郭林青，馬 丹，王君婷，馬 林

（鄭州輕工業(yè)大學食品與生物工程學院，河南鄭州 450001）

煙葉的醇化過程是提高煙葉品質(zhì)的重要步驟之一，隨著目前我國煙草行業(yè)的迅速發(fā)展，其存儲的規(guī)模和數(shù)量逐漸擴大，貯藏時間也相應延長。隨之帶來的就是在貯存過程中煙葉霉變問題，霉變之后的煙葉，不論是外觀還是品質(zhì)，都大大降低，使煙草失去使用價值。因此，行業(yè)內(nèi)也在積極探尋降低煙葉霉變的方法和措施。通過查閱大量文獻，針對煙草霉變的相關性研究進行總結和討論，并對今后防治霉變發(fā)展方向進行展望，為更好地解決霉變問題提供理論支撐。

1 關于霉變形成的原因

1.1 溫度、濕度和含水率影響

煙葉霉變的原因有很多，但是最主要的因素是在煙草加工貯存的過程中受到的外界霉菌污染、溫度、濕度、煙葉含水率、含氧量等。研究表明，煙葉霉變的發(fā)生與煙葉的含水率密切相關[1]。就溫度而言，煙葉貯藏期間的溫度，更加適宜霉菌繁殖；另外當空氣中的含氧量高于0.8%時，就能促使霉菌繁殖；當空氣中的相對濕度超過75%時，由于煙葉的吸濕性，使得其含水量增加而造成霉變[2]。

1.2 煙葉自身的原因

煙葉中的霉菌生長必須有一定的營養(yǎng)成分，才能夠促使霉變的生成。煙葉含有碳，如糖、淀粉、纖維素、果膠和有機酸。同時，煙葉中含有大量的蛋白質(zhì)和核酸，也可以為霉菌提供能量[3]。此外，煙草中的植物堿是其生長的重要營養(yǎng)源之一，也進一步說明一些煙葉在烘烤過程中不完全滅活，從而導致煙葉在醇化過程發(fā)霉的主要原因[4]。霉菌在煙葉中攝取的物質(zhì)除水外，還要通過霉菌分泌酶，將煙葉內(nèi)部的結構破壞[5]。

1.3 其他外部因素

生產(chǎn)環(huán)境中存在一定量的細菌和真菌，其中微生物數(shù)量在摻配加香工序中存在最多，據(jù)了解，生產(chǎn)環(huán)境收集的煙末中微生物數(shù)量顯著多于葉絲和梗絲，表明成品煙支在生產(chǎn)過程中存在著一定污染風險。此外，還有其他煙用輔料（卷煙紙、內(nèi)襯紙等）所攜帶的微生物數(shù)量，以及倉儲設施條件、管理人員是否妥善管理、煙葉的分等級放置等因素影響。有學者分析了包裝方式、含水率、包裝密封度和存放環(huán)境對霉變的影響，當煙絲含水率超過13%時，煙絲霉菌量明顯增加，發(fā)生霉變的風險也隨之增加；當成品煙支的包裝密封度低于60 mm H2O時，樣品中的微生物數(shù)量隨著放置時間的延長而顯著增加；當成品煙支樣品在溫度28℃，濕度80%環(huán)境下存放時，會引起霉菌的顯著增加，但在溫度和濕度相對較低的環(huán)境下，霉菌的數(shù)量不會顯著增加；成品煙支不同包裝方式可能引起細菌和酵母菌數(shù)量的差異，但對霉菌的數(shù)量無明顯影響[6]。

