一种用于提高膨胀烟丝品质等级的复合酶制剂及其应用
阅读说明：本技术 一种用于提高膨胀烟丝品质等级的复合酶制剂及其应用 (Complex enzyme preparation for improving quality grade of expanded tobacco shreds and application thereof ) 是由 迟广俊 毛华 宁伟 赵新玉 郭鹏 单凯 陈亮 韩国阳 李希强 赵秀杰 刘虹 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于提高膨胀烟丝品质等级的复合酶制剂,所述复合酶制剂由烟碱脱氢酶、淀粉酶、果胶酶、风味蛋白酶、葡聚糖酶、纤维素酶、半纤维素酶组成,各种酶的加入量占膨胀烟丝干重的质量百分比为：烟碱脱氢酶0.03-0.1％；淀粉酶0.05-5.0％；果胶酶0.1-2.0％；风味蛋白酶0.5-1.5％；葡聚糖酶0.2-1.5％；纤维素酶0.5-2.0％；半纤维素酶0.5％-2.0％。本发明能够降低膨胀烟丝的木质气、焦枯气和刺激性,柔和细腻烟气,同时提高膨胀烟丝中致香物质成分的含量,从而提高膨胀烟丝在叶组配方中的使用比例,降本增效。(The invention discloses a compound enzyme preparation for improving the quality grade of expanded cut tobacco, which consists of nicotine dehydrogenase, amylase, pectinase, flavourzyme, glucanase, cellulase and hemicellulase, wherein the addition amount of each enzyme accounts for the mass percentage of the dry weight of the expanded cut tobacco: nicotine dehydrogenase 0.03-0.1%; 0.05 to 5.0 percent of amylase; 0.1-2.0% of pectinase; 0.5-1.5% of flavourzyme; 0.2-1.5% of glucanase; 0.5-2.0% of cellulase; 0.5 to 2.0 percent of hemicellulase. The invention can reduce the wood gas, the scorch gas and the irritation of the expanded cut tobacco, soften and refine the smoke, and simultaneously improve the content of the aroma substance components in the expanded cut tobacco, thereby improving the use proportion of the expanded cut tobacco in the leaf group formula, reducing the cost and improving the effect.)
技术领域
本发明涉及烟草加工技术领域，特别提供一种用于提高膨胀烟丝品质等级的复合酶制剂及其应用。
背景技术
