本發(fā)明涉及煙用香料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種葫蘆巴酶促增香制備揮發(fā)油的方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

再造煙葉，主要由煙末、碎片、煙?；虻痛螣熑~加入膠粘劑和其他添加劑等組成，存在雜氣重、刺激性大和口感不適等吸味缺陷，影響了在卷煙產(chǎn)品中的使用效果和添加量。通常采用添加劑的辦法來進行改善，目前應(yīng)用較多的添加劑是煙草、天然植物類提取物或揮發(fā)油等，這些提取物一般通過水、醇提取、水蒸氣蒸餾或分子蒸餾得到，添加后對卷煙質(zhì)量的改善程度有限，仍有刺激性大、雜氣多、香氣不足等缺陷。

葫蘆巴(Trigonella foenum-graecum L.)為一種藥食兩用植物，葫蘆巴籽及葫蘆巴草都具有特殊的風味。食品、煙草工業(yè)中，葫蘆巴籽去雜，破碎后用水蒸氣蒸餾或用超臨界二氧化碳抽提即得葫蘆巴油。產(chǎn)品具有令人愉快的焦糖樣烤香，微甜微苦味。常用于配制可可、咖啡、堅果、楓槭和焦糖香韻中。目前現(xiàn)有技術(shù)制備葫蘆巴揮發(fā)油工藝在不同程度上存在著香氣損失，葫蘆巴揮發(fā)油中致香物質(zhì)的含量偏低，應(yīng)用在卷煙中煙氣的香氣質(zhì)和量較差等問題。

天然植物性香料中部分發(fā)香物質(zhì)的發(fā)香基團往往容易與植物細胞中的其他成分如低分子的糖類等以化學鍵合的形式相結(jié)合，從而抑制了香味的散發(fā)并難以被提取，在香料科學領(lǐng)域內(nèi)將該類物質(zhì)稱為“香味前驅(qū)體”。這些物質(zhì)本身并無香味且不揮發(fā)，但若選擇合適的酶進行水解后，可釋放出濃郁的具有天然特征香味的物質(zhì)。β-葡萄糖苷酶能夠水解結(jié)合于末端非還原性的β-D-葡萄糖苷鍵，同時釋放出β-D-葡萄糖和相應(yīng)的配基。此外，β-葡萄糖苷酶能將果、蔬、茶中的風味前體物質(zhì)水解為具有濃郁天然風味的香氣物質(zhì)，還能降解或協(xié)同降解纖維素。

現(xiàn)有技術(shù)中，以葫蘆巴為原料，β-葡萄糖苷酶發(fā)酵增香再水蒸氣蒸餾制備葫蘆巴揮發(fā)油，提高葫蘆巴揮發(fā)油的香氣品質(zhì)，并在再造煙葉中加香應(yīng)用，改善煙氣的香氣質(zhì)、降低刺激、減少雜氣，尚未見報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種葫蘆巴酶促增香制備揮發(fā)油的方法，其采用超聲破碎、β-葡萄糖苷酶發(fā)酵預處理、水蒸氣蒸餾制備葫蘆巴揮發(fā)油的制備方法，使葫蘆巴中的難以揮發(fā)的香味前體物和其他如纖維素等大分子物質(zhì)，經(jīng)酶的作用產(chǎn)生降解、分解、轉(zhuǎn)化生成豐富的、小分子的香氣物質(zhì)，而增加刺激感和雜氣的物質(zhì)含量減少甚至消失，提高葫蘆巴揮發(fā)油的香氣質(zhì)；以及該酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中應(yīng)用，增加焦糖樣烤香、提調(diào)煙香，降低刺激、減少雜氣等。

本發(fā)明提供一種葫蘆巴酶促增香制備揮發(fā)油的方法，包括以下步驟：

(1)超聲破碎預處理：將葫蘆巴粗粉與水按質(zhì)量比1:10～40混合，45～60℃條件下，超聲破碎5～25min得到葫蘆巴粗粉超聲破碎液；

(2)酶促增香預處理：將上述步驟(1)所得葫蘆巴粗粉超聲破碎液，調(diào)pH至4～6，在45～60℃條件下平衡30-60分鐘，加入占葫蘆巴粗粉質(zhì)量比0.05～0.2％的β-葡萄糖苷酶，混合均勻并不停攪拌，45～60℃溫育6～24小時得到葫蘆巴前處理液；

(3)水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油：將上述步驟(2)所得葫蘆巴前處理液，經(jīng)3～8小時水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油，所得黃綠色油狀物為酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油。

進一步的，步驟(1)中所述的超聲波功率為300～650W。

進一步的，步驟(2)中使用食品級檸檬酸進行調(diào)pH值。

本發(fā)明提供一種如上所述方法制備的酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的應(yīng)用，所述葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的量為占再造煙葉質(zhì)量的0.01～0.03％。

