煙葉的自然醇化或人工發酵是提高煙葉燃吸品質和可用性的重要環節之一。煙葉自然醇化貯藏周期長, 由于煙葉吸濕性強, 且煙葉中又含有微生物生長所需要的各種營養物質, 如葡萄糖、蛋白質、有機酸、葉綠素、胡蘿卜素堿等等, 現已鑒定出的化學成分達 2549種 因此, 一旦條件適宜, 煙葉在貯藏過程中極易滋生各種微生物而發生霉變。貯煙霉變現象導致的損失和貯煙質量的降低是煙葉倉貯期必須重視的問題, 因此防治貯煙霉變是儲煙綜合治理的重要內容。
1 煙葉貯藏期霉變的研究概況
煙草是世界許多地區的主要經濟作物, 而且是一種奇特的作物, 因為產品到達消費者手里通常是在煙葉收獲大約6個月到兩年之后。收獲后的煙葉在被加工成商品之前必須要經過初烤、銷售、復烤、儲藏、發酵和陳化, 后的雪茄煙煙葉在被進一步加工之前要經過大約 6 至 12個月的發酵或發汗。對于許多微生物來說, 煙葉是一種天然的基質, 并且從種子萌發到加工后的產品到達消費者手里這段時間內, 煙葉一直暴露在土壤和空氣的污染物中。
在煙葉初加工、貯運、煙廠生產和煙制品銷售等環節中, 往往由于煙葉及其制品的貯存、保管不善等原因致使煙葉或其制品發生霉變。最早對經過烘烤和發酵后煙葉中存在的微生物進行研究的是 Reid等人[ 2] , 他們發現, 雪茄煙煙葉表面存在著大量的細菌和霉菌。
他們將自烘烤后的煙葉中分離出的微生物加以分類, 細菌主要是巨大芽孢菌群, 霉菌主要是青霉和曲霉。煙葉表面的微生物數量和種類與發酵條件有密切的關系。Reid[ 2] 和 English等[ 3] 的研究表明, 在潮濕、高溫或無氧等不適條件下進行發酵, 煙葉中的微生物主要是霉菌, 將造成煙葉腐爛和香氣的損失
,煙葉發霉后, 煙葉、卷煙的內含物被迅速分解, 正常的結構和內含物遭到破壞, 外觀色澤發暗, 原有的香氣消失, 發出濃烈的霉酸臭味, 吸味嚴重惡化, 刺激性增大, 吸時苦澀燥干, 不能入喉, 煙葉的韌性和彈性大大降低, 霉變嚴重時,完全變成了黑污色具惡臭的腐爛物, 沒有使用價值, 給生產者造成重大損失。
發霉的煙絲、卷煙對吸煙者的健康有不良影響。在我國, 煙葉霉變的研究比較滯后。引起煙葉霉變的霉菌種類僅有少數報導, 而且多為綜合性研究中的部分附帶內容或綜述性文章。 我國煙葉霉變的發生條件只有姜夫等和李永豐等作了一些研究, 姜夫等報導在 28 下, 當相對濕度 90%時, 卷煙霉變時間為 9 - 11d, 當相對濕度 85% 時, 卷煙霉變時間為 13- 15d, 當相對濕度 80% 時, 卷煙霉變時間為39- 45d, 當相對濕度低于 70% 時, 卷煙可安全儲存而不致霉變。李永豐等測定了卷煙在 25 下的安全水分, 結果表明煙絲水分在 14 5% 以上會發生霉變。相對來說, 我國在煙葉霉變的防治上開展的研究稍多一些, 隨著我國煙草產業的迅速發展, 煙葉貯藏的規模和數量越來越大, 貯藏時間也相應延長。然而, 長期以來, 由于貯藏設施落后, 管理粗放, 煙葉在貯藏期間常常遭受多種霉菌的侵害, 發生霉變 (即貯藏病害 ), 由此帶來的經濟損失人觸目驚心。據報導, 如在防霉產品及其技術不到位的情況下, 全國煙草行業每年因煙葉霉變造成的損失達70億元左右。
2 煙葉貯藏期霉菌的種類及霉變的原因
煙葉霉變是煙葉受霉菌污染的結果。霉菌廣泛存在于自然界的空氣中, 以及煙葉、煙絲上。在適宜的環境條 件下, 霉菌攝取煙葉的水分、糖類和蛋白質等養分孽生繁, 使煙葉、煙絲發霉變質。據分離鑒定, 貯煙霉變的菌都屬于真菌[ 13] , 能使煙葉、煙絲和卷煙霉變的霉菌多達驗中,130屬 231種。常見霉菌的優勢菌主要有: 曲霉 (A sperg il-lus)、青霉 (P enicillium L ink ex F r )、毛霉 (M ucor M ich exFr ) 、木霉 ( Trichod erm a Pers ex Fr )、根霉 ( Rh izopu sEhrenb ex C orda)、鐮孢霉 ( Fu sarium L ink ex Fr ) 和帚霉( Scopu lariopsis Bain )等。其中以曲霉和青霉為最常見, 它們的孢子通常是氣傳的, 從極地到熱帶地區廣泛分布。主要的曲霉有: 煙曲霉原變種 ( A fum iga tu s var fum igatus)、黃曲霉原變種 ( A f lavu s var flavus )、費希爾曲霉( A fscheri)、灰綠曲霉 ( A g laucus), 黑曲霉 ( A n iger)、構巢曲霉 ( A n idulans) 、儲曲霉 ( A ochraceus)、米曲霉原變種( A oryzae var oryzae )、赤曲霉 ( A ruber )、匍生曲霉( A repen s ) 、局限 曲 霉 ( A restrictus )、嗜陰曲霉( A um brasus)、雜色曲霉原變種 ( A f lavus var flavus) 和阿姆斯特丹曲霉( A am stelodam i)等。主要的青霉有: 桔青霉( P citrinum )和微紫青霉 ( P janthinellum )。
