丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法技术

本发明专利技术的丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法，是在梗丝加料工序中，将一定比例的丙氨酸、复合糖源(还原糖、红枣烟草混合提取物及其发酵物的复配物)、催化剂、生物制剂等水溶液，喷洒到梗丝上，进行一定含水量梗丝上的固相美拉德、酶水解的生物、化学复合反应，增加梗丝烟香和劲头，丰富梗丝中的香气成分，降低刺激性、减少杂气，改善梗丝质量，提高梗丝在卷烟配方中的可用性和应用比率，在卷烟中应用，降低烟气刺激性和杂气，提高香气和劲头，改善口感，且外观色泽更自然均匀有光泽；且工艺条件温和易实现，操作步骤简单。

Method of alanine solid Maillard reaction to improve stem quality

The method of improving the quality of Stem Silk by the alanine solid-phase Maillard reaction is to spray a certain proportion of water solution such as alanine, compound sugar source (reducing sugar, jujube tobacco mixed extract and its fermentation compound), catalyst, biological preparation, etc. on the stem silk during the feeding process of stem silk, and carry out a certain water content of stem silk. The solid-phase Maillard and enzymatic hydrolysis of bio-chemical complex reactions on silk can increase the aroma and vigor of stem tobacco, enrich the aroma components of stem tobacco, reduce irritation and impurity, improve the quality of stem tobacco, improve the usability and application ratio of stem tobacco in cigarette formulation, and reduce the irritation and impurity of smoke. Increase aroma and strength, improve the taste, and the appearance of color and luster more natural uniform luster; and mild process conditions easy to achieve, simple operation steps.

