一种雪茄茄芯烟叶酶解提质处理方法与流程

1.本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种雪茄茄芯烟叶酶解提质处理方法。


背景技术：

2.烟草燃烧过程中，烟草中蛋白质成分会在燃吸时产生烧焦羽毛味、辛辣感、苦涩感，降低吸食的感官品质。但由于蛋白的降解产物或者进一步转化产物又是烟叶致香物质的主要来源，因此，烟叶配组或者加工处理过程中，对于烟叶中蛋白含量情况需要格外关注。
3.由于烤烟烟叶是我国卷烟生产的主要烟草原料，因此，现有技术中，采用生物酶、或者微生物等方式针对烤烟烟叶进行处理已有较多技术研究。但由于雪茄烟叶与烤烟烟叶不仅在烟叶原料方面完全不同，且对于香味类型、香气量、吃味等品质方面要求也完全不同，因此，从雪茄烟叶提质角度而言，烤烟烟叶中相关处理技术手段能否转用与雪茄烟叶、以及转用后的技术效果如何都是需要进行慎重的技术探索的。
4.已有研究表明，初步调制后雪茄烟叶生青气、地方性杂气重、刺激性较大、香气不突出、口腔残留多，并不适合直接工业应用。而且由于雪茄烟叶具有糖含量低、蛋白质含量高的特定，因此，即使自然陈化后，其品质仍需进一步调节后才能用于雪茄烟叶制备。因此，从改善雪茄烟叶品质角度而言，尚有较多技术改进空间。


技术实现要素：

5.基于烟叶提质目的，本发明提供了一种针对雪茄茄芯烟叶的酶解提质处理方法，一方面通过生物蛋白酶的酶解处理来有效降低雪茄茄芯烟叶中的蛋白质含量，另一方面通过自然发酵处理来有效转化烟叶中的糖分、以及蛋白降解后相关物质成分的转化，从而改善和提高烟叶香气质、香气量、降低刺激性、杂气等品质指标，进而为雪茄卷烟品质的稳步提升奠定一定技术基础。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
7.一种雪茄茄芯烟叶酶解提质处理方法，包括以下步骤：
8.步骤1，回潮处理
9.雪茄烟叶采摘后经过调制的未经自然醇化的雪茄茄芯烟叶，回潮至烟叶含水率为28～30％备用；
10.步骤2，生物酶解处理
11.将生物酶溶解制成酶解液，按比例喷施于步骤1中回潮后烟叶表面；
12.步骤3，自然发酵处理
13.将步骤2中喷施中性蛋白酶溶液后雪茄烟叶静置24～36h后，再置于湿度75
±
10％、温度为48
±
2℃条件下，自然发酵15～30天。
14.进一步方案为，所述步骤1中，调制分为5个阶段，分别是凋萎期、变黄期、变褐期、定色期以及干筋期；
15.凋萎期调制：叶片失水变软凋萎，叶尖叶缘变黄，调制时间为2～3天，调制房温度26～28℃，湿度90％左右；
16.变黄期调制：叶色绿色减退，变黄，变软，时间为3～5天，调制房温度28～30℃，湿度80％～85％；
17.变褐期调制：叶色转变成红褐色，红褐相间，边变黄边变褐，叶尖叶缘干燥，时间为5～7天，调制房温度30～32℃，湿度75～80％；
18.定色期调制：叶色红褐或红棕色，叶片两侧支脉全干，主脉干至7成，时间为7～8天，调制房温度32～35℃，湿度60％～70％；
19.干筋期调制：主脉支脉全干，时间为5～6天，调制房温度35～40℃，湿度50～60％。
20.进一步方案为，所述雪茄茄芯烟叶为德雪3号上部雪茄茄芯烟叶。
21.进一步方案为，所述步骤2中，所述生物酶为蛋白酶，由酸性蛋白酶、中性蛋白酶或碱性蛋白酶中的一种或多种组成。
22.进一步方案为，所述步骤2具体处理方式为：
23.将中性蛋白酶溶于蒸馏水，制备获得：0u/g＜浓度≤210u/g的中性蛋白酶水溶液；
24.以质量比计，按中性蛋白酶溶液：回潮后雪茄烟叶＝1:3～5的比例，将中性蛋白酶溶液均匀喷施在回潮后雪茄烟叶表面。
25.进一步方案为，所述步骤2具体处理方式为：
