一种甜叶菊酵素微胶囊的制备方法及其在卷烟中的应用与流程

[0001]
本发明属于烟用香料技术领域，尤其涉及一种甜叶菊酵素微胶囊提取物。同时，本发明还涉及所述烟用香料的制备方法及其在卷烟中的应用。


背景技术：

[0002]
甜叶菊含有丰富的糖苷类、有机酸类、氨基酸、蛋白质等，以其高甜度低热量得名。甜叶菊所含的天然活性物质在降血糖、降血压、提高免疫力、抗氧化、抑菌等方面发挥着重要作用。目前甜叶菊的应用主要集中于甜菊苷提取相关研究。在烟草生产技术领域，cn103783650a公开了甜叶菊在制备再造烟叶方面的应用，其对甜叶菊进行醇提处理，获得甜叶菊浸膏和/或纤维用于制备再造烟叶。但其对甜叶菊醇提会造成一部分有效成分的损失，且提取液中会有一些色素及其他大分子残留，从而影响卷烟吸食口感。本发明将甜叶菊与多种原料复配，综合了马齿苋、枇杷干、乳香和红树莓的功效，改善了甜叶菊青草气。同时，第一次将甜叶菊复配物进行发酵和微胶囊包埋，最大限度的保留了糖苷类有效成分。制得的微胶囊产品应用到卷烟中，即可以在增加甜润感的基础上增加卷烟香气，又能够降低卷烟烟气危害。


