产纤维素酶工程菌株的构建及其在醇化烟叶中的应用

烟叶中过高的纤维素含量使烟叶组织容易破碎,影响加工过程中烟叶的可塑性,使烟叶杂气变重等。为了获得产纤维素酶的优良菌株,实现醇化烟叶纤维素的有效降解,利用同源重组法成功构建了10株纤维素降解的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)工程菌株。通过刚果红平板筛选、羧甲基纤维素钠酶活、滤纸酶活及滤纸崩解率等检测,共筛选出C36、CM、KF和GH54株产纤维素酶能力较强的重组菌株。将醇化烟叶作为底物进行纤维素降解,发现重组菌株CM的产纤维酶效率最高,其羧甲基纤维素钠酶活和滤纸酶活分别为39.55和23.52 U·mL-1。结果表明,构建的重组菌株能够利用醇化烟叶中的纤维素产生纤维素酶,可为工业生产中醇化烟叶纤维素降解提供理论支撑。

醇化烟叶关键微生物类群与风格特色的相关性

分别选取清香型(云南玉溪)、浓香型(湖南郴州)和中间香型(贵州遵义)醇化1年的C2F烟叶,测定烟叶的主要化学成分;利用相似度检验分析烟叶微生物群落差异物种,随机矩阵理论构建分子生态网络;运用Mantel分析烟叶主要化学成分与微生物群落的相关性,结果表明:清香型、中间香型和浓香型烟叶微生物群落结构存在显著差异,浓香型烟叶细菌及真菌群落ɑ多样性指数最高;烟叶显著富集的关键细菌类群为假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas);关键真菌类群为链格孢属(Alternaria)、根霉菌属(Rhizopus)和桑帕约氏酵母菌属(Sampaiozyma);以浓香型烟叶微生物分子生态网络规模最大,结构复杂且相对稳定。总糖与还原糖含量显著影响烟叶微生物群落的多样性与结构,清香型及中间香型烟叶内关键微生物类群均与总糖、还原糖含量呈显著正相关,而浓香型烟叶关键微生物类群均与总糖、还原糖含量呈显著负相关。

醇化烟叶附生产蛋白酶细菌分离筛选及活性评估

本文以醇化烟叶为材料,采用平板分离技术分离培养出26株细菌活体纯培养物,依次编号为GXZY1~GXZY26,纯化菌株通过牛奶琼脂培养基的鉴别培养,初筛出GXZY3、GXZY7和GXZY93株具有明显的水解圈,初步定性为产蛋白酶功能细菌。对GXZY3、GXZY7和GXZY9菌株连续60 h的连续发酵实验,发现3株菌发酵液中的蛋白酶活性均呈现先高后低的变化规律,酶活性的最大值均出现在发酵后18 h;GXZY9菌株发酵液中的酶活性持续保持高位,最大值达到18.2 U/g,且酶活性下降幅度最小,而GXZY3和GXZY7则在发酵36 h后持续下降到较低水平。对菌株GXZY13的多相鉴定结果表明,其隶属于芽孢杆菌属(Bacillus),命名为Bacillus subtilis GXZY9。菌株GXZY9对烤烟蛋白质含量具有较强的调控功能,可作为烟叶醇化微生物制剂开发的良好备用菌株。

醇化烟叶酵母菌分离鉴定及其生物学特性研究

采用涂布培养法和富集培养法对醇化烟叶样品中酵母菌进行了分离,富集培养法分离到23株,涂布培养法分离到6株。29株酵母菌的生物学特性研究表明,其中果胶酶、蛋白酶、淀粉酶、脂酶、纤维素酶、酚类利用、木质素利用、尼古丁降解、发酵产物气味等试验呈阳性的菌株数分别是1、10、0、3、10、22、1、21和29株。利用ATB系统,将ATY1、ATY8和ATY27等3株酵母菌分别鉴定为黏红酵母(Rhodotorula glutinis)、罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)和粗壮假丝酵母(Candida valida),各菌株鉴定结果的符合率分别为99.4%、98.2%和89.9%。研究结果表明,醇化烟叶中酵母菌种群数量较小,但酵母菌的生物学特性有利于烟叶醇化,值得进一步深入研究。

