一种烟叶梗丝制备清甜香韵香精的方法与流程

本发明属于卷烟香精技术领域，涉及一种烟叶梗丝制备清甜香韵香精的方法。

背景技术：

烟草属草茄木，茄科一年生或有限多年生草本植物，基部稍木质化，花序顶生，圆锥状，多花；蒴果卵状或矩圆状，长约等于宿存萼，夏秋季开花结果，主要分布于南美洲、南亚、中国。作为一种嗜好性消费产品，烟草在全世界的每一个地方都有大量的消费者。但近年来，随着世界经济全球化进程的加快，“吸烟与健康”问题越来越受到社会的关注，因此降焦减害成为卷烟业的重中之重。通常，在降焦减害方面会导致卷烟优美吸位成分的大量损失，烟香不足，难以满足消费者的需求。为了解决以上问题，许多卷烟厂在调配卷烟配方的同时添加大量的香精，这样虽然会弥补卷烟吸位的不足，但缺少天然感，有杂气产生。

烟梗是指烟叶梗丝，即是烟叶之粗硬叶脉，约占叶重25％～30％。我国是烟草工业大国，烟梗作为烟草工业最大的副产物，每年有数十万吨被废弃，这样既造成了环境污染，又是对自然资源的浪费。研究表明，烟梗中含有的成分种类与烟叶成分基本一致，烟梗具有极大的现实应用价值。目前，卷烟业对烟梗的利用仅仅局限于填充膨胀梗丝、梗片等产品，但这些产品会给卷烟带来很多不利方面，例如烟香不足、烟气薄弱、有刺激、有杂气等。因此，有必要对烟梗的应用进行进一步研究与探讨。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种烟叶梗丝制备清甜香韵香精的方法，用于解决现有技术中缺乏采用以烟叶烟梗为原料，经酶解-美拉德方法制备具有清甜香韵的烟用香精的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种烟叶梗丝制备清甜香韵香精的方法，包括以下步骤：

1)取烟梗粉末，加水搅拌均匀后，再加入真菌淀粉酶和果胶酶进行第一阶段酶解；

优选地，所述烟梗为烟叶梗丝。所述烟叶为烤烟烟叶。

优选地，所述烟梗粉末的制备方法，为将烟叶梗丝粉碎后过筛，即得所需烟梗粉末。

更优选地，所述粉碎将烟梗采用粉碎机进行研磨成粉。

更优选地，所述过筛中使用筛的目数≥120目。进一步优选地，所述过筛中使用筛的目数为120目。即所述烟梗粉末的粒度≥120目，优选为120目。

优选地，所述水为蒸馏水。

优选地，所述烟梗粉末与水加入的质量之比为1：8-12。更优选地，所述烟梗粉末与水加入的质量之比为1：10。

优选地，所述烟梗粉末与真菌淀粉酶加入的质量之比为100：0.05-0.15。更优选地，所述烟梗粉末与真菌淀粉酶加入的质量之比为100：0.1。

优选地，所述真菌淀粉酶为常规使用的真菌淀粉酶。所述真菌淀粉酶为1，4-α-D-葡聚糖水解酶，又名真菌α-淀粉酶，CAS号为9001-19-8。具体地，本发明中使用的真菌淀粉酶由帝斯曼(中国)有限公司(DSM)生产的传统型真菌淀粉酶(Mycolase)。

优选地，所述烟梗粉末与果胶酶加入的质量之比为100：0.05-0.15。更优选地，所述烟梗粉末与果胶酶加入的质量之比为100：0.1。

优选地，所述果胶酶为常规使用的果胶酶。所述果胶酶的CAS号为9032-75-1。具体地，本发明中使用的果胶酶为由帝斯曼(中国)有限公司(DSM)生产的C80果胶酶(Rapidase C80 Max)。

