一种高稳定烟草天然风味浸膏的制备方法
技术领域
本发明属于香料制备技术领域，特别是指一种烟草用香料制备技术，尤其是指一种高稳定烟草天然风味浸膏的制备方法。
背景技术
在烟草加工生产中，会产生大量烟末碎片、废次烟叶等，将这些烟草废料中的烟草风味成分充分提取出来再应用于烟草制品中，对节约资源、保护环境以及提升经济效益具有重要意义。
烟草浸膏就是以烟草为原料，通过浸提和提香浓缩工艺制得的一种具有烟草本香的浸膏，被广泛应用于卷烟和再造烟叶的加香，可以增加烟草制品的天然烟香味，降低刺激及杂味，提高抽吸品质。目前，在利用烟草废料加工制备烟草浸膏领域已有较多技术，归纳起来，其制备方法主要是：(1)将废次烟叶粉碎后加水或醇或添加无机盐促进剂进行热浸提，再对浸提液进行真空浓缩得到浸膏；(2)将废次烟叶粉碎后加水或乙醇浸提的同时，添加生物酶酶解提香，或接种菌种进行增香发酵，再进行浸提液过滤浓缩或蒸馏得到风味浸膏；(3)将废弃烟叶粉碎后优化浸提，通过添加糖或液化酶和糖化酶，控制条件进行美拉德反应增香，再过滤浓缩或蒸馏得到风味浸膏；(4)利用水或醇浸提及真空浓缩工艺制备浸膏，进一步利用大孔树脂吸附进行浸膏中增香组分和潜香组分的分离纯化，再将两者合并制成烟用香料，优化浸膏风味；(5)向浸提浓缩所得烟草浸膏中添加各类天然或合成香精香料或香精的环糊精包合物，组合调配成不同风味的烟草浸膏；(6)在对烟叶进行浸提、浓缩过程中，对浓缩挥发的风味成分进行冷凝回收、将回收的风味成分回添至浓缩液中得到浸膏；(7)通过超临界萃取或蒸馏等先得到烟草挥发油，再将水萃取浓缩液醇沉，回收醇后加入挥发油制得烟草浸膏；(8)使用水或醇浸提及真空浓缩工艺制备浸膏，为防止烟草浸膏中风味成分的挥发损失，向浸提液或浓缩液中添加β-环糊精，以降低烟草浸膏制作中风味成分的损失。
上述这些方法制备烟草浸膏，存在两个问题：一是在浸提及真空浓缩过程中会导致大量易挥发风味成分的损失，使得烟草浸膏不能完全富集烟叶中原有香味成分，严重影响了烟草浸膏的增香品质；二是制得的烟草浸膏在后期贮存和使用中，所含易挥发风味成分极易挥发损失，严重影响烟草浸膏的增香效果及所用香烟的品质稳定性。例如，方法(1)-(5)制备烟草浸膏，浓缩过程风味损失严重，制成品香味稳定性差；方法(6)虽然通过冷凝装置对加热浓缩时挥发出来的风味成分进行回收，但实验数据表明，该法只能实现风味成分的部分回收，仍会有至少一半以上的风味成分挥发损失；方法(7)通过先提精油再回添至浓缩液中，能够较好保留烟草原料中的挥发性香气，但制得的烟草浸膏与方法(1)-(6)一样，仍存在贮存使用中风味成分易挥发损失的问题；方法(8)通过添加环糊精形成包合物来稳定风味成分，但由于环糊精与风味化合物大多形成1:1摩尔分子包合物，在合适添加量下其能包合稳定的风味成分有限，而过多环糊精添加会严重影响香烟的口感。
发明内容
本发明的目的是提供一种高稳定烟草天然风味浸膏的制备方法，以解决现有技术制备的烟草浸膏在制备过程中，导致大量易挥发风味成分的损失，或在后期贮存或使用中，所含易挥发风味成分的挥发损失问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高稳定烟草天然风味浸膏的制备方法，包括以下步骤：
(1)将烟草粉碎，加入烟叶3-20倍重量的水，混合搅拌均匀后，超声波处理0.5-2小时，得悬浮液A；
(2)将悬浮液A在水蒸汽蒸馏装置中，100-180℃蒸馏2-6小时，收集液分离得到烟草精油，同时将分离出的水相倒回悬浮液A中，得悬浮液B；
(3)将悬浮液B进行离心或过滤，得到烟草浸提液C，将滤渣再次加入烟叶5-10倍重量的水，搅拌浸提0.5-2小时后离心或过滤，得到烟草浸提液D，合并烟草浸提液C和烟草浸提液D后，真空浓缩至浓度为2-40波美度，得到浓缩液E；
