專利名稱：納米材料結(jié)合生物酶技術(shù)對煙梗的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及卷煙生產(chǎn)エ藝，特別是涉及納米材料結(jié)合生物酶技術(shù)對煙梗的處理方法。
背景技術(shù)：
隨著煙草行業(yè)減害降焦研究不斷深入，希望卷煙能夠在降焦的同時相應(yīng)的進(jìn)行減害處理。煙梗在降焦上有著重要的作用，但其化學(xué)成分的性質(zhì)基本與葉片相同，但含量上差異較大，導(dǎo)致用煙梗所制成的梗絲在燃吸過程中香氣不足，吸味平淡，刺激性和勁頭較小，雜氣較重，尤其是木質(zhì)性雜氣重。同時納米材料對減害有著重要的作用，但是因為納米材料的特殊性，很難在煙葉表面進(jìn)行有效的吸附，也就很難對減害產(chǎn)生明顯作用。煙梗有著與煙葉不同的組織結(jié)構(gòu)，能夠成為納米材料良好的載體。但是從使用情況來看，效果并不顯著。 如何提高梗絲的抽吸品質(zhì)并使得其能夠較好的負(fù)載納米材料，是現(xiàn)階段行業(yè)內(nèi)重點研究的方向。目前對于煙梗的利用主要是將其制成高填充カ的梗絲，作為卷煙的填充性原料，從而發(fā)揮梗絲較強(qiáng)的支撐作用，増加煙絲的填充カ和燃吸時空氣的透過量，達(dá)到降低消耗，提高煙支燃燒性的目的。這種方式只是對煙梗的物理性狀進(jìn)行了改變，但沒有改變其化學(xué)成分，因此吸味和可用性不能很好的改善同時由于細(xì)胞壁等阻礙納米材料吸附的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有相應(yīng)的改變，所以依然難以成為減害有效的載體。國內(nèi)降解煙梗細(xì)胞壁物質(zhì)的方法主要有1、物理處理方法，主要用微波、蒸汽爆破等方法處理。物理處理方法處理強(qiáng)度大，對煙梗中致香成分損失較大，影響卷煙的吸食品質(zhì)，同時并不能改變其固有的微觀結(jié)構(gòu)，很難使得納米材料有效吸附。2、化學(xué)處理方法，主要用稀酸、堿、臭氧、有機(jī)溶劑和氧化等處理，化學(xué)處理方法在生產(chǎn)中存在化學(xué)物質(zhì)后期難以處理的問題。3、生物酶處理方法，生物處理主要通過生物酶對煙梗的細(xì)胞壁成分進(jìn)行降解，如中國專利CN 102613689A公開的“一種提高煙梗潤透率和吸食品質(zhì)的方法”;中國專利CN 102613690A公開的“ー種改善梗絲品質(zhì)的方法”；中國專利CN 102599640A公開的“改善梗絲品質(zhì)的加工方法”；中國專利CN 102613685A公開的“ー種改善煙梗品質(zhì)的預(yù)處理方法”等專利，均采用將各種單酶及復(fù)合酶直接作用于煙梗，但煙梗表面有ー層蠟質(zhì)，普通的淀粉多糖酶及非淀粉多糖酶很難通過這層蠟質(zhì)直接作用于煙梗的細(xì)胞壁物質(zhì)，所以以上酶制劑作用并不理想，不能有效改變煙梗品質(zhì)和有效改變煙梗微觀結(jié)構(gòu)以提高納米材料吸附作用。4、微生物發(fā)酵處理方法，主要用從煙草自身篩選的菌種，經(jīng)誘導(dǎo)，純化后用于煙梗的發(fā)酵，或者通過外源菌種加入到煙梗中進(jìn)行發(fā)酵，對細(xì)胞壁物質(zhì)進(jìn)行降解。該方法中菌對煙葉的作用程度很難把握，煙梗中細(xì)胞壁成分不易多，也不易少，降解過度和降解不完全都直接影響煙梗的填充效果。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種エ藝簡單且能改善煙梗內(nèi)在品質(zhì)的酶制劑與納米材料組合物及在煙梗生產(chǎn)中的應(yīng)用。
I、酶制劑與納米材料組合物及在煙梗生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征包括下列步驟(I)將打葉復(fù)烤后并進(jìn)行醇化后的煙梗作為初梗。(2)初梗經(jīng)水洗除雜，一次洗梗后進(jìn)入滾筒進(jìn)行潤梗。(3)酶制劑與納米材料配方組合物配制1型配方組合物包括脂肪酶、果膠酶、蛋白酶，每克I型配方組合物，脂肪酶的活力為100-1200IU/g，果膠酶的活力為200-3000IU/g，蛋白酶的活力為200-2200IU/g ；II型配方組合物包括纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木質(zhì)素酶、β -葡萄糖苷酶、納米碳，每克II型酶制劑組合物中，纖維素酶50-500IU/g，木聚糖酶100-600IU/g，甘露聚糖酶50-300IU/g，木質(zhì)素酶10_60IU/g，β -葡萄糖苷酶10-100IU/g，納米碳 O. 001-0. 