針對煙葉生產中存在的問題,目前主要通過優化煙草種植環境、提升煙草種質資源以及應用生物酶技術提升煙草品質等途徑進行改善。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、縮短煙葉發酵周期,還可降低煙草的有害物質,提升總糖含量。
纖維素作為植物細胞的重要組成成分,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生重要的影響。低次等級煙葉往往纖維素含量過高,不僅導致煙葉組織破碎,而且在燃燒時會產生很嚴重的刺激性氣味、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,會產生甲苯、蒽、苯并芘等有害物質,嚴重影響人體健康。因此,應用生物學技術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研究的熱點。纖維素酶作為一種多組分復雜酶,通過水解作用可以把纖維素轉化為葡萄糖等糖類物質。阮祥穩等研究發現在煙草中添加纖維素酶和蛋白酶可縮短煙葉的發酵時間,降低煙草中的木質素和纖維素,提升煙葉的品質。本文對纖維素酶及其復合酶在煙草發酵方面的相關研究進行了概述,旨在為纖維素酶及其復合酶在煙草發酵中的應用提供參考。
1.1 單品纖維素酶在片煙中的應用
1.2 纖維素復合酶制劑在片煙中的應用
2 纖維素酶在煙梗中的應用
3 纖維素酶在再造煙葉中的應用
4 纖維素酶在煙草浸膏中的應用
5 展望
綜上,單品纖維素酶及其復合酶對于煙草領域有重要的指導意義和應用價值,可提升煙葉、煙梗、再造煙葉和煙草浸膏中還原糖、氨基酸、糖類物質和制香成分等物質的含量,有效降解纖維素、蛋白質、果膠和淀粉等大分子物質和煙堿、總氮等不利于人體健康的化學物質,提升煙梗的填充值,大地改善了煙草的品質,同時降低了工業企業的運行成本,節約了煙草資源。但纖維素酶以及相關制劑要在卷煙生產企業中得以普遍推廣和應用,推動煙草行業高質量發展,還需要在酶制劑的來源、安 全性、工藝條件及作用機理上下功夫。
目前,生物酶用于煙草生產主要存在的問題如下:①目前應用在煙草上的生物酶多來自食品、飼料和醫藥等領域,對煙葉發酵的效果一般,缺乏完全從煙草及其生存環境提取活性較高的煙草專用生物酶。且由于國外企業的技術封鎖,導致煙草專用生物酶的大規模生產及應用存在重大問題;②煙草在不同地區以及同一地區不同部位所含的生物大分子和物質成分含量不同,導致纖維素酶在應用時需根據材料和活性的不同設置對應的工藝條件(如溫濕度、pH、發酵時間等),因此,如何z大效用發揮纖維素酶及其復合酶的作用是目前工業企業需要考慮的重d問題。③目前關于纖維素酶及其他生物酶對于煙草的作用機理和安 全性評估(如生產環境等)還有待進一步完善,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生危害以及煙草專用生物酶具體的作用機理還在研究中。因此,需對纖維素酶及其他生物酶的作用機理和安 全性評估完全掌握后,才能進一步在工業企業中大規模應用。