优选地，所述第一阶段酶解的反应条件为：酶解温度：50-60℃；酶解时间：1-3h。更优选地，所述第一阶段酶解的反应条件为：酶解温度：55℃；酶解时间：2h。

2)在步骤1)所述的第一阶段酶解反应结束后，再加入蛋白酶进行第二阶段酶解；

优选地，所述蛋白酶为常规使用的蛋白酶。所述蛋白酶的CAS号为9014-01-1。具体地，本发明中使用的蛋白酶由帝斯曼(中国)有限公司(DSM)生产的传统型蛋白酶(Maxipro NPU)。

优选地，所述烟梗粉末与蛋白酶加入的质量之比为100：0.1-0.3。更优选地，所述烟梗粉末与蛋白酶加入的质量之比为100：0.2。

优选地，所述第二阶段酶解的反应条件为：酶解温度：50-60℃；酶解时间：1-3h。更优选地，所述第二阶段酶解的反应条件为：酶解温度：55℃；酶解时间：2h。

3)在步骤2)所述的第二阶段酶解反应结束后，将产物进行灭酶，再冷却，获得烟梗酶

解液；

优选地，所述灭酶的反应条件为：灭酶温度：80-90℃；灭酶时间：10-20min。更优选地，所述灭酶的反应条件为：灭酶温度：85℃；灭酶时间：15min。

优选地，所述烟梗酶解液不需要进行过滤。

4)将步骤3)中获得烟梗酶解液，加入甘氨酸和杨梅提取物搅拌均匀，进行美拉德反应，

即得所需香精。

优选地，所述烟梗粉末与甘氨酸加入的质量之比为100：2-4。更优选地，所述烟梗粉末与甘氨酸加入的质量之比为100：3。

优选地，所述烟梗粉末与杨梅提取物加入的质量之比为10：1-2。更优选地，所述烟梗粉末与杨梅提取物加入的质量之比为10：1.4-1.7。

优选地，所述杨梅提取物为常规使用的从杨梅的果实、根茎、叶等中提取获得的杨梅提取物。具体地，本发明中使用的杨梅提取物由海口日岛香料有限公司生产。所述杨梅提取物中杨梅成分的质量百分比浓度占杨梅提取物总质量的80-100％。

优选地，所述美拉德反应的条件为：反应温度：90-110℃；反应时间：2-4h。更优选地，所述美拉德反应的条件为：反应温度：100℃；反应时间：3h。

优选地，所述香精为烟用香精，具有清甜香韵。

本发明第二方面提供由上述方法制备的清甜香韵香精。

本发明第三方面提供一种清甜香韵香精在烟叶中的用途。

优选地，所述烟叶为烤烟烟叶。

本发明第四方面提供一种清甜香韵香精的使用方法，为将上述香精用酒精稀释后，按比例称取香精稀释液与烤烟烟叶，将香精稀释液均匀喷洒在烤烟烟叶中。

优选地，所述酒精为食用酒精，所述酒精为含常规比例的无水乙醇的水溶液。更优选地，所述酒精为含体积百分比70％无水乙醇的食用酒精。

优选地，所述香精稀释液为含常规比例香精的乙醇溶液。更优选地，所述香精稀释液中香精所占的质量百分比为10％。

优选地，所述香精稀释液与烤烟叶组加入比例为常规的质量之比。更优选地，所述香精稀释液与烤烟叶组加入的质量之比为5：1000。

优选地，所述烤烟烟叶为云南玉溪牌卷烟的烤烟烟叶。

优选地，所述喷洒采用医用喷雾器进行。

如上所述，本发明提供的一种烟叶梗丝制备清甜香韵香精的方法，通过对烟叶梗丝酶解反应制备反应性香精的前提物，经过添加杨梅提取物进行美拉德反应得到具有清甜香韵的烟用香精。本发明制备的烟用香精，以烟叶烟梗为原料，原料来源丰富，工艺简单，易操作。本发明制备的烟用香精，与传统的调香香精相比，具有明显的清甜香韵，能明显改善卷烟的香气质量、丰富烟香、增浓烟气、生津增甜，提升并调和卷烟的抽吸品质，能够有效改进现有一般卷烟的烟香不足、烟气薄弱、有刺激、味苦等缺点，可广泛地应用于卷烟香精领域中。

