利用产香微生物发酵生产烟用香料技术及其应用.pdf

弓 。一 | 烟草科技“ 派力 加香加料有奖征文T o b a o ： o S c ie n c e T e c h n o l o g y 1 9 9 7年第 1 期( 总第 1 2 2期) 醛 炳 嗣 爨 j 。 = ： 皇| 。 - 。 ； 。 ： 朱大恒韩锦峰周御风王瑞亭常健伟 摘要提出利用产香微生物发酵定向生产烟用香 醋、 酸奶、 面包等均是利用特定的微生物发酵作用生产 料技术。 简速了该技术的优越性， 并举例介绍 1真具体 出来的。 由于微生物在增殖过程中可产生庞大的高活 实施方法。结果表明， 该法生产的烟用香料， 能显著改 性酶系， 如多糖水解酶类、 蛋白酶类 、 纤维索酶类、 酯化 善卷蝈香味， 使烟 气醇和而饱满， 并能减轻卷烟杂气及 酶类、 氧化还原酶类及裂合酶类等， 在酶促作用、 化学 刺激性， 具有重要的开发和应 用价值。 作用及微生物体内复杂代谢的协同作用下， 便 可使底 关键词产香徽生物发酵烟用香料 物发生分解、 降解、 氧化、 还原、 聚合、 偶联、 转化等作 加香加料是卷烟工艺中的关键环节。 是完善产 f 用， 形成复杂的低分子化合物， 其中包括各种香昧化合 风格的决定性因素和提高卷烟香气质量的有效手段之 f 物， 如醇类、 醛类、 酮类、 酸类、 酯类、 酚类、 呋喃类、 吡嗪 一 。 目前烟用香料按来源主要分为 3 类 ， 即来 自烟草 类、 吡啶类和萜烯类等， 这些香气物质无疑也是烟草的 本身的香料如烟草香精油、 浸膏等； 来自非烟草的天然 植物香料如从各种植物的花、 果实、 根 、 茎、 叶中提取的 精油、 浸膏、 酊剂等 ； 人工 合成 的香料如醇、 醛 、 酮等单 体香料。按香料生产方法的不同主要分为 2种， 即采 用各种分离手段直接从烟草或其它植物中提取的天然 香料和采用化学反应合成的香料。 目前 这两种方法 在烟用香料生产中各具优点， 并发挥 着重要作用。然 而 这两种方法均存在其各自的局限性， 对于某种植物 香料， 其香气组分及特征是恒定的， 我们很难按照对香 味的需要使植物产生具有另一种风味的香料 而且植 物提取香料 的开发由于可用植物资源的有限而存在局 限性。对于化工合成香料， 除香气单一外 由于受合成 方法及条件的限制。 很多优 良香气成分 尚不能人工合 成。 或成本太高。随着卷烟 消费者对产品质量需求的 不断提高以及烟用香料行业竞争的 日益加剧， 进一步 开发新型香料及其生产技术， 已受到各香料公司和烟 厂的广泛重视。鉴于 以上原 因， 我们探讨 了利用产香 微生物发酵生产烟 用香料的方法， 以期找到一种经济、 高效且可定向生产天然烟用香料 的新途径， 并开发出 传统香料生产法所不能生产的新型烟用香料 。 1 微生物发酵生产烟用香料的生物学基础 随着近代微生物发酵工程的迅猛发展， 微生物 已 广泛应用在人类生活的各个方面， 如各具风味的酱 、 米大恒 郑 州烟草研 完院4 5 0 0 0 0郑州市北二七路 8 8号 ； 韩锦 峰 河 南农业大学4 5 0 0 2 郑州市文化路 ； 同钾风 王瑞亭 郑 州卷烟厂 4 5 0 0 0 4 郑 州市 陇海东 路 7 2号； 常健 伟 诃 南省商 丘县烟 草 公司 4 7 61 0 0 收稿 日期 ； 1 9 9 6一I l 一2 8责任编辑 ： 董志坚 3 0 香气组分。