JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

肠杆菌和不动杆菌混菌发酵提升山东烟叶品质机制研究

黄申 ,  刘丹阳 ,  张增辉 ,  杨晨 ,  卫金洪 ,  张金林 ,  梁爽 ,  毛多斌

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黄申, 刘丹阳, 张增辉, 等. 肠杆菌和不动杆菌混菌发酵提升山东烟叶品质机制研究[J]. 轻工学报, 2023, 38(1): 45-53. doi: 10.12187/2023.01.006
引用本文: 黄申, 刘丹阳, 张增辉, 等. 肠杆菌和不动杆菌混菌发酵提升山东烟叶品质机制研究[J]. 轻工学报, 2023, 38(1): 45-53. doi: 10.12187/2023.01.006
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HUANG Shen, LIU Danyang, ZHANG Zenghui, et al. Study on improving tobacco quality mechanism of Shandong province by Enterobacter and Acinetobacter mixed fermentation[J]. Journal of Light Industry, 2023, 38(1): 45-53. doi: 10.12187/2023.01.006
Citation: HUANG Shen, LIU Danyang, ZHANG Zenghui, et al. Study on improving tobacco quality mechanism of Shandong province by Enterobacter and Acinetobacter mixed fermentation[J]. Journal of Light Industry, 2023, 38(1): 45-53. doi: 10.12187/2023.01.006
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肠杆菌和不动杆菌混菌发酵提升山东烟叶品质机制研究

  • 1. 郑州轻工业大学 食品与生物工程学院, 河南 郑州 450001;

  • 2. 陕西中烟工业有限责任公司 技术中心, 陕西 西安 710000;

  • 3. 山东中烟工业有限责任公司 技术中心, 山东 济南 250000

    • 作者简介: 黄申(1981—),男,河南省周口市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为烟草生物技术及生物化工。E-mail:huangshen@zzuli.edu.cn;

  • 基金项目: 中国烟草总公司重点研发项目（中烟办（2020）66号，中烟办（2022）111号）

  • 中图分类号: TS414

Study on improving tobacco quality mechanism of Shandong province by Enterobacter and Acinetobacter mixed fermentation

  • 1. College of Food and Bioengineering, Zhengzhou University of Light Industry, ZhengZhou 450001, China;

  • 2. Technology Center, China Tobacco Shaanxi Industry Co., Ltd., Xi'an 710000, China;

  • 3. Technology Center, China Tobacco Shandong Industry Co., Ltd., Jinan 250000, China

  • Received Date: 2022-11-03

    CLC number: TS414

  • 摘要: 采用肠杆菌（Enterobacter cloacae F8-2）和不动杆菌（Acinetobacter nosocomialis 7S-2）混菌发酵山东烟叶，对发酵前后烟叶的感官品质与化学成分、烟气化学成分及烟叶表面微生物群落变化进行研究。结果表明：肠杆菌和不动杆菌按照体积比1：1混合发酵24 h时，烟叶香气增加、杂气降低最为明显；发酵后烟叶中甲基庚烯酮、二氢大马酮、5-甲基糠醛分别增加了89.22%、35.67%、33.93%，烟气中橙花醇、茄酮、金合欢醇分别增加了78.01%、46.83%和45.95%；混菌发酵对烟叶表面细菌群落有较大影响，微生物间协同发酵、互利共生，同时肠杆菌和不动杆菌可能与苯甲醛、甲基庚烯酮等香气物质的生成有关。
    Abstract: Shandong tobacco leaves were fermented by Enterobacter cloacae F8-2 and Acinetobacter nosocomialis 7S-2 mixed bacteria. The sensory quality, chemical composition and chemical composition of tobacco smoke and microbial community on tobacco leaf surface before and after fermentation were studied. The results showed that when Enterobacter and Acinetobacter were mixed in 1:1 fermentation for 24 h, the aroma of the tobacco leaf increased and the impurity of the tobacco leaf decreased most significantly. After fermentation, methylheptenone, dihydrotomarone and 5-methylfurfural increased by 89.22%, 35.67% and 33.93%, respectively. Nerolol, solanone and acyl alcohol in tobacco smoke increased by 78.01%, 46.83% and 45.95%, respectively. Mixed fermentation had a great impact on the bacterial community on the surface of tobacco leaves, and the microorganisms cooperated with each other in fermentation and symbiosis. At the same time, Enterobacter and Acinetobacter may be related to the production of aromatic substances such as benzaldehyde and methyl heptene ketone.
    1. [1]

      REID J J, MCKINSTRY D W, HALEY D E.The fermentation of cigar-leaf tobacco[J].Science, 1937, 86(2235):404.

