基于生物酶改善烤烟综合特性的方法和加热不燃烧烟

申请号 CN202410170292.7 申请日 2024-02-06 公开(公告)号 CN117859948A 公开(公告)日 2024-04-12
申请人 内蒙古昆明卷烟有限责任公司; 发明人 陈晨; 杜赫; 衣秀芹; 叶亚军; 王歆远; 宁小平; 田野; 王志刚; 李林达;
摘要 本 申请 公开了基于 生物 酶改善烤烟综合特性的方法和加热不燃烧烟,属于 烟草 制品 技术领域。所述方法包括将经过如下处理的烤烟烟片加入到 卷烟 中:将生物酶稀释后均匀喷洒在烤烟烟片上,喷洒量为烤烟烟片的的0.3wt%~1wt%;在 温度 40‑45℃、湿度75‑80%条件下 发酵 3‑5h;静置,再次加入稀释后的生物酶,在相同条件下发酵35‑40h;获得发酵烤烟;第一次加入生物酶由漆酶、 纤维 素酶组成;第二次加入生物酶由 植物 水 解 酶、中温 淀粉 酶组成。本申请利用特定复合酶对湖南永州烤烟B3F进行二次酶解,有效增加了湖南永州烤烟B3F的挥发性 香味 成分含量;并改善了感官 质量 中香气质、香气量、余味,并有效降低杂气。
权利要求

1.基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,其特征在于,所述方法包括将经过如下处理的烤烟烟片加入到卷烟中:
将复合生物酶A稀释后均匀喷洒在烤烟烟片上,在温度40‑45℃、湿度75‑80%条件下发酵3‑5h;再次喷洒稀释后的复合生物酶B,在相同条件下发酵35‑40h;获得发酵烤烟;
第一次加入生物酶由漆酶、纤维素酶组成;第二次加入生物酶由植物解酶、中温淀粉酶组成;
所述漆酶、纤维素酶添加重量比为1‑2:3‑4;所述中温淀粉酶、植物水解酶添加重量比为1‑2:2。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,稀释后的生物酶的两次喷洒量均为烤烟烟片的0.3wt%~1wt%。
3.一种如权利要求1所述方法制备获得的卷烟颗粒,所述卷烟颗粒由如下方法制备获得:
将发酵烤烟粉碎成烟末,加入粘合剂、发烟剂混合均匀后制备成粗制颗粒,过筛获得加热卷烟颗粒。
4.根据权利要求3所述卷烟颗粒,其特征在于,按重量计,所述粘合剂、发烟剂的添加量分别占烟末重量的2‑5%、30‑35%。
5.根据权利要求3所述卷烟颗粒,其特征在于,所述粘合剂包括羧甲基纤维素钠、卡拉胶、瓜尔胶中的至少一种,所述发烟剂由丙二醇:甘油按重量比1‑2:2‑3组成。
6.一种含有如权利要求3‑5任一项中所述卷烟颗粒的加热不燃烧烟,其特征在于,所述加热不燃烧烟的烟弹中含有加热卷烟颗粒。
7.根据权利要求6所述的加热不燃烧烟,其特征在于,所述加热不燃烧烟包括烟弹、包装纸、滤嘴;所述烟弹与过滤嘴连接,烟弹的外圆周包裹有包装烟纸;
所述加热卷烟颗粒设置在烟弹的中部或远离滤嘴的一端,并被烟弹中的烟草包裹。
8.根据权利要求7所述的加热不燃烧烟,其特征在于,所述的烟草为烤烟。
9.根据权利要求6所述的加热不燃烧烟,其特征在于,所述加热卷烟颗粒为球状、椭圆状、片状、多边形状中的任一种。
10.如权利要求1所述方法在制备高品质卷烟中的应用。

