一种食甲醇芽孢杆菌及其烟用当归浸膏制备方法和应用技术

技术编号:8205366 阅读:195 留言:0更新日期:2013-01-11 15:37
本发明专利技术公开了一种食甲醇芽孢杆菌,该菌株名为Bacillus?methylotrophicus?VJ4-1,保藏编号CCTCC?NO:M?2012004。本发明专利技术提供利用微生物食甲醇芽孢杆菌生物转化烟用当归浸膏以及烟用当归浸膏在烟草中的应用。本发明专利技术的优点:发酵纯化后烟用当归浸膏用于卷烟中与烟气协调、增加甜香、回甜感、减小刺激、杂气减少、透发性增强、烟气细腻柔和、顺畅、干燥程度降低、余味变好、改善吸味;方法工艺过程简单,反应条件温和,环境污染小,产物浓度较高,提取步骤简单,生产清洁,产品环境友好,安全可靠,主要原料来源广泛,成本极为低廉,具有天然性和工业化生产前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟用香料
,具体是指一种食甲醇芽孢杆菌及其烟用当归浸膏制备方法。
技术介绍
在烟草制品中,烟草的香气和吸味至关重要,添加香料是卷烟工艺中的关键环节,也是完善产品风格和提高卷烟香气质量的有效手段。烟用香料有化学合成香料和天然香料之分。近年来,天然香料,尤其是中草药提取物因其具有中国特色,天然无害,原料易得等原因,成分研发重点和热点。当归(Radix Angelicae Sinensis),别名秦归、云归等。目 前药材当归指伞形科植物当归的根。气特异,味甘、辛、微苦。当归富含内酯类活性成分,并含蒿本内脂(Ligustilide)、正丁烯酰内酯(n-butylidene phthalide)、阿魏酸、烟酸、鹿糖和多种氨基酸,以及倍半萜类化合物等。当归的水溶性成分中,含有阿魏酸、丁二酸、烟酸、尿嘧啶、腺嘌呤等,及氨基酸、Vit B2、Vit Ε、β谷固醇、亚油酸等,并含锰、镍、铜、锌等微量元素。此外,尚含多糖、蔗糖、挥发油等。微生物在增殖过程中可产生庞大的高活性酶系,如多糖水解酶类、蛋白酶类、酯化酶类、氧化还原酶类及裂合酶类等,在酶促作用、化学作用及微生物体内复杂代谢的协同作用下,以当归为原料发生分解、降解、氧化、还原、聚合、偶联、转化等作用,形成复杂的低分子化合物,其中包括各种香味化合物,如醇类、醛类、酮类、酸类、脂类、酚类、吡喃类、吡啶类和萜烯类等,这些香气物质是烟草或用于烟草的添加剂的香气组分。采用微生物发酵技术生产烟用香料,天然绿色环保无害,工艺过程简单易操作,不产生有毒副产品、无污染等。目前在卷烟中应用的植物提取物,存在残留严重、刺激性大的重大缺陷,使其在卷烟中的应用有较大的限制。如CN101624555A公开一种烟用浸膏的制备方法虽然提高生产得率,副产物较多,且与烟气不协调、刺激性大、使喉咙干涩。
技术实现思路
针对目前在卷烟中应用的植物提取物,存在残留严重、刺激性大的重大缺陷,本专利技术提供了一种食甲醇芽孢杆菌,该菌株名为BaciIIus methylotrophicus \^14-1,于2012年I月11日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心,保藏编号CCTCC NO M 2012004,其生物学特征是是革兰氏阳性菌,能在10%NaCl中生长,有精氨酸双水解酶、鸟氨酸脱羧酶活性,能产酸、使牛奶液化;能以N-乙酰葡萄糖胺、甘露醇、葡萄糖、水杨素、D-蜜二糖、D-核糖、肌醇、蔗糖、麦芽糖、D-山梨醇、L-阿拉伯糖、DL-乳酸盐、L-丙氨酸糖原、L-脯氨酸组氨酸、朽1檬酸盐为碳源的培养基上生长,其16S rRNA序列与Bacillus methylotrophicus的16S rRNA序列比对相似性达到100%。本专利技术提供一种利用食甲醇芽抱杆菌Bacillus methylotrophicus VJ4-1CCTCCNO M 2012004生物转化烟用谷壳浸膏的制备方法,包括以下步骤I)将中草药当归粉碎至3(Γ80目,再将当归粗粉和水按质量比I : 2(Γ60回流提取f 3h后过滤,重复1-3次回流提取滤液,合并滤液并灭菌;2)斜面培养将食甲醇芽孢杆菌接种到马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基上,在25 35°C、pH 8 12条件下,静置培养24 72h后置于冰箱中;3)制备种子培养液用上述步骤2)中所得的斜面培养物,接种到种子培养基,在25 35°C,转速10(Tl50rpm条件下振荡培养12 36h,连续转接1 4次后制得种子培养液;4)发酵将种子培养液按体积比5 30%接种到到上述步骤I)中的灭菌的滤液,接种后的滤液的装罐量为2(Γ40%,在pH 4 10,温度3(T45°C,转速10(T200rpm,不避光条件下发酵3 10天,得到发酵液;5)将发酵液和95%乙醇按体积比I : 2 6,沉淀过夜,400(Tl0000rpm离心 l(T30min,过滤后减压浓缩除去溶剂,制得相对密度为I. 