一种高香气烟草精油的酶解制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高香气烟草精油的酶解制备方法，它包括以下步骤：将烟叶烘干后粉碎成烟末备用，将半纤维素酶用柠檬酸缓冲液溶解后，依次加入烟末和去离子水搅拌均匀，再次加入柠檬酸缓冲液后水浴酶解，酶解反应后加入中性蛋白酶继续酶解，在酶解液中补加去离子水和氯化钠，加热回流后收集烟草精油。本发明专利技术水解烟草中的蛋白质，使其转化为氨基酸，为美拉德反应提供更充足的反应物，丰富了烟草精油香气，其产生的香味物质对烟草香气的贡献率较大。中性蛋白酶的加入能使烟草中蛋白质水解产生氨基酸，增加氨基酸含量，为美拉德反应提供更充足的物质基础，使酮类、醛类等致香物质含量明显提高，使得烟草精油具备了高香气高质量等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种高香气烟草精油的酶解制备方法
本专利技术涉及烟草源香料提取方法，尤其涉及烟草精油的酶解制备方法。
技术介绍
烟草精油含有烟草本源致香物质，与其它天然香料相比，烟草精油香气与卷烟的谐调性更好。目前烟草精油的提取方法主要有传统的水蒸气蒸馏法、有机溶剂萃取法、超临界萃取法等，对烟末的预处理多采用浸泡法，采用常规工艺精油提取率较低，精油香气质与烟草本香有所差异，不能完全适应烟草产品的开发需求。随着近年来生物技术的发展，将酶解法应用于烟草精油和浸膏的提取，以提高精油提取效率、增加香气量等已成为学者关注的热点。CN107802027A公开了一种利用生物酶制备烟草净油的方法，该方法将果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶和脂肪酶配比成复合酶后，再应用到烟草精油的制备中，所得净油产品香气透发、丰满，自然烟香更纯正。CN104351944A公开了一种低次烟叶经分子蒸馏处理烟叶美拉德反应浸膏制备的烟草加香剂及其方法和应用，它是将纤维素酶、中性蛋白酶和β-葡萄糖苷酶配比成复合酶后，再应用到浸膏的制备中，获得了烟草香气更加丰富的浸膏。但考虑到酶本身也是一种蛋白质，将蛋白酶与其它酶复合使用是否存在相互作用值得商榷。
技术实现思路
本专利技术提供一种高香气烟草精油的酶解制备方法，以克服现有技术弊端。为实现本专利技术目的，这种高香气烟草精油的酶解制备方法其特征在于包括以下步骤：a.将烟叶在40～45℃下烘干至水分小于2.0%后粉碎成40～45目的烟末，备用；b.将半纤维素酶用10～20质量倍量的柠檬酸缓冲液溶解后，依次加入烟末和去离子水搅拌均匀，然后再次加入柠檬酸缓冲液后，在40～55℃水浴中酶解，所述半纤维素酶与烟末的质量比为0.01～0.03:1，所述去离子水与烟末的质量比为4～5:1，再次加入的柠檬酸缓冲液与去离子水的体积比为0.4～0.5:1，所述柠檬酸缓冲液的pH值为3.5～5.5；c.上述酶解反应1.0～2.0h后，加入中性蛋白酶继续酶解，继续酶解反应1.0～2.0h后，在酶解液中依次补加去离子水和氯化钠，然后加热回流4～5h后收集烟草精油，补加的去离子水与烟末的质量比为5～6:1，所述氯化钠与烟末的质量比为0.1～1:1，所述中性蛋白酶与半纤维素酶的质量比为2～5:1。本专利技术取得的技术进步：本专利技术采用半纤维素酶对烟末进行预处理，破碎细胞壁，释放香味物质，半纤维素酶酶解一定时间后，再加入中性蛋白酶进一步酶解，水解烟草中的蛋白质，使其转化为氨基酸，为美拉德反应提供更充足的反应物，产生更多的美拉德反应产物，丰富了烟草精油香气，其产生的香味物质对烟草香气的贡献率较大。由于烟草中糖类含量较高，而氨基酸含量较低，氨基酸含量的缺失使美拉德反应不充分，中性蛋白酶的加入能使烟草中蛋白质水解产生氨基酸，增加氨基酸含量，为美拉德反应提供更充足的物质基础。此外，在水蒸气蒸馏法提取精油时，提供了美拉德反应的条件。美拉德反应的加剧使酮类、醛类等致香物质含量明显提高，进而提高精油香气品质，制备出高香气高质量的烟草精油，与现有直接浸泡法工艺比较，2-戊基呋喃、维生素A醛、糠醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、紫苏醛、棕榈酸醛酮类致香成分含量明显升高，这些致香物质的存在及其有机组合，使得烟草精油具备了高香气高质量等特点。附图说明图1为本专利技术加入中性蛋白酶后烟草精油色谱总离子流图。图2为未加中性蛋白酶后烟草精油色谱总离子流图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：将烟叶在40℃下烘干至水分小于2.0%后粉碎成烟末，过40目筛混匀后备用，称取0.5g半纤维素酶放入烧杯中，用pH4.5的6mL柠檬酸缓冲液溶解后，分别加入1000mL去离子水、100mL柠檬酸缓冲液和250克烟末，充分混匀后，放入50℃的水浴中搅拌酶解，酶解反应1.5h后加入1.8g中性蛋白酶继续酶解1.5h，然后将酶解后的酶解液转入水蒸气蒸馏装置的圆底烧瓶中，向烧瓶中补加1300mL去离子水，同时向烧瓶中加入125g氯化钠，加热回流4h，回流结束后收集烟草精油，将收集到的烟草精油进行气相色谱/质谱联用分析，分析其特征化学成分及区别。