本發(fā)明對酶促增香制備的葫蘆巴揮發(fā)油與未經(jīng)酶處理的葫蘆巴揮發(fā)油對照(以下簡稱對照)進行揮發(fā)性致香成分GC/MS對比分析。

(1)揮發(fā)油處理：將揮發(fā)油用二氯甲烷萃取、稀釋100倍，取1mL用于進行GC/MS分析。

(2)GC/MS分析：HP-5MS(50m×0.25mm×0.25μm)毛細管柱；進樣溫度：250℃；分流比50:1；載氣：He，1mL/min；升溫程序：從50℃(1min)以5℃/min升到250℃(5min)；傳輸線溫度：250℃；離子源：EI源；電子能量：70eV；掃描范圍：50～550amu；使用WILEY和MINILAB譜庫進行檢索。

(3)揮發(fā)性成分對比分析

GC/MS分析結(jié)果(表1)表明，

①未經(jīng)酶發(fā)酵處理的葫蘆巴揮發(fā)油中共分離鑒定出30種揮發(fā)性成分，主要有酯類，醇類，酚類，烷烴類等化合物；經(jīng)β-葡萄糖苷酶發(fā)酵制備的酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油中共分離鑒定出47種揮發(fā)性香氣成分，主要包括吡啶，烯類，吡嗪類，醇類，酮類等香氣成分；②經(jīng)β-葡萄糖苷酶發(fā)酵制備的葫蘆巴揮發(fā)油中新出現(xiàn)了35種香氣成分，主要有吡啶，右旋萜二烯，吡嗪類，香葉基丙酮，杜松烯，β-紫羅蘭酮，(-)-g-蓽澄茄烯，β-欖香烯，細辛腦，巨豆三烯酮，肉豆蔻酸，甲酸香草酯，3-甲基-2-(3,7,11-三甲基十二烷基)呋喃，葉綠醇，薯蕷皂素等香氣成分，其中右旋萜二烯有似鮮花的清淡香氣，3-乙基-2,5-二甲基吡嗪有炒堅果香氣，薄荷醇具有薄荷香氣并有清涼作用，1-(2-呋喃基甲基)-1H-吡咯呈榛子和咖啡似香氣；香葉基丙酮具有新鮮、清、淡的花香香氣，略帶甜蜜-玫瑰香韻味；β-紫羅蘭酮有果香氣息,帶有柏木香韻；巨豆三烯酮具有煙草甘甜香氣，改善煙香，柔和豐滿，掩蓋雜味，是煙草重要揮發(fā)成份；甲酸香草酯呈強烈水果香氣，微似玫瑰及檸檬；③酶促增香后葫蘆巴揮發(fā)油中4-丁基苯甲酸十七烷基酯，棕櫚酸，棕櫚酸乙酯等成分的含量有不同程度地提高；④酶促增香后葫蘆巴揮發(fā)油中的一些成分消失或含量降低：BHT，鄰苯二甲酸二乙酯，棕櫚酸甲酯，亞油酸甲酯，油酸甲酯，亞油酸，油酸，亞油酸乙酯，硬脂酸，2,6,10,14-四甲基-十八烷，1-單壬烷-rac-甘油。其中，BHT，鄰苯二甲酸二乙酯為刺激性有害成分；棕櫚酸甲酯，亞油酸甲酯，油酸甲酯，亞油酸，油酸，亞油酸乙酯，硬脂酸等，存在于煙葉，煙氣中，量大時會增加煙氣的濃度和喉部的粗糙感。所有這些賦予酶促增香制備的葫蘆巴揮發(fā)油焦糖樣烘烤香等豐富香氣，刺激性減少，香氣質(zhì)提高。可能是在β-葡萄糖苷酶的作用下，有些成分發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化形成了同分異構(gòu)體，而雜環(huán)烯烴、雜環(huán)化合物等大分子物質(zhì)斷裂分解、降解，產(chǎn)生更多的小分子香氣物質(zhì)或者轉(zhuǎn)化成別的揮發(fā)性香氣成分甚至消失，可能有利于再造煙葉品質(zhì)的提高。

總之，從揮發(fā)、半揮發(fā)性成分的變化看，經(jīng)β-葡萄糖苷酶發(fā)酵的葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的加香效果可能比對照好。

