一种用于烟草处理的复合酶的制备方法技术

本发明专利技术涉及烟草加工领域，特别是涉及一种用于烟草处理的复合酶的制备方法，并进一步涉及通过该制备方法制备获得的复合酶对烟叶进行处理的方法。本发明专利技术一种用于烟草处理的复合酶的制备方法，包括：将含有上部烟叶的液态发酵培养基接种黑曲霉，发酵；将发酵所得产物固液分离，液相浓缩。本发明专利技术所提供的烟草处理方法具有工艺相对简单、易于实现、成本相对较低，在改善了上部烟叶吸食品质的同时，仅以上部烟叶作为微生物的发酵培养基，避免了外加商品酶制剂带来的不良风味。

A Method for Preparing Compound Enzymes for Tobacco Treatment

【技术实现步骤摘要】
一种用于烟草处理的复合酶的制备方法
本专利技术涉及烟草加工领域，特别是涉及一种用于烟草处理的复合酶的制备方法，并进一步涉及通过该制备方法制备获得的复合酶对烟叶进行处理的方法。
技术介绍
烤烟的上部烟叶包括二棚叶和顶叶，共6～7片叶，占整株烟叶总产量的30％～40％。上部烟叶成熟度不够，烘烤后青烟和浮青烟多，由于身份较厚，组织结构较紧密，含氮化合物含量较高，杂气、刺激性较重等品质缺陷，工业可用性较差。研究表明，上部烟叶中淀粉、蛋白质的含量分别为7％左右及10％以上，较优等烟叶(淀粉4％～5％，蛋白质7％左右)明显偏高，化学成分不协调。因此，降低上部烟叶中淀粉、蛋白质等大分子物质的含量，可以有效减少烟叶在吸食过程中产生的辛辣味和刺激性，使烟叶吸食起来更加柔和，从而改善烟叶吸食品质，提高上部烟叶利用价值。目前，国内外专家及学者针对烟草原料自身的不足进行了多方面的探索，其中利用生物酶技术改善烟草原料吸食品质的研究越来越多，希望提高烟草原料的内在品质及综合利用率。利用外加酶制剂在较温和的环境下经过一定时间的处理，可以促进烟草物料中如果胶、纤维素、淀粉和蛋白质等大分子物质部分降解为低聚糖、还原糖、和氨基酸等小分子物质，并能够使烟草中香气成分有所增加，有效减少卷烟燃吸时的杂气、刺激性，改善烟草产品的吸食品质。但是目前酶法改善上部烟叶品质的研究也存在各种问题，如市售酶制剂的种类不全，不同来源的酶活单位可能定义不同，导致缺乏统一的酶活标准及标准的检测方法等，从而无法比较不同来源酶制剂的作用效果，施加重现性差；此外，商品酶制剂由于含有一定量的防腐剂、稳定剂等添加剂，施加于烟草可能引起异味。因而以烟草粉末作为发酵培养基底物，采用微生物发酵法生产适用于上部烟叶品质改善的复合酶制剂具有十分重要的价值。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种通过微生物发酵液对烟叶进行处理的方法，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种用于烟草处理的复合酶的制备方法，包括：1)将含有上部烟叶的液态发酵培养基接种黑曲霉，发酵；2)将发酵所得产物固液分离，液相浓缩，即可制备获得复合酶的发酵液。本申请所提供的烟草处理方法中，所述黑曲霉(Aspergillusniger)为半知菌亚门、丝孢纲、丝孢目、丛梗孢科、曲霉属中的一个种。本申请所提供的烟草处理方法中，所述上部烟叶通常指烤烟的上部烟叶，包括二棚叶和顶叶，共6～7片叶，通常占整株烟叶总产量的30～40wt％。在本专利技术一些实施方式中，所述含有上部烟叶的液态发酵培养基为分散有上部烟叶的水溶液。所述液态发酵培养基中，上部烟叶通常可以被粉碎后，均匀分散于水体中，构成悬浮液，本领域技术人员可选择合适参数的上部烟叶(例如，种类、配比、大小等)以制备液态发酵培养基，例如，上部烟叶的种类可以是河南B22、河南B33、湖南B22、贵州B22、贵州B33等中的一种或多种的组合，再例如，液态发酵培养基中上部烟叶干基的重量百分比为1-10％，再例如，上部烟叶的粒径通常可以≥100目，还可以≤50目。在本专利技术一些实施方式中，所述液态发酵培养基的pH通常为3-10，调节培养基pH的方式对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，可以采用pH调节剂调节培养基的pH值，所使用的pH调节剂可以是例如盐酸(HCl)、氢氧化钠(NaOH)水溶液等。在本专利技术一些实施方式中，将含有上部烟叶的液态发酵培养基接种黑曲霉种子液。在本专利技术一些实施方式中，所述黑曲霉种子液的制备方法包括：将黑曲霉接种于含有上部烟叶的液态种子培养基中，培养。本领域技术人员可选择合适的培养条件用于黑曲霉种子液的培养，具体的培养条件可以是：上部烟叶粉碎物(80目)10g/L，装液量200/500mL锥形瓶，30℃、160r/min摇床培养72h。在本专利技术一些实施方式中，所述含有上部烟叶的液态种子培养基为分散有上部烟叶的水溶液。所述液态种子培养基中，上部烟叶通常可以被粉碎后，均匀分散于水体中，构成悬浮液，本领域技术人员可选择合适参数的上部烟叶(例如，种类、配比、大小等)以制备液态种子培养基，例如，上部烟叶的种类可以是河南B22、河南B33、湖南B22、贵州B22、贵州B33等中的一种或多种的组合，再例如，液态种子培养基中上部烟叶干基的重量百分比为1-10％，再例如，上部烟叶的粒径通常可以≥100目，还可以≤50目。在本专利技术一些实施方式中，黑曲霉种子液的接种量相对于液态发酵培养基的重量百分比为1-15wt％。在本专利技术一些实施方式中，将黑曲霉接种于含有上部烟叶的液态种子培养基中的接种的方式斜面接种。本申请所提供的烟草处理方法中，所述发酵通常为液态发酵法，本领域技术人员通常可根据菌种生长所需的适合温度、发酵周期、所需产物的指标等参数选择合适的发酵条件。在本专利技术一些实施方式中，发酵的温度可以是例如25-35℃，发酵的时间可以是例如2-10天。本申请所提供的烟草处理方法中，本领域技术人员可选取合适的方法，将发酵所得产物固液分离。在本专利技术一些实施方式中，发酵所得产物可以通过离心实现固液分离。在本专利技术一些实施方式中，液相浓缩至原始淀粉酶活≥102U/mL。在本专利技术一些实施方式中，液相浓缩至原液体积的1/5-1/200。本领域技术人员可选择合适的浓缩方法和条件，以实现液相的浓缩，例如，液相可以通过切向流超滤进行浓缩。本专利技术第二方面提供所述复合酶的制备方法制备获得复合酶。本专利技术第三方面提供所述复合酶在烟草处理中的用途。本专利技术第四方面提供一种烟草处理方法，包括：将所述复合酶施加至上部烟叶，保温、烘干。在本专利技术一些实施方式中，将所述复合酶的发酵液施加至上部烟叶。在本专利技术一些实施方式中，发酵液按4-20:1的料液比均匀施加。在本专利技术一些实施方式中，发酵液施加至经切丝的上部烟叶。在本专利技术一些实施方式中，保温处理的温度可以为30-50℃，时间可以为1-5小时。在本专利技术一些实施方式中，烘干至水分含量为10-15wt％。本专利技术利用微生物发酵法采用上部烟叶作为液态发酵的培养基发酵黑曲霉，并以发酵浓缩液改善上部烟叶品质的方法，首先筛选可以利用烟叶粉末的悬液作为培养基产淀粉酶、蛋白酶等生物酶的黑曲霉菌种，再经烟叶添加量、接种量、pH、发酵温度等进一步优化，得到产各种生物酶的最佳条件，有针对性的产生含淀粉酶、蛋白酶等生物酶的复合酶液，最后将最佳条件下的发酵液进行适当浓缩，用于上部烟叶品质的改善，从而可以在一定条件下使黑曲霉分泌相应的生物酶对上部烟叶中的大分子物质(蛋白质、淀粉等)进行酶解转化为自身生长所需的碳源和氮源等，进而分离并收集发酵液，通过超滤浓缩得到复合酶液，制备得到微生物发酵复合酶制剂。然后基于生物酶解作用，在较低水分条件下，对上部烟叶中的蛋白质、淀粉等成分进行生物转化，将其用于上部烟叶中大分子物质的降解而改善其吸食品质。本专利技术所提供的烟草处理方法具有工艺相对简单、易于实现、成本相对较低，只以上部烟叶作为唯一培养基底物发酵产复合酶，在保留烟叶本身特殊的风味的同时，在浓缩复合酶液作用于上部烟叶时不仅明显降低了其淀粉、蛋白质等大分子成分的残留量，从而改善了上部烟叶吸食品质；同时，仅以上部烟叶作为微生物的发酵培养基，避免了外加商品酶制剂带来的不良风味。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于烟草处理的复合酶的制备方法，包括：1)将含有上部烟叶的液态发酵培养基接种黑曲霉，发酵；2)将发酵所得产物固液分离，液相浓缩。