未加中性蛋白酶酶解的样品按上述步骤做本底对照实验。加入中性蛋白酶的样品和未加中性蛋白酶（本底）样品的烟草精油香味成分及含量差异见表1。由表1可知，加入中性蛋白酶后，烟草精油化合物成分基本无差异，但由于烟草中的糖类与氨基酸的美拉德反应加剧，使醛酮类致香成分含量明显升高，如：2-戊基呋喃、维生素A醛、糠醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、紫苏醛、棕榈酸等含量明显升高，正是由于这些致香物质的存在及其有机组合，使得制备的烟草精油具备高香气高质量等特点。已加中性蛋白酶的样品和未加中性蛋白酶（本底）样品的烟草精油的气质联用色谱图分别见图1和图2，从图1和从图2可以看出，已加中性蛋白酶和未加中性蛋白酶烟草精油化合物成分基本无差异。实施例2：将烟叶在40℃下烘干至水分小于2.0%后粉碎成烟末，过40目筛混匀后备用，称取0.75g半纤维素酶放入烧杯中，用pH5.5的10mL柠檬酸缓冲液溶解后，分别加入1000mL去离子水、100mL柠檬酸缓冲液和250克烟末，充分混匀后，放入40℃的水浴中搅拌酶解，酶解反应1.5h后加入1.8g中性蛋白酶继续酶解1.5h，然后将酶解后的酶解液转入水蒸气蒸馏装置的圆底烧瓶中，向烧瓶中补加1300mL去离子水，同时向烧瓶中加入125g氯化钠，加热回流4h，回流结束后收集烟草精油，将收集到的烟草精油进行气相色谱/质谱联用分析，分析其特征化学成分及区别。未加中性蛋白酶酶解的样品按上述步骤做本底对照实验。本实施例与实施例1不同之处是：半纤维素酶量、缓冲液PH值及酶解温度，将烟草精油进行气相色谱/质谱联用分析后发现：其特征化学成分与实施例1无区别。实施例3：将烟叶在40℃下烘干至水分小于2.0%后粉碎成烟末，过40目筛混匀后备用，称取0.5g半纤维素酶放入烧杯中，用pH4.5的6mL柠檬酸缓冲液溶解后，分别加入1000mL去离子水、100mL柠檬酸缓冲液和250克烟末，充分混匀后，放入50℃的水浴中搅拌酶解，酶解反应1.5h后加入1.0g中性蛋白酶继续酶解2.0h，然后将酶解后的酶解液转入水蒸气蒸馏装置的圆底烧瓶中，向烧瓶中补加1300mL去离子水，同时向烧瓶中加入125g氯化钠，加热回流4h，回流结束后收集烟草精油，将收集到的烟草精油进行气相色谱/质谱联用分析，分析其特征化学成分及区别。未加中性蛋白酶酶解的样品按上述步骤做本底对照实验。本实施例与实施例1不同之处是：中性蛋白酶量及二次酶解时间，将烟草精油进行气相色谱/质谱联用分析后发现：其特征化学成分与实施例1无区别。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高香气烟草精油的酶解制备方法，其特征在于包括以下步骤：/na. 将烟叶在40～45℃下烘干至水分小于2.0%后粉碎成40～45目的烟末，备用；/nb. 将半纤维素酶用10～20质量倍量的柠檬酸缓冲液溶解后，依次加入烟末和去离子水搅拌均匀，然后再次加入柠檬酸缓冲液后，在40～55℃水浴中酶解，所述半纤维素酶与烟末的质量比为0.01～0.03:1，所述去离子水与烟末的质量比为4～5:1，再次加入的柠檬酸缓冲液与去离子水的体积比为0.4～0.5:1，所述柠檬酸缓冲液的pH值为3.5～5.5；/nc. 上述酶解反应1.0～2.0h后，加入中性蛋白酶继续酶解，继续酶解反应1.0～2.0h后，在酶解液中依次补加去离子水和氯化钠，然后加热回流4～5h后收集烟草精油，补加的去离子水与烟末的质量比为5～6:1，所述氯化钠与烟末的质量比为0.1～1:1，所述中性蛋白酶与半纤维素酶的质量比为2～5:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种高香气烟草精油的酶解制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a.将烟叶在40～45℃下烘干至水分小于2.0%后粉碎成40～45目的烟末，备用；
b.将半纤维素酶用10～20质量倍量的柠檬酸缓冲液溶解后，依次加入烟末和去离子水搅拌均匀，然后再次加入柠檬酸缓冲液后，在40～55℃水浴中酶解，所述半纤维素酶与烟末的质量比为0.01～0.03:1，所述去离子水与烟末的质量比为4～5:1，再次...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴亚，张艳芳，苏国岁，卜一凡，何爱民，苏洪军，马戎，郝红玲，
申请(专利权)人：河北中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13