一种酶法处理烟丝降低烟丝蛋白质含量的方法 【技术领域】
本发明涉及烟用香精技术领域。 更具体地,本发明涉及一种烟用香料,还涉及 所述烟用香料的制备方法与它们的用途。 【背景技术】
烟草中的组成成分复杂,蛋白质含量丰富,烤烟烟叶蛋白质含量在 10%左右, 而晾烟和白肋烟的蛋白质含量可达到 20 %。 经过调制醇化后烟草中蛋白质的含量为 3.1-12.5%,其中又分为可溶性蛋白和不可溶性蛋白,可溶性蛋白中有一半左右是叶绿体 蛋白质。 烟叶中的含氮化合物主要是蛋白质,适当的蛋白质含量,可以增加烟吸味 ;但 如果蛋白质含量过高,则会使烟气有烧焦的蛋白味,这是一种对烟气品质有影响的不良 气味,烟叶的品质将随蛋白质含量的增加降低。 而通过生物酶处理来降解烟草中蛋白质 的含量,一方面可减少蛋白质带来的不利影响,另一方面也可利用蛋白质的降解产物多 肽和氨基酸作为美拉德 (MAILLARD) 反应前体物,同时可以增强 Amadori 化合物的生 成,从而提高烟草产品的香吃味。
蛋白酶作为蛋白质的水解酶,种类繁多,不同蛋白酶的性质和催化反应条件不 同。 姚光明研究了中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶对烟草中蛋白质的降解,得出 这样一些结论 :①加蛋白酶后的烤烟烟叶,在一定温度下经过一定时间贮存,烟叶中的 蛋白质含量均有所降低 ;② 3 种蛋白酶对烤烟烟叶中蛋白质降解的效果并不相同,以中 性蛋白酶降解的幅度最大,木瓜蛋白酶次之,碱性蛋白酶的降解幅度最小,用中性蛋白 酶处理过的烟叶香气质变好,香气量有所增大,杂气减轻,刺激性减小,余味变得较干 净舒适,尤其是对白肋烟杂气的去除和苦辣味的消除效果更为明显。 ( 姚光明, 《降低 烟叶中蛋白质含量的研究》, 《烟草科技》,2000, (9) :6-8)。
在相关的专利文献中, “一种促进打叶复烤烟叶自然醇化的生物酶处理方 法”( 中国发明专利 ZL 02116594.7),提出利用蛋白酶、果胶酶等生物酶来处理烟草,以 降解烟草中的蛋白质和果胶,并配以生化反应促进剂丙酮酸、色氨酸、亮氨酸及金属离 子来激活烟叶自身酶类活性。 该发明所涉及的酶是多种水解酶混合的复合酶,且有非酶 成份添加物。
中国专利 ZL 200510042773.7 “提高烟叶品质的含有复合酶的制剂及其制备方 法” 提出了一种含有复合酶的制剂,利用纤维素酶、蛋白酶、果胶酶、淀粉酶、糖化酶 和酵母粉等制成制剂,用于提高烟叶品质。 烟叶喷洒了这种复合酶制剂与水的溶液之 后,在室温下自然发酵 6-10 个月。 该方法使用了多种酶,并且酶处理的时间较长。
本发明以烟草原料为载体,提出利用一种蛋白酶对烟丝中烟草蛋白质进行降解 的方法,同时确立了适宜的蛋白质酶解条件。 【发明内容】
[ 发明要解决的问题 ]本发明的目的是提供一种酶法处理烟丝降低蛋白质含量的方法。
[ 技术方案 ]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种酶法处理烟丝降低蛋白质含量的方法。 该方法的步骤如下 :
(1) 烟叶预处理 :烟叶加水漂洗,并加热灭菌,冷却后过滤干燥,保持体系温 度在 40-60℃ ;
(2) 酶液配制 :称取蛋白酶 5-10g 溶于 100mL 溶剂中,将配好的酶液置于 4℃下 备用 ;
(3) 酶解 :将步骤 (2) 中配制好的酶液用喷雾的方法喷施到经过步骤 (1) 预处理 的烟叶表面,以烟叶的总重量计,酶液的添加量为 2-5%,湿度为 20-80%,然后混合均 匀,用密封袋封好后置于恒温培养箱中进行酶解 ;
(4) 后续处理 :步骤 (3) 酶解完成的烟叶在 70℃烘箱中烘干,然后置于恒温恒湿 培养箱中平衡 24h。
根据本发明的一种优选实施方式,步骤 (1) 中的加热灭菌温度为 75-95℃,灭菌 时间为 10-30min。 根据本发明的另一种优选实施方式,步骤 (1) 中烟叶在过滤干燥后的湿度是 10-15%。
根据本发明的另一种优选实施方式,降解蛋白质所用的酶是一种选自如酸性蛋 白酶、木瓜蛋白酶或菠萝蛋白酶之类的工业用蛋白酶。
特 别 地, 可 列 举 由 南 宁 庞 博 生 物 工 程 有 限 公 司 生 产 的 酸 性 蛋 白 酶, 活 力 80000U/g ;木瓜蛋白酶,活力 50000U/g ;菠萝蛋白酶,活力 100000U/g。
根据本发明的另一种优选实施方式,以重量百分比计,步骤 (2) 中酶与溶剂的 比例是 5-10%。
根据本发明的另一种优选实施方式,步骤 (2) 中使用的溶剂是一种选自自来 水、去离子水或 pH 为 7.0 的磷酸缓冲液。
当酶与溶剂的比例小于这个范围时,蛋白质降解效果下降 ;当酶与溶剂的比例 大于这个范围时,蛋白质降解效果并不增加。