附图说明

图1显示为本发明中烟梗仅经酶解反应获得的烟梗酶解液的GC图谱。

图2显示为本发明中烟梗经酶解-美拉德反应获得的未添加杨梅提取物的香精(配方11)的GC图谱。

图3显示为本发明中烟梗经酶解-美拉德反应获得的添加杨梅提取物的香精(配方15)的GC图谱。

图4显示为本发明中烟梗提取液的GC图谱。

图5显示为红大烟膏的GC图谱。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指相对压力，本发明使用的仪器或试剂均为本领域内的常规仪器或试剂，均可从市场上购买获得。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

将烟叶梗丝粉碎后过≥120目的筛，获得所需烟梗粉末。取一定量烟梗粉末，加入蒸馏水搅拌均匀后，再加入真菌淀粉酶和C80果胶酶在50-60℃进行第一阶段酶解1-3h。其中，烟梗粉末与蒸馏水加入的质量之比为1：8-12；烟梗粉末与真菌淀粉酶加入的质量之比为100：0.05-0.15；烟梗粉末与C80果胶酶加入的质量之比为100：0.05-0.15。

然后，加入蛋白酶在50-60℃进行第二阶段酶解1-3h，其中，烟梗粉末与蛋白酶加入的质量之比为100：0.1-0.3。将酶解产物在80-90℃进行灭酶10-20min，再冷却，获得烟梗酶解液。其中，第一阶段酶解和第二阶段酶解的总酶解反应时间为2-6h。

最后将烟梗酶解液，加入甘氨酸和杨梅提取物搅拌均匀，在90-110℃进行美拉德反应2-4h，即得所需香精。其中，烟梗粉末与甘氨酸加入的质量之比为100：2-4；烟梗粉末与杨梅提取物加入的质量之比为10：1-2。

上述香精在烟叶中使用时，将上述香精用含体积百分比70％无水乙醇的食用酒精稀释后，配成香精所占的质量百分比为10％的香精稀释液，再按香精稀释液与烤烟烟叶加入的质量之比为5：1000称取香精稀释液与烤烟烟叶，采用医用喷雾器将香精稀释液均匀喷洒在烤烟烟叶中。

实施例2

在烟叶梗丝进行酶解-美拉德反应制备香精的过程中，在不添加杨梅提取物情况下，对酶解反应温度进行了探讨，得到不同酶解反应温度对反应产物香气的影响，从而判定最佳酶解反应温度，具体制备过程如下。

将烟叶梗丝粉碎后过120目的筛，获得所需烟梗粉末。取10.00g烟梗粉末，加入100.00g蒸馏水搅拌均匀后，再加入0.01g真菌淀粉酶和0.01g C80果胶酶在不同酶解反应温度下进行第一阶段酶解2h。

然后，加入0.02g蛋白酶在55℃不同酶解反应温度下进行第二阶段酶解2h，将酶解产物在85℃进行灭酶15min，再冷却，获得烟梗酶解液。其中，第一阶段酶解和第二阶段酶解的总酶解反应时间为4h。酶解反应温度分别为50℃、55℃、60℃。

最后将烟梗酶解液，加入0.30g甘氨酸搅拌均匀，在100℃进行美拉德反应3h，即分别获得香精1#、2#、3#，香精1#、2#、3#的配方1、2、3，见表1。

由表1可知，配方1中酶解反应温度控制在50℃左右，通过将产物喷洒在云南玉溪牌卷烟的烤烟烟叶上，经调香师抽吸后发现，香气不饱满，有杂气，与烟香不太协调；配方2中酶解反应温度控制在55℃左右，通过抽吸，感觉甜香韵还是稍微弱点，但烟气很浓很厚，比之前的烟气更饱满；配方3中酶解反应温度控制在60℃左右，通过抽吸，香气较差，有焦苦气，与烟香不协调。通过以上3个配方比较可知，配方2中酶解反应温度控制在55℃，是最佳酶解反应温度，这时的酶解温度就是酶的最大活性，其整体香气饱满，烟气较为浓厚，但焦甜香稍弱些，这可能与反应时间及后期的调配有关。

