一种复合微生物菌剂及其在烟梗中的应用制造技术

本发明专利技术属于卷烟原料生产加工技术领域，具体涉及一种利用特定微生物菌株制备的复合微生物菌剂及其在烟梗中的应用的专利申请事宜。该菌剂中有效成分为枯草芽孢杆菌XC‑19‑1、短小芽孢杆菌菌株SMXP‑3、枯草芽孢杆菌菌株SMXP‑58的活菌，所述菌剂为各菌液体培养物混合后的复配物。本发明专利技术通过特定菌株的筛选与复合微生物制剂的复配开发，设计了较为简便的复合微生物制剂处理烟梗的技术方案，使得本发明专利技术具有：工艺流程较为简便，处理成本较低，且处理周期较短，可明显降低烟梗中的纤维素、蛋白质与果胶含量，并改善烟梗品质等技术优点，因而在卷烟制造技术领域具有较好地推广应用价值。

A Compound Microbial Agent and Its Application in Tobacco Stem

The invention belongs to the technical field of cigarette raw material production and processing, and specifically relates to a composite microbial agent prepared by a specific microbial strain and its patent application in the application of tobacco stem. The active ingredients in the bacterium preparation are Bacillus subtilis XC_19_1, Bacillus pumilus SMXP_3, and Bacillus subtilis SMXP_58. The bacterium preparation is a mixture of liquid cultures of each bacterium. Through the screening of specific strains and the development of compound microbial agents, a relatively simple technical scheme for treating tobacco stem with compound microbial agents is designed. The invention has the advantages of simple process flow, low processing cost and short processing period, which can obviously reduce the content of cellulose, protein and pectin in tobacco stem, and improve the quality of tobacco stem. Therefore, it has a good application value in the field of cigarette manufacturing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种复合微生物菌剂及其在烟梗中的应用
本专利技术属于卷烟原料生产加工
，具体涉及一种利用特定微生物菌株制备的复合微生物菌剂及其在烟梗中的应用的专利申请事宜。
技术介绍
烟梗是烟叶之粗硬叶脉，在烟叶中约占25%，是制作在烟支中具有支撑作用的梗丝的主要原料。早期卷烟制备中，一般认为烟梗杂质较多，燃烧后可吸性较差，因而仅用于制备低档卷烟。但随着卷烟制备技术及健康意识的更新，现有卷烟制备中，一般认为适当含量梗丝的应用，不仅能提高烟丝的填充性，改善卷烟燃烧性，降低烟叶原料消耗，而且能有效降低卷烟焦油、烟碱、CO等有害物质的含量，其在叶组配方中的使用比例也呈逐渐增加的趋势。目前在卷烟产品中的使用比例已有普遍提高，甚至已成为卷烟配方中的重要组分之一。成分分析表明，纤维素与半纤维素、木质素、果胶等物质是烟梗中的主要成分。