[发明专利]一种烟草生物增质剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟草生物增质剂，同时，还涉及一种该烟草生物增质剂的制备方法及其应用。

背景技术

我国是世界上最大的烟叶生产和卷烟消费国家，全国年种植烟叶面积1500万亩，收购烟叶4000万担，年卷烟消费量3500万箱。我国烟草行业年实现税利9000亿元人民币，居全国各行业之首位。但是，由于我国烤烟原料质量较差，特别是烟叶香气质量差，烟叶陈化周期长(2-3年)、占用资金多、仓储负担重，严重制约着我国烟草行业生产的发展和行业效益的进一步提高。同时，随着我国加入WTO，全球经济一体化、国内市场国际化的趋势日益明显，这将会对我国烟草行业带来严重的冲击。因此，提高我国烟草行业生产效益的关键在于提高烟叶发酵质量，缩短陈成化时间，改进烟叶的香气质量。

烟叶发酵是烟草加工过程中的主要环节。改进烟叶发酵技术，增进烟叶的香吃味质量，已成为卷烟工业提高加工工艺技术的重要手段。实践证明，经初烤和复烤之后的烟叶，并不能直接进入卷烟工艺过程，必须经过一段时间的自然陈化或人工发酵，才能提高其使用价值，达到减轻杂气，改善吃味，减少刺激性，提高香气量的目的。许多研究表明，烟叶在陈化和发酵后品质得以改善，其主要原因是烟叶组织内部发生了极其复杂的变化。

Koller(1858)最早对烟草的发酵机制进行了研究，指出雪茄烟发酵在某些方面与乙醇发酵相似。1889年Suchsland对雪茄烟中微生物区系的研究认为，烟叶发酵是由微生物引起的，Reid等(1937)也发现，雪茄烟发酵过程中微生物数量剧增，且与一些酶含量变化呈正相关。而Johnson(1934)的研究结果则认为微生物对烟叶发酵的作用只是增加了烟叶中酶量。Bodnar和Borta(1933)对烤烟自然发酵的研究表明，发酵过程中烟叶的过氧化物酶、过氧化氢酶、淀粉酶活性明显下降，而肽酶活性显著增加。但Dixon等(1936)的研究则证明，烤烟陈化后，微生物数量有所减少，烟叶中酶的作用是极小的，烤烟发酵在很大程度上是一个纯化学过程。Frankenberg(1950)在总结前人研究的基础上，提出了烟叶陈化是在自身酶、微生物和自然氧化三者共同作用下完成的假说。认为这三种作用都可能存在，可同时促进总的化学反应，但何种机制占主导作用，则取决于烟草类、型发酵前处理和发酵条件。

纯化学变化的观点认为，青烟叶是一个高度活泼的催化体系，但在凋亡结束后，烟叶水分缺乏，颜色由青变黄，大部分细胞都已死亡，酶多数失去活性。Arsenjian等人的研究发现，在香料烟自然陈化条件下，氧化酶与底物之间没有任何作用。

关于微生物促进烟叶发酵的机制已引起了一些研究工作者的广泛兴趣，并取得了一些突破性的进展。Reid等人(1933)在研究雪茄发酵过程中发现，微生物的活动比较活跃。在发酵开始阶段，细菌数量大量增加，当垛温升高氧气量减少时，细菌数量逐渐减少，在翻垛之后，温度降低，氧气量增加，细菌数量又重新增加。温度又升高，氧气又逐渐耗尽。

烟叶表面的微生物数量和种类与发酵条件有密切的关系。Tamyo(1953)研究表明，西班牙烟叶发酵温度在30-45℃下主要是细菌，发酵温度在55-65℃下则有小量的细菌。Reid等(1944)报道正常发酵条件下烤烟中的微生物主要是小球菌和芽孢杆菌，霉菌逐渐消失。如果在潮湿、高温、和缺氧条件下，则厌氧菌占据优势。同样地，在适宜的发酵条件下，雪茄烟主要是好气性和兼好气性的微生物，在缺氧条件下，主要是厌氧的芽孢梭菌。

关于烟叶中的微生物与烟叶的香气和品质的关系，Reid等(1944)和English等(1967)研究表明，在潮湿、高温或无氧等不适当条件下进行发酵，烟叶中的微生物主要是霉菌、厌氧芽孢梭菌，则将造成烟叶腐烂和香气损失。

早期关于向烟叶中接种微生物以提高烟叶香气和吃味的报道，结果往往不能令人满意。Koller(1958)最早进行了添加微生物以提高雪茄烟香气和吃味的尝试。在雪茄烟中添加酵母菌，可大大加速发酵进行，发酵更为彻底，但同时也会促进细菌和霉菌的生长。Pounds等1972在贮存的烟叶中接种不同的微生物，其中绝大部分微生物会造成烟叶的腐烂和不愉快的气味。