羅 云,陳 斌,李鳳麗,張 偉,周繼來(lái),徐興陽(yáng)
(1.紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司,云南 昆明 650022;2.云南省煙草公司 文山州公司, 云南 文山 663000;3.云南省煙草公司 昆明市公司,云南 昆明 650051)
煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),也是云南省的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè).而煙葉是卷煙產(chǎn)品生產(chǎn)的最重要原料[1],從收購(gòu)入庫(kù)、打葉復(fù)烤,到用于生產(chǎn)卷煙產(chǎn)品,至少要貯存1~2年以上.在貯存過(guò)程中,霉變會(huì)對(duì)煙葉貯存造成很大影響,甚至使煙葉部分或完全喪失使用價(jià)值.煙葉貯存的時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)生霉變的可能性就越大.有報(bào)道[2]顯示,我國(guó)每年貯存的煙葉至少在200萬(wàn)t以上,每年因霉變?cè)斐傻臒熑~損耗十分驚人.然而煙葉霉變的原因很多,既有內(nèi)因,也有外因.只有弄清倉(cāng)儲(chǔ)煙葉霉變的深層原因,才能有針對(duì)性地采取綜合措施防止煙葉霉變.因此,本文主要綜述了引起貯存期煙葉霉變的各種影響因素,以期為科學(xué)系統(tǒng)地防治煙葉霉變工作提供技術(shù)支撐.
煙葉發(fā)霉變質(zhì)是由于煙葉受到霉菌感染而造成的.自然界的空氣中以及煙葉、煙絲上都有霉菌存在,當(dāng)環(huán)境條件適宜時(shí),霉菌就會(huì)攝取煙葉的糖分、水分和蛋白質(zhì)等養(yǎng)分而生長(zhǎng)繁殖,導(dǎo)致煙葉發(fā)生霉變.文獻(xiàn)[3]表明,引起煙葉霉變的微生物包括真菌、細(xì)菌、放線菌和酵母菌等,其中主要是真菌.而造成貯存期煙葉發(fā)生霉變損失的真菌種類有130屬200多種,在我國(guó)多數(shù)地區(qū)引起煙葉霉變的霉菌主要是曲霉屬、青霉屬、根霉屬和毛霉屬等,其中優(yōu)勢(shì)菌屬為曲霉屬和青霉屬[4],但不同地區(qū)霉變煙葉的優(yōu)勢(shì)菌屬有所不同.王革等[5]的研究認(rèn)為,造成云南煙草行業(yè)煙葉貯存期間霉變的主要真菌有8種,全部均隸屬于曲霉菌屬;張成省等[6]研究發(fā)現(xiàn),引起山東省倉(cāng)儲(chǔ)片煙霉變的主要真菌有8種,其中有5種是曲霉菌屬,3種是青霉菌屬.由此可見(jiàn),導(dǎo)致煙葉霉變的優(yōu)勢(shì)真菌種類無(wú)論是優(yōu)勢(shì)屬還是優(yōu)勢(shì)種均有區(qū)別.此外,真菌主要是以孢子隨著氣流和雨水傳播,當(dāng)孢子粘附到煙葉上時(shí),若煙葉含水率、溫濕度及含氧量適宜,孢子就會(huì)萌發(fā)形成菌絲,進(jìn)一步繁殖形成霉層,導(dǎo)致煙葉發(fā)霉.且真菌常常會(huì)在調(diào)制、收購(gòu)、調(diào)撥、運(yùn)輸和貯存等環(huán)節(jié)污染煙葉,使其大量帶菌,并迅速蔓延.特別是霉頭煙葉、發(fā)霉的低次等煙葉和水分超限的煙葉常常帶有許多霉菌,極易發(fā)生霉變.因此,在煙葉生產(chǎn)過(guò)程中,要注意在以下環(huán)節(jié)減少霉菌對(duì)煙葉的污染:1)烘烤調(diào)制環(huán)節(jié).由于烘烤不當(dāng)產(chǎn)生的低次等霉?fàn)€煙葉帶有大量霉菌,此環(huán)節(jié)應(yīng)注意減少霉煙;2)分級(jí)、收購(gòu)環(huán)節(jié).要注意剔除霉頭、霉葉,減少霉菌污染;3)打包、調(diào)運(yùn)環(huán)節(jié).切忌不要使用未經(jīng)消毒殺菌的往年舊包裝物包裝煙葉,以免霉菌污染煙葉;4)打葉復(fù)烤環(huán)節(jié).要先剔除霉頭、霉葉,防止霉煙混入復(fù)烤線,影響片煙質(zhì)量;5)復(fù)烤片煙入庫(kù)環(huán)節(jié).煙葉入庫(kù)前,要徹底清掃倉(cāng)庫(kù)、清潔及刷白墻面,并進(jìn)行空倉(cāng)消毒,殺滅霉菌.
