Application Progress of Cellulase in Tobacco

doi:10.19586/j.2095-2341.2022.0127

Current Biotechnology ›› 2023, Vol. 13 ›› Issue (2): 166-173.DOI: 10.19586/j.2095-2341.2022.0127

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Application Progress of Cellulase in Tobacco

Jie HAO(), Xuanwen LI, Bao ZHANG, Chao ZHENG, Zhikang SUN, Qiang JI, Na WU, Han WU, Liqun LI()

Inner Mongolia Kunming Cigarette Co. ，Ltd. ，Hohhot 010020，China

Received:2022-07-10 Accepted:2022-08-07 Online:2023-03-25 Published:2023-04-07
Contact: Liqun LI

Abstract

Abstract:

The quality of cigarette raw materials is the basis to determine the cigarettes quality. The main components of cigarette raw materials such as cellulose， pectin， sugar and nicotine are different in different regions， which restricts the development of industrial enterprises. In order to solve the uneven raw materials in different regions， progress has been made in the degradation of macromolecules （such as cellulose） and chemical components （such as nicotine） by biological enzyme technology. In this paper， the research progress of cellulase and its compound enzyme preparation in tobacco was summarized， and the influence of cellulase on tobacco leaf， stem， reconstituted tobacco leaf and tobacco extract was analyzed， in order to provide reference for the production of tobacco leaf and cigarette by biological enzyme.

Key words: flue-cured tobacco, enzyme, cellulase, tobacco leaf quality

CLC Number:

Jie HAO, Xuanwen LI, Bao ZHANG, Chao ZHENG, Zhikang SUN, Qiang JI, Na WU, Han WU, Liqun LI. Application Progress of Cellulase in Tobacco[J]. Current Biotechnology, 2023, 13(2): 166-173.

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https://swjsjz.magtechjournal.com/EN/Y2023/V13/I2/166

Figures/Tables 5

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产地或品种	烟叶类型和等级	时间	物质含量降低	物质含量提升
湖北	烤烟C3F	2008	纤维素降低60%，烟碱降低12%，总氮降低16%，淀粉降低17%	总糖最多提升30%，苯甲醇、苯乙醇等烟草致香物质提升40%，类胡萝卜素（3-氧代-1-紫罗兰醇）提升760%^[15]
陕南云烟87	烤烟上部	2021	杂气下降	总糖、还原糖和钾含量显著提高，香气物质提升^[16]
云烟85	烤烟B3F	2012	发酵120 h，5%接种量，纤维素降低最多为8.4%	发酵120 h，5%接种量，可溶性糖含量提升6.73%^[17]
河南	烤烟B2F	2009	纤维素降低^[18]	—
安康K326	烤烟B2F	2019	烟碱降低15.17%、杂气降低	钾增加24.62%、新植二烯（制香物质）提高34.28%^[19]
山东	烤烟TBO	2017	发酵7 d，比例为0.02%时，杂气降低	发酵7 d，比例为0.02%时香气提升^[20]
陕西云烟99	烤烟	2017	—	还原糖和香味提升^[21]

产地或品种	烟叶类型和等级	时间	物质含量降低	物质含量提升
湖北	烤烟C3F	2008	纤维素降低60%，烟碱降低12%，总氮降低16%，淀粉降低17%	总糖最多提升30%，苯甲醇、苯乙醇等烟草致香物质提升40%，类胡萝卜素（3-氧代-1-紫罗兰醇）提升760%^[15]
陕南云烟87	烤烟上部	2021	杂气下降	总糖、还原糖和钾含量显著提高，香气物质提升^[16]
云烟85	烤烟B3F	2012	发酵120 h，5%接种量，纤维素降低最多为8.4%	发酵120 h，5%接种量，可溶性糖含量提升6.73%^[17]
河南	烤烟B2F	2009	纤维素降低^[18]	—
安康K326	烤烟B2F	2019	烟碱降低15.17%、杂气降低	钾增加24.62%、新植二烯（制香物质）提高34.28%^[19]
山东	烤烟TBO	2017	发酵7 d，比例为0.02%时，杂气降低	发酵7 d，比例为0.02%时香气提升^[20]
陕西云烟99	烤烟	2017	—	还原糖和香味提升^[21]

