烟叶微生物及其在烟叶发酵和醇化中的作用探讨

发表时间:2021/4/13   来源:《科学与技术》2021年2期   作者:张宝 丁海 陈彬 马尚毅 张磊
[导读] 本文首先分析了烟叶微生物,然后主要论述了在烟叶发酵和醇
        张宝 丁海 陈彬 马尚毅 张磊

        内蒙古昆明卷烟有限责任公司 内蒙古呼和浩特市 010020

        摘要:本文首先分析了烟叶微生物,然后主要论述了在烟叶发酵和醇化中烟叶微生物的作用,如合理控制内在成分、减少烟叶浪费现象以及提升发酵醇化效率等,希望可以为相关人员提供一定的参考,在烟叶发酵和醇化中合理运用烟叶微生物,降低其中的有害物质,从而尽可能的提升烟叶品质。
        关键词:烟叶微生物;烟叶醇化;烟叶发酵

        引言:众所周知,吸烟有害人体健康,但从当前社会现状来看,全面禁烟很难实行,所以尽可能降低香烟对人体的危害是现阶段香烟制作加工的重点,利用烟叶微生物来优化烟叶发酵和醇化过程,可以有效将烟叶中的有机大分子通过代谢途径划分为小分子物质,起到品质改良和物质转化的积极作用,需要深入探讨。
1烟叶微生物
        烟叶微生物的种类很多,受烟叶产地、品种、栽培土壤等条件的不同,不同烟叶具有的微生物种类也有所差异,相关研究表明每克烟叶中大致具有6.5万左右的微生物,从种类划分上来看,可以划分为放线菌、霉菌、细菌以及酵母菌四大类,在烟叶含量中从少到多的排序为酵母菌-放线菌-霉菌-细菌,其中放线菌细分为动孢菌属、小单孢菌属、放线菌有链霉菌;霉菌主要细化为青霉和曲霉;细菌细分为芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属等;而酵母菌则属于痕量。从数量划分上来看,烟叶微生物中能够具有4种放线菌,9种霉菌以及14种细菌,细菌占据主要地位,而且细菌中具有较强抗性和较快生长速度的芽孢杆菌属对营养要求不高,在烟叶发酵和醇化阶段中属于优势菌群,在发酵结束后其存留在烟叶表面的数量依旧较多。此外,由于烟叶微生物的自身特点,在烟叶发酵和醇化过程中,工作人员往往可以结合烟草特点,人为的添加微生物酶类、有益微生物,调控烟叶内部的化学成分,发挥烟叶微生物的价值[1]。
2在烟叶发酵和醇化中烟叶微生物的作用
2.1合理控制内在成分
        基于健康角度,烟草行业的发展方向之一就是不断降低烟叶中的有害物质,尽可能减少其对人体健康的影响。在烟叶中的主要有害物质就是烟碱,也就是尼古丁,其属于神经毒素,通过对中枢神经等组织的影响,产生兴奋、麻痹等效果,刺激消化道,危害较大。同时,如果烟叶的蛋白质含量过多,在烟叶制品的燃烧过程中会出现刺鼻烧焦羽毛臭味,影响人体健康,相应的燃烧性较低,也会降低烟叶品质。对此,利用烟叶微生物可以有效调整烟叶的化学成分,提升其安全性。一方面,通过恶臭假单胞菌、根癌土壤杆菌等在烟叶发酵过程中的运用可以有效将烟碱进行降解,理想情况下,基本可以降解烟叶中80%以上的烟碱,增加其中的有机酸成分。另一方面,在烟叶醇化过程中通过细菌中的芽孢杆菌属、嗜热菌以及微球菌属的有效利用,可以将烟叶中的大分子蛋白质划分成小分子物质,如氨基酸。此外,以造纸法再造为例,将蛋白酶、活性干酵母以及增香剂进行合理搭配,制作微生物复合剂,在处理烟叶时将其进行添加,可以有效降低烟叶中的糖含量和蛋白质含量,优化烟叶内在成分[2]。
2.2减少烟叶浪费现象
        烟叶发酵醇化需要较长的时间,在此过程中有大量需要注意的问题,比如在微生物孢子悬液喷施的过程中可能会出现腐败、霉变等问题。