【技术特征摘要】
1.一种用于烟草处理的复合酶的制备方法，包括：1)将含有上部烟叶的液态发酵培养基接种黑曲霉，发酵；2)将发酵所得产物固液分离，液相浓缩。2.如权利要求1所述的复合酶的制备方法，其特征在于，所述上部烟叶为烤烟的上部烟叶，所述含有上部烟叶的液态发酵培养基为分散有上部烟叶的水溶液，液态发酵培养基中上部烟叶干基的重量百分比为1-10％，上部烟叶的粒径≥100目且≤50目。3.如权利要求1所述的复合酶的制备方法，其特征在于，所述液态发酵培养基的pH为3-10。4.如权利要求1所述的复合酶的制备方法，其特征在于，将含有上部烟叶的液态发酵培养基接种黑曲霉种子液。5.如权利要求4所述的复合酶的制备方法，其特征在于，所述黑曲霉种子液的制备方法包括：将黑曲霉接种于含有上部烟叶的液态种子培养基中，培养。6.如权利要求5所述的复合酶的制备方法，其特征在于，所述上部烟叶为烤烟的上部烟叶，所述含有上部烟叶的液态种子培养基为分散有上部烟叶的水溶液，液态种子培养基中上部烟叶干基的重量百分比为1-10％，上部烟叶的粒径≥100目且≤50目。7.如权利要求4所述的复合酶的制备方法，其特征在于，黑曲霉种子液的接种量相对于液态发酵培养基的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙云菲，陈磊，董惠忠，马开玥，张薄博，许赣荣，
申请(专利权)人：上海烟草集团有限责任公司，江南大学，
类型：发明
国别省市：上海,31