針對煙葉生產(chǎn)中存在的問題,目前主要通過優(yōu)化煙草種植環(huán)境、提升煙草種質(zhì)資源以及應(yīng)用生物酶技術(shù)提升煙草品質(zhì)等途徑進(jìn)行改善。研究表明,在煙草中添加生物酶制劑不僅可以有效降低煙草的雜氣、提升香氣、縮短煙葉發(fā)酵周期,還可降低煙草的有害物質(zhì),提升總糖含量。
纖維素作為植物細(xì)胞的重要組成成分,在煙草中的含量一般為11%,煙梗的纖維素含量更高,其對卷煙評吸能夠產(chǎn)生重要的影響。低次等級煙葉往往纖維素含量過高,不僅導(dǎo)致煙葉組織破碎,而且在燃燒時(shí)會產(chǎn)生很嚴(yán)重的刺激性氣味、苦澀味以及燒紙味等,影響卷煙的口感。此外,纖維素在燃燒裂解時(shí),會產(chǎn)生甲苯、蒽、苯并芘等有害物質(zhì),嚴(yán)重影響人體健康。因此,應(yīng)用生物學(xué)技術(shù)解決低次等級煙葉中纖維素含量過高的問題是目前煙草行業(yè)研究的熱點(diǎn)。纖維素酶作為一種多組分復(fù)雜酶,通過水解作用可以把纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖等糖類物質(zhì)。阮祥穩(wěn)等研究發(fā)現(xiàn)在煙草中添加纖維素酶和蛋白酶可縮短煙葉的發(fā)酵時(shí)間,降低煙草中的木質(zhì)素和纖維素,提升煙葉的品質(zhì)。本文對纖維素酶及其復(fù)合酶在煙草發(fā)酵方面的相關(guān)研究進(jìn)行了概述,旨在為纖維素酶及其復(fù)合酶在煙草發(fā)酵中的應(yīng)用提供參考。
1.1 單品纖維素酶在片煙中的應(yīng)用
1.2 纖維素復(fù)合酶制劑在片煙中的應(yīng)用
2 纖維素酶在煙梗中的應(yīng)用
3 纖維素酶在再造煙葉中的應(yīng)用
4 纖維素酶在煙草浸膏中的應(yīng)用
5 展望
綜上,單品纖維素酶及其復(fù)合酶對于煙草領(lǐng)域有重要的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值,可提升煙葉、煙梗、再造煙葉和煙草浸膏中還原糖、氨基酸、糖類物質(zhì)和制香成分等物質(zhì)的含量,有效降解纖維素、蛋白質(zhì)、果膠和淀粉等大分子物質(zhì)和煙堿、總氮等不利于人體健康的化學(xué)物質(zhì),提升煙梗的填充值,大地改善了煙草的品質(zhì),同時(shí)降低了工業(yè)企業(yè)的運(yùn)行成本,節(jié)約了煙草資源。但纖維素酶以及相關(guān)制劑要在卷煙生產(chǎn)企業(yè)中得以普遍推廣和應(yīng)用,推動煙草行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,還需要在酶制劑的來源、安 全性、工藝條件及作用機(jī)理上下功夫。
目前,生物酶用于煙草生產(chǎn)主要存在的問題如下:①目前應(yīng)用在煙草上的生物酶多來自食品、飼料和醫(yī)藥等領(lǐng)域,對煙葉發(fā)酵的效果一般,缺乏完全從煙草及其生存環(huán)境提取活性較高的煙草專用生物酶。且由于國外企業(yè)的技術(shù)封鎖,導(dǎo)致煙草專用生物酶的大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用存在重大問題;②煙草在不同地區(qū)以及同一地區(qū)不同部位所含的生物大分子和物質(zhì)成分含量不同,導(dǎo)致纖維素酶在應(yīng)用時(shí)需根據(jù)材料和活性的不同設(shè)置對應(yīng)的工藝條件(如溫濕度、pH、發(fā)酵時(shí)間等),因此,如何z大效用發(fā)揮纖維素酶及其復(fù)合酶的作用是目前工業(yè)企業(yè)需要考慮的重d問題。③目前關(guān)于纖維素酶及其他生物酶對于煙草的作用機(jī)理和安 全性評估(如生產(chǎn)環(huán)境等)還有待進(jìn)一步完善,如何保證成品卷煙中的生物酶c底滅活,生物酶是否對人體產(chǎn)生危害以及煙草專用生物酶具體的作用機(jī)理還在研究中。因此,需對纖維素酶及其他生物酶的作用機(jī)理和安 全性評估完全掌握后,才能進(jìn)一步在工業(yè)企業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用。