微生物发酵口含烟原料提质增香的研究

发布时间：2022-12-11 15:29

　　由于世卫组织有关禁止烟草烟雾在公共场所扩散等限制和禁令,使以口含烟为主要代表的无烟化烟草开始飞速发展和普及,口含烟是一类不产生烟雾,不会产生二手烟危害的产品。因口含烟是直接放入口中吸食,不经过烟草燃烧高温释放过程,这就对口含烟原料的品质有了较高的要求。采用合适的工艺手段提高口含烟烟草原料质量,能有效提高口含烟品质。本实验采用高通量测序技术分析大理红大CL314和玉溪K326烟叶微生物菌群构成,结合初步发酵选择合适烟草品种,并对课题组筛选出的解淀粉芽孢杆菌GUHP86和GZU03进行高密度培养工艺和真空冷冻干燥保护剂优化,再应用到烟叶进行发酵,为进一步的工业化提供试验依据。研究结果如下:（1）采用高通量测序技术对大理红大CL314和玉溪K326进行微生物细菌多样性检测。发现大理红大CL314和玉溪K326烟叶中,主要菌群都为为微小杆菌属、不动杆菌属和假单胞菌属,但玉溪K326烟叶中假单胞菌属占比更高,而假单胞菌属大部分为有害菌,结合初步发酵实验,选择大理红大CL314烟叶为原料进行下一步研究。（2）选择解淀粉芽孢杆菌GUHP86和GZU03为实验菌种,通过单因素、PB和Box-Benhn... 

【文章页数】：106 页

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 口含烟
        1.1.1 口含烟概述
        1.1.2 口含烟发展现状
    1.2 烟叶表面微生物
        1.2.1 烟叶表面微生物概述
        1.2.2 烟叶表面微生物检测分析
    1.3 微生物发酵剂
        1.3.1 微生物发酵剂概述
        1.3.2 解淀粉芽孢杆菌发酵剂现状及存在问题
    1.4 微生物技术在烟草发酵中的应用
        1.4.1 烟草发酵
        1.4.2 微生物发酵技术
    1.5 立题背景与主要研究意义
        1.5.1 立题背景及意义
        1.5.2 主要研究内容
第二章 烟叶表面微生物的高通量测序分析
    2.1 引言
    2.2 实验材料
    2.3 实验方法
    2.4 数据处理
        2.4.1 数据过滤及Tags拼接
        2.4.2 Tags丰度统计
    2.5 OTU分析
        2.5.1 OTU聚类
        2.5.2 OTU比较分析
    2.6 物种分类分析
        2.6.1 物种注释
        2.6.2 物种分类树
        2.6.3 物种分布堆叠图分析
        2.6.4 物种分类热图分析
    2.7 Alpha多样性分析
        2.7.1 Alpha多样性指数统计
        2.7.2 物种稀释曲线
        2.7.3 Shannon曲线
        2.7.4 Rank Abundance曲线
    2.8 菌群结构分析
    2.9 高通量与初步发酵分析
    2.10 本章小结
第三章 烟叶增香菌株高密度培养条件及产酶研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 仪器与试剂
        3.1.2 方法
            3.1.2.1 高密度培养
            3.1.2.2 单因素、PB和响应面试验
            3.1.2.3 指标检测
            3.1.2.4 数据处理
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 培养温度对生物量和蛋白酶的影响
        3.2.2 培养时间对生物量和蛋白酶的影响
        3.2.3 接种量对生物量和蛋白酶的影响
        3.2.4 初始pH对生物量和蛋白酶的影响
        3.2.5 装液量对生物量和蛋白酶的影响
        3.2.6 培养基成分对生物量和蛋白酶的影响
        3.2.7 PB实验
        3.2.8 响应面实验设计及分析
        3.2.9 验证实验
    3.3 本章小结
第四章 解淀粉芽孢杆菌GUHP86和GZU03 发酵剂制备
    4.1 材料与方法
        4.1.1 菌种及试剂
        4.1.2 仪器
        4.1.3 方法
        4.1.4 检测指标
        4.1.5 数据处理
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 不同保护剂对发酵剂存活率及水分含量的影响
        4.2.2 保护剂浓度对发酵剂存活率及水分含量的影响
        4.2.3 BBD响应面实验设计
        4.2.4 验证实验
        4.2.5 粒径检测分析
    4.3 本章小结
第五章 复合菌种发酵烟叶产酶及挥发性风味研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 材料
        5.1.2 仪器和设备
        5.1.3 实验试剂
    5.2 方法
        5.2.1 培养基和有糖盐溶液配制
        5.2.2 烟叶发酵
        5.2.3 烟叶发酵单因素实验
        5.2.4 烟叶发酵Plackett-Burman实验设计
        5.2.5 烟叶发酵Central Composite Design优化设计
        5.2.6 感官评价
        5.2.7 酶活力测定
        5.2.8 GC-MS检测挥发性风味
    5.3 数据处理
    5.4 结果与分析
        5.4.1 单菌种接种量对发酵烟叶品质及蛋白酶活力的影响
        5.4.2 复合菌种接种比例对发酵烟叶品质及蛋白酶活力的影响
        5.4.3 葡萄糖添加量对发酵烟叶品质的影响
        5.4.4 大豆蛋白添加量对发酵烟叶品质的影响
        5.4.5 水分含量对发酵烟叶品质的影响
        5.4.6 Plackett-Burman试验结果
        5.4.7 Central Composite Design实验结果
        5.4.8 最优工艺条件确定与模型验证
        5.4.9 GC-MS检测挥发性风味
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 主要创新点
    6.3 研究展望
致谢
参考文献
附录
图版