根 据 本 发 明 的 另 一 种 优 选 实 施 方 式, 步 骤 (3) 中, 酶 解 时 体 系 的 温 度 为 40-60℃,酶解时间 6-24h。
根据本发明的另一种优选实施方式,步骤 (4) 中,烟叶在烘干箱中烘干至湿度 12-15%。
酶解后的烟丝为单一原料卷烟后进行对比评吸鉴定,同时对处理过的烟叶和烟 丝进行蛋白质成分的化学分析。
[ 有益效果 ]
本发明提供了生物转化过程的特定条件和优化条件,包括生物转化底物的适宜 浓度,酶的用量,生物转化温度,转化时间,以及后处理方法等,最后比较完整地形成 了一种以新烟叶为原料生物转化成高吸食品质的烟叶的方法。 本发明方法能有效地将新 烟叶中的不利于吸食品质蛋白质转化成具有烟草特征香味的物质前体,并且保持了原有 的烟叶香气风格 ;同时缩短了烟叶醇化期,提高了生产效率,实现了本发明的目的。
采用本发明的方法可有效降低烟草中蛋白质的含量,使氨基酸含量增加,评吸 结果显示烟草气味醇和,口感良好,品质得到明显改善。【具体实施方式】
下面将通过实施例更详细地说明本发明,而这些实施例并不试图限制本发明的 保护范围。
实施例 1
一种酶法处理烟丝降低蛋白质含量的方法。 该方法的步骤如下 :
(1) 烟叶预处理 :准确称取 250 克烟叶 (CX2K 品种 ) 加水漂洗,并在 100℃下加 热灭菌 30 分钟,冷却后进行过滤、干燥,干燥至湿度 10%,体系温度保持在 40℃。
(2) 酶液配制 :本步骤使用的蛋白酶是由南宁庞博生物工程有限公司生产的木 瓜蛋白酶,活力 50000U/g。
(3) 酶解 :将步骤 (2) 中配制好的酶液用喷雾的方法喷施到经过步骤 (1) 预处理 的烟叶表面,以烟叶的总重量计,酶液的添加量为 2%,湿度为 50%,然后混合均匀, 用密封袋封好后置于 40℃恒温培养箱中酶解 24 小时。
(4) 后续处理 :步骤 (3) 酶解完成的烟叶在 70℃烘箱中烘干至湿度 12%,然后 置于恒温恒湿培养箱中平衡 24h。
将上述经过酶反应的烟叶磨碎过 40 目筛,准确称取烟叶粉末 0.5g,于 50ml pH5.0 的柠檬酸钠缓冲液中震荡 5min,取 1ml 于离心管中,8000r/min 离心 10min,取上 清液 0.5ml,检测反应液中的蛋白氮、氨氮的含量。 结果总结在下表 1 中。
实施例 2
一种酶法处理烟丝降低蛋白质含量的方法。 该方法的步骤如下 :
(1) 烟叶预处理 :准确称取 250 克烟叶 (CX2K 品种 ) 加水漂洗,并在 115℃下加 热灭菌 20 分钟,冷却后进行过滤、干燥,干燥到湿度 12%,体系温度保持在 50℃。
(2) 酶液配制 :本步骤使用的蛋白酶是由南宁庞博生物工程有限公司生产的酸 性蛋白酶,活力 80000U/g。
(3) 酶解 :将步骤 (2) 中配制好的酶液用喷雾的方法喷施到经过步骤 (1) 预处理 的烟叶表面,以烟叶的总重量计,酶液的添加量为 2%,湿度为 50%,然后混合均匀, 用密封袋封好后置于 50℃恒温培养箱中酶解 12 小时。
(4) 后续处理 :步骤 (3) 酶解完成的烟叶在 70℃烘箱中烘干至湿度 13%,然后 置于恒温恒湿培养箱中平衡 24h。
将上述经过酶反应的烟叶磨碎过 40 目筛,准确称取烟叶粉末 0.5g,于 50ml pH5.0 的柠檬酸钠缓冲液中震荡 5min,取 1ml 于离心管中,8000r/min 离心 10min,取上 清液 0.5ml,检测反应液中的蛋白氮、氨氮的含量。 结果总结在下表 1 中。
实施例 3
一种酶法处理烟丝降低蛋白质含量的方法。 该方法的步骤如下 :
(1) 烟叶预处理 :准确称取 250 克烟叶 (CX2K 品种 ) 加水漂洗,并在 121℃下加 热灭菌 15 分钟,冷却后进行过滤、干燥,干燥到湿度 15%,体系温度保持在 60℃。
(2) 酶液配制 :本步骤使用的蛋白酶是由南宁庞博生物工程有限公司生产的菠萝蛋白酶,活力 100000U/g。
(3) 酶解 :将步骤 (2) 中配制好的酶液用喷雾的方法喷施到经过步骤 (1) 预处理 的烟叶表面,以烟叶的总重量计,酶液的添加量为 5%,湿度为 50%,然后混合均匀, 用密封袋封好后置于 60℃恒温培养箱中酶解 6 小时。
(4) 后续处理 :步骤 (3) 酶解完成的烟叶在 70℃烘箱中烘干至湿度 15%,然后 置于恒温恒湿培养箱中平衡 24h。
将上述经过酶反应的烟叶磨碎过 40 目筛,准确称取烟叶粉末 0.5g,于 50ml pH5.0 的柠檬酸钠缓冲液中震荡 5min,取 1ml 于离心管中,8000r/min 离心 10min,取上 清液 0.5ml,检测反应液中的蛋白氮、氨氮的含量。 结果总结在下表 1 中。
表 1 根据本发明方法处理烟叶前后的主要化学成分的变化
从表中可以看出,采用本发明的酶处理法后,烟叶中氨基酸含量大大增加。6