即制得天然色素粗產(chǎn)品，備用；或?qū)⒉襟E(3)得到的天然色素發(fā)酵液經(jīng)沉淀、過濾或離心分離得到菌體，菌體經(jīng)破壁制成浸膏，或?qū)⒕w干燥、有機(jī)溶劑萃取，制得高純度天然色素產(chǎn)品，備用；
[0023](5)將天然色素回加到煙草薄片中
[0024]將步驟(4)得到的天然色素輸送至造紙法煙草薄片生產(chǎn)線的料液浸涂裝置或加料裝置，均勻添加到煙草薄片片基中，得到增色增香煙草薄片。
[0025]在梗絲加工工藝中，本發(fā)明以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到梗絲中，得到增色增香的梗絲產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟:
[0026](I)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基
[0027]取梗絲加工過程中原料萃取工序產(chǎn)生的煙梗浸提液，添加適量營養(yǎng)源，pH控制在
4.0?6.5，即得煙梗浸出液培養(yǎng)基，滅菌后備用；
[0028](2)制備發(fā)酵種子液
[0029]取步驟(I)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基置于三角瓶中，接入產(chǎn)天然色素的斜面菌種，于20?40°C下培養(yǎng)20?100h，得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；
[0030](3)發(fā)酵合成天然色素
[0031]取步驟(I)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%?20%的由所述步驟(2)制備的發(fā)酵種子液，于溫度20?40°C發(fā)酵24?200h，得到天然色素發(fā)酵液；
[0032](4)提取天然色素
[0033]將步驟(3)得到的天然色素發(fā)酵液濃縮、滅菌，即制得天然色素粗產(chǎn)品，備用；或?qū)⒉襟E(3)得到的天然色素發(fā)酵液經(jīng)沉淀、過濾或離心分離得到菌體，菌體經(jīng)破壁制成浸膏，或?qū)⒕w干燥、有機(jī)溶劑萃取，制得高純度天然色素產(chǎn)品，備用；
[0034](5)將天然色素回加到梗絲中
[0035]將步驟(4)得到的天然色素輸送至梗絲生產(chǎn)線的料液浸涂裝置或加料裝置，均勻添加到梗絲中，得到增色增香梗絲產(chǎn)品。
[0036]在煙草打葉復(fù)烤工藝中，本發(fā)明以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到煙葉中，得到增色增香的片煙產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟:
[0037](I)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基
[0038]取煙草打葉復(fù)烤工藝過程中產(chǎn)生的煙梗，加入5?50倍重量的水，于30?100°C浸提0.2?24h，使可溶物充分溶出；然后固液分離，得到煙梗浸提液和固相梗渣；將煙梗浸提液添加適量營養(yǎng)源，PH控制在4.0?6.5，即得煙梗浸出液培養(yǎng)基，滅菌后備用；固相梗渣另作它用；
[0039](2)制備發(fā)酵種子液
[0040]取步驟(I)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基置于三角瓶中，接入產(chǎn)天然色素的斜面菌種，于20?40°C下培養(yǎng)20?100h，得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；
[0041](3)發(fā)酵合成天然色素
[0042]取步驟(I)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%?20%的由所述步驟(2)制備的發(fā)酵種子液，于溫度20?40°C發(fā)酵24?200h，得到天然色素發(fā)酵液；
[0043](4)提取天然色素
[0044]將步驟(3)得到的天然色素發(fā)酵液濃縮、滅菌，即制得天然色素粗產(chǎn)品，備用；或?qū)⒉襟E(3)得到的天然色素發(fā)酵液經(jīng)沉淀、過濾或離心分離得到菌體，菌體經(jīng)破壁制成浸膏，或?qū)⒕w干燥、有機(jī)溶劑萃取，制得高純度天然色素產(chǎn)品，備用；
[0045](5)將天然色素回加到煙葉中
[0046]將步驟(4)得到的天然色素輸送至煙草打葉復(fù)烤生產(chǎn)線的煙葉加料裝置，均勻添加到煙葉中，得到增色增香片煙產(chǎn)品。
