倉(cāng)儲(chǔ)片煙霉變研究進(jìn)展陳善義

李菁菁　包可翔

摘 要：從片煙表面霉菌的種類(lèi)和致霉性、霉變發(fā)生的環(huán)境因素、煙葉霉變的鑒別、霉變預(yù)測(cè)及防治方面，綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)片煙霉變的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：煙草；倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)；霉菌；預(yù)測(cè)；霉變防治

中圖分類(lèi)號(hào) S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）14-0145-03

Abstract：This article made a review about research progress on mildew of tobacco strips from types of mould on the surface of tobacco strips，environmental factors of mildew，identification，forecasting and controlling of mildew.

Key words：Tobacco；Storage and maintenance；Fungus；Forecasting；Mildew control

復(fù)烤后的片煙一般需經(jīng)歷一個(gè)自然醇化的過(guò)程才能進(jìn)入制絲與卷包工序。片煙醇化周期通常為12～30個(gè)月[1-3]，期間由于煙葉吸濕性強(qiáng)，又含有微生物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4]，其表面含有的霉菌在適宜的環(huán)境條件進(jìn)行繁殖，導(dǎo)致煙葉發(fā)生霉變。片煙霉變后原本香味消失，品質(zhì)下降，從而喪失使用價(jià)值；嚴(yán)重霉變的煙葉甚至可能產(chǎn)生毒素，給消費(fèi)者的吸食帶來(lái)安全隱患[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)，霉變煙葉相對(duì)于正常煙葉，總糖含量下降27.72%，纖維素、木質(zhì)素含量分別上升了41.8%和138.14%，而揮發(fā)性有機(jī)酸和非揮發(fā)性有機(jī)酸呈現(xiàn)不同程度的下降[7]。纖維素含量過(guò)高對(duì)煙葉吸食品質(zhì)具有負(fù)作用，賦予煙氣一種尖刺的刺激性和一種“燒紙”的氣味[8]；木質(zhì)素含量高的煙葉具有強(qiáng)烈的刺激味、青雜氣重、吸味辛辣、澀口[9]。揮發(fā)性、非揮發(fā)性有機(jī)酸對(duì)卷煙的香氣和吃味具有重要作用[10-11]。因此，片煙的霉變的治理成為重要研究課題。為此，筆者從片煙帶有霉菌的種類(lèi)和致霉性、霉變發(fā)生的環(huán)境因素、煙葉霉變的鑒別、霉變預(yù)測(cè)及防治方面，系統(tǒng)闡述國(guó)內(nèi)外對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)片煙霉變的研究進(jìn)展，以期為倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中片煙霉變的預(yù)防和控制提供參考。

1 片煙表面的霉菌種類(lèi)與致霉性

引起煙葉霉變的真菌類(lèi)群十分復(fù)雜，有130屬231個(gè)種[12]。正常和霉變的片煙中均帶有霉菌。李魁等[13]從河南等13個(gè)省份的35份正常、25份霉變煙葉樣品中均分離出了霉菌，主要為曲霉（Aspergillus）、青霉（Penicillium）、毛霉（Mucor）。所有樣品中曲霉和青霉檢出率最高，其中曲霉屬檢出率最高的為黃曲霉（A.flavus），其次是黑曲霉（A.glaucus），青霉屬檢出率最高的為桔青霉（P.citrinum），再次是產(chǎn)黃青霉（P.chrysogenum）。此外，霉變煙葉的帶菌量比正常煙葉高出103～105CFU/g。霉變煙葉的優(yōu)勢(shì)菌屬基本為曲霉屬和青霉屬，但不同地區(qū)霉變煙葉的優(yōu)勢(shì)菌種有所不同。有研究指出，引起美國(guó)烤煙霉變的優(yōu)勢(shì)菌種為匍匐曲霉（A.repens），占所有分離菌株的81%[14]；吳闊等[15]從紅云紅河倉(cāng)庫(kù)的霉變片煙中，分離出的真菌主要為曲霉屬的煙曲霉（A.fumigatus）、黑曲霉、灰綠曲霉（A.glaucus）、阿曲霉（A.amstelodami）、黃曲霉和青霉屬的桔青霉、產(chǎn)黃青霉；張成省等[16]對(duì)山東倉(cāng)儲(chǔ)片煙的研究發(fā)現(xiàn)，霉變煙葉檢出率較高的種有黃柄曲霉（A.flavipes）、黑曲霉、黃曲霉、煙曲霉、聚多曲霉（A.sydowii）、桔青霉、純綠青霉（P.viridicatum）、產(chǎn)黃青霉；劉強(qiáng)[17]對(duì)徐州地區(qū)倉(cāng)儲(chǔ)霉變片煙的研究顯示，優(yōu)勢(shì)霉菌類(lèi)群有7種，分別為米曲霉（A.aryzae）、黑曲霉、黃曲霉、匍枝根霉（Rhizopusstolonifer）、總狀毛霉（M.racemosus）、桔青霉和擴(kuò)展青霉（P.expansum）。

