一种烟草制品的生物增色增香方法
【专利摘要】本发明提供了一种烟草制品的生物增色增香方法，是在烟草制品加工过程中，以烟草或烟草浸提液为主要原料，经微生物发酵生物合成天然色素，再将制得的天然色素回加到烟草制品中，得到增色增香的烟草制品，包括烟草浸提液培养基制备、发酵种子液制备、天然色素合成、色素提取、色素回加到烟草制品中等步骤；适用于烟草薄片、梗丝、片烟、卷烟加香加料等工艺中烟草制品的增色增香。本发明将烟草废料生物转化为天然色素，并作为增色剂用之于烟草制品，替代化学色素，既增色又增香，一举两得；可实现烟草废料、废液的在线消化利用，减少污染排放，产生良好的社会效益、环境效益和经济效益。
【专利说明】一种烟草制品的生物增色增香方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟草加工及烟草废弃物资源化利用领域，特别是一种烟草制品的生物增色增香方法。
【背景技术】
[0002]烟草制品的外观颜色是烟草品质的重要方面之一，金黄、桔黄色调是优质烟草的外观特点，因此在烟草加工过程中保持和改善烟草外观颜色，突出金黄、桔黄色调是加工工艺必须关注的品质标准。在烟草薄片、梗丝、烟叶、烟丝加工过程中，通常采用加料的方式添加食用色素，以改善烟草制品的外观色泽。但目前烟草加工过程中添加的食用色素往往是化学合成色素，由于化学合成色素的分子结构、性质与天然色素不同，有些甚至是有害或潜在危害的，即使是与天然色素分子结构相同的化学合成色素，也易遭受来自合成过程中的杂质、尤其合成反应中所用有害物质的污染，故从安全角度而言，需要提供天然产物。但迄今，适宜于烟草的桔黄色天然色素产品种类很少，主要是类胡萝卜素类，在现有产品中，低纯度的天然类胡萝卜素产品通常添加有大量添加剂，对烟草香气有不良影响，高纯度的使用成本过高，所以目前市场适用于烟草制品的天然色素产品极少。
[0003]业已熟知，天然色素尤其是类胡萝卜素是烟草中自然存在的重要香气成分和香气前体物，对烟草制品的外观色泽和香气品质具有重要作用。因此，采用天然色素尤其是类胡萝卜素等色素作为烟草制品增色剂，既可改善外观颜色品质，又可增加香气，具有很好的应用前景。
[0004]采用微生物发酵生物合成天然色素，是天然色素的重要来源之一，目前已广泛应用于食品和饲料行业。目前微生物发酵生物合成天然色素的生产原料主要是糖类、淀粉质类粮食等农产品资源。在烟草加工过程中，通常有大量的烟草废弃物产生，包括废烟叶、烟梗、烟梗废液等，例如，在造纸法烟草薄片加工工艺中，通常将部分甚至全部烟梗提取液弃去不用，而作为废水处理后排放；在梗丝加工工艺中，也存在将部分甚至全部烟梗提取液弃去不用的现象，造成资源浪费和环境污染。这些废弃物富含蛋白质、糖类、纤维素、有机酸、果胶质等，是一宝贵的生物资源，尚未得到合理利用。
[0005]至今尚未见有利用烟草加工过程中产生的烟草废料、废液作为主要原料发酵生产天然色素用于烟草制品增色增香的报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种烟草制品的生物增色增香方法，本发明的另一目的在于提供一种烟草加工过程中废料、废液资源的循环利用方法。
[0007]为实现上述目的本发明采用如下技术方案:一种烟草制品的生物增色增香方法，是在烟草制品加工过程中，以烟草或烟草浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到烟草制品中，得到增色增香的烟草制品，包括以下步骤:[0008](I)制备烟草浸提液培养基；
[0009](2)制备发酵种子液；
[0010](3)利用步骤(I)制备的烟草浸提液培养基发酵合成天然色素；
[0011](4)从步骤(3)制备的发酵液中提取天然色素；
[0012](5)将步骤(4)制备的天然色素回加到烟草制品中。
[0013]上述烟草制品加工过程包括现有各种烟草加工工艺，如烟草薄片加工工艺、梗丝加工工艺、烟草打叶复烤工艺、卷烟工艺等。
[0014]在造纸法烟草薄片加工工艺中，本发明以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到烟草薄片中，得到增色增香的烟草薄片产品，具体包括以下操作步骤:
[0015](I)制备烟梗浸提液培养基