表1不同酶解反应温度对反应产物香气的影响

实施例3

在烟叶梗丝进行酶解-美拉德反应制备香精的过程中，在不添加杨梅提取物情况下，对酶解反应中反应时间进行了探讨，得到不同酶解反应时间对反应产物香气的影响，从而判定最佳酶解反应时间，具体制备过程如下。

将烟叶梗丝粉碎后过120目的筛，获得所需烟梗粉末。取10.00g烟梗粉末，加入100.00g蒸馏水搅拌均匀后，再加入0.01g真菌淀粉酶和0.01g C80果胶酶在55℃分别进行第一阶段酶解1h、2h、3h。

然后，加入0.02g蛋白酶在55℃分别进行第二阶段酶解1h、2h、3h，将酶解产物在85℃进行灭酶15min，再冷却，获得烟梗酶解液。其中，第一阶段酶解和第二阶段酶解的总酶解反应时间分别为2h、4h、6h。

最后将烟梗酶解液，加入0.30g甘氨酸搅拌均匀，在100℃进行美拉德反应3h，即分别获得香精4#、5#、6#，香精4#、5#、6#的配方4、5、6，见表2。

由表2可知，配方4中总酶解反应时间控制在2h左右，通过将产物喷洒在云南玉溪牌卷烟的烤烟烟叶上，经调香师抽吸后发现，香气不饱满，且与烟香不协调；配方5中总酶解反应时间控制在4h左右，通过抽吸，甜香韵还是稍微弱点，但烟气很浓很厚，比之前的烟气更饱满；配方6中总酶解反应时间控制在6h左右，通过抽吸，香气较差，有杂气，后味干涩。通过以上3个配方比较可知，配方5中总酶解反应时间控制在4h，是最佳酶解反应时间，此时得出的产物中甜香韵还是稍弱，这需要在美拉德反应过程中加入些水果提取物等原料，增加些甜香气，使香气更加协调饱满。

表2不同酶解反应时间对反应产物香气的影响

实施例4

在烟叶梗丝进行酶解-美拉德反应制备香精的过程中，在不添加杨梅提取物情况下，对美拉德反应中反应温度进行了探讨，得到不同美拉德反应温度对反应产物香气的影响，从而判定最佳美拉德反应温度，具体制备过程如下。

将烟叶梗丝粉碎后过120目的筛，获得所需烟梗粉末。取10.00g烟梗粉末，加入100.00g蒸馏水搅拌均匀后，再加入0.01g真菌淀粉酶和0.01g C80果胶酶在55℃分别进行第一阶段酶解2h。

然后，加入0.02g蛋白酶在55℃分别进行第二阶段酶解2h，将酶解产物在85℃进行灭酶15min，再冷却，获得烟梗酶解液。其中，第一阶段酶解和第二阶段酶解的总酶解反应时间分别为4h。

最后将烟梗酶解液，加入0.30g甘氨酸搅拌均匀，在不同反应温度下进行美拉德反应3h，即分别获得香精7#、8#、9#，香精7#、8#、9#的配方7、8、9，见表3。其中，美拉德反应温度分别为90℃、100℃、110℃。

由表3可知，配方7中美拉德反应温度控制在90℃左右，通过将产物喷洒在云南玉溪牌卷烟的烤烟烟叶上，经调香师抽吸后发现，香气不饱满，有杂气，且与烟香不协调；配方8中美拉德反应温度控制在100℃左右，通过抽吸，甜香韵还是稍微弱点，但烟气很浓很厚，比之前的烟气更饱满；配方9中美拉德反应温度控制在110℃左右，通过抽吸，香气较差，有焦苦气。通过以上3个配方比较可知，配方8中美拉德反应温度控制在100℃，是最佳美拉德反应温度。

