[发明专利]一种烟叶在线醇化酶制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟叶加工技术领域，具体地说是一种用于烟叶在线醇化的酶制剂及其制备方法。

背景技术

在烟叶最后进入到卷烟机之前，卷烟制造历经了烟叶田间生产、收获、初烤、等级评定及流通环节、复烤、发酵或醇化、烟叶调配、备料、分片、真空回潮、定量喂料、超回加料、预配贮叶、切丝、烘丝、贮丝等重要的生产过程。其中，烟叶调配、备料、分片、真空回潮、定量喂料、超回加料、预配贮叶、切丝、烘丝、贮丝等是卷烟制造过程中的一系列在线处理过程。烟叶在线处理对于提高卷烟质量、优化组叶配方、改善卷烟香味及吃味至关重要。然而，由于烟叶本身在种植过程中自然环境和种植水平的差异，导致同一品种、同一部位的烟叶都存在不同的质量缺陷，在线处理环节中的加香加料工艺虽然在一定程度上能起到修饰和掩盖缺陷、赋予卷烟新风味的作用，但是由于其添加的多是人工合成的香精香料，无法从本质上改善烟叶品质。因此，如何改良烟叶在线处理技术工艺以去除烟叶质量缺陷、提高和稳定卷烟品质成为卷烟企业多年来关注的技术难题。而本发明专利即是针对这一技术难题而研究开发的。

烟叶内在质量由香气、吃味、刺激性及生理强度构成，这些质量特点主要是通过新鲜烟叶初烤、复烤及发酵(醇化)等环节的内在物质，即底物的酶解作用而显露出来的。对于烟叶底物的酶解机理研究，早在1950年Frankenburg就提出了烟叶内含物的酶催化理论框架，随着研究的深入和积累，各国科学家及研究人员一致认为，烟叶内在底物的酶催化类型以氧化还原为主，而且这种酶解过程是多种酶联合作用下完成的，最终达到底物向多种香气物质成分有效转化的结果。这些酶促反应过程主要包括一下几个方面：

1、萜烯类化合物降解过程

类胡萝卜素是烟叶中最重要的一类萜烯化合物，而类胡萝卜素是一类风味和香气物质的前体物质，类胡萝卜素很容易被氧化，其分子中的多烯烃链可在多处断裂，产物主要有C₁₃、C₁₁、C₁₀、C₉等降解物，可生成一大类挥发性芳香化合物，有不少是烟草中关键的致香成分，如紫罗兰酮、大马酮、巨豆三烯酮等，它们对卷烟吸食品质有重要影响。

2、Mailard反应

该反应过程是还原糖和氨基酸经分子重排后生成56种杂环化合物-类黑素，使烟叶表现陈烟香气。尽管Mailard反应本身不是由酶催化的反应，但其底物-还原糖和氨基酸是酶促反应的产物。蛋白质在蛋白酶的作用下水解成氨基酸，淀粉和糖在水解酶的作用下水解生成葡萄糖、果糖等还原糖。因此，促进多糖和蛋白质的转化将有利于Mailard反应的进行。

3、叶绿素的降解反应

烟叶中叶绿素的含量与烟叶品质有关，因为在烟叶调制过程中，叶绿素的降解是烟叶黄色品质形成和香气物质形成的基础。如果调制后的烟叶中残留的叶绿素过多，会使烟叶产生青杂气。具体原理是，叶绿素在叶绿素氧化酶作用下被降解。即在叶绿素降解过程中产生的叶绿醇(植醇)脱水可产生新植二烯，而新植二烯在烟草挥发物性中含量最大，其本身是一种C₂₀聚类异戊二烯，是烟叶中重要的萜烯类化合物，也是烟草中一种重要的致香物质，其本身具有清香气，并且新植二烯可进一步分解转化形成低分子香味成分，如新植二烯发生光氧化反应后产生植物呋喃。因此，新植二烯进一步降解的产物能增加烤烟香气。尽管烟叶叶绿素绝大部分已经在烟叶烘烤过程中被降解，但残存的叶绿素仍然会对卷烟制品带来不良影响，所以，促进烟叶中残存叶绿素的降解能有效改善烟叶品质。

4、游离烟碱降解，消除强烈刺激性和不良余味

烟碱被烟碱氧化酶降解主要通过吡啶途径产生多种致香物质，烟碱的吡咯烷被氧化脱氢并自发水解打开，生成吡啶化合物——烟酸，烟酸又可与脱氨作用中的氨气化合形成维生素P(烟酰胺)，吡啶环也可通过羟基化被打开，相应降解物有3-吡啶基甲基酮、3-吡啶基丙酮、可的宁等。

5、蛋白质降解与易分解氨氮化合物的脱氨挥发作用

蛋白质是烟叶含氮化合物中含量最丰富的一大类组成性成分，过高的蛋白含量对卷烟具有极为明显的不利影响，其降解的中间产物氨基酸为多种生理生化过程的顺利完成提供物质准备。蛋白质和其他含氮化合物在蛋白酶和氨基化合物脱氨酶作用下产生各种有机酸和氨气，如α-酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸等。氨气在发酵过程中挥发掉，而各种有机酸与烟叶中的游离烟碱结合形成有机酸盐，使游离烟碱变成结合态，减少了烟叶中游离烟碱的含量，显著降低了烟气的刺激性。