产地或品种	烟叶类型和等级	复合酶制剂种数	物质降低	物质提升
山东	烤烟TBO	8	发酵7 d，比例为0.02%时杂气降低	发酵7 d，比例为0.02%时香气提升^[18]
龙岩三明皖南	烤烟B3F、 BTFF	6	总糖、总氮、烟碱和总挥发碱分别降低了16.2％、13.6％、12.4％和9.6％	香味物质总量平均提高了30%^[22]
-	烤烟B3F、C3F、X3F	2	蛋白质降低了15.6%，杂气减轻，刺激性降低	总糖平均提升了14.9%^[23]
贵州	烤烟上部	4	淀粉降解19.54%，蛋白质降解20.03%，果胶降解23.67%，纤维素降解14.23%	还原糖提升了11%^[24]
内蒙古	烤烟	4	发酵时间缩短	品质和香味提升^[25]
长春Y23	晒红烟3级	-	杂气减轻、刺激性降低	还原糖提高^[26]
四川	雪茄烟	7	总植物碱、蛋白质含量降低	氨基酸、香味物质大幅度提升^[27]

产地或品种	烟叶类型和等级	复合酶制剂种数	物质降低	物质提升
山东	烤烟TBO	8	发酵7 d，比例为0.02%时杂气降低	发酵7 d，比例为0.02%时香气提升^[18]
龙岩三明皖南	烤烟B3F、 BTFF	6	总糖、总氮、烟碱和总挥发碱分别降低了16.2％、13.6％、12.4％和9.6％	香味物质总量平均提高了30%^[22]
-	烤烟B3F、C3F、X3F	2	蛋白质降低了15.6%，杂气减轻，刺激性降低	总糖平均提升了14.9%^[23]
贵州	烤烟上部	4	淀粉降解19.54%，蛋白质降解20.03%，果胶降解23.67%，纤维素降解14.23%	还原糖提升了11%^[24]
内蒙古	烤烟	4	发酵时间缩短	品质和香味提升^[25]
长春Y23	晒红烟3级	-	杂气减轻、刺激性降低	还原糖提高^[26]
四川	雪茄烟	7	总植物碱、蛋白质含量降低	氨基酸、香味物质大幅度提升^[27]

产地	烟梗类型	复合酶制剂种数	物质降低	物质提升
红河	烤烟、红大GBBX	3	杂气降低	香气和感官品质提升^[37]
云南	烤烟	4	木质素、纤维素、半纤维素和果胶有效降解	香味物质提升^[38]
广西	烤烟	1	纤维素降解、杂气降低	香气增加，提升梗丝的工业价值^[39]
--	烤烟	1	结构变柔软	填充值增加^[40]
云南	烤烟	6	烟碱含量、刺激性和杂气均下降	还原糖和香味物质增加^[41]
四川	烤烟	8	果胶和纤维素含量和杂气均降低	香气物质提升^[42]

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产地	原材类型	复合酶制剂种数	物质降低	物质提升
山东	烤烟烟梗	2	结构变松软	浆料稳定性提高，柔韧性增加^[47]
云南	烤烟烟梗和废次烟叶	3	纤维素、木质素、蛋白质和果胶含量降低，杂气和刺激感降低	香味物质提升^[48]
云南	烤烟烟梗浸提液	8	糖淀粉和纤维素含量下降	还原糖含量明显增加^[49]
云南	浓缩液	6	总氮和烟碱含量降低，杂气降低	还原糖含量提升，香气增加^[41]
湖北	白肋烟烟末	8	杂气减少、刺激感降低	香味物质提高^[50]
湖北	马里兰烟烟末	6	蛋白质、果胶降解，杂气减少，刺激感降低	香气物质提升^[51]

产地	原材类型	复合酶制剂种数	物质降低	物质提升
云南	烤烟红大C3F碎叶	6	—	还原糖含量提高了36.46%，氨基酸含量提高了8.08%，香味成分增加了8.08%，烟草浸膏得率增长^[54]
湖北	烤烟废次烟叶	4	杂气减弱、刺激感减弱	还原糖含量提升1.2倍，氨基酸含量提升74%，制香物质含量显著提升^[55]
海南	雪茄烟烟末	3	杂气降低	烟草浸膏得率提升1倍以上，香气增加，劲头增强^[56]
江苏	烤烟烟末	4	杂气减弱，刺激感减弱	烟气浓度和劲头明显增强，烟香增强^[57]
上海	烤烟烟末	4	杂气减少	原本的香气物质增加，且新生成了多种制香物质，产生了多种糖类物质和β-半乳糖醛酸^[58]
武汉	烤烟烟末	1	杂气减少，刺激感降低	烟气和甜度增加^[59]
上海	烤烟烟末	3	烟碱减少近4倍	制香物质含量提升^[60]

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