眾多的研究者從霉變煙葉上分離了諸多種霉菌，然而僅有張成省等[16]、晏衛(wèi)紅等[18]的研究確認(rèn)了分離所得霉菌的致霉性。張成省[16]等將霉變煙葉上分離得到的霉菌接種到經(jīng)濕熱滅菌的煙葉上，結(jié)果顯示黃柄曲霉、聚多曲霉、煙曲霉、黑曲霉、米曲霉、黃曲霉、總狀毛霉、桔青霉、純綠青霉、產(chǎn)黃青霉、匍枝根霉、黑根霉（R.nigricans）均具有較強(qiáng)的致霉性。晏衛(wèi)紅等[18]用同樣的方法確認(rèn)了匍匐散囊菌（Eurotiumrepens）、溜曲霉（A.tamari）、謝瓦散囊菌（E.chevalieri）、菌核曲霉（A.sclerotiorum）、A.elegans、米曲霉、黑曲霉、孔曲霉（A.ostianus）、聚多曲霉的致霉性。

2 片煙霉變的環(huán)境因素

黃福新等[19]的研究發(fā)現(xiàn)，溫度、濕度、煙葉含水率是影響貯藏片煙霉變的3大因素，且濕度成為主導(dǎo)因素。35℃以下隨著溫度的升高，霉變出現(xiàn)所需的天數(shù)越短；25℃時(shí)，65%～70%的相對(duì)濕度下煙葉放置50d也未出現(xiàn)霉變；而75%相對(duì)濕度下的煙葉25d后就發(fā)生霉變；含水率為12.6%的煙葉常溫下放置170d也未發(fā)生霉變，而含水率為16%時(shí)90d就發(fā)生霉變。張成省等[20]對(duì)片煙發(fā)霉的溫度、濕度、含水率的單因素和正交試驗(yàn)的研究結(jié)果表明，片煙在25～35℃較易發(fā)生霉變，發(fā)生霉變的臨界含水率為13.5%～15.0%；空氣相對(duì)濕度70%，且片煙含水率15%以下，片煙未發(fā)生霉變。在環(huán)境濕度75%～80%，片煙含水率低于19%，片煙易發(fā)生輕度霉變；環(huán)境濕度高于80%，或空氣相對(duì)濕度75%，片煙含水率高于19%時(shí)，片煙極易發(fā)生霉變。

3 霉變的鑒別

煙草霉變的鑒別目前主要有以下幾種方法：（1）視覺(jué)、嗅覺(jué)檢驗(yàn)。將煙草及制品放在白紙上，通過(guò)眼觀和鼻聞，若眼觀表面有霉斑，或有白、青色絨狀物，或鼻聞?dòng)忻刮兜募礊槊棺儫煵菁爸破穂21]。（2）感官評(píng)吸。若煙草樣品無(wú)霉斑或無(wú)明顯酶味，但水分或包/箱溫異常，可進(jìn)一步制樣后通過(guò)感官評(píng)吸判別是否有霉味[21]。（3）霉菌計(jì)數(shù)。霉菌的計(jì)數(shù)可依照《煙草及煙草制品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌計(jì)數(shù)》YC/T472-2013的要求來(lái)實(shí)現(xiàn)[22]，然而該方法需要進(jìn)行霉菌的培養(yǎng)，耗時(shí)1周左右才能得到結(jié)果，檢測(cè)時(shí)間上不具有優(yōu)勢(shì)。（4）分子生物學(xué)檢測(cè)法。藍(lán)東明等[6]利用根據(jù)米曲霉ITS序列，設(shè)計(jì)特異引物，利用Real-timePCR建立了米曲霉定量檢測(cè)的方法，由于Real-timePCR的特異性，特定的引物只能監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)的霉菌含量，因而在監(jiān)測(cè)多種霉菌上存在局限性。（5）霉菌的化學(xué)標(biāo)記物檢測(cè)法。麥角甾醇是真菌細(xì)胞膜的重要組成部分，可作為霉變檢測(cè)的化學(xué)標(biāo)志物。利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）測(cè)定煙草制品中的麥角甾醇，可以評(píng)估樣品受霉菌污染的程度[23]。此外，芯片級(jí)非對(duì)稱(chēng)離子遷移譜（Microchip-basedFAIMS）可以根據(jù)霉變特征物質(zhì)吡啶和1-戊醇的離子電流值大小來(lái)進(jìn)行霉變煙葉的無(wú)損快速鑒別[24]。（6）近紅外光譜掃描法。楊蕾等對(duì)正常及霉變煙葉進(jìn)行了近紅外光譜掃描，利用優(yōu)劣比值法（GBA）提取了1066nm、1130nm、1832nm及2474nm四個(gè)特征波長(zhǎng)，并建立了霉變情況的監(jiān)測(cè)模型，對(duì)92份正常煙葉、98份霉變程度不同的煙葉進(jìn)行模型驗(yàn)證，判別正確率達(dá)到95.79%[7，25]。