    2. [2]

      ZHENG T F, ZHANG Q Y, WU Q Y, et al.Effects of inoculation with acinetobacter on fermentation of cigar tobacco leaves[J].Front Microbiol, 2022, 13:911791.

    3. [3]

      DAI J C, DONG A J, XIONG G X, et al.Production of highly active extracellular amylase and cellulase from Bacillus subtilis ZIM3 and a recombinant strain with a potential application in tobacco fermentation[J].Front Microbiol, 2020, 11:1539.

    4. [4]

      ZANG J H, XU Y S, XIA W S, et al.Correlations between microbiota succession and flavor formation during fermentation of Chinese low-salt fermented common carp(Cyprinus carpio L.) inoculated with mixed starter cultures[J].Food Microbiol, 2020, 90:103487.

    5. [5]

      徐颖宣, 徐尔尼, 冯乃宪, 等.微生物混菌发酵应用研究进展[J].中国酿造, 2008(5):1-4.

    6. [6]

      龙章德, 苏赞, 李季刚, 等.一种改善广西百色地区烟叶品质的混合微生物发酵技术[J].轻工学报, 2021, 36(5):59-66.

    7. [7]

      司美茹, 薛泉宏, 蔡艳.混合发酵对纤维素酶和淀粉酶活性的影响[J].西北农林科技大学学报, 2002(5):69-73.

    8. [8]

      薛云, 宁振兴, 苏赞, 等.基于芽孢杆菌固态发酵技术提高广西河池C4F烟叶品质的研究[J].轻工学报, 2022, 37(5):76-84.

    9. [9]

      韩锦峰, 朱大恒, 刘卫群, 等.陈化发酵期间烤烟叶面微生物活性及其应用研究[J].中国烟草科学, 1997(4):15-16.

    10. [10]

      帅瑶, 陶菡, 田运霞, 等.复合菌种发酵烟叶产酶及挥发性风味物质变化[J].河南农业科学, 2020, 49(10):162-175.

    11. [11]

      李萌, 王旭东, 罗昭标, 等.混菌固态发酵低次烟叶工艺优化及挥发性致香成分分析[J].河南农业科学, 2022, 51(9):171-180.

    12. [12]

      WU X Y, ZHU P C, LI D L, et al.Bioaugmentation of Bacillus amyloliquefaciens-Bacillus kochii co-cultivation to improve sensory quality of flue-cured tobacco[J].Arch Microbiol, 2021, 203:5723-5733.

    13. [13]

      国家烟草专卖局.卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油:GB/T 19609-2004[S].北京:中国标准出版社, 2004.

    14. [14]

      毛多斌, 黄晓玉, 周利峰, 等.枯草芽孢杆菌分离鉴定及其对烟叶化学成分和吸味品质的影响[J].烟草科技, 2022, 55(8):10-19.

    15. [15]

      郑泽浩.烟叶微生物多样性及其对烟叶发酵品质的影响研究[D].咸阳:西北农林科技大学, 2020.

    16. [16]

      赵铭钦, 李芳芳, 李晓强, 等.不同生物制剂处理对发酵烤烟香气物质含量的影响研究[J].云南农业大学学报, 2007(4):519-524.

    17. [17]

      叶建斌, 齐晓娜, 杨宗灿, 等.肠杆菌发酵对烟草浸膏化学成分及卷烟品质的影响[J].食品与机械, 2021, 37(5):33-38.

    18. [18]

      汪芳芳.霍氏肠杆菌降解叶黄素的研究[D].郑州:郑州轻工业学院, 2017.

