本發明屬于香精香料,具體涉及一種增強卷煙香氣的煙末酶解液及其制備方法與應用。
背景技術:
1、為滿足煙民對煙草口味的消費需求,現代工業將新鮮煙草經調制、發酵及配方等多個工序制成各式各樣煙草制品。卷煙具有吸食方便、易攜帶等優點,已經成為應用最廣泛的煙草制品。由于煙草本身燃吸釋放的煙氣雜氣重、刺激性強、感官風味差,因此需要在加料過程中添加外源香味物質如香精香料等,用于修飾或掩蓋煙葉的缺陷,并降低卷煙刺激性,改善吸味,從而達到滿足消費者不同需求的目的。
2、每年在煙草的釆收和生產過程中會產生約25%的廢次煙葉等下腳料不能使用,多被當做垃圾處理,給環境帶來污染的同時也造成自然資源的極大浪費。煙葉中含有豐富的煙草香味物質,如苯甲醇、苯乙醇、β-大馬酮、巨豆三烯酮、新植二烯等,是作為香精香料很好的原料,苯甲醇、苯乙醇等多是以糖苷結合揮發物(gbvs)的形式存在。gbvs具有以下優點:(1)gbvs是一類香氣前體物質,分子量較大、沸點較高、香氣較少或本身沒什么香氣,但對其進行酶解后能釋放出具有香氣的化合物,達到增香效果;(2)煙末中以糖苷結合態存在的風味物質的含量比游離態高,經過酶解可以大大提高游離態風味物質的含量。目前對于gbvs的提取多采用甲醇超聲提取法,但這一方法主要存在以下問題:(1)甲醇溶劑屬于高毒物質,少量攝入即可引發嚴重中毒甚至死亡,存在很大的安全隱患;(2)超聲提取對設備的要求較高,能耗高、設備投資與維護成本高,導致生產成本大大提高;(3)在實驗室里使用超聲儀可以提高提取效率,但工業中讓超聲波能量均勻地穿透整個容器是一個很大的挑戰,超聲提取不適用于工業生產。因此,選取一種適用于工業化的gbvs提取方法是本發明的關鍵技術之一。
3、目前用于煙草加香的研究中,采用美拉德反應產物增香的研究較多,對于如何用糖苷酶修飾煙草提取物中的gbvs以釋放香氣成分或去除不良雜氣的研究較少,對不同工藝作用效果的比較很少報道。酶解法具有以下優點:(1)操作簡便、反應條件溫和、專一性強,通過對糖苷酶解可以釋放萜烯醇、芳香醇、脂肪醇等揮發性風味物質,香氣物質釋放率顯著提高;(2)針對電子煙的需求,加熱溫度低香氣釋放不足,因而通過酶解靶向降解煙草中難揮發的糖苷類香氣前體,生成易揮發香氣物質具有重要意義。目前的研究中多采用試劑級的糖苷酶進行酶解,主要存在以下問題:(1)試劑級糖苷酶純度較高導致價格昂貴,通常以毫克或克為單位出售,若用于大規模生產,成本極高;(2)試劑級酶在生產過程中可能會有重金屬殘留,不符合食品安全法規,僅限于實驗室生產。
4、因此,尋找一種用于增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法以克服現有技術缺陷,具有廣闊的應用前景。
技術實現思路
1、針對以上現有技術存在的缺點和不足之處,本發明的首要目的是提供一種增強卷煙香氣的煙末酶解液。
2、本發明的又一目的是提供一種增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法,該方法制備得到的煙末酶解液具有顯著的甜香、果香和花香特征,青草香減弱。
3、本發明的再一目的是提供上述增強卷煙香氣的煙末酶解液的應用。
4、本發明通過以下技術方案來實現上述目的:
5、一種增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
6、(1)gbvs提取:取煙末加入乙醇水溶液中,冷凝回流,冷卻后離心取上清液,旋蒸去除乙醇,加水得到煙末提取液;
7、(2)gbvs酶解:以煙末質量計,在煙末提取液中加入0.5~10wt%的混合酶體系,調節ph為5~7,酶解后滅酶,得到煙末酶解液;
8、所述混合酶體系中復合植物水解酶∶纖維素酶∶鼠李糖苷酶的質量比為(2~5)∶(0~1)∶(0~2)。
9、優選地,步驟(1)中,所述煙末經過以下處理:取適量廢次煙葉,在30~70?℃烘箱中烘干2~6?h,用粉碎機粉碎后過篩,備用;
10、所述煙末和乙醇水溶液的比例為10?g∶50~500?ml;所述乙醇水溶液的濃度為20~80%。
11、優選地,步驟(1)中,所述冷凝回流的溫度為60~100?℃,時間為1~5?h;
12、所述離心的條件為5000~12000?rpm,5~20?min;
13、所述旋蒸的溫度為50~80?℃;所述水的添加質量為煙末質量的2~8倍。
