初烤烟叶霉变成因及其防治

王 雪 梅

（云南烟叶复烤有限责任公司宣威复烤厂，云南宣威 655400）

中国是当今世界最大的烟草生产国，烟叶总产量约占世界1／3，种植面积和产量均居世界第一，是我国重要的经济作物之一，烟叶种植在增加农民收入的同时促进了农村经济发展［1]。烟叶从收获到应用要经过初烤、储藏、复烤、发酵和陈化等复杂的加工过程，每一个过程都是烟叶品质保持和提高的重要环节，每一道工序都对烟叶质量产生重要影响［2]。

复烤厂贮存的初烤烟叶，打叶复烤之前需要在露天货场或仓库存放几个月。由于初烤烟含水率高，吸湿性强，产地、等级、品种各异，且对温湿度反应较敏感，受仓储条件和自然环境影响大，长时间储存极易发生霉变。霉变烟叶色泽变暗，香气消失，吃味变差，刺激性增大，使用价值降低甚至丧失，给企业造成极大损失［3]。为了减少损失，提高烟叶养护水平，保障烟叶品质，复烤厂需要加强初烤烟叶仓储管理，严格控制温湿度，防止烟叶霉变。

1 霉变的过程与判断

1.1 霉变过程

烟叶霉变是指霉菌在烟叶上滋生繁殖，导致烟叶生霉变质的现象。烟叶在贮存过程中从正常到霉变异常大致分为受潮、发热、霉变三个过程。

烟叶中含有糖类、蛋白质、烟碱等亲水性极强的胶体物质，当空气中的相对湿度较大时，烟叶便迅速从空气中吸收水分，增加自身含水率［4]。受潮后，烟叶中的有机碳、有机氮和有机酸等高分子化合物在酶的作用下不断降解，产生大量热量，一部分供其本身反应利用，其余部分散发在烟叶中，促使烟包温度上升，烟堆发热。当上升到霉菌生长适宜温度时，霉菌代谢活动加剧，开始在烟叶上生长繁殖。大概经过3～5 d，烟叶表面开始出现白色或部分青绿色菌丝体，继而形成菌落或菌斑，叶面色泽变暗，叶片粘结，散发出霉味。当烟堆温度超过40℃时，随着烟叶化学成分的分解和霉菌分泌物的积累，菌丝体变为青灰色，叶色变成灰褐色、黑污色，叶片粘结成饼，散发出强烈霉腐味，最终使烟叶完全丧失使用价值［5]。

1.2 霉变判断

目前，烟叶霉变大部分可以通过感官检验，即眼看、手捏、鼻闻三个步骤。通过这三个步骤，可以对入库烟叶和在库烟叶的霉变情况进行判断［20]。首先，观察烟垛周围、垫板、包装物、烟叶表面是否有菌丝体；其次，通过手捏判断烟叶的弹性，若弹性变差，则有霉变的可能；最后，通过鼻闻判断是否有不同于烟叶所具有的生霉味、哈败味、酸败味等气味。如果感官无法准确判断，还可以通过温度仪测量烟包和环境温度，当包温高于环境温度2℃时，应考虑烟叶是否发生霉变；或通过水分仪测定烟叶含水率，如果原烟含水率超过18%，则极有可能发生霉变。

2 引起烟叶霉变的原因

从烟叶霉变的过程中可以看出，引起烟叶霉变的原因是多方面的，根据其特点大致可分为必要条件和环境因素。

2.1 烟叶霉变的必要条件

2.1.1 霉菌

自然界中的霉菌种类多、分布广，是引起烟叶霉变最根本的“病原体”。烟叶从烟田采收到复烤厂入库，要经过调制、分级、收购、包装、贮存、运输等过程，每个过程都有可能受到霉菌的侵染。尤其是不成熟的上部烟、青色烟和带有杂色的低次烟，自身携带的霉菌更多［6]。

研究发现，引起烟叶霉变的霉菌主要有青霉属、曲霉属、根霉属、毛霉属，细菌主要有芽孢杆菌属和乳杆菌属［7]。刘强从徐州地区仓储霉变片烟中分离出19株霉菌菌株，主要为青霉、曲霉、毛霉、根霉等，且都有较强的致霉性［8]。赵文姬从云南弥勒、曲靖、泸西、临沧等地霉变烟叶中分离得到38株霉变菌株，经鉴定发现主要是曲霉属、青霉属、根霉属、毛霉属和木霉属，其中青霉属和曲霉属是引起烟叶霉变的主要微生物［9]。杨波等对四川地区23份霉变烟样进行分类鉴定，共鉴定出9个属的真菌和1个属的酵母，其中4个霉变优势菌：青霉、曲霉、根霉、木霉的分离频率分别为36.36%、21.21%、15.15%和9.09%，且曲霉多活跃于春夏高温高湿季节，而青霉多活跃于秋冬低温季节［10]。李春艳等对来自河南产区仓储烟叶中的主要霉菌进行了分离、鉴定，结果表明烟叶样品中霉菌数量以曲霉最多，其次是青霉［11]。向东红从川渝不同地区仓储霉变片烟上共分离出21个霉菌菌株，检出率较高的优势霉菌分别为匍枝根霉、黄柄曲霉、橘青霉、黄曲霉、米曲霉、总状毛霉和扩展青霉［12]。