表3不同美拉德反应温度对反应产物香气的影响

实施例5

在烟叶梗丝进行酶解-美拉德反应制备香精的过程中，在不添加杨梅提取物情况下，对美拉德反应中反应时间进行了探讨，得到不同美拉德反应时间对反应产物香气的影响，从而判定最佳美拉德反应时间，具体制备过程如下。

将烟叶梗丝粉碎后过120目的筛，获得所需烟梗粉末。取10.00g烟梗粉末，加入100.00g蒸馏水搅拌均匀后，再加入0.01g真菌淀粉酶和0.01g C80果胶酶在55℃分别进行第一阶段酶解2h。

然后，加入0.02g蛋白酶在55℃分别进行第二阶段酶解2h，将酶解产物在85℃进行灭酶15min，再冷却，获得烟梗酶解液。其中，第一阶段酶解和第二阶段酶解的总酶解反应时间分别为4h。

最后将烟梗酶解液，加入0.30g甘氨酸搅拌均匀，在100℃下进行不同时间段的美拉德反应，即分别获得香精10#、11#、12#，香精10#、11#、12#的配方10、11、12，见表4。其中，美拉德反应时间分别为2h、3h、4h。

表4不同美拉德反应时间对反应产物香气的影响

由表4可知，配方10中美拉德反应时间控制在2h左右，通过将产物喷洒在云南玉溪牌卷烟的烤烟烟叶上，经调香师抽吸后发现，香气不饱满，与烟香不协调；配方11中美拉德反应时间控制在3h左右，通过抽吸，甜香韵还是稍微弱点，但烟气很浓很厚，比之前的烟气更饱满；配方12中美拉德反应时间控制在4h左右，通过抽吸，香气较差，有明显的焦苦气。通过以上3个配方比较可知，配方11中美拉德反应时间控制在3h，是最佳美拉德反应时间。

实施例6

在烟叶梗丝进行酶解-美拉德反应制备香精的过程中，为了增加香精的清甜香韵，可以添加杨梅提取物，因此，有必要对杨梅提取物的用量进行了探讨，得到杨梅提取物的不同用量对反应产物香气的影响，从而判定最佳杨梅提取物的用量，具体制备过程如下。

将烟叶梗丝粉碎后过120目的筛，获得所需烟梗粉末。取10.00g烟梗粉末，加入100.00g蒸馏水搅拌均匀后，再加入0.01g真菌淀粉酶和0.01g C80果胶酶在55℃分别进行第一阶段酶解2h。

然后，加入0.02g蛋白酶在55℃分别进行第二阶段酶解2h，将酶解产物在85℃进行灭酶15min，再冷却，获得烟梗酶解液。其中，第一阶段酶解和第二阶段酶解的总酶解反应时间分别为4h。

最后将烟梗酶解液，加入0.30g甘氨酸和不同含量的杨梅提取物搅拌均匀，在100℃下进行美拉德反应3h，即分别获得香精13#、14#、15#、16#，香精13#、14#、15#、16#的配方13、14、15、16，见表5。其中，杨梅提取物的用量分别为1g、1.4g、1.7g、2g。

表5不同杨梅提取物的添加量对反应产物香气的影响

由表5可知，配方13中烟叶梗丝粉末与杨梅提取物用量的质量之比控制在10:1左右，通过将产物喷洒在云南玉溪牌卷烟的烤烟烟叶上，经调香师抽吸后发现，香气不够圆和，甜香很弱；配方14中烟叶梗丝粉末与杨梅提取物用量的质量之比控制在10:1.4左右，通过抽吸，烟气很浓，甜香香韵高于配方13；配方15中烟叶梗丝粉末与杨梅提取物用量的质量之比控制在10:1.7左右，通过抽吸，烟气很浓，甜香香韵更好，生津回甘；配方16中烟叶梗丝粉末与杨梅提取物用量的质量之比控制在10:2左右，通过抽吸，香气稍弱，有明显的焦糖气，有杂气。通过以上4个配方比较可知，烟叶梗丝粉末与杨梅提取物用量的质量之比控制在10:1.4～10:1.7之间，能够获得最佳杨梅提取物用量。

