微生物酶制剂对上部烟叶醇化品质的影响

摘要  为改善烟叶醇化品质，以低次红花大金元上部烟叶为试材，将BioApex微生物酶应用于烟叶醇化中，比较醇化烟叶的常规化学成分、挥发性香气成分和感官质量的变化。结果表明，添加微生物酶制剂会增加除氯以外的其他常规化学成分含量；同时降低了两糖差，使烟叶成分更加协调。各微生物酶制剂处理烟叶中还原糖、水溶性糖含量与CK相比均显著增加，但醇化时间延长会显著降低烟碱和水溶性糖含量。微生物酶制剂处理增加了烟叶中芳香族氨基酸降解产物、类胡萝卜素降解产物、美拉德反应产物含量。与CK相比，0.5%、1.0%和2.0%微生物酶制剂处理（90 d）明显改善了烟叶的感官质量。综上所述，微生物酶制剂能够促进烟叶内含物质的转化，提升红花大金元上部烟叶的品质。该研究可为烟叶微生物酶制剂发酵工艺在工业中的应用提供理论基础。

关键词  微生物酶制剂；上部烟叶；醇化；品质

中图分类号  TS41+1  文献标识码  A

文章编号  0517-6611（2024）18-0166-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.18.036

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Microbial Enzyme Preparations on the Aging Quality of Upper Tobacco Leaves

WU Yao-ting，LIU Dan-ran，LI Run-jie et al

（Yunnan Tobacco Leaf Company，Kunming，Yunnan 650217）

Abstract  In order to improve the aging quality of tobacco leaves，using the low-grade and upper tobacco leaves of Honghua Dajinyuan as the test material，the BioApex microbial enzyme was applied to tobacco leaves，and the conventional chemical components，volatile aroma composition and sensory quality of aged tobacco leaves were compared.The results showed that the content of conventional chemical components except chlorine were increased by microbial enzymes.Simultaneously，the microbial enzymes decreased the difference between the content of total sugars and reducing sugar，and coordinated chemical composition of aged leaves.With the increases of enzyme concentration，the content of reducing sugar，water-soluble sugar and potassium in tobacco leaves were also significantly increased.However，prolonged aging time will significantly reduce the content of nicotine and water-soluble sugar.Microbial enzyme treatment increased the degradation products of aromatic amino acids，carotenoids，and Maillard reactions in tobacco leaves.The sensory quality of tobacco leaves treated with 0.5%，1.0% and 2.0% （90 days） concentration of microbial enzyme were obviously improved compared with the control.In summary，microbial enzymes can promote the transformation of tobacco leaf contents and effectively improve the quality of the upper tobacco leaves.This study can provide theoretical basis for the industrial application of microbial enzyme preparation fermentation technology in tobacco leaves.

Key words  Microbial enzyme preparations;Upper tobacco leaves;Aging;Quality

基金项目  云南省烟草烟叶公司科技计划项目（2022530000216101）。

作者简介  吴曜廷（1997—），男，云南昭通人，助理工程师，从事烟叶仓储研究。*通信作者：徐晨元，助理工程师，从事烟叶醇化研究；李作森，高级实验师，硕士，从事烟叶生产研究。

收稿日期  2023-10-31

烟叶醇化是烟草加工过程中的重要步骤，同时醇化也是烟叶吸食品质形成过程中的一个重要环节［1］。新鲜烟叶自然晾晒或初烤后普遍存在香气质单调、香气量不足、杂气较重和刺激性辛辣等品质缺陷，达不到工业加工的要求。醇化处理可以改善这些品质缺陷，使烟叶弹性增强、色泽均匀、燃烧性明显改善。烟叶发酵主要有自然发酵（也称陈化或醇化）和人工发酵2种方式。自然发酵流程简单、操作容易、技术要求低，但也存在发酵时间长等缺点［2］。人工发酵可以在特定强化温度和空气湿度的环境下加速烟叶醇化，使其更符合吸食要求。与自然醇化相比，它有着发酵速度较快、发酵比较彻底、发酵时间短等优点［3］。近年来，利用微生物和酶技术改善烟叶发酵品质的应用研究已见诸报端［4-6］。邵灯寅等［7］发现黑曲霉和自酿米酒酒糟对低档次烟叶有较好的提质效果。毛亚浩等［8］从烟叶提取液中筛选出一种巨大芽孢杆菌，它可以降低雪茄茄芯烟叶中木质素含量、改善烟叶品质。但是，目前对微生物+酶制剂应用于烟草发酵的研究还不够深入。

红花大金元是云南主栽烤烟品种之一，具有突出的清香型风格。为了改善和提高红花大金元上部烟叶的可用性，更好地满足卷烟工业需求，笔者探讨了微生物酶制剂对红花大金元上部初烤烟叶醇化品质的影响，以期为烟叶醇化和品质提升提供新的途径和理论基础。