煙葉含有適宜霉菌生長(zhǎng)繁殖需要的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[7],如淀粉、糖分和蛋白質(zhì)等,這些物質(zhì)能被霉菌所利用,當(dāng)煙葉水分以及環(huán)境溫度、濕度、氧氣適宜時(shí),霉菌孢子就會(huì)在葉片上萌發(fā),導(dǎo)致煙葉發(fā)生霉菌變質(zhì).
霉菌生長(zhǎng)繁殖需要保持一定的水分,在適宜的環(huán)境溫濕度條件下,隨著煙葉含水率的升高,霉變速度會(huì)加快,導(dǎo)致煙葉霉變程度加重[8].有研究表明[9-10]:原煙含水率處于16%~18%為水分合格煙葉,若含水率超過(guò)18%,且溫濕度適宜,極易發(fā)生霉變;復(fù)烤片煙含水率在13%以下為水分合格煙葉,在該條件下,即使煙葉貯存較長(zhǎng)時(shí)間,也不易發(fā)生霉變,且有利于煙葉醇化,提高煙葉品質(zhì).因此,只有控制好煙葉的水分含量,才能有效控制煙葉霉變的發(fā)生.
對(duì)于煙葉貯存期而言,一方面,煙葉至少要貯存1~1.5年,才能完成自然醇化、改善煙葉香吃味、用于卷煙產(chǎn)品生產(chǎn);另一方面,由于煙葉吸濕性較強(qiáng),煙葉貯存時(shí)間越長(zhǎng),越容易吸濕、發(fā)霉.因此,為防止煙葉霉變,應(yīng)控制好煙葉貯存時(shí)間,一般在煙葉完成自然醇化后,就要盡快將其用于下一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié).
酶可以促進(jìn)煙葉醇化,改善煙葉品質(zhì);同時(shí)酶促反應(yīng)也會(huì)幫助霉菌將煙葉內(nèi)所含大分子化合物分解為小分子化合物,為霉菌的生長(zhǎng)發(fā)育提供養(yǎng)分[11].在煙葉貯存期,只要庫(kù)貨區(qū)內(nèi)的環(huán)境溫度和濕度較高,酶促反應(yīng)速度就會(huì)加快,在這種情況下即使含水量較低的煙葉也會(huì)發(fā)生霉變[4].換言之,酶對(duì)煙葉品質(zhì)有利,但酶促反應(yīng)會(huì)加快煙葉發(fā)霉速度,以及煙葉發(fā)霉時(shí)間.
霉菌生長(zhǎng)繁殖的適宜溫度一般為15~55 ℃.當(dāng)溫度超過(guò)上限時(shí),霉菌將停止生長(zhǎng)或死亡;當(dāng)溫度低于下限時(shí),霉菌的生長(zhǎng)速度將減緩或處于休眠狀態(tài)[12].值得注意的是,影響煙葉霉變的溫度,除了倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)的大氣環(huán)境溫度外,主要是倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的環(huán)境溫度,特別是煙垛內(nèi)的煙包溫度.
有研究[13]發(fā)現(xiàn),在發(fā)生霉變及存在霉變風(fēng)險(xiǎn)的煙垛中:煙垛內(nèi)部溫度達(dá)到 25 ℃ 以上時(shí),煙葉發(fā)生霉變的風(fēng)險(xiǎn)最高;煙垛內(nèi)部溫度下降到20~25 ℃ 時(shí),煙葉發(fā)生霉變的風(fēng)險(xiǎn)迅速降低;煙垛內(nèi)部溫度下降到10~15 ℃ 時(shí)煙葉發(fā)生霉變的風(fēng)險(xiǎn)將降到最低.因此,只要控制好煙垛內(nèi)部的溫度,則可以降低煙葉的霉變率.
綜上,將煙葉貯存在25~35 ℃ 的環(huán)境中較易發(fā)生霉變,貯存在10~15 ℃以下的環(huán)境中不易發(fā)生霉變.因此,在煙葉倉(cāng)儲(chǔ)管理和霉變檢測(cè)工作中,應(yīng)密切關(guān)注煙垛內(nèi)部溫度變化,當(dāng)煙垛內(nèi)部溫度連續(xù) 3 d 超過(guò) 25 ℃ 以上,且有持續(xù)上升的趨勢(shì)時(shí),就需要翻垛降溫,以減少煙葉霉變.