技术实现要素：

[0003]
当前，甜叶菊在烟草中的应用多是提取甜叶菊苷，由于甜叶菊提取过程中会有色素溶出，木质气较重，在卷烟中的应用受到限制，本发明提供了一种甜叶菊酵素，通过复配和发酵使大分子物质得到分解，从而使甜叶菊提取物与卷烟吸味协调。同时结合微胶囊技术最大限度保持了其生物活性，提高了该产品的储存和运输的便利性。在卷烟中应用显著增强了卷烟抽吸的甜润感，降低抽吸过程中口腔和喉部出现的灼热感和刺辣感，同时降低卷烟烟气危害，有利于甜叶菊的综合开发利用。
[0004]
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
[0005]
本发明提供了一种甜叶菊酵素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
[0006]
(1)将甜叶菊粉碎，加入蒸馏水和酶解液，在20-60℃下温浸水解4-8h，灭酶，过滤得料液a；
[0007]
(2)将复配物打浆，混合后得料液b；
[0008]
(3)将料液a和料液b混合，接种微生物，30℃下发酵7-14d，得发酵液；
[0009]
(4)将发酵液过滤后取滤液，加入石油醚30-60℃加热回流提取并浓缩，得浓缩物；
[0010]
(5)浓缩物加入乙醇溶解，冷藏，离心，除去不溶物和沉淀，浓缩，得发酵液提取物；
[0011]
(6)将发酵液提取物进行冷冻干燥，至含水量为3％～6％，粉碎，得发酵物粉末；
[0012]
(7)将壁材用80～100℃热水溶解后加入发酵物粉末，并加入2％乳化剂，高速搅拌形成乳化分散液，通过喷雾干燥机干燥固化得到微胶囊产物；
[0013]
其中，所述步骤(2)的复配物选自马齿苋、枇杷干、乳香和红树莓中的一种或多种。
[0014]
进一步的，所述步骤(1)的酶解液选自纤维素酶、漆酶、果胶酶和木瓜蛋白酶中的
一种或多种。
[0015]
进一步的，所述步骤(3)所用的微生物选自植物乳杆菌、短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌中的一种或多种。
[0016]
进一步的，所述步骤(5)中离心纯化是在<5000r/min下离心15min。
[0017]
进一步的，所述步骤(6)中将发酵液提取物粉碎到200目以下。
[0018]
进一步的，所述步骤(7)中使用的壁材选自β-环糊精、阿拉伯胶、麦芽糊精或明胶中的一种或多种。
[0019]
进一步的，所述步骤(7)中使用的壁材为β-环糊精和阿拉伯胶。
[0020]
进一步的，所述壁材的浓度为0.1g/ml～1g/ml，发酵物粉末与壁材的重量比为1:6～1:10。
[0021]
本发明还提供了一种所述制备方法得到的甜叶菊酵素微胶囊在卷烟中的应用方法：将甜叶菊酵素微胶囊添加到卷烟料液、烟丝、卷烟纸或嘴棒中。
[0022]
进一步的，所述甜叶菊酵素微胶囊香料的添加量为烟丝或卷烟纸总重量的0.05-0.5％。
[0023]
本发明提供的甜叶菊酵素微胶囊产物在卷烟中的应用效果包括：所述甜叶菊酵素微胶囊应用于卷烟后，可降低卷烟烟气中有害物质焦油和co的释放量。
[0024]
与现有研究相比，本发明具有以下优点：
[0025]
1、本发明提供了所述甜叶菊酵素的原料复配，综合了马齿苋、枇杷干、乳香和红树莓的功效，改善了甜叶菊青草气；
[0026]
2、首创地以甜叶菊为主要原料进行酶解和发酵，使大分子物质得到分解，同时结合多级纯化使多糖等影响卷烟吸味的大分子物质得到有效去除，从而使甜叶菊提取物与卷烟吸味协调；
[0027]
3、对提取物进行微胶囊化，最大限度保持了其生物活性。经包埋后，提取物的糖苷类有效成分含量显著提高；
[0028]
4、本发明提供的甜叶菊酵素微胶囊应用于卷烟后，可降低卷烟烟气中有害物质焦油和co的释放量。
[0029]
本发明反应条件温和，设备要求简单，成本较低，便于实现大规模工业化生产，经过回流和醇沉后得到的香料香味醇正，得物纯净，具有较强的实用性和良好的开发应用前景。同时结合在卷烟中应用显著增强了卷烟抽吸的甜润感，降低抽吸过程中口腔和喉部出现的灼热感和刺辣感，有利于甜叶菊的综合开发利用。
具体实施方式
[0030]
下面结合具体实施例来对本发明的技术方案做进一步详细的说明。
[0031]
对比例1
[0032]
(1)甜叶菊粉碎后加入蒸馏水和酶解液(果胶酶：漆酶：纤维素酶＝1:1:1)，在45℃下温浸水解6h，过滤得料液a；
[0033]
(2)将马齿苋、枇杷干、红树莓和乳香混匀打浆，得料液b；
[0034]
(3)料液a和料液b混合，分别将植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌进行活化后，接种到混合后的料液中，30℃下发酵7d，得发酵液；
[0035]
(4)将发酵液过滤后取滤液，加入石油醚60℃加热回流提取4h，浓缩，得浓缩物；
[0036]
(5)浓缩物加入乙醇溶解，4℃冷藏6h，5000r/min下离心10min，除去不溶物和沉淀，浓缩，得发酵液提取物。
