浓缩液醇化处理对烟草薄片致香成分及感官质量的影响(2011)
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烟草薄片涂布液的化学组分对其感官质量的影响研究进展陈轶贤;李晓平;薛冬;张合川;庄海涛;俞京;朱亚峰;袁广翔;蒋同康;杨远正;刘玉坤;盛世杰
【期刊名称】《中国造纸学报》
【年(卷),期】2024(39)1
【摘要】本文从烟草薄片涂布液各化学组分的含量、作用机理、热裂解产物和协调性等方面,详细阐述了在烟草薄片燃吸过程中,涂布液的化学组分对感官质量的影响。
同时,本文还对未来烟草企业在提高烟草薄片涂布液的化学组成稳定性与协调性上,提供了创新添加方式和优化生产工艺等建议。
【总页数】8页(P66-73)
【作者】陈轶贤;李晓平;薛冬;张合川;庄海涛;俞京;朱亚峰;袁广翔;蒋同康;杨远正;刘玉坤;盛世杰
【作者单位】江苏鑫源烟草薄片有限公司;江苏中烟工业有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS42
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㊀山东农业科学㊀2024ꎬ56(2):77~85ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2024.02.011收稿日期:2022-03-10基金项目:广西中烟工业有限责任公司科技计划项目 功能微生物提升真龙卷烟原料醇化质量技术研究 (GXZYCX2021B014)作者简介:崔钰杰(1997 )ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事烟叶原料质量提升研究ꎮE-mail:152****5122@163.com通信作者:梁伟(1979 )ꎬ男ꎬ河南新乡人ꎬ高级农艺师ꎬ主要从事烟叶原料研究ꎮE-mail:787586797@qq.com不同醇化时间对片烟原料附生细菌种群多样性及质量的影响崔钰杰1ꎬ邹克兴2ꎬ陈义昌2ꎬ刘领1ꎬ王小东1ꎬ梁伟2(1.河南科技大学农学院ꎬ河南洛阳㊀471023ꎻ2.广西中烟工业有限责任公司技术中心ꎬ广西南宁㊀530000)㊀㊀摘要:以广西百色㊁湖南郴州地区醇化不同时间(0㊁12㊁24㊁36个月)的片烟原料为试验材料ꎬ利用高通量测序分析技术ꎬ对片烟进行微生物群落多样性㊁群落组成㊁物种差异及功能分析ꎬ并通过近红外光谱法检测其化学质量ꎮ结果显示ꎬ测序片烟附生细菌种群丰富ꎬ共鉴定出28个门㊁548个属ꎬ优势菌门为变形菌门㊁厚壁菌门和放线菌门ꎬ优势菌属为假单孢属㊁未分类的产菌科属㊁硫杆菌属㊁鞘氨醇单胞菌属㊁黄色单胞菌属㊁代尔夫特属㊁水生微生物属ꎮ物种差异化分析显示ꎬ鞘氨醇单胞菌属㊁迪凯亚属㊁马西利亚属三个菌属在各处理间差异显著ꎬ且在醇化0月片烟样本中占比最高ꎮ功能分析鉴定出化学异养㊁好氧化异养㊁暗氧化硫化合物㊁暗硫化物氧化㊁硝酸盐还原功能占主导功能ꎬ且两个地区间功能多样性构成类似ꎮ化学质量分析显示ꎬ随着醇化时间的延长片烟有机成分得到提升ꎬ附生微生物加速了烟叶醇化ꎮ综上ꎬ测序片烟原料附生细菌种群多样性高ꎬ醇化0月片烟细菌种群的多样性㊁群落组成和功能多样性最高ꎬ随着醇化时间的延长ꎬ微生物与有机成分发生反应加速烟叶的醇化ꎮ该结果为进一步复配微生物制剂㊁探究片烟醇化机理提供参考依据ꎮ关键词:醇化时间ꎻ片烟原料ꎻ高通量测序ꎻ多样性分析ꎻ质量分析中图分类号:TS444㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2024)02-0077-09EffectsofDifferentAgingTimeonPopulationDiversityofEpiphyticBacteriaandQualityofFlue ̄CuredTobaccoLaminaRawMaterialsCuiYujie1ꎬZouKexing2ꎬChenYichang2ꎬLiuLing1ꎬWangXiaodong1ꎬLiangWei2(1.CollegeofAgricultureꎬHenanUniversityofScienceandTechnologyꎬLuoyang471023ꎬChinaꎻ2.TechnicalCenterofGuangxiChinaTobaccoIndustryCo.ꎬLtd.ꎬNanning530000ꎬChina)Abstract㊀Usingtheflue ̄curedtobaccolaminarawmaterialsagedfordifferenttime(0ꎬ12ꎬ24ꎬ36months)fromBaiseofGuangxiandChenzhouofHunanasexperimentalmaterialsꎬtheepiphyticmicrobialcommunitydiversityꎬcommunitycompositionꎬspeciesdifferencesandfunctionswereanalyzedbyhigh ̄throughputsequencingtechnologyꎬandthechemicalqualityoftobaccowasdetectedbynear ̄infraredspectros ̄copy.Theresultsshowedthatthepopulationofepiphyticbacteriainthesequencedtobaccolaminawasabun ̄dantꎬandatotalof28phylaand548generawereidentified.ThedominantbacterialphylawereProteobacte ̄riaꎬFirmicutesandActinobacteriaꎬandthedominantbacterialgenerawerePseudomonasꎬunclassified_f_Al ̄caligenaceaeꎬThiobacillusꎬSphingomonasꎬXanthomonasꎬDelftiaandAquamicrobium.SpeciesdifferentiationanalysisshowedthatthethreegeneraofSphingomonasꎬDickeyaꎬandMassiliashowedsignificantdifferencesamongdifferenttreatmentsꎬandhadthehighestproportioninthetobaccosamplesaged0month.Throughfunctionalanalysisꎬthefunctionsofchemoheterotrophyꎬaerobicchemoheterotrophyꎬdarkoxidationofsulfurcompoundsꎬdarksulfideoxidationandnitratereductionwereidentifiedasthedominantfunctionsꎬandthefunctionaldiversitycompositionwassimilarbetweenthetworegions.Chemicalqualityanalysisshowedthattheorganiccomponentsoftobaccolaminaimprovedwiththeextensionofagingtimeꎬandtheepiphyticmicroor ̄ganismsacceleratedtheagingoftobaccoleaves.Insummaryꎬthediversityofepiphyticbacterialpopulationsinthesequencedtobaccorawmaterialswasrichꎬandthebacterialpopulationinthetobaccolaminaaged0monthhadtherichestdiversityꎬcommunitycompositionandfunctionaldiversity.Astheagingtimeprolongingꎬmi ̄croorganismsreactedwithorganiccomponentsꎬwhichacceleratedtheagingoftobaccoleaves.Theseresultscouldprovidereferencesforfurthercompoundingmicrobialformulationandexploringthemechanismoftobaccoaging.Keywords㊀AgingtimeꎻFlue ̄curedtobaccolaminarawmaterialsꎻHighthroughputsequencingꎻDiversi ̄tyanalysisꎻQualityanalysis㊀㊀烟草作为我国重要的农业经济作物ꎬ其栽种面积大ꎬ年产量高[1]ꎮ我国既有庞大的烟草消费市场ꎬ又拥有着众多的吸食烟草群体ꎮ随着烟草质量的提升和生产技术的革新ꎬ吸食者对烟草的品质有了新的需求ꎬ如吸食过程中烟叶香味醇厚㊁吃味更好㊁青杂气减少等方面ꎬ 醇化 是业内公认的提升烟叶品质的关键环节[2]ꎮ通过醇化ꎬ可使烟叶颜色逐渐加深并更加均匀ꎬ进而提升香气物质ꎬ使吸食味道醇和ꎮ烟叶醇化分为人工醇化和自然醇化两种ꎬ人工醇化速度快但醇化效果较差ꎻ自然醇化效果较好ꎬ但醇化周期长ꎬ烟叶长期与外界环境密切接触易导致霉变生虫ꎮ针对以上两种醇化方式存在的弊端ꎬ烟草研究者利用优势微生物对片烟进行醇化ꎬ既能提高醇化效果ꎬ又能够降解烟叶中的有害成分[3-4]㊁提升烟叶品质[5-7]ꎬ为烟草醇化提供了新的技术方式ꎮ近年来ꎬ高通量基因测序技术已被广泛应用于多个研究领域[8-11]ꎬ通过高通量测序能够快速筛选出烟叶中的优势微生物种群并对其进行一系列分析ꎮ基于此ꎬ本研究以广西百色㊁湖南郴州两地区分别醇化0㊁12㊁24㊁36个月的中部片烟(C3F)为试验材料ꎬ利用高通量基因测序技术对片烟原料进行附生细菌多样性分析和化学成分分析ꎬ筛选出优势菌群ꎬ从而可为片烟醇化复配微生物制剂提供物种信息ꎬ又可为烟叶最佳醇化时间的选择提供参考ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验材料供试片烟为广西百色(广西中烟工业有限责任公司提供)㊁湖南郴州产地的片烟原料ꎬ烟叶等级均为C3Fꎮ样品名称㊁烟叶产地等信息如表1所示ꎮ片烟贮存仓库温度32ħꎬ湿度66%ꎮ㊀㊀表1㊀样品信息处理处理年份烟叶产地醇化时间/月Y02021广西百色ꎬ湖南郴州0Y12020广西百色ꎬ湖南郴州12Y22019广西百色ꎬ湖南郴州24Y32018广西百色ꎬ湖南郴州361.2㊀样品采集对广西百色㊁湖南郴州两地区分别醇化0㊁12㊁24㊁36个月的复烤片烟原料单独进行取样ꎬ每包片烟3个生物学重复ꎬ依次装至干燥无污染的塑封袋保存待测ꎮ1.3㊀高通量测序及分析高通量测序委托上海美吉生物医药科技有限公司完成ꎬ测序获得ASV(AmpliconSequenceVa ̄riant)丰度信息ꎬ通过ASV代表序列丰度信息ꎬ利用美吉生物云平台(https://www.majorbio.com)对其进行微生物群落多样性分析㊁差异分析㊁功能87山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀分析等ꎮ1.4㊀片烟化学质量分析片烟化学质量采用AntarisⅡ傅立叶近红外光谱分析仪(赛默飞世尔科技公司ꎬ美国)进行分析ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀不同醇化时间片烟原料细菌多样性分析对广西百色㊁湖南郴州的片烟进行微生物多样性指数分析ꎬ按照最小抽平数进行抽平ꎬ覆盖率达到99%以上ꎮ由表2可以看出ꎬY0片烟的群落丰富度(Sobs㊁Ace㊁Chao)指数和群落多样性(Shannon)指数都高于其他3个处理ꎬY2片烟的群落丰富度和群落多样性指数最低ꎬ表明Y0片烟中微生物群落丰富度和多样性最高ꎮ随机抽取样品测序数达26000ꎬ能较好地反映样本中的微生物多样性情况ꎮ如图1所示ꎬSobs指数和Shannon指数曲线均达到平稳ꎬ且均以Y0处理最高ꎻ当随机抽取测序数达20000时ꎬY0处理的Sobs指数最高ꎬ为350ꎬ其次是Y3ꎬ指数为215ꎻY1指数为200ꎬ最低的为Y2ꎬ为155ꎻ当随机抽取测序数达到12000时ꎬShannon指数Y0在四个样本中最高ꎬ达到4ꎻY1㊁Y3的指数分别为3.4㊁2.9ꎬY2的指数最低ꎬ为2.4ꎮ以上结论表明ꎬY0片烟的微生物群落丰富度和多样性更高ꎮ㊀㊀表2㊀不同醇化时间片烟原料Alpha多样性指数处理SobsAceChaoShannonSimpson覆盖率/%Y02322332323.500.0899.96Y12012022022.700.1899.94Y21341361352.100.2999.98Y32012052052.600.1799.99图1㊀不同醇化时间片烟原料微生物Alpha多样性稀释曲线指数2.2㊀不同醇化时间片烟原料细菌群落组成分析不同醇化时间片烟原料细菌共鉴定出28个门㊁548个属ꎮ在门水平上(图2)ꎬ变形菌门(Pro ̄teobacteria)的相对丰度最高ꎬ达到0.8以上ꎬ在广西百色和湖南郴州的样本中均为优势菌门ꎬ其次是厚壁菌门(Firmicutes)㊁放线菌门(Actinobacteri ̄ota)ꎮ在属水平上(图3)ꎬ假单胞菌属(Pseudo ̄monas)在所有样本中相对丰度均较高ꎬ部分达到0.6左右ꎬ其次为未分类产菌科属(unclassified_f_Alcaligenaceae)㊁硫杆菌属(Thiobacillus)㊁鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)㊁黄色单胞菌属(Xan ̄thomonas)㊁代尔夫特属(Delftia)㊁水生微生物属(Aquamicrobium)ꎻ未分类伞形孢科属(unclassified_f_Xanthomonadaceae)㊁红球菌属(Esherichia-Shigel ̄la)㊁肠杆菌属(unclassified_f_Bacillaceae)㊁芽孢杆菌属(Noviherbaspirillum)相对丰度较低ꎮ以上结果表明广西百色和湖南郴州两地的片烟微生物群落组成较为相似ꎬ微生物群落较丰富ꎮ不同醇化时间片烟原料细菌物种数Venn图见图4ꎮ在门水平上(图4A)ꎬ四个处理共有的菌门数为11个ꎬY3处理特有菌门数最多ꎬ有6个ꎬ97㊀第2期㊀㊀㊀㊀崔钰杰ꎬ等:不同醇化时间对片烟原料附生细菌种群多样性及质量的影响其次为Y1和Y2处理ꎬ分别有3个和2个ꎬY0处理无特有菌门ꎮ在属水平上(图4B)ꎬ4个处理共有的菌属数量为111个ꎬ其中Y3处理特有属数目最多ꎬ为97个ꎬ其次为Y0和Y1处理ꎬ分别有60个和47个ꎬY2处理最少ꎬ为38个ꎮ结果表明ꎬ在不同的分类学水平下ꎬ每个处理特有类群的数量不同ꎬ表明试验样本微生物群落的多样性较高ꎮ样本名称中ꎬBS为百色ꎬCZ为郴州ꎻ18㊁19㊁20㊁21表示处理年份ꎻ01㊁02㊁03表示样本编号ꎮ下同ꎮ图2㊀不同醇化时间片烟原料微生物门水平群落图3㊀不同醇化时间片烟原料微生物属水平群落2.3㊀不同醇化时间片烟原料细菌属水平