01g/g 梗絲。(4)潤梗時采用型配方組合物對煙梗表面的蠟質(zhì)及構(gòu)成細(xì)胞壁的成分果膠進(jìn)行生 物降解，按照煙梗重量的3%。-6%。的比例添加I型配方組合物，添加I型配方組合物后在自然PH值，溫度為30°C，濕度為60%的條件下儲存6h。(5)經(jīng)步驟(4)之后的物料按正常エ藝進(jìn)行蒸梗、壓梗、切絲、切絲加料。在加料エ序中按正常エ藝進(jìn)行配料，并加入梗絲重量5%。-8%。II型配方組合物。(6)將步驟(5)所得混合料液按梗絲重量3%的比例均勻施加在梗絲中。(7)施加料液后的梗絲在貯絲柜中室溫條件下儲存2h。. (8)完成儲存后的梗絲進(jìn)行干燥處理。上述處理方法エ藝簡單，利用酶制劑和納米材料組合物之間的協(xié)同效應(yīng)對煙梗及梗絲進(jìn)行2次處理，使得梗絲不僅吸味品質(zhì)得到改善并且能夠有明顯的減害作用。首次處理可使煙梗中的梗蠟、油脂、果膠質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素和木質(zhì)素部分降解，并且使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定變化，使得煙梗易于吸收水分和料液，吸味品質(zhì)等向著好的方向轉(zhuǎn)化，并且為納米材料吸附于煙梗造就微觀結(jié)構(gòu)。第二次處理主要使用酶制劑配方使得梗絲香氣變得柔和、刺激、降低雜氣，并且處理后進(jìn)ー步使得梗絲內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使得納米材料較容易吸附于梗絲上。


圖I是本發(fā)明的エ藝流程示意圖
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。根據(jù)對煙?；瘜W(xué)成分及煙梗加工エ藝的分析，本發(fā)明提供的ー實施方式的用于煙梗處理的酶制劑和納米材料組合物配制I型配方組合物包括脂肪酶、果膠酶、蛋白酶。脂肪酶即三酰基甘油?；饷?，它催化天然底物油脂水解，生成脂肪酸、甘油和甘油單酯或ニ酷，對煙梗中的蠟質(zhì)起到了生物降解作用，其降解產(chǎn)物脂肪酸、甘油等為煙梗的天然保潤劑。
果膠酶的主要功能是通過裂解切斷果膠質(zhì)中的糖苷鍵，使果膠裂解成多聚半乳糖醛酸。果膠質(zhì)是親水性膠體物質(zhì)，通過滲透作用吸收水分，對煙梗的吸濕性和弾性起一定作用。蛋白酶是水解蛋白質(zhì)肽鍵的ー類酶的總稱。利用蛋白酶的酶促反應(yīng)，可把煙梗的大分子蛋白質(zhì)水解成小分子肽或氨基酸，在高溫下有利于美拉德的反應(yīng)，對煙梗的品質(zhì)有較好的提升作用。II型配方組合物包括纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木質(zhì)素酶、β -葡萄糖苷酶、納米碳。纖維素酶是水解纖維素生成纖維ニ糖和葡萄糖的ー組酶的總稱。纖維素酶中往往伴生木聚糖酶和甘露聚糖酶等半纖維素酶活力，纖維素酶和伴生的半纖維酶對煙梗細(xì)胞壁的有較好的協(xié)同降解作用。木質(zhì)素酶包括木質(zhì)素過氧化物酶、錳過氧化物酶、漆酶，這類酶能夠降解木質(zhì)素及 多環(huán)芳烴等有機(jī)化合物，生成的產(chǎn)物的蒽醌類化合物，具有天然的香味。β -葡萄糖苷酶可將纖維ニ糖降解成葡萄糖，減少梗絲在燃燒過程中雜氣的產(chǎn)生。納米碳添加卷煙配方中，可有效降低苯酚等有害物質(zhì)含量，達(dá)到減害目標(biāo)。酶制劑之間會發(fā)生協(xié)同效應(yīng)，可充分破壞木質(zhì)素、纖維素等結(jié)構(gòu)，一方面促進(jìn)纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等轉(zhuǎn)化，提高還原糖含量，促進(jìn)風(fēng)味成分的釋放，改善其煙的吸食品質(zhì)；另一方面，經(jīng)過兩次酶制劑的作用，使得內(nèi)部纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使得納米材料易于吸附于煙梗表面，從而在燃燒時候納米材料可以起到減害作用。本發(fā)明提供的ー實施方式酶制劑組合物及在煙梗生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征包括下列步驟(I)將打葉復(fù)烤后并進(jìn)行醇化后的煙梗作為初梗。