煙葉是重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,其采收后經(jīng)過初烤和復(fù)烤加工后,還需經(jīng)過1~1.5 a 的儲(chǔ)存周期才能達(dá)到自然醇化,醇化后的煙葉內(nèi)在品質(zhì)和工業(yè)可用性均較高.但是,煙葉自然醇化需要的儲(chǔ)存時(shí)間較長,且在儲(chǔ)存期間煙葉容易發(fā)霉.目前,我國每年儲(chǔ)存的煙葉達(dá)200萬t以上,在儲(chǔ)存期間因煙葉發(fā)霉導(dǎo)致的損失很大.煙葉霉變輕則使煙葉品質(zhì)下降,重則使煙葉喪失使用價(jià)值.由于煙葉霉變既影響煙草行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,又影響卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量,進(jìn)而影響消費(fèi)者的健康,因此,煙葉霉變防治技術(shù)研究已成為當(dāng)前我國煙草行業(yè)的重要任務(wù)之一[1].近年來,在煙草行業(yè)科技人員的努力下,煙葉霉變防治技術(shù)研究已取得了一定進(jìn)展和成效.
地勢(shì)高、供水充足、排水通暢,是選擇倉庫地點(diǎn)的必要條件.庫區(qū)要能保障生產(chǎn)、生活和消防用水,要具備滿足日常及高峰用水的充沛水源,同時(shí)還要有良好的排水條件,確保雨季和汛期無積水之患[2].只有庫區(qū)和庫外干燥,才能保證倉庫內(nèi)部干燥,減少煙葉霉變發(fā)生的概率.
因?yàn)榭諅}消毒可有效減少新入庫煙葉霉變的菌源,所以每年新調(diào)撥的煙葉入庫前,必須徹底清掃倉庫內(nèi)的煙葉碎片,并用福爾馬林等消毒劑噴灑倉庫四壁、頂棚、地面及庫內(nèi)用品,進(jìn)行空倉消毒,以殺死倉庫內(nèi)的煙葉霉菌,避免倉庫內(nèi)原有的霉菌成為新入庫煙葉霉變的菌源[3].
煙葉入庫時(shí)要嚴(yán)格檢查其含水率,對(duì)水分超過限值規(guī)定的煙葉不得入庫儲(chǔ)存,同時(shí)對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行處理,其中:對(duì)于含水率大于18%的原煙,要提前進(jìn)行打葉復(fù)烤,嚴(yán)防發(fā)生霉變;對(duì)于含水率大于13%的片煙,要立即翻垛開箱,攤開煙葉,降溫除濕,并盡量提前用于卷煙產(chǎn)品的生產(chǎn),以減少煙葉霉變.此外,采用日常倉儲(chǔ)煙葉保管養(yǎng)護(hù)技術(shù),使新入庫原煙的含水率保持在16%~18%之間;片煙的含水率保持在11%~13%之間,以防止新入庫的煙葉發(fā)生霉變[4].
要將不同產(chǎn)地、品種、等級(jí)的煙葉分開堆放,因?yàn)椴煌悇e的煙葉品質(zhì)不同,含水率也不同,所以分開堆放既方便使用,又可降低霉變率.同時(shí),庫內(nèi)不同的煙葉堆垛之間、煙垛與墻壁之間、煙垛與屋頂之間至少要間隔0.5~1.0 m, 煙垛的底部距離地面至少要間隔 0.5 m, 煙垛的高度也要按規(guī)定控制(一般堆碼4層),以保證煙垛之間通風(fēng)、散熱、排濕順暢,從而降低垛內(nèi)煙葉的霉變率.因此,合理堆垛有利于降低煙葉霉變率.