2.1.2 充足的营养物质

化学成分是烟叶的重要组成，其为霉菌的生长繁殖提供了沃土。研究表明，烟叶中含有3000多种化学成分，其中葡萄糖、蛋白质、有机酸、碳水化合物、脂肪等都是霉菌生长活动的营养物质［13]。单糖、双糖等碳水化合物可作为碳源直接被霉菌利用；磷、硫、镁、钠、铁、钙等矿质元素可作为灰分养料被霉菌直接吸收利用；而蛋白质、核酸等无法直接利用的复杂有机物，霉菌先将其分解成小分子化合物再吸收同化成自身成分［7]。

2.1.3 烟叶含水率

水分是霉菌生命活动的必要条件之一，因此烟叶中的水分含量对霉菌的生长繁殖具有较大的影响。当环境温湿度适宜时，随着含水率增加，烟叶霉变速度加快，霉变越严重［14]。当环境温度为20℃，烟叶含水率为35%时，烟叶经过5 d便开始发霉；当烟叶含水率下降为18.71%时，需要经过29 d才开始霉变。因此，在一定条件下，烟叶含水率也是导致烟叶霉变的关键因素。

2.1.4 酶

酶作为一种高效性和专一性的催化剂，可以促进烟叶的醇化，改善烟叶品质［15]。同时酶也是霉菌分解烟叶化学成分的催化剂，酶的活动促进烟叶营养成分转化为霉菌所需的小分子化合物，为霉菌滋生提供营养基础。烟叶中的酶主要有氧化还原酶和水解酶，其中氧化还原酶不需要较多的水分就能使化学物质发生氧化还原反应。在烟叶贮存期间，当温度达到40～50℃时，即使烟叶含水率较低，也可能发生霉变［16]。酶的存在加速了烟叶霉变的发生。

2.2 烟叶霉变的环境因素

除了烟叶自身的霉变必要条件外，环境条件也是影响烟叶霉变的重要因素，其中最主要的是温度、湿度和氧气，其次是包装材料等因素。

2.2.1 温度

霉菌的生长繁殖需要适宜的温度条件，大致为15～55℃，最适宜温度范围为20～40℃。当温度超过霉菌生长最高临界值，不利于其生长，甚至致死；当温度过低时，霉菌活动受到抑制或进入休眠状态［17]。此外，不同霉菌的最适宜温度条件也不同，其中青霉的最适生长温度为22～25℃，曲霉为35～37℃，根霉为30～37℃。许大凤对片烟霉菌温度范围研究表明，曲霉菌、青霉菌和毛霉菌的生长温度为10～35℃，最适生长温度都为25℃；当温度降到0℃时，可抑制菌丝生长和分生孢子萌发；当温度升高到40℃时，菌丝开始死亡。根霉菌的生长温度为10～40℃，最适温度为35℃，致死温度为45℃［18]。

2.2.2 湿度

烟叶含水率是影响烟叶霉变的重要因素，而环境湿度通过改变烟叶含水率来影响烟叶霉变。在温度一定的情况下，随着空气相对湿度增大，烟叶含水率增加［14]。随着温度的升高，适宜于霉菌繁殖的相对湿度降低。当温度为20℃时，适宜霉菌繁殖的相对湿度为80%～85%；当温度为30℃时，适宜于霉菌繁殖的相对湿度则降为70%～74%。

2.2.3 氧气

引起烟叶霉变的霉菌大部分属于好氧微生物，无氧条件下便无法生存，因此氧气也是影响霉菌繁殖的重要条件之一。当空气中氧气含量大于2%时，霉菌便能很好地生长。随着空气中氧气含量下降，霉菌生存能力逐渐减弱，当氧气含量下降至0.8%时，霉菌活动受到抑制［19]。

2.2.4 包装材料

温湿度是影响烟叶霉变的重要因素，因此在包装材料方面要求具有较好的防潮性和散热性。就材质而言，麻袋的散热散湿性能较好，目前在复烤厂入库的初烤烟叶均采用麻袋包装，这种包装方式有利于烟叶贮存期间的温湿度调控［7]。

3 初烤烟叶防霉措施

从引起烟叶霉变原因的分析中不难发现，入库原烟本身所有的营养物质、酶、霉菌等条件无法人为控制，但可以通过调节和控制温度、湿度、氧气等环境条件，减少或阻断霉菌传播途径，达到预防霉变的效果。

3.1 改善贮烟环境

干净整洁且具有良好通风散热性能的贮烟环境可以抑制霉菌的滋生和传播。贮烟仓库选择在地势较高、地下水位低、通风良好、排水通畅、交通方便、周围无污染的地方；仓库顶部设置隔热层以降低库温，仓库底层地坪架空以减少地下水气渗透；仓库门窗应具有良好的密闭性和通风性以增强温湿度调节能力；按仓库容积，合理配备温湿度检测设备和温湿度调节设备［21]。入库前，对仓库内外及遮垫物等用具进行彻底清扫和消毒，清除仓库里面及周围的碎叶、碎屑、垃圾及污水，以免霉菌滋生感染烟叶［17]。根据初烤烟叶产地、等级、数量合理安排库容，做好入库规划。