实施例7

为了考查制备方法对香精品质的影响，分别通过制备烟梗提取液、仅经酶解反应获得的烟梗酶解液、经酶解-美拉德反应获得的未添加杨梅提取物的香精、经酶解-美拉德反应获得的添加杨梅提取物的香精、质量最好的红大烟膏，进行比较。

首先，制备烟梗提取液：即将烟叶梗丝粉碎后过120目的筛，获得所需烟梗粉末。取10.00g烟梗粉末，加入100.00g蒸馏水搅拌均匀后，于70℃下浸提4h，获得烟梗提取液。

其次，制备仅经酶解反应获得的烟梗酶解液：即将烟叶梗丝粉碎后过120目的筛，获得所需烟梗粉末。取10.00g烟梗粉末，加入100.00g蒸馏水搅拌均匀后，再加入0.01g真菌淀粉酶和0.01g C80果胶酶在55℃分别进行第一阶段酶解2h。再加入0.02g蛋白酶在55℃分别进行第二阶段酶解2h，将酶解产物在85℃进行灭酶15min，再冷却并过滤，取上清液，获得烟梗酶解液。其中，第一阶段酶解和第二阶段酶解的总酶解反应时间分别为4h。

然后，制备经酶解-美拉德反应获得的未添加杨梅提取物的香精：其制备方法同实施例5中的配方11。

再制备经酶解-美拉德反应获得的添加杨梅提取物的香精：其制备方法同实施例6中的配方15。

最后，直接取由海口日岛香料有限公司生产的红大烟膏作为反应液。

将获得的上述制备反应液，分别进行GC-MS检测，烟梗提取液的检测结果见图4、表6，仅经酶解反应获得的烟梗酶解液的检测结果见图1、表6，经酶解-美拉德反应获得的未添加花生粉末的香精的检测结果见图2、表6，经酶解-美拉德反应获得的添加花生粉末的香精的检测结果见图3、表6，红大烟膏的检测结果见图5、表6。

其中，GC-MS检测条件为：

GC条件：色谱柱：INNOWAX，60m×0.25mm×0.25μm；载气：He；载气流速：1mL/min；进样模式：不分流；进样口温度：250℃；升温程序：40℃保持6min，以3℃/min升至100℃，再以5℃/min升至230℃保持10min；

MS条件：离子源：EI源；离子源温度：230℃；电子能量：70eV；质量扫描范围：30～350amu；扫描模式：全扫描。

表6不同反应液中香料成分名称及其含量

由表6可知，(1)与烟梗酶解液、烟梗酶解-美拉德反应香精、烟梗酶解-美拉德反应并添加杨梅香精、红大烟膏相比，烟梗提取液内呈香物质种类明显减少，且含量较低，说明原料梗丝的香气质较低，不可直接用作卷烟。(2)原料梗丝经酶解及美拉德反应后，烟香种类明显增多，且烘烤香、烟香成分含量升高，青气、异味及低档烟香成分含量降低，说明经酶解及美拉德反应后，原料梗丝的致香物质明显增多，解决了其在烟用香精中烟香不足、有异味、杂气等缺点。(3)将杨梅提取物添加入梗丝的美拉德反应中，清甜香成分的含量明显增加，烘烤香及致香成分含量不但没有降低，反而略有升高，说明本发明的烟叶梗丝的酶解-美拉德反应液具有明显的清甜香、烘烤香韵，能有效提升卷烟香气质、丰富烟香、生津增甜，具有改善卷烟抽吸品质的效果。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。