[0016]取造纸法烟草薄片加工过程中原料萃取工序产生的烟梗浸出液，添加适量营养源，pH控制在4.0?6.5，即得烟梗浸出液培养基，灭菌后备用；
[0017](2)制备发酵种子液
[0018]取步骤(I)所述烟梗浸提液培养基置于三角瓶中，接入产天然色素的斜面菌种，于20?40°C下培养20?100h，得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；
[0019](3)发酵合成天然色素
[0020]取步骤(I)所述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为5%?20%的由所述步骤(2)制备的发酵种子液，于温度20?40°C发酵24?200h，得到天然色素发酵液；
[0021](4)提取天然色素
[0022]将步骤(3)得到的天然色素发酵液浓缩、灭菌，即制得天然色素粗产品，备用；或将步骤(3)得到的天然色素发酵液经沉淀、过滤或离心分离得到菌体，菌体经破壁制成浸膏，或将菌体干燥、有机溶剂萃取，制得高纯度天然色素产品，备用；
[0023](5)将天然色素回加到烟草薄片中
[0024]将步骤(4)得到的天然色素输送至造纸法烟草薄片生产线的料液浸涂装置或加料装置，均匀添加到烟草薄片片基中，得到增色增香烟草薄片。
[0025]在梗丝加工工艺中，本发明以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到梗丝中，得到增色增香的梗丝产品，具体包括以下操作步骤:
[0026](I)制备烟梗浸提液培养基
[0027]取梗丝加工过程中原料萃取工序产生的烟梗浸提液，添加适量营养源，pH控制在
4.0?6.5，即得烟梗浸出液培养基，灭菌后备用；
[0028](2)制备发酵种子液
[0029]取步骤(I)所述烟梗浸提液培养基置于三角瓶中，接入产天然色素的斜面菌种，于20?40°C下培养20?100h，得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；
[0030](3)发酵合成天然色素
[0031]取步骤(I)所述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为5%?20%的由所述步骤(2)制备的发酵种子液，于温度20?40°C发酵24?200h，得到天然色素发酵液；
[0032](4)提取天然色素
[0033]将步骤(3)得到的天然色素发酵液浓缩、灭菌，即制得天然色素粗产品，备用；或将步骤(3)得到的天然色素发酵液经沉淀、过滤或离心分离得到菌体，菌体经破壁制成浸膏，或将菌体干燥、有机溶剂萃取，制得高纯度天然色素产品，备用；
[0034](5)将天然色素回加到梗丝中
[0035]将步骤(4)得到的天然色素输送至梗丝生产线的料液浸涂装置或加料装置，均匀添加到梗丝中，得到增色增香梗丝产品。
[0036]在烟草打叶复烤工艺中，本发明以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到烟叶中，得到增色增香的片烟产品，具体包括以下操作步骤:
[0037](I)制备烟梗浸提液培养基
[0038]取烟草打叶复烤工艺过程中产生的烟梗，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；然后固液分离，得到烟梗浸提液和固相梗渣；将烟梗浸提液添加适量营养源，PH控制在4.0?6.5，即得烟梗浸出液培养基，灭菌后备用；固相梗渣另作它用；
[0039](2)制备发酵种子液
[0040]取步骤(I)所述烟梗浸提液培养基置于三角瓶中，接入产天然色素的斜面菌种，于20?40°C下培养20?100h，得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；
[0041](3)发酵合成天然色素
[0042]取步骤(I)所述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为5%?20%的由所述步骤(2)制备的发酵种子液，于温度20?40°C发酵24?200h，得到天然色素发酵液；
[0043](4)提取天然色素
