一种玫瑰花净油的生物化学联合制备方法及其应用

摘要

本发明提供一种玫瑰花净油的生物化学联合制备方法及其应用，将玫瑰花粗粉，采用β‑葡萄糖苷酶、淀粉酶、纤维素酶预发酵生香，水溶液回流提取3～5h，调节pH值至9～14，美拉德反应3～5h，抽滤，保留滤液，在滤渣中加入乙醇溶液二次回流提取，抽滤，保留滤液，合并两次滤液，浓缩后醇沉，得到玫瑰浸膏；将玫瑰浸膏经分子蒸馏进一步纯化，保留轻组分，并将重组分再次分子蒸馏纯化，合并轻组分，得到纯化的玫瑰花净油，其香气更纯净、丰富，杂质少，刺激性减小。应用于再造烟叶中，使再造烟叶色泽更自然均匀，能丰富香气，降低刺激和减少杂气，改善感官质量；应用于新型烟草制品雾化剂中，丰富香气，增加高贵的玫瑰香韵，提调烟香。

说明书

技术领域

本发明涉及烟草添加剂技术领域，具体是一种玫瑰花净油的生物化学联合制备方法及其应用。

背景技术

目前卷烟产品中应用的添加剂多是烟草、天然植物类提取物，这些提取物一般通过水、醇提取或分子蒸馏得到，添加后对卷烟质量的改善程度有限，仍有刺激性大、杂气多等缺陷。

玫瑰(学名：Rosa rugosa Thunb.)，属于蔷薇科蔷薇属植物，玫瑰作为经济作物时，其花朵主要用于食品及提炼香精玫瑰油，玫瑰油应用于化妆品、食品、精细化工等工业。《本草正文》中道：“玫瑰花，清而不浊，和而不猛，柔肝醒胃，疏气活血，宣通窒滞而绝无辛温刚燥之弊，断推气分药之中，最有捷效而最驯良，芳香诸品，殆无其匹”。玫瑰花中含有300多种化学成份，如芳香的醇、醛、脂肪酸、酚和含香精的油和脂，常食玫瑰制品中以柔肝醒胃，舒气活血，美容养颜，令人神爽。玫瑰初开的花朵及根可入药，有理气、活血、收敛等作用、主治月经不调，跌打损伤、肝气胃痛，乳臃肿痛等症。用玫瑰花瓣以蒸馏法提炼而得的玫瑰精油(称玫瑰露)，可活化男性荷尔蒙及精子。玫瑰露还可以改善皮肤质地，促进血液循环及新陈代谢。玫瑰花含有多种微量元素，维生素C含量高，玫瑰花渣中不含有任何有害的元素，其中含葡萄糖18.33％～23.66％，含淀粉21.75％～22.63％，且含有丰富的氨基酸，其氨基酸总量高达10.9％。

将玫瑰花粗粉，采用β-葡萄糖苷酶、淀粉酶、纤维素酶发酵预处理，转化、分解大分子物质，水溶液回流提取3～5h，提取玫瑰花中的香气物质、花色苷、黄酮类等生物活性物质，调节pH值至9～14，美拉德反应3～5h，使玫瑰花自身糖源氮源如葡萄糖与游离氨基酸发生美拉德反应，生成致香物质，抽滤，保留滤液，在滤渣中加入一定体积的乙醇溶液二次回流提取，抽滤，保留滤液，合并二次滤液，浓缩后醇沉，得到玫瑰浸膏；将玫瑰浸膏经分子蒸馏进一步纯化，除去玫瑰提取物中的多糖、蛋白质、淀粉等大分子物质，保留轻组分，将重组分再次分子蒸馏纯化，合并二次轻组分，得到纯化的玫瑰花净油，其香气更纯净、丰富，杂质少，刺激性减小。应用于再造烟叶中，使再造烟叶色泽更自然均匀，能丰富香气，降低刺激和减少杂气，改善感官质量；应用于新型烟草制品雾化剂中，丰富香气，增加高贵的玫瑰香韵，提调烟香，还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种玫瑰花净油的生物化学联合制备方法及其应用，本发明可以得到纯化的玫瑰花净油，其香气更纯净、丰富，杂质少，刺激性减小，应用于再造烟叶中，使再造烟叶色泽更自然均匀，能改善感官质量，降低刺激和减少杂气，丰富香气；应用于新型烟草制品雾化剂中，丰富香气，增加高贵的玫瑰香韵，提调烟香。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种玫瑰花净油的生物化学联合制备方法，包括以下步骤：