要使用溫濕度儀對(duì)煙葉倉庫內(nèi)部的溫濕度變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè).由于庫內(nèi)溫濕度的變化受庫外大氣溫濕度的影響較大,特別是在夏季多雨的高溫高濕天氣下,要根據(jù)倉庫外面的天氣變化情況,調(diào)節(jié)煙葉倉庫內(nèi)部的溫濕度.當(dāng)倉庫內(nèi)的溫度較高時(shí),要開排風(fēng)扇降溫;當(dāng)倉庫內(nèi)的濕度較高時(shí),要開除濕機(jī)或撒干燥劑除濕.將倉庫內(nèi)的溫度降到25~30 ℃ 以下、空氣濕度降到70%以下,防止煙葉霉變.對(duì)庫內(nèi)溫濕度變化進(jìn)行例行檢查時(shí),若發(fā)現(xiàn)溫濕度異常,應(yīng)及時(shí)處理.
雖然煙葉霉變率與庫外和庫內(nèi)溫濕度有關(guān),但是對(duì)煙葉霉變影響最大的因素是煙垛內(nèi)部的溫濕度,特別是煙包內(nèi)部的溫濕度.因此,不僅要關(guān)注庫外天氣變化和監(jiān)測(cè)庫內(nèi)的溫濕度動(dòng)態(tài),還要定期檢查煙垛和煙包內(nèi)部的溫濕度.檢查煙垛和煙包內(nèi)的溫濕度時(shí),既可用溫濕度儀定量測(cè)量,還可通過人的手和嗅覺進(jìn)行感觀檢查:將手插入煙垛和煙包內(nèi),若感覺到手發(fā)熱,且嗅到煙葉的濃香味,表明煙葉已經(jīng)發(fā)熱,有霉變的可能,要及時(shí)翻垛、翻煙包,以降低溫濕度,避免煙葉發(fā)霉[5].
此外,煙垛和煙包內(nèi)初烤煙葉的含水率對(duì)煙葉霉變的影響也較大.因此,要定期檢查露天和庫內(nèi)堆碼的煙垛和煙包內(nèi)煙葉的含水率.檢查初烤煙葉含水率主要有2種方法:1)抽取煙樣用烘箱法測(cè)量;2)手握煙葉根據(jù)感觀判斷.手握煙葉時(shí),若主筋和葉片發(fā)軟,主筋不容易折斷,葉片沒有響聲,說明初烤煙葉的含水率較高[6].而復(fù)烤片煙可根據(jù)所抽取的煙樣,用烘箱法測(cè)量其煙葉含水率,或用手摸葉片,憑手感判斷其煙葉含水率.若煙葉含水率較高,應(yīng)立即翻垛開包,通風(fēng)除濕[7].
核輻射和微波防霉是儲(chǔ)煙物理防霉技術(shù)中的兩種重要物理防治技術(shù).劉書成等[8]以鈷60為輻射源,開展鈷60-γ射線照射卷煙成品的試驗(yàn),結(jié)果表明,γ射線照射可有效殺死卷煙產(chǎn)品上的霉菌,且對(duì)卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量安全沒有不好的影響;朱宏建等[9]也以鈷60為輻射源,在卷煙生產(chǎn)流水線上開展鈷60-γ射線照射盒裝卷煙成品的試驗(yàn),結(jié)果顯示,γ射線在生產(chǎn)流水線上對(duì)原包裝的卷煙產(chǎn)品開展輻射處理,可殺死包裝盒內(nèi)卷煙產(chǎn)品煙絲上的霉菌,從而延長卷煙產(chǎn)品的儲(chǔ)存時(shí)間.后面這項(xiàng)核輻射防霉菌技術(shù)值得關(guān)注,由于它是在生產(chǎn)流水線上進(jìn)行,其成果容易在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用.目前,僅見到核輻射防霉菌技術(shù)在卷煙產(chǎn)品方面的研究,而該技術(shù)在倉儲(chǔ)煙葉方面的應(yīng)用鮮有報(bào)道,原因可能是卷煙產(chǎn)品的價(jià)值比煙葉原料的高,且煙葉數(shù)量比卷煙產(chǎn)品數(shù)量大得多,導(dǎo)致對(duì)煙葉進(jìn)行核輻射的難度較卷煙大、成本高.
