倉儲煙葉霉變防治研究進(jìn)展

羅 云，陳 斌，郭紹坤，楊延鵬，楊 磊，洪 波，周繼來，徐興陽

(1.紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司，云南 昆明 650022；2.云南省煙草公司昆明市公司 宜良分公司，云南 宜良 652100；3.云南省煙草公司 昆明市公司，云南 昆明 650051)

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存時間較長，且在儲存期間煙葉容易發(fā)霉.目前，我國每年儲存的煙葉達(dá)200萬t以上，在儲存期間因煙葉發(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.

1 入庫煙葉防霉技術(shù)

1.1 倉庫地點(diǎn)選擇

地勢高、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.

1.2 倉庫霉菌的菌源控制

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].

1.3 控制新入庫煙葉的水分含量

煙葉入庫時要嚴(yán)格檢查其含水率，對水分超過限值規(guī)定的煙葉不得入庫儲存，同時對其單獨(dú)進(jìn)行處理，其中：對于含水率大于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].

2 庫內(nèi)煙葉規(guī)范堆碼技術(shù)

要將不同產(chǎn)地、品種、等級的煙葉分開堆放，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，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.

3 在庫煙葉檢查技術(shù)

3.1 庫區(qū)和庫內(nèi)的溫濕度檢查

要使用溫濕度儀對煙葉倉庫內(nèi)部的溫濕度變化動態(tài)進(jìn)行監(jiān)測.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，要開排風(fēng)扇降溫；當(dāng)倉庫內(nèi)的濕度較高時，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.對庫內(nèi)溫濕度變化進(jìn)行例行檢查時，若發(fā)現(xiàn)溫濕度異常，應(yīng)及時處理.

3.2 煙垛內(nèi)部煙包的溫濕度檢查

雖然煙葉霉變率與庫外和庫內(nèi)溫濕度有關(guān)，但是對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)測庫內(nèi)的溫濕度動態(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，既可用溫濕度儀定量測量，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量；2)手握煙葉根據(jù)感觀判斷.手握煙葉時，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].

4 物理防治技術(shù)

4.1 利用核輻射和微波技術(shù)防霉

核輻射和微波防霉是儲煙物理防霉技術(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)品的儲存時間.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)在倉儲煙葉方面的應(yīng)用鮮有報道，原因可能是卷煙產(chǎn)品的價值比煙葉原料的高，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)對煙葉霉菌的防治效果明顯，均可在流水線上進(jìn)行自動化操作，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.

4.2 利用氣調(diào)技術(shù)防霉

所謂氣調(diào)技術(shù)就是在一個密閉的空間內(nèi)，充入N2或CO2氣體以改變煙葉倉儲環(huán)境中的氣體成分，將煙葉倉儲環(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存法，該方法是目前我國煙葉倉儲中最常用和最實(shí)用的物理防霉技術(shù).密封降氧儲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.

4.3 調(diào)節(jié)溫度防霉

原煙在露天以煙垛形式堆放時，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，要及時翻垛降溫，減少煙葉霉變[5].

片煙在庫內(nèi)以堆垛形式堆放時，要監(jiān)測庫內(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].

4.4 調(diào)節(jié)濕度防霉

原煙在露天以堆垛形式儲存時，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，要及時翻垛，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，要監(jiān)測庫內(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，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.

5 生物防治技術(shù)

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)物對霉菌的拮抗作用來抑制霉菌的生長和繁殖[20-21].

5.1 利用有益菌防治霉菌

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，對煙葉霉變有顯著的抑制作用.

5.2 利用植物提取物抑制霉菌

目前，利用植物提取物防止煙葉發(fā)霉，已成為一個新興的研究方向.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].

6 化學(xué)防治技術(shù)

早期人們主要利用化學(xué)防霉劑對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，測定山梨酸鉀等6種防霉劑對霉菌的抑制作用，發(fā)現(xiàn)這6種防霉劑對黃霉菌、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，富馬酸二甲酯對煙葉霉菌的抑制作用最強(qiáng)；孔凡玉等[3]報道，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，只會破壞微生物細(xì)胞，只有在大劑量時，才會破壞動物細(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)，對殺死煙垛和煙包內(nèi)部的霉菌效果較好.

7 問題與展望

目前，我國煙草行業(yè)在煙葉倉儲管理中由于煙葉霉變造成的損失仍較大.此外，煙葉霉變還會對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)行倉儲煙葉防霉工作，但是倉儲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.