[0047]本發(fā)明上述制備的天然色素產(chǎn)品也可用于卷煙制絲工藝中煙葉或煙絲加香加料，得到增色增香卷煙產(chǎn)品。
[0048]本發(fā)明生物合成的天然色素的最大吸收波長為380?520nm，顏色主要為黃色至紅色色調(diào)，如檸檬黃、桔黃、紅黃、紅色等，可用于各種類型煙草制品，主要適用于煙草薄片、梗絲、片煙、煙絲、卷煙等煙草制品，增強(qiáng)產(chǎn)品的金黃和桔黃色調(diào)。本發(fā)明生物合成的天然色素種類優(yōu)選類胡蘿卜素、紅曲色素和酵母紅素，因?yàn)檫@些色素與優(yōu)質(zhì)煙草的顏色非常協(xié)調(diào)，而且類胡蘿卜素具有很好的增香作用；所述類胡蘿卜素包含β_胡蘿卜素、α-胡蘿卜素、葉黃素、番茄紅素、玉米黃質(zhì)、蝦青素、角黃素、隱黃素中的一種或多種色素；所述紅曲色素包含紅斑紅曲素、紅曲玉紅素、紅曲素、紅曲黃素、紅斑紅曲胺、紅曲玉紅胺中的一種或多種色素。
[0049]本發(fā)明方法可以采用已知的各種產(chǎn)上述天然色素的菌種作為發(fā)酵菌種，其中優(yōu)選紅曲霉菌(Monascus)、紅酵母(Rhodotorula)、深紅酵母(Rhodotorula rubra)、粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)、法夫紅酵母(Phaffia rhodozyma)、三抱布拉氏霉菌(Blakeslea trispora)、布拉克須霉(Phycomyces blakesleeanus)和副球菌(Paracoccuscarotinifaciens)中的一種或多菌種配合使用。
[0050]為提高菌株對(duì)煙草提取液的適應(yīng)能力，可以采用煙梗浸提液培養(yǎng)基對(duì)所選產(chǎn)天然色素的微生物菌種進(jìn)行馴化改良，方法為:取煙梗浸提液培養(yǎng)基置于三角瓶中，接入產(chǎn)天然色素的斜面菌種，于20?40°C條件下在搖床上振蕩培養(yǎng)20?100h，然后轉(zhuǎn)接到相同的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，照此方法連續(xù)轉(zhuǎn)接3?5次，將獲得的培養(yǎng)液稀釋后涂布到預(yù)先制備的煙梗浸提液固體培養(yǎng)基上，煙草煙梗浸提液固體培養(yǎng)基是由煙梗浸提液液體培養(yǎng)基加1.9%的瓊脂制成，然后于20?40°C條件下培養(yǎng)20?100h，待長出菌落后，挑取大菌落在同樣的固體平板培養(yǎng)基上劃線，挑選單菌落轉(zhuǎn)接到固體斜面培養(yǎng)基，培養(yǎng)得到馴化菌株，保存?zhèn)溆?；?jīng)馴化后的菌株對(duì)煙梗浸提液培養(yǎng)基產(chǎn)生高度適應(yīng)性，發(fā)酵性能大幅提高。
[0051]本發(fā)明方法可以利用各種煙草廢料資源，其中優(yōu)選造紙法煙草薄片加工過程中或梗絲加工過程中產(chǎn)生的煙梗提取液，或是煙草打葉復(fù)烤過程中產(chǎn)生的廢煙梗；另外，煙秸桿經(jīng)水解糖化處理，也可作為本發(fā)明天然色素的發(fā)酵原料。
[0052]本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是:
[0053]1、采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的天然色素尤其是類胡蘿卜素作為煙草制品增色劑，既可改善外觀顏色品質(zhì)，又可增加香氣，一舉兩得；
[0054]2、通過微生物生物合成作用，將煙草廢料生物轉(zhuǎn)化為天然色素，并用之于煙草制品品質(zhì)改良，可以實(shí)現(xiàn)煙草生物質(zhì)廢料的高效循環(huán)利用，減少環(huán)境污染，可產(chǎn)生良好的社會(huì)效益、和環(huán)境效益；
[0055]3、本發(fā)明中所用的發(fā)酵原料主要為煙草加工生產(chǎn)線產(chǎn)生的煙草廢料、廢液，原料來源集中、質(zhì)量穩(wěn)定，色素產(chǎn)品直接或間接返回?zé)煵葜破罚蓪?shí)現(xiàn)煙草廢料、廢液的在線消化利用，與其它農(nóng)業(yè)、糧食、工業(yè)廢料相比，可降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)可減少非煙草成分對(duì)色素產(chǎn)品或煙草制品質(zhì)量的干擾；
[0056]4、煙草廢料、廢液的營養(yǎng)和理化條件非常適合色素產(chǎn)生菌的生長和色素生物合成，色素產(chǎn)率高于常規(guī)農(nóng)業(yè)、糧食、工業(yè)廢料。