26.将中性蛋白酶溶于蒸馏水，中性蛋白酶水溶液中中性蛋白酶浓度为150u/g；
27.以质量比计，按中性蛋白酶溶液：回潮后雪茄烟叶＝1:4比例，将中性蛋白酶溶液均匀喷施在回潮后雪茄烟叶表面。
28.本发明的有益效果在于：
29.通过生物蛋白酶酶解处理后的雪茄茄芯烟叶，蛋白质含量得到有效降低、糖分有效转化、以及蛋白质降解后相关物质进一步有效转化，烟叶香气质、香气量得到有效改善和提高，刺激性、杂气等品质得到有效降低，利用该茄芯烟叶卷制的雪茄品质得到明显提升。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为不同类型蛋白酶预处理雪茄烟叶蛋白质含量变化情况
32.图2为不同类型蛋白酶预处理雪茄烟叶感官质量评价；
33.图3为不同处理雪茄烟叶蛋白质含量变化情况；
34.图4为不同处理雪茄烟叶氨基酸含量变化情况；
35.图5为不同处理雪茄烟叶中性致香物质的变化；
36.图6为不同处理雪茄烟叶感官质量评价。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行
详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
38.实施例
39.烟叶原料：2020年调制下架后的德雪3号上部(四川德阳)雪茄茄芯烟叶。
40.生物蛋白酶：选用中性蛋白酶，酶活20万u/g，购自金克隆(北京)生物技术有限公司。
41.相关检测及评价方法：
42.(1)雪茄茄芯烟叶外观质量评分标准
43.参考吉书文等(烟草物理检测，河南科学技术出版社,1997)的烟叶外观质量评分标准,由国家烟草栽培生理生化基地(河南农业大学)组织专家进行评定，具体标准如下表1所示。
44.表1，雪茄茄芯烟叶外观质量评分标准
[0045][0046]
(2)雪茄烟叶感官质量评价标准
[0047]
参考现有卷烟评分标准以及结合雪茄烟叶特定，由河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地组织专家制定相关评分标准，并由国家烟草栽培生理生化基地组织专家进行评定，具体标准如下表2所示。
[0048]
具体评分时，将烟叶样品卷制为长度125mm、直径10.5mm的雪茄烟支，在温度20℃、湿度69％的恒温恒湿箱中平衡水分1个月后供评吸使用。
[0049]
表2，雪茄烟叶感官质量评价标准
[0050][0051]
(3)相关化学成分测定
[0052]
测定前，首先将相关雪茄烟叶样品取样500g，40℃烘干并磨碎过60目筛，随后参考现有技术中相关检测标准或者参考如下操作进行相关化学成分测定。具体而言：
[0053]
烟叶还原糖、总糖、烟碱、氯、钾含量测定：称取0.25g烟样于50ml小白瓶中，精确至0.0001g，加入25ml、5％醋酸溶液，在振荡器上振荡萃取30分钟；用定性滤纸过滤，弃去前几毫升滤液，收集后续滤液在流动分析仪上分析；
[0054]
烟叶总氮量测定：称取0.1g烟样于消化管中，精确至0.0001g，加入无水硫酸铜0.1g，硫酸钾1.0g，浓硫酸5.0ml；将消化管顶部放上弯颈漏斗，置于消化器上消化(消化器工作参数为：150℃、30min，250℃、30min，370℃、2小时)；消化完成半小时后将消化管取出，冷却至室温，用少量水(约10ml)冲洗弯颈漏斗内外壁，(利用硫酸稀释后放热)用力将管底的溶液摇匀，然后用水定容至刻度，再盖上塞子，摇匀；用定量滤纸过滤于塑料瓶中，弃去前几毫升滤液，收集后续滤液作分析之用；
[0055]