4 霉變的預(yù)測(cè)

由于不同的地域、不同的片煙種類(lèi)、含有的霉菌種類(lèi)及初始菌量的不同，片煙霉變的過(guò)程存在不確定性和變化的非線(xiàn)性。近年來(lái)，已有研究者基于環(huán)境溫度、濕度、煙葉自身的含水率3個(gè)因素，以霉變率（在一定的溫度、濕度和自身含水量情況下，經(jīng)過(guò)30d，片煙霉菌分布占總表面積的比例）為預(yù)測(cè)變量，利用HP-Elman-LSSVM、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了倉(cāng)儲(chǔ)片煙霉變程度的預(yù)測(cè)模型，并應(yīng)用于煙草倉(cāng)庫(kù)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，取得了良好的效果[26-27]。

5 霉變的防治

片煙霉變的防治手段主要有物理、化學(xué)、生物3個(gè)方面。（1）物理防治。利用輻照、激光、冷凍、干燥、調(diào)節(jié)氧氣含量等方法抑制、鈍化或殺死霉菌，從而達(dá)到貯煙防霉的目的[28]。生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛的物理防治方法為氣調(diào)貯存法。該方法的原理是通過(guò)充入氮?dú)饣蚨趸嫉葰怏w，或放置氣調(diào)劑，將倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境調(diào)控至低氧狀態(tài)，殺死好氧性霉菌，達(dá)到防霉的目的[29]。（2）化學(xué)防治，即利用化學(xué)制品（抑霉劑）來(lái)抑制霉菌生長(zhǎng)的方法。目前主要使用的防霉劑有苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸和丙酸等[28]。此外，還有一些殺菌劑如達(dá)科寧、核興、世高、富馬酸二甲酯對(duì)曲霉和青霉有很好的抑制效果[30]。（3）生物防治。利用某些微生物對(duì)霉菌的拮抗作用，抑制霉菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)到控制霉菌數(shù)量的目的。朱大恒等從C3F烤煙中分離了5株優(yōu)勢(shì)抗霉微生物，將其制成菌液后噴灑到煙葉上，于濕度80%、溫度15～30℃的環(huán)境下存放6個(gè)月，未見(jiàn)發(fā)霉現(xiàn)象[31]。

6 問(wèn)題與展望

倉(cāng)儲(chǔ)片煙的霉變是由于霉菌在適宜的溫濕度條件下生長(zhǎng)而導(dǎo)致片煙發(fā)生霉?fàn)€變質(zhì)。片煙霉變的研究和倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)管理已引起各煙草工業(yè)企業(yè)的關(guān)注和重視。國(guó)內(nèi)對(duì)片煙霉變的研究起步較晚，且主要集中在霉變煙葉的微生物分離與鑒定、霉變發(fā)生的環(huán)境因素的研究上，對(duì)分離獲得的霉菌的致霉性、致霉機(jī)理及霉變防控缺乏系統(tǒng)性的研究。今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)早期霉變的鑒別、監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)模型的研究，實(shí)現(xiàn)煙葉霉變的早期控制，降低倉(cāng)儲(chǔ)片煙霉變的風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳萬(wàn)年，宋紀(jì)真，范堅(jiān)強(qiáng)，等.福建和云南烤煙煙片的最佳醇化期及適宜貯存時(shí)間[J].煙草科技，2003（7）：9-12.

[2]齊凌峰，卓思楚，宋紀(jì)真，等.不同產(chǎn)地片煙的最佳醇化期及適宜貯存時(shí)間研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（1）：155-157.

[3]齊凌峰，卓思楚，宋紀(jì)真，等.上部煙葉在廈門(mén)的最佳醇化期及適宜貯存時(shí)間[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，53（1）：106-109.