【具體實(shí)施方式】
[0057]下面將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，這些描述并不是要對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的限定；對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的技術(shù)特征所做的等同替換，或相應(yīng)的改進(jìn)，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0058]實(shí)施例一:
[0059]在造紙法煙草薄片加工過程中，以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到煙草薄片中，得到增色增香的煙草薄片產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟:
[0060](I)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基[0061]直接取造紙法煙草薄片加工過程中原料萃取工序產(chǎn)生的一級(jí)煙梗浸提液，所述一級(jí)煙梗浸提液一般是在60°C，用3?10倍重量的水浸提煙梗5?30min得到，通常作為廢液送至污水處理系統(tǒng)處理；本實(shí)施例中，將浸提液添加按重量計(jì)1%的蔗糖、0.8%的NaH2PO4,自然PH，制得煙梗浸提液培養(yǎng)基，110°C滅菌20min后備用；
[0062](2)制備發(fā)酵種子液
[0063]斜面菌種的馴化:取上述煙梗浸提液培養(yǎng)基50mL置于三角瓶中，接入產(chǎn)類胡蘿卜素的深紅酵母(Rhodotorula rubra sp.)斜面菌種，于28°C條件下培養(yǎng)48h,然后轉(zhuǎn)接到相同的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，照此方法連續(xù)轉(zhuǎn)接3次，將獲得的培養(yǎng)液稀釋后涂布到預(yù)先制備的煙梗浸提液固體培養(yǎng)基上，煙梗浸提液固體培養(yǎng)基是由煙梗浸提液培養(yǎng)基加1.9%的瓊脂制成，然后于28°C條件下培養(yǎng)48h，挑取大菌落在同樣的固體平板培養(yǎng)基上劃線，挑選單菌落轉(zhuǎn)接到固體斜面培養(yǎng)基，培養(yǎng)得到馴化菌株，保存?zhèn)溆茫?br> [0064]發(fā)酵種子培養(yǎng):取上述煙草廢料液體培養(yǎng)基IOOmL置于三角瓶中，接入經(jīng)馴化的產(chǎn)類胡蘿卜素的深紅酵母(Rhodotorula rubra sp.)斜面菌種，于28°C下培養(yǎng)30h,得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；
[0065](3)發(fā)酵合成類胡蘿卜素
[0066]取上述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的發(fā)酵種子液，于溫度28°C發(fā)酵96h，得到類胡蘿卜素發(fā)酵液；
[0067](4)提取類胡蘿卜素
[0068]將上述類胡蘿卜素發(fā)酵液濃縮、自溶破壁、滅菌，即制得膏狀類胡蘿卜素粗產(chǎn)品，備用;
[0069](5)將類胡蘿卜素回加到煙草薄片中
[0070]將上述膏狀類胡蘿卜素粗產(chǎn)品輸送至造紙法煙草薄片生產(chǎn)線的料液浸涂裝置或加料裝置，按1%?10%的比例與正常浸提液或涂布液預(yù)混后均勻添加到煙草薄片片基中，經(jīng)干燥，得到煙草薄片產(chǎn)品；經(jīng)外觀與評(píng)吸鑒定，該煙草薄片產(chǎn)品的桔黃色色澤明顯增強(qiáng)，木質(zhì)氣減輕，香氣量增加，清甜香韻突出。
[0071]實(shí)施例二:
[0072]在梗絲加工工藝中，本發(fā)明以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到梗絲中，得到增色增香的梗絲產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟:
[0073](I)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基
[0074]取梗絲加工過程中原料萃取工序產(chǎn)生的煙梗浸提液，所述煙梗浸提液一般是在40?80°C，用3?10倍重量的水浸提煙梗5?60min得到，通常作為廢液處理；本實(shí)施例中，將煙梗浸提液添加按重量計(jì)0.5%的蔗糖、0.5%的NaH2PO4,自然pH，制得煙梗浸出液培養(yǎng)基，滅菌后備用；