说明书全文

基于生物酶改善烤烟综合特性的方法和加热不燃烧烟

技术领域

[0001] 本申请属于烟草制品技术领域,涉及基于生物酶改善烤烟综合特性的方法和加热不燃烧烟。

背景技术

[0002] 目前,由于绿色环保理念的畅行及消费者对吸烟需求的不断增加,市场环境不断改变,全球的不同规模的烟草企业均陆续将研发重点和推广方向转移到了新型烟草领域。
[0003] 未来新型烟草制品的主线大趋势是向加热不燃烧烟草制品发展,加热不燃烧烟能够全面地、大幅地降低烟草有害成分释放量。加热烟草制品带给消费者的不仅是产品的尝鲜体验,更重要的是其相关减害消费理念。世界卷烟消费环境日趋严苛,一些烟草公司已经纷纷推进加热型卷烟制品市场布局,并将其作为未来新型烟草制品长期发展的战略目标。
[0004] 生物酶制剂可以改善烟叶品质,提高香气,减少杂气等不良气息,提高舒适性。目前,中国已展开了许多关于外加酶提高烟叶品质的研究,生物酶制剂的使用无疑为工业企业提高烟叶可用性及烟叶品质提供了一条切实可行的路径。中国新型烟草制品应发展具有中国味的产品,烤烟型口味是中国烟草产品的主要的口味之一。
[0005] 目前尚没有对烤烟具有针对性的、可利用特定生物酶显著改善烤烟型加热不燃烧烟烟香味的方法。发明内容
[0006] 为了解决上述问题,本申请提供了基于生物酶改善烤烟综合特性的方法和加热不燃烧烟,该方法能够有效改善烤烟型加热不燃烧烟的烟香味;增强吸烟人群的感官体验。
[0007] 本申请具体的技术方案如下:
[0008] 本申请提供了基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,所述方法包括将经过如下处理的烤烟烟片加入到卷烟中:
[0009] 将复合生物酶A稀释后均匀喷洒在烤烟烟片上,在温度40‑45℃、湿度75‑80%条件下发酵3‑5h;再次喷洒稀释后复合生物酶B,在相同条件下发酵35‑40h;获得发酵烤烟;
[0010] 第一次加入生物酶由漆酶、纤维素酶组成;第二次加入生物酶由植物解酶、中温淀粉酶组成。
[0011] 可选的,所述漆酶、纤维素酶添加重量比为1‑2:3‑4;所述中温淀粉酶、植物水解酶添加重量比为1‑2:2。
[0012] 本申请还提供了根据上述方法制备获得的卷烟颗粒,制备过程如下:
[0013] 将发酵烤烟粉碎成烟末,加入粘合剂、发烟剂混合均匀后制备成粗制颗粒,过筛获得加热卷烟颗粒。
[0014] 可选的,按重量计,所述粘合剂、发烟剂的添加量分别占烟末重量的2‑5%、30‑35%。
[0015] 可选的,所述粘合剂包括羧甲基纤维素钠、卡拉胶、瓜尔胶中的至少一种,所述发烟剂由丙二醇:甘油按重量比1‑2:2‑3组成。
[0016] 本申请还提供了含有上述卷烟颗粒的加热不燃烧烟,所述加热不燃烧烟的烟弹中含有加热卷烟颗粒。
[0017] 可选的,所述加热不燃烧烟包括烟弹、包装纸、滤嘴;所述烟弹与过滤嘴连接,烟弹的外圆周包裹有包装烟纸;
[0018] 可选的,所述加热卷烟颗粒设置在烟弹的中部或远离滤嘴的一端,并被烟弹中的烟草包裹;所述的烟草为烤烟。
[0019] 可选的,所述加热卷烟颗粒为球状、椭圆状、片状、多边形状中的任一种。
[0020] 本申请还提供了上述方法在制备高品质卷烟中的应用。
[0021] 本申请的有益效果包括但不限于:
[0022] 1.本申请利用特定复合酶对湖南永州烤烟B3F进行二次酶解,有效增加了湖南永州烤烟B3F的挥发性香味成分含量;并改善了感官质量中香气质、香气量、余味,并有效降低杂气。
[0023] 2.进一步地,本申请采取了2种不同的复合酶对湖南永州烤烟B3F进行发酵处理;第二次酶解采用的由植物水解酶、中温淀粉酶组成的复合生物酶能够将第一次酶解(采用由漆酶、纤维素酶组成的复合酶)的产物中的某些特定物质代谢分解成具有挥发性的香味物质成分;在实验过程中这是在第二次酶解中采用其他复合酶对第一次酶解产物进行处理所达不到的技术效果。也是将第一、二次酶解所用复合酶进行顺序调换后也无法达到的技术效果。且本申请中的酶处理方法对湖南永州烤烟B3F具有针对性,香味改善效果显著,能够达到对其他烟叶所达不到的技术效果。
[0024] 3.本申请将经过上述酶处理制备烟末制备成颗粒添加在加热不燃卷烟中,可以有效改善卷烟品质,提高卷烟香气,减少杂气等不良气息。附图说明
[0025] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0026] 图1为未经处理发酵处理的湖南永州烤烟B3F挥发性成分总离子流图。