1)复合酶发酵：将玫瑰花用高速粉碎机粉碎至粗粉，放入提取罐中，加入质量比为1:10～50的水，并按玫瑰花质量的0.05～0.3％加入复合酶，搅拌均匀，在40～55℃、pH自然条件下，发酵4～18h，得到玫瑰花发酵液；

所述复合酶为：β-葡萄糖苷酶、淀粉酶、纤维素酶按照质量比1～5:1：1混合而成，其中β-葡萄糖苷酶为食品级，酶活100u～1000u/g，淀粉酶为食品级，酶活5万～10万u/g，纤维素酶为食品级，酶活10万～20万u/g；

2)回流提取及美拉德反应：玫瑰花发酵液100℃回流提取3～5h，在此温度下酶灭活；然后调节pH值至9～14，90～120℃进行美拉德反应3～5h，抽滤，保留滤液；在滤渣中加入占步骤1)中加入的水质量的10～50％的乙醇，再回流提取3～5h，抽滤，合并两次滤液，减压浓缩得到相对密度1.2～1.3的玫瑰花浸膏，再加入玫瑰花浸膏质量3～5倍的乙醇，4℃下醇沉过夜，抽滤，将滤液减压浓缩得到相对密度1.1～1.2的玫瑰花二次浸膏；

3)分子蒸馏纯化：将上述步骤2)玫瑰花二次浸膏加入占其质量10～50％的丙二醇，50～60℃真空浓缩至无溶剂蒸出，得到玫瑰三次浓缩浸膏，再加入其1～2倍质量比的丙二醇，混合均匀，加入到分子蒸馏设备中，进行进一步的分离纯化，收集轻组分，并将重组分再次分子蒸馏纯化，合并两次轻组分即为纯化的玫瑰花净油。

进一步的，所述步骤1)中所述粗粉粒径为40～80目。

进一步的，所述步骤2)中乙醇为食品级95％乙醇。

进一步的，所述步骤(3)中丙二醇为食品级。

进一步的，所述步骤(3)中分子蒸馏条件为：温度55～75℃，转子转速为100～120r/min，蒸馏压力0.1～4mbar，冷却温度为-2～4℃。

本发明还提供一种上述方法制备的玫瑰花净油的应用，其特征在于：将所述玫瑰花净油按质量比0.01～0.03％添加到再造烟叶中，使再造烟叶色泽更自然均匀，能丰富香气，降低刺激和减少杂气，改善感官质量。

本发明还提供一种上述方法制备的玫瑰花净油的应用，其特征在于：将所述玫瑰花净油按质量比0.01～0.03％添加到电子烟、电加热或炭加热新型烟草制品的雾化剂中使用，丰富新型烟草制品的香气，增加高贵的玫瑰香韵，提调烟香。

本发明的有益效果：

本发明所提供的玫瑰花净油，以玫瑰花粗粉为原料，采取β-葡萄糖苷酶、淀粉酶、纤维素酶复合发酵生香，玫瑰花存在着相当部分的风味前体物质-一些次级代谢产物，如糖苷类物质，这些物质本身并无香味且不挥发，若经酸或酶水解，可产生有天然香气的风味物质，且绝大部分天然糖苷能为β-葡萄糖苷酶作用；淀粉酶能分解玫瑰花中的淀粉为葡萄糖，纤维素酶能分解细胞壁中的纤维素产生葡萄糖而且β-葡萄糖苷酶能和纤维素酶产生协同作用，作用效果更强，更多地分解、转化大分子物质、细胞壁物质为小分子香气物质或香味前体物，并释放更多生物活性成分如游离氨基酸等，利于水溶液回流提取玫瑰花中更多的香气物质、花色苷、黄酮类等生物活性物质；在pH碱性条件下，使玫瑰花自身的糖源氮源如葡萄糖与游离氨基酸，进行美拉德反应，生成致香物质，抽滤，保留滤液，在滤渣中加入乙醇溶液二次回流提取，抽滤，保留滤液，合并两次滤液，浓缩后醇沉，得到玫瑰浸膏；将玫瑰浸膏经分子蒸馏进一步纯化，除去玫瑰提取物中的多糖、蛋白质、淀粉等大分子物质，保留轻组分，将重组分再次分子蒸馏，合并两次轻组分，得到纯化的玫瑰花净油，其香气更纯净、丰富，杂质少，刺激性减小。应用于再造烟叶中，使再造烟叶色泽更自然均匀，能改善感官质量，降低刺激和减少杂气，丰富香气；应用于新型烟草制品雾化剂中，丰富香气，增加高贵的玫瑰香韵，提调烟香。

