造紙法再造煙葉原料和漿料的生物處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及造紙法再造煙葉生產技術領域，尤其涉及造紙法再造煙葉原料和漿料 的生物處理方法。
【背景技術】
[0002] 造紙法再造煙葉最初是對煙草廢棄物的回收利用，現已發展成為改善卷煙化學品 質和味覺品質的一種途徑。隨著再造煙葉產品在中式卷煙配方中摻配比例的提高，造紙法 再造煙葉對中式卷煙減害降焦、降耗提質的綜合作用日益凸顯。國內外造紙法再造煙葉的 制造過程包括原料提取、濃縮、制漿、抄造、涂布、干燥等工序。雖然目前國內造紙法再造煙 葉生產已初具規模，但再造煙葉產品仍存在吃味品質較差、雜氣較重、刺激性大、口感差等 感官品質問題，影響了造紙法再造煙葉在卷煙產品中的使用效果和添加量。改善和提高造 紙法再造煙葉的感官品質始終是行業研發的重點和熱點。
[0003] 煙草細胞壁物質包括纖維素、半纖維素、木素和果膠等成分，煙梗中細胞壁物質約 占43. 8%。細胞壁物質是糖類中對煙草內在品質和風味影響的不利因素，細胞壁物質含量 越高，煙葉的品質越差。特別是用于造紙法再造煙葉原料的低次煙葉，其還原糖和水溶性總 糖含量很低，纖維素、半纖維素、木素和果膠含量較高，致使低次煙葉具有強烈的刺激性，雜 氣重、吸味嗆咳、澀口、香氣量少等。
[0004] 纖維素是不溶于水的均一單糖，纖維素組成微細纖維，烤煙煙葉中纖維素含量為 14% -26%。半纖維素和木素是填充在纖維之間和微細纖維之間的無定形物質，煙梗原料 的半纖維素主要是指聚木糖，疏水性的木素和親水性半纖維素之間通過共價鍵聯接構成木 素-碳水化合物復合體。果膠質屬親水性膠體，煙草中果膠質含量范圍為6%-20%。果膠 質受果膠分解酶的催化作用發生水解反應，析出甲醇，對提高煙質有利。
[0005]木質素占煙葉總細胞壁物質的16%-24%，含量范圍為3. 5%-7. 5%。煙梗的木 質素含量比煙葉高，導致其香氣不足，燃吸時雜氣較重，有刺激性的嗆咳，會極大影響卷煙 的吸味品質。經堿氧處理后煙梗木質素含量下降25%，但香氣物質量也下降59. 4%。
[0006] 為了提高再造煙葉的感官品質，生物酶制劑通常被添加到煙草原料萃取過程中 或提取液和濃縮液的處理過程中。專利CN100459889C《造紙法再造煙葉浸取濃縮工藝》、 CN100534337C《一種再造煙葉改性添加劑及其制備和使用方法》、CN103393210A《改善造 紙法再造煙葉抽吸品質的方法》涉及的是在煙草原料浸取之前或是在煙草原料的萃取工段 添加生物酶復配制劑，對煙梗進行生物酶處理，煙梗尺寸較大、表面致密堅硬，為脂肪和蠟 質層所包覆，生物酶難以進入胞間層和細胞壁內部對細胞壁物質進行降解，只能作用于煙 梗表面和水溶性提取物，直接處理煙梗的方式限制了酶效力的發揮。專利CN1273057C公 開的《一種造紙法煙草薄片的制備工藝》涉及的是在煙草水溶物濃縮液中加入酶制劑或微 生物制劑，但是煙草中的蛋白質、淀粉、纖維素、木素等大分子物質很難溶于水中，提取液 和濃縮液中可參加酶解的底物較少，因此，加入酶制劑后不會產生顯著地降解效果。專利 CN103054157A《一種降低造紙法再造煙葉漿料蛋白質含量的方法》、CN103519341A《一種低 果膠含量的造紙法再造煙葉片基及其制備方法》涉及的是在任一打漿工序結束后或高濃打 漿后在煙草漿料中加入生物酶對漿料進行酶解，單一的商品酶或混合酶對漿料大分子物質 的降解能力很有限。