(2)初梗經(jīng)水洗除雜，一次洗梗后進(jìn)入滾筒進(jìn)行潤梗。(3)酶制劑與納米材料配方組合物配制1型配方組合物包括脂肪酶、果膠酶、蛋白酶，每克I型配方組合物，脂肪酶的活力為100-1200IU/g，果膠酶的活力為200-3000IU/g，蛋白酶的活力為200-2200IU/g ；II型配方組合物包括纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木質(zhì)素酶、β -葡萄糖苷酶、納米碳，每克II型酶制劑組合物中，纖維素酶50-500IU/g，木聚糖酶100-600IU/g，甘露聚糖酶50-300IU/g，木質(zhì)素酶10_60IU/g，β -葡萄糖苷酶10-100IU/g，納米碳 O. 001-0. 01g/g 梗絲。(4)潤梗時將I型配方組合物對煙梗表面的蠟質(zhì)及構(gòu)成細(xì)胞壁的成分果膠進(jìn)行生物降解，按照煙梗重量的3%。-6%。的比例添加I型配方組合物，添加I型配方組合物后在自然PH值，溫度為30°C，濕度為60%的條件下儲存6h。(5)經(jīng)步驟(4)之后的物料按正常エ藝進(jìn)行蒸梗、壓梗、切絲、切絲加料。在加料エ序中按正常エ藝進(jìn)行配料，并加入梗絲重量5%。-8%。II型配方組合物。(6)將步驟(5)所得混合料液按梗絲重量3%的比例均勻施加在梗絲中。(7)施加料液后的梗絲在貯絲柜中室溫條件下儲存2h ；(8)完成儲存后的梗絲在180°C干燥2min。上述處理方法エ藝簡單，利用酶制劑和納米材料組合物之間的協(xié)同效應(yīng)對煙梗及梗絲進(jìn)行2次處理，使得梗絲不僅吸味品質(zhì)得到改善并且能夠有明顯的減害作用。首次處理可使煙梗中的梗蠟、油脂、果膠質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素和木質(zhì)素部分降解，并且使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定變化，使得煙梗易于吸收水分和料液，.吸味品質(zhì)等向著好的方向轉(zhuǎn)化。第二次處理主要使用酶制劑配方使得梗絲香氣變得柔和、刺激、雜氣降低，并且處理后進(jìn)一歩使得梗絲內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，易于納米材料吸附。以下通過具體實施例來進(jìn)ー步說明。實施例I一種酶制劑和納米材料組合物，它包括兩套配方組合物，I型配方組合物包括脂肪酶、果膠酶、蛋白酶，每克I型配方組合物中，脂肪酶的活力為600iu/g，果膠酶的活力為1500IU/g，蛋白酶的活力為1000IU/g ；II型酶制劑組合物包括纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木質(zhì)素酶、β -葡萄糖苷酶、納米碳，每克II型配方組合物包括，纖維素酶500IU/g，木聚糖酶600IU/g，甘露聚糖酶300IU/g，木質(zhì)素酶60IU/g，β -葡萄糖苷酶100IU/g、納米碳0. 008g/g 梗絲。 在煙?；爻焙?，將I型配方組合物按照煙梗重量6%。加入到煙梗上，然后在進(jìn)行貯藏平衡、壓梗、切梗絲エ序后加入II型配方組合物，加入量為梗絲重量的5%。。貯藏2h后，在180°C下進(jìn)行烘干2min。本發(fā)明方法對煙梗纖維素、果膠、半纖維素、木質(zhì)素含量、細(xì)胞壁物質(zhì)、有害物質(zhì)產(chǎn)生的量等有明顯降低，對總致香物質(zhì)含量、納米碳對煙草有害物質(zhì)吸附率的提高較明顯。實施例2一種酶制劑和納米材料組合物，它包括兩套配方組合物，I型配方組合物包括脂肪酶、果膠酶、蛋白酶，每克I型配方組合物中，脂肪酶的活力為400IU/g，果膠酶的活力為1700IU/g，蛋白酶的活力為800IU/g ；II型配方組合物包括纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木質(zhì)素酶、葡萄糖苷酶，納米碳。每克II型酶制劑組合物中，纖維素酶300IU/g，木聚糖酶200IU/g，甘露聚糖酶100IU/g，木質(zhì)素酶40IU/g，β -葡萄糖苷酶60IU/g、納米碳0. 09g/g 梗絲。在煙?；爻焙?，將I型配方組合物按照煙梗重量3%。加入到煙梗上，然后在進(jìn)行貯藏平衡、壓梗、切梗絲エ序后加入II型配方組合物，加入量為梗絲重量的8%。。貯藏2h后，在180°C下進(jìn)行烘干2min。