本发明工艺条件温和，工艺步骤易操作，产品收率高，所用的原料具有天然环保无害等优点，具有较大的工业应用前景。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种玫瑰花净油的生物化学联合制备方法，包括以下步骤：

1)复合酶发酵：将玫瑰花用高速粉碎机粉碎至40目的粗粉，放入提取罐中，加入质量比为1:30的水，并按玫瑰花质量的0.05％加入复合酶，搅拌均匀，在45℃、pH自然条件下，发酵6h，得到玫瑰花发酵液；

所述复合酶为：β-葡萄糖苷酶(食品级，酶活1000u/g)、淀粉酶(食品级，酶活10万u/g)，纤维素酶(食品级，酶活20万u/g)，按照质量比3:1：1混合，分别占玫瑰花质量的0.03％、0.01％和0.01％；

2)回流提取及美拉德反应：玫瑰花发酵液100℃回流提取3h，在此温度下酶灭活；然后调节pH值至12，120℃进行美拉德反应3h，抽滤，保留滤液；在滤渣中加入占步骤1)中加入的水质量的40％的乙醇，再回流提取3h，抽滤，合并两次滤液，减压浓缩得到相对密度1.25的玫瑰花浸膏，再加入玫瑰花浸膏质量3倍的乙醇，4℃下醇沉过夜，抽滤，将滤液减压浓缩得到相对密度1.11的玫瑰花二次浸膏；

所述的乙醇为食品级，95％乙醇；

3)分子蒸馏纯化：将上述步骤2)玫瑰花二次浸膏加入占其质量20％的丙二醇，50℃真空浓缩至无溶剂蒸出，得到玫瑰三次浓缩浸膏，再加入其1.2倍质量比的丙二醇，混合均匀，加入到分子蒸馏设备中，进行进一步的分离纯化，收集轻组分，并将重组分再次分子蒸馏纯化，合并两次轻组分，为纯化的玫瑰花净油。

所述步骤(3)中丙二醇为食品级，所述步骤(3)中分子蒸馏条件为：温度60℃，转子转速为100r/min，蒸馏压力1mbar，冷却温度为-2℃。

将上述纯化的玫瑰花净油按质量比0.01％添加到再造烟叶中，使再造烟叶色泽更自然均匀，能丰富香气，降低刺激和减少杂气，改善感官质量。

实施例2

一种玫瑰花净油的生物化学联合制备方法，包括以下步骤：

1)复合酶发酵：将玫瑰花用高速粉碎机粉碎至60目的粗粉，放入提取罐中，加入质量比为1:40的水，并按玫瑰花质量的0.14％加入复合酶，搅拌均匀，在50℃、pH自然条件下，发酵8h，得到玫瑰花发酵液；

所述复合酶为：β-葡萄糖苷酶(食品级，酶活800u/g)、淀粉酶(食品级，酶活8万u/g)，纤维素酶(食品级，酶活15万u/g)，按照质量比5：1：1混合，分别占玫瑰花质量的0.1％、0.02％和0.02％；

2)回流提取及美拉德反应：玫瑰花发酵液100℃回流提取3.5h，在此温度下酶灭活；然后调节pH值至13，110℃进行美拉德反应4h，抽滤，保留滤液；在滤渣中加入占步骤1)中加入的水质量的50％的乙醇，再回流提取3h，抽滤，合并两次滤液，减压浓缩得到相对密度1.242的玫瑰花浸膏，再加入玫瑰花浸膏质量3.2倍的乙醇，4℃下醇沉过夜，抽滤，将滤液减压浓缩得到相对密度1.16的玫瑰花二次浸膏；

