专利名称：一种改善烟草品质的方法
技术领域：
本发明涉及烟草的生产，具体说是一种改善烟草品质的方法。
背景技术：
随着吸烟与健康问题的提出，人们越来越关心烟草的品质问题，如何改善和提高烟草质量成为一个亟待解决的问题。烟草质量是有关烟草的外观、物理和化学特征的综合性评价。烟叶的外观特征是由烟草内含的化学成分的含量与性质所决定的，为了改善烟草品质，可以添加某些辅料，但更安全的是用生物转化技术改变烟草内在的化学成分。与烟草质量有关的重要化学成分包括有机酸、烟碱、醇、酯、碳水化合物、羰基化合物、无机物、多酚、氨基酸和蛋白质等(文献1S.Mendell，E.C.Bourlas，M.Z.DeBardeleben；Beitrage zur Tabakforschung Int.1984，12153-167；文献2T.C.Tso，C.B.Gori；Beitrage zur Tabakforschung Int.1975，8，4167-173；文献3John S.Cambell；Beitrage zur Tabakforschung Int.1995，16，4185-195；文献4Hayato Hasebe，Sbizuo Subara；Beitrage zur Tabakforschung Int.1999，18，5213-222；文献9Smeeton.B.W；Rec.Adv.Tob.Sci.1987，13，3-26)；改变某些化合物的组成和含量对烟草品质有很大影响，改善烟草品质主要有三种技术即化学调控技术，基因工程技术和生物工程技术。化学调控技术主要是应用烟草专用生长调节剂、改变肥料种类及其配比、采用不同的育苗技术和采收时间，调节烟草体内生理代谢，从而提高烟草的品质和质量(文献5Lin Xuewu，Zhao Huijie et al，Acta Agriculturae UniversityHenanensis，1995，29 1，20-23；文献6Gao Zhengliang，Ma Guosheng ea al，Tobacco Science & Technology 1999，5，43-44；文献7Juan M.Ruiz，LuisRomero；J.Agric.Food Chem.2001，49，3600-3605)。基因工程技术主要是对烟草品种进行基因改良，使其具有良好的抗虫抗病毒功效，从而提高烟草品质(文献8Yuxian Zhu，Naisui Pan et al，Journal Of Basic Science AndEngineering，1994，2，1，46-50；文献9Smeeton.B.W；Rec.Adv.Tob.Sci.1987，13，3-26)。生物转化技术主要是使用生物催化剂和添加剂，改变烟草中重要化合物的组成和含量，从而能够加速醇化过程，改善香气，提高烟草品质(文献10Zhao Mingqin，Qi Weichen，Yue Xuemei；HenanAgri.Sci.1998，1279)。
糖是烟叶中一个很重要的组成部分。烟叶在醇化过程中，糖类物质和氨基酸可发生梅拉德反应，生成糖-氨基酸复合物，这些复合物进一步降解转化可产生多种致香物质，烟叶醇化后的香气与这些化合物有很大关系。烟叶中的还原糖类除可与氨基酸反应形成糖-氨基酸缩合物外，还可直接作为某些香味成分的前体物，经热解形成香味物质。此外，烟叶中的某些醇、酚、多酚和甾醇类化合物能与糖结合成糖苷，变成不挥发性物质，在加工、贮放中不易损失，但在抽吸时，经热解可释放出香味物质，对烟草的香吃味品质有重要作用。一般认为，烟草在醇化前还原糖的含量越高烟草品质越好(文献1S.Mendell，E.C.Bourlas，M.Z.DeBardeleben；Beitrage zurTabakforschung Int.1984，12，3153-167；文献11Wei，M.L，Sung，J.M.；CropSci.1993，33174-177)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改变烟草中糖的组成、提高还原糖含量、缩短烟草醇化时间的改善烟草品质的方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下在烟叶醇化之前，将重量浓度为5～20％的酶溶液均匀的喷洒在烟叶上，于25～40℃下，反应0.15～8小时，再于60～100℃下烘干，所述酶为蔗糖酶、淀粉酶、麦芽糖酶、纤维二糖酶、果胶酶、复合纤维素酶和/或葡萄糖淀粉酶。
所述酶溶液的喷洒量为烟叶质量的5～15％，酶既可单独也可复合使用；所述反应的较佳温度为25～40℃，反应的较佳时间为0.15～8小时；烟草经酶作用后，还原糖的含量大大增加。
