烟叶增香微生物优异菌株及诱香配套技术研究

论文摘要

本研究从福建邵武产仓贮期烟叶中以及福建农林大学烟草试验田土壤中分离获得微生物菌株,分别在烟叶的仓贮期,田间生长期,醇化发酵期进行微生物菌剂的增香增质实验,通过对烟叶内主要化学成分含量、香气前体物质含量的变化情况进行分析,同时结合烟草专家感官评吸得分,发掘出具有较高实际应用价值的微生物菌株;并对发掘出的微生物菌株进行了酶学机理,生物学特性,微观形态等方面的研究,优化各微生物菌株的发酵工艺参数（pH,时间,温度,培养基成分等）,为将来的生产应用打好理论基础。主要研究结果如下:1从各个样品中分离纯化得到细菌153株,真菌91株。在对仓贮期烟叶进行增香增质实验后,通过测定烟叶中主要化学成分（包括可溶性多糖,还原糖,总氮,烟碱,蛋白质等）的变化情况,多种香气前体物（多酚,石油醚提取物,淀粉,类胡萝卜素,有机酸等）的变化情况,结合烟草专家的感官评吸得分,初步筛选出TZ62, TZ14,TZ11,TX34,TX77,TX94,TX119。这七株菌株处理过的烟叶主要化学成分含量大多较为适宜;糖氮比,糖烟碱比等趋近于优质烟的比值。烟草专家评吸结果显示:经此七种菌剂处理过的烟叶,香气细腻,香气量有所增加;余味更加舒适;杂气量,刺激性有所下降;燃烧性较为适中。2将筛选出的部分微生物菌株TZ62,TZ11,TZ14应用于田间生长期烟叶正交增香试验,通过对田间生长期烟叶各项指标的综合分析,结果表明:菌株TZ62,TZ11,TZ14可有效改善烟叶内在品质,提高烟叶的可用性。与对照相比,微生物菌剂处理过的烟叶糖氮比,糖烟碱比等多项指标均优于对照处理。适合田间生长期上部叶的增香增质试验的最佳实验方案是: A2B2C3,即菌株TZ11,菌剂浓度6.0×109 CUF/ml,喷洒3次。3将筛选出的部分微生物菌株TX34,TX119,TX77,TX94应用于醇化发酵期烟叶正交增香实验,通过对醇化发酵期烟叶各项指标的综合分析,结果表明:经过菌株TX34,TX119,TX77,TX94的处理,烟叶内主要化学成分含量变化明显,更加趋近于优质烟的含量水平;香气前体物质含量与对照相比有了一定的增多;微生物处理过的烟叶糖氮比,糖烟碱比等多项指标均优于对照处理。适合醇化发酵期烟叶的增香增质试验的最佳实验方案是:A1B3C1D4E2,即菌株TX34,菌剂浓度为9.0×109 CUF/ml,缓冲液pH值为6.5,发酵温度28℃,发酵时间12天。4对增香增质效果较好的微生物菌株TX34,TX119,TX77,TX94的生物学特性、生理生化指标及微观形态进行了研究,阐明适宜四种微生物菌株生长的温度、pH值、渗透压、培养基配方等,为优化各菌株适宜的发酵工艺参数提供了理论依据。5对增香增质效果较好的微生物菌株TX34,TX119,TX77,TX94进行了增香机理的酶学研究,测定了烟叶内与香气前体物质有关的5种活性酶（主要包括α-淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶、多酚氧化酶和过氧化物酶）在醇化发酵过程中酶的活性的变化情况。研究结果表明:经过微生物菌株处理的烟叶中各种酶的活性大多数较空白对照处理有所提高。α-淀粉酶,蛋白酶活性基本呈现一种先升高再降低的走势,纤维素酶活性的变化没有什么规律,多酚氧化酶的活性是先升高,然后持续下降。过氧化物酶则是保持一直降低的趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 烟叶醇化发酵过程中存在的微生物类群
• 2 开展烟叶微生物增香增质研究的实际价值
• 3 烟叶醇化发酵的主要机制
• 3.1 化学氧化
• 3.2 酶的作用
• 3.3 微生物的作用
• 4 判断烟叶质量的方法及重要指标
• 4.1 烟叶的外观质量
• 4.2 烟叶的内在质量
• 5 烟草微生物在实际应用过程中的安全性问题
• 6 研究前景
• 第二章 增香增质微生物菌株的分离纯化及初筛
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 试验菌株及其菌剂的制备
• 1.4 烟叶发酵方法
• 1.5 烟叶内主要化学成分及香气前体物含量的测定
• 1.6 评价烟叶品质的生化指标
• 1.7 评价烟叶香气优劣的技术指标
• 1.8 专家烟叶品质评吸鉴定
• 1.9 微生物处理过的仓贮期烟叶安全性检测
• 2 结果与分析
• 2.1 菌株分离结果
• 2.2 微生物菌剂对仓贮期烟叶中化学成分的影响
• 2.3 微生物菌剂发酵烟叶后对其烟气特性的影响
• 2.4 微生物菌剂处理的仓贮期烟叶安全性测定结果与分析
• 3 结论与讨论
• 3.1 结论
• 3.2 讨论
• 第三章 微生物菌剂对田间生长期烟叶内在品质的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 菌剂制备
• 1.3 田间试验方法
• 1.4 化学成分的测定
• 1.5 香气前体物含量的测定
• 1.6 对微生物菌剂处理过的田间生长期的烟叶进行安全性检测
• 2 结果与分析
• 2.1 田间生长期烟叶化学成分含量的变化情况
• 2.2 大田生长期烟叶香气前体物含量的变化情况
• 2.3 田间生长期烟叶专家感官评吸得分情况
• 2.4 田间生长期的香气前体物的方差分析
• 2.5 田间生长期烟叶评吸结果的方差分析
• 2.6 田间生长期烟叶安全性检测结果
• 3 结论与讨论
• 3.1 结论
• 3.2 讨论
• 第四章 微生物菌剂对醇化发酵过程中烟叶内在品质的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 菌剂制备
• 1.3 烟叶处理
• 1.4 化学成分测定
• 1.5 香气成分测定
• 1.6 对微生物菌剂处理过的醇化发酵期的烟叶进行安全性检测
• 2 结果与分析
• 2.1 醇化发酵过程中烟叶化学成分含量的变化
• 2.2 醇化发酵过程中烟叶香气前体物质含量的变化
• 2.3 田间生长期的香气前体物的方差分析
• 2.4 烟叶评吸结果的方差分析
• 2.5 对微生物菌剂处理过的醇化发酵期的安全性检测
• 3 结论与讨论
• 3.1 结论
• 3.2 讨论
• 第五章 微生物菌剂的生物学特性、形态结构的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 实验菌株的生物学特征
• 2.2 实验菌株的生理生化指标研究
• 2.3 实验菌株的形态结构特征
• 3 结论与讨论
• 3.1 结论
• 3.2 讨论
• 第六章 烟叶醇化发酵过程中的酶活变化
• 1 实验材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 α-淀粉酶活性变化情况
• 2.2 纤维素酶变化情况
• 2.3 蛋白酶活性变化情况
• 2.4 多酚氧化酶变化情况
• 2.5 过氧化物酶变化情况
• 3 结论与讨论
• 3.1 结论
• 3.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