一种同时制备烟草精油和烟草露的方法与流程

    专利2022-07-08  107


    本发明涉及烟草精油和烟草露的制备领域,尤其涉及一种同时制备烟草精油和烟草露的方法。



    背景技术:

    生物酶在烟叶生产、调制、陈化、加工和贮存期间都起着非常重要的作用,不同的生物酶在烟草中应用时起到的作用各不相同,例如中性蛋白酶对烟草中蛋白质的降解效果最为显著;淀粉酶对烟草中淀粉的降解效果较显著;纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶在一定的条件下能使部分细胞壁物质降解。

    烟草精油是烟草中的次生代谢物,主要由挥发性和半挥发性成分组成,大多为非极性化合物,具有烟草本香,香气丰满、纯净,在卷烟调香和其它领域已经有了广泛的应用。在烟草精油提取时,精油下层液体部分为烟草露,烟草露中含有大量可溶于水的强极性和中等极性香味成分,有淡淡的烟草香。烟草露不仅可以增加卷烟香气量,而且可以改善口感,烟草露和烟草精油共同应用,可以弥补单独使用烟草精油时可能引起的卷烟口感不适。

    cn104178344a公开了一种烟草纯露及其制备方法和应用,该专利采用水蒸气扩散蒸馏装置制备得到烟草纯露,并进行了应用试验,取得明显效果。然而,未经酶前处理和露后处理的烟草纯露不仅所含香味成分较少,而且香味物质浓度较低,其应用领域和应用效果受到限制。

    本发明采用酶解法对烟末进行预处理,破碎细胞壁,释放香味物质;采用水蒸气蒸馏法同时收集烟草精油、烟草前露和后露,并对烟草前露和后露分别进行后处理,制备出质量好、浓度高的烟草露。



    技术实现要素:

    本发明提供一种同时制备烟草精油和烟草露的方法,在制备烟草精油的同时,收集烟草前露和烟草后露,并采用有机溶剂萃取、减压浓缩烟草露,获得质量好、应用广泛的烟草前露和烟草后露。

    本发明通过以下技术方案实现,这种同时制备烟草精油和烟草露的方法,其特征在于包括以下步骤:

    a.将烟叶在40~50℃下烘干至水分小于2.0%后粉碎成40~50目的烟末,备用;

    b.将半纤维素酶用10~20质量倍量的柠檬酸缓冲液溶解后,依次加入烟末和去离子水搅拌均匀,然后再次加入柠檬酸缓冲液后,在30~55℃水浴中酶解,所述半纤维素酶与烟末的质量比为0.01~0.03:1,所述去离子水与烟末的质量比为4~5:1,再次加入的柠檬酸缓冲液与去离子水的体积比为0.4~0.5:1,所述柠檬酸缓冲液的ph值为3.5~5.5;

    c.上述酶解反应0.5~2.5h后,在酶解液中依次补加去离子水和氯化钠,然后加热回流3.5h~5h,补加的去离子水与烟末的质量比为5~6:1,所述氯化钠与烟末的质量比为0.1~1:1;

    d.分别收集加热回流开始后0.3~0.5h时的烟草前露和加热回流结束前3.5~3.7h时的烟草后露,回流结束后,收集烟草精油;

    e.将收集到的烟草前露用0.5~1.5体积倍量的正己烷萃取两次后,合并萃取液,在烟草前露萃取液中加入0.2~1.0体积倍量的丙二醇,然后在42~48℃、0.06~0.1mpa下减压浓缩到烟草露体积的0.2~1.0时,得到浓缩的烟草前露;

    f.将收集到的烟草后露用0.5~1.5体积倍量的正己烷萃取两次后,合并萃取液,在烟草后露萃取液中加入0.2~1.0体积倍量的丙二醇,然后在42~48℃、0.06~0.1mpa下减压浓缩到烟草后露体积的0.2~1.0时,得到浓缩的烟草后露。

    本发明取得的技术进步:

    1、本发明对烟末进行酶解预处理,先剖开烟末细胞壁,使之释放更多的香味成分,以获取高质量的烟草精油和烟草露;