差异分析图5为属水平细菌物种差异比较分析ꎬ按最小抽平数抽平ꎮ其中ꎬ鞘氨醇单胞菌属㊁迪凯亚属(Dickeya)㊁马西利亚属(Massilia)3个菌属不同处理间呈显著性差异(P<0.05)ꎬY0处理中上述3个属平均占比均最高ꎬ分别为7.41%㊁3.49%㊁1.21%ꎻ肠杆菌属(Enterobacter)和未分类的肠杆菌科(unclassified_f_Enterobacteriaceae)呈极显著差异(P<0.01)ꎬY0处理片烟样本中上述两个类群占比均最高ꎬ分别为4.28%㊁3.22%ꎮ08山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀图4㊀不同醇化时间片烟原料微生物门水平(A)和属水平(B)物种Venn图∗㊁∗∗分别表示不同处理间在0.05㊁0.01水平上差异显著ꎬ下同ꎮ图5㊀不同醇化时间片烟原料微生物属水平物种差异分析2.4㊀不同醇化时间片烟原料微生物功能分析采用FAPROTAX人工构建数据库对片烟样本微生物进行功能分析ꎬ共鉴定出21个功能分组ꎮ如图6所示ꎬ化学异养(chemoheterotrophy)㊁好氧化学异养(aerobicchemoheterotrophy)㊁暗氧化硫化合物(darkoxidationofsulfurcompounds)㊁18㊀第2期㊀㊀㊀㊀崔钰杰ꎬ等:不同醇化时间对片烟原料附生细菌种群多样性及质量的影响暗硫化物氧化(darksulfideoxidation)㊁硝酸盐还原(nitratereduction)㊁硝酸盐呼吸(nitraterespira ̄tion)㊁氮呼吸(nitrogenrespiration)7个功能在所有样本中表达功能均较丰富ꎻ锰氧化(manganeseoxidation)㊁木聚糖分解(xylanolysis)㊁亚硝酸盐呼吸(nitriterespiration)㊁氮气固定(nitrogen_fixa ̄tion)4个功能偏弱但在所有试验样本中普遍存在ꎮ微生物群落FAPROTAX功能差异检验(图7)显示ꎬ化学异养㊁好氧化学异养功能占比达到35%以上ꎻ暗氧化硫化合物㊁暗硫化物氧化㊁硝酸盐还原功能占比5%以上ꎬ其他功能在所有样品中也少量存在ꎻ发酵功能(fermentation)㊁动物寄生虫或共生体(animalparasitesorsymbionts)㊁人类肠道(humangut)㊁哺乳动物肠道(mammalgut)4个功能在各处里间呈极显著差异(P<0.01)ꎬY0样本的占比最高ꎬ均在5%以上ꎮ所鉴定试验样品在功能上呈现多样性的态势ꎬ广西百色和湖南郴州两地区的片烟在微生物功能构成上也较为相似ꎮ图6㊀不同醇化时间片烟原料微生物群落功能Heatmap图2.5㊀不同醇化时间对片烟原料微生物化学质量的影响表3可知ꎬ湖南郴州Y1处理片烟的总糖和还原糖含量均最高ꎬ分别为22.30%和19.70%ꎬ广西百色Y3的总糖和还原糖含量最高ꎬ分别为24.40%和21.30%ꎻ在烟碱含量中ꎬ湖南郴州Y2最高ꎬY1最低ꎬ分别为3.08%和2.21%ꎬ广西百色Y2最高ꎬY0最低ꎬ分别为为2.94%和为2.01%ꎻ在总氮含量中ꎬ湖南郴州Y2最高ꎬY1最低ꎬ分别为2.28%和1.90%ꎬ广西百色Y1最高ꎬY3最低ꎬ分别为2.16%和1.80%ꎻ在钾含量中ꎬ湖南郴州Y1最高ꎬY0最低ꎬ分别为3.24%和2.95%ꎬ广西百色Y3最高ꎬY2最低ꎬ分别为3.14%和2.50%ꎻ在氯含量中ꎬ湖南郴州Y0最高ꎬY3最低ꎬ分别为0.67%和0.49%ꎬ广西百色Y3最高ꎬY2最低ꎬ分别为0.61%和0.49%ꎻ在淀粉含量中ꎬ湖南郴州Y1最高ꎬY2最低ꎬ分别为4.22%和3.71%ꎬ广西百色Y0最高ꎬY2最低ꎬ分别为4.75%和3.42%ꎮ上述结果表明ꎬ不同地区㊁不同醇化年限的片烟ꎬ附生微生物对烟叶化学品质产生了影响ꎻ随着28山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀醇化时间的延长ꎬ片烟内部微生物种群结构和功能发生变化ꎬ与烟叶的各个有机成分发生反应进而提升了相应化学成分的含量ꎮ图7㊀不同醇化时间片烟原料微生物群落FAPROTAX功能差异检验㊀㊀表3㊀不同醇化时间片烟原料化学质量分析地区处理烟碱/%还原糖/%总糖/%总氮/%钾/%氯/%淀粉/%湖南郴州Y02.8116.3018.002.242.950.673.78Y12.2119.7022.301.903.240.644.22Y23.0815.5017.302.282.960.593.71Y32.4418.8021.402.043.230.494.15广西百色Y02.0118.6019.901.902.630.584.75Y12.5713.0014.002.163.090.514.13Y22.9417.0017.802.042.500.493.42Y32.1621.3024.401.803.140.613.843㊀讨论与结论微生物通过一系列降解反应产生出有益的小分子物质ꎬ可以加快烟叶中有害成分的分解ꎬ进而改善烟叶品质ꎬ以达到增香的目的[12]ꎮ本研究以广西百色㊁湖南郴州片烟原料为材料进行微生物38㊀第2期㊀㊀㊀㊀崔钰杰ꎬ等:不同醇化时间对片烟原料附生细菌种群多样性及质量的影响多样性分析和化学质量分析ꎬ通过高通量基因测序得出两地片烟细菌物种非常丰富ꎬ且种群构成相似ꎬ这与牟丹等[13]的研究结果一致ꎻ在门水平上主要以变形菌门㊁厚壁菌门㊁放线菌门为优势菌门ꎬ在属分类学水平主要以假单胞菌属㊁未分类产菌科属㊁硫杆菌属㊁鞘氨醇单胞菌属㊁黄色单胞菌属㊁代尔夫特属㊁水生微生物属为优势菌属ꎬ这与Su[14]㊁田丽君[15]㊁周家喜[16]等的研究结果一致ꎮ醇化烟叶表面微生物可使烟叶内多种物质迅速发生分解㊁降解㊁氧化等反应ꎬ生成醇类㊁醛类㊁酮类㊁酸类和新植二烯等香气成分物质[17]ꎮ除此之外ꎬ还有发酵功能㊁人体病原㊁动物寄生等类群ꎬ表明细菌通过多种途径获益于自身并作用于烟叶ꎮ广西百色㊁湖南郴州地区的片烟细菌微生物群落构成较复杂ꎬ其中化学异养功能在所有测试样本中占比均较高ꎬ有助于烟叶中有机质的降解ꎻ相对丰度较高的变形菌门㊁厚壁菌门㊁放线菌门及假单胞菌属㊁硫杆菌属㊁鞘氨醇单胞菌属等都可以降解有机物ꎬ这与赵铭钦等[18]关于烤烟叶面增香机制的研究论述较为相似ꎮ目前ꎬ烟草微生物的应用大多集中在病虫害防治和有害成分降解等方面[19-21]ꎬ在普洱茶㊁雪茄烟以及辣椒酱等发酵领域的研究也较多ꎬ如刘琨毅等[22]研究表明ꎬ地衣芽孢杆菌与其他微生物协同作用对普洱茶的感官品质有一定的提升作用ꎻ刘颖等[23]对韶关和衡阳地区自然发酵辣椒的研究显示ꎬ厚壁菌门和变形菌门为优势菌门ꎬ假单胞菌属和泛菌属为优势菌属ꎬ功能以代谢为主ꎬ包括碳水化合物代谢㊁脂质代谢㊁核苷酸代谢等ꎻ叶长文等[24]研究发现雪茄烟中优势菌门为厚壁菌门和子囊菌门ꎬ优势菌属为葡萄球菌属㊁不动杆菌属㊁假单胞菌属和曲霉属ꎻ刘筱雪等[25]以四川怀远特色发酵食品为材料研究发现ꎬ厚壁菌门和子囊菌门为优势菌门ꎬ这可能与当地气候产生大量的有益微生物有一定的关系ꎮ本研究还发现ꎬ鞘氨醇单胞菌属和肠杆菌属在功能性上作用更加突出ꎬ其中ꎬ鞘氨醇单胞菌属在生物降解和生物质合成方面发挥着重要作用ꎬ在环境㊁农业㊁食品及工业生产等诸多领域具有广泛的市场应用价值[26]ꎻ肠杆菌属为革兰氏阴性益生菌ꎬ因其对肠道疾病有显著的缓解效果而被广泛用到临床治疗中ꎬ可以有效预防和治疗由病原菌引起的胃肠道疾病ꎬ如炎症性肠病(IBD)ꎬ起到调节动物胃肠道稳定和体内平衡的作用[27]ꎮ此外ꎬ对片烟化学质量的分析结果显示ꎬ随着醇化时间的延长ꎬ片烟附生优势菌群没有失活反而可能与有机成分发生反应ꎬ提升烟叶质量ꎬ这与黄申[28]㊁胡婉蓉[29]㊁杨丽平[30]等利用微生物菌剂或单一微生物作用于烟叶提升品质的研究结果基本一致ꎮ综上ꎬ广西百色㊁湖南郴州两地区片烟原料细菌物种丰富ꎬ菌群组成相似ꎬ变形菌门㊁厚壁菌门㊁放线菌门为优势菌门ꎻ假单胞菌属㊁未分类产菌科属㊁硫杆菌属㊁鞘氨醇单胞菌属㊁黄色单胞菌属㊁代尔夫特属㊁水生微生物属为优势菌属ꎮ物种差异分析和功能分析均呈现显著差异ꎮ在片烟化学质量分析中得出ꎬ随着醇化时间的延长微生物菌种不断地和有机成分发生反应进而使烟叶成分得到了优化提升ꎮ该研究结果可为进一步选用优势菌群复配微生物制剂提供物种信息ꎬ为片烟最佳醇化时间的选择提供依据ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀谷守辉.