烟叶蛋白质含量测定：称取0.5g烟样于100ml锥形瓶中，精确至0.0001g；加入25ml乙酸溶液(0.5％)，缓慢加热、保持沸腾15min，迅速用定量滤纸在真空抽滤装置内进行抽滤，并用乙酸溶液(0.5％)冲洗锥形瓶和沉淀物至滤液无色，然后转移滤纸和沉淀于消化管中；在消化管中加入无水硫酸铜0.1g、硫酸钾1.0g、浓硫酸5.0ml；将消化管顶部放上弯颈漏斗，置于消化器上消化(消化器工作参数为：150℃、30min，250℃、30min，370℃、2小时)；消化完成半小时后将消化管取出，冷却至室温，用少量水(约10ml)冲洗弯颈漏斗内外壁，(利用硫酸稀释后放热)用力将管底的溶液摇匀，然后用水定容至刻度，再盖上塞子，摇匀；用定量滤纸过滤于塑料瓶中，弃去前几毫升滤液，收集后续滤液作分析之用。
[0056]
测定过程中，定量分析时，相关标准溶液配制时，参考如下：
[0057]
储备液：称取0.943g硫酸铵于烧杯中，精确至0.0001g，用水溶解，转入100ml容量瓶中，用水定容至刻度；此溶液氮含量为2mg/ml；
[0058]
工作标准液：根据预计检测到的样品的总氮含量，制备至少5个工作标准液；制备
方法为：分别移取不同量的储备液2.5、2.0、1.5、1.0、0.5、0ml(0ml的消化管中加入1ml超纯水)，加入无水硫酸铜0.1g、硫酸钾1.0g、浓硫酸5.0ml，并与样品一同消化；
[0059]
烟叶氨基酸含量测定：称取1g烟样于磨口三角瓶中，精确至0.0001g；加入50ml盐酸溶液(0.005mol/l)，塞上塞子，室温下超声萃取30min；离心后取上清液，使用水相滤膜过滤后作分析之用。
[0060]
针对2020年产调制下架后的德雪3号上部雪茄茄芯烟叶的前期预处理实验中，分别采用了酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶相同用量比例、相同发酵环境下发酵10d，由图1不同类型蛋白酶预处理实验蛋白质含量降解情况可知，中性蛋白酶处理降解蛋白质的效果比较明显，而酸性蛋白酶和碱性蛋白酶处理降解蛋白酶效果不明显，且由图2中性蛋白酶处理雪茄烟叶感官品质优于酸性蛋白酶、碱性蛋白酶处理。
[0061]
基于现有烟叶加工技术研究，针对初步调制后雪茄烟叶青气重、杂气重、刺激性大、香气不突出、口腔残留多等品质缺陷，通过自然发酵处理可以改善雪茄烟叶青杂气重、刺激性大辛辣、余味不舒适等问题，因此，结合生物蛋白酶的酶解处理，通过自然发酵方式来进一步改善和提升烟叶品质。
[0062]
本实施例所提供的雪茄茄芯烟叶酶解提质处理方法，具体处理步骤如下。
[0063]
(1)回潮处理
[0064]
雪茄烟叶采摘后的调制为5个阶段，分别是凋萎期、变黄期、变褐期、定色期以及干筋期。
[0065]
凋萎期调制目标任务：叶片失水变软凋萎，叶尖叶缘变黄，调制时间为2～3天，调制房温度26～28℃，湿度90％左右；
[0066]
变黄期调制目标任务：叶色绿色减退，变黄，变软，时间为3～5天，调制房温度28～30℃，湿度80％～85％；
[0067]
变褐期调制目标任务：叶色转变成红褐色，红褐相间，边变黄边变褐，叶尖叶缘干燥，时间为5～7天，调制房温度30～32℃，湿度75～80％；
[0068]
定色期调制目标任务：叶色红褐或红棕色，叶片两侧支脉全干，主脉干至7成，时间为7～8天，调制房温度32～35℃，湿度60％～70％；
[0069]
干筋期调制目标任务：主脉支脉全干，时间为5～6天，调制房温度35～40℃，湿度50～60％。
[0070]
取2020年调制下架后的德雪3号上部雪茄茄芯烟叶5kg作为原料，回潮至烟叶含水率为30％备用。
[0071]
(2)生物酶解处理
[0072]
将中性蛋白酶溶于蒸馏水，制备成中性蛋白酶水溶液；
[0073]