14、優選地,步驟(2)中,所述酶解的溫度為40~70?℃,時間為20~180?min。
15、優選地,步驟(2)中,所述混合酶體系分步加入,具體為:先加入復合植物水解酶,在ph=5、50?℃下酶解1.5?h;再加入纖維素酶,在ph=5、60?℃下酶解0.5?h;最后加入鼠李糖苷酶,在ph=6、50?℃下酶解0.5?h。
16、優選地,所述混合酶體系的添加量為1wt%,其中復合植物水解酶∶纖維素酶∶鼠李糖苷酶的質量比為4∶1∶1。
17、本發明所述方法制備得到的煙末酶解液。
18、本發明所述煙末酶解液的應用,其特征在于,用于增強卷煙香氣。
19、優選地,將所述煙末酶解液按卷煙總煙絲質量0.1~1%的比例噴灑于煙葉表面,混合均勻,在溫度20~30?℃、相對濕度45~65%的環境下靜置平衡。
20、優選地,所述煙末酶解液中的糖苷結合揮發物包括苯甲基櫻草糖苷、苯乙基葡萄糖苷、苯乙基櫻草糖苷、3-氧代-α-紫羅蘭醇-葡萄糖苷、7,8-二氫-3-氧代-α-紫羅蘭醇-葡萄糖苷中的一種或多種。
21、本發明的制備方法以及所得產品具有如下優點與有益效果:
22、(1)本發明選用煙草加工副產物廢次煙葉為原料,直接實現了廢棄資源的高值化利用,避免了原料處置成本和環境負擔。這為煙草廢棄物開辟了高效的轉化路徑,顯著提升了其經濟與環境效益。
23、(2)本發明采用乙醇冷凝回流法提取煙末中的gbvs,不僅保證了gbvs的提取效率,而且操作設備簡單、綠色安全、生產成本低。本發明工藝突破了傳統僅限于實驗室的gbvs提取方法,實現了gbvs的高效提取。
24、(3)本發明選用食品級的復合植物水解酶、纖維素酶、鼠李糖苷酶酶解gbvs,工藝簡單、反應條件溫和、符合食品安全規范,實現了揮發性風味物質的高效釋放,所得的酶解液具有顯著的甜香、果香和花香特征,青草香減弱,而且相比試劑級的糖苷酶成本更低,更適合大規模生產。
25、(4)本發明通過優化提取工藝、酶解體系協同作用,顯著提高香氣成分含量并改善卷煙感官質量。與空白對照相比,目標香氣成分提高了12.7~81.6%,刺激性指標降低了3.6~16.8%,顯著改善卷煙的醇厚度和協調性,且香味穩定性高,能夠較長時間保持卷煙香味特征,具有良好的應用前景。
1.一種增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述一種增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述煙末經過以下處理:取適量廢次煙葉,在30~70?℃烘箱中烘干2~6?h,用粉碎機粉碎后過篩,備用;
3.根據權利要求1所述一種增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述冷凝回流的溫度為60~100?℃,時間為1~5?h;
4.根據權利要求1所述一種增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述酶解的溫度為40~70?℃,時間為20~180?min。
5.根據權利要求1所述一種增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述混合酶體系分步加入,具體為:先加入復合植物水解酶,在ph=5、50?℃下酶解1.5?h;再加入纖維素酶,在ph=5、60?℃下酶解0.5?h;最后加入鼠李糖苷酶,在ph=6、50?℃下酶解0.5?h。
6.根據權利要求5所述一種增強卷煙香氣的煙末酶解液的制備方法,其特征在于,所述混合酶體系的添加量為1wt%,其中復合植物水解酶∶纖維素酶∶鼠李糖苷酶的質量比為4∶1∶1。
7.權利要求1~6任一項所述方法制備得到的煙末酶解液。
8.權利要求7所述煙末酶解液的應用,其特征在于,用于增強卷煙香氣。
9.根據權利要求8所述的應用,其特征在于,將所述煙末酶解液按卷煙總煙絲質量0.1~1%的比例噴灑于煙葉表面,混合均勻,在溫度20~30?℃、相對濕度45~65%的環境下靜置平衡。
10.根據權利要求9所述的應用,其特征在于,所述煙末酶解液中的糖苷結合揮發物包括苯甲基櫻草糖苷、苯乙基葡萄糖苷、苯乙基櫻草糖苷、3-氧代-α-紫羅蘭醇-葡萄糖苷、7,8-二氫-3-氧代-α-紫羅蘭醇-葡萄糖苷中的一種或多種。