[0044]将步骤(3)得到的天然色素发酵液浓缩、灭菌，即制得天然色素粗产品，备用；或将步骤(3)得到的天然色素发酵液经沉淀、过滤或离心分离得到菌体，菌体经破壁制成浸膏，或将菌体干燥、有机溶剂萃取，制得高纯度天然色素产品，备用；
[0045](5)将天然色素回加到烟叶中
[0046]将步骤(4)得到的天然色素输送至烟草打叶复烤生产线的烟叶加料装置，均匀添加到烟叶中，得到增色增香片烟产品。
[0047]本发明上述制备的天然色素产品也可用于卷烟制丝工艺中烟叶或烟丝加香加料，得到增色增香卷烟产品。
[0048]本发明生物合成的天然色素的最大吸收波长为380?520nm，颜色主要为黄色至红色色调，如柠檬黄、桔黄、红黄、红色等，可用于各种类型烟草制品，主要适用于烟草薄片、梗丝、片烟、烟丝、卷烟等烟草制品，增强产品的金黄和桔黄色调。本发明生物合成的天然色素种类优选类胡萝卜素、红曲色素和酵母红素，因为这些色素与优质烟草的颜色非常协调，而且类胡萝卜素具有很好的增香作用；所述类胡萝卜素包含β_胡萝卜素、α-胡萝卜素、叶黄素、番茄红素、玉米黄质、虾青素、角黄素、隐黄素中的一种或多种色素；所述红曲色素包含红斑红曲素、红曲玉红素、红曲素、红曲黄素、红斑红曲胺、红曲玉红胺中的一种或多种色素。
[0049]本发明方法可以采用已知的各种产上述天然色素的菌种作为发酵菌种，其中优选红曲霉菌(Monascus)、红酵母(Rhodotorula)、深红酵母(Rhodotorula rubra)、粘红酵母(Rhodotorula glutinis)、法夫红酵母(Phaffia rhodozyma)、三抱布拉氏霉菌(Blakeslea trispora)、布拉克须霉(Phycomyces blakesleeanus)和副球菌(Paracoccuscarotinifaciens)中的一种或多菌种配合使用。
[0050]为提高菌株对烟草提取液的适应能力，可以采用烟梗浸提液培养基对所选产天然色素的微生物菌种进行驯化改良，方法为:取烟梗浸提液培养基置于三角瓶中，接入产天然色素的斜面菌种，于20?40°C条件下在摇床上振荡培养20?100h，然后转接到相同的培养基中培养，照此方法连续转接3?5次，将获得的培养液稀释后涂布到预先制备的烟梗浸提液固体培养基上，烟草烟梗浸提液固体培养基是由烟梗浸提液液体培养基加1.9%的琼脂制成，然后于20?40°C条件下培养20?100h，待长出菌落后，挑取大菌落在同样的固体平板培养基上划线，挑选单菌落转接到固体斜面培养基，培养得到驯化菌株，保存备用；经驯化后的菌株对烟梗浸提液培养基产生高度适应性，发酵性能大幅提高。
[0051]本发明方法可以利用各种烟草废料资源，其中优选造纸法烟草薄片加工过程中或梗丝加工过程中产生的烟梗提取液，或是烟草打叶复烤过程中产生的废烟梗；另外，烟秸杆经水解糖化处理，也可作为本发明天然色素的发酵原料。
[0052]本发明方法的优点是:
[0053]1、采用本发明方法生产的天然色素尤其是类胡萝卜素作为烟草制品增色剂，既可改善外观颜色品质，又可增加香气，一举两得；
[0054]2、通过微生物生物合成作用，将烟草废料生物转化为天然色素，并用之于烟草制品品质改良，可以实现烟草生物质废料的高效循环利用，减少环境污染，可产生良好的社会效益、和环境效益；
[0055]3、本发明中所用的发酵原料主要为烟草加工生产线产生的烟草废料、废液，原料来源集中、质量稳定，色素产品直接或间接返回烟草制品，可实现烟草废料、废液的在线消化利用，与其它农业、粮食、工业废料相比，可降低生产成本，提高生产效率和经济效益；同时可减少非烟草成分对色素产品或烟草制品质量的干扰；
[0056]4、烟草废料、废液的营养和理化条件非常适合色素产生菌的生长和色素生物合成，色素产率高于常规农业、粮食、工业废料。
【具体实施方式】
[0057]下面将通过实施例对本发明作进一步的描述，这些描述并不是要对本
【发明内容】
作进一步的限定；对本
【发明内容】
的技术特征所做的等同替换，或相应的改进，仍属于本发明的保护范围之内。
[0058]实施例一:
[0059]在造纸法烟草薄片加工过程中，以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到烟草薄片中，得到增色增香的烟草薄片产品，具体包括以下操作步骤:
[0060](I)制备烟梗浸提液培养基[0061]直接取造纸法烟草薄片加工过程中原料萃取工序产生的一级烟梗浸提液，所述一级烟梗浸提液一般是在60°C，用3?10倍重量的水浸提烟梗5?30min得到，通常作为废液送至污水处理系统处理；本实施例中，将浸提液添加按重量计1%的蔗糖、0.8%的NaH2PO4,自然PH，制得烟梗浸提液培养基，110°C灭菌20min后备用；
[0062](2)制备发酵种子液
[0063]斜面菌种的驯化:取上述烟梗浸提液培养基50mL置于三角瓶中，接入产类胡萝卜素的深红酵母(Rhodotorula rubra sp.)斜面菌种，于28°C条件下培养48h,然后转接到相同的培养基中培养，照此方法连续转接3次，将获得的培养液稀释后涂布到预先制备的烟梗浸提液固体培养基上，烟梗浸提液固体培养基是由烟梗浸提液培养基加1.9%的琼脂制成，然后于28°C条件下培养48h，挑取大菌落在同样的固体平板培养基上划线，挑选单菌落转接到固体斜面培养基，培养得到驯化菌株，保存备用；
[0064]发酵种子培养:取上述烟草废料液体培养基IOOmL置于三角瓶中，接入经驯化的产类胡萝卜素的深红酵母(Rhodotorula rubra sp.)斜面菌种，于28°C下培养30h,得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；
[0065](3)发酵合成类胡萝卜素
[0066]取上述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为5%的发酵种子液，于温度28°C发酵96h，得到类胡萝卜素发酵液；
[0067](4)提取类胡萝卜素
[0068]将上述类胡萝卜素发酵液浓缩、自溶破壁、灭菌，即制得膏状类胡萝卜素粗产品，备用;
[0069](5)将类胡萝卜素回加到烟草薄片中
[0070]将上述膏状类胡萝卜素粗产品输送至造纸法烟草薄片生产线的料液浸涂装置或加料装置，按1%?10%的比例与正常浸提液或涂布液预混后均匀添加到烟草薄片片基中，经干燥，得到烟草薄片产品；经外观与评吸鉴定，该烟草薄片产品的桔黄色色泽明显增强，木质气减轻，香气量增加，清甜香韵突出。
[0071]实施例二:
[0072]在梗丝加工工艺中，本发明以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到梗丝中，得到增色增香的梗丝产品，具体包括以下操作步骤:
[0073](I)制备烟梗浸提液培养基
[0074]取梗丝加工过程中原料萃取工序产生的烟梗浸提液，所述烟梗浸提液一般是在40?80°C，用3?10倍重量的水浸提烟梗5?60min得到，通常作为废液处理；本实施例中，将烟梗浸提液添加按重量计0.5%的蔗糖、0.5%的NaH2PO4,自然pH，制得烟梗浸出液培养基，灭菌后备用；
[0075](2)制备发酵种子液
[0076]斜面菌种的驯化:取上述烟梗浸提液培养基50mL置于三角瓶中，接入产类胡萝卜素的法夫红酵母(Phaffia rhodozyma sp.)斜面菌种，于22°C条件下培养72h,然后转接到相同的培养基中培养，照此方法连续转接3次，将获得的培养液稀释后涂布到预先制备的烟梗浸提液固体培养基上，烟梗浸提液固体培养基是由烟梗浸提液培养基加1.9%的琼脂制成，然后于22°C条件下培养72h，挑取大菌落在同样的固体平板培养基上划线，挑选单菌落转接到固体斜面培养基，培养得到驯化菌株，保存备用；
[0077]取上述烟草废料液体培养基IOOmL置于三角瓶中，接入经驯化的产类胡萝卜素的法夫红酵母(Phaffia rhodozyma sp.)斜面菌种，于22°C下培养80h,得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；
[0078](3)发酵合成类胡萝卜素
[0079]取上述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为10%的发酵种子液，于温度22°C发酵120h，得到类胡萝卜素发酵液；
[0080](4)提取类胡萝卜素
[0081]将上述类胡萝卜素发酵液浓缩、破壁、灭菌，即制得膏状类胡萝卜素粗产品，备用；