[0075](2)制備發(fā)酵種子液
[0076]斜面菌種的馴化:取上述煙梗浸提液培養(yǎng)基50mL置于三角瓶中，接入產(chǎn)類胡蘿卜素的法夫紅酵母(Phaffia rhodozyma sp.)斜面菌種，于22°C條件下培養(yǎng)72h,然后轉(zhuǎn)接到相同的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，照此方法連續(xù)轉(zhuǎn)接3次，將獲得的培養(yǎng)液稀釋后涂布到預(yù)先制備的煙梗浸提液固體培養(yǎng)基上，煙梗浸提液固體培養(yǎng)基是由煙梗浸提液培養(yǎng)基加1.9%的瓊脂制成，然后于22°C條件下培養(yǎng)72h，挑取大菌落在同樣的固體平板培養(yǎng)基上劃線，挑選單菌落轉(zhuǎn)接到固體斜面培養(yǎng)基，培養(yǎng)得到馴化菌株，保存?zhèn)溆茫?br> [0077]取上述煙草廢料液體培養(yǎng)基IOOmL置于三角瓶中，接入經(jīng)馴化的產(chǎn)類胡蘿卜素的法夫紅酵母(Phaffia rhodozyma sp.)斜面菌種，于22°C下培養(yǎng)80h,得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；
[0078](3)發(fā)酵合成類胡蘿卜素
[0079]取上述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的發(fā)酵種子液，于溫度22°C發(fā)酵120h，得到類胡蘿卜素發(fā)酵液；
[0080](4)提取類胡蘿卜素
[0081]將上述類胡蘿卜素發(fā)酵液濃縮、破壁、滅菌，即制得膏狀類胡蘿卜素粗產(chǎn)品，備用；
[0082](5)將類胡蘿卜素回加到梗絲中
[0083]將上述膏狀類胡蘿卜素粗產(chǎn)品輸送至梗絲生產(chǎn)線的料液浸涂裝置或加料裝置，按1%?10%的比例與其它料液預(yù)混后均勻添加到梗絲中，經(jīng)干燥，得到梗絲產(chǎn)品；經(jīng)外觀與評(píng)吸鑒定，該梗絲產(chǎn)品的桔黃色色澤明顯增強(qiáng)，雜氣減輕，香氣量增加，清甜香韻突出。
[0084]實(shí)施例三:
[0085]在煙草打葉復(fù)烤工藝中，以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成紅曲色素，然后將制得的紅曲色素回加到片煙中，得到增色增香的片煙產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟:
[0086](I)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基
[0087]取煙草打葉復(fù)烤工藝過程中產(chǎn)生的煙梗，加入10倍重量的水，于30°C浸提12h，使可溶物充分溶出；然后固液分離，得到煙梗浸提液和固相梗渣；浸提液添加按重量計(jì)1%的可溶性淀粉、0.3%的NaH2PO4,制得煙梗浸提液培養(yǎng)基，100°C滅菌30min后備用；固相梗渣用于發(fā)酵生產(chǎn)草炭；
[0088](2)制備發(fā)酵種子液
[0089]發(fā)酵種子培養(yǎng):取上述煙梗浸提液培養(yǎng)基IOOmL置于三角瓶中，接入經(jīng)馴化的產(chǎn)紅曲色素的紅曲霉菌(Monascus sp.)斜面菌種，于32°C下培養(yǎng)48h,得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；菌種馴化方法參照實(shí)施例一；
[0090](3)發(fā)酵合成紅曲色素
[0091]取上述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的發(fā)酵種子液，于溫度32°C發(fā)酵96h，得到紅曲色素發(fā)酵液；
[0092](4)提取紅曲色素
[0093]將上述紅曲色素發(fā)酵液濃縮至膏狀，加入10倍體積95%的乙醇，50°C攪拌萃取I?2h，濾除菌體殘?jiān)?，回收乙醇，即制得膏狀或粉狀紅曲色素產(chǎn)品，備用；
[0094](5)將紅曲色素回加到煙葉中
[0095]將上述制得到的紅曲色素輸送至煙草打葉復(fù)烤生產(chǎn)線的煙葉加料裝置，用50 %?90%乙醇溶液適當(dāng)稀釋后，按0.1%?5%的比例均勻添加到煙葉中，經(jīng)外觀與評(píng)吸鑒定，處理后的片煙產(chǎn)品的外觀色澤提高I?2個(gè)等級(jí)，香氣量增加，清甜香韻突出。
