烟叶增香提质微生物的筛选及其应用

论文摘要

上部烟叶占整株烟叶的30%左右,上部烟叶质量较次,可用性低,利用生物改善上部烟叶的品质逐渐成为烟草行业的研究热点,本文以陈化的烤烟烟叶为材料,利用淀粉、蛋白质平板进行定向筛选,分离出人工陈化效果显著的烟叶增香提质微生物D2和P1；并对微生物陈化组合D2和P1进行优化；对优化组的菌株进行菌种鉴定：对优化组合陈化后烟叶致香成分进行测定；建立了烟叶陈化程度的测定方法——碘值光度法；分析了不同产地、陈化年限和等级的烟样的碘值吸光度。利用淀粉平板和蛋白质平板定向选育具有高淀粉酶活有高蛋白酶活的细菌菌株,通过初筛菌株发酵液酶活测定进行复筛,得到21株具有高酶活的细菌菌株,利用细菌陈化烟叶评吸评价再次筛选得到D2和P1两株细菌效果较显著,由生理生化实验及16SrRNA构建进化树结果可知D2为高地芽胞杆菌(Bacillus altitudinis)、P1为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。利用单因素实验及正交实验确定了高地芽胞杆菌D2的较优培养基组成和培养条件为：淀粉10.Og/L,酵母抽提物9.0 g/L,磷酸氢二钾0.6 g/L,接种量1.0%,种龄12h,装液量30 mL/250 mL,温度37℃,初始pH7.5。在优化工艺条件下,高地芽胞杆菌D2生物量可达到7.09±0.11×109CFU/mL。将高地芽胞杆菌D2和解淀粉芽胞杆菌P1进行复配陈化烤烟上部烟叶,其中D2和P1复配比例为1：1时陈化上部烤烟效果最显著；利用此组合进行五种上部烤烟的人工陈化评价,其中产地为曲靖和湖北恩施的上部烟的人工陈化效果最佳。将恩施和曲靖两个产地的上部烤烟烟叶进行菌株D2和P1复配陈化的中试放大研究,结果表明,产地恩施的烟叶较对照杂气减轻,劲头变小,香气质量较透,口感有改善；产地曲靖的烟叶较对照杂气减轻,烟气形态变柔细。通过确定烟叶水浸液的碘反应体系、稀释条件、测定波长,建立了快速检测烟叶陈化程度的碘值光度法。根据碘值光度法的数据对烟叶陈化程度的判断,与烟叶水溶液的pH值变化相符：随着陈化时间的延长,烟叶水溶液的pH值减小,碘值吸光度增大；烟叶碘值吸光度数值与感官评吸中的香气质、香气量、浓度、劲头等逐步回归系数高；对不同产地、不同年限、不同烟类、不同烤烟等级的碘值数据分析发现：同一产地的不同烟类(白肋烟和烤烟)的碘值吸光度的均值差异显著；同一年限不同产地的烤烟的碘值吸光度差异显著,同一产地的烤烟烟叶的碘值吸光度随陈化时间的延长显现增加趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 烟叶陈化概论
• 1.1.1 烟叶陈化定义
• 1.1.2 烟叶陈化机理
• 1.1.3 烟叶陈化作用
• 1.2 烟叶陈化微生物及其应用
• 1.2.1 陈化烟叶微生物区系
• 1.2.2 烟叶陈化增香提质常用微生物
• 1.2.3 烟叶增香提质微生物的应用
• 1.3 微生物陈化烟叶主要致香成分的研究
• 1.3.1 新植二烯
• 1.3.2 类胡萝卜素降解产物
• 1.3.3 类西柏烷类降解产物
• 1.3.4 美拉德反应产物
• 1.3.5 芳香族氨基酸代谢产物
• 1.4 课题研究的目的意义
• 第二章 烟叶增香提质优势微生物的筛选
• 2.1 前言
• 2.2 材料
• 2.2.1 筛菌烟样
• 2.2.2 培养基
• 2.2.3 主要试剂
• 2.2.4 主要仪器和设备
• 2.3 方法
• 2.3.1 筛菌烟样的采集及处理
• 2.3.2 烟叶增香提质细菌的分离纯化
• 2.3.3 烟叶增香提质细菌初筛
• 2.3.4 烟叶增香提质细菌复筛
• 2.3.5 生理生化鉴定试验
• 2.3.6 16S rRNA鉴定
• 2.3.7 增香提质细菌的培养基优化
• 2.3.8 增香提质细菌的培养条件优化
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 增香提质细菌的筛选
• 2.4.2 增香提质细菌的鉴定
• 2.4.3 高地芽胞杆菌D2培养基优化
• 2.4.4 高地芽胞杆菌D2摇瓶发酵条件优化
• 2.5 小结
• 第三章 增香提质微生物陈化烤烟上部烟叶
• 3.1 前言
• 3.2 材料
• 3.2.1 菌种
• 3.2.2 培养基
• 3.2.3 待陈化烟叶
• 3.2.4 主要试剂
• 3.2.5 主要仪器和设备
• 3.3 方法
• 3.3.1 高地芽胞杆菌D2和解淀粉芽胞杆菌P1复配陈化烤烟上部烟叶
• 3.3.2 高地芽胞杆菌D2和解淀粉芽胞杆菌P1复配陈化烤烟上部烟叶中试
• 3.3.3 评吸评价
• 3.3.4 常规化学组分测定
• 3.3.5 香气成分GC/MS分析
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 人工陈化烤烟上部烟叶微生物复配比例的优化
• 3.4.2 高地芽胞杆菌D2和解淀粉芽胞杆菌P1陈化烤烟上部烟叶效果评价
• 3.4.3 微生物复配人工陈化烤烟上部烟叶中试研究
• 3.4.4 微生物陈化烤烟上部烟叶挥发性香气分析
• 3.5 小结
• 第四章 烟叶陈化程度的快速测定及分析
• 4.1 前言
• 4.2 材料
• 4.2.1 不同陈化程度的烤烟烟叶
• 4.2.2 主要试剂
• 4.2.3 主要仪器和设备
• 4.3 方法
• 4.3.1 烟叶水浸液的制备
• 4.3.2 烟叶水浸液碘值体系的确立
• 4.3.3 不同产地的烟样碘值吸光度的测定及分析
• 4.4 结果与分析
• 4.4.1 烟叶水浸液碘值体系的确立
• 4.4.2 烟叶样品的pH值和碘值吸光度的测定
• 4.4.3 烟样的pH值和碘值吸光度值随时间变化规律
• 4.4.4 15个产地的烟样的碘值吸光度的分析
• 4.4.5 15个产地的烟样的碘值吸光度与评吸结果相关性分析
• 4.5 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表论文和专利