[0082](5)将类胡萝卜素回加到梗丝中
[0083]将上述膏状类胡萝卜素粗产品输送至梗丝生产线的料液浸涂装置或加料装置，按1%?10%的比例与其它料液预混后均匀添加到梗丝中，经干燥，得到梗丝产品；经外观与评吸鉴定，该梗丝产品的桔黄色色泽明显增强，杂气减轻，香气量增加，清甜香韵突出。
[0084]实施例三:
[0085]在烟草打叶复烤工艺中，以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成红曲色素，然后将制得的红曲色素回加到片烟中，得到增色增香的片烟产品，具体包括以下操作步骤:
[0086](I)制备烟梗浸提液培养基
[0087]取烟草打叶复烤工艺过程中产生的烟梗，加入10倍重量的水，于30°C浸提12h，使可溶物充分溶出；然后固液分离，得到烟梗浸提液和固相梗渣；浸提液添加按重量计1%的可溶性淀粉、0.3%的NaH2PO4,制得烟梗浸提液培养基，100°C灭菌30min后备用；固相梗渣用于发酵生产草炭；
[0088](2)制备发酵种子液
[0089]发酵种子培养:取上述烟梗浸提液培养基IOOmL置于三角瓶中，接入经驯化的产红曲色素的红曲霉菌(Monascus sp.)斜面菌种，于32°C下培养48h,得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；菌种驯化方法参照实施例一；
[0090](3)发酵合成红曲色素
[0091]取上述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为15%的发酵种子液，于温度32°C发酵96h，得到红曲色素发酵液；
[0092](4)提取红曲色素
[0093]将上述红曲色素发酵液浓缩至膏状，加入10倍体积95%的乙醇，50°C搅拌萃取I?2h，滤除菌体残渣，回收乙醇，即制得膏状或粉状红曲色素产品，备用；
[0094](5)将红曲色素回加到烟叶中
[0095]将上述制得到的红曲色素输送至烟草打叶复烤生产线的烟叶加料装置，用50 %?90%乙醇溶液适当稀释后，按0.1%?5%的比例均匀添加到烟叶中，经外观与评吸鉴定，处理后的片烟产品的外观色泽提高I?2个等级，香气量增加，清甜香韵突出。
[0096]实施例四:[0097]在烟草加工过程中，以打叶复烤工序产生的烟梗为主要原料，通过微生物发酵生物合成；类胡萝卜素，然后将制得的类胡萝卜素添加到制丝工序的烟丝中，得到增色增香的卷烟产品，具体包括以下操作步骤:
[0098](I)制备烟梗浸提液培养基
[0099]取烟草打叶复烤工艺过程中产生的烟梗，加入10倍重量的水，于60°C浸提lh，使可溶物充分溶出；然后固液分离，得到烟梗浸提液和固相梗渣；浸提液添加按重量计0.5%的可溶性淀粉、0.3%的NaH2PO4，制得烟梗浸提液培养基，110°C灭菌30min后备用；固相梗渣用于发酵生产草炭；
[0100](2)制备发酵种子液
[0101]斜面菌种的驯化:取上述烟梗浸提液培养基50mL置于三角瓶中，接入产类胡萝卜素的三孢布拉霉菌(Blakeslea trispora zust sp.)正菌斜面菌种，于28°C条件下培养36h，然后转接到相同的培养基中培养，照此方法连续转接3次，将获得的培养液稀释后涂布到预先制备的烟梗浸提液固体培养基上，烟梗浸提液固体培养基是由烟梗废料液体培养基加1.9%的琼脂制成，然后于28°C条件下培养72h，挑取大菌落在同样的固体平板培养基上划线，挑选单菌落转接到固体斜面培养基，培养得到驯化的三孢布拉霉菌正菌菌株，保存备用；采用同样方法驯化得到三孢布拉霉菌负菌菌株，保存备用；
[0102]发酵种子培养:取上述烟梗浸提液培养基IOOmL置于三角瓶中，分别接入经驯化的上述斜面菌种，正菌于28°C下培养20h，得正菌摇瓶种子液；负菌于28°C下培养35h，得负菌摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；
[0103](3)发酵合成类胡萝卜素
[0104]取上述烟草废料液体培养基于发酵罐中，接入质量分数为3%的上述正菌摇瓶种子液和7%的上述负菌摇瓶种子液，于温度28°C发酵120h，得发酵液；
[0105](4)提取类胡萝卜素