[0096]實(shí)施例四:[0097]在煙草加工過程中，以打葉復(fù)烤工序產(chǎn)生的煙梗為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成；類胡蘿卜素，然后將制得的類胡蘿卜素添加到制絲工序的煙絲中，得到增色增香的卷煙產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟:
[0098](I)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基
[0099]取煙草打葉復(fù)烤工藝過程中產(chǎn)生的煙梗，加入10倍重量的水，于60°C浸提lh，使可溶物充分溶出；然后固液分離，得到煙梗浸提液和固相梗渣；浸提液添加按重量計(jì)0.5%的可溶性淀粉、0.3%的NaH2PO4，制得煙梗浸提液培養(yǎng)基，110°C滅菌30min后備用；固相梗渣用于發(fā)酵生產(chǎn)草炭；
[0100](2)制備發(fā)酵種子液
[0101]斜面菌種的馴化:取上述煙梗浸提液培養(yǎng)基50mL置于三角瓶中，接入產(chǎn)類胡蘿卜素的三孢布拉霉菌(Blakeslea trispora zust sp.)正菌斜面菌種，于28°C條件下培養(yǎng)36h，然后轉(zhuǎn)接到相同的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，照此方法連續(xù)轉(zhuǎn)接3次，將獲得的培養(yǎng)液稀釋后涂布到預(yù)先制備的煙梗浸提液固體培養(yǎng)基上，煙梗浸提液固體培養(yǎng)基是由煙梗廢料液體培養(yǎng)基加1.9%的瓊脂制成，然后于28°C條件下培養(yǎng)72h，挑取大菌落在同樣的固體平板培養(yǎng)基上劃線，挑選單菌落轉(zhuǎn)接到固體斜面培養(yǎng)基，培養(yǎng)得到馴化的三孢布拉霉菌正菌菌株，保存?zhèn)溆?；采用同樣方法馴化得到三孢布拉霉菌負(fù)菌菌株，保存?zhèn)溆茫?br> [0102]發(fā)酵種子培養(yǎng):取上述煙梗浸提液培養(yǎng)基IOOmL置于三角瓶中，分別接入經(jīng)馴化的上述斜面菌種，正菌于28°C下培養(yǎng)20h，得正菌搖瓶種子液；負(fù)菌于28°C下培養(yǎng)35h，得負(fù)菌搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；
[0103](3)發(fā)酵合成類胡蘿卜素
[0104]取上述煙草廢料液體培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的上述正菌搖瓶種子液和7%的上述負(fù)菌搖瓶種子液，于溫度28°C發(fā)酵120h，得發(fā)酵液；
[0105](4)提取類胡蘿卜素
[0106]將上述發(fā)酵液離心分離，收集菌體，菌體經(jīng)真空干燥、破壁，然后用丙酮或乙酸乙酯萃取，回收溶劑，得到桔紅色膏狀或粉狀天然色素，備用；
[0107](5)將類胡蘿卜素回加到煙絲中
[0108]將上述制得到的類胡蘿卜素輸送至卷煙制絲工序的加香加料裝置中，與其它料液均勻混合后按0.001%?0.1%的比例均勻添加到配方煙絲中，得到增色增香的卷煙產(chǎn)品；經(jīng)外觀與評(píng)吸鑒定，處理后的卷煙產(chǎn)品的外觀色澤提高I?2個(gè)等級(jí)，香氣質(zhì)、香氣量提高，雜氣刺激性減輕，花香、清甜香韻突出。
【權(quán)利要求】
1.一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:在煙草制品加工過程中，以煙草或煙草浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到煙草制品中，得到增色增香的煙草制品，包括以下步驟: (1)制備煙草浸提液培養(yǎng)基； (2)制備發(fā)酵種子液； (3)利用步驟(1)制備的煙草浸提液培養(yǎng)基發(fā)酵合成天然色素； (4)從步驟(3)制備的發(fā)酵液中提取天然色素； (5)將步驟(4)制備的天然色素回加到煙草制品中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:在造紙法煙草薄片加工過程中，以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到煙草薄片中，得到增色增香的煙草薄片產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟: (1)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基 