本发明涉及卷烟原料生产加工,特别涉及一种降解烟梗木质素含量的方法。
背景技术:
1、烟梗是烟叶之粗硬叶脉,在烟叶中约占25%,是制作在烟支中具有支撑作用的梗丝的主要原料。早期卷烟制备中,一般认为烟梗杂质较多,燃烧后可吸性较差,因而仅用于制备低档卷烟。但随着卷烟制备技术及健康意识的更新,现有卷烟制备中,一般认为适当含量梗丝的应用,不仅能提高烟丝的填充性,改善卷烟燃烧性,降低烟叶原料消耗,而且能有效降低卷烟焦油、烟碱、co等有害物质的含量,其在叶组配方中的使用比例也呈逐渐增加的趋势。目前在卷烟产品中的使用比例已有普遍提高,甚至已成为卷烟配方中的重要组分之一。
2、研究表明,纤维素与半纤维素、木质素、果胶等物质是烟梗中的主要成分。木质素的结构中富含苯环,是烟草焦油中稠环芳烃类、芳香胺等有害物质的主要来源,而且木质素在烟草加工调制过程中含量基本不发生变化,是烟草中一种相对较为稳定的化合物。烟梗的木质素含量较高,导致其香气不足,燃吸时的杂气也很重,有刺激性的呛咳,会极大影响卷烟的吸味品质。因此,为改善烟梗使用质量,提升卷烟原料品质,需要对烟梗中的木质素含量进行适当降解和控制,以使其含量保持在合理范围。
3、木质素主要由3种不同的羟基肉桂醇聚合而成,它们分别生成3种聚合单体:对-羟基苯基(h)木质素、愈创木基(g)木质素和紫丁香基(s)木质素,传统的物理、化学等方法对生物质中的木质素脱除率低,处理后产生的水解产物对于后续生物转换有较大的抑制作用,且易污染环境。
4、关于微生物降解木质纤维素,在烟草行业涉及较少。木质素的这种复杂结构、高分子量使其成为植物抗降解的天然屏障。使得其能抵抗很多一般微生物酶的水解作用,只能被个别的真菌或细菌所降解,真菌是目前公认的降解木质素能力普遍较其它菌种高的微生物,真菌中研究较多的为白腐菌、褐腐菌和软腐菌等,中国专利cn104355708a就应用白腐菌降解烟梗中木质素,但因真菌生长缓慢,相关酶类热稳定性较差,再加上其降解木质纤维素的蛋白酶类结构较复杂使以真菌为主要模式菌株开展的木质纤维素生物降解的研究长期未能开发出具有可行性工业降解途径。并且微生物对外部环境条件要求比较苛刻,加上烟草本身含有烟碱等物质易导致酶失活,都给生物降解烟梗原料中的木质素带来一定难度。因此,如何安全有效的降低烟梗原料中的木质素成为需要解决的一个重要问题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种降解烟梗木质素含量的方法,经过副黄假单胞菌zy-03菌剂处理的烟梗木质素降解效果明显。
2、本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
3、一种降解烟梗木质素含量的方法,包括以下步骤:
4、s1种子液培养:挑取保藏编号cgmcc no.24422的副黄假单胞菌zy-03单菌落接种至ypd液体培养基中,在22-37℃,摇床转速100-250r/min条件下,培养24-72h,得种子液;
5、s2菌剂或粗酶制剂的制备:将种子液以8000-12000r/min,4℃条件下离心10-20min,去除上清液,加入无菌水复溶,使od值为1.8-2.1,得副黄假单胞菌菌剂,或者将种子液接种至烟草原料提取液,在22-37℃,摇床转速100-250r/min条件下,培养48-72h,加入玻璃珠,用细胞破碎仪超声5min,离心,取上清液,即为烟草环境诱导的粗酶制剂;