[0106]将上述发酵液离心分离，收集菌体，菌体经真空干燥、破壁，然后用丙酮或乙酸乙酯萃取，回收溶剂，得到桔红色膏状或粉状天然色素，备用；
[0107](5)将类胡萝卜素回加到烟丝中
[0108]将上述制得到的类胡萝卜素输送至卷烟制丝工序的加香加料装置中，与其它料液均匀混合后按0.001%?0.1%的比例均匀添加到配方烟丝中，得到增色增香的卷烟产品；经外观与评吸鉴定，处理后的卷烟产品的外观色泽提高I?2个等级，香气质、香气量提高，杂气刺激性减轻，花香、清甜香韵突出。
【权利要求】
1.一种烟草制品的生物增色增香方法，其特征是:在烟草制品加工过程中，以烟草或烟草浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到烟草制品中，得到增色增香的烟草制品，包括以下步骤: (1)制备烟草浸提液培养基； (2)制备发酵种子液； (3)利用步骤(1)制备的烟草浸提液培养基发酵合成天然色素； (4)从步骤(3)制备的发酵液中提取天然色素； (5)将步骤(4)制备的天然色素回加到烟草制品中。
2.根据权利要求1所述的一种烟草制品的生物增色增香方法，其特征是:在造纸法烟草薄片加工过程中，以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到烟草薄片中，得到增色增香的烟草薄片产品，具体包括以下操作步骤: (1)制备烟梗浸提液培养基 取造纸法烟草薄片加工过程中原料萃取工序产生的烟梗浸提液，添加适量营养源，PH控制在4.0~6.5，即得烟梗浸出液培养基，灭菌后备用； (2)制备发酵种子液 取步骤(1)所述烟梗浸提液培养基置于三角瓶中，接入产天然色素的斜面菌种，于20~40°C下培养20~100h，得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；`` (3)发酵合成天然色素 取步骤(1)所述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为5%~20%的由所述步骤(2)制备的发酵种子液，于温度20~40°C发酵24~200h，得到天然色素发酵液； (4)提取天然色素 将步骤(3)得到的天然色素发酵液浓缩、灭菌，即制得天然色素粗产品，备用；或将步骤(3)得到的天然色素发酵液经沉淀、过滤或离心分离得到菌体，菌体经破壁制成浸膏，或将菌体干燥、有机溶剂萃取，制得高纯度天然色素产品，备用； (5)将天然色素回加到烟草薄片中 将步骤(4)得到的天然色素输送至造纸法烟草薄片生产线的料液浸涂装置或加料装置，均匀添加到烟草薄片片基中，得到增色增香烟草薄片产品。
3.根据权利要求1所述的一种烟草制品的生物增色增香方法，其特征是:在梗丝加工过程中，以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到梗丝中，得到增色增香的梗丝产品，具体包括以下操作步骤: (1)制备烟梗浸提液培养基 取梗丝加工过程中原料萃取工序产生的烟梗浸提液，添加适量营养源，pH控制在`4.0~6.5，即得烟梗浸出液培养基，灭菌后备用； (2)制备发酵种子液 取步骤(1)所述烟梗浸提液培养基置于三角瓶中，接入产天然色素的斜面菌种，于`20~40°C下培养20~100h，得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养；(3)发酵合成天然色素 取步骤(1)所述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为5%~20%的由所述步骤(2)制备的发酵种子液，于温度20~40°C发酵24~200h，得到天然色素发酵液； (4)提取天然色素 将步骤(3)得到的天然色素发酵液浓缩、灭菌，即制得天然色素粗产品，备用；或将步骤(3)得到的天然色素发酵液经沉淀、过滤或离心分离得到菌体，菌体经破壁制成浸膏，或将菌体干燥、有机溶剂萃取，制得高纯度天然色素产品，备用； (5)将天然色素回加到梗丝中 将步骤(4)得到的天然色素输送至梗丝生产线的料液浸涂装置或加料装置，均匀添加到梗丝中，得到增色增香梗丝产品。
