一種降解煙梗中木質(zhì)素的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種降解煙梗中木質(zhì)素的方法。本發(fā)明提供的降解煙梗中木質(zhì)素的方法包括：取煙梗、漆酶與水混合，于40℃～48℃、pH4.5～5.5條件下酶解36h～60h。本發(fā)明提供的降解煙梗中木質(zhì)素的方法操作簡(jiǎn)單，對(duì)煙梗原料的破壞性小，且顯著提高了煙梗中木質(zhì)素的降解率，提升了煙梗絲的品質(zhì)，更有利于煙梗資源的充分利用；添加了本發(fā)明提供的制備方法制得的煙梗酶解產(chǎn)品的卷煙雜氣、刺激性明顯降低，木質(zhì)氣大幅度減弱，提高了卷煙的香氣和余味。
【專利說(shuō)明】一種降解煙梗中木質(zhì)素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種降解煙梗中木質(zhì)素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙草是茄科一年生草本植物，主要用于制造煙絲、卷煙和雪茄煙。煙葉是主要的加工部位，煙葉在打葉復(fù)烤后被分離成片煙和煙梗，煙梗即是煙葉之粗硬葉脈，約占葉重的25%-30%，是煙草工業(yè)的主要副產(chǎn)物之一。現(xiàn)有的利用煙梗的方法，主要包括制造卷煙、生產(chǎn)煙草薄片、提取煙堿和茄尼醇等。在制造卷煙過(guò)程中，一些煙梗經(jīng)切絲、膨脹后添加到卷煙產(chǎn)品中，可以提高煙絲的填充值，降低焦油和煙氣一氧化碳的含量。但是，目前對(duì)煙梗的利用率較低，在我國(guó)每年有數(shù)十萬(wàn)噸煙梗資源被廢棄，這既浪費(fèi)了資源，也污染了環(huán)境。
[0003]研究發(fā)現(xiàn)，煙梗的主要成分是木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，而其中的木質(zhì)素是造成煙梗雜氣、木質(zhì)素氣重和燃燒時(shí)灼喉感的主要原因，導(dǎo)致煙梗在卷煙產(chǎn)品中添加過(guò)多時(shí)會(huì)出現(xiàn)卷煙產(chǎn)品香氣量不足、吃味平淡、刺激性強(qiáng)等感官質(zhì)量缺陷。研究還發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中富含苯環(huán)，是煙焦油中稠環(huán)芳烴類、芳香胺等有害物質(zhì)的主要來(lái)源。這些都限制了煙梗資源的利用，為了更加有效地利用煙梗資源，有必要對(duì)煙梗中的木質(zhì)素進(jìn)行降解。
[0004]木質(zhì)素是以苯丙烯類似物為單元構(gòu)成的一類生物多聚體，組成單元的結(jié)構(gòu)及其連接鍵復(fù)雜而穩(wěn)定，構(gòu)成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的立體網(wǎng)狀物質(zhì)，且木質(zhì)素填充在纖維素和半纖維素的空隙之間，導(dǎo)致木質(zhì)素結(jié)合緊密不易除去。目前，針對(duì)木質(zhì)素的降解，主要有三種方法:化學(xué)法、物理法和生物法。常用的方法為化學(xué)法，例如造紙工業(yè)中的熱堿處理，該方法不僅需要消耗大量的化學(xué)品和能源，而且產(chǎn)生的廢液會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。而物理法，由于能量消耗較大、噪音大等缺點(diǎn)，也不適宜工業(yè)化應(yīng)用。隨著生物技術(shù)的進(jìn)步，生物法降解木質(zhì)素已受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。
[0005]然而，針對(duì)煙梗中木質(zhì)素的降解方法，目前的研究報(bào)道較少，利用生物技術(shù)處理煙梗中木質(zhì)素的研究更少，所以，急需一種利用生物技術(shù)降解煙梗中木質(zhì)素的方法，以合理利用煙草資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種降解煙梗中木質(zhì)素的方法，該方法利用漆酶降解煙梗中的木質(zhì)素，操作方法簡(jiǎn)單，顯著提高了煙梗中木質(zhì)素的降解率，提升了煙梗絲的品質(zhì)，更有利于煙梗資源的充分利用。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供了一種降解煙梗中木質(zhì)素的方法，包括:
[0009]取煙梗、漆酶與水混合，于40°C?48°C、pH4.5?5.5條件下酶解36h?60h。
[0010]木質(zhì)素填充在纖維素和半纖維素的空隙之間，結(jié)構(gòu)致密不易降解，常規(guī)的降解木質(zhì)素的方法對(duì)原料的破壞性大，降解后的產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的深加工才能被利用。針對(duì)煙梗，因?yàn)榻到鉄煿Ｖ械哪举|(zhì)素的目的是為了將所得降解之后的加工產(chǎn)品直接加以利用，例如制備卷煙、生產(chǎn)煙草薄片和茄尼醇，而這些產(chǎn)品的質(zhì)量控制非常嚴(yán)格，所以常規(guī)的降解木質(zhì)素的方法并不適用于煙梗中木質(zhì)素的降解。例如物理法對(duì)煙梗的破壞性較大，所得煙梗加工產(chǎn)品不利于回收利用；化學(xué)法需要用到強(qiáng)堿，后處理過(guò)程復(fù)雜，且所得產(chǎn)品會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的刺激性，也不適合煙梗中木質(zhì)素的降解。本發(fā)明提供的降解煙梗中木質(zhì)素的方法利用了漆酶降解木質(zhì)素的功能，通過(guò)大量的條件篩選獲得了適宜的酶解條件，操作方法簡(jiǎn)單，對(duì)原料的破壞性小，處理后的產(chǎn)品能夠被利用；且顯著提高了煙梗中木質(zhì)素的降解率，提升了煙梗絲的品質(zhì)。評(píng)吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，添加了本發(fā)明提供的制備方法制得的煙梗酶解產(chǎn)品的卷煙的雜氣、刺激性明顯降低，木質(zhì)氣大幅度減弱，提高了卷煙的香氣和余味。
[0011]優(yōu)選地，本發(fā)明提供的方法中，酶解的溫度為45°C。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明提供的方法中，酶解的pH值為5.0。
[0013]優(yōu)選地，本發(fā)明提供的方法中，酶解的時(shí)間為48h。
[0014]優(yōu)選地，本發(fā)明提供的方法中，酶解的緩沖液為乙酸-乙酸鈉緩沖液。
[0015]優(yōu)選地，本發(fā)明提供的方法中，以g/U計(jì)，所用煙梗的質(zhì)量與所用漆酶的酶活力之比為 1:800 ?1200。
[0016]優(yōu)選地，本發(fā)明提供的方法中，所用漆酶的制備方法包括:
[0017]取雜色云芝菌接種于發(fā)酵培養(yǎng)基后，于28°C?30°C、pH4.0?6.0條件下發(fā)酵6d?8d，得發(fā)酵液，純化，即得。
[0018]本發(fā)明提供的方法中所用的漆酶可以是商品化的漆酶，也可以是本發(fā)明提供的漆酶的制備方法制備獲得的漆酶。
[0019]優(yōu)選地，本發(fā)明提供的方法中，所用漆酶的制備方法中的發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下組分:
[0020]
馬鈴薯提取液15% ~ 25% (體積百分比計(jì))
葡萄糖18g/L ~ 22g/L
蛋白胨3.5g/L~4.5g/L
KH2PO42.5g/L ~ 3.5g/L
MgS0,-7H20l.0g/1.-2.()-/1,
MnS(.:).,-7H20().lg/1.~().VL
ZiiSO40.1g/1.-
CuSO40.Smmoi/L ~ LOvn 111(.)1/1.,
維生素 B10.0Olg/L ~ 0.005g/Lo
[0021]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的方法中，所用漆酶的制備方法中的發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下組分:
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種降解煙梗中木質(zhì)素的方法，其特征在于，包括: 取煙梗、漆酶與水混合，于40°C~48°C、pH4.5~5.5條件下酶解36h~60h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶解的溫度為45°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶解的pH值為5.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶解的時(shí)間為48h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以g/U計(jì)，所述煙梗的質(zhì)量與所述漆酶的酶活力之比為1:800~1200。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述漆酶的制備方法包括: 取雜色云芝菌接種于發(fā)酵培養(yǎng)基后，于28°C~30°C、pH4.0~6.0條件下發(fā)酵6d~8d，得發(fā)酵液，純化，即得。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下組分:
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述發(fā)酵的溫度為28°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述發(fā)酵的pH值為5.0。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述發(fā)酵的時(shí)間為7d。
【文檔編號(hào)】A24B15/20GK103859579SQ201410129330
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】李元實(shí), 馬林, 朱良華, 黃飛, 劉金霞, 李河霖, 張銳, 帖金鑫 申請(qǐng)人:吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司, 鄭州輕工業(yè)學(xué)院