本發(fā)明屬于煙草加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用紫外輻照與臭氧相結(jié)合改善復(fù)烤煙葉品質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
煙葉化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)性是決定煙葉質(zhì)量的主要因素，只有各種化學(xué)成分協(xié)調(diào)，煙葉才能具有較好的香吃味。為使煙葉中化學(xué)成分達(dá)到較好協(xié)調(diào)性，新收獲煙葉通過需要經(jīng)過較長時(shí)間的自然發(fā)酵過程才能達(dá)到較好的使用效果。
煙葉發(fā)酵又稱為煙葉醇化，其實(shí)質(zhì)是在一定溫度和濕度條件下，促使煙葉理化特性發(fā)生深刻變化的過程，即將不利于煙葉品質(zhì)的大分子物質(zhì)組分（包括蛋白質(zhì)、淀粉、果膠等）降解轉(zhuǎn)化成有利于提升煙葉品質(zhì)的小分子組分（還原糖、氨基酸等），進(jìn)而達(dá)到克服新煙不良品質(zhì)，改良和提高煙葉內(nèi)在質(zhì)量與外觀質(zhì)量的目的。
煙葉醇化是卷煙工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的一種初加工方法，也是卷煙加工中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。煙草醇化或者發(fā)酵方法一般分為人工醇化和自然醇化兩種。煙葉的人工醇化（人工發(fā)酵）是指將煙葉在一定的溫度和濕度條件下，人工控制其發(fā)酵陳化條件，誘發(fā)一系列與香氣物質(zhì)有關(guān)的生物化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，具有醇化速度快、周期短等優(yōu)點(diǎn)，在煙草生產(chǎn)中得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用。但實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于人工發(fā)酵手段多樣，操作流程缺乏規(guī)范化，因而導(dǎo)致人工發(fā)酵效果不一，一定程度上限制了人工發(fā)酵技術(shù)的推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種可以相對標(biāo)準(zhǔn)化操作的人工發(fā)酵方法，對于人工發(fā)酵技術(shù)的推廣應(yīng)用具有一定的示范意義。該方法利用紫外輻照與臭氧相結(jié)合方法來改善復(fù)烤煙葉品質(zhì)，該方法可提高煙葉的總糖和還原糖含量，改善改善卷煙的柔細(xì)度，減少卷煙的刺激性，從而改善煙葉的內(nèi)在質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案詳述如下。
一種利用紫外輻照與臭氧相結(jié)合改善復(fù)烤煙葉品質(zhì)的方法，該方法具體包括以下步驟：
（1）將復(fù)烤煙葉放在恒溫恒濕箱內(nèi)平衡36~72h，控制煙葉水分在17%~21%，將平衡后的復(fù)烤煙葉均勻攤開，厚度為0.2cm~0.5cm，調(diào)節(jié)煙葉與紫外輻照源間距為15~20cm；具體例如設(shè)置煙葉厚度為0.3cm、0.4cm左右，設(shè)置煙葉與紫外輻照源間距為16cm、17cm、18cm左右；
（2）接通紫外輻照源，在254nm條件下對煙葉進(jìn)行輻照20~40min，優(yōu)選紫外輻照30min或35min左右；然后恒溫恒濕箱內(nèi)平衡放置36~72h；
（3）優(yōu)選情況下，將步驟（2）中紫外輻照后煙葉加酶處理，然后再置于恒溫恒濕箱內(nèi)平衡36~72h；
所述加酶處理為將生物酶制備成溶液形式（0.3mg/ml），均勻噴施于煙葉表面即可；
（4）將步驟（3）中經(jīng)紫外輻照與酶處理后的煙葉平鋪，厚度不超過5cm，進(jìn)行臭氧處理20~40min，優(yōu)選處理30min或35min左右；然后置于恒溫恒濕箱平衡處理36~72h；
所述臭氧可由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生，臭氧處理煙葉時(shí)，臭氧濃度為300~400mg/l，具體例如為310mg/l、320mg/l、330mg/l、350mg/l、370mg/l、380mg/l左右等；