本发明具有如下优点1.从根本上改变了烟草中糖的组成和含量，使烟草品质得到明显改善。烟叶在醇化过程中，糖类物质和氨基酸可发生梅拉德反应，生成糖-氨基酸复合物，这些复合物进一步降解转化可产生多种致香物质，因此，烟叶醇化后的香气与这些化合物有很大关系。烟叶中的还原糖类除与氨基酸反应形成糖-氨基酸缩合物外，还可直接作为某些香味成分的前体物，经热解形成香味物质，所以，烟草在醇化前还原糖的含量越高烟草品质越好。本发明应用生物技术，选择合适的生物催化剂(酶)作用于烟叶，催化烟叶中的多糖变为还原糖，从而提高烟叶中还原糖的含量，使还原糖在可溶相总糖中的含量达到90％以上，从根本上改变烟草中糖的组成和含量，大大地提高了烟草的品质。用本发明方法处理的烟叶，经过品吸专家小组感官评价，一致认为处理后的烟草较处理前气味更加醇和，口感更好，品质得到大大改善。
2.缩短了烟草的醇化时间、改善醇化效果，从而提高烟草品质。本发明在烟草醇化前，应用生物催化技术，催化烟叶中的多糖变成还原糖，由于烟叶中的还原糖类不仅能与氨基酸反应形成糖-氨基酸缩合物外，还可直接作为某些香味成分的前体物，经热解形成香味物质，所以，该方法的使用，大大缩短烟草的醇化时间，提高了醇化效果，改良了生产工艺，缩短了生产周期。
3.缩短了目标组分(可溶性糖、还原糖)含量的分析时间，大大的节省了人力物力。本发明简化了烟草中可溶性糖的萃取过程，选用特定的提取液能在很短时间内有效提取烟草中可溶性糖，避免了以往常规采用的用有机溶剂长时间萃取的繁琐过程。此外，本发明采用简单、快速的比色法测定烟草中还原糖和可溶性总糖的含量，不仅所需样品量少，而且比以往采用的氧化还原滴定法所花费的时间少，缩短了分析目标组分的时间，节省了人力和物力。
图1为淀粉酶、蔗糖酶及淀粉酶-蔗糖酶复合酶的水解曲线图。
具体实施例方式
实施例1将酶液(重量浓度10％的不同单一酶制剂，喷洒量为烟叶重量的15％)均匀喷洒在烘干的烟叶叶片上，置于30℃恒温箱中反应4小时，然后将叶片于70℃烘箱中烘干。
将上述经酶催化的烟叶磨碎过40目筛，准确称取烟叶粉末0.2g，于40mlpH 5.5的醋酸/醋酸钠缓冲液中振荡2min，取0.7ml于离心管中，8000r/min离心5min，取上清0.5ml，用比色法测定反应液中还原糖和可溶性总糖的含量。不同的单一酶制剂水解总糖中的寡糖结果见下表1。
表1不同的单一酶制剂水解总糖中的寡糖结果
由表1可见用酶处理后烟叶中还原糖的量大大增加，还原糖在总糖中的比重也大大增加。
实施例2 使用单一酶制剂和复合酶制剂作用于粉状烟叶。
将烟叶烘干磨碎，过40目筛，准确称取烟叶粉末0.2g，分散于40ml pH5.5醋酸/醋酸钠缓冲液中，加入3ml稀释淀粉酶液，25℃恒温反应10-120min。取反应液0.7ml于离心管中，8000r/min离心5min，取上清0.5ml，用比色法测定反应液中还原糖的量，还原糖随反应时间的增加而增加。
换用蔗糖酶处理烟叶粉末，蔗糖酶用量5ml，其它条件与淀粉酶处理烟叶时相同，经测定，还原糖的量也是随时间的增加而增加。
用淀粉酶-蔗糖酶复合酶的形式处理烟叶粉末，淀粉酶溶液浓度7.5％，蔗糖酶溶液浓度12.5％，淀粉酶-蔗糖酶复合酶溶液浓度20％，经测定，还原糖的增加量高于单一酶作用下的增加量。
淀粉酶、蔗糖酶及淀粉酶-蔗糖酶复合酶的水解曲线见图1。
由图1可知在相同的反应条件下，复合酶作用还原糖的增加量高于单一酶作用下的增加量。
实施例3 使用本发明的方法处理不同产地的烟叶。
用蔗糖酶-麦芽糖酶-葡萄糖淀粉酶复合酶(蔗糖酶∶麦芽糖酶∶葡萄糖淀粉酶为2∶1∶1，v∶v)(复合酶溶液的重量浓度40％)催化不同产地的烟叶，37℃恒温下反应4小时，其结果见表2。
表2 复合酶制剂水解总糖中的寡糖
由表2可知复合酶能使不同产地烟叶中还原糖的量和还原糖在总糖中的比重大大增加。
权利要求
1.一种改善烟草品质的方法，其特征在于在烟叶醇化之前，将重量浓度为5～20％的酶溶液均匀的喷洒在烟叶上，于25～40℃下，反应0.15～8小时，再于60～100℃下烘干，所述酶为蔗糖酶、淀粉酶、麦芽糖酶、纤维二糖酶、果胶酶、复合纤维素酶和/或葡萄糖淀粉酶。
2.根据权利要求1所述改善烟草品质的方法，其特征在于所述酶溶液的喷洒量为烟叶质量的5～15％，酶既可单独也可复合使用。
3.根据权利要求1所述改善烟草品质的方法，其特征在于所述反应温度为25～40℃，反应时间为0.15～8小时。
全文摘要
本发明涉及烟草生产，具体说是一种改善烟草品质的方法，在烟叶醇化之前，将浓度为5～20％的酶溶液均匀的喷洒在烟叶上，于25－40℃下，反应0.15－8小时，再于60～100℃下烘干；所述酶为蔗糖酶、淀粉酶、麦芽糖酶、纤维二糖酶、果胶酶、复合纤维素酶和/或葡萄糖淀粉酶，其浓度为5～20％。采用本发明能够从根本上改变烟草中糖的组成和含量，使还原糖在可溶性总糖中的含量达到90％以上，大大提高了还原糖的含量和缩短烟草醇化时间，烟草的气味更加醇和，口感更好，焦油降低，品质得到大大改善。
文档编号A24B15/00GK1778210SQ20041008765
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者许国旺, 袁中一, 逄涛 申请人:中国科学院大连化学物理研究所