烟支应用研究表明，纤维素含量的高低与烟梗应用品质密切相关，纤维素含量过高，会使烟梗在燃吸时产生较大刺激感，从而制约卷烟制品整体品质的提高；再次，大量的纤维素在超过600℃的温度下会热裂解生成稠环芳烃（PAH），进而影响烟支产品的吸食安全性。基于这些研究，为改善烟梗使用质量，提升卷烟原料品质，需要对烟梗中的纤维素含量进行适当降解和控制，以使其含量保持在合理范围。另一方面，烟梗中果胶和蛋白质都会对烟梗的燃烧性及燃烧后的香吃味、烟气成分及烟气危害性具有明显的影响，因此，也许适当加工处理，以降低烟梗燃烧时对于烟气的负面影响。现有技术中，一般认为烟叶的重要性要远高于烟梗的重要性，因此一般通过自然醇化或人工醇化技术对烟叶中纤维素、蛋白质、淀粉等物质含量进行调节控制以提高烟支产品质量。但由于烟梗与烟叶在具体物质结构、物质含量方面等方面存在一些明显差异，因而以往烟叶中降解技术能否用于烟梗中、以及具体应用后的技术效果如何，是存在一定不确定性的。例如，烟梗中纤维素含量明显高于烟叶中纤维素含量，而由于纤维素物质结构的稳定性，在利用烟叶中自然醇化技术来处理时烟梗时，其处理效果非常有限，自然醇化处理过程中烟梗中纤维素很难被降解。而另一方面，由于纤维素、蛋白质、果胶等物质结构较为稳定，在自然状态下很难被快速降解。针对这一缺陷，现有技术中，虽然有采用生物酶处理快速降解处理的技术尝试，但实际使用中发现，这种处理方式往往也伴随着烟气品质的明显下降，因此应用效果尚待进一步改进。理论而言，利用微生物菌株发酵处理烟草原料可获得类似于自然醇化处理的技术效果，即，一方面可降低有害成分含量，另一方面可提升烟草原料品质，但这种方式的难点在于核实微生物菌种、微生物菌株的筛选与组合应用，因此，对于目标微生物菌种、微生物菌株需要进行不同的组合尝试验证才能获得较好的应用保障。总之，随着梗丝应用的普遍推广，及对其重要性认识的逐步提升，研究和开发新的烟梗处理技术，对提高卷烟品质，增加企业经济效益是具有广泛而现实的意义的。
技术实现思路
在现有微生物菌株筛选基础上，专利技术人以前期筛选获得的枯草芽孢杆菌XC-19-1、短小芽孢杆菌菌株SMXP-3，以及枯草芽孢杆菌菌株SMXP-58为基础，通过将其复合制备成一种综合性的复合微生物菌剂，用于加工处理烟梗时，不同微生物菌株之间表现出一定的协同增效作用，有效降低了烟梗中纤维素、蛋白质和果胶含量，改善和提高了烟梗的整体品质，表现出较好的应用效果。本申请所采取的技术方案详述如下。一种复合微生物菌剂，其有效成分为枯草芽孢杆菌XC-19-1、短小芽孢杆菌菌株SMXP-3、枯草芽孢杆菌菌株SMXP-58的活菌，为各菌液体培养物混合后的复配物；复配物中，各菌的活性数要求为：枯草芽孢杆菌XC-19-1，（9~10）×107个/mL；短小芽孢杆菌SMXP-3，（9~10）×107个/mL；枯草芽孢杆菌SMXP-58，（9~10）×107个/mL。所述枯草芽孢杆菌XC-19-1菌株，属芽孢杆菌属Bacillus，最初是由2015年河南许昌B2F烟叶中分离而来，其保藏名称为：枯草芽孢杆菌XC-19-1，分类学名称为BacillussubtilisXC-19-1，现保藏于武汉中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏编号为CCTCCNO：M2017351；所述短小芽孢杆菌SMXP-3菌株，属芽孢杆菌属Bacillus，最初是由2013年三门峡产的复烤烟叶中分离而来，其保藏名称为：短小芽孢杆菌SMXP-3，分类学名称为BacilluspumilusSMXP-3，现保藏于武汉中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏编号为CCTCCNO:M2017291；所述枯草芽孢杆菌SMXP-58菌株，属枯草芽孢杆菌属（Bacillus），最初是由2013年三门峡产的复烤烟叶中分离而来，其保藏名称为：枯草芽孢杆菌SMXP-58，分类学名称为BacillussubtilisSMXP-58，现保藏于武汉中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏编号为CCTCCNO：M2016083。