微波防霉菌技術(shù)也是一項(xiàng)重要的物理防治技術(shù)[10].陳奇生[11]研究表明,應(yīng)用微波照射食品具有殺死霉菌、防止食品發(fā)霉的作用;李倩等[12]研究顯示,應(yīng)用微波照射煙葉可減少煙葉水分含量,有效控制煙葉霉變.
綜上所述,核輻射技術(shù)和微波照射技術(shù)對(duì)煙葉霉菌的防治效果明顯,均可在流水線上進(jìn)行自動(dòng)化操作,具有較好的應(yīng)用前景.但是,其目前尚處于試驗(yàn)階段,且一次性投資成本較高,應(yīng)用中還涉及人身安全防護(hù)問題,因此至今尚未在煙草行業(yè)中推廣應(yīng)用.
所謂氣調(diào)技術(shù)就是在一個(gè)密閉的空間內(nèi),充入N2 或CO2氣體以改變煙葉倉儲(chǔ)環(huán)境中的氣體成分,將煙葉倉儲(chǔ)環(huán)境調(diào)在低氧狀態(tài),殺死好氧性霉菌,實(shí)現(xiàn)防止煙葉霉變和保持煙葉品質(zhì)的目標(biāo).采用氣調(diào)技術(shù)防止煙葉霉變,方法簡便、安全、無污染,但要求密閉空間內(nèi)的煙葉含水量合格[13].否則,在密閉空間內(nèi),濕度不能散發(fā),煙葉反而容易發(fā)霉.
在煙葉倉儲(chǔ)中使用最廣泛的物理防霉方法就是氣調(diào)貯存法[14].而在氣調(diào)貯存法中,實(shí)際生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的是密封降氧儲(chǔ)存法,該方法是目前我國煙葉倉儲(chǔ)中最常用和最實(shí)用的物理防霉技術(shù).密封降氧儲(chǔ)存法就是將煙垛用塑料薄膜等材料密封起來,讓煙葉的呼吸作用消耗密閉空間中的氧,導(dǎo)致缺氧狀態(tài),使好氧性霉菌的滋生受到抑制;或者在密閉空間中充入CO2、N2、O3或加入脫氧劑等進(jìn)行降氧處理,防止好氧性霉菌生長繁殖.因?yàn)橐馃熑~霉變的霉菌多數(shù)是好氧性的,只能在有氧環(huán)境中存活,所以氧氣是影響霉菌存活的條件[15].目前,紅云紅河集團(tuán)在原煙儲(chǔ)存中普遍采用密封降氧法,實(shí)踐證明該方法防止煙葉霉變效果明顯.
賴成連等[16]開展常規(guī)、低溫和密封降氧3種貯存方法對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,密封降氧防止原煙霉變的效果最好;王雪梅[17]報(bào)道,在密閉環(huán)境內(nèi),將O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到2%以下,即可殺死好氧性霉菌,或保持O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,將CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到50%,也可殺滅全部好氧性霉菌.因此,在煙堆密封后,通過煙葉本身的耗氧作用來降低O2質(zhì)量分?jǐn)?shù),或通過向密封堆內(nèi)充入CO2等來降低O2的比例,均具有明顯減少煙葉霉變的效果.值得注意的是,上述方法的前提是密封堆內(nèi)的煙葉含水率正常、溫濕度要受控.目前,紅云紅河集團(tuán)在煙葉倉儲(chǔ)中普遍采用的是密封自然降氧法,因?yàn)樵诿芊鈼l件下再充入CO2,將進(jìn)一步增加防霉成本.此外,對(duì)于充入CO2的密封降氧技術(shù),還需進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究,才能進(jìn)一步完善該方法.