(4)在浓缩液E中加入浓缩鹰嘴豆黄浆水，使得水相情况下蛋白重量百分含量达0.5-5％；再加入0.5-3倍水相体积的烟草精油，通过高强度机械乳化作用制得浓缩液包裹烟草精油的乳液，即为风味浸膏。
所述烟草包括烟叶、烟叶粉末、回收烟丝或烟叶下脚料等一种或一种以上组合。
步骤(1)的粉碎后还包括过40-400目筛。
步聚(3)中悬浮液B进行离心或过滤为过70-100目。
步骤(3)中的真空浓缩的真空度为0.05-0.1。
步骤(4)中高强度乳化为10000rpm以上的高速剪切或10Mpa以上的均质处理或胶体磨处理。
步骤(4)中鹰嘴豆黄浆水主要起乳化作用，特别是利用其中的鹰嘴豆乳清蛋白。
在步骤(1)之前还包括对鹰嘴豆黄浆水浓缩步骤。
本发明的有益效果是：
1、本技术方案制备的风味浸膏可以利用废次烟草材料为原料，首先，通过水蒸汽蒸馏先将烟草原料中挥发性精油提取出来，再将剩余的烟草浸提液进行过滤、滤液真空浓缩；由于剩余的烟草浸提液中挥发性风味成分已经提取，在真空浓缩阶段不会有挥发性香气的损失。其次，本技术方案将烟草精油和浸提浓缩液合并进行乳化，浸膏香味全部来源于烟草原料，因此香气更加天然。
2、利用鹰嘴豆黄浆水的乳化性能制备烟草浸提液包裹烟草精油的水包油乳液体系。该乳液中烟草精油含量最高可达70％左右，且具有很高的稳定性，常规加工处理不易破乳析油，由于易挥发烟草精油以油滴形式被包裹在乳液水相中，有效降低了烟草风味浸膏在贮存及使用中香气的挥发损失。
3、在生产鹰嘴豆分离蛋白时，会产生大量鹰嘴豆黄浆水，将该黄浆水浓缩后添加至烟草浸提液中，即可应用于本烟草浸膏的生产，是一种开发利用鹰嘴豆黄浆水的好途径。
4、本技术方案的风味浸膏可以应用于卷烟烟叶或再造烟叶或涂布于香烟滤嘴滤芯中，在香烟贮存期香气不会挥发损失；在卷烟吸食过程中，在高温环境作用下浸膏中风味成分释出，可以明显提升卷烟香气质，柔和烟气，改善吸食品质。
5、本技术方案操作方便易行、经济适用，且环境友好，制得的烟草浸膏应用品质好。
附图说明
图1为烟草浸膏的光学显微镜100倍放大图。
具体实施方式
以下通过实施例来对本发明的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请的技术方案利用在鹰嘴豆分离蛋白的生产中，会产生鹰嘴豆黄浆水副产物，该黄浆水中主要成分为鹰嘴豆乳清蛋白和低聚糖，具有理想的乳化性能。
本申请首先通过水蒸汽蒸馏工艺将烟草中易挥发精油提取出来，再将烟草水提液进行过滤并真空浓缩，将烟草精油(本申请中的烟草精油并不一定是本申请中所提取的烟草精油，也可能包括有本次提取的烟草精油，主要是本申请的制备方法中，烟草精油的用量远超本次技术方案按相应的各实施例的重量的烟草所能够提取的烟草精油的量)添至浓缩液中，通过添加鹰嘴豆黄浆水进行高强度均质乳化制备水包油乳液，使风味精油以纳米油滴形式均匀分布于风味浓缩液中，通过提高乳液体系烟草精油的体积比例，制备半固态烟草浸膏制品，如图1所示。
本申请提供一种高稳定烟草天然风味浸膏的制备方法，包括以下步骤：
(1)将烟草粉碎，过40-400目筛，加入烟叶3-20倍重量的水，混合搅拌均匀后，超声波处理0.5-2小时，得悬浮液A；在本申请中，所述烟草包括烟叶、烟叶粉末、回收烟丝或烟叶下脚料等一种或一种以上组合，均能够实现本申请的技术方案。
(2)将悬浮液A在水蒸汽蒸馏装置中，100-180℃蒸馏2-6小时，收集液分离得到烟草精油，同时将分离出的水相倒回悬浮液A中，得悬浮液B；
(3)将悬浮液B进行离心或过滤(70-100目)，得到烟草浸提液C，将滤渣再次加入烟叶5-10倍重量的水，搅拌浸提0.5-2小时后离心或过滤，得到烟草浸提液D，合并烟草浸提液C和烟草浸提液D后，在0.05-01的真空度下，真空浓缩至浓度为2-40波美度，得到浓缩液E；
(4)在浓缩液E中加入浓缩鹰嘴豆黄浆水，使得水相情况下蛋白重量百分含量达0.5-5％；再加入0.5-3倍水相体积的烟草精油，通过高强度机械乳化作用制得浓缩液包裹烟草精油的乳液，即为风味浸膏。