烟叶质量的评价分析[J].科技创新与应用ꎬ2017(22):171-172.[2]㊀王玥ꎬ谢响明ꎬ雷丽萍ꎬ等.烟叶调制过程中的细菌种群多样性分析[J].中国生物防治ꎬ2009ꎬ25(1):20-24. 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不同醇化期烟叶感官质量与酸性及碱性致香成分的关系研究徐海涛;王正峰;岳勇;许锴霖;周仕禄;张东海;刘月霞;齐清美;潘明毅【摘要】选取国内福建、湖南、山东、云南、贵州、河南、四川7个省份具有代表性的烟叶样品B2F、C3F,国外巴西L2OAT、津巴布韦B1LT烟叶样品,在自然醇化的条件下,从烟叶复烤打叶计时起,分别以醇化时间12、18、24、30、36个月抽取并制备检测试样样品,连续跟踪监测分析2006、2007和2008年3年烟叶试样,共检测240个样品,采用气相色谱-质谱联用方法分析检测其中的酸性、碱性致香成分,寻找出其最佳的醇化期,并对其中到达最佳醇化期时酸性、碱性成分总量的比值进行统计分析,同时进行感官评价.研究发现,烟叶达到最佳醇化区间时,其酸性、碱性致香成分总量的比值约为200,波动范围±50;烟叶在自然醇化的过程中,酸性成分与碱性成分的变化直接影响内在感官质量.当两类成分含量比值处于一定范围时,感官质量达到最佳状态.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(000)029【总页数】4页(P11825-11828)【关键词】烟草;醇化;致香物质;感官评价【作者】徐海涛;王正峰;岳勇;许锴霖;周仕禄;张东海;刘月霞;齐清美;潘明毅【作者单位】山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100;山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100;山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100;山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100;山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100;山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100;山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100;山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100;山东中烟工业有限责任公司技术中心,山东济南250100【正文语种】中文【中图分类】S572烟叶醇化是改善烟叶香味品质、提高可用性的重要环节。
再造烟叶生产浓缩过程中挥发性香味成分的变化佚名【摘要】为研究再造烟叶生产浓缩过程中挥发性香味成分的变化,采用同时蒸馏萃取-气相色谱-飞行时间质谱法测定了样品中234种挥发性香味成分.结果表明:①烟草提取液浓缩过程中平均约30%左右的挥发性香味成分损失,其中羧酸酯类化合物、烟碱和新植二烯分别减少约71.32%、73.15%和54.46%;浓缩过程中,有少量香味成分生成.②提取液中平均约32%的挥发性香味成分转移到浓缩蒸发冷凝水中,其中醇类、脂肪酸酯类和烷烃类化合物分别转移至浓缩蒸发冷凝水中50.67%、54.31%和62.55%,新植二烯转移至浓缩蒸发冷凝水中63.25%.③浓白水中挥发性香味成分的量较少;但烟碱的质量分数很高,每吨浓白水中含烟碱约7.93 g.【期刊名称】《烟草科技》【年(卷),期】2018(051)012【总页数】13页(P52-64)【关键词】再造烟叶;浓缩过程;挥发性香味成分;提取液;浓缩蒸发冷凝水;浓白水【正文语种】中文【中图分类】TS411.1造纸法再造烟叶提取液浓缩作为生产过程的重要工序之一,直接影响着产品的质量,是保证产品得率、品质和成本控制的重要工序[1]。
制浆抄造时,大量白水在上网抄造过程中通过成型网排出,形成网下浓白水,白水成分复杂,含有木质素、纤维素、果胶、多糖、可溶性蛋白质以及少量的挥发性成分。
目前国内对造纸法再造烟叶生产过程中化学成分和致香成分变化的研究还处于起步阶段,前期研究了高端和低端再造烟叶产品生产过程中提取液浓缩时浓缩温度对中性香味成分的影响[2]。
赖炜扬等[3]通过正交试验研究水和乙醇为溶剂对再造烟叶原料烟草碎片和烟梗提取的影响,优化了提取温度、料液比和提取时间。
黄晶等[4]采用气相色谱-质谱联用法测定了烟草原料和各级滤渣中致香成分的质量分数,表明采用多级水提取方法有利于碎烟片原料中致香成分的提取。
史近文等[5]采用连续流动法分析了各工序段固相物质中的常规化学成分。
浅谈自然醇化对烟叶质量的影响卷烟用的烟叶无论是烤烟、晾烟、晒烟,在调制和复烤之后若立即制成烟支,吸食时会引起呛辣,刺激性强烈和生青杂气,口感质量低劣。
如果烟叶经过自然醇化后,烟叶质量就会发生明显改善。
笔者结合烟叶仓储工作就烟叶自然醇化对烟叶质量的影响,不同质量的烟叶自然醇化能力及烟叶质量醇化期的确定等问题进行了较长时间的研究,现简述一些看法:一、烟叶自然醇化对烟叶质量的影响。
1.自然醇化对烟叶物理性状、吸食质量的影响。
自然醇化后的烟叶品质的改善一般表现为:色泽加深(消除了微青色)而均匀一致,叶面粘性减小,韧性和弹性增加,加工时出丝率提高。
嗅闻和吸食时香气显露,杂气减少,人口时刺激性减轻,吸味醇和柔顺,烟丝燃烧性增强,烟叶干重稍有下降。
自然醇化后烟叶品质的改善主要是由于烟叶的醇化过程中发生了一系列化学成分的变化。
经过检测,其结果是氨基酸、总糖、烟碱减少。
其中非挥发性酸、糖减少量较多;烟碱、氨基酸次之,干物质的减少最多为 2.5%。
由于可溶性酸类物质的增加和可溶性碱类物质的减少,烤烟在醇化后,PH值人5.22降至4.80,这是改善吸味的原因之一。
2.自然醇化对青黄、微带青烟叶质量的影响。
醇化后的烟叶颜色变深,一般是由于氨基酸与糖反应形成类黑素。
烤烟型烟叶在第一年内的醇化作用较为显著,对于烘烤中变黄不足而产生的青黄烟叶,在经过自然醇化后,凡是品质较好而微青色者,其青色会退而转呈黄色,其内在质量的提高与黄色烟叶相似。
含青度较高,甚至是青色的烟叶,醇化后呈现黄褐色或棕褐色。
但有些青色,如“死青”虽经长期醇化,叶色变化不大,刺激性依然较强,吸味改善不明显。
二、不同质量的烟叶其醇化能力不同。
实践证明,不同质量的烟叶表现出不同的醇化能力,烟叶品质的改善所需的醇化期也各不相同。
我国大部分地区的烤烟醇化过程需要1—2年,或更长一些时间才能完成。
醇化时间的长短与烟叶种类、产地,等级品质等自身的质量特征密切相关。
一般条件下,烤烟醇化时间较短、晒烟次之,晾烟醇化时间最长。
分子蒸馏技术分离薄片浓缩液中的致香成分宋红平;梅涌;李玲;冯伟博;刘刚;洪林军【摘要】采用分子蒸馏技术富集分离烟草造纸法薄片浓缩液中的致香物质,通过正交试验优化得到最佳分离条件为:压力0.1 Pa、温度60℃、转子转速200 r/min、进料流速60 mL/h.感官评价结果表明:分子蒸馏法分离的浓缩液能与烟草香较好地协调,香气量充足,质感细腻,清甜韵明显,余味舒适,特征香明显.【期刊名称】《云南民族大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(022)001【总页数】5页(P22-26)【关键词】分子蒸馏;造纸法薄片;浓缩液品质【作者】宋红平;梅涌;李玲;冯伟博;刘刚;洪林军【作者单位】云南天宏香精香料有限公司,云南玉溪653100;红塔烟草(集团)有限责任公司技术中心,云南玉溪653100;云南天宏香精香料有限公司,云南玉溪653100;云南天宏香精香料有限公司,云南玉溪653100;云南天宏香精香料有限公司,云南玉溪653100;云南天宏香精香料有限公司,云南玉溪653100【正文语种】中文【中图分类】O657造纸法薄片是通过造纸技术将卷烟生产过程中废弃的烟梗、烟末及部分低档次烟叶制成性状接近或优于天然烟叶的产品[1].薄片原料萃取浓缩液作为烟叶原料重组中的液相部分,其质量是影响烟草薄片品质的一个重要因素.分子蒸馏是国际上一种新型的液-液分离的高新技术.该技术及相关联用技术目前已经广泛应用于石油化工、食品、香料等领域[2-9].但国内外关于用分子蒸馏技术分离浓缩造纸法薄片提取液的研究报道很少.本文拟利用分子蒸馏技术对造纸法提取液进行浓缩分离,并利用正交设计实验,考察分子蒸馏技术的关键条件对致香成分分离效果的影响,并对其馏出物进行GCMS分析和卷烟感官评价,探索分子蒸馏的最佳操作参数,以期为开发和制造高品质的薄片提供一定的实验数据基础.1 材料与方法1.1 材料与设备材料:烟梗、烟末、烤片;KC3F单体烟叶,由玉溪卷烟厂提供.仪器:TD-50微型提取浓缩机组(浙江天众),2英寸刮膜式分子蒸馏仪(美国POPE 公司),6890-5973型 GC/MS仪(美国agilent公司).试剂:二氯甲烷(AR西陇公司).1.2 实验方法1.2.1 造纸法薄片浓缩液的制备提取:取10 kg烟梗、烟末、烤片的混合物(配方比例为 m(烟梗)∶m(烟末)∶m(烤片)=6∶3∶1)于TD-50微型提取浓缩机组的提取罐内,再加入50 L水,搅拌,70℃浸取2 h.分别在提取15 min和40 min后进行循环,每次15 min.提取2次,合并2次滤液,浓缩至固含量为33%的浓缩液备用.1.2.2 分子蒸馏工艺条件正交实验设计分别以分子蒸馏温度A、物料流速B、转子转速C为影响因素,以分离物中主要致香成分茄酮、新植二烯、糠醛、糠醇、香叶基丙酮、5-羟甲基糠醛、金合欢基丙酮、3-氧代-α-紫罗兰醇、巨豆三烯酮、大马酮总的相对含量为指标,进行L16(43)正交实验.因素-水平见表1.表1 分子蒸馏分离条件因素-水平表因素-水平A/℃ B/(mL·h-1) C/(r·min-1)1 50 40 300 2 60 45 250 3 70 50 200 4 80 60 150操作方法:每次加入300 mL上述1.2.1所得浓缩液于分子蒸馏仪进料罐中,通过改变蒸馏温度、物料流速、转子转速3个主要影响因素进行分离,收集馏出物,通过GC-MS检测分析其主要致香物质总相对百分含量,并通过卷烟加香试验进行效果验证.1.2.3 GC-MS检测取分子蒸馏的浓缩液样品 20 g,用 60 mL CH2Cl2萃取2次,每次30 min,完毕后合并萃取液浓缩至干,再用2 mL CH2Cl2将浓缩样品洗出,加入2 g无水Na2SO4干燥3 h,并用有机相45 μm超微过滤头过滤,待测.GC条件:B-17柱(30 m ×250 mm ×0.25 μm);进样口温度250℃;程序升温:初温50℃保持1 min,以3℃/min升至170℃,保持2 min;再以10℃/min升至220℃,保持 15 min.氦气流速:1 mL/min;进样量1 μL,分流比10 ∶1.MS条件:EI源电子能量70 eV,电子倍增器电压1 600 V,质量扫描范围:30~550(m·z-1),离子源温度230℃,四极杆温度150℃,对采集到的质谱图利用Nist02谱库进行检索.1.3 评吸样品的制备1.3.1 薄片样品制备按照造纸法薄片实验室制作工艺制备薄片样品.1.3.2 薄片样品的参配按18%的参配比例加入KC3F烟叶中,卷制成卷烟供试.2 结果与分析2.1 正交设计实验结果对正交实验的结果进行极差分析,结果见表2.表2 正交实验及极差分析试验号 A B C主要致香成分总相对百分含量平均值//%第1次第2次%1 1 1 1 70.35 69.63 69.99 2 1 2 1 71.70 70.88 71.29 3 1 3 2 67.21 63.55 65.38 4 1 4 2 68.17 66.43 67.30 5 2 1 4 70.13 69.26 69.70 6 2 33 72.11 70.09 71.10 7 24 3 74.03 73.05 73.54 8 2 2 2 71.88 70.01 70.95 9 32 3 68.88 66.07 67.48 10 3 4 3 65.35 63.63 64.49 11 3 1 1 66.83 64.77 65.80 12 3 3 2 64.15 63.65 63.90 13 4 3 4 55.77 52.81 54.29 14 4 2 3 54.28 52.92 53.60 15 4 4 2 57.03 56.71 56.87 16 4 1 1 53.84 52.15 53.00 K1 277.43 270.49 273.96 K2 288.15 282.41 285.28 K3 265.21 258.12 261.67 K4 220.92 214.59 217.76 k1 69.36 67.62 68.49 k2 70.07 70.60 71.32 k3 66.30 64.53 65.42 k4 55.23 53.65 54.44 R 14.84 16.95 16.56由表2可知:蒸馏温度越低,主要致香成分的相对含量越高.考虑到分子蒸馏对温度的限制应选择60℃(A2)为蒸馏温度;随着进料流速的增大,主要致香成分的相对含量呈先升高后降低的趋势,60 mL/h(B4)时最高;转子转速以200 r/min(C3)最合适,综合起来A2B4C3为最佳的分离条件.另外由各个因素不同水平间平均相对含量的极差可说明:蒸馏温度对主要致成分的富集效果的影响最大;转子转速的影响次之;进料流速的影响最小.2.2 GC-MS检测结果以上述确定的A2B4C3为分子蒸馏的分离条件,对样品进行处理,其分离前后样品经GC-MS检测结果见表3,总离子图如图1、2所示.