利用生物技術(shù)降解煙葉淀粉和蛋白質(zhì)含量研究.pdf

1、本試驗(yàn)將酶制劑、自行研發(fā)的煙草特制發(fā)酵液以及二者的混合物分別施加于烘烤調(diào)制前的鮮煙葉和原煙發(fā)酵過(guò)程，并設(shè)計(jì)不同生物制劑種類、作用時(shí)間和溫度處理，研究其對(duì)煙葉淀粉、蛋白質(zhì)、總糖、氨基酸和香氣成分的影響。結(jié)果表明： 1、本試驗(yàn)通過(guò)三項(xiàng)措施提高淀粉酶類和蛋白酶類活性，以提高煙草特制發(fā)酵液對(duì)煙葉淀粉和蛋白質(zhì)降解的作用，取得了良好的效果。結(jié)果表明：Mg2+、k+對(duì)菌株產(chǎn)α-淀粉酶、糖化酶和蛋白酶均有激活作用，對(duì)三種酶有最佳激活效果的Mg2

2、+濃度分別為0.8mg/ml、1.2mg/ml、1.2mg/ml。k+濃度分別為1.0mg/ml、1.0mg/ml、0.8mg/ml時(shí)，對(duì)α-淀粉酶、糖化酶和蛋白酶有最佳激活作用。Mn2+在0～0.05mg/ml內(nèi)，對(duì)α-淀粉酶和糖化酶有激活作用，隨后酶活性急劇下降，呈現(xiàn)抑制作用，在0～0.15mg/ml內(nèi)，可提高菌株產(chǎn)蛋白酶活性，大于此濃度，嚴(yán)重抑制酶活性。表面活性劑的加入可以提高α-淀粉酶活性6.83％。經(jīng)培養(yǎng)基對(duì)比試驗(yàn)找出α-淀粉

3、酶最優(yōu)培養(yǎng)基：玉米粉4.0％，豆粕2.5％，麩皮0.5％，煙草添加物1％，K2HPO40.1％，MgSO40.05％，KCL0.05％；糖化酶最優(yōu)培養(yǎng)基：玉米粉4.0％，豆粕3.0％，煙草添加物1％，K2HPO40.1％，MgSO40.05％，KCL0.05％。蛋白酶最優(yōu)培養(yǎng)基：煙草添加物1％，玉米粉8.0％，豆粕4.0％，(NH4)2SO40.4％，蛋白胨0.5％，K2HPO40.05％，Na2HPO40.08％。 2、烘烤過(guò)

4、程中，通過(guò)在煙葉表面施加微生物制劑降解煙葉淀粉和蛋白質(zhì)，改善煙葉香氣，取得了良好效果。結(jié)果表明：煙葉淀粉和蛋白質(zhì)含量明顯降低，最大降幅分別達(dá)到27.58％、26.12％，總糖和游離氨基酸含量增加。降解淀粉各處理的淀粉和總糖含量與正常烘烤差異均極顯著，且加酶處理在(0～80×)內(nèi)隨施加量的增大，淀粉降解幅度增大，同等條件下，以α-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶的混合使用效果最佳，表明蛋白酶的加入對(duì)淀粉酶的使用效果有促進(jìn)作用。與對(duì)照相比，降解蛋白質(zhì)

5、各處理可溶性蛋白含量與游離氨基酸含量差異性均極顯著，隨外加中性蛋白酶量的增加(0～80×)，可溶性蛋白含量逐漸減少，游離氨基酸含量逐漸遞增，混酶降解效果最佳。處理后的煙葉經(jīng)GC/MS定性定量分析，中性香氣成分中新植二烯和西柏烷類降解產(chǎn)物增加幅度較大，最大增幅可分別達(dá)到115％、114％；類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物在部分處理中也有所增加，最大增幅分別達(dá)到15.89％、49.13％、58.65％；中性香氣總量均

6、大于對(duì)照正常烘烤，有利于煙葉自身香氣質(zhì)和香氣量的改善。 3、本試驗(yàn)研究了溫度、發(fā)酵時(shí)間和微生物制劑種類對(duì)煙葉淀粉和蛋白質(zhì)的降解情況以及對(duì)煙葉揮發(fā)性致香成分的改善。不同溫度設(shè)置中，淀粉降解效果排序?yàn)?5℃處理＞40℃處理＞35℃處理，蛋白質(zhì)降解效果排序?yàn)?5℃處理＞40℃處理＞45℃處理，淀粉和蛋白質(zhì)最大降解量分別達(dá)到32.31％、20.22％，且各處理與對(duì)照間差異極顯著，淀粉和總糖含量、蛋白質(zhì)和氨基酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)

7、分別為-0.921**、-0.989**。各處理?yè)]發(fā)性致香成分含量均增加，以40℃處理最為突出；不同時(shí)間設(shè)置中，3×h～12×h范圍內(nèi)，隨時(shí)間的增加，淀粉和蛋白質(zhì)含量減少，總糖和氨基酸含量增加，9×h后變化幅度較小，方差分析得，各時(shí)間處理淀粉、總糖含量與對(duì)照含量差異極顯著，各處理蛋白質(zhì)含量、氨基酸含量與對(duì)照含量差異極顯著，淀粉和總糖含量、蛋白質(zhì)和氨基酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.947**、-0.967**。香氣成分隨時(shí)間變

8、化無(wú)明顯規(guī)律，12×h處理除芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物含量外，香氣成分含量均高于其它處理；施用不同微生物制劑，對(duì)煙葉淀粉和蛋白質(zhì)降解效果亦不同，煙草特制發(fā)酵液和混酶制劑的混合使用處理＞煙草特制發(fā)酵液使用處理＞混酶制劑使用處理，但煙葉揮發(fā)性致香成分分析結(jié)果顯示：混酶制劑使用處理＞煙草特制發(fā)酵液和混酶制劑的混合使用處理＞煙草特制發(fā)酵液使用處理。各處理淀粉和總糖數(shù)據(jù)、蛋白質(zhì)和氨基酸數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析得出：淀粉和總糖、蛋白質(zhì)和氨基酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)