黑老虎煙葉浸膏生物酶法制備工藝及品質(zhì)評價

占小林等

摘 要：以廣昌曬紅煙“黑老虎”煙葉為原料，采用生物酶法水解黑老虎煙葉，結(jié)合現(xiàn)代膜分離提取與旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮技術(shù)，制備黑老虎煙葉浸膏。探討了膜分離技術(shù)在浸膏制備中的應(yīng)用，以10～20 kD膜過濾制備的浸膏為最優(yōu)；理化性質(zhì)分析和GC-MS檢測表明生物酶法制備的黑老虎浸膏樣品具有較高的質(zhì)量穩(wěn)定性和制備工藝穩(wěn)定性；葉組和卷煙評吸結(jié)果及GC-MS檢測結(jié)果顯示添加黑老虎浸膏后卷煙風(fēng)格特征在干草香、甜香、烘焙香、可可香、辛香、膏香方面提升明顯，并且生物法制備的浸膏的提升效果優(yōu)于水煮法和酒精萃取法。

關(guān)鍵詞：黑老虎 煙葉浸膏 GC-MS 膜分離 致香成分

中圖分類號：R19 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0081-02

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

1.1.1 材料

廣昌曬紅煙“黑老虎”煙葉（由江西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供）。

1.1.2 試劑

諾維信公司的復(fù)合纖維素水解酶、果膠酶和蛋白酶；北京普博欣公司的葡萄糖測定試劑盒、氫氧化鈉和檸檬酸等分析純試劑。

1.1.3 主要儀器

Eppenclorf離心機Centrifuge-5418（艾本德中國有限公司）；J1200型電子天平（雙杰測試儀器廠）；HH S- 3型恒溫水浴鍋（鞏義市矛華儀器有限公司）；PB-10型pH計（賽多利斯公司）；LD-100型試樣粉碎機（紅太陽機電有限公司）；PT-3502型酶標(biāo)儀（普天新橋技術(shù)有限公司）；KM-3型高效超濾膜分離設(shè)備（廣州潔圣膜技術(shù)有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-5250（鄭州宏朗儀器設(shè)備有限公司）；GC-MS安捷倫氣質(zhì)聯(lián)用6890-5973（安捷倫科技有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 生物酶法水解黑老虎煙葉提取致香成分

取10 g黑老虎煙葉，去梗、切絲，粉碎至60～80目，加8倍體積無菌水浸泡1 h，85 ℃水浴滅菌5 min，冷卻，調(diào)節(jié)pH至5.0，加入1.75%（w/w）復(fù)合纖維素水解酶、1.5%（w/w）果膠酶PECTINEX，在50 ℃、pH5.0條件下進行水解反應(yīng)2 h。80 ℃水浴10 min將酶滅活，調(diào)節(jié)pH至5.0，冷卻后加入1.5%（w/w）蛋白酶Flavourzyme，在50 ℃、pH5.0條件下進行水解反應(yīng)2 h。80 ℃水浴10 min將酶滅活，所得樣品用200目濾布過濾除去殘渣，得上清液即為煙葉提取物。

1.2.2 超濾膜濃縮黑老虎煙葉水解液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)制備黑老虎煙葉浸膏

取黑老虎煙葉水解液，經(jīng)甩干式離心機粗過濾，自然沉淀16 h，取上清液抽濾，濾液經(jīng)冷凍離心機離心（10000 rpm，5 min）進一步去除不溶性成分，取上清液進行超濾膜分離。利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮黑老虎煙葉水解液至原體積的1/6，得到黑老虎煙葉浸膏。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同分子量超濾膜分離樣品的致香成分分析和卷煙評吸分析

表1的評吸結(jié)果顯示膜過濾后的浸膏產(chǎn)品在苦味、甜味、舒適感方面都有所提升。但是經(jīng)膜過濾會造成大量的致香物質(zhì)流失，在煙氣特征、香氣風(fēng)格方面明顯不如未經(jīng)膜過濾的浸膏。綜合考慮，以10～20 kD膜過濾制備的浸膏為最優(yōu)選擇。

2.2 黑老虎煙葉浸膏制備工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性

2.2.1 工藝穩(wěn)定性研究

對三個批次的黑老虎煙葉浸膏樣品的理化性質(zhì)（折光值、密度、糖度）進行分析，結(jié)果表明不同批次的黑老虎浸膏樣品在折光值、密度、糖度方面保持了較好的穩(wěn)定性（圖1A）。同時，GC-MS分析共檢測到75種致香成分，不同批次黑老虎浸膏樣品在致香成分種類、數(shù)目、含量方面保持穩(wěn)定（圖1B）。

2.2.2 質(zhì)量穩(wěn)定性研究

將浸膏樣品在放置30天、45天、60天、75天、90天、105天后檢測其理化性質(zhì)，浸膏樣品的折光值、密度、糖度未發(fā)生明顯變化（圖2A），GC-MS分析表明其致香成分含量也保持較高的穩(wěn)定性（圖2B）。

2.3 生物酶法制備工藝的先進性

將水煮法、酒精萃取法、生物酶法制備的黑老虎煙葉浸膏添加到葉組、卷煙中。結(jié)果顯示添加黑老虎煙葉浸膏后卷煙風(fēng)格特征在木香、堅果香、干草香、膏香等方面提升明顯，在煙氣特征方面豐富度、煙氣濃度、勁頭方面均有提升，并且生物法制備的浸膏的提升效果優(yōu)于水煮法和酒精萃取法。通過GC-MS技術(shù)對各樣品的致香成分進行定量分析[1]，結(jié)果表明生物法制備的黑老虎浸膏的致香成分含量遠遠高于水煮法和酒精萃取法。

3 結(jié)論

本研究旨在利用生物酶法制備黑老虎煙葉浸膏，盡量保留其致香成分，將其添加到葉組配方中，在烤煙型卷煙降低焦油后香氣略顯不足的情況下[2]，大幅度提升低焦油卷煙香氣。本研究的開展，從技術(shù)層面支撐廣昌“黑老虎”煙葉的深度挖掘與應(yīng)用，有利于煙草提取工藝的技術(shù)革新，為低焦油卷煙設(shè)計與產(chǎn)品風(fēng)格固化提供強有力的技術(shù)支持[3～4]，具有較好的社會效益和經(jīng)濟效益。（1）優(yōu)化了利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)技術(shù)制備黑老虎煙葉浸膏的工藝流程，探討了膜分離技術(shù)在浸膏制備中的應(yīng)用，膜分離技術(shù)可以有效去除浸膏中的雜質(zhì)，提升黑老虎煙葉浸膏品質(zhì)，以10～20 kD膜過濾制備的浸膏為最優(yōu)選擇。（2）理化性質(zhì)分析和GC-MS檢測表明生物酶法制備的黑老虎浸膏樣品具有較高的質(zhì)量穩(wěn)定性和制備工藝穩(wěn)定性。（3）對黑老虎煙葉的質(zhì)量風(fēng)格特色、生物法提取樣品的致香成分進行分析，并與其他制備工藝做了詳細的對比。將水煮法、酒精萃取法、生物法制備的黑老虎煙葉提取物添加到葉組、卷煙中，評吸結(jié)果顯示添加黑老虎浸膏后卷煙風(fēng)格特征在干草香、甜香、烘焙香、可可香、辛香、膏香方面提升明顯，并且生物法制備的浸膏的提升效果優(yōu)于水煮法和酒精萃取法。通過GC-MS技術(shù)對各樣品中的致香成分進行定量分析，結(jié)果表明生物法制備的黑老虎浸膏的致香成分含量遠遠高于水煮法和酒精萃取法。

參考文獻

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