    2、本发明在收集烟草精油的同时收集烟草前露和烟草后露,精油以非极性和中等极性成分为主,在卷烟中添加可以增香,但仅添加精油(尤其是添加量较大时)可能会使卷烟吸味口感不舒适。烟草露主要是溶于水的中等极性和极性成分,有淡淡的烟草香,将烟草露和精油同时使用,可以协调香气,弥补单独使用精油时引起的卷烟口感不适;

    3、将收集到的烟草前露和烟草后露进行了进一步的萃取、溶剂置换处理,处理后得到的烟草露浓度较高、香味成分多,应用范围更广泛;

    4、烟草精油、烟草前露和烟草后露化学成分差异较大,本发明将烟草前后露分开收集进而分析鉴定,为以后在卷烟中的应用提供了技术支撑和理论依据。

    附图说明

    图1为本发明烟草精油色谱总离子流图。

    图2为本发明烟草前露色谱总离子流图。

    图3为本发明烟草后露色谱总离子流图。

    具体实施方式

    以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。

    实施例1:将烟叶40℃烘干粉碎后过40目筛混匀后备用,称取0.5g的半纤维素酶放入烧杯中,用6ml柠檬酸缓冲液(ph=4.5)溶解,并依次加入1000ml的去离子水、100ml柠檬酸缓冲液和250克烟末,充分混匀后,放入50℃的水浴中搅拌酶解,酶解1.5h后的酶解液转入水蒸汽蒸馏装置的圆底烧瓶中,向烧瓶中补加1300ml去离子水,同时向烧瓶中加入125g氯化钠,然后加热回流4h,在加热回流开始后0.5h和3.5h时分别打开露收集阀,分别收集烟草前露和烟草后露各40ml,回流结束后,收集烟草精油,将收集到的烟草前露和烟草后露分别用等量的正己烷反萃两次后,合并萃取液,在各萃取液中分别加入15ml丙二醇,然后在45℃、0.08mpa下减压浓缩分别得到20ml的烟草前露和烟草后露,最后将烟草精油、溶剂置换后的烟草前露和烟草后露分别进行气相色谱/质谱联用分析,分析其特征化学成分及区别。

    烟草精油、烟草前露和烟草后露香味成分参见表1和表2,从表1可看出,烟草精油中化合物大多以非极性和中等极性化合物为主,其中新植二烯含量最高,占总含量的60%左右;从表2可看出,烟草前露和烟草后露中化合物成分基本无差别,只是在化合物含量上有所差异,化合物大多以醛类、酮类等极性化合物为主。

    烟草精油、烟草前露和烟草后露气质联用色谱图分别见图1、图2和图3。从图1可看出,烟草精油中化合物成分很多,其中新植二烯含量最高;从图2和图3可看出,烟草前露和烟草后露化合物成分种类基本无差异。

    实施例2:将烟叶40℃烘干粉碎后过40目筛混匀后备用,称取0.75g的半纤维素酶放入烧杯中,用10ml柠檬酸缓冲液(ph=5.5)溶解,并依次加入1000ml的去离子水、100ml柠檬酸缓冲液和250克烟末,充分混匀后,放入40℃的水浴中搅拌酶解,酶解1.5h后的酶解液转入水蒸汽蒸馏装置的圆底烧瓶中,向烧瓶中补加1300ml去离子水,同时向烧瓶中加入125g氯化钠,然后加热回流4.0h,在加热回流开始后0.5h和3.5h时分别打开露收集阀,分别收集烟草前露和烟草后露各60ml,回流结束后,收集烟草精油,将收集到的烟草前露和烟草后露分别用50ml的正己烷反萃两次后,合并萃取液,在各萃取液中分别加入30ml丙二醇,然后在45℃、0.08mpa下减压浓缩分别得到30ml的烟草前露和烟草后露,最后将烟草精油、溶剂置换后的烟草前露和烟草后露分别进行气相色谱/质谱联用分析,分析其特征化学成分及区别。

    本实施例与实施例1不同之处是:半纤维素酶量、缓冲液ph值、酶解温度以及最后收集到的烟草前露和烟草后露的体积,将烟草精油、溶剂置换后的烟草前露和烟草后露分别进行气相色谱/质谱联用分析后发现:其特征化学成分与实施例1无区别。