具体实施方式

[0027] 下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。
[0028] 如无特别说明,本申请的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买,实验材料及试剂
[0029] 烟叶原料:湖南永州烤烟B3F(2018)。
[0030] 酶制剂:使用的酶均购于丹麦诺维信(中国)生物技术有限公司。
[0031] 表1实验试剂
[0032] 试剂 纯度 生产商丙二醇 分析级 天津市大茂化学试剂厂
甘油 分析级 国药集团化学试剂有限公司
羧甲基纤维素钠CMC 食品级 河南万邦科技有限公司
氯化钠 分析级 国药集团化学试剂有限公司
二氯甲烷 色谱级 天津迪科技有限公司
乙酸苯乙酯 >98% 北京灵威科技有限公司
[0033] 表2主要实验仪器
[0034]仪器 型号/规格 生产厂商
恒温恒湿箱 KBF240 德国BINDER公司
粉碎机 SY‑Ⅲ 上海富邦有限公司
电子天平 EL204 Mettler‑Toledo仪器(上海)有限公司
移液枪 5mL 德国eppendorf公司
摇摆式颗粒机 YK160 广州大祥有限公司
烘箱 FD023 德国BINDER公司
气相色谱‑质谱联用仪 7890B‑5977A 美国Agilent公司
同时蒸馏萃取仪 / 郑州海其林贝尔公司
调温电热套 SHSL 上海树立仪器仪表有限公司
低温冷去液循环 DLSB‑10/25 郑州凯鹏实验仪器有限公司
循环水多用真空泵 SHB‑3 郑州杜甫仪器厂
旋转蒸发仪 RE‑52AA 上海亚荣生化仪器厂
[0035] 实施例1
[0036] 基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,所述方法包括将经过如下处理的烤烟烟片加入到卷烟中:
[0037] 将由漆酶、纤维素酶按重量比1:1组成的复合生物酶A加水稀释至酶制剂浓度为1.0%,按照0.3%的喷洒量均匀喷洒在烤烟烟片上,在温度42℃、湿度75%条件下发酵5h;
再次喷洒由植物水解酶、中温淀粉酶按重量比1:1组成的复合生物酶B加水稀释至酶制剂浓度为3.0%,在相同喷洒量、相同条件下发酵40h;获得发酵烤烟;
[0038] 根据上述方法制备获得的卷烟颗粒,制备过程如下:
[0039] 将发酵烤烟粉碎成烟末,按重量计,加入2%粘合剂羧甲基纤维素钠、35%发烟剂(由丙二醇:甘油按重量比1:3组成)混合均匀后制备成粗制颗粒,过筛获得加热卷烟颗粒。加热卷烟颗粒为球状,直径为0.85mm,重量为8mg/粒,圆度小于0.16,破碎值为1.0kgf。
[0040] 一种含有加热卷烟颗粒的加热不燃烧烟,包括烟弹、包装纸、滤嘴;所述烟弹与过滤嘴连接,烟弹的外圆周包裹有包装烟纸;
[0041] 加热卷烟颗粒为椭圆状,设置在烟弹的远离滤嘴的一端,并被烟弹中的烟草(烤烟)包裹。
[0042] 加热不燃烧烟按照现有卷烟生产工艺制备获得,为普通型卷烟,圆周为27mm。
[0043] 实施例2
[0044] 基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,与实施例1的区别在于,先喷洒由植物水解酶、中温淀粉酶组成的复合生物酶B,第二次喷洒的是由漆酶、纤维素酶组成的复合生物酶A。其余同实施例1。
[0045] 卷烟颗粒和含有加热卷烟颗粒的加热不燃烧烟的制备过程同实施例1。
[0046] 实施例3
[0047] 基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,与实施例1的区别在于,采用的酶制剂不同。
[0048] 先喷洒由木瓜蛋白酶、麦芽糖酶按重量比1:1组成的复合生物酶A,再喷洒由植物水解酶、中温淀粉酶按重量比1:1组成的复合生物酶B。
