生物技术在卷烟工业中的发展过程.ppt

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1、生物技术在卷烟工业中的应用毛多斌生物技术已成为当今世界发展最快、最活跃的高新技术领域，现代生物技术在烟草工业中的应用研究也日益深入和广泛，利用生物技术方法提高烟草和卷烟的品质，降低卷烟对人体的危害等方面已经取得可喜的进展。本文旨在以下几个方面进行综述：1.利用生物技术改善烟草原料的品质；(1).通过改变原料的化学特性改善烟叶品质(2).烟叶发酵和陈化过程中加入微生物和酶改善烟叶品质2.生物技术在烟梗处理和烟草薄片中的应用；3.利用生物技术制备烟用香料；4.生物滤嘴。1.利用生物技术改善烟草原料的品质；烟草是一种复杂的有机体系，目前已从中分离出2700多种成分，卷烟的吸

2、味是烟草的化学成分和分布的均衡性所决定的。利用生物技术我们可以有选择的改变烟草化学成分的含量或在烟草经调治后用生物方法进行处理，进而改善卷烟的吸食品质。1）通过改变原料的化学特性改善烟叶品质（A）降低烟草中蛋白质的含量研究发现烟草中蛋白质被认为是一种对烟气不利的成分，它燃烧时产生烧羽毛样气息，同时也是烟气中有害气体喹啉、氰氢酸、苯并芘的前体。因而降低烟草蛋白质的含量可以提高卷烟的吸食品质和安全性。早在二十世纪三十年代就有研究者对此感兴趣,直到目前仍不断有新的专利报道。目前研究的重点在于如何尽可能多的使烟草中不溶性蛋白质降解后用什么方法加以去除,以便得到低蛋白质含量的烟

3、草原料满足卷烟产品的需要。据US4887618报道，先使用一种含水溶剂萃取出烟草有关组分后，再用蛋白酶水溶液处理萃取过的烟料，将烟料中大量基本不溶于水的蛋白质分解成水溶性的多肽，最后，将经过如此处理的烟料过滤即得到降低蛋白质含量的烟草。经过处理的烟料，其蛋白质含量较低，可与萃取液一起制造成低蛋白质含量的烟草薄片。Gaisch等人报道了(US4407307)另一种去除烟草中蛋白质的方法。他们先将蛋白酶加入烟草和水的混合体系中降解烟草中的蛋白质，然后将烟草与体系分离、干燥。水解液接种微生物，通过微生物的代谢作用去除水溶液中的多肽等，再将水溶液中微生物通过离心或过滤的方法除

4、去，最后将此水溶液浓缩物回喷到先前干燥好的烟草上，制得去除蛋白质的烟草，该法可以去掉烟草中50%以上的蛋白质。US5601095报道了使用膨润土（Bentonine）吸附去除酶降解后烟草水溶液中可溶性蛋白质的方法。US5311886报道了使用十二烷基磺酸钠去除经酶解的烟草水溶液中蛋白质碎片的方法。（B）降解烟碱烟碱是烟草中一种独特的重要的物质。适当降解烟碱可以改善烟草的品质,另一方面降解烟碱也可以消除烟草废料对环境的污染。微生物降解烟碱己经研究十多年了，所用的微生物不同，烟碱的分解途径亦不同，如Wadae等在合成介质上，用由土壤中分离出的假单孢菌属(Pseudomon

5、as)第41小种处理烟碱溶液24h后，可以降低65%的起始烟碱。CasidaT.E.Jr等人从烟叶中分离出可将烟碱氧化成Y一氨基丁酸的细菌。为了适应意大利环保法的要求，Rossis等进行了用假单孢菌降解烟尘废料中烟碱的研究。其实验是，取lkg烟尘样品(烟碱2.0%~2.5%)，加2.0~2.5L含有假单孢菌的水溶液浸润，使之完全浸润透烟粉，室温下放置数天，并偶尔搅伴一下，约一周后，烟碱含量在4.0×lO－4—7.0×lO－7之间，含量已极少。此外，布朗&威廉森公司从PuertoRican雪茄烟叶上分离出可降解烟碱的PseudomonasPutida和可同时除去烟碱和硝

6、酸盐的CelluLomonas(纤维单孢菌属)。将此微生物的接种物加到叶片上，同时添加足量的水和氨水，使烟叶的水分含量和pH值分别达到65—75%和6.1。尔后，于30℃下堆积发酵16h，此时白肋烟叶片中的烟碱已基本耗尽，干燥并进行加工。化学分析和评吸结果表明，与末处理烟叶的卷烟相比，经处理烟叶的卷烟配方及其烟气中的烟碱分别降低48%和42%，其感官评吸结果优良。WO2000069289，Ger.Offen.DE19630619，WO2000033676等专利文献也报道了烟碱降解的方法。(2).烟叶发酵和陈化过程中加入微生物和酶改善烟叶品质烟叶陈化和发酵是完善和改进烟

7、叶品质的一个重要环节。自十九世纪至今，研究人员在烟叶发酵期间，对叶面表面微生物进行了一系列分离、鉴定工作，同时也进行大量的向烟草中加入微生物和酶制剂来提高烟叶质量的尝试性研充。早在1889年Schland就对雪茄烟的微生物区系进行了研究。1937年Reid等人发现，在雪茄烟发酵过程中微生物数量剧增，且与一些酶的含量呈正相关。Frankburg等在总结前人研究基础上，提出烟叶陈化的机理之一就是叶面微生物作用的结果。据报道，烟叶表面的微生物总数可达105一106个/克。韩锦峰等对末发酵，自然陈化及人工发酵期间的烤烟表面微生物进行分离鉴定，并对不同发酵过程