复合酶技术提高烟碎片提取率的研究

复合酶技术提高烟碎片提取率的研究

为了提高造纸法再造烟叶碎片原料提取率，减少碎片的使用量，在碎片提取工序加入复合酶。结果表明，加入复合酶后可提高碎片的提取率，增加碎片原料出膏量，进而减少碎片原料使用量。

标签：造纸法再造烟叶；碎片原料；提取率

造纸法再造烟叶是按原料配方要求，将烟末、烟梗等原料用水浸泡萃取后，分解为可溶性物质和不溶性物质[1-2]，不溶性物质以类似造纸的方法制成像原纸一样的片基，然后在片基上加入经浓缩后的可溶性物质和添加剂，干燥后成为再造烟叶。国家烟草专卖局将造纸法再造烟叶技术升级列为烟草行业第十个重大专项[3]，是再造烟叶蓬勃发展的时期。目前国内经国家烟草专卖局批准的造纸法再造烟叶生产点共14个，批准总生产能力16.5万吨/年，碎片需求量達到约8万吨/年，而打叶复烤厂每年产生的碎片原料只有不到2万吨，原料非常紧缺[4]。

本研究通过复合酶技术提高了碎片原料的提取率，增加了碎片的利用率[5]，能够缓解碎片原料紧张对造纸法再造烟叶企业带来的压力[6]。

以公司目前提取工序为例，产品A碎片原料提取温度50℃，料液比1：5，采用三级逆流提取方式，每级提取时间为15min，碎片原料的提取率约为45%，而产品A的碎片原料极限提取率约为55%，即热水可溶物提取率为82%，还有一定的上升空间。本研究选用淀粉酶、果胶酶、木聚糖酶复合添加于碎片原料中，通过实验查找最适的条件，综合考虑成本与能耗的情况下最大可能得提高碎片原料的提取率。

1 材料与方法

1.1 材料

福建金闽公司碎片原料；DKB-501A超级恒温水槽（上海精宏实验设备有限公司） ； AR2140型电子天平（感量：0.0001g，美国奥豪斯）；酶样品。

1.2 方法

酶液相对活力检测参照相应的国标进行。提取率检测模似生产线工艺进行三级逆流提取，称量绝干物质损失率计算碎片原料的提取率。

2 工艺条件的确定

2.1 酶工作温度的确定

固定酶溶液的pH值，检测酶工作的温度与酶活力的关系，检测结果为见表

1。

表1 酶活力与温度的关系

从表1可以看出，在温度50℃时，三种酶活力未达到最高值，但也在相对较高的水平。在尽量不改变原有工艺，不增加能耗的条件下，确定酶的反应温度为50℃。

2.2 反应pH的确定

固定酶溶液的温度，检测酶工作的pH与酶活力的关系，检测结果见表2。

表2 酶活力与pH的关系

从表2可以看出，在pH值为5.0时，三种酶活力也较高，在不改变原有工艺的情况下，选用pH为5.0作为酶的反应pH值。

2.3 复合酶比例的确定

戴丽君等在应用复合酶工艺技术提高烟梗浸膏品质的研究中[7]，使用淀粉酶、果胶酶和木聚糖酶对烟梗的处理提高烟梗品质及烟梗提取率，三种酶的用量分别为0.5%、0.5%、1.0%，本实验拟对三种酶比例分别为A： 0.5%、0.5%、0.5%，B： 0.6%、0.6%、0.6%，C： 0.6%、0.6%、0.8%，D： 0.8%、0.8%、0.8%，E：0.5%、0.5%、1.0%，F： 1.0%、1.0%、1.0%，Y为对比样。模拟生产实际温度为50℃，pH为5.0，对产品A碎片原料进行提取检测提取率，结果见表3。

表3 碎片原料提取率与复合酶添加比例的关系

根据表3数据，结合成本与提取率情况，最终确定C方案， 淀粉酶、果胶酶和木聚糖酶的比例为0.6%、0.6%、0.8%，提取率达50.85%

3 小结与讨论

（1）在不改变生产线工艺指标的情况下，确定淀粉酶、果胶酶、木聚糖酶用量为0.6%、0.6%、0.8%，pH为5.0，温度为50℃，采用三级逆流提取方式，提取时间为每级15min对产品A碎片原料进行酶处理提取。

（2）在生产线验证碎片提取率为50.85%，即热水可溶物提取率达92.4%，比原有工艺提高10.4%左右。

（3）原有工艺每100kg碎片原料可生产密度为1.20g/mL的碎片浓缩液95kg，加复合酶处理后可以出密度为1.201.20g/mL的碎片浓缩液106kg。

（4）经评吸，复合酶处理的碎片浓缩液较之前的品质还略有提高。

（5）以年产10000吨的再造烟叶企业为例，每年需碎片原料约4700吨，应用复合酶技术提取可节省碎片约500吨，可以缓解碎片原料紧张对造纸法再造烟叶企业带来的压力。

参考文献

[1]鲁蕾，付敏，郭宝星.烟梗成分提取及其应用研究[J].四川化工，2004，7（1）：9-12.

[2]李峰，沈光林，杭义萍.烟梗中的中性致香成分定性定量分析[J].化学研究与应用，2009，29（12）：1699-1703.

[3]张碰元，范运涛，刘维涓，等.不同烟碎片制备的造纸法再造烟叶致香成分分析比较[J].光谱实验室，2008，25（6）：1239-1242.

[4]王捷，周红专.造纸法生产再生烟叶薄片的工艺：中国，CN 901114

563.3[P].2001-06-28.

[5]谭新良，傅见山，邓昌健，等.造纸法生产烟草薄片的方法：中国，CN 200510032199.7[P].2005-09-28.

[6]郑松明，段煌，郑松辉.一种功能型造纸法再造烟叶的生产工艺：中国，CN 03142802.9[P].2003-06-13.

[7]戴丽君，施建在等.应用复合酶技术提高烟梗浸膏品质的研究[J].江西农业学报，2012，24（6）：135-138。

作者简介：林登铨，1985年06月，男，助理工程师，获生物工程学士学位，主要从事造纸法再造烟叶研究工作。