取造紙法煙草薄片加工過程中原料萃取工序產(chǎn)生的煙梗浸提液，添加適量營養(yǎng)源，PH控制在4.0~6.5，即得煙梗浸出液培養(yǎng)基，滅菌后備用； (2)制備發(fā)酵種子液 取步驟(1)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基置于三角瓶中，接入產(chǎn)天然色素的斜面菌種，于20~40°C下培養(yǎng)20~100h，得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；`` (3)發(fā)酵合成天然色素 取步驟(1)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~20%的由所述步驟(2)制備的發(fā)酵種子液，于溫度20~40°C發(fā)酵24~200h，得到天然色素發(fā)酵液； (4)提取天然色素 將步驟(3)得到的天然色素發(fā)酵液濃縮、滅菌，即制得天然色素粗產(chǎn)品，備用；或?qū)⒉襟E(3)得到的天然色素發(fā)酵液經(jīng)沉淀、過濾或離心分離得到菌體，菌體經(jīng)破壁制成浸膏，或?qū)⒕w干燥、有機(jī)溶劑萃取，制得高純度天然色素產(chǎn)品，備用； (5)將天然色素回加到煙草薄片中 將步驟(4)得到的天然色素輸送至造紙法煙草薄片生產(chǎn)線的料液浸涂裝置或加料裝置，均勻添加到煙草薄片片基中，得到增色增香煙草薄片產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:在梗絲加工過程中，以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到梗絲中，得到增色增香的梗絲產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟: (1)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基 取梗絲加工過程中原料萃取工序產(chǎn)生的煙梗浸提液，添加適量營養(yǎng)源，pH控制在`4.0~6.5，即得煙梗浸出液培養(yǎng)基，滅菌后備用； (2)制備發(fā)酵種子液 取步驟(1)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基置于三角瓶中，接入產(chǎn)天然色素的斜面菌種，于`20~40°C下培養(yǎng)20~100h，得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)；(3)發(fā)酵合成天然色素 取步驟(1)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~20%的由所述步驟(2)制備的發(fā)酵種子液，于溫度20~40°C發(fā)酵24~200h，得到天然色素發(fā)酵液； (4)提取天然色素 將步驟(3)得到的天然色素發(fā)酵液濃縮、滅菌，即制得天然色素粗產(chǎn)品，備用；或?qū)⒉襟E(3)得到的天然色素發(fā)酵液經(jīng)沉淀、過濾或離心分離得到菌體，菌體經(jīng)破壁制成浸膏，或?qū)⒕w干燥、有機(jī)溶劑萃取，制得高純度天然色素產(chǎn)品，備用； (5)將天然色素回加到梗絲中 將步驟(4)得到的天然色素輸送至梗絲生產(chǎn)線的料液浸涂裝置或加料裝置，均勻添加到梗絲中，得到增色增香梗絲產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:在煙草打葉復(fù)烤過程中，以煙梗浸提液為主要原料，通過微生物發(fā)酵生物合成天然色素，然后將制得的天然色素回加到煙葉中，得到增色增香的片煙產(chǎn)品，具體包括以下操作步驟: (1)制備煙梗浸提液培養(yǎng)基 取煙草打葉復(fù)烤工藝過程中產(chǎn)生的煙梗，加入5~50倍重量的水，于30~100°C浸提0.2~24h，使可溶物充分溶出；然后固液分離，得到煙梗浸提液和固相梗渣；將煙梗浸提液添加適量營養(yǎng)源，PH控制在4.0~6.5，即得煙梗浸提液培養(yǎng)基，滅菌后備用；固相梗渣另作它用； (2)制備發(fā)酵種子液` 取步驟(1)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基置于三角瓶中，接入產(chǎn)天然色素的斜面菌種，于20~40°C下培養(yǎng)20~100h，得搖瓶種子液；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，可進(jìn)一步在種子罐中進(jìn)行發(fā)酵種子的放大培養(yǎng)； (3)發(fā)酵合成天然色素 