費(fèi)正府等[14]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)儲(chǔ)煙環(huán)境空氣相對(duì)濕度在70%以下時(shí),煙葉可安全貯存而不會(huì)發(fā)霉;當(dāng)空氣相對(duì)濕度達(dá)到75%時(shí),煙葉開(kāi)始發(fā)生霉變;當(dāng)空氣相對(duì)濕度大于80%時(shí),煙葉很快發(fā)生霉變.由于空氣濕度主要通過(guò)改變煙葉水分含量來(lái)影響煙葉霉變率,而煙葉具有吸濕這一特性.通常情況下,空氣濕度越大,煙葉含水率就越高,越容易發(fā)霉[8].但是環(huán)境溫度越高,霉菌滋生需要的濕度就會(huì)降低.亦即當(dāng)儲(chǔ)煙環(huán)境溫度較高時(shí),即使?jié)穸炔皇呛芨?,煙葉也會(huì)發(fā)生霉變.但在潮濕的環(huán)境中,盡管溫度不是很高,煙葉仍會(huì)發(fā)霉.特別是在高溫、高濕的環(huán)境下,煙葉更容易發(fā)霉.為此,溫度和濕度都是影響煙葉發(fā)霉的重要因素,防止煙葉發(fā)霉,既要控制環(huán)境溫度,也要控制環(huán)境濕度.一般而言,在貯存煙葉的貨區(qū),為降低煙葉的霉變概率,要求將庫(kù)內(nèi)空氣濕度控制在70%以下,煙垛內(nèi)部溫度控制在25~30 ℃.
造成煙葉霉變的霉菌多屬于好氧微生物,氧氣是影響其生存的必要條件之一,霉菌只能在有氧條件下才能正常生長(zhǎng)繁殖.研究[15]表明,當(dāng)空氣中的含氧量高于2%時(shí),霉菌就會(huì)大量繁殖;當(dāng)含氧量降低時(shí),霉菌的生長(zhǎng)繁殖能力逐漸減弱;當(dāng)含氧量減少到0.8%時(shí),霉菌的活動(dòng)將受到抑制.因此,在煙葉貯存過(guò)程中,采取煙垛密封降氧,可有效減少煙葉霉變的發(fā)生.
煙葉包裝物是影響煙葉霉變的因素之一.目前,對(duì)原煙和復(fù)烤片煙采用不同的包裝物包裝,就是為了防止煙葉霉變.原煙由于其含水率高,一般采用透氣性好的材料(如麻片)包裝,可提高煙包的散熱和散濕效果,并降低煙包內(nèi)的溫濕度,減少原煙霉變;復(fù)烤片由于其煙葉含水率較低,一般采用塑料袋密封作內(nèi)包裝后,再用硬紙箱作外包裝,目的是讓煙葉防潮和隔熱,以降低煙箱內(nèi)煙葉的濕度和溫度,減少片煙霉變概率.
為弄清煙葉倉(cāng)庫(kù)條件對(duì)煙垛內(nèi)部溫度的影響,羅云等[13]開(kāi)展了大棚和露天兩種倉(cāng)庫(kù)貯存方式對(duì)煙垛內(nèi)部溫度的影響研究,試驗(yàn)結(jié)果表明,露天堆放的煙垛比大棚內(nèi)堆放的煙垛內(nèi)部溫度波動(dòng)大,且溫度較高;露天貯存的煙垛內(nèi)煙葉發(fā)霉風(fēng)險(xiǎn)比大棚貯存的煙垛高.由此可見(jiàn),倉(cāng)庫(kù)條件也是影響煙葉霉變的因素之一.因此,要盡可能地改善煙葉的倉(cāng)儲(chǔ)條件,把優(yōu)質(zhì)特色煙葉放在倉(cāng)庫(kù)或大棚等溫濕度相對(duì)恒定的環(huán)境中貯存.若采用露天貯存煙葉時(shí),就要保證貨區(qū)向陽(yáng)、通風(fēng)、干燥、排水通暢、無(wú)雜草,同時(shí)還要嚴(yán)格執(zhí)行庫(kù)內(nèi)煙垛堆碼規(guī)范、管理規(guī)范、勤于翻垛等措施,只有具備這些條件,才能盡量避免或減少霉菌滋生.
綜上所述,引起煙葉霉變的原因主要包括霉菌、煙葉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、含水率、酶、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境、包裝材料、倉(cāng)庫(kù)條件等.當(dāng)煙葉表面被霉菌污染后,若原煙含水率大于18%、片煙含水率大于13%、煙垛內(nèi)部溫度達(dá)25~35 ℃ 以上、空氣相對(duì)濕度達(dá)到75%、氧氣含量大于2%、煙葉包裝材料不匹配、以及倉(cāng)庫(kù)環(huán)境溫度波動(dòng)大等情況下,則煙葉易發(fā)生霉變或加速霉變的發(fā)生.因此,只有弄清引起倉(cāng)儲(chǔ)煙葉霉變的深層原因,才能采取有針對(duì)性地綜合防控措施,有效阻止霉菌的滋生和蔓延,從而大幅度減少煙葉因霉變而導(dǎo)致的損失.