【技术实现步骤摘要】
丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法
本专利技术涉及烟草加工领域，具体涉及丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法。
技术介绍
烟草是茄科烟草属植物，烟梗即是烟叶之粗硬叶脉，约占叶重25％～30％。作为烟草生产大国，我国每年约有数十万吨烟梗废弃物被弃置浪费。从工艺工序方面来说，原来传统的打叶后的烟梗(含水率18％～20％)直接进制梗丝线进行加工的工艺工序改为打叶复烤后的烟梗(含水率11％±1)进烟梗制丝线进行加工。为了增加烟草工业中的梗丝用量，降焦减害、节约成本，需要改善目前梗丝质量差，香气质差，香气量不足，杂气重，刺激性、余味及口感特征质量差等缺陷与不足。美拉德反应作为烟草特征香气形成的重要途径，反应产生的香气根据糖源、氮源不同，产生不同的杂环香味化合物，对卷烟烟气有改善作用。烟用植物中富含丰富的糖源、氮源，可作为美拉德反应的天然底物，且香气自然复合丰富。
技术实现思路
根据上述不足，本专利技术的目的是提供一种丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法，在梗丝加料工序中，将一定比例的丙氨酸、复合糖源(还原糖、烟用植物提取物及其发酵物)、催化剂、生物制剂等水溶液，喷洒到梗丝上，在加料筒中加热保温不断搅拌翻转，进行一定含水量梗丝上的固相美拉德、酶水解的生物、化学复合反应，增加梗丝烟香和劲头，丰富梗丝中的香气成分，具有丰富的水果香气、可可咖啡香气、玫瑰花香、草香、甜香气等，降低刺激性、减少杂气，改善梗丝质量，提高梗丝在卷烟配方中的可用性和应用比率，在卷烟中应用，降低烟气刺激性和杂气，提高香气和劲头，改善口感，且外观色泽更自然均匀有光泽；且工艺条件温和易实现，操作步骤简单。本专利技术通过以下技术方案实现：一种丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法，包括如下步骤：(1)原料准备：准备固相美拉德反应底物、催化剂、生物制剂和水，其中固相美拉德反应底物为丙氨酸与复合糖源，占梗丝质量的0.01～0.03％，生物制剂、催化剂分别占美拉德反应底物质量的0.1～0.3％；水与美拉德反应底物的质量比为1.1～4.5:1；(2)梗丝加料工序的固相美拉德反应：依次按上述步骤(1)的原料比例加入30～55℃的水、生物制剂、丙氨酸、复合糖源、催化剂，充分搅拌至完全溶解，持续搅拌0.1～0.5h，均匀喷洒到梗丝上，使梗丝的含水率达25～40％，以梗丝为载体进行固相美拉德反应、酶水解等生物、化学复合反应0.5～3h；(3)梗丝烘丝工序的高温固相美拉德反应：采用滚筒干燥设备在100～145℃的干燥温度条件下对贮存后的梗丝进行高温干燥1～3min，进一步发生高温固相美拉德反应、热解反应及生物制剂失活，并得到含水率达12.0±0.5％的梗丝；(4)常规工序生产成品梗丝。进一步的，所述复合糖源为还原糖和植物糖源的混合，还原糖为葡萄糖、木糖、来苏糖中的一种或几种的混合，食品级，质量配比为1:0.5～2:0.5～3，植物糖源指红枣烟草混合提取物和红枣烟草发酵物的复配物，还原糖与红枣烟草混合提取物、红枣烟草发酵物之间的质量配比为1：0.5～2:0.5～2；所述丙氨酸与复合糖源之间质量比为1.2～4:1。进一步的，所述的催化剂为氨水、碳酸氢铵、羟甲基糠醛中的一种或几种，试剂级，氨水、碳酸氢铵、羟甲基糠醛的质量比为1:0.5～1:0.5～1。进一步的，所述的生物制剂为葡萄牙棒孢酵母(Clavisporalu-sitaniae)、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶，均为食品级，酶活分别为2000～50000u/g，三者质量比为1：0.5～2：0.5～2；所述的生物制剂、催化剂分别占美拉德反应底物质量的0.1～0.3％。进一步的，所述的红枣烟草混合提取物的制备方法为：10～90％乙醇溶液与红枣烟叶混合物质量比为10～40:1，红枣烟叶混合物中红枣果肉和低次烟叶质量比为1:1～5，将红枣烟叶混合物装入微孔滤袋中，进行1～3h、40～65℃加热、程序增压循环提取，滤液经真空冷冻干燥得到红枣烟草混合提取物。所述的程序增压循环提取工艺条件为：3～6min升压至2～4bar，保持6～18min，3～6min升压至4～6bar，保持6～18min，3～6min升压至6～8bar，保持6～18min，循环1～3次。进一步的，所述的红枣烟草发酵物的制备方法为：水与红枣烟叶混合物的质量比为10～50:1，由生物复合制剂包括葡萄牙棒孢酵母(Clavisporalusitaniae)、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶，对红枣烟草原料进行复合发酵，生物复合制剂的总质量占红枣烟草原料质量的0.1～0.3％，在pH3～6、28～50℃条件下温育发酵3～10d，然后80～95℃索氏提取1～3次，合并滤液，减压浓缩至相对密度为1.0～1.3，得到红枣烟草发酵物，葡萄牙棒孢酵母(Clavisporalusitaniae)、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶均为食品级，酶活分别为2000～50000u/g，三者质量比为1：0.5～2：0.5～2。本专利技术提供的丙氨酸固相美拉德反应改善质量的梗丝，丙氨酸固相美拉德反应改善质量的梗丝的协调、丰富、自然香气，明显增加了烟草香气和劲头，具有丰富的水果香气、可可咖啡香气、玫瑰花香、草香、甜香气等，烟气刺激性降低，杂气减少，且外观具有自然光泽，接近优质烟丝，工艺条件温和易实现。本专利技术的有益效果是：(1)采用葡萄牙棒胞酵母、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶等生物复合制剂对红枣烟叶原料进行复合水解发酵，起到协同增效作用，转化分解大分子多糖刺激性物质为单糖等小分子物质，且转化糖苷类香气物质，更多地释放致香物质或其香味前体物，和还原糖、红枣烟叶提取物等作为梗丝固相美拉德反应的糖源底物，在一定温度、水分条件下，与梗丝中的游离氨基酸、添加的丙氨酸发生美拉德增色增香反应，以氨水、碳酸氢铵、羟甲基糠醛为催化剂，添加葡萄牙棒孢酵母(Clavisporalusitaniae)、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶等生物复合制剂，混合均匀，喷洒到梗丝上，利用梗丝在线生产加料、烘丝等工序，在一定温度、时间、含水量下进行固相美拉德增色增香反应和生物水解发酵，使梗丝中香气成分种类增多，大分子物质减少，刺激性降低，杂气减少，明显增加了烟草香气和劲头；(2)红枣烟草混合提取物，采用乙醇溶液索氏提取多次、真空冷冻干燥得到，其中乙醇溶液加热、程序增压提取，能在较低的温度下萃取出红枣烟草混合原料中的致香成分、抗氧化物质等成分，更大地保持其生物活性，且加压萃取使得萃取效率提高，得率增加；(3)美拉德催化剂(氨水、碳酸氢铵、羟甲基糠醛等中的一种或几种)，兼具调节pH值、促进反应、增加固相美拉德反应的抗氧化稳定性的功能；(4)本专利技术丙氨酸固相美拉德反应改善质量的梗丝，其挥发性香气成分种类和含量增加，烟气刺激性和杂气降低，具有丰富的水果香气、可可咖啡香气、玫瑰花香、草香、甜香气等，刺激性降低，杂气减少，提高梗丝的感官质量，且外观具有自然光泽，接近优质烟丝，使得梗丝在卷烟中可用性和应用比例增加，能明显丰富和增强烟香，提升劲头，降刺减杂、改善口感，外观接近优质烟丝，降低了卷烟的焦油的同时，烟碱含量较高，能作为优质烟叶替代品，香气满足感较好。本专利技术工艺条件简单温和，可直接使用现有生产设备，无需改造，具有较大的工业应用前景。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原料准备：准备固相美拉德反应底物、催化剂、生物制剂和水，其中固相美拉德反应底物为丙氨酸与复合糖源，占梗丝质量的0.01～0.03％，生物制剂、催化剂分别占美拉德反应底物质量的0.1～0.3％；水与美拉德反应底物的质量比为1.1～4.5:1；(2)梗丝加料工序的固相美拉德反应：依次按上述步骤(1)的原料比例加入30～55℃的水、生物制剂、丙氨酸、复合糖源、催化剂，充分搅拌至完全溶解，持续搅拌0.1～0.5h，均匀喷洒到梗丝上，使梗丝的含水率达25～40％，以梗丝为载体进行固相美拉德反应、酶水解反应0.5～3h；(3)梗丝烘丝工序的高温固相美拉德反应：采用滚筒干燥设备在100～145℃的干燥温度条件下对贮存后的梗丝进行高温干燥1～3min，进一步发生高温固相美拉德反应、热解反应及生物制剂失活，并得到含水率达12.0±0.5％的梗丝；(4)常规工序生产成品梗丝。