醇化烟叶存储模式对比分析研究

烟叶醇化存储是卷烟生产的一个重要环节,烟叶醇化的效果对卷烟质量影响很大。本文就烟叶醇化存储的3种方式从空间利用率、投资预算、自动化程度、管理模式等方面做了分析探讨,有助于卷烟厂或打叶复烤厂选用适合自己的烟叶醇化存储模式。

紫外光照射时间对低次醇化烟叶质量的影响

【目的】改善低次醇化烟叶的质量,提高其利用率。【方法】利用紫外光对烟叶进行照射,考察不同紫外光照射时间下其物理特性、感官质量、淀粉、蛋白质、常规化学成分和致香成分的变化。【结果】单因素方差分析得到15~60 min的紫外光照射对烟叶各方面的品质有不同程度的提升效果,30 min照射的烟叶总体品质最佳,填充值、糖碱比和致香成分总量提升,淀粉和蛋白质含量降低,感官质量有所改善。75 min后,随着紫外照射时间的延长,烟叶样品的加工性能逐渐降低,致香物质总量减少,香型风格有所改变。【结论】在适宜的照射时间下,紫外光照射能够改善醇化烟叶的品质,照射时间过长则会对部分理化性质产生负面影响。

醇化烟叶表面细菌筛选及增香效应研究

为明确烤烟醇化过程中烟叶表面增香微生物对其品质的作用,以6个不同产地的烟叶为试材,通过菌株分离和产酶能力筛选,对筛选出的细菌进行16S rDNA测序分析,将烟丝发酵样进行感官质量评吸、常规化学成分和多酚化合物分析。结果表明,菌株GY99处理样的感官评吸质量提升最为明显,能有效增加烟叶香气和甜感,其处理后的牡丹江、庆阳烟叶总分分别增加了2.26、2.03分,舒适度提升,香气质和香气量分别增加0.44、0.33分,刺激性和杂气降低。本研究筛选出1株可同时产蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶的芽孢杆菌属(Bacillus sp.)菌株GY99。同时还筛选到3株可明显改善烟草品质的菌株,分别是芽孢杆菌属(Bacillus sp.)菌株GY96、假单胞菌属(Pseudomonas)菌株GY72和微球菌属(Micrococcus)菌株GY67。

烟叶醇化库室内环境控制策略研究

介绍了湖北恩施某烟叶醇化库控温除湿系统设计,针对系统调试过程中遇到的实际工程问题,提出了两套整改方案以及在两套整改方案下控温除湿系统的运行策略,并从实施难易程度、整改成本以及后期运营维护等方面进行评价。根据现场测试结果及研究发现,当控温除湿系统再热能力不足时,在低温高湿工况下,采用制冷除湿模式将无法有效降低空气相对湿度。两种整改方案相比较,增设电加热装置实施更容易,但对不同工况适应性相对较差,后期运行费用较高;采用热泵型风冷除湿机组实施难度大、费用高,周期较长,但能更好地适应不同工况,同时节能高效,后期运营费用低。

基于RFID的原料仓储烟叶醇化质量管控系统的设计与实现

成品片烟仓储醇化作为卷烟制造生产链中的重要一环,工作内容不仅涵盖醇化质量的精准管理,还肩负着减少仓储损耗、高效作业等方面的责任。本文从RFID技术和移动互联技术的研究应用入手,阐述了基于RFID的原料仓储烟叶醇化质量管控系统设计总体思路和研究内容,促进烟叶出入库检验、在库质检和工艺养护方面的全过程质量追溯及原料质量管控模式创新。当前,我国烟草行业认真谋划,积极推动行业高质量发展。