膨胀烟丝是卷烟叶组原料之一，它是由调制、烘烤之后的烟叶制成烟丝，经过烟丝膨胀工艺膨胀制成，与叶丝、梗丝、重组烟叶等以一定比例混合组成卷烟叶组配方。因其具有填充值高、焦油释放量低、配方成本低等优点，成为叶组配方的重要组成部分，被卷烟企业广泛应用。近年来，为了满足卷烟焦油含量进一步降低的要求，膨胀烟丝的应用范围逐步扩大。膨胀烟丝不仅应用于低档卷烟中，中高档卷烟也逐渐应用，而且应用比例也逐步提高。在低档卷烟中，从叶组配方比例百分之五以下，提高到百分之十五左右。随着膨胀烟丝应用比例的增加，其感官质量的优劣对卷烟品质的影响也越来越大。膨胀烟丝因生产工艺原因，其在感官质量方面普遍存在着香气量不足，香气单调，木质、焦枯等杂气明显，烟气灼烧感突出等缺陷，严重制约了膨胀烟丝在卷烟中的应用比例和在高档卷烟中的适用性。为了充分发挥膨胀烟丝焦油释放量低的优势，进一步提高其用量，通常采用优质烟叶原料、改进膨胀工艺、添加香精香料、生物酶醇化等技术手段以提高其感官质量。大量的改进效果显示，采用生物酶醇化技术能从根本上改善原料的品质等级，是提高膨胀烟丝感官质量最有效且最经济的技术手段。
烟叶的生物醇化提质是通过改变烟叶原料的化学成分组成、配比等化学特性进而改善烟叶品质，是从烟叶原料本身内在品质层面上提高原料使用价值。烟叶生物酶醇化提质的核心本质是通过生物醇化发酵工艺，利用微生物及复合生物酶等具有生物催化活性的生物醇化因子，将对烟叶品质不利的大分子例如淀粉、蛋白质等化学组分降解或转化为对品质有益的如氨基酸、水溶性糖等潜香型物质，从而达到除杂增香、改善烟叶内在品质的目的。
根据国内外烟草科研工作者的相关研究证明，生物酶制剂对烟叶醇化过程的影响主要体现在缩短醇化时间、增加烟草香味物质并不同程度地减轻青杂气和刺激性，吃味趋于舒适，干净，能够有效改善卷烟的感官质量。
申请人在酶处理过程中发现，仅用一种单酶对膨胀烟丝进行品质提升，其效果是片面的，改善膨胀烟丝的内在品质往往需要多种酶的协同作用，才能达到最佳效果。申请人进一步研究发现，对于不同叶组配方的膨胀烟丝，复合酶制剂对其作用效果会产生一定程度的差异性，因此针对不同膨胀烟丝叶组，复合酶制剂的配比也要随之变化，才能达到最优的提质效果。
因此，有必要根据不同膨胀烟丝叶组及各个单酶的特点和作用机理，研究不同酶之间的相互作用关系，寻找最佳的组合和用量，以用于更好的提高膨胀烟丝品质等级。
发明内容
本发明的目的在于针对现有膨胀烟丝的感官质量缺陷，在烟草加工环节，提供一种用于提高膨胀烟丝品质等级的复合酶制剂及其应用，降低膨胀烟丝的刺激性和木质气、焦枯气等杂气，改善余味，提高烟气柔和及细腻程度，从而提升膨胀烟丝的品质等级和使用价值。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
首先，本发明公开了一种用于提高膨胀烟丝品质等级的复合酶制剂，所述复合酶制剂由烟碱脱氢酶、淀粉酶、果胶酶、风味蛋白酶、葡聚糖酶、纤维素酶、半纤维素酶组成，各种酶的加入量占膨胀烟丝干重的质量百分比为：烟碱脱氢酶0.03-0.1％；淀粉酶0.05-5.0％；果胶酶0.1-2.0％；风味蛋白酶0.5-1.5％；葡聚糖酶0.2-1.5％；纤维素酶0.5-2.0％；半纤维素酶 0.5％-2.0％。
其次，本发明公开了上述复合酶制剂在提高膨胀烟丝品质等级及吸味品质中的应用。
所述应用中，将复合酶制剂按照相应配比以加料方式均匀喷施到膨胀烟丝表面，将酶处理后的膨胀烟丝密封后置于恒温恒湿箱内进行醇化处理，在作用温度为40～55℃、湿度为60-75％的条件下醇化酶解4～24小时，然后将醇化后的膨胀烟丝进行烘干和酶灭活处理。
本发明具有以下有益的效果：
(1)本发明通过对单酶的筛选和优化组合，实现了不同酶之间的协同催化效果，获得了可用于提高膨胀烟丝吸味品质的复合酶制剂。
(2)不同叶组配方的膨胀烟丝，经本发明的复合酶制剂处理后，膨胀烟丝的香气质、香气量和口感特性均得到一定程度的改善和提升：木质气和焦枯气下降，刺激性降低，余味更加纯净，烟气细腻柔和，透发度提高。复合酶制剂提高了膨胀烟丝的感官质量，使膨胀烟丝的品质等级得到了提升。
