专利名称：低次烟叶生物酶解制备烟用香精的方法
技术领域：
本发明涉及烟用香精的生产领域，具体是低次烟叶生物酶解制备烟用香精的方法，。
背景技术：
本发明涉及烟用香精，特别是以低次烟叶为原料生产烟用香精的方法。此外，本发明还涉及0 利用生物技术酶法分解低次烟叶、蛋白酶降解低次烟叶蛋白对原料进行加工处理，通过美拉德反应强化烟用香精的特色。本方法使用丙二醇溶液作为基本反应介质。
美拉德反应是醛、酮、还原糖或脂肪氧化生成的羰基化合物与胺类、氨基酸、肽、蛋白质甚至氨水中的氨基之间发生的反应。该反应能生成具有香味特征的羧酸类、酮类、吡嗪、吡咯、吡啶等化合物。烟叶在调制、陈化、加工和燃吸的过程中都可能发生美拉德反应。近年来随着卷烟焦油量的降低，烟草行业面临着一个新而艰巨的挑战——卷烟降低焦油后，仍然能保持足够的烟香味。因而，利用美拉德反应应用于烟用香精的生产中具有重要意义。Onishi A.Nisin和Kakizawa通过利用现有的单糖、二糖与氨基酸发生美拉德反应，研究其产物对烟草增香的效果。另外，AngelaParry等人利用至少含有两个氮原子的氨基酸在一个基本无溶剂的系统中与还原糖通过美拉德反应制备烟用增香剂。在上述科学研究中，均采用了不同的反应原料和反应条件，且达到了增强或改善烟草香味的目的。但由于反应原料大多采用单一氨基酸，或者几种氨基酸的混合物作为反应原料的氨基化合物，采用单糖、二糖或者几种单一糖的混合物作为反应的羰基源，虽然研究了不同的反应条件及相应反应过程，但由于原料成分的单一或过于简单，因而所得美拉德反应产物对卷烟的增香效果一般，难以达到消费者对卷烟质量的要求，应用效果和使用面有限。
发明内容
本发明的目的在于针对烟用香精生产存在的缺陷，提供一种低次烟叶生物酶解制备烟用香精的方法，以低次烟叶酶解产物—单糖、寡糖、复合氨基酸、寡肽和多肽为主要原料，通过美拉德反应制备烟用香精。本发明可提高低次烟叶资源的综合利用率，且反应产物具有非常明显的去除卷烟杂气、降低刺激性、增加香气、协调香味、使卷烟余味纯净舒适的功效，在卷烟工业中可广泛应用。此方法制备烟用香精，生产过程简单，质量稳定。
本发明的低次烟叶生物酶解制备烟用香精的方法，包括如下步骤(1)用复合纤维素酶和蛋白酶对低次烟叶进行酶解后，灭酶，过滤，浓缩，制备低次烟叶混合酶解液；(2)以低次烟叶混合酶解液为主要氮源，添加乙醛、丙二醇和红糖进行美拉德反应制备烟用香精。
步骤(1)中，将低次烟叶粉碎成60-100目的烟叶末，加入烟叶末8-12份重量的水，浸泡1hr，升温至100℃处理20min，降温冷却至50℃，调pH值至3.0-5.0，加入复合纤维素酶200-400U/g烟叶粉末，酶解2-4hr后；调pH值至6.0-7.5，加入蛋白酶2500-4500U/g蛋白，酶解6-10hr，灭酶，过滤，浓缩得到得低次烟叶酶解混合物浓缩液。
步骤(2)中，将红糖15-20份、步骤(1)得到的酶解混合物浓缩液15-25份、乙醛0.5-1.5份溶于40-70份丙二醇，调整混合物的pH值至5.5-7.5，升温至120-125℃之间反应2-3hr；降温终止反应，自然冷却，即得烟用香精。
步骤(1)中，所述的蛋白酶采用木瓜蛋白酶、ProtamexTM、AlcalaseTM中的一种。
步骤(1)中，得到的将酶解混合物浓缩液的可溶性固形物含量为20-40％之间，其中氨基氮含量为0.6-1.2％。
采用H3PO4或氢氧化钾调整pH值。
步骤(1)中，所述灭酶是在100℃下加热10min。
本发明与现有技术相比具有如下优点本发明采用物理破碎低次烟叶结合复合纤维素酶水解有利于呈香前体成分葡萄糖、寡糖和烟叶蛋白的高效溶出，有利于烟叶蛋白与后续处理中的蛋白酶接触；利用特异性内外切蛋白酶，将烟叶蛋白进行可控酶解获得呈香前体成分小分子肽和氨基酸；利用氢氧化钾和磷酸调节酶解和反应液的pH值，两者中和产物为磷酸钾，在香烟中有助燃作用。本发明不仅原料利用率高，所得烟用香精具有非常明显的去除卷烟杂气、降低刺激性、增加和协调香味、使卷烟余味纯净舒适的功效，而且还助燃作用。
具体实施例方式
实施例1(1)将低次烟叶粉碎成60目的烟叶末，加入8份重量的水，浸泡1hr，升温至100℃处理20min，降温冷却至50℃之间，用磷酸调整pH值至3.0，加入复合纤维素酶200U/g烟叶粉末酶解2hr后；用氢氧化钾调pH值至6.0，加入木瓜蛋白酶2500U/g蛋白，酶解6hr；反应结束后100℃加热10min灭酶，冷却到25℃，过滤除杂，真空浓缩至可溶性固形物含量为20％之间(总蛋白含量为10.1％，氨基氮含量为0.6％)。