一株源于醇化烟叶表面高效降解TSNA菌株AS97的分离筛选、鉴定及应用

【目的】烟草特有亚硝胺(Tobacco-specific nitrosamines,简称TSNA)是烟叶中的主要致癌物质。本研究从筛选建立的特有菌库中发现了1株可有效降解TSNA的菌株AS97,并对其进行了鉴定及初步应用研究。【方法】采用富集驯化及选择培养基筛选得到硝酸盐与亚硝酸盐转化能力最强的菌株AS97;根据菌株的形态特征、生理生化特性及16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定;并将AS97自制发酵液喷施于烟丝表面,确定适宜接种量和发酵条件,采用LC-MS/MS(液相色谱串联质谱)方法检测TSNA中四种主要成分的含量。【结果】菌株AS97源于云南玉溪烤烟样品表面,经分析确定其为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens,GenBank登录号:JF449445)。将AS97自制发酵液以5%的接种量喷施于烟丝,30℃(相对湿度是60%)条件下发酵10 d检测烟叶中硝酸盐、亚硝酸盐、TSNA、4-(N-甲基-亚硝基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亚硝基去甲基烟碱(NNN)、N-亚硝基新烟草碱(NAT)及N-亚硝基假木贼碱(NAB)的转化率分别达到68.77%、45.57%、45.47%、59.08%、38.79%、21.41%及11.76%。相关性分析结果表明烤烟中硝酸盐、亚硝酸盐与TSNA的含量均呈极显著相关(P>0.01),进一步证实硝酸盐与亚硝酸盐是TSNA的主要前体物质。【结论】醇化烟叶表面的荧光假单胞菌AS97能够显著降低TSNA的含量。本文首次报道了源于醇化烤烟表面对TSNA有良好转化能力的Pseudomonas fluorescens。可将其开发成新型微生物制剂,应用于低害卷烟制品的生产实践中。

原料仓库顶层仓间温湿度对烟叶醇化质量的影响研究

本论文旨在研究原料仓库温湿度对烟叶醇化质量的影响,并以此为切入点,探讨对原料进行合理分类贮存和养护的方法。通过对合肥卷烟厂内黄山品牌主要产区的不同香型、不同部位试验新烟原料在不同温湿度条件下的存放对比,结合外观质量评价、化学成分检测和感官质量评价等指标,对温湿度对烟叶醇化质量的影响进行深入分析,以提供科学依据和实践指导。

醇化库温度变化规律与烟叶醇化品质关联性研究

为了实地监测陕西省延安市地区烟叶醇化库内外温度变化,探讨其与烟叶醇化品质的关联性。通过实测2019—2021年各月份醇化库内外温度变化,分析温度变化规律。测定经10个月自然醇化的烟叶在不同温度条件下化学成分及致香成分含量,分析温度与醇化品质的关联性。结果显示,2019—2021年醇化库内外温度变化均成单峰型,规律基本一致,均于每年7月达到最高温度。7月份测定烟碱、总糖和还原糖含量均明显低于同年10月份和1月份,而钾、氯含量差异不明显,致香成分总量也在7月高温条件下明显高于其他月份。得出醇化库内外温度变化规律一致,经相同醇化过程的烟叶在高温环境下品质更优,高温加速醇化进程的结论。

基于提质减害的烟叶醇化技术研究进展

烟叶醇化在提升烟草品质的过程中起着重要的作用。针对提质减害的行业问题,归纳并总结了提升烟叶品质及降低有害物质的烟叶醇化技术,提出了烟叶醇化技术的发展趋势及研究方向。

基于ZigBee通信技术的烟叶醇化库分布式温湿度检测系统设计

针对温、湿度环境直接影响烟叶醇化效果的问题,提出了一种基于ZigBee无线通信技术的温、湿度检测系统,检测系统以CC2420芯片作为无线收发模块的核心,利用数字式温、湿度传感器DS18B20、HIH3610为检测元件,对温、湿度测量模块、ZigBee接收模块等关键技术进行了研究.系统实现了传感器灵活布置,提高了的温、湿度环境参数的实时检测能力,为烟叶醇化库的环境检测提供了一种新的途径.