6、s3烟梗爆破:润梗后,以饱和水蒸气为介质,对烟梗进行爆破,工作压力0.3-1.0mpa,压力保留时间30-80s,蒸汽爆破时间小于0.01秒,循环1-3次;
7、s4发酵:根据质量百分含量将10%-15%的菌剂均匀喷洒于爆破后的烟梗25-40℃,60-80%湿度条件下,发酵24-48h;或者将5-10%的烟草环境诱导的粗酶制剂在25-40℃,60-80%湿度条件下,发酵4-12h。
8、s5梗丝后处理:发酵后的烟梗进入后续切丝工艺,梗丝在80-120℃下干燥,使细菌失活,干燥后梗丝湿度保持在10-15%。
9、优选地,上述技术方案中,所述ypd液体培养基由酵母粉10g/l、蛋白胨20g//l以及葡萄糖20g/l组成,在121℃高压灭菌15min后制得,培养条件为30℃,摇床转速120r/min,培养48h。
10、优选地,上述技术方案中,所述烟草提取液为烟草原料与水按质量比1:12,121℃灭菌20min,无菌纱布过滤,所得的上清液。
11、优选地,上述技术方案中,所述烟草原料包括烟梗、烟叶、烟末以及烟草浓缩液中的一种或多种。
12、优选地,上述技术方案中,所述润梗后,以饱和水蒸气为介质,对烟梗进行爆破,工作压力0.9mpa,压力保留时间60s,蒸汽爆破时间小于0.01秒,循环3次。
13、优选地,上述技术方案中,所述梗丝在110℃下干燥,使细菌失活,干燥后梗丝湿度保持在12%。
14、一种烟梗梗丝,所述烟梗梗丝是经过降解烟梗木质素含量的方法处理后得到的。
15、一种烟梗梗丝在卷烟生产中的应用。
16、一种包含上述烟梗梗丝的卷烟。
17、本发明上述技术方案,具有如下有益效果:
18、本发明结合梗丝工艺,在润梗后,先通过蒸汽闪爆烟梗使木质素与纤维素、半纤维素轻微分离而又不破坏烟梗整体结构,而后,采用副黄假单胞菌zy-03菌剂或者烟草环境诱导酶制剂(高温提取的烟草提取液发生了美拉德反应,在烟草环境诱导酶制剂的同时,会产生香气物质),高效降解木质素,菌株产生的丰富酶类具有一定增香作用,干燥阶段灭菌(酶失活),降低梗丝木质气、杂气,并增加烟梗香气。
1.一种降解烟梗木质素含量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的降解烟梗木质素含量的方法,其特征在于,所述ypd液体培养基由酵母粉10g/l、蛋白胨20g//l以及葡萄糖20g/l组成,在121℃高压灭菌15min后制得,培养条件为30℃,摇床转速120r/min,培养48h。
3.根据权利要求1所述的降解烟梗木质素含量的方法,其特征在于,所述烟草提取液为烟草原料与水按质量比1:12,121℃灭菌20min,无菌纱布过滤,所得的上清液。
4.根据权利要求1所述的降解烟梗木质素含量的方法,其特征在于,所述烟草原料包括烟梗、烟叶、烟末以及烟草浓缩液中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的降解烟梗木质素含量的方法,其特征在于,所述润梗后,以饱和水蒸气为介质,对烟梗进行爆破,工作压力0.9mpa,压力保留时间60s,蒸汽爆破时间小于0.01秒,循环3次。
6.根据权利要求1所述的降解烟梗木质素含量的方法,其特征在于,所述梗丝在110℃下干燥,使细菌失活,干燥后梗丝湿度保持在12%。
7.一种烟梗梗丝,其特征在于,所述烟梗梗丝是经过权利要求1-6任一所述的降解烟梗木质素含量的方法处理后得到的。
8.一种根据权利要求7所述的烟梗梗丝在卷烟生产中的应用。
9.一种包含权利要求7所述的烟梗梗丝的卷烟。