2(Tl. 36的烟用当归浸膏。优选地,所述斜面培养基为马铃薯浸液200mL/L,葡萄糖20g/L,琼脂13g/L。优选地,所述种子液培养基组成为麦芽糖50g/L,蛋白胨10g/L,氯化钠5g/L。本专利技术提供一种所得烟用谷壳浸膏的应用,其特征在于所述烟用当归浸膏加入卷烟中,用于协调烟气、增加甜香、回甜感、降低刺激、杂气减少、透发性增强、烟气细腻柔和、顺畅、干燥程度降低、余味变好、改善吸味,加入卷烟中烟用当归浸膏的质量比为O. 05 O. 1%。采用GC/MS对烟用当归浸膏中挥发性致香成分进行半定量分析鉴定,并与未接种食甲醇芽抱杆菌 Bacillus methylotrophicus VJ4-1CCTCC NO M 2012004,但同样经历发酵步骤的当归提取物浸膏(以下简称当归提取物浸膏)的挥发性致香成分进行对比。(I)同时蒸馏萃取将5g烟用当归浸膏装入圆底烧瓶中,加入400mL水,用电热套加热至沸腾,另一侧的圆底烧瓶中加入200mL的二氯甲烷,60°C水浴沸腾,待中间分液管处液面出现分层后计时萃取2h。萃取结束后,向二氯甲烷萃取液中加入无水硫酸钠,过夜,过滤并浓缩至lmL,浓缩液用于进行GC/MS分析。当归提取物浸膏同样进行同时蒸馏萃取,其萃取浓缩液用于进行GC/MS分析。(2)GC/MS 分析HP-5MS(50mX0. 25mmX O. 25 μ m)毛细管柱;进样温度250°C;分流比 20:1 ;载气He, lmL/min ;升温程序从 50°C (Imin)以 5°C /min 升到 250°C (5min);传输线温度250°C ;离子源EI源;电子能量70eV ;扫描范围3(T550amu ;使用WILEY和MINILAB谱库进行检索。(3)挥发性成分对比分析见下表I。表I.烟用当归浸膏与当归提取物浸膏的挥发性香气成分对比权利要求1.一种食甲醇芽孢杆菌,该菌株名为Bacillus methylotrophicus VJ4-1,保藏编号CCTCC NO M 2012004,食甲醇芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus CCTCC NO M 2012004的生物学特征是是革兰氏阳性菌,能在10% NaCl中生长,有精氨酸双水解酶、鸟氨酸脱羧酶活性,能产酸、使牛奶液化;能以N-乙酰葡萄糖胺、甘露醇、葡萄糖、水杨素、D-蜜二糖、D-核糖、肌醇、蔗糖、麦芽糖、D-山梨醇、L-阿拉伯糖、DL-乳酸盐、L-丙氨酸糖原、L-脯氨酸组氨酸、朽1檬酸盐为碳源的培养基上生长,其16S rRNA序列与BaciIIus methylotrophicus的16S rRNA序列比对相似性达到100%。2.一种利用食甲醇芽孢杆菌生物转化烟用谷壳浸膏的制备方法,其特征在于,包括以下步骤 1)将中草药当归粉碎至30 80目,再将当归粗粉和水按质量比I: 20 60回流提取I 3h后过滤,重复I 3次回流提取滤液,合并滤液并灭菌; 2)斜面培养将食甲醇芽孢杆菌接种到马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基上,在25 .35°C、pH 8 12条件下,静置培养24 72h ; 3)制备种子培养液用上述步骤2)中所得的斜面培养物,接种到种子培养基,在25 .350C,转速100 150rpm条件下振荡培养12本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种食甲醇芽孢杆菌,该菌株名为Bacillus?methylotrophicus?VJ4?1,保藏编号CCTCC?NO:M?2012004,食甲醇芽孢杆菌Bacillus?methylotrophicus?CCTCC?NO:M?2012004的生物学特征是:是革兰氏阳性菌,能在10%NaCl中生长,有精氨酸双水解酶、鸟氨酸脱羧酶活性,能产酸、使牛奶液化;能以N?乙酰葡萄糖胺、甘露醇、葡萄糖、水杨素、D?蜜二糖、D?核糖、肌醇、蔗糖、麦芽糖、D?山梨醇、L?阿拉伯糖、DL?乳酸盐、L?丙氨酸糖原、L?脯氨酸组氨酸、柠檬酸盐为碳源的培养基上生长,其16S?rRNA序列与Bacillus?methylotrophicus的16S?rRNA序列比对相似性达到100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈义坤魏敏罗诚浩宋旭艳李冉柯炜昌
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:

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