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烟叶霉变的原因及防治研究

2022-05-06 14:56:43      浏览:96


       烟叶的自然醇化或人工发酵是提高烟叶燃吸品质和可用性的重要环节之一。烟叶自然醇化贮藏周期长, 由于烟叶吸湿性强, 且烟叶中又含有微生物生长所需要的各种营养物质, 如葡萄糖、蛋白质、有机酸、叶绿素、胡萝卜素碱等等, 现已鉴定出的化学成分达 2549种 因此, 一旦条件适宜, 烟叶在贮藏过程中极易滋生各种微生物而发生霉变。贮烟霉变现象导致的损失和贮烟质量的降低是烟叶仓贮期必须重视的问题, 因此防治贮烟霉变是储烟综合治理的重要内容。
       1  烟叶贮藏期霉变的研究概况

       烟草是世界许多地区的主要经济作物, 而且是一种奇特的作物, 因为产品到达消费者手里通常是在烟叶收获大约6个月到两年之后。收获后的烟叶在被加工成商品之前必须要经过初烤、销售、复烤、储藏、发酵和陈化, 后的雪茄烟烟叶在被进一步加工之前要经过大约 6 至 12个月的发酵或发汗。对于许多微生物来说, 烟叶是一种天然的基质, 并且从种子萌发到加工后的产品到达消费者手里这段时间内, 烟叶一直暴露在土壤和空气的污染物中。

