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烟用蛋白酶制剂的研发及其作用机制研究

王继莲  
【摘要】:烟叶的内在品质是决定烟叶可用性的重要基础,而烤后烟叶中残留的蛋白质会影响卷烟的吸食品质,进而影响烟叶的内在品质。近年来,越来越多的研究表明利用微生物产生的水解酶能有效降解烟叶中蛋白质含量,使烟叶中内在化学成分趋于协调,从而达到提高烟叶品质的目的。因此利用生物酶技术处理烟叶,使烟叶中的大分子物质适度转化,改善烟叶内在质量,提高企业经济效益,已成为烟草行业关注的一项重要技术。 本研究利用实验室从烟叶表面分离筛选得到的产蛋白酶菌株短小芽孢杆菌(B. pumilus)(B1)进行发酵培养,制备酶制剂。此蛋白酶为分泌性胞外酶。通过酶学性质研究表明,菌株B1所产蛋白酶对不同蛋白底物催化能力不同。最适反应温度为50℃,最适pH为6.0,通过对酶制剂发酵条件的优化,最终使酶制剂的酶活提高了一倍。 在对酶制剂处理烟叶的条件研究中发现,酶量和烟叶水分对降低烟叶蛋白质,提高氨基酸的含量影响显著,而温度和作用时间的影响不显著。酶的最佳作用条件:加酶量120U/g烟叶、温度35℃,水分含量30%,发酵时间60h,在此条件下,烟叶经蛋白酶制剂处理后可使烟叶蛋白质降解18.27%,氨基酸增加19.71%。 在规模化放大实验中,利用蛋白酶制剂处理2011年玉溪K326C4F复烤烟叶,结果表明处理后的烟叶蛋白质含量均有显著降低,氨基酸含量明显提高。加酶组的“糖碱比”和“糖氮比”高于对照组,评吸结果表明处理后的样品感官质量改善明显。 因此,利用从烟叶表面筛选得到土著微生物菌株制备的酶制剂,不仅具有很好的使用安全性,同时能有针对性地降解烟叶中的蛋白质等大分子物质,结果表明处理效果比现有的商用酶好,能生成更多有利于改善烟叶品质的物质。


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