所述复合微生物菌剂的制备方法，具体包括如下步骤：（1）制备枯草芽孢杆菌XC-19-1活性菌剂将枯草芽孢杆菌XC-19-1菌株置于LB平板上，37℃条件下活化培养72h后，收集所培养的菌落，接种于液体LB培养基中，37℃摇床培养过夜作为种子液；将种子液按1%的体积比转接液体LB培养基，30℃、150rpm条件下培养至OD600=2.0左右作为发酵液；将发酵液3600rpm离心10min，弃上清夜，然后加入无菌水进行充分悬浮，调整活菌数为（10~11）×107个/mL备用；（2）制备短小芽孢杆菌SMXP-3活性菌剂将短小芽孢杆菌SMXP-3菌株置于LB平板上，37℃条件下活化培养72h后，收集所培养的菌落，接种于液体LB培养基中，37℃摇床培养过夜作为种子液；将种子液按1%的体积比转接液体LB培养基，30℃、150rpm条件下培养至OD600=2.0左右作为发酵液；将发酵液3600rpm离心10min，弃上清夜，然后加入无菌水进行充分悬浮，调整活菌数为（10~11）×107个/mL备用；（3）制备枯草芽孢杆菌SMXP-58活性菌剂将枯草芽孢杆菌SMXP-58菌株置于LB平板上，37℃条件下活化培养72h后，收集所培养的菌落，接种于液体LB培养基中，37℃摇床培养过夜作为种子液；将种子液按1%的体积比转接液体LB培养基，30℃、150rpm条件下培养至OD600=2.0左右作为发酵液；将发酵液3600rpm离心10min，弃上清夜，然后加入无菌水进行充分悬浮，调整活菌数为（10~11）×107个/mL备用；（4）制备复合微生物菌剂将步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）中所制备活性菌剂进行混合，调整混合物中各菌活性菌数达到指标即可（即，各菌活性菌数均为（9~10）×107个/mL）。所述复合微生物菌剂在烟梗中的应用，用于降解烟梗中纤维素、蛋白质和果胶，使用方法具体为：按烟梗1~3%质量比例（优选2.4%的质量比例），将复合微生物菌剂均匀喷洒于烟梗表面，与烟梗混合均匀中，在温度35℃~39℃、湿度70%-75%的条件下发酵48~96h；之后将烟梗在80℃下作用30min，使微生物灭活即可。本专利技术以烟梗中含量较高的纤维素、蛋白质与果胶等大分子物质为作用目标，通过对现有微生物菌株筛选，以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合微生物菌剂，其特征在于，该菌剂中有效成分为枯草芽孢杆菌 XC‑19‑1、短小芽孢杆菌菌株SMXP‑3、枯草芽孢杆菌菌株SMXP‑58的活菌，所述菌剂为各菌液体培养物混合后的复配物。

【技术特征摘要】
1.一种复合微生物菌剂，其特征在于，该菌剂中有效成分为枯草芽孢杆菌XC-19-1、短小芽孢杆菌菌株SMXP-3、枯草芽孢杆菌菌株SMXP-58的活菌，所述菌剂为各菌液体培养物混合后的复配物。2.一种复合微生物菌剂，其特征在于，该菌剂中有效成分为枯草芽孢杆菌XC-19-1、短小芽孢杆菌菌株SMXP-3、枯草芽孢杆菌菌株SMXP-58的活菌，所述菌剂为各菌液体培养物混合后的复配物。3.权利要求1或2所述复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制备枯草芽孢杆菌XC-19-1活性菌剂将枯草芽孢杆菌XC-19-1菌株置于LB平板上，活化培养后，收集所培养的菌落，接种于液体LB培养基中，摇床培养过夜作为种子液；将种子液转接液体LB培养基，培养成发酵液；将发酵液离心，弃上清夜，然后加入无菌水进行充分悬浮，调整活菌数为备用；（2）制备短小芽孢杆菌SMXP-3活性菌剂将短小芽孢杆菌SMXP-3菌株置于LB平板上，活化培养后，收集所培养的菌落，接种于液体LB培养基中，摇床培养过夜作为种子液；将种子液转接液体LB培养基，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宗灿，冯颖杰，程良琨，刘超，张展，张婷婷，许衡，李家美，彭玉富，申洪涛，陈伟，
申请(专利权)人：河南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41