超声波处理具有破壁作用，可以有效提高有效成分的浸提效率。
通过水蒸汽蒸馏，烟叶中非极性水不溶的易挥发风味成分被以精油形式收集，而冷凝水相中含有较多水溶香味成分，则被合并入蒸馏悬浮液中。
这样，经过蒸馏和浸提的烟草水溶液中含有除烟草精油外的大部分烟草香味成分，对其进行离心过滤、浓缩，可得到烟草浸提浓缩液，然后鹰嘴豆黄浆水浓缩液加入，调整蛋白含量0.5-5％,再在浓缩液中加入烟草精油，通过鹰嘴豆乳清蛋白的乳化作用，制成体现逼真天然烟草香味的稳定浸膏。这种浸膏制备方法能够较大程度实现对烟草原料中香味成分的全富集，同时，由于水包油的微观结构，其在贮存及后期应用时香味成分不易挥发损失。
实施例1
(1)称取烟叶下脚料100g,使用机械粉碎机对其进行粉碎，过40目筛，加入烟叶原料8倍重量的水，搅拌均匀后，室温下160w超声波处理30分钟。将超声波处理后的烟末悬浮液加入水蒸汽蒸馏装置中(连接水蒸汽发生装置和冷凝装置)，通入水蒸汽130℃进行蒸馏3小时，冷凝液中的油相分离出烟草精油，分离出的水相倒回烟末悬浮液中。
(2)将蒸馏后的烟末悬浮液分别进行60目和100目滤网过滤，得到烟草浸提液和滤渣，将滤渣再次加入6倍重量的水，80℃下搅拌浸提30分钟后再进行60目和100目滤网过滤，将两次烟草浸提液合并，0.89MPa真空浓缩至浓度为30波美度。
(3)将鹰嘴豆黄浆水浓缩液适量加入烟草浸提浓缩液中，调整鹰嘴豆乳清蛋白占水相总量的百分含量为1％，再加入油水体积比为6:4的烟草精油，使用均质机在35MPa及10Mpa压力下两次均质乳化，得到质地稳定的烟草风味浸膏制品，该烟草风味浸膏中烟草精油含量达60％。
实施例2
(1)称取烟叶下脚料100g,使用机械粉碎机对其进行粉碎，过60目筛，加入烟叶原料12倍重量的水，烟叶重量2％的NaCl,搅拌均匀后，50℃下180w超声波处理30分钟。将超声波处理后的烟末悬浮液加入水蒸汽蒸馏装置中，通过电加热使溶液保持微沸状态进行蒸馏4小时，收集冷凝混合液，向冷凝液中分别加入1/2和1/3体积的正己烷进行2次萃取，合并2次萃取液，真空浓缩分离出烟草精油，萃取后的冷凝水相合并到烟末悬浮液中。
(2)将蒸馏后的烟末悬浮液进行4000rpm离心，得到烟草浸提液和滤渣，将滤渣再次加入6倍重量的水，80℃下搅拌浸提30分钟后再进行4000rpm离心，将两次烟草浸提液合并，0.89MPa真空浓缩至浓度为30波美度。
(3)将鹰嘴豆黄浆水喷雾干燥粉末适量加入烟草浸提浓缩液中进行溶解，调整鹰嘴豆乳清蛋白占水相总量的百分含量为1.5％，再加入油水体积比为7：3的烟草精油，使用均质机在30MPa及10Mpa压力下两次均质乳化，得到质地稳定的烟草风味浸膏制品，该烟草风味浸膏中烟草精油含量达70％。
实施例3
(1)称取烟叶下脚料100g,使用机械粉碎机对其进行粉碎，过40目筛，加入烟叶原料8倍重量的水，搅拌均匀后，室温下160w超声波处理30分钟。将超声波处理后的烟末悬浮液加入水蒸汽蒸馏装置中(连接水蒸汽发生装置和冷凝装置)，通入水蒸汽130℃进行蒸馏3小时，冷凝液中的油相分离出烟草精油，分离出的水相倒回烟末悬浮液中。
(2)将蒸馏后的烟草悬浮液进行4000rpm离心，得到烟草浸提液和滤渣，将滤渣加入5倍重量的水，加热至微沸状态再次搅拌浸提30分钟，4000rpm离心，将两次浸提液合并，真空浓缩至浓度为35波美度。
(3)将鹰嘴豆黄浆水的喷雾干燥粉末适量加入(2)所得浓缩液中，调整鹰嘴豆乳清蛋白占水相总量的百分含量为1％，加入油水体积比为5:5的烟草精油，通过10000转以上的高速剪切方式达到乳化效果，最后使用4000rpm对乳液进行离心处理20min，弃去下层水相，上层即为浸提浓缩液包裹烟草精油结构的烟草风味浸膏。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