[0049] 卷烟颗粒和含有加热卷烟颗粒的加热不燃烧烟的制备过程同实施例1。
[0050] 实施例4
[0051] 基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,与实施例1的区别在于,采用的酶制剂不同。
[0052] 先喷洒由漆酶、戊聚糖酶按重量比1:1组成的复合生物酶A,再喷洒由植物水解酶、胃蛋白酶按重量比1:1组成的复合生物酶B。
[0053] 卷烟颗粒和含有加热卷烟颗粒的加热不燃烧烟的制备过程同实施例1。
[0054] 实施例5
[0055] 基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,与实施例1的区别在于,仅进行一次酶解,复合酶由漆酶、植物水解酶、中温淀粉酶、纤维素酶按照重量比1:1:1:1制备。其余同实施例1。
[0056] 卷烟颗粒和含有加热卷烟颗粒的加热不燃烧烟的制备过程同实施例1。
[0057] 对上述各实施例制备的加热不燃烧烟进行烟气检测,并对制备的加热不燃烧烟进行感官评定。以未经过酶制剂处理的湖南永州烤烟B3F作为对照CK。
[0058] 检测方法如下:
[0059] 采用直线型吸烟机按加拿大深度抽吸模式(HCI)抽吸加热卷烟,抽吸容量30mL,抽吸持续时间2s,抽吸间隔20s,抽吸口数均固定为6口,每轮抽吸2支,用44mm剑桥滤片捕集样品烟主流烟气粒相物,共抽吸5轮。将捕集有气溶胶的剑桥滤片置于50mL离心管中,加入15mL含内标的二氯甲烷萃取溶液,室温下超声萃取30min,过0.22μm的有机滤膜,进行GC‑MS/MS分析。
[0060] GC‑MS分析条件
[0061] 色谱条件:色谱柱:HP‑5MS(60m×0.25mm×0.25μm);载气:He,流量1.0mL/min;进样口温度:280℃;进样量:1μL;分流比:5:1;升温程序:初温50℃,保持2min,以3℃/min的速率升温至100℃,保持10min,再以5℃/min的速率升温至280℃,保持10min。
[0062] 质谱条件:传输线温度:280℃;EI源电子能量:70eV;电子倍增器电压:1750V;扫描方式:全扫描;离子源温度:230℃;四极杆温度:150℃;溶剂延迟:5min。
[0063] 感官评价方法:参考上海烟草研究院提供的《加热卷烟感官质量评价方法》进行感官评价描述。定量评价样品香气质、香气量、杂气、余味作为关键品质因素,其中香气质、香气量采用9分制,杂气、余味采用6分制。
[0064] 表3上述各实验组对湖南永州烤烟B3F香味成分改善效果
[0065]
[0066]
[0067] 表4不同酶处理对湖南永州烤烟B3F感官改善效果
[0068]
[0069]
[0070] 根据上表3的对湖南永州烤烟B3F香味成分含量结果及表4感官评定可知,相较于其他酶处理的实施例,按照实施例1中先复合酶A:漆酶、纤维素酶按重量比1:1组成;后复合酶B:植物水解酶、中温淀粉酶按重量比1:1组成的方法处理的湖南永州烤烟B3F的香味成分含量的提升幅度最高。且香气质和香气量指标的感官评价分数也最高。其原因为实施例1中的复合酶B以复合酶A酶解后的发酵物为底物时,能够进一步的将发酵物中的某些物质成分进行降解转化成香味物质;可以判断实施例1中复合酶A和复合酶B具有一定的协同作用。根据实施例4与实施例1的实验结果,其他复合酶达到由植物水解酶、中温淀粉酶组成的复合酶对漆酶、纤维素酶复配的复合酶A的进一步的降解效果。
[0071] 进一步的,结合实施例3数据,在其他复合酶配合进行的二次酶解中,均无法达到实施例1中特定复合酶A和复合酶B进行两次酶解的酶解效果。
[0072] 进一步的,结合实施例2,若更换实施例1中两次酶制剂的喷洒顺序,也无法达到实施例1中对湖南永州烤烟B3F进行酶处理的香气改善效果。
