烟用酸枣仁浸膏的制备方法和应用技术领域
本发明涉及烟用香料技术领域,具体是指一种烟用酸枣仁浸膏的制备方法和应
用。
背景技术
在烟草制品中,烟草的香气和吸味至关重要,添加香料是卷烟工艺中的关键环节,
也是完善产品风格和提高卷烟香气质量的有效手段。烟用香料有化学合成香料和天然香料
之分。近年来,天然植物香料,因其具有中国特色,天然无害,原料易得等原因,成分研发重
点和热点。将微生物发酵工程应用于香精香料的生物合成中,以中草药植物为原料,利用微
生物可以生产各种天然香料,是一种很好的获取天然香料的解决途径。
酸枣仁(Spina Date Seed),别名枣仁、山枣,鼠李科植物酸枣的成熟种子。始载于
《神农本草经》,列为上品,养肝,宁心,安神,敛汗。酸枣仁含生物碱、三萜类、黄酮类、17种氨
基酸等,又含阿魏酸,维生素C及植物甾醇,环磷酸腺苷等。但是酸枣仁提取物用于卷烟,则
会产生刺激性大、杂气多的重大缺陷,难以调配烟用。
微生物在增殖过程中可产生庞大的高活性酶系,如多糖水解酶类、蛋白酶类、酯化
酶类、氧化还原酶类及裂合酶类等,在酶促作用、化学作用及微生物体内复杂代谢的协同作
用下,以酸枣仁为原料发生分解、降解、氧化、还原、聚合、偶联、转化等作用,形成复杂的低
分子化合物,其中包括各种香味化合物,如醇类、醛类、酮类、酸类、脂类、酚类、吡喃类、吡啶
类和萜烯类等,这些香气物质无疑也是烟草或用于烟草的添加剂的香气组分。
目前化学合成烟用浸膏提取步骤复杂,环境污染严重,烟用浸膏的香气味道单一
且香气强度尚显不足。酸枣仁发酵物浸膏进行烟用还未见公开报道。
发明内容
针对目前化学合成烟用浸膏提取步骤复杂,环境污染严重,烟用浸膏的香气味道
单一且香气强度尚显不足的缺陷,本发明提供了一种烟用酸枣仁浸膏的制备方法和应用。
为了实现上述目的,提供了一种烟用酸枣仁浸膏的制备方法,包括以下步骤:
1)将酸枣仁和水按质量比1∶20~40回流提取1~3小时后过滤,将滤液灭菌;即得
到酸枣仁提取液;
2)按重量份数比称取40~80份的酸枣仁提取液、20~40份的灰树花提取液和5~
20份的荔枝核提取液,混合均匀,得到混合提取液;
3)植生拉乌尔菌菌种活化:将植生拉乌尔菌Raoultella planticola VP4-4,保藏
编号CCTCC NO:M 2012005接种到植生拉乌尔菌斜面培养基上,在25~38℃,静置培养24~
72h后得到活化菌种,置于冰箱中;
4)制备植生拉乌尔菌种子培养液:将步骤3)中所得的活化菌种,接种到植生拉乌
尔菌种子培养基,在25~38℃条件下,100~150r/min振荡培养24h~72h,连续转接1~3次,
制得植生拉乌尔菌种子培养液;
5)食甲醇芽孢杆菌斜面培养:将食甲醇芽孢杆菌Bacillus
methylotrophicus VJ4-1,保藏编号CCTCC NO:M 2012004接种到马铃薯葡萄糖琼
脂斜面培养基上,在25~35℃、pH5~9条件下,静置培养24~72h;
6)制备食甲醇芽孢杆菌种子培养液:用步骤5)所得的斜面培养物,接种到食甲醇
芽孢杆菌种子培养基,在25~35℃条件下,100~150rpm振荡培养24h~72h,连续转接1~4
次,制得食甲醇芽孢杆菌种子培养液;
7)将植生拉乌尔菌种子培养液和食甲醇芽孢杆菌种子培养液按重量比1∶1~3混
合,得到混合菌液;
8)发酵:将混合菌液按体积比0.5~2%接种到上述混合提取液中,接种后的混合
提取液的装罐量为20~40%,pH4~10,温度25~40℃,转速100~200rpm,不避光条件下发
酵7~14天,得到发酵液;
9)将发酵液和体积份数为80~90%乙醇按体积比1∶2~6,沉淀过夜后抽滤,将滤
液减压浓缩除去溶剂,制得相对密度为1.20~1.36的烟用酸枣仁浸膏。
作为优选方案,所述混合提取液由50~70份的烟叶提取液、25~35份的灰树花提
