微生物制劑在現代煙草生產中的應用研究進展

楊 祥 王潤玲 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過程中有著廣泛應用，它在煙草的發酵過程以及煙草制香等過程中發揮著重要的作用。據相關研究發現，將微生物制劑添加在現代煙草生產中能夠提高煙草的品質和產量，進而為廣大煙民提供更健康的煙草，以及更優質的使用體驗。

1 微生物制劑應用于煙草的原理

煙草的生產包含多方面，首先是其生長，然后是對成熟的煙草采購后進行發酵。發酵是在恒定溫度和相對濕度條件下改變煙草的內部結構使其產生變化。并且在加工后，原來煙草的香味會改變，吸味純度也會明顯提升。根據Frankenburg的研究成果，可將烤煙發酵機制概括為3種假說，即發酵過程涉及微生物作用、酶的作用和化學作用[1]。但是微生物制劑參與煙草生產過程中的實際作用機理并不明確。相關研究表明，微生物制劑在煙草發酵過程中對酶活性的影響有明顯的相關性。并且不同性質的微生物制劑，對酶活性的影響也有較大差別。而微生物自身在不斷生長發育中，也會通過直接或間接利用某些微量元素和蛋白質，來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、果膠質酶等。這些代謝產物應用到煙草的生產過程中，可以加速降解煙草內的大分子物質，進而使其轉化為小物質。此外，在煙草種植中，通過改善生長土壤也可以使煙草本身微量元素和特別物質的合成產生酶催化作用，并且還能夠合成不同的有機酸，使煙草在進行加工后擁有更加獨特的煙香味。一些學者對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催化煙葉自然發酵過程中的物質轉化和品質改良[2]。

2 微生物制劑在現代煙草生產中的應用

2.1 注入微生物煙草發酵，提高煙草品質20世紀以來，國內外均有將微生物制劑應用到煙草生產過程中的相關研究。而在我國現代化煙草的生產過程中更是加大了對微生物制劑的應用，通常用來對煙葉進行發酵。通過將微生物制劑加入煙葉發酵過程中，能夠降低煙草的煙堿含量。相關研究表明，將Deharyomycesnicotianae和Micrococcusnicotianae 2種菌對煙草進行工業發酵處理，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。發酵是使煙草原有的品質得到改善和完善的重要環節，沒有經過微生物制劑發酵的煙葉，表面會存在大量的微生物群落。科研人員將其提取出來進行鑒定后發現，這些微生物群落都可以與加入的微生物制劑產生反應，進而對原有煙葉進行不同的處理。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感。并且羅家基等科學家通過對4種具有優勢的菌落和菌株進行試驗后發現，這4種優勢菌落在煙葉發酵過程中，對煙堿的降解作用十分顯著。使用微生物制劑發酵后，能夠讓原本相對低層次的卷煙變為更高層次的卷煙，進而能夠提升香煙的品質。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，還能縮短原有的發酵時間。

2.2 善用微生物土壤制劑，生產優質煙草在使用微生物制劑之前，我國一些地方會將微生物放入煙草生產的肥料中。實驗發現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，還能分泌出有機酸等產物。這些有機酸可以用來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可以刺激煙草的生長發育，并且提高煙草的病蟲害防御能力。目前，我國市場上最常用的微生物肥料可以分為細菌類肥料和真菌類肥料。但其都有傳統菌肥的固定特點，將蛋白質分解為肽和氨基酸，來讓煙草吸收和生長毛酶，但是其能夠滿足的需求并不那么寬泛，因此適用性很低。在現代煙葉的生產中，改革原有的傳統菌肥，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培育出的微生物制劑肥料，應用范圍也非常廣泛，它能夠改變生長環境，提高原有煙草的抗病性。例如，當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，如生物素、生長素、細胞分裂素等物質都在不同程度上促進了植株的生長發育。并且經過相關的研究發現，這些微生物可以促使原有植株的主根生長，其葉面積也得到了不同程度的擴大。同時，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成分變得更加協調，因此在一定程度上微生物制劑成為評判煙草品質優劣的重要指標。

2.3 控制微生物制劑參數，影響制香成分大量實驗證明，在新鮮煙草的加工過程中加入微生物制劑可以優化煙草的烘烤效果，因為它能夠有效降低烘烤過程中煙葉的淀粉含量。而煙草和煙氣中的中性質量物質種類十分豐富，因此需要選擇不同劑量的微生物制劑加入整個生產過程中，其中主要有苯甲醇、苯乙醇、鄰苯二甲酸等。在美拉德的實驗中，發現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控制微生物制劑參數。

第一種，當時間恒定而溫度不同時加入微生物制劑，煙草中的淀粉降解效果是有差異的。經過實驗發現，溫度的降解效果排序為45℃＞40℃＞35℃，通過分析在不同溫度下淀粉和總糖含量的相關性，發現兩者呈明顯的負相關。而在不同的發酵溫度中加入微生物制劑后，發現煙葉的蛋白質和氨基酸含量也存在明顯差異，總體上也是呈現負相關。第二種，在同一溫度下在不同的發酵時間加入微生物制劑也會對煙草的降解產生影響。設定恒定的溫度為45℃，加入同一微生物制劑后發現，隨著時間的增長煙草中的淀粉含量明顯降低，但是含糖量逐漸增加，因此它們也呈負相關。而蛋白質和氨基酸的含量在整個過程中也是呈負相關，因此，在使用微生物制劑對煙草中的淀粉、蛋白質、氨基酸等進行降解時，可以因地制宜地采用兩種方式[3]。因為它們呈負相關增長，因此對于煙草香味的影響是恒定的，對制香成分的影響也是恒定的。

2.4 引入微生物制劑防蟲，增強煙草產量在煙草生產中雖然微生物會引起煙草的病蟲害，但是通過合理提取有效的微生物制劑，能夠在煙草生產過程中防治病蟲害，進而提高煙草的產量和品質。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，加入拮抗細菌。目前，該細菌在防治煙草病蟲害方面已經有十分突出的防治效果，因為它能夠使部分煙草形成抗病菌落，進而在一定程度上實現煙草的促生和增長。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，它能夠對多種病毒起到良好的抑制作用，進而提高煙草的產量。并且在煙草的病蟲害防治過程中，加入相應的微生物制劑，還能使煙草的微生物含量更加豐富，使煙草在進行加工時擁有更加獨特的口感。

3 結語

將微生物制劑及其代謝產物應用在煙草的生產過程中，使其交替發揮作用，能夠有效改善煙草的品質。我國煙草資源豐富，通過合理應用現代微生物技術，在提高煙草品質的同時，能夠提高卷煙的吸食安全性。將微生物制劑應用在煙草的發酵過程中，通過影響煙草的制香成分，進而生產出更優質的煙草，能夠為廣大煙民提供更為健康的卷煙。