【参考文献】：
期刊论文
[1]载阿霉素混合胶束的制备及制剂工艺优化[J]. 韩利峰,欧阳惠枝,张雪,林亚娟,徐伟,王晓颖.  福建中医药. 2020(03)
[2]GC-TCD法同时检测加热不燃烧卷烟烟草材料中的水分、1,2-丙二醇、烟碱和丙三醇[J]. 肯生叶,温光和,杨雪燕,田飞宇,杨屹,李峰,饶国华,段勤.  烟草科技. 2020(05)
[3]微生物发酵转化甘露醇的研究进展[J]. 胡梦莹,张涛.  食品与发酵工业. 2020(18)
[4]利用生物技术对烤烟发酵的研究[J]. 庹有朋,王刚,段旺军,杨杰,万玉军,李南臻,罗丽娟.  食品与发酵科技. 2020(02)
[5]复合微生物菌剂净化规模化养鸡场养殖环境效果研究[J]. 罗佳,聂良文,林强,韦伟,粟永春,陈立军.  工业微生物. 2020(02)
[6]微生物发酵饲料的生产与应用探究[J]. 王俊峰.  畜牧业环境. 2020(06)
[7]短双歧杆菌冻干保护剂的优选及高密度冻干工艺优化[J]. 蒋文鑫,崔树茂,毛丙永,唐鑫,赵建新,张灏,陈卫.  食品与发酵工业. 2020(09)
[8]微生物发酵对烟草品质及有害成分释放的影响[J]. 薛磊,赵汉文,李小斌,郭斌,王颖,郭志刚,潘广乐,李轩.  陕西农业科学. 2020(02)
[9]一株具有拮抗作用的解淀粉芽孢杆菌的筛选、鉴定及生物学特性研究[J]. 蒋凯丽,周新丽,高海燕.  工业微生物. 2020(01)
[10]重组枯草芽孢杆菌产碱性蛋白酶发酵条件优化[J]. 周桂旭,文阳宣,李新锋,石亚伟.  山西大学学报(自然科学版). 2020(02)

博士论文
[1]保加利亚乳杆菌喷雾干燥过程中损伤机制及保护方法研究[D]. 公丕民.哈尔滨工业大学 2019
[2]晒黄烟调制期烟叶微生物多样性和功能菌株在烟叶调制中的应用[D]. 米其利.云南大学 2017

硕士论文
[1]发酵剂对发酵羊肉干感官品质与风味的影响[D]. 杨明阳.内蒙古农业大学 2019
[2]乳酸菌高密度规模发酵工艺优化[D]. 田良玉.扬州大学 2018
[3]晾晒烟表面可培养微生物的鉴定及其在烟草加工上的应用[D]. 陈小敏.华南理工大学 2016
[4]发酵法制备口用型烟草制品烟丝及其品质变化研究[D]. 谷月.华南理工大学 2016
[5]高水分固态发酵上部烟叶提高其品质的研究[D]. 李士林.江南大学 2014
[6]活性酿酒酵母的真空干燥技术研究[D]. 南博.西北农林科技大学 2014
[7]烟碱降解菌的分离鉴定、降解特性及其降解途径的初步研究[D]. 孔雯.中南民族大学 2011
[8]维吉尼亚霉素发酵培养基及发酵条件优化[D]. 高远.天津大学 2011



本文编号：3719032