原煙在露天以煙垛形式堆放時(shí),垛心的煙包溫度容易升高,出現(xiàn)“燒包”現(xiàn)象,導(dǎo)致煙葉發(fā)生霉變.因此,在原煙堆放過程中,要加強(qiáng)巡檢,每隔5~7 d檢查1次垛內(nèi)溫度,當(dāng)垛內(nèi)溫度超過35 ℃時(shí),要及時(shí)翻垛降溫,減少煙葉霉變[5].
片煙在庫內(nèi)以堆垛形式堆放時(shí),要監(jiān)測(cè)庫內(nèi)外溫度,若庫內(nèi)溫度高于庫外,則打開風(fēng)機(jī)或換氣扇進(jìn)行通風(fēng)降溫;反之,若庫內(nèi)溫度低于庫外溫度,應(yīng)密閉門窗[18].
原煙在露天以堆垛形式儲(chǔ)存時(shí),垛心煙包受外圍煙包阻擋,煙包內(nèi)的水分不易散發(fā).在堆放過程中,每隔5~7 d 要檢查1次煙垛內(nèi)煙包的煙葉水分,若發(fā)現(xiàn)煙葉水分過高時(shí),要及時(shí)翻垛,通風(fēng)除濕,并剔除水分超限煙葉,提前復(fù)烤.
片煙在庫內(nèi)以堆垛形式堆放時(shí),要監(jiān)測(cè)庫內(nèi)外濕度,若庫內(nèi)濕度高于庫外,可開風(fēng)機(jī)或換氣扇通風(fēng)排濕;反之,若庫內(nèi)濕度低于庫外濕度,應(yīng)密閉門窗,防止外界濕氣入侵.當(dāng)庫內(nèi)濕度高于75%時(shí),可開除濕機(jī)強(qiáng)制排濕,或在庫內(nèi)距離煙垛 1 m 以外,將除濕劑CaCl2或CaCO3(生石灰)裝在容器內(nèi)吸除空氣中的濕氣,并注意及時(shí)將用過的除濕劑移出庫外處置[18,19].
由于云南省的氣候條件得天獨(dú)厚,一般情況下庫內(nèi)溫濕度都不會(huì)太高,若遇到庫內(nèi)溫濕度偏高的情況,將倉庫大門打開自然通風(fēng),即可降溫降濕.
微生物的生物防治就是利用有益微生物或其代謝產(chǎn)物抑制有害微生物,以菌制菌.換言之,就是利用有益微生物的拮抗作用來抑制有害微生物.而霉菌的生物防治,則是利用有益菌或其代謝產(chǎn)物對(duì)霉菌的拮抗作用來抑制霉菌的生長和繁殖[20,21].
研究表明,利用有益菌(拮抗菌)可有效防治霉菌.例如:李梅云等[22]研究表明,某些酵母菌劑對(duì)片煙表面上的根霉菌及青霉菌的生存有顯著的抑制作用;朱大恒等[23]研究顯示,從煙葉上分離到的拮抗性菌,對(duì)煙葉霉變有顯著的抑制作用.
目前,利用植物提取物防止煙葉發(fā)霉,已成為一個(gè)新興的研究方向.譚龍飛等[24]認(rèn)為,植物提取物五香粉的精油對(duì)黃曲霉、青霉、黑曲霉等真菌有顯著的抑制效果,而這3類真菌正是引起煙草霉變的主要霉菌,因此,由于五香粉精油等植物提取物具有防治煙葉霉變的潛力,在煙草防霉方面有廣闊的應(yīng)用前景[24].