[0007]白腐菌是唯一能完全降解木質纖維素的微生物，白腐菌發酵所得粗酶液中含有豐 富的木素降解酶系，通過分泌木素過氧化物酶、錳過氧化物酶和漆酶等胞外氧化酶來降解 木質素，其中木素過氧化物酶在液體發酵體系中被明確是木質素的主要降解酶之一，木素 降解酶系在降解木素的同時能夠分泌纖維素酶和半纖維素酶，木素降解后可為后續纖維素 和半纖維素的降解提供更高的酶可及性。
[0008] 裂裙菌（Schizophyllum commune Fr.)又名白參、樹花，是一種具有較高營養價值 和藥用價值的大型真菌。裂褶菌為木腐菌，具有較強的分解木質素、纖維素的能力。裂褶菌 發酵培養時不僅可產生具有抗腫瘤活性的裂褶胞外多糖，同時還產生一些重要的酶。在特 定的培養條件下可產生纖維素酶、纖維二糖脫氫酶、木聚糖酶、酯酶、錳過氧化物酶等。這些 酶共存于裂褶菌發酵培養所得到的粗酶液中，對煙梗、煙葉碎片、煙末等再造煙葉原料和漿 料具有更高的降解能力。相比單一的商品酶或混合酶，微生物混合發酵所得的粗酶液對木 素、纖維素、半纖維素、果膠、蛋白質等底物的降解能力更強。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的在于克服現有國內造紙法再造煙葉普遍存在的內在品質不高、香氣 量不足、雜氣較重、刺激性較大等感官品質問題，提供一種利用微生物發酵粗酶液處理再造 煙葉原料和漿料，并改善造紙法再造煙葉感官品質的生物處理方法，該方法處理后的造紙 法再造煙葉成品的內在質量好，雜氣少，刺激性小；同時，利用粗酶液中各種生物酶的協同 作用進行酶促磨漿和酶促打漿，漿料的纖維特性、片基的物理性能和磨漿能耗等均得到了 改善。
[0010] 本發明的目的通過下述技術方案實現：
[0011] 一種造紙法再造煙葉原料和漿料的生物處理方法，其方法如下：
[0012] 步驟A、將一次提取后的煙梗進行搓絲，然后將搓絲后的煙梗與一次提取后的煙葉 碎片、煙末混合后的煙草原料進行二次提取，在二次提取的同時加入微生物發酵粗酶液I 進行一次生物處理；
[0013] 步驟B、將一次生物處理后的煙草原料進行高濃磨漿處理，高濃磨漿處理后的漿料 進行消潛處理，在消潛過程中加入微生物發酵粗酶液II進行二次生物處理，將二次生物處 理后的漿料進行低濃打漿處理并形成煙草漿；
[0014] 步驟C、將打漿后的煙草漿與纖維木漿、碳酸鈣、助劑混合后進行造紙法抄造制得 片基，片基經過涂布、干燥、打片工藝后得到再造煙葉成品。
[0015] 本發明微生物發酵粗酶液I、微生物發酵粗酶液II可以選擇如下三種組合之一：
[0016] a、所述微生物發酵粗酶液I為白腐菌經液體深層發酵后得到的粗酶液，微生物發 酵粗酶液II為裂褶菌液體發酵后所得到的粗酶液；
[0017] b、所述微生物發酵粗酶液I為裂褶菌液體發酵后所得到的粗酶液，微生物發酵粗 酶液II為白腐菌經液體深層發酵后得到的粗酶液；
[0018] c、所述微生物發酵粗酶液I、微生物發酵粗酶液II均為裂褶菌液體發酵后所得到 的粗酶液。
[0019] 本發明步驟A的微生物發酵粗酶液I和步驟B的微生物發酵粗酶液II可以擴展 組合如下：所述微生物發酵粗酶液I、微生物發酵粗酶液II為白腐菌經液體深層發酵后得 到的粗酶液或裂褶菌液體發酵后所得到的粗酶液，即步驟A中的微生物發酵粗酶液I可以 為白腐菌經液體深層發酵后得到的粗酶液或者裂褶菌液體發酵后所得到的粗酶液中的一 種或兩種；步驟B中的微生物發酵粗酶液II可以為白腐菌經液體深層發酵后得到的粗酶液 或者裂褶菌液體發酵后所得到的粗酶液中的一種或兩種。但是本發明更為優選的技術方案 是：