楊 祥 王潤(rùn)玲 吳 瑞
(云南省煙草公司保山市公司昌寧分公司,云南昌寧 678100)
目前,微生物制劑在煙草生產(chǎn)過程中有著廣泛應(yīng)用,它在煙草的發(fā)酵過程以及煙草制香等過程中發(fā)揮著重要的作用。據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),將微生物制劑添加在現(xiàn)代煙草生產(chǎn)中能夠提高煙草的品質(zhì)和產(chǎn)量,進(jìn)而為廣大煙民提供更健康的煙草,以及更優(yōu)質(zhì)的使用體驗(yàn)。
煙草的生產(chǎn)包含多方面,首先是其生長(zhǎng),然后是對(duì)成熟的煙草采購(gòu)后進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵是在恒定溫度和相對(duì)濕度條件下改變煙草的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生變化。并且在加工后,原來(lái)煙草的香味會(huì)改變,吸味純度也會(huì)明顯提升。根據(jù)Frankenburg的研究成果,可將烤煙發(fā)酵機(jī)制概括為3種假說(shuō),即發(fā)酵過程涉及微生物作用、酶的作用和化學(xué)作用[1]。但是微生物制劑參與煙草生產(chǎn)過程中的實(shí)際作用機(jī)理并不明確。相關(guān)研究表明,微生物制劑在煙草發(fā)酵過程中對(duì)酶活性的影響有明顯的相關(guān)性。并且不同性質(zhì)的微生物制劑,對(duì)酶活性的影響也有較大差別。而微生物自身在不斷生長(zhǎng)發(fā)育中,也會(huì)通過直接或間接利用某些微量元素和蛋白質(zhì),來(lái)分解或者代謝出具有微生物活性的不同種類的酶,如纖維酶、果膠質(zhì)酶等。這些代謝產(chǎn)物應(yīng)用到煙草的生產(chǎn)過程中,可以加速降解煙草內(nèi)的大分子物質(zhì),進(jìn)而使其轉(zhuǎn)化為小物質(zhì)。此外,在煙草種植中,通過改善生長(zhǎng)土壤也可以使煙草本身微量元素和特別物質(zhì)的合成產(chǎn)生酶催化作用,并且還能夠合成不同的有機(jī)酸,使煙草在進(jìn)行加工后擁有更加獨(dú)特的煙香味。一些學(xué)者對(duì)烤煙葉面上的微生物種類的研究表明,煙葉表面的許多微生物有可能也會(huì)催化煙葉自然發(fā)酵過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和品質(zhì)改良[2]。
2.1 注入微生物煙草發(fā)酵,提高煙草品質(zhì)20世紀(jì)以來(lái),國(guó)內(nèi)外均有將微生物制劑應(yīng)用到煙草生產(chǎn)過程中的相關(guān)研究。而在我國(guó)現(xiàn)代化煙草的生產(chǎn)過程中更是加大了對(duì)微生物制劑的應(yīng)用,通常用來(lái)對(duì)煙葉進(jìn)行發(fā)酵。通過將微生物制劑加入煙葉發(fā)酵過程中,能夠降低煙草的煙堿含量。相關(guān)研究表明,將Deharyomycesnicotianae和Micrococcusnicotianae 2種菌對(duì)煙草進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵處理,可以不同程度降低煙草中的煙堿含量,并且這兩種菌液還能改善煙草的煙香。發(fā)酵是使煙草原有的品質(zhì)得到改善和完善的重要環(huán)節(jié),沒有經(jīng)過微生物制劑發(fā)酵的煙葉,表面會(huì)存在大量的微生物群落??蒲腥藛T將其提取出來(lái)進(jìn)行鑒定后發(fā)現(xiàn),這些微生物群落都可以與加入的微生物制劑產(chǎn)生反應(yīng),進(jìn)而對(duì)原有煙葉進(jìn)行不同的處理。首先,能夠消除原本煙草中的雜氣;其次,還能改善煙葉中的余味,增加煙草使用者的體驗(yàn)感。并且羅家基等科學(xué)家通過對(duì)4種具有優(yōu)勢(shì)的菌落和菌株進(jìn)行試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),這4種優(yōu)勢(shì)菌落在煙葉發(fā)酵過程中,對(duì)煙堿的降解作用十分顯著。使用微生物制劑發(fā)酵后,能夠讓原本相對(duì)低層次的卷煙變?yōu)楦邔哟蔚木頍?,進(jìn)而能夠提升香煙的品質(zhì)。此外,將微生物制劑加入煙草的降解過程中,不僅能改善其品質(zhì),還能縮短原有的發(fā)酵時(shí)間。