早期人們主要利用化學(xué)防霉劑對(duì)霉菌的抑制作用來防止煙葉霉變.而化學(xué)防霉劑的防霉機(jī)制就是通過破壞霉菌的細(xì)胞膜、細(xì)胞壁或抑制霉菌細(xì)胞內(nèi)酶的活性來抑制霉菌的生長[21].在煙草和食品工業(yè)中,傳統(tǒng)的化學(xué)防霉劑主要有山梨酸、苯甲酸和丙酸等,后來廣泛使用的化學(xué)防霉劑是一種新型的酯型防霉劑富馬酸二甲酯[9].有許多研究者對(duì)上述防霉劑的作用進(jìn)行了探討,例如:李春艷等[25]研究了引起河南煙葉霉變的主要霉菌,測(cè)定山梨酸鉀等6種防霉劑對(duì)霉菌的抑制作用,發(fā)現(xiàn)這6種防霉劑對(duì)黃霉菌、桔青霉菌和黑霉菌均有明顯的抑制效果;楊建卿等[26]研究表明,富馬酸二甲酯對(duì)煙葉霉菌的抑制作用最強(qiáng);孔凡玉等[3]報(bào)道,富馬酸二甲酯于1981年被美國食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)作為食品添加劑,它對(duì)30余種霉菌、細(xì)菌及酵母菌有很強(qiáng)的抑制作用,且使用劑量較低、無異味、無殘留,這些優(yōu)點(diǎn)使其在防止煙葉霉變上具有廣闊的應(yīng)用前景.
目前,防霉劑已作為食品添加劑加入食品中,用于食品的防霉保鮮.然而,消費(fèi)者對(duì)防霉劑作為食品添加劑的安全性十分關(guān)注,擔(dān)心防霉劑添加到食品中會(huì)影響人體健康.值得慶幸的是,防霉劑一般在低劑量情況下,只會(huì)破壞微生物細(xì)胞,只有在大劑量時(shí),才會(huì)破壞動(dòng)物細(xì)胞.因此,只要將防霉劑的劑量嚴(yán)格控制在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi), 就能保證食品的安全.因此,理想的煙草防霉劑,應(yīng)該既能抑制霉菌滋生,又安全,且價(jià)格便宜、效果明顯、方便使用[27],這也是科研人員研發(fā)新型防霉劑所追求的目標(biāo).此外,彭清云等[1]研究表明,用熏蒸劑(磷化氫、環(huán)氧乙烷等)熏蒸也有抑制煙葉霉菌的作用.因此,研發(fā)能抑制或殺死霉菌的熏蒸劑也是化學(xué)防霉的另一個(gè)研究方向.值得一提的是,在倉庫密閉環(huán)境內(nèi),用熏蒸法殺菌比較容易操作,且熏蒸劑一般滲透性較強(qiáng),對(duì)殺死煙垛和煙包內(nèi)部的霉菌效果較好.
目前,我國煙草行業(yè)在煙葉倉儲(chǔ)管理中由于煙葉霉變?cè)斐傻膿p失仍較大.此外,煙葉霉變還會(huì)對(duì)人體健康造成潛在威脅.因此,煙草行業(yè)應(yīng)高度重視煙葉霉變的綜合防治工作.當(dāng)前盡管各煙草企業(yè)投入了大量的人力、物力和資金進(jìn)行倉儲(chǔ)煙葉防霉工作,但是倉儲(chǔ)煙葉霉變的狀況仍難得到完全和有效控制,該問題仍然是煙葉倉儲(chǔ)工作中普遍存在的一大難題,有待于進(jìn)一步研究和解決.
雖然煙葉霉變的防治技術(shù)研究已經(jīng)取得一定進(jìn)展,但很多新的防治技術(shù)仍處于試驗(yàn)、研究階段,尚不成熟,且可操作性不強(qiáng).也就是說,經(jīng)濟(jì)、安全、有效的煙葉防霉方法還很少.為此,煙草科技人員應(yīng)進(jìn)一步研究煙葉霉變的原因、條件、影響因素和霉變機(jī)理,尋找導(dǎo)致煙葉霉變的關(guān)鍵因子,找到防止煙葉霉變的關(guān)鍵技術(shù)措施,為煙葉霉變的綜合治理提供可靠依據(jù)和有效方法.
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