4.根据权利要求1所述的一种烟草制品的生物增色增香方法，其特征是:在烟草打叶复烤过程中，以烟梗浸提液为主要原料，通过微生物发酵生物合成天然色素，然后将制得的天然色素回加到烟叶中，得到增色增香的片烟产品，具体包括以下操作步骤: (1)制备烟梗浸提液培养基 取烟草打叶复烤工艺过程中产生的烟梗，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；然后固液分离，得到烟梗浸提液和固相梗渣；将烟梗浸提液添加适量营养源，PH控制在4.0~6.5，即得烟梗浸提液培养基，灭菌后备用；固相梗渣另作它用； (2)制备发酵种子液` 取步骤(1)所述烟梗浸提液培养基置于三角瓶中，接入产天然色素的斜面菌种，于20~40°C下培养20~100h，得摇瓶种子液；根据生产规模，可进一步在种子罐中进行发酵种子的放大培养； (3)发酵合成天然色素 取步骤(1)所述烟梗浸提液培养基于发酵罐中，接入质量分数为5%~20%的由所述步骤(2)制备的发酵种子液，于温度20~40°C发酵24~200h，得到天然色素发酵液； (4)提取天然色素 将步骤(3)得到的天然色素发酵液浓缩、灭菌，即制得天然色素粗产品，备用；或将步骤(3)得到的天然色素发酵液经沉淀、过滤或离心分离得到菌体，菌体经破壁制成浸膏，或将菌体干燥、有机溶剂萃取，制得高纯度天然色素产品，备用； (5)将天然色素回加到烟叶中 将步骤(4)得到的天然色素输送至烟草打叶复烤生产线的烟草加料装置，均匀添加到烟叶中，得到增色增香片烟产品。
5.根据权利要求1、2、3、4任意一项所述的一种烟草制品的生物增色增香方法，其特征是:制备的天然色素产品可用于卷烟制丝工艺中烟叶或烟丝加香加料，得到增色增香卷烟女口广叩ο
6.根据权利要求1、2、3、4、5任意一项所述的一种烟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长为380~520nm，色素外观颜色为黄色至红色。
7.根据权利要求1、2、3、4、5、6任意一项所述的一种烟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类胡萝卜素、红曲色素和酵母红素中的一种或多种色素。
8.根据权利要求7所述的一种烟草制品的生物增色增香方法，其特征是:所述生物合成的类胡萝卜素包含β_胡萝卜素、α-胡萝卜素、叶黄素、番茄红素、玉米黄质、虾青素、角黄素、隐黄素中的一种或多种色素；所述生物合成的红曲色素包含红斑红曲素、红曲玉红素、红曲素、红曲黄素、红斑红曲胺、红曲玉红胺中的一种或多种色素。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6任意一项所述的一种烟草制品的生物增色增香方法，其特征是:所述产天然色素的微生物菌种选自红曲霉菌(Monascus)、红酵母(Rhodotorula)、深红酵母(Rhodotorula rubra)、粘红酵母(Rhodotorula glutinis)、法夫红酵母(Phaffia rhodozyma)、三抱布拉氏霉菌(Blakeslea trispora)、布拉克须霉(Phycomycesblakesleeanus)和副球菌(Paracoccuscaro tinifaciens)。
10.根据权利要求9所述的一种烟草制品的生物增色增香方法，其特征是:采用烟梗浸提液培养基对所选产天然色素的微生物菌种进行驯化改良，方法为:取烟梗浸提液培养基置于三角瓶中，接入产天然色素的斜面菌种，于20~40°C条件下在摇床上振荡培养20~ 100h，然后转接到相同的培养基中培养，照此方法连续转接3~5次，将获得的培养液稀释后涂布到预先制备的烟梗浸提液固体培养基上，烟梗浸提液固体培养基是由烟梗浸提液培养基加1.9%的琼脂制成，然后于20~40°C条件下培养20~100h，待长出菌落后，挑取大菌落在同样的固体平板培养基上划线，挑选单菌落转接到固体斜面培养基，培养得到驯化菌株，保存备用；经驯化后的菌株对烟梗浸提液培养基产生高度适应性，发酵性能大幅提闻。
【文档编号】A24B3/14GK103504461SQ201210207933
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月25日 优先权日:2012年6月25日
【发明者】朱大恒 申请人:朱大恒