(2)将红糖为15份、固形物为15份、乙醛为0.5份溶于40份丙二醇，调整混合物的pH值至5.5，升温至120℃之间，反应2hr；降温终止反应，自然冷却，所得烟用香精香气醇厚，能减少香烟的杂气和刺激性，改善吸味，提高香气质。
实施例2(1)将低次烟叶粉碎成80目的烟叶末，加入烟叶末的10份重量的水，浸泡1hr，升温至100℃处理20min，降温冷却至50℃之间，加磷酸调整pH值至5.0，加入复合纤维素酶300U/g烟叶粉末酶解2-4hr后；用氢氧化钾调pH至7.0，加入AlcalaseTM3500U/g蛋白，酶解6-10hr；反应结束后100℃下加热10min灭酶，冷却到25℃，过滤除杂，真空浓缩至可溶性固形物含量为30％(总蛋白含量为15％，氨基氮含量为0.8％)。
(2)将红糖为17份、固形物为20份、乙醛为1.0份溶于50份丙二醇，调整混合物的pH值至6.5，升温至120-℃之间，反应2.5hr；降温终止反应，自然冷却，所得烟用香精香气醇厚，能减少香烟的杂气和刺激性，改善吸味，提高香气质。
实施例3(1)将低次烟叶粉碎成100目的烟叶末，加入烟叶末的12份重量的水，浸泡1hr，升温至100℃处理20min，降温冷却至50℃之间，用磷酸调整pH值至5.0，加入复合纤维素酶400U/g烟叶粉末酶解4hr后；用氢氧化钾调pH值至7.0，加入蛋白酶4500U/g蛋白，酶解8hr；反应结束后在100℃下加热10min灭酶后，冷却到25℃，过滤除杂，真空浓缩至可溶性固形物含量为40％之间(总蛋白含量为19.8％，氨基氮含量为1.1％)。
(2)将红糖为20份、固形物为25份、乙醛为1.5份溶于70份丙二醇，调整混合物的pH值至7.5，升温至125℃之间，反应3hr；降温终止反应，自然冷却，所得烟用香精香气醇厚，能减少香烟的杂气和刺激性，改善吸味，提高香气质。
权利要求
1.一种低次烟叶生物酶解制备烟用香精的方法，其特征在于包括如下步骤(1)采用复合纤维素酶和蛋白酶对低次烟叶进行酶解后，灭酶，过滤，浓缩，制备低次烟叶混合酶解液；(2)以低次烟叶混合酶解液为主要氮源，添加乙醛、丙二醇和红糖进行美拉德反应制备烟用香精。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，将低次烟叶粉碎成60-100目的烟叶末，加入烟叶末8-12份重量的水，浸泡1hr，升温至100℃处理20min，降温冷却至50℃，调pH值至3.0-5.0，加入复合纤维素酶200-400U/g烟叶粉末，酶解2-4hr后；调pH值至6.0-7.5，加入蛋白酶2500-4500U/g蛋白，酶解6-10hr，灭酶，过滤，浓缩得到得低次烟叶酶解混合物浓缩液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，将红糖15-20份、步骤(1)得到的酶解混合物浓缩液15-25份、乙醛0.5-1.5份溶于40-70份丙二醇，调整混合物的pH值至5.5-7.5，升温至120-125℃之间反应2-3hr；降温终止反应，自然冷却，即得烟用香精。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于步骤(1)中，所述的蛋白酶采用木瓜蛋白酶、ProtamexTM、AlcalaseTM中的一种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤(1)中，得到的将酶解混合物浓缩液的可溶性固形物含量为20-40％之间，其中氨基氮含量为0.6-1.2％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于采用H3PO4或氢氧化钾调整pH值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于步骤(1)中，所述灭酶是在100℃下加热10min。
全文摘要
本发明涉及一种低次烟叶生物酶解制备烟用香精的方法，包括采用复合纤维素酶和蛋白酶对低次烟叶进行酶解后，灭酶，过滤，浓缩，制备低次烟叶混合酶解液；以低次烟叶混合酶解液为主要氮源，添加乙醛、丙二醇和红糖进行美拉德反应制备烟用香精。本发明以低次烟叶酶解产物——单糖、寡糖、复合氨基酸、寡肽和多肽为主要原料，通过美拉德反应制备烟用香精。本发明可提高低次烟叶资源的综合利用率，且反应产物具有非常明显的去除卷烟杂气、降低刺激性、增加香气、协调香味、使卷烟余味纯净舒适的功效，在卷烟工业中可广泛应用。此方法制备烟用香精，生产过程简单，质量稳定。
文档编号A24B15/18GK1826997SQ20061003469
公开日2006年9月6日 申请日期2006年3月28日 优先权日2006年3月28日
发明者赵谋明, 饶国华, 崔春 申请人:华南理工大学