（5）優(yōu)選情況下，將步驟（4）中臭氧處理后煙葉再加酶處理，酶處理后煙葉再置于恒溫恒濕箱內(nèi)平衡36~72h；
（6）將步驟（5）中平衡后樣品進(jìn)行185nm的紫外輻照與臭氧同時(shí)處理60~80min，優(yōu)選處理60min或70min左右；臭氧處理煙葉時(shí)，臭氧濃度為300~400mg/l，具體例如為310mg/l、320mg/l、330mg/l、350mg/l、370mg/l、380mg/l左右等；
處理后煙葉再置于恒溫恒濕箱內(nèi)平衡放置36~72h；平衡后煙葉即可進(jìn)行切絲用于卷煙制備。
上述處理過程中的加酶處理的酶，可采用果膠酶、蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶中一種或幾種任意比例混合物進(jìn)行復(fù)合處理；生物酶酶活及用量具體例如按80u/g設(shè)計(jì)。
上述處理過程中，恒溫恒濕箱內(nèi)環(huán)境條件為：濕度60±2%，溫度22±2℃。
紫外輻照的技術(shù)原理是：紫外線的波長范圍在10nm-400nm，在空氣中傳播的波長在200nm以上。當(dāng)紫外線照射物質(zhì)時(shí)，可使光子之中的能量轉(zhuǎn)移至物質(zhì)的原子或者分子中去，當(dāng)能量恰好等于兩個(gè)能級之差時(shí)，將會使被照射物質(zhì)微粒(原子或者分子)的吸收能量產(chǎn)生躍遷，激發(fā)進(jìn)而產(chǎn)生活化分子或原子，使其與物質(zhì)發(fā)生一系列的變化。
基于上述原理，紫外輻射可使煙葉中的有機(jī)化合物中的c-c鍵和c-n鍵因吸收紫外線的能量而斷裂，同時(shí)可產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由oh-，使有機(jī)物逐漸降解，從而使煙葉中的某些致香物質(zhì)發(fā)生改變，同時(shí)也會影響產(chǎn)生香氣成分的前體物質(zhì)，以達(dá)到減輕刺激性、減少青雜氣、提高卷煙質(zhì)量的目的。
煙葉中的酚類物質(zhì)對煙草的生長發(fā)育和產(chǎn)品質(zhì)量有重要的作用，如多酚（花色素）的水解可以產(chǎn)生令人愉快的氣味；多酚不僅有讓消費(fèi)者愉快的香氣，而且在燃吸時(shí)，由于碳化、氧化和開裂，也可以產(chǎn)生一些芳香族成分。因此，多酚被認(rèn)為是煙草香氣的主要成分之一。當(dāng)臭氧處理煙葉時(shí)，臭氧能夠氧化煙葉中的飽和及不飽和的有機(jī)物質(zhì)，其較強(qiáng)的氧化能力可以把煙葉中的多酚類物質(zhì)和芳香族胺基類物質(zhì)氧化形成多種產(chǎn)物；同時(shí)臭氧可以把芳香族化合物氧化分解成有機(jī)酸，能使煙氣的刺激性、堿性降低，使煙氣更加醇和，從而提高卷煙的抽吸品質(zhì)。
紫外輻照與臭氧處理煙葉的間隙，配合生物酶的處理，可促使煙葉中的大分子物質(zhì)包括淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等在氧化作用和酶促作用下，不斷消耗和分解轉(zhuǎn)化，從而促進(jìn)煙葉香吃味質(zhì)量的變化。
總之，本申請通過采用紫外輻照與臭氧相結(jié)合的方式對復(fù)烤煙葉進(jìn)行流程化處理，并配合生物酶的酶促處理，較為充分的利用了紫外、臭氧、酶解后煙葉的內(nèi)在變化情況，較好地改善了煙葉的內(nèi)在品質(zhì)。在具體表現(xiàn)上，較好提高了處理后煙葉的總糖和還原糖含量，在抽吸品質(zhì)上，較好改善了卷煙的柔細(xì)度，減少了卷煙的刺激性。由于相關(guān)操作過程易于流程化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，加上改善效果較為明顯，因而在卷煙工業(yè)生產(chǎn)中具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本申請做進(jìn)一步的解釋說明，在介紹具體實(shí)施例前，就下述實(shí)施例中部分實(shí)驗(yàn)背景情況簡要介紹如下。
實(shí)驗(yàn)物料：
復(fù)烤煙葉，2015年貴州畢節(jié)c3f，由河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供；
實(shí)驗(yàn)設(shè)備及檢測方法：