2.2 善用微生物土壤制劑,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙草在使用微生物制劑之前,我國(guó)一些地方會(huì)將微生物放入煙草生產(chǎn)的肥料中。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種做法能夠使原有土壤中的微生物群落被不斷激活和繁衍,還能分泌出有機(jī)酸等產(chǎn)物。這些有機(jī)酸可以用來(lái)軟化原本在土壤中難以溶解的磷鉀,其分泌出的植物類激素和抗生素類物質(zhì)可以刺激煙草的生長(zhǎng)發(fā)育,并且提高煙草的病蟲害防御能力。目前,我國(guó)市場(chǎng)上最常用的微生物肥料可以分為細(xì)菌類肥料和真菌類肥料。但其都有傳統(tǒng)菌肥的固定特點(diǎn),將蛋白質(zhì)分解為肽和氨基酸,來(lái)讓煙草吸收和生長(zhǎng)毛酶,但是其能夠滿足的需求并不那么寬泛,因此適用性很低。在現(xiàn)代煙葉的生產(chǎn)中,改革原有的傳統(tǒng)菌肥,使其成為微生物肥料,并施入土壤中。憑借微生物工程的技術(shù)培育出的微生物制劑肥料,應(yīng)用范圍也非常廣泛,它能夠改變生長(zhǎng)環(huán)境,提高原有煙草的抗病性。例如,當(dāng)微生物制劑肥料加入土壤后,一些功能性的真菌在土壤中生長(zhǎng),如生物素、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等物質(zhì)都在不同程度上促進(jìn)了植株的生長(zhǎng)發(fā)育。并且經(jīng)過相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn),這些微生物可以促使原有植株的主根生長(zhǎng),其葉面積也得到了不同程度的擴(kuò)大。同時(shí),這些微生物能夠提高煙草的抗病能力,能不同程度減輕病毒病和青枯病。此外,加入微生物制劑后能夠使煙草中的化學(xué)成分變得更加協(xié)調(diào),因此在一定程度上微生物制劑成為評(píng)判煙草品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。
2.3 控制微生物制劑參數(shù),影響制香成分大量實(shí)驗(yàn)證明,在新鮮煙草的加工過程中加入微生物制劑可以優(yōu)化煙草的烘烤效果,因?yàn)樗軌蛴行Ы档秃婵具^程中煙葉的淀粉含量。而煙草和煙氣中的中性質(zhì)量物質(zhì)種類十分豐富,因此需要選擇不同劑量的微生物制劑加入整個(gè)生產(chǎn)過程中,其中主要有苯甲醇、苯乙醇、鄰苯二甲酸等。在美拉德的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)煙草中的許多中性香味成分都是由類胡蘿卜素降解而得到的,因此可以通過施加微生物的方式來(lái)控制微生物制劑參數(shù)。
第一種,當(dāng)時(shí)間恒定而溫度不同時(shí)加入微生物制劑,煙草中的淀粉降解效果是有差異的。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),溫度的降解效果排序?yàn)?5℃>40℃>35℃,通過分析在不同溫度下淀粉和總糖含量的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)兩者呈明顯的負(fù)相關(guān)。而在不同的發(fā)酵溫度中加入微生物制劑后,發(fā)現(xiàn)煙葉的蛋白質(zhì)和氨基酸含量也存在明顯差異,總體上也是呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。第二種,在同一溫度下在不同的發(fā)酵時(shí)間加入微生物制劑也會(huì)對(duì)煙草的降解產(chǎn)生影響。設(shè)定恒定的溫度為45℃,加入同一微生物制劑后發(fā)現(xiàn),隨著時(shí)間的增長(zhǎng)煙草中的淀粉含量明顯降低,但是含糖量逐漸增加,因此它們也呈負(fù)相關(guān)。而蛋白質(zhì)和氨基酸的含量在整個(gè)過程中也是呈負(fù)相關(guān),因此,在使用微生物制劑對(duì)煙草中的淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸等進(jìn)行降解時(shí),可以因地制宜地采用兩種方式[3]。因?yàn)樗鼈兂守?fù)相關(guān)增長(zhǎng),因此對(duì)于煙草香味的影響是恒定的,對(duì)制香成分的影響也是恒定的。
2.4 引入微生物制劑防蟲,增強(qiáng)煙草產(chǎn)量在煙草生產(chǎn)中雖然微生物會(huì)引起煙草的病蟲害,但是通過合理提取有效的微生物制劑,能夠在煙草生產(chǎn)過程中防治病蟲害,進(jìn)而提高煙草的產(chǎn)量和品質(zhì)。首先,使用一些活體抗微生物。這種微生物制劑主要由木霉菌組成,對(duì)于防治煙草的立枯病、猝倒病有著極其明顯的效果。其次,加入拮抗細(xì)菌。目前,該細(xì)菌在防治煙草病蟲害方面已經(jīng)有十分突出的防治效果,因?yàn)樗軌蚴共糠譄煵菪纬煽共【?,進(jìn)而在一定程度上實(shí)現(xiàn)煙草的促生和增長(zhǎng)。最后,在微生物制劑中加入部分抗生素。這種抗生素主要成分是放線菌,它能夠?qū)Χ喾N病毒起到良好的抑制作用,進(jìn)而提高煙草的產(chǎn)量。并且在煙草的病蟲害防治過程中,加入相應(yīng)的微生物制劑,還能使煙草的微生物含量更加豐富,使煙草在進(jìn)行加工時(shí)擁有更加獨(dú)特的口感。
將微生物制劑及其代謝產(chǎn)物應(yīng)用在煙草的生產(chǎn)過程中,使其交替發(fā)揮作用,能夠有效改善煙草的品質(zhì)。我國(guó)煙草資源豐富,通過合理應(yīng)用現(xiàn)代微生物技術(shù),在提高煙草品質(zhì)的同時(shí),能夠提高卷煙的吸食安全性。將微生物制劑應(yīng)用在煙草的發(fā)酵過程中,通過影響煙草的制香成分,進(jìn)而生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的煙草,能夠?yàn)閺V大煙民提供更為健康的卷煙。