浅谈烟叶醇化技术与对烟质的选择

调制后的烟叶经发酵后，存放在人为控制下的气候环境中，可改善烟叶的品质，可有效提高烟草制品的质量。

烟叶醇化库温湿度控制系统的实现

烟叶的自然醇化需要一个漫长的过程,其醇化效果的关键因素为仓库内环境温湿度。阐述如何运用温湿度传感器、电动调节阀、PLC、触摸屏、Profinet总线及监控计算机等设备,并通过PLC程序和上位组态监控程序的编译,实现建立在全集成自动化系统平台上,采用分散控制、集中管理、综合监控的模式的的温湿度控制系统。

摩加夫芽孢杆菌产酶条件优化及对烟叶品质的影响

纤维素、果胶、淀粉和蛋白质是烟叶中含量较高的生物大分子,对烟叶品质的影响较为显著。本研究对烟叶醇化过程中的微生物进行筛选,并对其产酶条件和作用效果进行研究,旨在发掘对烟叶品质有促进效果的功能微生物资源。研究筛选得到2-4A菌株,能够同时分泌淀粉酶、果胶酶、纤维素酶和蛋白酶,经鉴定为摩加夫芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)。对2-4A菌株的发酵时间、发酵温度、培养基pH及接种量进行优化后,该菌株的淀粉酶、果胶酶、纤维素酶和蛋白酶的活力分别增加至41.36、3.64、5.14和72.13U/mL。用发酵液处理烟叶,能够对烟叶中的4种大分子物质进行降解,其中蛋白质的降解率达到37.8%,淀粉的降解率超过30%,果胶和纤维素的降解率均超过10%。经过2-4A菌株发酵液处理,烟叶中酮类、酸类、酯类、杂环类、醇类和醛类等香气物质的含量在整体上均得到提升,酸类和醇类物质提升最多。就单种致香物质而言,对烟叶香气有较大影响的茄尼酮含量比发酵前提高了0.51百分点,叶绿醇含量提高了15.83百分点,3-甲基丁酸含量提高了6.85百分点。摩加夫芽孢杆菌在协调烟叶化学组分和增加致香物质含量方面具有较好的效果,在提升烟叶品质方面具有应用潜力。

温湿度独立控制空调系统在烟叶醇化仓库的应用

为保证烟叶醇化库的温湿度工艺要求,并降低空调系统能耗,通过分析温湿度独立控制空调系统在烟叶醇化库的应用方法,给出具体项目的设计实施方案。分析了空调系统节能性与实际运行效果。结果显示:基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统应用于烟叶醇化库,能够满足烟叶醇化的温湿度控制要求,并且有效降低空调系统能耗。

基于BP神经网络的烟叶醇化感官质量仿真模拟

通过建立烟叶醇化感官质量的预测模型,用于预测烟叶醇化过程中的感官变化,突破烟叶养护工作传统以经验指导烟叶库存周转和配方使用。选取4个仓库中18个不同样品烟叶在间隔6个月,共36个月自然醇化后的醇化感官评分作为初始样本。通过因子分析,划分出烟叶醇化度等级,再进行BP神经网络训练,经检验表明此模型应用于预测烟叶醇化感官质量性能较好,均方误差最大值(MSE)为1.00E-06,预测可知第42个月烟叶醇化度等级仅凉山会理C3F不合格。

烟叶醇化库无线远程除湿系统的设计及分析

为解决烟叶醇化库除湿系统缺乏设备状态的检测及反馈控制,有线系统存在磷化氢熏蒸杀虫严重腐蚀电线、布线复杂等问题,设计了一种烟叶醇化库无线远程除湿系统,该系统主要由移动除湿机、无线数据发送及接收终端、上位机及应用程序等构成,管理系统采用B/S架构。为了分析干球温度、相对湿度对除湿系统的影响,建立了系统理论循环热力计算模型,得出干球温度为25℃时,系统性能系数随相对湿度的减小陡然下降,相对湿度由85%变为55%时,系统性能系数减小25.04%;相对湿度为60%时,系统性能系数随干球温度的增加缓慢下降,干球温度由10℃变为40℃,系统性能系数减小5.35%。