    实施例3:将烟叶40℃烘干粉碎后过40目筛混匀后备用,称取0.5g的半纤维素酶放入烧杯中,用6ml柠檬酸缓冲液(ph=4.5)溶解,并依次加入1000ml的去离子水、100ml柠檬酸缓冲液和250克烟末,充分混匀后,放入50℃的水浴中搅拌酶解,酶解1.5h后的酶解液转入水蒸汽蒸馏装置的圆底烧瓶中,向烧瓶中补加1300ml去离子水,同时向烧瓶中加入100g氯化钠,然后加热回流5.0h,在加热回流开始后0.5h和3.5h时分别打开露收集阀,分别收集烟草前露和烟草后露各60ml,回流结束后,收集烟草精油,将收集到的烟草前露和烟草后露分别用50ml的正己烷反萃两次后,合并萃取液,在各萃取液中分别加入30ml丙二醇,然后在45℃、0.08mpa下减压浓缩分别得到30ml的烟草前露和烟草后露,最后将烟草精油、溶剂置换后的烟草前露和烟草后露分别进行气相色谱/质谱联用分析,分析其特征化学成分及区别。

    本实施例与实施例1不同之处是:氯化钠使用量、加热回流时间以及最后收集到的烟草前露和烟草后露的体积,将烟草精油、溶剂置换后的烟草前露和烟草后露分别进行气相色谱/质谱联用分析后发现:其特征化学成分与实施例1无区别。


    技术特征:

    1.一种同时制备烟草精油和烟草露的方法,其特征在于包括以下步骤:

    a.将烟叶在40~50℃下烘干至水分小于2.0%后粉碎成40~50目的烟末,备用;

    b.将半纤维素酶用10~20质量倍量的柠檬酸缓冲液溶解后,依次加入烟末和去离子水搅拌均匀,然后再次加入柠檬酸缓冲液后,在30~55℃水浴中酶解,所述半纤维素酶与烟末的质量比为0.01~0.03:1,所述去离子水与烟末的质量比为4~5:1,再次加入的柠檬酸缓冲液与去离子水的体积比为0.4~0.5:1,所述柠檬酸缓冲液的ph值为3.5~5.5;

    c.上述酶解反应0.5~2.5h后,在酶解液中依次补加去离子水和氯化钠,然后加热回流3.5h~5h,补加的去离子水与烟末的质量比为5~6:1,所述氯化钠与烟末的质量比为0.1~1:1;

    d.分别收集加热回流开始后0.3~0.5h时的烟草前露和加热回流结束前3.5~3.7h时的烟草后露,回流结束后,收集烟草精油;

    e.将收集到的烟草前露用0.5~1.5体积倍量的正己烷萃取两次后,合并萃取液,在烟草前露萃取液中加入0.2~1.0体积倍量的丙二醇,然后在42~48℃、0.06~0.1mpa下减压浓缩到烟草前露体积的0.2~1.0时,得到浓缩的烟草前露;

    f.将收集到的烟草后露用0.5~1.5体积倍量的正己烷萃取两次后,合并萃取液,在烟草后露萃取液中加入0.2~1.0体积倍量的丙二醇,然后在42~48℃、0.06~0.1mpa下减压浓缩到烟草后露体积的0.2~1.0时,得到浓缩的烟草后露。

    技术总结
    本发明公开了一种同时制备烟草精油和烟草露的方法,它包括以下步骤,将烟叶烘干后粉碎成烟末备用,将半纤维素酶用柠檬酸缓冲液溶解后,依次加入烟末和去离子水,然后再次加入柠檬酸缓冲液后浴中酶解,酶解反应后,补加去离子水和氯化钠,然后加热回流,分别收集加热回流开始后的烟草前露和烟草后露,回流结束后收集烟草精油,将收集的烟草前露和烟草后露进一步萃取、溶剂置换处理后得到较高浓度、香味成分多的高质量烟草前露和烟草后露,与烟草精油同时使用,可协调香气,可弥补单独使用精油时引起的卷烟口感不适,为在卷烟中的应用提供了技术支撑和理论依据。

    技术研发人员:戴亚;张艳芳;苏国岁;卜一凡;何爱民;苏洪军;马戎;郝红玲
    受保护的技术使用者:河北中烟工业有限责任公司
    技术研发日:2020.11.20
    技术公布日:2021.03.12

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