以质量比计，按中性蛋白酶溶液：回潮后雪茄烟叶＝1:4(即，1l中性蛋白酶溶液，4kg雪茄烟叶)比例，将中性蛋白酶溶液均匀喷施在回潮后雪茄烟叶表面。
[0074]
(3)自然发酵处理
[0075]
将步骤(2)中喷施中性蛋白酶溶液后雪茄烟叶静置24h，以使烟叶中水分平衡，随后置于湿度80％、温度为48℃条件下，恒温恒湿自然发酵20天。
[0076]
上述处理过程中，为确定不同中性蛋白酶用量对雪茄烟叶不同品质指标影响情况，步骤(2)中，发明人分别采用了不同用量中性蛋白酶来处理雪茄烟叶(0u/g作为处理对
照，120u/g、150u/g、180u/g、210u/g作为实验组)，并将处理后烟叶分别制备获得了不同的雪茄烟叶发酵处理样品(分别记为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5)，同时，为确定发酵工艺对于品质改善影响情况，发明人采用150u/g中性蛋白酶溶液处理雪茄烟叶但不发酵处理作为对照(记为实施例6)。不同中性蛋白酶用量对雪茄烟叶的外观质量、化学成分变化等影响情况具体介绍如下。
[0077]
(一)不同蛋白酶用量对雪茄烟叶外观质量影响
[0078]
以2020年四川省德阳市烟草公司调制下架后未进行任何处理的德雪3号上部茄芯烟叶作为空白对照参考，按照前述标准对雪茄烟叶外观质量进行评分，具体结果如下表3所示。
[0079]
表3，不同处理组的雪茄部中部茄芯烟叶外观质量评分
[0080][0081]
对上表进行分析，可以看出：相较于调制后未发酵的烟叶，仅仅通过发酵处理(实施例1)、或者仅仅通过蛋白酶处理(实施例6)，均能明显改善和提升烟叶外观质量，而在将蛋白酶处理与发酵处理操作结合后，在不增加发酵时间情况下，能够进一步改善和提升烟叶外观质量。
[0082]
总体上，处理前德雪3号上部雪茄茄芯烟叶成熟度尚熟、叶片身份稍厚、结构致密、稍有油分、部分烟叶有残伤、斑点和含青；而在喷施蛋白酶处理以及结合发酵处理后，烟叶油分足，颜色变深均匀且有光泽，叶片结构变得疏松，烟叶外观质量得到了明显提升。
[0083]
(二)化学成分变化情况
[0084]
按照前述方法，对不同处理组的雪茄茄芯烟叶中不同化学组分含量情况进行检测，结果如图1及下表4所示。
[0085]
表4，不同处理情况下雪茄烟上部茄芯烟叶化学成分变化
[0086][0087]
从图3不同浓度中性蛋白酶处理雪茄烟叶蛋白质含量情况可以看出，经过中性蛋白酶发酵处理的上部茄芯烟叶蛋白质含量明显降低，由14.58％下降到9.19％左右，下降了
37％；而未经过中性蛋白酶发酵处理的上部茄芯烟叶蛋白质含量下降到12.89％，经过中性蛋白酶发酵处理未进行发酵的上部茄芯烟叶蛋白质含量下降到13.15％；从图4不同浓度中性蛋白酶处理雪茄烟叶氨基酸含量情况可以看出，经过中性蛋白酶发酵处理的上部茄芯烟叶氨基酸含量明显升高，由5.37mg/g上升到14.26mg/g左右，上升了165.55％；而未经过中性蛋白酶发酵处理的上部茄芯烟叶氨基酸含量上升到7.89mg/g，经过中性蛋白酶发酵处理未进行发酵的上部茄芯烟叶氨基酸含量上升到7.15mg/g；这一结果说明：生物蛋白酶与发酵处理的联合应用，具有一定协同作用，可以更好和更为快速的调节烟叶中蛋白含量，从而改善和调节雪茄烟叶的品质。
[0088]
而从上表4可以看出，与未进行处理的原烟相比，无论是单独的发酵处理(实施例1)、还是蛋白酶解处理(实施例6)，总氮含量均有一定降低(总氮量降低，部分程度上代表了蛋白质的降解或者转化)；同时对于烟气影响成分较大的糖分含量也有明显变化，而结合不同生物酶处理时总糖含量变化差异，推测造成这种差异的主要原因在于：配合蛋白酶对于蛋白质的降解作用，促进了蛋白质降解后氨基酸与糖类发生了美拉德反应，从而导致不同处理情况下总糖含量情况不同。