同时,烟叶受湿度的影响较大,如果空气湿度较大,烟叶中的含水量也会出现明显增多的现象,烟叶会出现受潮现象进而诱发霉变,在酶的影响下,其有机物会不断降解,产生逐渐增高的热量,这些热量一部分会供其自身运用,另一部分则会散发在烟叶中,增加烟叶温度,进而为霉菌营造适合其繁殖的环境,增加霉菌繁殖速度,如果日均温度超过20℃,烟叶会彻底霉变,丧失使用价值。而在烟叶自然醇化时,烟叶会出现大量的有益微生物,利用烟叶微生物可以有效避免烟叶出现此类问题,可以通过有益微生物的作用,将病原物数量进行降低,并削弱病原物的致病性。所以,烟叶微生物可以有效阻碍烟叶出现霉变,避免不必要的成本损耗,提升对烟叶的利用率,保证生产企业的经济效益。
2.3提升发酵醇化效率
        不同种类烟草制品所需要进行的调制和发酵等流程都具有一定的差异性,以烤烟为例,正常情况下,烤烟所需的发酵时间需要超过半个月,基本在半个月到45天之间,保证其发酵的充分性。相关研究表明,在烤烟发酵阶段增加枯草芽孢杆菌能够将人工发酵时间进行极大的缩短,降至8天,同时,在这种情况下得到的烟叶质量基本和常规发酵方式得到的烟叶质量一致,也就是说烟叶微生物可以在基本不影响烟叶原有质量的情况下增加烟草发酵速度。再以雪茄烟为例,一般情况下,雪茄烟需要有两次以上的发酵流程,醇化时间需要保持在1年以上,在此类烟叶中运用有益微生物也可以提升其发酵醇化速度,比如在发酵过程中增加酵母菌可以缩短发酵时间,并对口感也具有一定的提升和改善效果,和常规发酵醇化模式相比,烟叶微生物的应用可以有效提升发酵醇化效率,综合优势显著。
2.4增强烟叶制品质量
        衡量烟叶质量的重要参考指标就是烟叶的香气,基于降焦减害,在烟叶发酵时运用烟叶微生物可以带动烟叶物质的转化,合成烟叶香气物质,可以有效提升其香气物质的含量。其对香气物质增加的基本原理为,烟叶微生物在烟叶发酵中会出现酯化酶、纤维素酶、蛋白酶等多种高活性酶,进而产生酶促效果,在酶促效果和化学作用以及微生物代谢作用的共同影响下,烟叶底物会得到充分降解、偶联、氧化以及聚合等,划分成小分子化合物,这其中会有酮类、酯类、酚类、吡啶类等各种香味物质的出现,通过对发酵条件的有效控制和菌种的合理选择,可以选择出适合烟叶香气特征,得到最优的增香菌株。例如,有关研究人员运用高生物活性酶以及优势增香菌(4种)、蛋白酶,通过合理配置形成发酵增质剂,通过发酵实验发现其可以在周期相对较短中分解和转化烟叶中的有机物质,优化香气质量、增加烟叶香气量,效果很可观。
2.5减少烟叶TSNA含量
        TSNA是一种有害物质,为烟叶所特有,全称为烟草特异性亚硝胺,是影响烟叶安全性的重要因素之一,受消费者安全健康意识的提升,减少烟叶TSNA含量是当前烟叶加工的重要内容。基于此,在烟叶发酵醇化中应用烟叶微生物对TSNA有有效的控制作用,可以降解其中的硝酸盐,减少亚硝胺,改善烟叶品质。例如,在发酵醇化中添加高效反硝化细菌,其会和烟叶物质发生还原反应,和硝酸盐进行反应,将其还原成亚硝酸盐,进而还原成气体,减少TSNA含量。再如,在烟叶表面上喷洒含有恶臭假单胞菌的发酵液,将温度控制在28℃,并保持45%发热相对湿度,可以快速的将硝酸盐进行降解,提升烟叶的安全性,进而改进烟叶制品的品质。
结语:综上所述,烟叶微生物种类繁多,属于庞大的生物群体,利用其进行烟叶发酵和醇化具有极大的积极作用,可以提高烟叶质量,增强制作效率,减少烟叶危害,将烟叶的吸食安全性进行提升,需要烟草行业重视对此方面的研究,加大对现代生物工程在烟叶发酵等过程的应用,从而推进健康社会的构建。
参考文献:
[1]左满兴,薛磊,崔洪亮,等.增香复合微生物对造纸法再造烟叶香味成分的影响[J].安徽农业科学,2020,48(19):194-197+234.
[2]薛磊,赵汉文,李小斌,等.微生物发酵对烟草品质及有害成分释放的影响[J].陕西农业科学,2020,66(02):20-25.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: