作者：董高峰，周桂园，张有奇，霍天辰，王欢欢，武云杰，张泉彬，付博相关单位：1.云南中烟工业有限责任公司；2.河南农业大学烟草学院摘要:【目的】降低晒红烟叶中的纤维素含量，减少烟叶刺激性，提升其品质。【方法】从晒红烟叶表面筛选出能够降解纤维素的细菌，并使用纤维素酶活较强的菌株进行发酵产酶；使用产酶菌株发酵产生的酶液及可可粉处理晒红烟叶，并依据纤维素降解率确定最优发酵工艺参数。【结果】从晒红烟叶表面筛选得到6株能够降解纤维素的菌株，其中菌株HNY63的纤维素酶产量最高。将菌株HNY63发酵产生的酶液稀释至纤维素酶活力为12.92U/mL，分别按烟叶质量的0.5%和25.0%添加可可粉和稀释酶液，在45℃下发酵48h后，晒红烟叶的纤维素降解率达到26.90%，同时优化了烟叶的化学成分，显著提高了烟叶的香气物质含量，改善了香气特性，降低了杂味和刺激性，极大地提升了烟叶的整体品质。【结论】HNY63菌株酶液协同可可粉发酵处理是一种高效的晒红烟叶发酵工艺，可显著改善晒红烟叶的品质和香气特性。
关键词:晒红烟叶；纤维素；酶活；可可粉；协同发酵
正交试验设计
根据单因素试验结果，在添加0.5% 可可粉的基础上，选取发酵时间、粗酶液添加量和发酵温度作为自变量，设计3 因素3 水平的正交试验，对晒红烟叶化学成分的变化、大分子物质降解情况以及香气物质变化进行动态分析，每个处理设置3 次重复。
从晒红烟叶表面分离得到6株能够降解纤维素的细菌。刚果红染色发现：菌株HNY63水解圈直径[(15.36±1.53) mm]与菌落直径[(5.12±0.73) mm]的比值最大，测定其纤维素酶活力为64.57 U/mL 。发酵时间(a)、酶活力(b)和发酵温度(c)对晒红烟叶纤维素含量的影响
晒红烟叶经纤维素酶活力为12.92 U/mL的稀释酶液发酵，0~72 h纤维素含量下降较快，晒红烟叶纤维素含量由发酵前的14.96%下降至12.79%，降幅为14.51%；72~120 h纤维素含量下降缓慢，由12.79%下降至11.89% (图a)。相较于其他稀释酶液梯度，经纤维素酶活力为16.15 U/mL的稀释酶液处理48 h后，纤维素含量最低，为11.46% (图b)。发酵温度为45 ℃时，晒红烟叶的纤维素含量最低，为11.95%，纤维素降解率为20.12% (图c)。单因素及协同发酵对晒红烟叶化学成分的影响
A2~A4处理均对晒红烟叶的纤维素含量有降解作用，其中A4处理的效果最显著，其纤维素含量较对照(A1)降低了17.50%。与A1相比，A3处理后烟叶还原糖含量显著升高，A4处理后烟叶总糖和还原糖含量均显著提升；不同处理的烟碱含量均有所降低，其中A3处理达到显著水平；A4处理在降低烟叶总氮含量方面表现出较好的效果，总氮含量显著减少了13.70%；各处理均可提高烟叶的氨基酸含量，其中A4处理的效果最为突出，提高了9.28%，达到了显著水平。单因素及协同发酵对晒红烟叶感官质量(a)及香气成分(b) 的影响
由图a可知：各处理的感官质量总分均高于对照，其中A4处理总分较高，其香气质、香气量、浓度、柔细度和刺激性较对照(A1)均有显著提升。此外，A4处理的香气物质总量以及苯丙氨基酸降解产物、棕色化反应产物、类胡萝卜素类降解产物、茄酮和新植二烯的含量均高于或显著高于A1和其他处理。协同发酵工艺优化对晒红烟叶化学成分的影响
不同发酵工艺对晒红烟的化学成分含量有较大影响。T7处理的总糖和烟碱含量最高，分别为5.03%和2.42%；各处理间总氮和蛋白质含量无显著差异；各处理的纤维素含量较对照(T1)均有所下降，其中以T5处理最低(10.11%)，且存在显著差异。协同发酵工艺优化对晒红烟叶香气成分的影响
根据代谢物的含量和出现频率筛选出21种挥发性香气物质进行分析，结果显示：与其他处理相比，T5处理导致发酵烟叶中棕色化反应产物如糠醇、2-乙酰基吡咯、5-甲基糠醛的含量增加，该处理还可提高发酵烟叶中芳樟醇以及香叶基丙酮、法尼基丙酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、紫罗兰酮等类胡萝卜素降解产物的含量。总体而言，T5处理的挥发性香气物质较多。协同发酵工艺优化结果
正交试验结果显示：晒红烟叶纤维素含量受酶液中纤维素酶活力的影响最为显著，其次是发酵时间和发酵温度。根据统计学参数k值的测算结果，确定晒红烟叶的最佳发酵组合为A2B2C2，即：酶液中纤维素酶活力为12.92 U/mL，发酵时间为48 h，发酵温度为45 ℃。经过这一组合方案的发酵处理后，晒红烟叶的纤维素含量下降至10.12%，相对于未经发酵处理前的13.83%，纤维素的降解率达到了26.90%。
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