表3 分子蒸馏前后致香成分分析结果μg/g序号保留时间/min 化合物蒸馏前蒸馏后序号保留时间/min 化合物蒸馏前蒸馏后1 2.44 1-戊烯-3-酮 0.6520.727 41 11.19 苯并[b]噻吩 0.118 0.108 2 2.63 3-羟基-2-丁酮 0.1920.458 42 11.31 藏花醛 0.357 0.477 3 2.86 3-甲基-1-丁醇 0.833 0.598 43 11.57 2,3-二氢苯并呋喃 0.313 0.533 4 2.94 3-戊烯-2-酮 0.18 0.214 4411.7 胡薄荷酮 0.299 0.424 5 3.23 1-戊醇 0.093 0.072 45 13.08 吲哚 0.273 0.357 6 3.35 3-甲基-2-丁烯-1-醇 0.187 0.183 46 13.43 2-甲氧基-4-乙烯基苯酚 1.452 2.528 7 3.47 3-甲基-2-丁烯醛 0.309 0.432 47 14.3 茄酮36.422 40.289 8 3.78 面包酮0.119 0.112 48 14.71 β-大马酮 5.158 5.429 9 3.87 糠醛A 0.062 0.068 49 15.23 β-二氢大马酮 2.731 3.269 10 4.18 糠醛B 3.299 4.124 50 15.45 去氢去甲基烟碱 0.087 1.1 11 4.37 2-甲基丁酸 0.59 1.31 51 15.88 香叶基丙酮 2.741 3.377 12 4.51 糠醇0.991 1.699 52 16.71 β-紫罗兰酮 0.971 0.767 13 4.89 戊酸 0.081 0.352 53 17.26 丁基化羟基甲苯 0.952 1.006 14 5.04 2-环戊烯-1,4-二酮 0.409 0.69 54 17.75 2,3-联吡啶0.652 0.928 15 5.53 1-(2-呋喃基)-乙酮 0.126 0.104 55 17.82 二氢猕猴桃内酯 1.29 1.923 16 5.57 丁内酯 0.195 0.426 56 18.37 巨豆三烯酮A 2.07 2.82 17 6.05 3-甲基戊酸 0.128 0.299 57 18.72 巨豆三烯酮B 4.669 6.598 18 6.13 4-甲基-1-己醇 0.264 0.206 58 19.42 巨豆三烯酮C 1.674 1.392 19 6.25 2-吡啶甲醛 0.191 0.236 59 19.65 巨豆三烯酮D 4.436 6.251 20 6.53 5-甲基糠醛0.134 0.106 60 19.97 3-氧代-α-紫罗兰醇 0.463 0.887 21 6.73 己酸 0.28 0.559 61 21.09 十四醛 1.252 1.713 22 6.97 6-甲基-5-庚烯-2-酮 0.679 0.838 62 21.27 十四酸甲酯― 0.188 23 7.05 2-戊基呋喃 0.575 0.155 63 21.84 十四酸 1.201 3.77 24 7.18 2,4-庚二烯醛A 0.254 0.299 64 22.14 降茄二酮1.609 2.079 25 7.26 4-吡啶甲醛 0.301 0.384 65 22.47 蒽 1.598 2.281 26 7.4 1H-吡咯-2-甲醛 0.137 0.217 66 22.84 茄那士酮 1.362 2.209 27 7.46 2,4-庚二烯醛B 0.38 0.375 67 23.29 新植二烯 371.735 444.279 28 7.94 苯甲醇5.306 9.846 68 23.45 十五酸 2.038 3.425 29 8.32 2-甲基苯酚 0.315 0.585 69 23.73 邻苯二甲酸二丁酯 1.833 3.158 30 8.45 1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮0.66 1.103 70 24.32 1-甲基蒽 0.139 0.386 31 8.72 4-甲基苯酚 0.926 1.89271 24.42 金合欢基丙酮A 5.21 8.976 32 9.07 2-甲氧基苯酚 0.254 0.52 72 24.45 十六酸甲酯 1.569 8.422 33 9.24 芳樟醇(里那醇) 0.46 0.509 73 25.01 十六酸(棕榈酸) 20.414 64.892 34 9.32 壬醛 0.189 0.656 74 25.41 十六酸乙酯3.234 5.319 35 9.45 1-(3-吡啶基)-乙酮 0.155 0.284 75 26.5 寸拜醇 6.367 15.994 36 9.55 苯乙醇 2.596 5.07 76 26.88 亚麻酸甲酯 5.581 17.605 37 10.16 氧化异佛尔酮 0.192 0.327 77 27.03 植醇 3.035 3.206 38 10.19 2-乙酰基-1,4,5,6-四氢吡啶 0.293 0.403 78 28.84 西柏三烯二醇 6.414 18.928 39 10.31 2,6-壬二烯醛(黄瓜醛) 0.318 0.399 79 30.28 金合欢基丙酮B 0.444 0.785 40 10.93 6-甲基-2-庚酮 0.393 0.558由表3及图1可知,经分子蒸馏处理后分离物中茄酮、新植二烯、糠醛、糠醇、香叶基丙酮、金合欢基丙酮、3-氧代-α-紫罗兰醇、巨豆三烯酮、大马酮等主要致香成分的相对含量有所增加.其中保留时间在24.42 min的金合欢基丙酮、4.51min的糠醇、18.37~19.65 min的巨豆三烯酮、3.87~4.18 min的糠醛、15.88 min的香叶基丙酮和23.29 min的新植二烯相对含量增加显著,分别增加了 72.6%、71.4%、32.9%、24.7%、23.2%和19.5%;14.3 min的茄酮和14.71~15.23 min的大马酮的相对含量也分别达到10.6%和5.25%的增长.2.3 工艺验证准确称取3份500 mL上述1.2.1所得浓缩液,在压力0.1 Pa,转子转速200r/min,物料流速为60 mL/h,蒸馏温度为60℃的条件下进行分离,各收集馏出物49.365、50.028、50.913 mL,由GC -MS检测后得出上述主要致香成分的相对含量分别为73.64%、73.96%、74.33%与正交中A1B2C3中主要致香成分的相对含量基本一致.2.3 感官评析验证将各个蒸馏温度条件下致香成分相对含量最高的样品按1.3的方法制备样品.由评吸小组评价,结果见表4.由评吸结果可看出:添加A2B4C3处理的样品作用明显.表4 不同温度条件下馏出物的感官评价结果注:空白为添加未经分子蒸馏处理的浓缩液;Ⅰ为A1B2C1处理的样品;Ⅱ为A2B4C3处理的样品;Ⅲ为A3B2C3处理的样品;Ⅳ为A4B4C2处理的样品.样品评吸结果空白香气质较好,香气量尚充足,带有清甜韵,杂气重,刺激较大、干燥感明显。
造纸法再造烟叶烟草提取液醇沉净化处理研究黄明;姚建武;姚元军;唐向兵【摘要】提出了一种针对造纸法再造烟叶烟草提取液净化提质的醇沉处理方法,通过在烟草提取液预浓缩后加入95%乙醇进行沉淀处理,再进行离心去除沉淀杂质,去除烟草提取液中果胶和蛋白质等不利于感官品质的大分子物质,考察了预浓缩固形物含量、醇浓度、醇沉时间等工艺参数对醇沉效果和提取液感官品质的影响。
结果表明,将造纸法再造烟叶烟草提取液预浓缩至固形物含量为20%,加入占预浓缩液体积浓度40%的95%乙醇,处理90 min 后,在4000 r/min 转速下离心处理5 min,去除沉淀后浓缩至固形物含量为40%,得到烟草浓缩液感官品质最佳,香气质和烟气浓度显著提高,杂气和刺激性明显降低,整体感官评吸得分最高可提高2分;相比未醇沉的原生产工艺条件下烟草提取液,蛋白质和果胶去除率可达55.18%和47.95%。
