[发明专利]一种食甲醇芽孢杆菌及其烟用升麻浸膏的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及烟用香料技术领域，具体是指一种食甲醇芽孢杆菌及其烟用升麻浸膏的制备方法和应用。 

背景技术

在烟草制品中，烟草的香气和吸味至关重要，添加香料是卷烟工艺中的关键环节，也是完善产品风格和提高卷烟香气质量的有效手段。烟用香料有化学合成香料和天然香料之分。近年来，天然植物香料，因其具有中国特色，天然无害，原料易得等原因，成分研发重点和热点。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，将微生物发酵工程应用于香精香料的生物合成中，以工农业废料为原料，利用微生物可以生产各种天然香料，是一种很好的解决途径。 

升麻，拉丁名为Rhizoma cimicifugae，一种毛茛科植物中草药。呈不规则的长形块状，多分枝，呈结节状，长10～20cm，直径2～4cm。表面黑褐色或棕褐色，粗糙不平，有坚硬的细须根残留，上面有数个圆形空洞的茎基痕，洞内壁显网状沟纹；下面凹凸不平，具须根痕。体轻，质坚硬，不易折断，断面不平坦，有裂隙，纤维性，黄绿色或淡黄白色。气微，味微苦而涩。升麻一药，主要有升举透发及清热解毒等功效。升麻提取物浸膏添加到卷烟中存在与烟气不协调、刺激性大、杂气重的重大缺陷，无法烟用。 

微生物在增殖过程中可产生庞大的高活性酶系，如多糖水解酶类、蛋白酶类、酯化酶类、氧化还原酶类及裂合酶类等，在酶促作用、化学作用及微生物体内复杂代谢的协同作用下，以升麻为原料发生分解、降解、氧 化、还原、聚合、偶联、转化等作用，形成复杂的低分子化合物，其中包括各种香味化合物，如醇类、醛类、酮类、酸类、脂类、酚类、吡喃类、吡啶类和萜烯类等，这些香气物质无疑也是烟草或用于烟草的添加剂的香气组分。 

目前化学合成烟用浸膏提取步骤复杂，环境污染严重，烟用浸膏的香气味道单一且香气强度尚显不足。升麻及其发酵物浸膏进行烟用还未见报道。 

发明内容

针对目前化学合成烟用浸膏提取步骤复杂，环境污染严重，烟用浸膏的香气味道单一且香气强度尚显不足的缺陷，本发明提供了一种食甲醇芽孢杆菌，该菌株名为Bacillus methylotrophicus VJ4-1，于2012年1月11日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCC NO：M2012004，其生物学特征是：是革兰氏阳性菌，能在10%NaCl中生长，有精氨酸双水解酶、鸟氨酸脱羧酶活性，能产酸、使牛奶液化；能以N-乙酰葡萄糖胺、甘露醇、葡萄糖、水杨素、D-蜜二糖、D-核糖、肌醇、蔗糖、麦芽糖、D-山梨醇、L-阿拉伯糖、DL-乳酸盐、L-丙氨酸糖原、L-脯氨酸组氨酸、柠檬酸盐为碳源的培养基上生长，其16S rRNA序列与Bacillus methylotrophicus的16S rRNA序列比对相似性达到100%。 

本发明提供一种利用食甲醇芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus VJ4-1CCTCC NO：M 2012004生物转化烟用谷壳浸膏的制备方法，包括以下步骤： 

1)将升麻粉碎至10～200目，与水按质量比1∶20～40回流提取1～3小时后过滤，将滤液灭菌； 

2)斜面培养：将食甲醇芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus VJ4-1CCTCC NO：M 2012004接种到马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基上，在25～35℃、pH5～10条件下，静置培养24～72小时后置于冰箱中； 

3)制备种子培养液：用上述步骤2)中所得的斜面培养物，接种到种 子培养基，在25～35℃，转速100～150rpm条件下振荡培养12～36h，连续转接1～4次后制得种子培养液； 

4)发酵：将种子培养液按体积比5～20％接种到上述步骤1)中的升麻滤液中形成发酵液，上述发酵液的装罐量为20～40％，在pH4～10，温度25～40℃，转速100～200rpm，不避光条件下发酵7～14天； 

5)将步骤4)中所得的发酵液和95％乙醇按体积比1∶3～4，沉淀过夜后抽滤，将滤液减压浓缩除去溶剂，制得相对密度为1.20～1.36的烟用升麻浸膏。 

优先地，所述斜面培养基为：马铃薯浸液200mL/L，葡萄糖20g/L，琼脂13g/L。