2 霉變程度鑒定研究

對于霉變程度的鑒定研究，大致包括以下幾個方面：①圖像檢測煙葉霉變程度的研究，如根據(jù)機器視覺和近紅外光譜技術結合探索農(nóng)產(chǎn)品的霉變檢測技術，完成了煙葉圖像采集及處理；提取了煙葉顏色特征值，并對其進行分析，建立基于顏色特征值的LDA煙葉霉變檢測模型[7]。②顯微鏡觀察，使用掃描電鏡（SEM）、廣角X-射線衍射儀（WAXD）和熱重分析儀（TGA）比較了幾種煙絲的表面形態(tài)、斷面形態(tài)、結晶結構與熱穩(wěn)定性，運用SME進行煙絲表面形態(tài)、斷面形態(tài)比較[8]。③通過感官評吸的方法進行檢測，已有的研究大多針對的是方法的優(yōu)化。比如，建立新型比較全面的評吸模式，運用灰色聚類法建立評吸人員的綜合評吸水平指數(shù)，實現(xiàn)了對評吸人員的分組[9]；另有探索模糊綜合評判，首先把對每一影響因素的程度和性質(zhì)分為不同的等級，無論其模糊性如何，每個因素對變量值的影響可以通過對每個因子水平的一級模糊綜合評估給出[10]；其次，有學者對不同產(chǎn)地再烤煙葉的內(nèi)在化學成分和感官評價品質(zhì)進行了研究和評價，并分析了兩者之間的相關性。通過分析得出各種評吸指標與內(nèi)在成分的相互關系[11]。

3 霉變煙葉的主要化學成分檢測技術及方法探究

針對霉變后煙葉內(nèi)在成分的檢測技術，相關研究較多，大致可以分為以下幾種：①利用近紅外技術檢測特定成分，如采用近紅外光譜技術建立并驗證麥角甾醇的定量預測模型，建立GBA算法，對基礎光譜數(shù)據(jù)進行特征波長的篩選，并建立PLS-DA判別模型。將該模型應用于煙葉樣品的識別，準確率高達95.79%[12]。②利用二氧化碳技術檢測，采用儲量有害生物檢測儀，結合菌落計數(shù)法等檢測技術，對糧食自身呼吸和微生物活動的特點進行探索，以得出糧食呼吸和微生物活動分別產(chǎn)生二氧化碳氣體的特點[13]。③氨基酸分析儀法測定霉變煙葉中游離氨基酸具體含量，同時將氨基酸的含量變化歸為兩大類：即絕對含量增加和絕對含量降低[14]。④采用GC-MS技術進行霉變前后煙支揮發(fā)性成分含量的變化，以此作為鑒定是否霉變的指標。有研究得出，將霉變前后對比得到變化程度較大的物質(zhì)，再利用這幾種物質(zhì)含量變化建立模型，進而推斷是否霉變[15]。

4 防霉制劑相關研究

4.1 化學防治

目前運用最多的防治技術就是化學防治，它所運用的試劑也是多種多樣。食品中最常見的防霉制劑有苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、丙酸等，但是作用機理太小，而且高溫后，可能會產(chǎn)生有害氣體[16]。因此，僅僅停留在以前的防霉制劑的研究，已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代社會發(fā)展的需求和人們對健康的重視。

為此，許多研究者開始轉(zhuǎn)向其他毒副作用更小、效果更好的化學防治制劑。楊建卿等人[17]指出富馬酸二甲酯對煙葉中霉菌的抑制作用最強。有研究人員選取4種防霉劑75%達科寧、40%核星、98%康茁靈、100%富馬酸二甲酯進行毒理和防霉試驗。結果表明，通過生物測定，40%核星的抑菌譜和抑菌效果最好，富馬酸二甲酯為第二?？底蚂`也是安全高效的生物防霉劑[18]。劉輝等人[19]使用有機酸霉菌抑制劑KMC-LF2對玉米進行防霉試驗，得其具有良好的防霉效果。

