煙草廢棄物酶解及其產物制備煙用Maillard香精工藝的研究.pdf

1、我國煙草種植面積和消費量位居世界前列，在卷煙生產過程中所生產的煙草廢棄物總產量也是不容忽視的，以煙草廢棄物為原料來制備煙用香精，既能實現資源化利用，還能保護環(huán)境，是提高煙草廢棄物附加值的有效途徑。本文采用日趨成熟的生物酶技術對廢棄煙末進行處理，獲得酶解液，即美拉德反應基料，添加合適的碳源和氮源，通過美拉德反應制備煙用香精并優(yōu)化其工藝，再利用GC/MS對美拉德反應產物進行定性定量分析，以期為煙草廢棄物綜合利用和卷煙加香提供物質基礎和技術理

2、論。
　　首先，通過研究木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶兩種單酶的酶解廢棄煙末反應條件，為兩單酶的復配提供合適的條件。再采用復合酶酶解廢棄煙末，獲得煙末蛋白酶解液，以游離氨基酸態(tài)氮的得率為指標，通過單因素實驗和正交試驗，優(yōu)化復合酶酶解廢棄煙末的最佳工藝條件：復合酶添加量為0.5％（酶用量與廢棄煙末質量比），復合酶（木瓜蛋白酶：堿性蛋白酶）配比為1:2，pH值為8，反應時間7h，反應溫度50℃。按此最佳條件實驗，測得煙末蛋白酶解液中游離氨基酸

3、態(tài)氮的得率為3.39%。
　　其次，選擇木糖和果糖為合適的碳源與煙末蛋白酶解液進行美拉德反應，添加少量 L-丙氨酸調節(jié)美拉德反應進度。以顏色強度和評吸得分為指標，通過優(yōu)化美拉德反應工藝，其最佳工藝為：果糖與木糖的質量比為1:3，總糖用量（總糖與美拉德反應基料質量比）4%，反應初始 pH7.3，反應時間4.5h，反應溫度112℃，反應系含水量14%。在美拉德反應最佳工藝條件下，利用 GC/MS共檢測出71種物質，其中與煙草香氣有關的

4、物質有52種，占檢出物質總量78.29%，大部分為吡嗪類、呋喃類、吡啶類等雜環(huán)、羰基類和酯類物質，能顯著改善卷煙加香效果。
　　第三，研究煙末多糖酶解液和蛋白酶解液為反應基料時，以顏色強度和評吸得分為指標，優(yōu)化美拉德反應最佳工藝：煙末蛋白酶解液與煙末多糖酶解液的質量比為2:1，反應時間6h，初始pH為7.3，反應溫度100℃，反應系含水量為14%。在最佳反應工藝條件下，利用GC/MS共檢測出與煙草香氣有關的物質有80種，占檢出物質

5、總量93.95%，其中酯類、酮類、醇類、吡嗪類、噻唑類和其他含氧化合物占總檢測物質百分量較高。
　　最后，分別研究以煙末糖酶解液和蛋白酶解液、煙末糖酶解液、煙末蛋白酶解液等三種不同反應基料進行美拉德反應，利用GC/MS定量定性分析美拉德反應產物，得出其產物中與煙草香氣有關的分別占總檢出物質總量93.95%、71.28%、78.29%。當以煙末糖酶解液和蛋白酶解液為反應基料，通過美拉德反應生成香氣物質種類較多，其中含氮雜環(huán)類、酮類和