取液和8~18份的荔枝核提取液组成。
作为优选方案,所述混合提取液由60份的烟叶提取液、30份的灰树花提取液和10
份的荔枝核提取液组成。
作为优选方案,所述步骤3)中,所述植生拉乌尔菌斜面培养基为:麦芽汁:120mL,
蔗糖:20g/L,琼脂:15g/L。
作为优选方案,所述步骤4)中,所述植生拉乌尔菌种子液培养基组成为:麦芽糖:
50g/L,蛋白胨:10g/L,氯化钠:5g/L。
作为优选方案,所述步骤5)中,马铃薯葡萄糖斜面培养基:马铃薯浸液200mL/L,葡
萄糖20g/L,琼脂13g/L;
作为优选方案,所述步骤6)中,食甲醇芽孢杆菌种子液培养基组成为:麦芽糖50g/
L,蛋白胨10g/L,氯化钠5g/L。
本发明还提供了一种所得烟用酸枣仁浸膏的应用,其特征在于:所述烟用酸枣仁
浸膏加入卷烟中,用于协调烟气、增加奶油甜香、花香、使烟气柔和舒适、改善吸味,加入卷
烟中烟用酸枣仁浸膏的质量比为0.01~0.05%。
上述食甲醇芽孢杆菌,该菌株名为Bacillus methylotrophicus VJ4-1,于2012年
1月11日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心,保藏编号CCTCC NO:M 2012004,其生物
学特征是:是革兰氏阳性菌,能在10%NaCl 中生长,有精氨酸双水解酶、鸟氨酸脱羧酶活
性,能产酸、使牛奶液化;能以N-乙酰葡萄糖胺、甘露醇、葡萄糖、水杨素、D-蜜二糖、D-核糖、
肌醇、蔗糖、麦芽糖、D-山梨醇、L-阿拉伯糖、DL-乳酸盐、L-丙氨酸糖原、L-脯氨酸组氨酸、柠
檬酸盐为碳源的培养基上生长,其16S rRNA序列与Bacillus methylotrophicus的16S
rRNA序列比对相似性达到100%。
上述植生拉乌尔菌,该菌株名为Raoultella planticola VP4-4,于2012年1月11
日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心,保藏号为CCTCC NO:M 2012005,植生拉乌尔
菌Raoultella planticola VP4-4CCTCC NO:M 2012005的生物学特征是:革兰氏阴性菌,能
产酸、使牛奶液化并生成吲哚产生、赖氨酸脱羧酶实验呈阳性;鸟氨酸脱羧酶实验、H2S产
生、明胶液化呈阴性;能以单糖,多糖、酯类和氨基酸为唯一碳源生长,
植生拉乌尔菌Raoultella planticola VP4-4的分子鉴定特征为:其16SrRNA序列
全长1408bp,16S rRNA序列与Raoultella planticola的相似度达到99.563%。
本发明的优点是:
1、本发明以酸枣仁提取液、灰树花提取液和荔枝核提取液组成的混合提取液作为
唯一碳源、氮源、以及底物,含生物碱、三萜类、黄酮类、17种氨基酸等,含阿魏酸,维生素C及
植物甾醇,环磷酸腺苷等,比单一碳源更容易让微生物酶体系利用来发酵产香,来源广泛易
得,具有天然环保无害优点。
2、采用食甲醇芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus VJ4-1,保藏编号CCTCC NO:
M 2012004和植生拉乌尔菌Raoultella planticola共同来发酵生产协调烟气、增加奶油甜
香、花香、使烟气柔和舒适、改善吸味的烟用酸枣仁浸膏,能与其它烟用香精香料混合调配
使用。
3、本发明方法工艺过程简单,原料来源广泛,有工业化使用前景。
具体实施方式
下面列举一部分实施例对本发明的有关技术问题作进一步详细的描述,有必要在
此指出以下具体实施例只是对本发明的进一步说明,不代表对本发明保护范围的限制。其