4.2 物理防治

倉儲過程中也運用到許多物理防治技術，主要包括控制環(huán)境溫度、低溫通風貯存、封閉隔氧貯藏、氣調(diào)、輻射控制、激光及微波防治技術等。其中，氣調(diào)法是通過調(diào)控貯煙環(huán)境空氣組分的比例，國外有研究者將煙葉貯藏環(huán)境中二氧化碳、氧氣和氮氣比例控制為65∶8∶27，對片煙的霉變問題起到了較好的控制；低溫通風貯存法是通過控制倉儲環(huán)境低溫并與通風結合，使煙葉含水率保持在安全范圍內(nèi)[20]。輻射防霉，使用60鈷γ射線進行卷煙輻照防霉，可達到長期貯藏的目的[21]。近年來，也有研究微波技術防治，曾淑薇等人[22]研究脈沖微波對大米害蟲米象和寄生曲霉致死率、米溫、大米的碎米率和爆腰率及其感官品質(zhì)的影響。結果表明，脈沖微波強度增加，米象和寄生曲霉致死率隨之升高，蟲卵孵化率顯著降低，感官品質(zhì)基本不變，米溫逐漸升高，碎米率和爆腰率也隨之升高。

4.3 生物防治

生物防治，主要是從原料著手，從根源防治。①培養(yǎng)優(yōu)勢菌株或者將分離得到的優(yōu)勢菌株混合配制成生物制劑，如朱大恒等人[23]將分離出的優(yōu)勢菌株混合制成生物制劑（TFA），結果表明TFA可以加速烤煙的發(fā)酵，提高發(fā)酵煙葉品質(zhì)，抑制霉菌的生長。②運用生物制劑，趙文姬[24]研究了分離細菌，同時測定所分離得到的優(yōu)質(zhì)細菌對霉變菌的拮抗作用，最終得到從煙葉表面分離的拮抗細菌對霉變菌的拮抗作用更強。③針對有益微生物進行研究，通過利用有益微生物對病原物的不利作用，來減少病原物的數(shù)量和削弱其致病性。煙葉上的一些酵母菌，可以通過誘導宿主產(chǎn)生具有抑菌作用的物質(zhì)；也可以誘導產(chǎn)生幾丁酶、葡聚糖酶和其他酶類，從而分解病原菌的細胞壁抑制病原菌的生長[25]。

4.4 天然產(chǎn)物防治

所謂天然產(chǎn)物防治，就是從植物或者動物中提取一些有益于抑制微生物生長的物質(zhì)。如酸溶解殼聚糖和水溶解羧甲基殼聚糖對煙草霉變微生物都具有抑制作用[26]。陳偉暢[27]對10種植物的抑菌進行研究，金銀花、墨旱蓮、生姜和半枝蓮水提取物和醇提取物對青霉有很好的抑制作用。陳筱琴等人[28]針對抗霉多維素對多種食品和培養(yǎng)基的防霉、抑菌作用進行了研究，得出含有抗霉多維素的食品和培養(yǎng)基能夠很好地抑制霉菌生長。

5 結語

針對煙草霉變的研究很多，但是實際運用到倉儲中的技術方法少之又少，主要通過對煙葉霉變原因進行分析，進而對檢測霉變成分的技術和方法進行探究，最后綜述霉變防治技術的研究進展，為煙草霉變的防治提供研究方向。

目前，關于霉變煙葉中化學成分含量的研究大多數(shù)僅僅還停留在總氮、總糖和一些揮發(fā)性成分的大體含量檢測，針對煙草霉變的定量研究還沒有成熟的方向和思路。針對糧食及其他物質(zhì)的霉變研究，雖然也沒有什么定量判斷依據(jù)，但是有很多值得學習的方向和技術。由此，針對煙草霉變前后某些或者某種物質(zhì)的變化的定量研究，可以作為以后的研究方向。由于霉變受多種因素影響，單單測定某種物質(zhì)的含量范圍缺乏說服性，因此應該以多種化合物共同檢測，綜合數(shù)據(jù)進行分析，結合之前的定性判斷，從而能夠得到一個安全、可靠、運用性強的一套針對煙葉是否霉變的定性、定量指標。