表1葫蘆巴酶促增香揮發(fā)油與其對照的揮發(fā)性成分GC/MS對比

表1中符號“/”表示未檢出；內(nèi)標為丙酸苯乙酯。

本發(fā)明的優(yōu)點：經(jīng)超聲破碎前處理，促使葫蘆巴細胞壁破碎，有效成分更容易析出，再經(jīng)β-葡萄糖苷酶酶促增香處理葫蘆巴粗粉水溶液，水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油，使揮發(fā)油中揮發(fā)性香氣成分更多、更豐富，據(jù)上表GC/MS分析，超聲處理、酶促增香的葫蘆巴揮發(fā)油的香氣成分變化大，增加焦甜烘烤香氣，香氣更豐富，刺激性和雜氣減少，可能是因為大分子物質(zhì)經(jīng)酶促生香降解、分解、轉(zhuǎn)化成小分子香氣物質(zhì)甚至消失，有的轉(zhuǎn)化為同分異構(gòu)體；在再造煙葉中應(yīng)用，具有協(xié)調(diào)煙氣、增加烘烤香氣、降低刺激、減少雜氣、改善吸味的優(yōu)點，能與其它煙用香精香料混合調(diào)配使用，改善了未經(jīng)酶解的葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中與煙氣不協(xié)調(diào)、粗糙、刺激性大、雜氣重、掩蓋煙香的缺陷。該方法所用原料來源廣泛，儀器簡單，易于操作和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，成本低，綠色環(huán)保，旨在為酶促生香開發(fā)天然煙用香料的應(yīng)用提供參考。

具體實施方式

下面列舉一部分實施例對本發(fā)明的有關(guān)技術(shù)問題作進一步詳細的描述，有必要在此指出以下具體實施例只是對本發(fā)明的進一步說明，不代表對本發(fā)明保護范圍的限制。其他人根據(jù)本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的修改和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

(1)超聲破碎預處理：將葫蘆巴粗粉與水按質(zhì)量比1:20混合，45℃條件下，超聲破碎5min；

所述的超聲波功率為300W；

(2)酶促增香預處理：將上述步驟(1)的葫蘆巴粗粉超聲破碎液，經(jīng)食品級檸檬酸調(diào)pH至4，在45℃條件下平衡30分鐘，加入占葫蘆巴粗粉質(zhì)量比0.05％的β-葡萄糖苷酶(酶活100u/g)，混合均勻并不停攪拌，45℃溫育6小時；

(3)水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油：將上述步驟(2)的葫蘆巴前處理液，經(jīng)3小時水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油，所得黃綠色油狀物為酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油。

本發(fā)明提供一種酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的應(yīng)用，所述葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的量為占再造煙葉質(zhì)量的0.03％。

實施例2

(1)超聲破碎預處理：將葫蘆巴粗粉與水按質(zhì)量比1:25混合，50℃條件下，超聲破碎14min；

所述的超聲波功率為350W；

(2)酶促增香預處理：將上述步驟(1)的葫蘆巴粗粉超聲破碎液，經(jīng)食品級檸檬酸調(diào)pH至4，在50℃條件下平衡40分鐘，加入占葫蘆巴粗粉質(zhì)量比0.08％的β-葡萄糖苷酶(食品級，酶活100u/g)，混合均勻并不停攪拌，50℃溫育8小時；

(3)水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油：將上述步驟(2)的葫蘆巴前處理液，經(jīng)5小時水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油，所得黃綠色油狀物為酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油。

本發(fā)明提供一種酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的應(yīng)用，所述葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的量為占再造煙葉質(zhì)量的0.02％。

實施例3

(1)超聲破碎預處理：將葫蘆巴粗粉與水按質(zhì)量比1:40混合，55℃條件下，超聲破碎20min；

所述的超聲波功率為550W；

(2)酶促增香預處理：將上述步驟(1)的葫蘆巴粗粉超聲破碎液，經(jīng)食品級檸檬酸調(diào)pH至6，在60℃條件下平衡45分鐘，加入占葫蘆巴粗粉質(zhì)量比0.15％的β-葡萄糖苷酶(食品級，酶活1000u/g)，混合均勻并不停攪拌，60℃溫育24小時；

(3)水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油：將上述步驟(2)的葫蘆巴前處理液，經(jīng)8小時水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油，所得黃綠色油狀物為酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油。

本發(fā)明提供一種酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的應(yīng)用，所述葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的量為占再造煙葉質(zhì)量的0.01％。

實施例4在再造煙葉中加香的感官評價分析

經(jīng)過再造煙葉加香評吸試驗(表2)表明，經(jīng)β-葡萄糖苷酶發(fā)酵增香的葫蘆巴揮發(fā)油在再造煙葉中的加香效果明顯好于未酶處理的葫蘆巴揮發(fā)油(簡稱對照)，香氣特征表現(xiàn)得更為飽滿、突出，增加了焦甜烘烤等豐富香氣，提調(diào)煙香，煙氣更加柔和細膩，刺激性、雜氣明顯降低，香氣質(zhì)提高。適宜加香量為0.01％。

表2酶促增香葫蘆巴揮發(fā)油及其對照樣品在再造煙葉中的加香評吸結(jié)果

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。