對煙葉成分分析采用agilent6890gc/5973ms型氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國agilent公司產(chǎn)品）和aa3型連續(xù)流動分析儀（德國sealanalytical）進(jìn)行分析；gc-ms分析時(shí)分析參數(shù)設(shè)置如下：
色譜條件：
色譜柱：hp-5ms（60m×0.25mmi.d.×0.25μmd.f.）；
載氣：高純氦氣；
進(jìn)樣口溫度：280℃；
流速：3ml/min；
分流比：5∶1；
升溫程序：起始溫度50℃，保持2min，以8℃/min升至200℃，再以2℃/min升至280℃，保持10min；
質(zhì)譜條件：
接口溫度270℃，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，離子化方式ei，電子能量70ev，質(zhì)量掃描范圍35~550m/z。
實(shí)施例
本實(shí)施例對部分復(fù)烤煙葉樣品進(jìn)行了處理，具體處理過程如下。
（1）將復(fù)烤煙葉放在恒溫恒濕箱內(nèi)平衡72h，控制煙葉水分在17%~21%，將平衡后的復(fù)烤煙葉均勻攤開，厚度為0.2cm，調(diào)節(jié)煙葉與紫外輻照源間距為15cm；
（2）接通紫外輻照源，在254nm條件下對煙葉進(jìn)行輻照30min，然后恒溫恒濕箱內(nèi)平衡放置72h；
（3）將步驟（2）中紫外輻照后煙葉加復(fù)合酶（果膠酶、蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶復(fù)合采用）處理，每種酶用量均為80u/g，將酶分別用水混合均勻（0.3mg/ml），分別用小型噴霧器均勻噴施于煙葉上，將加酶后的煙葉用兩層塑料薄膜包裝，然后再置于恒溫恒濕箱內(nèi)平衡48h；
（4）將步驟（3）中經(jīng)紫外輻照與酶處理后的煙葉平鋪，厚度不超過5cm，進(jìn)行臭氧處理30min，然后置于恒溫恒濕箱平衡處理72h；
所述臭氧可由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生，臭氧處理煙葉時(shí)，臭氧濃度測定為350.54mg/l；
（5）將步驟（4）中臭氧處理后煙葉加酶處理（處理方式同步驟（3）），將加酶后的煙葉用兩層塑料薄膜包裝，再置于恒溫恒濕箱內(nèi)平衡48h；
（6）將步驟（5）中平衡后樣品進(jìn)行185nm的紫外輻照與臭氧同時(shí)處理70min，處理后煙葉再置于恒溫恒濕箱內(nèi)平衡放置72h；平衡后煙葉進(jìn)行檢測。
對照試驗(yàn)（不加酶處理）（即，實(shí)驗(yàn)組（不加酶組））：處理過程同上述操作步驟，僅省略步驟（3）、步驟（5）的生物酶處理過程。
上述處理過程中，恒溫恒濕箱內(nèi)環(huán)境條件為：濕度60±2%，溫度22±2℃。
利用gc-ms檢測煙葉的香味成分，采用連續(xù)流動分析煙葉常規(guī)化學(xué)成分，并按現(xiàn)有技術(shù)將煙葉切絲后制備卷煙樣品，并對其進(jìn)行感官評價(jià)。
實(shí)驗(yàn)檢測
以未經(jīng)處理的正常復(fù)烤煙葉作為對照組，以實(shí)施例中處理后煙葉作為實(shí)驗(yàn)組，分別對煙葉香味成分進(jìn)行檢測，具體如表1所示，對煙葉中常規(guī)化學(xué)成分進(jìn)行檢測，具體如表2所示，對煙葉切絲后制備卷煙進(jìn)行抽吸，感官評價(jià)結(jié)果如表3所示。
表1，煙葉樣品處理前后香味成分含量的比較：
續(xù)表1：
由表1中數(shù)據(jù)可以看出，加酶處理后與不加酶處理后的樣品香味成分含量總體升高，且加酶處理的效果更好，香氣質(zhì)與香氣量都有所改善。
表2：樣品處理前后常規(guī)化學(xué)成分的比較：
由表2中數(shù)據(jù)可以看出，復(fù)烤煙葉經(jīng)過處理后，加酶組和不加酶組煙堿含量比空白煙葉中的煙堿含量降低、水溶性總糖和還原糖比空白組升高、糖堿比升高、鉀氯比無明顯變化；且加酶組比不加酶組效果更好。
表3：樣品處理前后感官評析：
由表3中數(shù)據(jù)可以看出，樣品處理后，抽吸品質(zhì)有所改善，香氣質(zhì)和香氣量有所改善，燃吸時(shí)柔細(xì)度較好，勁頭適中；且加酶組比不加酶組效果明顯。
綜合表1、表2、表3結(jié)果顯示，本發(fā)明所采用的紫外輻照與臭氧相結(jié)合處理復(fù)烤煙葉方法可提高復(fù)烤煙葉的總糖和還原糖含量，改善卷煙柔細(xì)度，減少卷煙的刺激性，從而改善煙葉的內(nèi)在質(zhì)量。