    19. [19]

      张启东, 刘俊辉, 柴国璧, 等.主流烟气粒相物水溶性组分中烤甜香成分分析[J].烟草科技, 2014(6):54-59.

    20. [20]

      范武, 何峰, 姬凌波, 等.卷烟主流烟气辛香特征成分组群的分布特征及感官贡献[J].烟草科技, 2021, 54(2):36-43.

    21. [21]

      代丽, 黄永成, 宫长荣, 等.密集式烘烤条件下不同变黄温湿度对烤后烟叶致香物质的影响[J].华北农学报, 2008, 23(6):148-152.

    22. [22]

      LI J J, ZHAO Y Y, QIN Y Q, et al.Influence of microbiota and metabolites on the quality of tobacco during fermentation[J].BMC Microbiol, 2020, 20:356.

    23. [23]

      HUANG J W, YANG J K, DUAN Y Q, et al.Bacterial diversities on unaged and aging flue-cured tobacco leaves estimated by 16S rRNA sequence analysis[J].Appl Microbiol Biotechnol, 2010, 88:553-562.

    24. [24]

      WANG F, ZHAO H W, XIANG H Y, et al.Species diversity and functional prediction of surface bacterial communities on aging flue-cured tobaccos[J].Curr Microbiol, 2018, 75:1306-1315.

    25. [25]

      ZHOU J X, YU L F, ZHANG J, et al.Characterization of the core microbiome in tobacco leaves during aging[J].MicrobiologyOpen, 2020, 9(1):e984.

    26. [26]

      ZHAO D D, HU J, CHEN W X.Analysis of the relationship between microorganisms and flavourdevelopment in dry-cured grass carp by high-throughput sequencing, volatile flavour analysis and metabolomics[J].Food Chemistry, 2022, 368:130889.

    27. [27]

      KUMAR M, JI B Y, ZENGLER K, et al.Modeling approaches for studying the microbiome[J].Nat Microbiol, 2014, 4:1253-1267.

    28. [28]

      ZHOU J X, YU L F, ZHANG J, et al.Dynamic characteristics and co-occurrence patterns of microbial community in tobacco leaves during the 24-month aging process[J].Ann Microbiol, 2021, 71:9.

    29. [29]

      WU Q, KONG Y, XU Y.Flavor profile of Chinese liquor is altered by interactions of intrinsic and extrinsic microbes[J].Appl Environ Microbiol, 2016, 82:422-430.

    30. [30]

      HU Y Y, ZHANG L, LIU Q, et al.The potential correlation between bacterial diversity and the characteristic volatile flavour of traditional dry sausages from Northeast China[J].Food Microbiology, 2020, 91:103-505.

    31. [31]

      XU X X, WU B B, ZHAO W T, et al.Correlation between autochthonous microbial communities and key odorants during the fermentation of red pepper (Capsicum annuum L.)[J].Food Microbiology, 2020, 91:103-510.

    32. [32]

      ZHANG Q Y, GENG Z Z, LI D L, et al.Characterization and discrimination of microbial community and co-occurrence patterns in fresh and strong flavor style flue-cured tobacco leaves[J].MicrobiologyOpen, 2020, 9(7):e965.

    33. [33]

      ABBOTT D W, BORASTON A B.Structural biology of pectin degradation by Enterobacteriaceae[J].Microbiol Mol Biol Rev, 2008, 72(2):301-316.

    34. [34]

      RACHMAN M A, FURUTANI Y, NAKASHIMADA Y, et al.Enhanced hydrogen production in altered mixed acid fermentation of glucose by Enterobacer aerogenes[J].J Ferment Bioeng, 1997, 83(4):358-363.

    35. [35]

      ZHENG T F, ZHANG Q Y, PENG Z.et al.Metabolite-based cell sorting workflow for identifying microbes producing carbonyls in tobacco leaves[J].Appl Microbiol Biotechnol, 2022, 106:4199-4209.