[4]陳越立，肖明禮，楊慶.煙葉霉變及預(yù)防[J].廣東化工，2011，38（4）：49-50.

[5]孔凡玉，林建勝，張成省，等.儲(chǔ)煙霉變機(jī)理與防霉技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2009，15（5）：78-81.

[6]藍(lán)東明，唐慶蕓，楊博，等.熒光定量PCR檢測(cè)霉變煙葉中米曲霉方法的建立[J].現(xiàn)代食品科技，2013，29（7）：1721-1724.

[7]楊蕾.環(huán)境對(duì)煙葉品質(zhì)的影響分析及霉變預(yù)測(cè)方法研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2016.

[8]李國(guó)棟，馬海燕，于建軍，等.纖維素酶降解煙葉中纖維素的作用效果[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，24（12）：256-259.

[9]Schlotzhauer WS，Martin RM，Snook ME，et al. Pyrolytic studies on the contribution of tobacco leaf constituents to the formation of smoke catechols[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry，1982，7（30）：372-374.

[10]李炎強(qiáng)，冼可法，趙明月，等.云南、河南烤煙中揮發(fā)性、半揮發(fā)性游離及結(jié)合態(tài)脂肪酸的研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2000，6（1）：1-6.

[11]王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[12]孫恢鴻，黃福新，周興華，等.煙草病蟲(chóng)害彩色圖志[M].南寧：廣西科技出版社，2001.

[13]李魁，李廷生，王平諸，等.我國(guó)煙草真菌區(qū)系調(diào)查及霉變成因的研究[J].鄭州工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，24（3）：20-24.

[14]Welty RE，Nelson LA. Growth of Aspergillus repens in flued-cured tobacco [J]. Applied Microbiology，1971，25（1）：845-859.

[15]吳闊，羅華元，林昆，等.基于rDNA-ITS法鑒定的霉變煙葉真菌種類(lèi)[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（6）：98-100.

[16]張成省，林建勝，孔凡玉，等.山東倉(cāng)儲(chǔ)片煙表面微生物區(qū)系研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2010，16（4）：58-62，66.

[17]劉強(qiáng).徐州地區(qū)倉(cāng)儲(chǔ)片煙主要霉變微生物調(diào)查及綜合養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[18]晏衛(wèi)紅，黃思良，朱桂寧，等.廣西倉(cāng)儲(chǔ)煙葉霉變微生物的分類(lèi)鑒定[J].煙草科技，2008（2）：50-56.

[19]黃福新，周興華，朱桂寧，等.廣西煙倉(cāng)霉變發(fā)生狀況調(diào)查及主要霉變因素探討[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，38（4）：411-414.

[20]張成省，王海濱，李更新，等.倉(cāng)儲(chǔ)片煙霉變的影響因素分析[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2011，32（3）：80-83.

[21]YC/T475-2013，煙草及煙草制品霉變控制指南[S].

[22]YC/T472-2013，煙草及煙草制品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌計(jì)數(shù)[S].

[23]戚大偉，林華清，沙云菲，等.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定煙草及煙草制品中的麥角甾醇[J].煙草科技，2013（5）：41-45.

[24]周沅楨，張強(qiáng)，羊一濤，等.芯片級(jí)非對(duì)稱(chēng)場(chǎng)離子遷移譜技術(shù)快速識(shí)別不同霉變煙草[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2016，22（6）：18-24.

[25]Yang L，Yang QX，Yang SH，et al. Application of near infrared spectroscopy to detect mould contamination in tobacco[J].Journal of Near Infrared Spectroscopy，2015，23：391-400.

[26]徐曉光，李紅娟，田振偉.基于HP-Elman-LSSVM模型的倉(cāng)儲(chǔ)煙草霉變預(yù)測(cè)[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2015（4）：102-105.

[27]張利華，馬鈞釗，勒國(guó)慶，等.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)儲(chǔ)煙草霉變預(yù)測(cè)[J].華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，30（3）：71-75.

[28]程龍，徐亮，趙曉忠.倉(cāng)儲(chǔ)片煙霉變微生物的研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（1）：77-80.

[29]沈祿恒.片煙倉(cāng)儲(chǔ)方式概述[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（23）：44，48.

[30]朱宏建，孫元華，劉燕娟，等.片煙貯藏期霉菌的分子鑒定及殺菌劑的室內(nèi)毒力測(cè)定[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2011，17（2）：63-66.

[31]朱大恒，韓錦峰.利用優(yōu)勢(shì)微生物抑制煙葉霉變的研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1999，5（2）：26-28.

（責(zé)編：徐煥斗）