微生物产生的香味物质是否适合于烟草香 气特征， 取决于产香菌的种类、 培养基的组成成分和配 比以及发 酵条件 ( 温度 、 湿 度、 酸碱 度、 诱 导物、 供氧 等) 。通过选择特定的菌种、 培养基和发酵条件， 就 可 定向发酵生产出适合各种类种或香型卷烟加香的烟用 香精香料。 2 微生物发酵生产烟用香料方法实例及加香试验 2 1 材 料 菌株 ： 从烟叶上分离并纯化的 1株产香茁 原辩： 组成种类 比倒( 干重) 熠束 3 0 蛔秸轩、 顶芽、 晾芽 3 0 豆轴( 音蛋白质 4 8 脂肪 1 、 碳术化台物 2 2 ) 3 0 其它 1 0 9 6 2 2 发 酵方法 取配好的原料 5 0 0 g ， 粉碎后适当润水， 于 1 0 0 1 2蒸 煮 3 0 rai n 冷却后接入产香菌。 于 3 0 6 0 温度条件下 发酵 5 天。然后将发酵产物 于 1 0 0 加热 回流 3 0 r a i n 灭菌， 玲却后以乙醚( 也可用乙醇或正 已烷等 ) 为溶剂 萃取 发酵产物 萃取液经氮 气流挥 发除 去乙醚后得 4 0 g香料( 代号 T MF ) ， 产率为 8 。 2 3 TMF香料 的性状 乜披： 棕黄色树脂帆铂( 乙醚为苹取荆) ； 探棕色帖弱状膏体 以 己醇为萃取剂) 香气 ： 岔郁的果香、 坚皋香、 焦糖香 、 烤苷 、 酱香、 草 药看、 烟草香 溶解性： 尊溶、 部分水港； 可完全藩于 5 0 -9 5 的乙醇j 骞 藏 2 4 TMF加香试验及评吸 结果 以 8 5 乙醇为溶剂， 按 0 1 的量将 TMF加入 单料烟及成品卷烟中， 平衡 2 4小时后进行评吸， 结果 表 明( 见表1 、 2 ) TMF 与烟香谐 调， 能 显著提 高卷烟 一 ；5 王 似 _ 一 B一 一 立 。_| 用 一 一 。： 维普资讯 派力( 潮前 化工有暇公司 P I ON E E R U N A N )O H E MI O A L S O O ， L T D 最力( 湖南) 化工有限公 司由中国蜻 华发最有 限公 司与美 国三强 国 C S A MR t Z I N T E R N A T I O N A L ) 司台 贺， 于 1 9 9 4年在 中国长涉成 立。 最力化工主要从搴 N C S系列产品之生产与铺售， 开发其 他高科 技化 工产 品。最 力化工致 力于工业铺黛 最新 技术之 引谌 与应用， 为 中国工业窖卢提供 高品质产品和 优良 取务 。 N O S一姻革最满卉 I 用运及应用 特点 ： 工业镇域可广泛代瞽丙三醇、 丙二醇； 烟草、 食品、 日用化工怍水分控 I | 卉 葺 、 甜味器加剂； ON O S一与丙三醇、 丙二醇 相比 刺激性小， 能很好的改善香烟的品质； 牯性较丙三醇、 丙二醇大 因而能更好的改善烟叶的柔软性 减少烟叶切丝过程 中的碎损 有效的提高烟叶的利用率 降低单箱烟叶耗量； 本品结晶沮度为一3 5 “ 3 能适应中国境内的任何季节使用； 使 用本品不必 改变已有 生产工艺 ； 免专 用暖房储存 降低 使用成本。 