所述的乙醇为食品级，95％乙醇；

3)分子蒸馏纯化：将上述步骤2)玫瑰花二次浸膏加入占其质量15％的丙二醇，55℃真空浓缩至无溶剂蒸出，得到玫瑰三次浓缩浸膏，再加入其1.4倍质量比的丙二醇，混合均匀，加入到分子蒸馏设备中，进行进一步的分离纯化，收集轻组分，并将重组分再次分子蒸馏纯化，合并两次轻组分，为纯化的玫瑰花净油。

所述步骤(3)中丙二醇为食品级，所述步骤(3)中分子蒸馏条件为：温度58℃，转子转速为120r/min，蒸馏压力0.5mbar，冷却温度为0℃。

将上述纯化的玫瑰花净油按质量比0.01％添加到电子烟液中使用，能丰富电子烟的香气，增加高贵的玫瑰香韵，提调烟香。

实施例3

一种玫瑰花净油的生物化学联合制备方法，包括以下步骤：

1)复合酶发酵：将玫瑰花用高速粉碎机粉碎至80目的粗粉，放入提取罐中，加入质量比为1:20的水，并按玫瑰花质量的0.2％加入复合酶，搅拌均匀，在55℃、pH自然条件下，发酵12h，得到玫瑰花发酵液；

所述复合酶为：β-葡萄糖苷酶(食品级，酶活500u/g)、淀粉酶(食品级，酶活6万u/g)，纤维素酶(食品级，酶活12万u/g)，按照质量比2：1：1混合，分别占玫瑰花质量的0.1％、0.05％和0.05％；

2)回流提取及美拉德反应：玫瑰花发酵液100℃回流提取4h，在此温度下酶灭活；然后调节pH值至10，90℃进行美拉德反应5h，抽滤，保留滤液；在滤渣中加入占步骤1)中加入的水质量的25％的乙醇，再回流提取3.5h，抽滤，合并两次滤液，减压浓缩得到相对密度1.28的玫瑰花浸膏，再加入玫瑰花浸膏质量4倍的乙醇，4℃下醇沉过夜，抽滤，将滤液减压浓缩得到相对密度1.12的玫瑰花二次浸膏；

所述的乙醇为食品级，95％乙醇；

3)分子蒸馏纯化：将上述步骤2)玫瑰花二次浸膏加入占其质量25％的丙二醇，60℃真空浓缩至无溶剂蒸出，得到玫瑰三次浓缩浸膏，再加入其1.6倍质量比的丙二醇，混合均匀，加入到分子蒸馏设备中，进行进一步的分离纯化，收集轻组分，并将重组分再次分子蒸馏纯化，合并两次轻组分，为纯化的玫瑰花净油。

所述步骤(3)中丙二醇为食品级，所述步骤(3)中分子蒸馏条件为：温度72℃，转子转速为100r/min，蒸馏压力0.6mbar，冷却温度为2℃。

将上述纯化的玫瑰花净油按质量比0.01％添加到炭加热新型烟草制品的雾化剂中使用，能丰富炭加热卷烟的香气，增加高贵的玫瑰香韵，提调烟香，增加喉部舒适性。

试验例1：感观效果试验

将实施例1制备的玫瑰花净油按质量比0.01％、0.02％、0.03％添加到再造烟叶(B类)中。然后将再造烟叶装入密封袋，放置在烘箱中80℃恒温30min，至再造烟叶水分合适，卷制成烟支，放入恒温恒湿箱内(22℃+1、相对湿度为60％+2％)平滑48h，请专家评吸小组评吸。

结果显示(见表1)，玫瑰花净油按质量比0.01％和0.02％添加到再造烟叶中，能与烟气协调，使再造烟叶色泽更自然均匀，能丰富香气，降低刺激和减少杂气，改善感官质量，克服再造烟叶杂气重、刺激大的缺陷。

表1.玫瑰花净油添加到再造烟叶中的感官评价

将实施例2制备的玫瑰花净油按质量比0.01％添加到电子烟液中，能起到丰富烟香、增加玫瑰香韵、提高香气品质的作用(见表2)。

表2.玫瑰花净油添加到电子烟液中的感官评价

将实施例3制备的玫瑰花净油按质量比0.01％添加到炭加热新型烟草制品填充薄片雾化剂中，能起到协调烟气、丰富烟香、提高烟气品质的作用(见表3)。

表3.玫瑰花净油添加到炭加热卷烟中的感官评价

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。