[0073] 综上,可以判断,在上述对湖南永州烤烟B3F的处理中,植物水解酶、中温淀粉酶复配的复合酶对漆酶、纤维素酶复配的复合酶的烤烟产物具有特定的酶解作用,是其他复合酶无法达到的效果。
[0074] 实施例5复合酶组分配比的筛选
[0075] 根据上述实验地的优选结果,在实施例1的基础上分别对复合酶A和复合酶B的组分配比进行优化筛选。具体过程和结构见下表。
[0076] 表5不同配比的复合酶对湖南永州烤烟B3香味的影响
[0077]
[0078]
[0079] 根据上表可知,复合酶A中漆酶、纤维素酶添加重量比为1‑2:3‑4;复合酶B中温淀粉酶、植物水解酶添加重量比为1‑2:2时,香味成分含量相对较高。其中,以先复合酶A:漆酶、纤维素酶按重量比2:3组成,后复合酶B:植物水解酶、中温淀粉酶按重量比2:2组成时的香味成分含量最高。并以此作为最佳优选条件,并进行下一步实验。
[0080] 实施例6发酵条件的筛选(时间固定为先发酵5h,后发酵40h)
[0081] 表6不同发酵条件对湖南永州烤烟B3香味的影响
[0082]
[0083]
[0084] 根据上表数据可知,控制发酵条件中温度40‑45℃、湿度75‑80%时,湖南永州烤烟B3的香味物质含量相对最高;可以达到1487.32μg/g左右。
[0085] 实施例7
[0086] 该实施例是根据上述优选结果的具体实施方式:
[0087] 基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,所述方法包括将经过如下处理的烤烟烟片加入到卷烟中:
[0088] 将由漆酶、纤维素酶按重量比2:3组成的复合生物酶A加水稀释至酶制剂浓度为1.0%,按照0.3%的喷洒量均匀喷洒在烤烟烟片上,在温度45℃、湿度80%条件下发酵5h;
再次喷洒由植物水解酶、中温淀粉酶按重量比2:2组成的复合生物酶B加水稀释至酶制剂浓度为3.0%,在相同喷洒量、相同条件下发酵40h;获得发酵烤烟;
[0089] 根据上述方法制备获得的卷烟颗粒,制备过程如下:
[0090] 将发酵烤烟粉碎成烟末,按重量计,加入2%粘合剂羧甲基纤维素钠、35%发烟剂(由丙二醇:甘油按重量比1:3组成)混合均匀后制备成粗制颗粒,过筛获得加热卷烟颗粒。
[0091] 一种含有加热卷烟颗粒的加热不燃烧烟,包括烟弹、包装纸、滤嘴;所述烟弹与过滤嘴连接,烟弹的外圆周包裹有包装烟纸;
[0092] 加热卷烟颗粒为椭圆状,设置在烟弹的远离滤嘴的一端,并被烟弹中的烟草(烤烟)包裹。
[0093] 并对制备的烟末和加热不燃烧烟进行香气成分含量检测和感官评定,测定方法同上述实施例;具体结果如下:
[0094] 经检测烟末中香味成分含量(μg/g)达到1488.00,香气质、香气量均能达到8.5左右,一般来说,在卷烟中香味达到8分以上再向上提升是十分困难的。余味达到5.9,杂气降到2.9;是非常显著的进步。
[0095] 对比例1
[0096] 基于生物酶改善烤烟综合特性的方法,与实施例7的区别在于,所述原料为马里兰晾晒烟;其余同实施例1。
[0097] 卷烟颗粒和含有加热卷烟颗粒的加热不燃烧烟的制备过程同实施例1。
[0098] 经检测加热不燃烧烟的烟气中香味成分含量(μg/g)达到1088.00,香气质、香气量达到5.0左右,余味达到5.0,杂气降到4.0。
[0099] 结合对比例1和实施例7的检测结果可以总结出:本申请酶制剂处理烟叶的方法对湖南永州烤烟烟气增香效果最为显著。本申请中的制备方法可能并不是针对所有的烤烟均具有显著的改善烟气的作用,对湖南永州烤烟具有一定程度的针对性。能够达到对其他产地烤烟所达不到的效果。
[0100] 以上所述,仅为本申请的实施例而已,本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制,而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
QQ群二维码
意见反馈