       在烟叶初加工、贮运、烟厂生产和烟制品销售等环节中, 往往由于烟叶及其制品的贮存、保管不善等原因致使烟叶或其制品发生霉变。最早对经过烘烤和发酵后烟叶中存在的微生物进行研究的是 Reid等人[ 2] , 他们发现, 雪茄烟烟叶表面存在着大量的细菌和霉菌。
       他们将自烘烤后的烟叶中分离出的微生物加以分类, 细菌主要是巨大芽孢菌群, 霉菌主要是青霉和曲霉。烟叶表面的微生物数量和种类与发酵条件有密切的关系。Reid[ 2] 和 English等[ 3] 的研究表明, 在潮湿、高温或无氧等不适条件下进行发酵, 烟叶中的微生物主要是霉菌, 将造成烟叶腐烂和香气的损失。
       烟叶发霉后, 烟叶、卷烟的内含物被迅速分解, 正常的结构和内含物遭到破坏, 外观色泽发暗, 原有的香气消失, 发出浓烈的霉酸臭味, 吸味严重恶化, 刺激性增大, 吸时苦涩燥干, 不能入喉, 烟叶的韧性和弹性大大降低, 霉变严重时,完全变成了黑污色具恶臭的腐烂物, 没有使用价值, 给生产者造成重大损失。
       发霉的烟丝、卷烟对吸烟者的健康有不良影响。在我国, 烟叶霉变的研究比较滞后。引起烟叶霉变的霉菌种类仅有少数报导, 而且多为综合性研究中的部分附带内容或综述性文章。 我国烟叶霉变的发生条件只有姜夫等和李永丰等作了一些研究, 姜夫等报导在 28 下, 当相对湿度 90%时, 卷烟霉变时间为 9 - 11d, 当相对湿度 85% 时, 卷烟霉变时间为 13- 15d, 当相对湿度 80% 时, 卷烟霉变时间为39- 45d, 当相对湿度低于 70% 时, 卷烟可安全储存而不致霉变。李永丰等测定了卷烟在 25  下的安全水分, 结果表明烟丝水分在 14 5% 以上会发生霉变。相对来说,  我国在烟叶霉变的防治上开展的研究稍多一些,  随着我国烟草产业的迅速发展, 烟叶贮藏的规模和数量越来越大, 贮藏时间也相应延长。然而, 长期以来, 由于贮藏设施落后, 管理粗放, 烟叶在贮藏期间常常遭受多种霉菌的侵害, 发生霉变 (即贮藏病害 ), 由此带来的经济损失人触目惊心。据报导, 如在防霉产品及其技术不到位的情况下, 全国烟草行业每年因烟叶霉变造成的损失达70亿元左右。
       2  烟叶贮藏期霉菌的种类及霉变的原因
       烟叶霉变是烟叶受霉菌污染的结果。霉菌广泛存在于自然界的空气中, 以及烟叶、烟丝上。在适宜的环境条 件下, 霉菌摄取烟叶的水分、糖类和蛋白质等养分孽生繁, 使烟叶、烟丝发霉变质。据分离鉴定, 贮烟霉变的菌都属于真菌[ 13] , 能使烟叶、烟丝和卷烟霉变的霉菌多达验中,130属 231种。常见霉菌的优势菌主要有: 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)、镰孢霉 ( Fu sarium L ink ex Fr ) 和帚霉( Scopu lariopsis Bain )等。其中以曲霉和青霉为最常见, 它们的孢子通常是气传的, 从极地到热带地区广泛分布。主要的曲霉有: 烟曲霉原变种 ( A fum iga tu s var fum igatus)、黄曲霉原变种 ( A f lavu s  var flavus )、费希尔曲霉( A fscheri)、灰绿曲霉 ( A g laucus), 黑曲霉 ( A n iger)、构巢曲霉 ( A n idulans) 、储曲霉 ( A ochraceus)、米曲霉原变种( A oryzae  var oryzae )、赤曲霉 ( A ruber )、匍生曲霉( A repen s ) 、局限 曲 霉 ( A   restrictus )、嗜阴曲霉( A um brasus)、杂色曲霉原变种 ( 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 )。
       烟叶霉变是由霉菌引起的烟叶中, 能够影响霉菌繁殖情况的主要包括以下三个方面:
       2.1  烟叶含有营养物质 烟叶内含有各种化学成分, 大部分是霉菌活动需要的营养物质。烟中单糖、双糖等简单碳水化合物, 都是霉菌生长繁殖的最后碳源营养物。一些不能直接利用的复杂有机物, 霉菌能将其分解为简单化合然后吸收利用。烟中的蛋白质等含氮化合物, 霉菌先将其分解成氨基酸等简单化合物, 然后吸收同化, 组成自身的成分。烟叶中含的矿物质, 如磷、硫、镁、钠、铁、钙等,
均是霉菌生长繁殖所需要的物质。
       2. 2  烟叶含有水分 烟叶必须含有一定的水分, 才不会在贮藏过程中发生破碎, 避免碎烟损失。如果含水量是在安全储存含水量的范围内, 则可以抑制霉菌的生长。但如果含水量, 超过了安全储存的水分标准, 霉菌就能够生长繁殖。这是烟叶霉变的主要原因。
       2. 3  烟叶带有霉菌 烟叶在调制、分级、收购、运输储存等过程中都有可能受到霉菌的污染而带有大量霉菌。尤其是不成熟的上部烟、青黄烟和其他带有杂质的低次烟,往往带有较多的霉菌, 比较容易自然霉变[ 14] 。
       3  烟叶霉变的防治技术防止烟叶霉变基本措施主要是严格控制烟叶的含水量, 掌握、调整贮存环境中温、湿度的变化, 防止贮存、运输、堆放中受淋和地面返潮, 以及密封降氧抑制霉变。
       3.1  化学防治 防止烟叶霉变除控制仓储条件外, 加防霉剂也是有效的。目前在烟草工业中常用的化学防霉剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、丙酸等。由于苯甲酸等防霉剂杀、抑菌力的作用均较小, 而用量较大, 加入防霉剂后卷烟的安全水分并没有明显提高。且这些化学试剂加入烟丝后, 在卷烟燃吸时因高温裂解会产生对人体有害的气体, 以上的缺点限制了这些化学防霉剂的使用。
       3.2  生物防治 随着吸烟与健康问题的争论, 生物防霉原剂的使用越来越受到人们的重视。在烟叶防霉的初步试韩锦峰等将分离筛选到的几株优势菌混合配制成生物制剂 ( TFA )用于烟叶发酵, 结果表明: TFA 可加速烤烟根据研究, V IJ这株枯草芽抱杆菌对烟叶中常见的霉菌如青霉 (P en icillium sp )、曲霉 (A spergillus sp ) 和镰孢霉( Fusarium sp )都有抑制作用。还观察到某些放线菌对霉菌的拮抗现象。因此, 经过进一步的研究, 利用 V IJ这株枯草芽抱杆菌、某些有拮抗作用的放线菌, 或它们的代谢产物来防止烟叶霉变, 具有一定的意义。
       3.3  利用天然产物防治 利用天然产物防止烟叶霉变也是可行的。试验表明, 许多中草药具有防霉作用, 且毒性小, 用中草药进行防霉研究, 有很广泛的应用前景。
       4  问题与展望
       烟叶霉变是个全球性的问题, 在烟叶仓储损耗中占着很大的比例, 损失十分严重。目前, 在防治烟叶霉变方面的技术措施主要有控制烟叶入库水分含量、控制仓库空气相对湿度、定期翻垛、密封降氧、仓库喷洒化学药剂消毒、改善烟叶包装条件等。这些措施虽然对减少烟叶霉变起到一定作用, 但在实际生产中, 很难达到理想的仓储环境条件, 烟叶中的霉菌一旦遇到适宜的温湿度条件, 烟叶就会发生霉变, 并迅速蔓延。
       因此, 尽管烟厂投入了大量的人力、物力和资金, 烟叶霉变现象仍不能得到控制, 仍然是目前各烟厂烟叶仓储中普遍存在的一大难题, 有待进一步研究和解决。在烟草行业中, 控制贮藏霉变损失, 除了经济上的需要外, 还有另一个重要原因, 那就是: 烟叶的微生物污染应被控制在最少量。众所周知, 许多真菌毒素对人体有毒性, 如黄曲霉素, 是目前发现最强的化学致癌物质, 同时具有致畸和致突变作用, 而这类真菌又往往是诱发烟叶霉变的主要生物因子。
随着吸烟与健康问题越来越受到人们的重视, 防止烟叶霉变, 避免致癌因子的引入将成为卷烟生产上必须解决的重要课题。烟叶贮藏期间极易发生霉变, 这与烟草生长期的栽培条件、施肥量以及加工过程中的工艺、贮藏条件都有关系。因此今后烟叶霉变的防治应从烟草的生长期就开始, 控制栽培条件、施肥量等。随着吸烟与健康问题的引入, 化学药剂的残留问题急需解决,。

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