本發(fā)明方法對煙梗纖維素、果膠、半纖維素、木質(zhì)素含量、細(xì)胞壁物質(zhì)、有害物質(zhì)產(chǎn)生的量等有明顯降低，對總致香物質(zhì)含量、納米碳對煙草有害物質(zhì)吸附率的提高較明顯。實施例3一種酶制劑和納米材料組合物，它包括兩套配方組合物，I型配方組合物包括脂肪酶、果膠酶、蛋白酶，每克I型配方組合物中，脂肪酶的活力為ιοοοιυ/g，果膠酶的活力為1000IU/g，蛋白酶的活力為600IU/g ；II型配方組合物包括纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木質(zhì)素酶、β-葡萄糖苷酶，納米碳。每克II型酶制劑組合物中，纖維素酶400IU/g，木聚糖酶100iu/g，甘露聚糖酶200IU/g，木質(zhì)素酶30IU/g，β -葡萄糖苷酶60IU/g，納米碳0. 01g/g 梗絲。在煙?；爻焙?，將I型配方組合物按照煙梗重量5%。加入到煙梗上，然后在進(jìn)行貯藏平衡、壓梗、切梗絲エ序后加入II型配方組合物，加入量為梗絲重量的6%。。貯藏2h后，在180°C下進(jìn)行烘干2min。
本發(fā)明方法對煙梗纖維素、果膠、半纖維素、木質(zhì)素含量、細(xì)胞壁物質(zhì)、有害物質(zhì)產(chǎn)生的量等有明顯降低，對總致香物質(zhì)含量、納米碳對煙草有害物質(zhì)吸附率的提高較明顯。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。實施例細(xì)胞壁物質(zhì)檢測數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.納米材料結(jié)合生物酶技術(shù)對煙梗的處理方法，其特征包括下列步驟 (1)將打葉復(fù)烤后并進(jìn)行醇化后的煙梗作為初梗； (2)初梗經(jīng)水洗除雜，一次洗梗后進(jìn)入滾筒進(jìn)行潤梗； (3)酶制劑與納米材料配方組合物配制1型配方組合物包括脂肪酶、果膠酶、蛋白酶，每克I型配方組合物，脂肪酶的活力為100-1200IU/g，果膠酶的活力為200-3000IU/g，蛋白酶的活力為200-2200IU/g ；II型配方組合物包括纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木質(zhì)素酶、β -葡萄糖苷酶、CF-I型納米材料，每克II型酶制劑組合物中，纖維素酶50-500IU/g，木聚糖酶100-600IU/g，甘露聚糖酶50-300IU/g，木質(zhì)素酶10_60IU/g，β -葡萄糖苷酶10-100IU/g，納米碳 O. 001-0. 01g/g 梗絲； (4)潤梗時將I型配方組合物對煙梗表面的蠟質(zhì)及構(gòu)成細(xì)胞壁的成分果膠進(jìn)行生物降解，，按照煙梗重量的3%。-6%。的比例添加I型配方組合物，添加I型配方組合物后在自然PH值，溫度為30°C，濕度為60%的條件下儲存6h ； (5)經(jīng)步驟(4)之后的物料按正常エ藝進(jìn)行蒸梗、壓梗、切絲、切絲加料。在加料エ序中按正常エ藝進(jìn)行配料，并加入梗絲重量5%。-8%。II型配方組合物； (6)將步驟(5)所得混合料液按梗絲重量3%的比例均勻施加在梗絲中； (7)施加料液后的梗絲在!)t絲柜中室溫條件下儲存2h； (8)完成儲存后的梗絲在180°C干燥2min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米材料結(jié)合生物酶技術(shù)對煙梗的處理方法。復(fù)合酶分為I型配方組合物和II型配方組合物，I型配方組合物包括脂肪酶、果膠酶、蛋白酶，II型配方組合物包括纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木質(zhì)素酶、漆酶、β-葡萄糖苷酶、納米碳。在煙梗生產(chǎn)中，用I型配方組合物對原料進(jìn)行預(yù)處理，用II型配方組合物處理梗絲。本發(fā)明利用兩步酶制劑與納米材料協(xié)同處理煙梗，一方面破壞煙梗表面的天然保護(hù)物質(zhì)——蠟質(zhì)和果膠，增加梗絲香氣量，降低刺激、雜氣；另一方面使得納米材料較好的吸附于梗絲上，在卷煙降焦同時達(dá)到的減害目的。該發(fā)明可提高梗絲在成品煙中的摻配比例，降低卷煙成本，有不可忽視的社會效益。
文檔編號A24B15/20GK102860581SQ20121032642
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者吳鵬, 宋宵因, 劉寶龍, 趙路, 趙巖 申請人:蘇州昆藍(lán)生物科技有限公司