本发明能够降低膨胀烟丝的木质气、焦枯气和刺激性，柔和细腻烟气，同时提高膨胀烟丝中致香物质成分的含量，从而提高膨胀烟丝在叶组配方中的使用比例，降本增效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
复合酶制剂处理膨胀烟丝叶组A
(1)将膨胀烟丝叶组A进行回潮处理，烟丝含水率控制在15％-18％之间。
(2)在膨胀烟丝表面均匀喷施复合酶制剂，(复合酶制剂中各种酶的种类及占膨胀烟丝干重的质量百分比为：烟碱脱氢酶0.06％、淀粉酶2.0％、果胶酶0.8％、风味蛋白酶0.5％、葡聚糖酶0.3％、纤维素酶1.5％、半纤维素酶1.0％)，放入密封袋密封好，置于恒温恒湿箱内，在温度为50℃、湿度为60％条件下，恒温恒湿酶解醇化24小时后取出膨胀烟丝样品。将膨胀烟丝样品烘干并使酶灭活。将膨胀烟丝样品卷制后进行化学成分分析、致香成分分析及感官评价，结果见表1～3所示。
表1膨胀烟丝叶组A加酶处理后化学成分分析
表2膨胀烟丝叶组A加酶处理后致香成分含量分析
表3膨胀烟丝叶组A加酶处理后感官评吸对比
烟叶化学成分分析实验结果显示，生物酶醇化处理后的膨胀烟丝中蛋白质含量降低到对照样的87.7％，淀粉含量降低到了对照样的97.3％，同时将对吸味有益的还原糖含量提升到对照样的104.1％。烟丝致香成分检测结果显示，加酶处理后的样品醛类、酮类、醇、新植二烯等致香物质的化学成分含量都有显著的提升。
在化学成分分析的基础上，对处理后的卷烟样品进行感官评价。感官评吸的结果显示：相比对照样品，处理后的烟丝吸味品质提升明显，主要表现在香气更加柔和，透发性好，刺激性和杂气下降，余味更加纯净。对照化学检测结果可以看出，利用复合生物酶制剂处理烟叶，可以降低膨胀烟丝的刺激性，减轻杂气，使余味干净，凸显香气。
实施例2
复合酶制剂处理膨胀烟丝叶组B
(1)将膨胀烟丝叶组B进行回潮处理，烟丝含水率控制在15％-18％之间。
(2)在膨胀烟丝表面均匀喷施配方为“3A”的复合酶制剂，(复合酶制剂中各种酶的种类及占膨胀烟丝干重的质量百分比为：烟碱脱氢酶0.05％、淀粉酶1.5％、果胶酶1.0％、风味蛋白酶0.8％、葡聚糖酶0.2％、纤维素酶 2.0％、半纤维素酶1.5％)，放入密封袋密封好，置于恒温恒湿箱内，在温度为50℃、湿度为60％条件下，恒温恒湿酶解醇化24小时后取出膨胀烟丝样品。将膨胀烟丝样品烘干并使酶灭活。将膨胀烟丝样品卷制后进行化学成分分析、致香成分分析及感官评价，结果见表4～6所示。
表4膨胀烟丝叶组B加酶处理后化学成分分析
表5膨胀烟丝叶组B加酶处理后致香成分含量分析
表6膨胀烟丝叶组B加酶处理后感官评吸对比
通过对加酶样与对照样化学成分分析与致香成分的对比数据可知：经复合酶制剂处理后，引起烟叶刺激性和杂气的的烟碱含量下降到对照样的 94.3％，淀粉含量下降到对照样的95.6％，蛋白质含量下降到对照样的88.8％，烟叶中小分子还原糖的含量增加到对照样的103.9％。
通过对加酶后烟叶的致香成分数据分析可知，共检测出酮类、精油类、苯氨基酸类、叶绿素类、新植二烯类、美拉德反应产物类六大类共28种致香成分，加酶处理后的烟叶的美拉德反应产物及β-大马酮、巨豆三烯酮、新植二烯等致香物质成分的相对含量均明显增加。
感官评吸的结果显示：相比对照样品，处理后的烟叶质量提升明显，主要表现在香气、透发、刺激、杂气和余味方面得分较高，对照化学检测结果可以看出，复合酶制剂处理膨胀烟丝可以降低刺激性，减轻杂气，提高香气质和香气量。
不同叶组配方的膨胀烟丝经复合酶制剂处理后，其香气特性、烟气特性和口感特性均得到一定程度的改善，其普遍具有：香气质感、香气量提高，木质、焦枯等杂气和刺激性下降，透发度提高，且口腔舒适度改善。复合酶制剂能够提高膨胀烟丝的感官质量和品质等级。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。