摘要：為降低再造煙葉中的果膠含量，采用單因素試驗和正交試驗對微紫青霉產果膠酶降解果膠的工藝條件進行優(yōu)化，分析了酶解前后樣品的熱裂解產物，并將酶解后樣品抄造制絲添加至卷煙中進行感官評價，結果表明：微紫青霉產果膠酶降解果膠的最佳反應條件為酶活力3000 U/mL，高濃混合漿干重與粗酶液體積的料液比1GA6FA1，反應溫度50 ℃，處理時間3 h.在此條件下果膠降解率達到最大，為28.63%，相對分子量由341 kDa減小到55 kDa.酶解后樣品裂解產物的組成和含量發(fā)生明顯變化，除醇類物質外，其他香味物質酚類、醛酮類、酯類、雜環(huán)類減少.將酶解后的樣品抄造制絲添加于卷煙中，香氣質豐滿細膩，透發(fā)性、甜潤感增強，刺激性減小，余味純凈舒適，吸食品質得以改善，但勁頭略有不足.
　　關鍵詞：微紫青霉;果膠酶;再造煙葉;果膠降解率
　　中圖分類號：TS41文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.004
　　文章編號：2096-1553（2019）01-0027-09
　　0 引言
　　果膠是構成煙草細胞壁的主要物質之一，在煙草中的含量約占5%～13%（若無特指，百分數均為質量分數），它是以半乳糖醛酸為主鏈，并連接著2-吡喃型鼠李糖基的復合多糖類物質[1-3].這類物質在熱解時會產生甲醇，并進一步氧化為甲醛、甲酸等，這些氧化產物會增加煙草燃吸時的刺激性，對煙草的內在品質和安全性產生不利影響[4-6]，對人體有害.因此，適當降低煙葉中果膠的含量，對于提升煙葉品質、降低卷煙危害，具有重要的意義.
　　煙草果膠降解通常采用生物酶解方法.施林燕[7]通過對煙梗絲施加復合酶，使煙梗絲中的果膠含量降低13.08%.于建軍等[8]研究發(fā)現，對煙葉施加果膠酶后會使煙草香氣物質含量增加29.94%，可能是由于施加果膠酶后使煙葉中總糖含量增加所致.于興偉等[9]采用固態(tài)發(fā)酵法用黑曲霉處理煙梗，發(fā)現煙草中果膠含量也明顯降低.馬東萍等[10]選用復合中性纖維素酶、酸性蛋白酶、復合果膠酶和中性脂肪酶配制成一種改性添加劑，這種改性添加劑可對煙梗中果膠、蛋白質等大分子化合物進行有效的生物降解和轉化，從而改善萃取液中的致香物質.柏婷[11]利用生物酶解技術和化學技術對果膠進行降解.結果表明，當果膠酶質量分數為0.5%時，煙草中果膠含量由18.61%降低至 9.52%，且再造煙葉煙香較濃，刺激性明顯下降，感官品質也得到明顯改善.然而，利用微紫青霉生產果膠酶并將其應用于煙草果膠降解的報道則相對較少[12-14].鑒于此，本研究擬采用從煙田土壤中分離出的微紫青霉（Penicillium janthinellum）sw09菌株，根據該菌株高產果膠酶的特性，利用其粗酶液對造紙法再造煙葉混合漿料進行果膠降解處理，并進一步開展化學分析和感官質量評價，以期為煙葉品質提升和卷煙危害成分降低研究提供參考和借鑒.
　　1 材料與方法
　　1.1 材料、試劑與儀器
　　供試材料：配方煙絲，河南中煙工業(yè)有限責任公司提供;高濃混合漿，取自河南煙草工業(yè)薄片有限公司工藝生產線;果膠酶為由鄭州輕工業(yè)大學食品科學與工程學院實驗室篩選的微紫青霉sw09產出的粗果膠酶液，即發(fā)酵上清液.
　　試劑：3，5-二硝基水楊酸（DNS），天津市光復精細化工研究所產;果膠標準品（酯化度67%～70%），Sigma＼|Aldrich公司產;D-（+）-半乳糖醛酸一水化合物標準品（純度97%）和0.15%的咔唑溶液，天津市光復精細化工研究所產.
　　儀器：ATY124型電子分析天平，日本島津公司產;Ultra3400型紫外分光光度計，北京普源精電科技有限公司產;HH-2型電熱恒溫水浴鍋，北京科偉永興儀器有限公司產;Agilent6890/5973型氣質聯(lián)用儀，安捷倫科技有限公司產;CDSPYROPROBE2000裂解儀，上海光譜儀器有限公司產.
　　1.2 實驗方法
　　1.2.1 微紫青霉產果膠酶粗酶液的獲取
　　將活化后的微紫青霉sw09接種至發(fā)酵培養(yǎng)基（質量濃度分別為葡萄糖50 g/L，酵母浸粉3 g/L，KH2PO4 1 g/L，果膠2 g/L，pH=5）[15].發(fā)酵條件為：5 L發(fā)酵罐培養(yǎng)，攪拌速度150 r/min，通氣量2 V/（V·min），發(fā)酵溫度32 ℃，初始pH=5，發(fā)酵時間72 h.待發(fā)酵結束后，將發(fā)酵液離心取上清液，即為果膠酶粗酶液[16].
　　1.2.2 微紫青霉產果膠酶粗酶液降解混合漿中果膠單因素試驗
　　酶活的定義為：在45 ℃，pH=5條件下，1.0 mL酶液每min分解果膠產生1.0 μg 的D-半乳糖醛酸，即為一個酶活單位（1 U/mL）.通過單因素試驗研究不同酶活力、酶解時間和反應溫度條件下，微紫青霉產果膠酶粗酶液對混合漿中果膠含量的降解情況.
　　1.2.2.1 不同酶活力的粗酶液降解果膠能力的試驗[17]
　　將不同酶活力的粗酶液（14 000 U/mL，6000 U/mL，3000 U/mL，1000 U/mL，700 U/mL 和450 U/mL），以料液比（m（混合漿干重/g）GA6FAV（粗酶液體積/mL），下同）為1GA6FA3的比例均勻噴施于10 g混合漿上，在50 ℃下酶解2.0 h.待酶解結束后，置于70 ℃烘箱中使酶滅活，測定各處理組樣品果膠含量，每組試驗重復3次.
　　1.2.2.2 不同酶解時間下粗酶液降解果膠能力的試驗
　　將酶活力為14 000 U/mL的粗酶液，以料液比1GA6FA3，均勻噴施于10 g混合漿上，在50 ℃下分別酶解0.5 h，1.0 h，1.5 h，2.0 h，2.5 h和3.0 h.待酶解結束后，置于70 ℃烘箱中使酶滅活，測定各處理組樣品果膠含量，每組試驗重復3次.

相關熱詞搜索：果膠 降解 煙葉 再造 混合