在烟叶醇化过程中微生物的应用研究

　　摘 要： 微生物在烟叶醇化和烟叶再造中有广泛的应用。 本文重点探讨了烟叶醇化中微生物的应用﹐ 以期为微生物在烟叶醇化和再造烟叶生产中应用提供理论依据。
　　关键词： 微生物；烟叶醇化；再造烟叶生产
　　【中图分类号】 P342+.3
　　【文献标识码】 B
　　【文章编号】 2236-1879（2017）15-0332-01
　　1 烟叶醇化过程中存在的微生物类群
　　醇化发酵处理的烟叶表面存在大量微生物活动，主要包括细菌、真菌、酵母菌以及放线菌等。 微生物生长过程中，通过降解蛋白质、吸收不同微量元素，可以合成出不同种类的生物活性酶，并分泌到胞外环境中，從而对烟叶的醇化过程产生影响。Reid 等从醇化发酵后的烟叶表面分离出微生物菌株，并对其进行了鉴定，结果表明分离得到的主要是细菌和霉菌。 对烘烤后烟叶中分离出来微生物菌株进行鉴定，结果表明分离得到的细菌主要是芽孢杆菌，霉菌以曲霉和青霉为主。
　　2 烟叶醇化中微生物的应用
　　2.1 微生物在烟叶醇化中增香的应用。
　　微生物通过一系列降解变化产生一些有益的小分子物质，可以加快烟叶中有害成分分解，进而改善烟叶品质。 目前，在微生物增加烟叶香气应用研究中，多集中于从烟叶表面分离微生物，经培养筛选，改善烟叶醇化进程和改善烟叶香气质量。也有不少研究应用混合发酵，改善烟叶品质。 赵铭钦等研究应用增香菌和微生物酶混合发酵，试验后烟叶中 13 种氨基酸的含量下降，3 种脂肪酸的含量增加。黄静文等利用短小芽孢杆菌 Van35，醇化后烟叶刺激和杂气明显降低，香气质改善。 瞿娇娇等为了观察分离的细菌菌株对烟叶品质的影响，对初烤上部叶进行单菌株发酵处理。
　　2.2 微生物在烟叶醇化中降解有害成分的应用。
　　微生物在烟叶醇化过程中，降解有害成分的应用报道也较多。 Enders 等[23]最早研究了酵母菌对烟碱的降解作用， 发现酵母菌并不能完全降解烟碱。Frankenburg 等[24]发现烟碱的降解主要发生在晾制的初始阶段。 到目前为止，已报道的可降解烟碱的细菌有 10 个属 17 种，主要有假单胞菌、烟草假单胞菌、恶臭假单胞杆菌、纤维单胞菌、争论产碱菌和节杆菌属中的球形节杆菌、烟草节杆菌、氧化节杆菌和噬烟碱节杆菌、阴沟肠杆菌、棒杆菌属、芽孢杆菌属 及 Deharyomyces nicotianae、Ochrobactrum intermedium。 Brown and Wi11iamson 烟草公司用纤维单胞菌降低烟草中烟碱和硝酸盐含量，在培养基中加入一定量烟碱或白肋烟提取液和硝酸盐，对纤维单胞菌属的降烟碱和硝酸盐的能力进行诱导，得到最大降解活性。 然后接种的细菌培养液在厌氧条件下 30 ℃处理白肋烟叶片，硝酸盐和烟碱明显降低；将烟丝制成卷烟后，硝酸盐、氰化氢和烟碱含量也不同程度降低。 Gutierrez 等从烟叶表面分离出阴沟肠杆菌在含有烟碱的培养基中发酵，烟碱浓度增加，抑制细菌的生长。 同时，筛选出节杆菌 Z3 处理晒红烟，可使烟叶刺激性和杂气减少，烟碱含量降低。 李梅云等研究发现，经菌株处理后的烟叶烟碱含量降低了 30%以上，有效改善抽吸品质。 雷丽萍等利用节杆菌 K7 和 K3 菌株，处理后烟叶烟碱含量降低，烟叶香气质提高、香气量增加，烟气细腻，余味改善。Ma1ik 等研究发现在厌氧条件下，耐高温菌处理后的美国弗吉尼亚烟叶含氮化合物尤其是硝酸盐的含量下降。 祝明亮等报道从白肋烟上分离的 33 株内生细菌中有 6 株具有较强的还原硝酸盐和非硝酸盐的能力， 并使白肋烟 TSNA 含量降低张亚恒等：微生物在烟叶醇化和再造烟叶生产中的应用进展 4391湖 北 农 业 科 学 2015 年27.56%～99.88%， 粉碎烟叶接种方式使 TSNA 量降低程度最大，叶面喷雾接种方式降低的最少。 张玉玲等研究表明，在烟草晾制的后期，内生细菌WB5 菌株处理可明显降低烟叶中 TSNA 含量，对NNN 含量的降低作用最明显。 雷丽萍等研究发现非硝酸盐还原细菌 WT（Bacillus sp.）可有效降低白肋烟 TN90 亚硝胺和 TSNA 总量。 使用叶面喷施，TSNA 和 NNN 含量减少。
　　3 微生物在提高低档烟叶、再造烟叶质量等方面的应用
　　近年来，通过微生物发酵的方法，用增香微生物来提高低档烟叶及再造烟叶内在品质研究，受到国内外烟草企业的广泛重视。 在现代烟草企业的生产过程中，会产生大量低档次和废弃的烟叶，这些烟叶通常是因为其内在品质存在缺陷，无法达到烟草行业的烟叶可用性标准而遭到废弃，造成极大的资源浪费，既增加了企业的生产成本，又容易造成环境污染。 国家烟草专卖局提出的减害降焦要求，行业内开展了造纸法再造烟叶研究。 造纸法再造烟叶已经成为卷烟产品不可或缺的重要原料，但再造烟叶的内在质量及吸味特点还存在一些不足，表现为烟气较为干燥，香气量不足，刺激杂气较大等，而近年来将生物技术应用于提高再造烟叶内在品质成为行业关注的焦点，即在人工醇化发酵的过程中加入增香微生物进行增香增质，既可有效改善烟叶的内在品质， 又能大大缩短其醇化发酵的时间，节省资源，提高企业利润。Ci1vi1ini 等[39]采用微生物菌剂处理烟碱含量过高的烟叶。 烟叶粉末经过处理，部分烟碱转移到液体中，处理后低档次烟叶中烟碱、烟酸盐和 2-呋喃酸盐等物质含量降低。
　　4 小结
　　微生物应用于烟叶和再造烟叶醇化过程的研究均取得成效，能够有效改善烟叶和再造烟叶内在质量。 微生物对烟叶醇化过程的影响复杂，一些菌株可有效改善烟叶品质， 对烟叶的发酵起促进作用， 部分菌株还可降低烟叶中某些不利于烟叶吸食性的有害物质。 在今后研究中应充分发挥微生物在再造烟叶生产中的应用价值，实现工业规模化生产，使再造烟叶质量进一步提升，从而提高卷烟质量。
　　参考文献
　　[1] 唐丽，周冰，华一崑，等.醇化技术在改善烟叶品质中的研究进展[J].江西农业学报，2013，25（7）：53-56.
　　[2] 朱大恒，韩锦峰，张爱萍，等.自然醇化与人工发酵对烤烟化学成分变化的影响比较研究[J].烟草科技，1999（1）：3-5.
　　[3] 夏露，张娟，王远亮，等.生物技术在烟叶发酵中的应用研究进展[J].安徽农业科学，2010，38（22）：12013-12015.

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