盛 司地址 ： 中目长沙五一未卑 1 6 2手盅晨 太 南昌分盐 司： 江西省 南昌市韩 子落 3 7号巍 威蔷分盛司 ： 四川省成都 市后子门西却河沿 厦 5 0 4宣 州太厦 4 0 5室 街 5号太 末大厦 2 0 8室 电话 ： ( 0 7 3 1 ) 4 4 6 5 3 6 6 4 4 ,5 5 8 8 8 -5 0 4 电话 ： 6 2 0 0 7 5 4 6 2 2 3 6 3 4 -4 0 5 电话 ： ( 0 2 8 ) 6 6 3 6 2 2 9 6 6 3 6 3 1 0 传真 ： ( 0 7 3 1 ) 4 4 6 5 3 6 7 传真 ： ( 0 7 9 1 ) 6 2 0 0 7 5 4 传真 ： ( 0 2 8 ) 4 4 7 8 4 3 2 工厂地址： 长寸奎墙崞编： 4 1 0 0 0 1 香气质量， 使烟气 醇和而饱满， 并能减轻杂 气和刺激 性， 改善余味 可用手中、 高档卷烟加香。 表 1 T MF加香评嚷结果( 成品卷烟) 注： 0色泽一瑁与加昔无关 故未计在评分 中 ； 0评 嗳者： 郑州 烟草研 究院 评 烟委 员台。 表 2 T M F加香 评吸结 果( 单科烟 往 ； 0赫壬、 姑饶性 等与埔香 无关 故未计 人评分 ： 0 评嗳青 州烟草研 随 评樽羹员 台。 2 5产香微生物发酵生产烟用香料技术评价 利用微生物尤其是产香微生物 发酵定向生产卷烟 专用香料的技术国内尚未见有研究报道 。我们的研究 表明 该法生产的香料不仅与烟香谐调、 香气品质优 良、 风格独特， 而且其生产工艺简便， 易于推广， 具有开 发与应用价值 。 ( 1 ) 香料的风 格独特。产香微生物发酵产生的香 料系由多组分 构成， 香气浓郁 集果香 、 坚果香、 焦 糖 香、 烤香、 酱香、 草药香、 烟草香为一体 具有独特风格 而又与烟香谐调 不仅能显著提高香气质量， 使烟气醇 和、 细腻、 饱满， 而且 能产 生 由化工合成香料 及天然植 物提取香料所不能达到 的效果。将其 应用于调香 工 艺 可有助于形成卷烟产品的独特风格， 在卷烟新产品 开发加香工艺中可发挥较大作用。 ( 2 ) 香料风格可定向调控。通过调 节发酵原料组 成 、 配 比、 菌种及发酵条件， 同时采用各种提取、 分离手 段将产物分为不同的组分如酸性 、 中性组分， 甚至某几 种重要香气成分 则可以定向改变 发酵香料的香气特 征， 以满足各类型卷烟的加香要求， 形成定型的如清香 型烤烟微生物合成香料、 浓香型烤烟微生物合成香料 、 混合型卷烟微生物合成香 料等 ； 也 可以根据不同品牌 卷烟加香要求 开发 出适合某种品牌卷烟的专用香料。 ( 3 ) 原料易得 成本低。所有富含淀粉、 蛋白质、 脂 质、 纤维索、 香味前体物的植物 、 作物、 有机化合物等均 可作为原料选择对象， 如： 烟草 作蜘： 低欢烟 叶、 烟束 烟梗、 烟 茎、 顶芽、 铡芽、 花蕾 、 种子 非烟草怍物： 豆类、 禾各粪 花生饼、 菜耔饼 芝麻饼、 棒子饼等 香料擅物： 芸香科、 擅香科 唇形科、 檄艟科等的根 茎、 叶 花、 果实 有机化台物： 单糖、 氨基酸 蛋白质、 烟碱 类胡萝 b 索、 淀粉等 上述原料成本普遍较低， 烟草原料中除低次烟叶、 烟末、 烟梗 目前可用于生产薄片外， 其它部分均未得到 合理 利用， 如将其 用于 生产烟 用香料， 不仅 能变废 为 宝， 而且经济效益