    1. [1]

      杨靖 , 刘广昊 , 王琼波 , 韩丽 , 王清福 , 赵志伟 , 李蕾 , 王秋领 . 微生物发酵开发杏果渣香料的研究. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    2. [2]

      张丽华 , 陈云莉 , 石勇 , 李顺峰 , 查蒙蒙 , 李昌文 , 纵伟 , 王小媛 . 植物乳杆菌发酵对红枣汁挥发性香气成分的影响. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    3. [3]

      尹思睿 , 冯娇 , 杨晓宇 , 李良 . 植物蛋白复配对植物肉品质的影响. 轻工学报, 2024, 39(5): 18-28. doi: 10.12187/2024.05.003

    4. [4]

      赵悦 , 闫清泉 , 李玲玉 , 司阔林 , 宗学醒 . 钙螯合盐对牛奶-豌豆双蛋白再制干酪品质的影响. 轻工学报, 2024, 39(5): 1-8. doi: 10.12187/2024.05.001

    5. [5]

      李敏 , 贺姗姗 , 杨钰雯 . 改良QuEChERS方法结合超高效液相色谱测定火腿肠中杂环胺类化合物. 轻工学报, 2024, 39(5): 60-70. doi: 10.12187/2024.05.007

    6. [6]

      李浩佳 , 贺诗华 , 曹艺泽 , 郭西玉 , 朱由余 , 赵玮钦 , 黄淳 . 以碳量子点为荧光信号的生物传感器构建及其在金银花 Pb2+ 检测中的应用. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

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  • 收稿日期:  2022-11-03
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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黄申, 刘丹阳, 张增辉, 等. 肠杆菌和不动杆菌混菌发酵提升山东烟叶品质机制研究[J]. 轻工学报, 2023, 38(1): 45-53. doi: 10.12187/2023.01.006
引用本文: 黄申, 刘丹阳, 张增辉, 等. 肠杆菌和不动杆菌混菌发酵提升山东烟叶品质机制研究[J]. 轻工学报, 2023, 38(1): 45-53. doi: 10.12187/2023.01.006
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HUANG Shen, LIU Danyang, ZHANG Zenghui, et al. Study on improving tobacco quality mechanism of Shandong province by Enterobacter and Acinetobacter mixed fermentation[J]. Journal of Light Industry, 2023, 38(1): 45-53. doi: 10.12187/2023.01.006
Citation: HUANG Shen, LIU Danyang, ZHANG Zenghui, et al. Study on improving tobacco quality mechanism of Shandong province by Enterobacter and Acinetobacter mixed fermentation[J]. Journal of Light Industry, 2023, 38(1): 45-53. doi: 10.12187/2023.01.006
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肠杆菌和不动杆菌混菌发酵提升山东烟叶品质机制研究

    作者简介:黄申(1981—),男,河南省周口市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为烟草生物技术及生物化工。E-mail:huangshen@zzuli.edu.cn
  • 1. 郑州轻工业大学 食品与生物工程学院, 河南 郑州 450001;
  • 2. 陕西中烟工业有限责任公司 技术中心, 陕西 西安 710000;
  • 3. 山东中烟工业有限责任公司 技术中心, 山东 济南 250000
  • 收稿日期: 2022-11-03
基金项目:  中国烟草总公司重点研发项目（中烟办（2020）66号，中烟办（2022）111号）

摘要: 采用肠杆菌（Enterobacter cloacae F8-2）和不动杆菌（Acinetobacter nosocomialis 7S-2）混菌发酵山东烟叶，对发酵前后烟叶的感官品质与化学成分、烟气化学成分及烟叶表面微生物群落变化进行研究。结果表明：肠杆菌和不动杆菌按照体积比1：1混合发酵24 h时，烟叶香气增加、杂气降低最为明显；发酵后烟叶中甲基庚烯酮、二氢大马酮、5-甲基糠醛分别增加了89.22%、35.67%、33.93%，烟气中橙花醇、茄酮、金合欢醇分别增加了78.01%、46.83%和45.95%；混菌发酵对烟叶表面细菌群落有较大影响，微生物间协同发酵、互利共生，同时肠杆菌和不动杆菌可能与苯甲醛、甲基庚烯酮等香气物质的生成有关。

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