【技术特征摘要】
1.一种丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原料准备：准备固相美拉德反应底物、催化剂、生物制剂和水，其中固相美拉德反应底物为丙氨酸与复合糖源，占梗丝质量的0.01～0.03％，生物制剂、催化剂分别占美拉德反应底物质量的0.1～0.3％；水与美拉德反应底物的质量比为1.1～4.5:1；(2)梗丝加料工序的固相美拉德反应：依次按上述步骤(1)的原料比例加入30～55℃的水、生物制剂、丙氨酸、复合糖源、催化剂，充分搅拌至完全溶解，持续搅拌0.1～0.5h，均匀喷洒到梗丝上，使梗丝的含水率达25～40％，以梗丝为载体进行固相美拉德反应、酶水解反应0.5～3h；(3)梗丝烘丝工序的高温固相美拉德反应：采用滚筒干燥设备在100～145℃的干燥温度条件下对贮存后的梗丝进行高温干燥1～3min，进一步发生高温固相美拉德反应、热解反应及生物制剂失活，并得到含水率达12.0±0.5％的梗丝；(4)常规工序生产成品梗丝。2.如权利要求1所述的丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法，其特征在于：所述复合糖源为还原糖和植物糖源的混合，还原糖为葡萄糖、木糖、来苏糖中的一种或几种的混合，食品级，质量配比为1:0.5～2:0.5～3，植物糖源指红枣烟草混合提取物和红枣烟草发酵物的复配物，还原糖与红枣烟草混合提取物、红枣烟草发酵物之间的质量配比为1：0.5～2:0.5～2；所述丙氨酸与复合糖源之间质量比为1.2～4:1。3.如权利要求1所述的丙氨酸固相美拉德反应改善梗丝质量的方法，其特征在于：所述的催化剂为氨水、碳酸氢铵、羟甲基糠醛中的一种或几种，试剂级，氨水、碳酸氢铵、羟...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏敏，陈硕，叶明樵，宋旭艳，李冉，胡素霞，
申请(专利权)人：湖北中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42