[0037]
实施例1
[0038]
微胶囊化甜叶菊酵素的制备：
[0039]
(1)取对比例1所得的发酵液提取物进行冷冻干燥，至含水量为5％，粉碎，过200目筛，得发酵物粉末；
[0040]
(2)将β-环糊精、阿拉伯胶(β-环糊精和阿拉伯胶重量比1:1.5)用80℃热水溶解后加入粉碎后的提取物，壁材浓度0.5g/ml，芯材：壁材为1:8，并加入2％乳化剂，高速搅拌形成乳化分散液，通过喷雾干燥机干燥固化得到微胶囊产物。
[0041]
对比例2
[0042]
(1)甜叶菊粉碎后加入蒸馏水和酶解液(果胶酶：纤维素酶＝2:1)，在45℃下温浸水解6h，过滤得料液a；
[0043]
(2)将马齿苋、枇杷干和乳香混匀打浆，得料液b；
[0044]
(3)料液a和料液b混合，分别将短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌进行活化后，接种到料液中，30℃下发酵7d，得发酵液；
[0045]
(4)将发酵液过滤后取滤液，加入石油醚60℃加热回流提取4h，浓缩，得浓缩物；
[0046]
(5)浓缩物加入乙醇溶解，4℃冷藏7h，5000r/min下离心10min，除去不溶物和沉淀，浓缩，得发酵液提取物。
[0047]
对比例3
[0048]
重复对比例1，有以下不同点：料液a与料液b混合后不进行接种发酵，直接过滤后取滤液，加入石油醚60℃加热回流提取4h。浓缩后，加入乙醇溶解，4℃冷藏12h，5000r/min下离心10min，除去不溶物和沉淀，浓缩，得发酵液提取物。
[0049]
对比例4
[0050]
(1)取对比例3所得的发酵液提取物进行冷冻干燥，至含水量为3％，粉碎，过200目筛；
[0051]
(2)将β-环糊精、阿拉伯胶(β-环糊精和阿拉伯胶重量比1:1.5)用80℃热水溶解后加入粉碎后的提取物，壁材浓度0.6g/ml，芯材：壁材为1:10，并加入1％乳化剂，高速搅拌形成乳化分散液，通过喷雾干燥机干燥固化得到微胶囊产物。
[0052]
实施例2
[0053]
制备方法同实施例1，区别在于其使用的酶解液为果胶酶：木瓜蛋白酶＝1:1。
[0054]
实施例3
[0055]
制备方法同实施例1，区别在于其使用的酶解液为漆酶：纤维素酶＝2:1。
[0056]
实施例4
[0057]
制备方法同实施例1，区别在于其使用的微生物为短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。
[0058]
实施例5
[0059]
制备方法同实施例1，区别在于其使用的微生物为短小芽孢杆菌和植物乳杆菌。
[0060]
实施例6
[0061]
制备方法同实施例1，区别在于其使用的壁材为麦芽糊精和明胶(2:1)。
[0062]
实施例7
[0063]
制备方法同实施例1，区别在于其使用的壁材为阿拉伯胶和麦芽糊精(1:1)。
[0064]
实施例8
[0065]
糖苷类物质含量分析：将实施例1-7以及对比例1-4制得的香料分别检测其糖苷类含量，分析结果见表1。
[0066]
表1 糖苷类含量结果分析
[0067][0068]
对比对比例1、对比例3、对比例4和实施例1可知，复配后的原料经过发酵后，甜叶菊糖苷和莱鲍迪苷a的含量均有增加；对比产品对比例1、对比例2和实施例1可看出，经微胶囊包埋后，甜叶菊复合提取物的糖苷类物质含量显著提高。
[0069]
感官评吸：将实施例1-7和对比例1-4制得的香料进行卷烟打样，设置对照组加入等量的蒸馏水。由评吸专家组成的评吸小组进行评吸，主要评价指标为协调性、香气质量、刺激性和余味等指标。100分为满分，其中协调性、香气质量分值越高表示香味和烟气的协调性越好，香气质量更纯正清新诱人，杂气味越少；刺激性分数越高表示烟气刺激性越低，口感柔软，分值低代表烟气呛鼻，对嗓子刺激大；余味分值越高代表烟气香味在口中的持久性较长，回味性增加。打样生产的卷烟感官评吸结果见表2。
[0070]
表2 感官评价结果平均分
[0071]
[0072]
对比上述产品和空白样品可知，采用本发明所述的甜叶菊香精的制备方法制作出的香料添加在卷烟烟丝中后，在吸食过程中可随烟气进入口腔，充分发挥香料的功效，可适当增加卷烟的协调性和香气质量，降低刺激性；尤其是复配后的原料经过发酵后，能显著改善香料的香气质量；并且，将产品进行微胶囊化后添加到卷烟中，比单纯复配发酵所得的香料香气质量要高，添加到卷烟中刺激性更低，协调性及余味更好。
[0073]
实施例9
[0074]
主流烟气分析：测定对照组、实施例1-7和对比例1-4的卷烟样品的主流烟气，结果如表3所示。
[0075]
表3 主流烟气分析结果
[0076][0077]
根据主流烟气分析结果可得出，添加了甜叶菊提取物的卷烟与空白对照组相比，烟气中焦油和co的含量均有所降低。同时，将提取物进行微胶囊化后，在卷烟中降低焦油和co含量的效果更显著。
[0078]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。