他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1
烟用酸枣仁浸膏1的制备方法,包括以下步骤:
1)将酸枣仁与水按质量比1∶20回流提取3小时后过滤,将滤液在115℃高温灭菌25
分钟,即得到酸枣仁提取液;
2)按重量份数比称取80份的酸枣仁提取液、20份的灰树花提取液和10份的荔枝核
提取液,混合均匀,得到混合提取液;
3)菌种活化:将植生拉乌尔菌Raoultella planticola VP4-4,保藏编号CCTCC
NO:M 2012005接种到植生拉乌尔菌斜面培养基上,在38℃,静置培养24h后得到活化菌种,
置于4℃冰箱中;其中,植生拉乌尔菌斜面培养基为:麦芽汁:120mL,蔗糖:20g/L,琼脂:15g/
L。
4)制备植生拉乌尔菌种子培养液:将步骤3)中所得的活化菌种,接种到植生拉乌
尔菌种子培养基,在25℃条件下,100r/min振荡培养72h,连续转接3次,制得植生拉乌尔菌
种子培养液;其中,植生拉乌尔菌种子液培养基组成为:麦芽糖:50g/L,蛋白胨:10g/L,氯化
钠:5g/L。
5)食甲醇芽孢杆菌斜面培养:将食甲醇芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus
VJ4-1,保藏编号CCTCC NO:M 2012004接种到马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基上,在30℃、pH7
条件下,静置培养48h;其中,马铃薯葡萄糖斜面培养基:马铃薯浸液200mL/L,葡萄糖20g/L,
琼脂13g/L;
6)制备食甲醇芽孢杆菌种子培养液:用步骤5)所得的斜面培养物,接种到食甲醇
芽孢杆菌种子培养基,在30℃条件下,100rpm振荡培养48h,连续转接2次,制得食甲醇芽孢
杆菌种子培养液;其中,食甲醇芽孢杆菌种子液培养基组成为:麦芽糖50g/L,蛋白胨10g/L,
氯化钠5g/L;
7)将植生拉乌尔菌种子培养液和食甲醇芽孢杆菌种子培养液按重量比1∶1混合,
得到混合菌液;
8)发酵:将混合菌液按体积比2%接种到上述混合提取液,接种后的滤液的装罐量
为40%,在pH 4,温度40℃,转速100rpm,不避光条件下发酵14天;得到发酵液;
9)将步骤8)中所得的发酵液和95%乙醇按体积比1∶4,沉淀过夜后抽滤,将滤液减
压浓缩除去溶剂,制得相对密度为1.20的烟用酸枣仁浸膏1。
实施例2
烟用酸枣仁浸膏2的制备方法,包括以下步骤:
1)将酸枣仁与水按质量比1:30回流提取2小时后过滤,将滤液在115℃高温灭菌25
分钟;即得到酸枣仁提取液;
2)按重量份数比称取60份的酸枣仁提取液、30份的灰树花提取液和10份的荔枝核
提取液,混合均匀,得到混合提取液;
3)菌种活化:将植生拉乌尔菌Raoultella planticola VP4-4,保藏编号CCTCC
NO:M 2012005接种到植生拉乌尔菌斜面培养基上,在30℃,静置培养72h后得到活化菌种,
置于4℃冰箱中;其中,植生拉乌尔菌斜面培养基为:麦芽汁:120mL,蔗糖:20g/L,琼脂:15g/
L;
4)制备植生拉乌尔菌种子培养液:将步骤3)中所得的活化菌种,接种到植生拉乌
尔菌种子培养基,在32℃条件下,100r/min振荡培养48h,连续转接3次,制得植生拉乌尔菌
种子培养液;其中植生拉乌尔菌种子液培养基组成为:麦芽糖:50g/L,蛋白胨:10g/L,氯化
钠:5g/L;
5)食甲醇芽孢杆菌斜面培养:将食甲醇芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus
VJ4-1,保藏编号CCTCC NO:M 2012004接种到马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基上,在25℃、pH9