[0089]
总体上，中性蛋白酶的酶解处理和发酵处理的联合应用，一方面通过蛋白质降解所产氨基酸与糖类组分在发酵条件下的美拉德反应，促进相关致香物质成分的生成和转化，另一方面，通过调整烟碱比例，使得烟叶劲头适中；同时，通过钾氯比的调整，调整了烟叶的燃烧性和烟灰白度，从而从根本上调节雪茄烟叶的品质。
[0090]
(三)致香物质变化情况
[0091]
对部分处理组烟叶中致香物质成分含量情况进行测定，结果如图5所示。
[0092]
分析可以看出，苯丙氨酸转化产物、棕色化反应产物、西柏烷类降解产物、类胡萝卜素降解产物和叶绿素降解产物五大类成分含量，均以实例3(150u/g中性蛋白酶 发酵处理)含量最高，其次是实例1(仅发酵处理组)；具体而言：
[0093]
苯丙氨酸转化产物是香味的重要组成成分，可增加烟草花香、坚果香和水果味，此类成分中，原烟、实例1、实例3苯丙氨酸转化产物含量分别为88.96μg/g、91.70μg/g、106.02μg/g；
[0094]
棕色化反应产物具有特殊的香味，可增加烟气中的的坚果香、甜香等香气，此类成分中，原烟、实例1、实例3烟叶棕色化反应产物含量分别为10.96μg/g、12.14μg/g、16.42μg/g；
[0095]
西柏烷类降解的主要降解产物是茄酮，具有别具一格的香味，此类成分中，原烟、实例1、实例5西柏烷类降解产物含量为55.51μg/g、62.25μg/g、76.58μg/g；
[0096]
类胡萝卜素类物质或其降解产物可在烟叶燃吸过程中提供清甜香、果香、花香和木香，此类物质中，原烟、实例1、实例3烟叶类胡萝卜素降解产物含量为88.96μg/g、91.70μg/g、106.02μg/g；
[0097]
叶绿素或其降解产物具有清香气，可减少烟气的刺激性、改善烟气香吃味，此类物质中，原烟、实例1、实例3叶绿素降解产物含量分别为191.54μg/g、280.60μg/g、311.90μg/g。
[0098]
从上述结果可以看出，发酵处理和蛋白酶联合应用时，可以稳定提升各类致香物质成分含量，从而卷烟品质改善奠定基础。
[0099]
(四)烟叶感官质量评价
[0100]
前述各实验虽然初步证明蛋白酶解处理和发酵处理可以对烟叶品质造成影响，但这种影响是否足以造成实际感官品质差异，尚需进行进一步的感官质量评价进行鉴定。按照前述方法，发明人进一步对部分处理组的烟叶样品进行了感官质量评价，具体结果如图6所示。
[0101]
分析可以看出，中性蛋白酶和发酵处理联合应用的实例3的雪茄烟叶感官品质明显优于实例1和原烟，抽吸时豆香、烘烤香、蜜甜香突出，香气质好，香气量足，刺激性和杂气明显降低，醇厚感突出，余味舒适，可燃吸指标较好，感官品质差异明显，这也进一步说明了蛋白酶解处理和发酵联合应用具有较好的技术效果。
[0102]
本实施例中，以四川产区德阳雪茄烟烟叶原料为例，针对其蛋白质含量高、香气不透发、余味不舒适，氨味、刺激性、杂气稍大等缺点，利用中性蛋白酶的酶解生物技术，结合自然发酵工艺，以期改善和提高德雪3号上部烟叶的质量。初步实验结果表明，采用本发明加工工艺处理后的雪茄烟烟叶，烟叶弹性增强，颜色明显加深，且色泽均匀有光泽，烟叶原料整体外观品质明显改善；而由于相关处理工艺促使一些大分子物质降解和转化，使得烟叶内含物质更加协调，吃味醇和而又协调，香气显露，抽吸时豆香、烘烤香、蜜甜香突出，烟气特征、口感特征、余味均得到明显改善，烟叶品质得到了进一步提升；同时，烟叶燃烧性和灰色也得到了进一步改善，进而提升国产雪茄烟叶原料的品质。
[0103]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。