造纸法再造烟叶原料和浆料的生物处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及造纸法再造烟叶生产技术领域，尤其涉及造纸法再造烟叶原料和浆料 的生物处理方法。
【背景技术】
[0002] 造纸法再造烟叶最初是对烟草废弃物的回收利用，现已发展成为改善卷烟化学品 质和味觉品质的一种途径。随着再造烟叶产品在中式卷烟配方中掺配比例的提高，造纸法 再造烟叶对中式卷烟减害降焦、降耗提质的综合作用日益凸显。国内外造纸法再造烟叶的 制造过程包括原料提取、浓缩、制浆、抄造、涂布、干燥等工序。虽然目前国内造纸法再造烟 叶生产已初具规模，但再造烟叶产品仍存在吃味品质较差、杂气较重、刺激性大、口感差等 感官品质问题，影响了造纸法再造烟叶在卷烟产品中的使用效果和添加量。改善和提高造 纸法再造烟叶的感官品质始终是行业研发的重点和热点。
[0003] 烟草细胞壁物质包括纤维素、半纤维素、木素和果胶等成分，烟梗中细胞壁物质约 占43. 8%。细胞壁物质是糖类中对烟草内在品质和风味影响的不利因素，细胞壁物质含量 越高，烟叶的品质越差。特别是用于造纸法再造烟叶原料的低次烟叶，其还原糖和水溶性总 糖含量很低，纤维素、半纤维素、木素和果胶含量较高，致使低次烟叶具有强烈的刺激性，杂 气重、吸味呛咳、涩口、香气量少等。
[0004] 纤维素是不溶于水的均一单糖，纤维素组成微细纤维，烤烟烟叶中纤维素含量为 14% -26%。半纤维素和木素是填充在纤维之间和微细纤维之间的无定形物质，烟梗原料 的半纤维素主要是指聚木糖，疏水性的木素和亲水性半纤维素之间通过共价键联接构成木 素-碳水化合物复合体。果胶质属亲水性胶体，烟草中果胶质含量范围为6%-20%。果胶 质受果胶分解酶的催化作用发生水解反应，析出甲醇，对提高烟质有利。
[0005]木质素占烟叶总细胞壁物质的16%-24%，含量范围为3. 5%-7. 5%。烟梗的木 质素含量比烟叶高，导致其香气不足，燃吸时杂气较重，有刺激性的呛咳，会极大影响卷烟 的吸味品质。经碱氧处理后烟梗木质素含量下降25%，但香气物质量也下降59. 4%。
[0006] 为了提高再造烟叶的感官品质，生物酶制剂通常被添加到烟草原料萃取过程中 或提取液和浓缩液的处理过程中。专利CN100459889C《造纸法再造烟叶浸取浓缩工艺》、 CN100534337C《一种再造烟叶改性添加剂及其制备和使用方法》、CN103393210A《改善造 纸法再造烟叶抽吸品质的方法》涉及的是在烟草原料浸取之前或是在烟草原料的萃取工段 添加生物酶复配制剂，对烟梗进行生物酶处理，烟梗尺寸较大、表面致密坚硬，为脂肪和蜡 质层所包覆，生物酶难以进入胞间层和细胞壁内部对细胞壁物质进行降解，只能作用于烟 梗表面和水溶性提取物，直接处理烟梗的方式限制了酶效力的发挥。专利CN1273057C公 开的《一种造纸法烟草薄片的制备工艺》涉及的是在烟草水溶物浓缩液中加入酶制剂或微 生物制剂，但是烟草中的蛋白质、淀粉、纤维素、木素等大分子物质很难溶于水中，提取液 和浓缩液中可参加酶解的底物较少，因此，加入酶制剂后不会产生显著地降解效果。专利 CN103054157A《一种降低造纸法再造烟叶浆料蛋白质含量的方法》、CN103519341A《一种低 果胶含量的造纸法再造烟叶片基及其制备方法》涉及的是在任一打浆工序结束后或高浓打 浆后在烟草浆料中加入生物酶对浆料进行酶解，单一的商品酶或混合酶对浆料大分子物质 的降解能力很有限。