条件下,静置培养24h;其中,马铃薯葡萄糖斜面培养基:马铃薯浸液200mL/L,葡萄糖20g/L,
琼脂13g/L;
6)制备食甲醇芽孢杆菌种子培养液:用步骤5)所得的斜面培养物,接种到食甲醇
芽孢杆菌种子培养基,在25℃条件下,100rpm振荡培养72h,连续转接4次,制得食甲醇芽孢
杆菌种子培养液;其中,食甲醇芽孢杆菌种子液培养基组成为:麦芽糖50g/L,蛋白胨10g/L,
氯化钠5g/L;
7)将植生拉乌尔菌种子培养液和食甲醇芽孢杆菌种子培养液按重量比1∶3混合,
得到混合菌液;
8)发酵:将混合菌液按体积比1%接种到上述混合提取液,接种后的滤液的装罐量
为30%,在pH 8,温度30℃,转速150rpm,不避光条件下发酵10天,得到发酵液;
9)将步骤8)中所得的发酵液和95%乙醇按体积比1∶3,沉淀过夜后抽滤,将滤液减
压浓缩除去溶剂,制得相对密度为1.36的烟用酸枣仁浸膏2。
实施例3
烟用酸枣仁浸膏3的制备方法,包括以下步骤:
1)将酸枣仁与水按质量比1:40回流提取1小时后过滤,将滤液在115℃高温灭菌25
分钟;即得到酸枣仁提取液;
2)按重量份数比称取70份的酸枣仁提取液、35份的灰树花提取液和15份的荔枝核
提取液,混合均匀,得到混合提取液;
3)菌种活化:将植生拉乌尔菌Raoultella planticola VP4-4,保藏编号CCTCC
NO:M 2012005接种到斜面培养基上,在25℃,静置培养24h后得到活化菌种,置于冰箱中;其
中,斜面培养基为:麦芽汁:120mL,蔗糖:20g/L,琼脂:15g/L。
4)制备植生拉乌尔菌种子培养液:将步骤3)中所得的活化菌种,接种到种子培养
基,在25℃条件下,100r/min振荡培养72h,连续转接1次,制得植生拉乌尔菌种子培养液;其
中,植生拉乌尔菌种子液培养基组成为:麦芽糖:50g/L,蛋白胨:10g/L,氯化钠:5g/L。
5)食甲醇芽孢杆菌斜面培养:将食甲醇芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus
VJ4-1,保藏编号CCTCC NO:M 2012004接种到马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基上,在35℃、pH5
条件下,静置培养24h;其中,马铃薯葡萄糖斜面培养基:马铃薯浸液200mL/L,葡萄糖20g/L,
琼脂13g/L;
6)制备食甲醇芽孢杆菌种子培养液:用步骤5)所得的斜面培养物,接种到食甲醇
芽孢杆菌种子培养基,在35℃条件下,150rpm振荡培养24h,连续转接2次,制得食甲醇芽孢
杆菌种子培养液;其中,食甲醇芽孢杆菌种子液培养基组成为:麦芽糖50g/L,蛋白胨10g/L,
氯化钠5g/L;
7)将植生拉乌尔菌种子培养液和食甲醇芽孢杆菌种子培养液按重量比1∶2混合,
得到混合菌液;
8)发酵:将种子培养液按体积比0.5%接种到上述混合提取液,接种后的滤液的装
罐量为40%,在pH10,温度25℃,转速200rpm,不避光条件下发酵7天;得到发酵液;
5)将步骤8)中所得的发酵液和95%乙醇按体积比1∶3,沉淀过夜后抽滤,将滤液减
压浓缩除去溶剂,制得相对密度为1.30的烟用酸枣仁浸膏3。
实施例4
发明人将上述烟用酸枣仁浸膏按烟丝量0.5%、0.1%、0.05%的比例、酸枣仁提取
物浸膏按烟丝量比例0.01%,分别添加到烟丝中进行评吸,评吸按照国标GB 5606.4-1996
进行。评吸结果如下表2所示。经专家评吸小组反复评吸,认为:本烟用酸枣仁浸膏,具有协
调烟气、增加奶油甜香、花香、柔和舒适、改善吸味的优点,能与其它烟用香精香料混合调配
使用,改善了酸枣仁提取物浸膏添加到卷烟中,杂气多、刺激性大的缺点。
表2.烟用酸枣仁浸膏在卷烟加料中的应用