1  材料与方法

1.1  试验材料

供试烟叶为云南宜良初烤的红花大金元上部低次烟叶。BioApex生物酶制剂（食用），由菀之源生物科技（深圳）有限公司提供，主要成分为乳酸球菌、解淀粉芽孢杆菌、粉状毕赤酵母菌、德克酵母菌、戊糖片球菌、酵母提取物等。

1.2  主要仪器与设备

连续流动分析仪Futura（法国AMS-Alliance）;气相色谱-质谱联用仪（美国安捷伦公司）；火焰光度计（上海仪电分析仪器有限公司）；同时蒸馏萃取装置（天长市东祥玻璃仪器厂）；旋转蒸发仪（日本东京理化公司）；电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）等。

1.3  试验设计与方法

1.3.1  样品处理。

选取初烤烟叶去梗后装袋，放入恒温恒湿箱（温度20 ℃、相对湿度60%）平衡水分48 h，用快速水分测定仪测定平衡好的烟叶水分。

1.3.2  试验方法。

分别取平衡好水分的烟叶各2.5 kg，均匀地喷洒不同质量浓度的微生物酶制剂水溶液（喷施水分质量为烟叶质量的5%），使微生物酶制剂的质量为烟叶质量的0.5%、1.0%和2.0%（处理T1、T2、T3），以添加相同体积无菌水的烟叶作为对照（CK）。将4个处理的试验样品装入透气塑料袋，闭光放置于室温下发酵。于醇化30和90 d时分别取样，对烟叶进行酶灭活，测定化学成分含量，同时切丝卷制卷烟，平衡水分后进行感官评吸。

1.3.3  常规化学成分测定。

烟叶中总氮、烟碱、氯含量的测定参考《YC/T 161—2002烟草及烟草制品 总氮的测定 连续流动法》《YC/T 160—2002烟草及烟草制品 总植物碱的测定 连续流动法》《YC/T 162—2002烟草及烟草制品 氯的测定 连续流动法》；钾含量的测定参考《YC/T 173—2003 烟草及烟草制品 钾的测定 火焰光度法》；还原糖、水溶性糖含量的测定参考《YC/T 159—2002 烟草及烟草制品 水溶性糖的测定 连续流动法》。

1.3.4  致香成分测定。

采用同时蒸馏萃取法，以正十七烷作为内标化合物，采用GC-MS进行定性定量分析。样品前处理方法参见文献［9］方法。GC-MS检测条件如下：进样口温度250 ℃；载气为高纯氦气；柱流速1 mL/min；进样量1 μL；分流比10∶1。升温程序：初始温度50 ℃（保持1 min），5 ℃/min的速度升至200 ℃，再以10 ℃/min的速度升至260 ℃（保持5 min）。电离方式为EI；离子源温度230 ℃；电子能量70 eV；四级杆温度150 ℃；扫描方式为全扫描；质量范围35～450 amu；溶剂延迟3 min。

1.3.5  样品感官评价。

参考YC/T 138—1998《烟草及烟草制品 感官评价方法》，由专业评吸人员对单料烟进行评吸，每个处理评吸5支烟，主要对香气质、香气量、杂气、浓度、刺激性、余味和劲头7项指标进行评价。

1.4  数据处理

使用 Microsoft Excel 2016 软件进行数据统计分析，使用 IBM SPSS Statistics 27 软件对数据进行相关分析和方差分析，使用Origin 2018软件进行制图。

2  结果与分析

2.1  微生物酶制剂对烟叶常规化学成分的影响

烟草内在化学成分是衡量烟叶品质的“内在”标准［10］。由表1可知，与对照CK（不外加酶发酵）相比，微生物酶制剂处理30 d后烟叶的总氮、烟碱、还原糖、水溶性糖和钾含量均不同程度增加。其中，T1、T2和T3处理总氮含量分别比CK增加7.58%、7.11%和5.21%，烟碱含量分别增加21.72%、16.85%和18.35%，但是各微生物酶制剂处理总氮和烟碱含量均在适宜范围内。随着微生物酶制剂浓度的增加，烟叶中的还原糖和水溶性糖含量呈现增加—降低—增加的变化趋势，其中T3处理含量最高，其还原糖和水溶性糖含量分别比CK增加了54.76%和35.16%。T2处理的钾含量比CK增加了6.83%；T1处理的氯含量比CK降低了38.10%，CK、T2、T3处理间差异不显著。醇化90 d烟叶化学成分的变化趋势与30 d时相似，除了中低浓度处理的烟叶氯含量明显降低、高浓度处理烟叶钾含量有所降低外，其他处理的化学成分含量都高于CK。其中，T3处理水溶性糖、还原糖和氯含量与CK相比显著增加，T1处理总氮和烟碱含量最高。从醇化时间来看，烟叶总氮、烟碱、还原糖和水溶性糖含量随时间的增加总体呈下降趋势；中低浓度处理的钾含量随时间的增加而增加，高浓度处理钾含量随时间的增加而降低，但氯含量的变化规律则正好相反。