[0007]白腐菌是唯一能完全降解木质纤维素的微生物，白腐菌发酵所得粗酶液中含有丰 富的木素降解酶系，通过分泌木素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶等胞外氧化酶来降解 木质素，其中木素过氧化物酶在液体发酵体系中被明确是木质素的主要降解酶之一，木素 降解酶系在降解木素的同时能够分泌纤维素酶和半纤维素酶，木素降解后可为后续纤维素 和半纤维素的降解提供更高的酶可及性。
[0008] 裂裙菌（Schizophyllum commune Fr.)又名白参、树花，是一种具有较高营养价值 和药用价值的大型真菌。裂褶菌为木腐菌，具有较强的分解木质素、纤维素的能力。裂褶菌 发酵培养时不仅可产生具有抗肿瘤活性的裂褶胞外多糖，同时还产生一些重要的酶。在特 定的培养条件下可产生纤维素酶、纤维二糖脱氢酶、木聚糖酶、酯酶、锰过氧化物酶等。这些 酶共存于裂褶菌发酵培养所得到的粗酶液中，对烟梗、烟叶碎片、烟末等再造烟叶原料和浆 料具有更高的降解能力。相比单一的商品酶或混合酶，微生物混合发酵所得的粗酶液对木 素、纤维素、半纤维素、果胶、蛋白质等底物的降解能力更强。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于克服现有国内造纸法再造烟叶普遍存在的内在品质不高、香气 量不足、杂气较重、刺激性较大等感官品质问题，提供一种利用微生物发酵粗酶液处理再造 烟叶原料和浆料，并改善造纸法再造烟叶感官品质的生物处理方法，该方法处理后的造纸 法再造烟叶成品的内在质量好，杂气少，刺激性小；同时，利用粗酶液中各种生物酶的协同 作用进行酶促磨浆和酶促打浆，浆料的纤维特性、片基的物理性能和磨浆能耗等均得到了 改善。
[0010] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0011] 一种造纸法再造烟叶原料和浆料的生物处理方法，其方法如下：
[0012] 步骤A、将一次提取后的烟梗进行搓丝，然后将搓丝后的烟梗与一次提取后的烟叶 碎片、烟末混合后的烟草原料进行二次提取，在二次提取的同时加入微生物发酵粗酶液I 进行一次生物处理；
[0013] 步骤B、将一次生物处理后的烟草原料进行高浓磨浆处理，高浓磨浆处理后的浆料 进行消潜处理，在消潜过程中加入微生物发酵粗酶液II进行二次生物处理，将二次生物处 理后的浆料进行低浓打浆处理并形成烟草浆；
[0014] 步骤C、将打浆后的烟草浆与纤维木浆、碳酸钙、助剂混合后进行造纸法抄造制得 片基，片基经过涂布、干燥、打片工艺后得到再造烟叶成品。
[0015] 本发明微生物发酵粗酶液I、微生物发酵粗酶液II可以选择如下三种组合之一：
[0016] a、所述微生物发酵粗酶液I为白腐菌经液体深层发酵后得到的粗酶液，微生物发 酵粗酶液II为裂褶菌液体发酵后所得到的粗酶液；
[0017] b、所述微生物发酵粗酶液I为裂褶菌液体发酵后所得到的粗酶液，微生物发酵粗 酶液II为白腐菌经液体深层发酵后得到的粗酶液；
[0018] c、所述微生物发酵粗酶液I、微生物发酵粗酶液II均为裂褶菌液体发酵后所得到 的粗酶液。
[0019] 本发明步骤A的微生物发酵粗酶液I和步骤B的微生物发酵粗酶液II可以扩展 组合如下：所述微生物发酵粗酶液I、微生物发酵粗酶液II为白腐菌经液体深层发酵后得 到的粗酶液或裂褶菌液体发酵后所得到的粗酶液，即步骤A中的微生物发酵粗酶液I可以 为白腐菌经液体深层发酵后得到的粗酶液或者裂褶菌液体发酵后所得到的粗酶液中的一 种或两种；步骤B中的微生物发酵粗酶液II可以为白腐菌经液体深层发酵后得到的粗酶液 或者裂褶菌液体发酵后所得到的粗酶液中的一种或两种。但是本发明更为优选的技术方案 是：