煙葉霉變是由霉菌引起的煙葉中, 能夠影響霉菌繁殖情況的主要包括以下三個方面:
2.1 煙葉含有營養物質 煙葉內含有各種化學成分, 大部分是霉菌活動需要的營養物質。煙中單糖、雙糖等簡單碳水化合物, 都是霉菌生長繁殖的最后碳源營養物。一些不能直接利用的復雜有機物, 霉菌能將其分解為簡單化合然后吸收利用。煙中的蛋白質等含氮化合物, 霉菌先將其分解成氨基酸等簡單化合物, 然后吸收同化, 組成自身的成分。煙葉中含的礦物質, 如磷、硫、鎂、鈉、鐵、鈣等,
均是霉菌生長繁殖所需要的物質。
2. 2 煙葉含有水分 煙葉必須含有一定的水分, 才不會在貯藏過程中發生破碎, 避免碎煙損失。如果含水量是在安全儲存含水量的范圍內, 則可以抑制霉菌的生長。但如果含水量, 超過了安全儲存的水分標準, 霉菌就能夠生長繁殖。這是煙葉霉變的主要原因。
2. 3 煙葉帶有霉菌 煙葉在調制、分級、收購、運輸儲存等過程中都有可能受到霉菌的污染而帶有大量霉菌。尤其是不成熟的上部煙、青黃煙和其他帶有雜質的低次煙,往往帶有較多的霉菌, 比較容易自然霉變[ 14] 。
3 煙葉霉變的防治技術防止煙葉霉變基本措施主要是嚴格控制煙葉的含水量, 掌握、調整貯存環境中溫、濕度的變化, 防止貯存、運輸、堆放中受淋和地面返潮, 以及密封降氧抑制霉變。
3.1 化學防治 防止煙葉霉變除控制倉儲條件外, 加防霉劑也是有效的。目前在煙草工業中常用的化學防霉劑為苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、丙酸等。由于苯甲酸等防霉劑殺、抑菌力的作用均較小, 而用量較大, 加入防霉劑后卷煙的安全水分并沒有明顯提高。且這些化學試劑加入煙絲后, 在卷煙燃吸時因高溫裂解會產生對人體有害的氣體, 以上的缺點限制了這些化學防霉劑的使用。
3.2 生物防治 隨著吸煙與健康問題的爭論, 生物防霉原劑的使用越來越受到人們的重視。在煙葉防霉的初步試韓錦峰等將分離篩選到的幾株優勢菌混合配制成生物制劑 ( TFA )用于煙葉發酵, 結果表明: TFA 可加速烤煙根據研究, V IJ這株枯草芽抱桿菌對煙葉中常見的霉菌如青霉 (P en icillium sp )、曲霉 (A spergillus sp ) 和鐮孢霉( Fusarium sp )都有抑制作用。還觀察到某些放線菌對霉菌的拮抗現象。因此, 經過進一步的研究, 利用 V IJ這株枯草芽抱桿菌、某些有拮抗作用的放線菌, 或它們的代謝產物來防止煙葉霉變, 具有一定的意義。
3.3 利用天然產物防治 利用天然產物防止煙葉霉變也是可行的。試驗表明, 許多中草藥具有防霉作用, 且毒性小, 用中草藥進行防霉研究, 有很廣泛的應用前景。
4問題與展望
煙葉霉變是個全球性的問題, 在煙葉倉儲損耗中占著很大的比例, 損失十分嚴重。目前, 在防治煙葉霉變方面的技術措施主要有控制煙葉入庫水分含量、控制倉庫空氣相對濕度、定期翻垛、密封降氧、倉庫噴灑化學藥劑消毒、改善煙葉包裝條件等。這些措施雖然對減少煙葉霉變起到一定作用, 但在實際生產中, 很難達到理想的倉儲環境條件, 煙葉中的霉菌一旦遇到適宜的溫濕度條件, 煙葉就會發生霉變, 并迅速蔓延。
因此, 盡管煙廠投入了大量的人力、物力和資金, 煙葉霉變現象仍不能得到控制, 仍然是目前各煙廠煙葉倉儲中普遍存在的一大難題, 有待進一步研究和解決。在煙草行業中, 控制貯藏霉變損失, 除了經濟上的需要外, 還有另一個重要原因, 那就是: 煙葉的微生物污染應被控制在最少量。眾所周知, 許多真菌毒素對人體有毒性, 如黃曲霉素, 是目前發現最強的化學致癌物質, 同時具有致畸和致突變作用, 而這類真菌又往往是誘發煙葉霉變的主要生物因子。
隨著吸煙與健康問題越來越受到人們的重視, 防止煙葉霉變, 避免致癌因子的引入將成為卷煙生產上必須解決的重要課題。煙葉貯藏期間極易發生霉變, 這與煙草生長期的栽培條件、施肥量以及加工過程中的工藝、貯藏條件都有關系。因此今后煙葉霉變的防治應從煙草的生長期就開始, 控制栽培條件、施肥量等。隨著吸煙與健康問題的引入, 化學藥劑的殘留問題急需解決,。
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