%A method for papermaking reengineering qualitative alcohol sink tobacco leaf tobacco extract purification processing method was proposed in this study.Tobacco extract was precipited by 95% ethanol after pre-concentration treatment,and then it was centrifuged to remove the impurities,and macromolecular substances without favoring the sensory quality,such as protein and pectin.Mo-reover,the pre-concentration of solid content was also examined,in-cluding the alcohol concentration,alcohol sink factors,and sink time extract,influencing of sensory quality.The results showed that the papermaking method reconstruction tobacco leaf tobacco extract pre-concentration to solid content was 20%,40% to 95% of the pre-con-centrate volume concentration of ethanol,after 60 min under 4 000 r/min speed centrifugal5 min.With the removal of precipitation con-centrated of 40% solid content,tobacco concentrate quality,and the sweet temperament and flue gas concentration increased significantly,while the mixed gas and irritating significantly reduced. Thereore,the overall sensory evaluation was improved two points. Compared wit the formal production technology of tobacco extract without alcohol sink,the removal rate of protein and pectin reached 55.18% and 47.95%,respectively.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2016(032)011【总页数】4页(P198-201)【关键词】再造烟叶;烟草提取液;醇沉;净化;感官品质【作者】黄明;姚建武;姚元军;唐向兵【作者单位】湖北中烟技术研发中心黄鹤楼薄片应用研究所,湖北武汉 430040;湖北中烟技术研发中心黄鹤楼薄片应用研究所,湖北武汉 430040;湖北中烟技术研发中心黄鹤楼薄片应用研究所,湖北武汉 430040;湖北中烟技术研发中心黄鹤楼薄片应用研究所,湖北武汉 430040【正文语种】中文造纸法再造烟叶是利用造纸的工艺,将烟梗、碎片、低次烟叶、卷包烟末等,经过提取挤浆实现固液分离后,烟草纤维经过磨浆处理,加入填料调配后抄造成片基,提取液经净化、精制和浓缩后,按配方调配成涂布液,涂布液和片基经过涂布工序后,干燥、分切,得到最后的再造烟叶成品[1-2]。
作者简介:程昌合(1981-),男,硕士,工程师,从事烟叶原料和叶组配方研究工作。
收稿日期:2010-11-24浓缩液醇化处理对烟草薄片致香成分及感官质量的影响程昌合1,2 吴继忠2 廖 付2 李 奇2 周 强3 陶 丰3(1郑州轻工业学院,河南郑州 450002;2浙江中烟工业有限责任公司,浙江杭州 310009;3杭州利群环保纸业有限公司,浙江杭州 310008)摘 要:通过对比分析浓缩液经醇化处理前、后对其物理化学性质、香气成分及烟草薄片的主要致香成分和内在感官质量,结果表明:(1)经醇化处理后浓缩液中蛋白质、果胶、总糖含量有所降低,醇化后浓缩液的粘度和pH 值也稍有降低;(2)经醇化处理后烟梗、烟末浓缩液及所制成烟草薄片的挥发性组分增多且主要致香成分含量均有不同程度的增加,其中新植二烯含量增幅最大;(3)浓缩液经醇化处理后烟草薄片的香气量、谐调性、木质杂气和余味等方面有较明显的改善。
关键词:烟草薄片;浓缩液;醇化;致香物质;感官质量中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2011)01-142-03Effects of Concen tra ted Soluti on Aged on Aro ma Co m ponen ts and Sen sory Qua lity of Recon stitu 2ted TobaccoCheng Changhe1,2et a l .(1Zhengzhou University of L ight I ndustry,Zhengzhou 450002,China;2China Tobacco Zhejiang I ndustrial Co .,L td,Hang 2zhou 310009,China )Abstract:By analyzing the physical and che m ical characteristics,ar oma components of aging concentrated s oluti on and sen 2s ory quality of reconstituted t obacco .The results showed that:(1)The contents of p r otein,pectin and t otal sugar declined,as well as the viscosity and pH value of the aged concentrated s oluti on .(2)Compared t o the untreated samp les the volatile components and ar oma components raised in concentrated s oluti on and reconstituted t obacco,es pecially the content of neo 2phytadiene with a maxi m al increasing .(3)Sens ory quality of treated reconstituted t obacco p resented a series of better charac 2ters including volu me of ar oma,har mony,offensive taste and after taste .Key words:Reconstituted t obacco;Reconstituted t obacco;Aging;A r oma components;Sens ory Quality 国内现有的造纸法烟草薄片生产工艺是将烟末和烟梗中的水溶性物质分别用水萃取,分离纤维和不溶物,固液分离后,固体部分经制浆后制成纸基,而液体部分经浓缩后喷涂或浸润到纸基上。
这种造纸法烟草薄片生产工艺在很大程度上只是一个原材料的物理重组过程,原料的固有质量缺陷无法有效改善,这样导致烟草薄片存在刺激性大、杂气重和口感不适等质量缺陷,影响了薄片在卷烟产品中的使用效果[1]。
为了进一步改善造纸法薄片的内在品质,国内外很多学者进行了研究[2-8]。