取步驟(1)所述煙梗浸提液培養(yǎng)基于發(fā)酵罐中，接入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~20%的由所述步驟(2)制備的發(fā)酵種子液，于溫度20~40°C發(fā)酵24~200h，得到天然色素發(fā)酵液； (4)提取天然色素 將步驟(3)得到的天然色素發(fā)酵液濃縮、滅菌，即制得天然色素粗產(chǎn)品，備用；或?qū)⒉襟E(3)得到的天然色素發(fā)酵液經(jīng)沉淀、過濾或離心分離得到菌體，菌體經(jīng)破壁制成浸膏，或?qū)⒕w干燥、有機(jī)溶劑萃取，制得高純度天然色素產(chǎn)品，備用； (5)將天然色素回加到煙葉中 將步驟(4)得到的天然色素輸送至煙草打葉復(fù)烤生產(chǎn)線的煙草加料裝置，均勻添加到煙葉中，得到增色增香片煙產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4任意一項(xiàng)所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:制備的天然色素產(chǎn)品可用于卷煙制絲工藝中煙葉或煙絲加香加料，得到增色增香卷煙女口廣叩ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5任意一項(xiàng)所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:所述生物合成的天然色素的最大吸收波長為380~520nm，色素外觀顏色為黃色至紅色。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6任意一項(xiàng)所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:所述生物合成的天然色素包含類胡蘿卜素、紅曲色素和酵母紅素中的一種或多種色素。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:所述生物合成的類胡蘿卜素包含β_胡蘿卜素、α-胡蘿卜素、葉黃素、番茄紅素、玉米黃質(zhì)、蝦青素、角黃素、隱黃素中的一種或多種色素；所述生物合成的紅曲色素包含紅斑紅曲素、紅曲玉紅素、紅曲素、紅曲黃素、紅斑紅曲胺、紅曲玉紅胺中的一種或多種色素。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6任意一項(xiàng)所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:所述產(chǎn)天然色素的微生物菌種選自紅曲霉菌(Monascus)、紅酵母(Rhodotorula)、深紅酵母(Rhodotorula rubra)、粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)、法夫紅酵母(Phaffia rhodozyma)、三抱布拉氏霉菌(Blakeslea trispora)、布拉克須霉(Phycomycesblakesleeanus)和副球菌(Paracoccuscaro tinifaciens)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種煙草制品的生物增色增香方法，其特征是:采用煙梗浸提液培養(yǎng)基對(duì)所選產(chǎn)天然色素的微生物菌種進(jìn)行馴化改良，方法為:取煙梗浸提液培養(yǎng)基置于三角瓶中，接入產(chǎn)天然色素的斜面菌種，于20~40°C條件下在搖床上振蕩培養(yǎng)20~ 100h，然后轉(zhuǎn)接到相同的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，照此方法連續(xù)轉(zhuǎn)接3~5次，將獲得的培養(yǎng)液稀釋后涂布到預(yù)先制備的煙梗浸提液固體培養(yǎng)基上，煙梗浸提液固體培養(yǎng)基是由煙梗浸提液培養(yǎng)基加1.9%的瓊脂制成，然后于20~40°C條件下培養(yǎng)20~100h，待長出菌落后，挑取大菌落在同樣的固體平板培養(yǎng)基上劃線，挑選單菌落轉(zhuǎn)接到固體斜面培養(yǎng)基，培養(yǎng)得到馴化菌株，保存?zhèn)溆?；?jīng)馴化后的菌株對(duì)煙梗浸提液培養(yǎng)基產(chǎn)生高度適應(yīng)性，發(fā)酵性能大幅提聞。
【文檔編號(hào)】A24B3/14GK103504461SQ201210207933
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月25日
【發(fā)明者】朱大恒 申請(qǐng)人:朱大恒