本文通过对烟梗和烟末的萃取浓缩液进行醇化处理,来改变浓缩液的物理性能和化学成分以达到提高薄片品质的目的,旨在为提高烟草薄片的品质和拓展烟草薄片在卷烟生产中的使用范围提供理论依据。
其作用原理为:将烟梗和烟末浓缩液分别在特制的醇化罐中放置3~5d,在一定温度条件下不停搅拌,浓缩液中的果胶、蛋白质、可溶性多糖等大分子化合物在薄片原料自带微生物的作用下部分降解为小分子的氨基酸和单糖,而这些小分子化合物可以在浓缩液醇化过程中通过非酶棕色化反应生成致香物质从而提高烟草薄片的质量。
本文所述的浓缩液醇化处理与现有的造纸法烟草薄片生产工艺过程的关系如图1所示。
图1 浓缩液醇化处理与现有薄片生产工艺的关系1 材料与方法111 材料、设备与仪器 造纸法烟草薄片浓缩液(含烟梗浓缩液和烟末浓缩液)、造纸法烟草薄片(浙江杭州利群环保纸业有限公司)。
醇化罐(定制,无锡志邦公司);试验切丝机(QS -2型,河南富邦公司);打烟器、平衡箱(德国B I N DER 公司);气相色谱—质谱联用仪(Agilent 6890气相色谱仪与241安徽农学通报,Anhui Agri 1Sci 1Bull 12011,17(01)W atersM icr omass GCT Pre m ier飞行时间质谱仪联用);同时蒸馏萃取装置;流动分析仪(德国BRAN-LUEBBE公司)。
112 试验方法 试验在浙江杭州利群环保纸业有限公司的造纸法烟草薄片生产线上进行,将固液分离后的烟梗浓缩液和烟末浓缩液各取出2000kg分别储存在醇化罐中(工作容积10m3/只),在45℃温度条件下不停搅拌,醇化5d。
将醇化后的烟梗浓缩液和烟末浓缩液取出,两者按4∶6的比例混合均匀,再按照正常的生产工艺涂布、撕碎烘干。
过程中分别对醇化前后烟梗浓缩液、烟末浓缩液、混合后浓缩液及烘干后造纸法烟草薄片进行取样。
113 分析检测及评价方法 烟梗浓缩液和烟末浓缩液中的挥发性组分用二氯甲烷进行萃取分离,用气-质联用仪分析其中的挥发性组分;烟草薄片中的挥发性组分采用同时蒸馏萃取的方法进行提取,用气-质联用仪分析其中的挥发性组分;浓缩液中的总糖及还原糖含量采用流动分析方法进行测定;蛋白质含量采用凯氏定氮法进行测量;果胶含量采用m—羟基联苯显色法进行测定;造纸法烟草薄片平衡水分后(1210%),切丝、卷制,并参照卷烟国标感官评吸方法,对样品进行对比评价。
2 结果与讨论211 醇化处理对混合浓缩液主要物理特性和化学成分的影响 从表1可以看出,醇化处理后混合浓缩液的蛋白质含量降低12%,果胶含量降低1615%,总糖含量降低11%,这可能是由于浓缩液中的自带微生物在一定的温度和时间条件下,加快了对蛋白质、果胶和总糖的降解速率;醇化处理后浓缩液的粘度有所降低,可能是由于一些大分子化合物特别是果胶的降解所致,这在一定程度上可以提高涂布液的流动均匀性。
醇化处理后浓缩液的pH值略有降低,可能与大分子化合物被降解后产生一些有机酸有关。
表1 醇化处理对混合浓缩液主要物理特性和化学成分的影响项目未经醇化的混合浓缩液醇化5d的混合浓缩液蛋白质(%)0127501242果胶(%)0174401621总糖(%)81257137粘度(秒涂氏杯)2116pH值511418212 醇化处理对烟梗、烟末浓缩液主要致香成分的影响21211 醇化处理对烟梗浓缩液主要致香成分的影响 由表2可以看出:烟梗浓缩液经醇化处理后产生了2-乙酰基呋喃、香叶基丙酮、巨豆三烯酮2等致香物质,而5-甲基糠醛、糠醛、糠醇、茄酮、β-大马酮、新植二烯、巨豆三烯酮1、二氢猕猴桃内酯、金合欢基丙酮等含量均有不同程度的升高。
其中,新植二烯增量超过4%,增幅明显。
烟梗浓缩液醇化后6-甲基-5-庚烯-2-酮含量略有降低。
表2 醇化处理对烟梗浓缩液主要致香成分的影响成分醇化前烟梗浓缩液(%)醇化后烟梗浓缩液(%)6-甲基-5-庚烯-2-酮0103010252-乙酰基呋喃—01028糠醛0110701232糠醇0121601417茄酮0112301315β-大马酮010*******香叶基丙酮—01018苯甲醇0113401158十六酸甲酯0121501373新植二烯2104261115巨豆三烯酮10117301324巨豆三烯酮2—01117二氢猕猴桃内酯0112501244金合欢基丙酮0110501264 注:分析结果为香气成分的相对含量,即所得值为目标物峰面积与内标物峰面积比值,内标物为己二酸二甲酯;上表中“-”表示未检出(下同)。
21212 醇化处理对烟末浓缩液主要致香成分的影响 由表3可知,烟末浓缩液经醇化处理后一些主要的香气成分含量均有不同程度的升高,巨豆三烯酮1、糠醇、十六酸甲酯增量超过013%。
烟梗、烟末醇化后浓缩液中新植二烯含量占68%以上,其增量较醇化前均超过了3%,对提升造纸法烟草薄片香气量效果明显,且烟末浓缩液醇化后致香物质的种类与含量均比烟梗浓缩液要多,这也说明烟末在造纸法烟草薄片的香气表达上起着更重要的作用(表2、表3)。
表3 醇化处理对烟末浓缩液主要致香成分的影响成分醇化前烟末浓缩液(%)醇化后烟末浓缩液(%)糠醛0123601465吡啶010******* 5-甲基糠醛010330123糠醇0112301465 6-甲基-5-庚烯-2-酮010*******2-乙酰基呋喃—010322-乙基呋喃010*******苯甲醛010*******茄酮011501349β-大马酮010*******香叶基丙酮010*******苯甲醇—01158芳樟醇—01082新植二烯61679101235巨豆三烯酮1—01534巨豆三烯酮20104401248二氢猕猴桃内酯010301214十六酸甲酯0131901625金合欢基丙酮0132701564213 浓缩液醇化处理对烟草薄片主要致香成分的影响 341 17卷01期程昌合等 浓缩液醇化处理对烟草薄片致香成分及感官质量的影响由表4可以看出,浓缩液经醇化处理后烟草薄片一些主要的致香成分,如2-乙基呋喃、乙酰基呋喃、糠醛、茄尼酮、β-突厥烯酮、紫罗烯、巨豆三烯酮、新植二烯、十六酸甲酯等化合物均有不同程度的增加。
正是由于挥发性组分的增多以及主要致香成分的增加,使浓缩液经醇化处理后烟草薄片的品质有了较明显的提高。
表4 浓缩液醇化处理对烟草薄片主要致香成分的影响成分利群环保纸业公司薄片(%)浓缩液经醇化处理的薄片(%)2-甲基呋喃010******* 2-乙基呋喃010******* 2,5-二甲基呋喃010*******乙酰基呋喃010*******糠醛010301049 2-乙烯基-5-甲基呋喃—01048 2-甲基-5-异丙基呋喃010******* 6-甲基-2-庚酮010*******柠檬烯010*******反式罗勒烯—01022芳樟醇—01082己酸异丁酯010150103丁酰乳酸丁酯—01069茄尼酮2154131647β-突厥烯酮0148101802紫罗烯0118601444β-二氢突厥烯酮010*******巨豆三烯酮A010*******巨豆三烯酮B0134701337巨豆三烯酮C—01217新植二烯9152161412六氢法尼酮0152601825十六酸甲酯015711498西柏烷三烯二醇6136421031表5 浓缩液醇化处理对烟草薄片感官质量的影响样品名称光泽(5)香气(32)谐调(6)杂气(12)刺激性(20)余味(25)合计利群环保纸业公司薄片3102315318812151018127117浓缩液经醇化处理的薄片3102412410818151318157318214 浓缩液醇化处理对烟草薄片感官质量的影响 用浓缩液经醇化处理的造纸法烟草薄片与杭州利群环保纸业公司未经醇化处理的同类薄片产品进行对比评吸。