3.2 加强入库质量检查

经工商交接调往复烤厂的初烤烟具有一定的含水率。在入库时，对其含水率及其他质量问题进行严格把关，防止含水率超限和质量异常烟叶入库。复烤厂收储烟叶严格实行到货确认，入库时按单批次件数10%以上进行开包检查。

首先，通过感官检验含水率，以烟筋稍软不易断，手握稍有响声，不易破碎为合格（烟叶含水率在18%以下）；若烟筋太软不易折断，手握基本没有响声，可判定其水分超限（烟叶含水率在18%以上）。如果对感官检验结果有异议，可用烘箱法对该烟叶进行含水率测定，以此作为判定的依据。此外，还可以通过测温仪检测。

其次，为了保证烟叶的保管质量和安全，必须对检验中发现异常的烟叶进行妥善处理。对水分含量超过18%的原烟叶，在2周内安排挑选打叶，如果不能打叶则要存放在空调库或通风除湿条件好的仓库。每周检测1次包温和水分，当包温超过环境温度2℃时，应翻垛、开包散湿，待包温和水分合格后再正常贮存。对发热、霉变等其他异常烟叶进行松包抖把、分拣，剔除霉烂变质的不可用烟叶和杂物后重新收储入库［22]。

3.3 合理堆垛

烟叶的堆垛要符合“安全、方便、节约”原则；按照不同产地、等级、品质等定置规范堆放，不混堆；注意烟包间隙、烟垛高度以及苫垫材料选择，避免通风散热不良造成烟叶发热、压油等情况。

为了防潮，垛底要加高垫平。露天货场可用石头筑成30～50 cm的垛底脚，再放置钢筋水泥预制板，最后铺上一层芦席和塑料薄膜。对于室内仓库，如果是水泥或沥青地面，铺两层芦席，如果是土质地面，先垫木板或石头，再铺芦席或油毛毡。露天堆垛，中间留2～4个通风口，上为脊梁形并用成捆的草席和篷布封堆；大道6～7 m，车行道3 m，垛距2 m。库内堆垛，可堆平顶垛，货垛与墙壁距离应大于30 cm，垛距60～80 cm，通道2.5 m。堆垛时，在垛内设置温度监控点，并设定温度控制上限。

3.4 加强在库检查

烟叶贮存期间受环境温度和湿度的影响，应对温湿度进行经常性检查、记录，特别是高温高湿季节或阴雨天气，发现问题及时采取补救措施［23]。

通过感官鉴别烟包温度。将手插入烟包内，若手有热感，烟香味浓，说明原烟发热，需要降温降湿。还可用温度计每周进行2次包温检测，若包温不均匀、有明显升高趋势时说明原烟发热，有霉变危险［24]。

烟叶含水率直接受环境相对湿度影响，通过检测烟叶含水率可以判断环境湿度及霉情发展。通过感官检查，烟叶筋脆易断，手握沙沙作响，烟片易碎，说明原烟水分稍低（13%～14%）；烟叶筋折易断，手握有响声，烟片稍易碎，表明原烟水分适中（15%～16%）；烟筋稍软不易断，手握稍有响声，不易破碎，表明原烟水分稍高（16%～17%）；烟叶筋软不易折断，叶片软，手握基本没有响声，表示原烟含水率偏高（大于18%），需要通风除湿［25]。

3.5 烟叶气调技术

氧气是霉菌繁殖的必要条件，可以通过调节贮烟环境中的氧气含量达到抑制霉菌生长的效果。烟叶气调技术就是通过降低贮存环境中的氧气浓度，提高二氧化碳或氮气的比例，达到防止霉变的方法。气调技术操作简单、安全环保，但必须要保证封垛时烟叶的水分正常［26]。

实际生产中使用较多的有密封降氧和密封非降氧两种储存方式。密封降氧就是将烟垛用密封材料密闭，通过在垛内充入氮气或二氧化碳等方式，改变储存环境中气体成分以达到防霉的一种储存养护方式。而密封非降氧是指将烟垛用密封材料密闭，不添加任何吸氧剂或其他气体，通过隔绝或降低外界不良因素影响而避免或减少烟叶霉变的一种储存养护方式。赖成连等通过比较低温、密封降氧和常规仓储3种仓储方式对初烤烟叶防霉效果的影响，结果表明密封降氧对烟叶霉变的防治效果最好［27]。

烟垛密封后，每7～10 d检测1次垛内含氧量，当氧气浓度下降到2%以下，并保持一定时间后，好氧性霉菌就会被杀灭；当氧气浓度为21%并保持不变时，二氧化碳浓度越高，越能有效抑制霉菌生长和繁殖，当二氧化碳浓度达到20%时，大部分霉菌死亡；当二氧化碳浓度达到50%时，霉菌全部死亡。

3.6 其他防霉技术

由于烟叶属于吸食性产品，化学防霉剂的使用要求防效好、安全低毒。目前主要使用的防霉剂有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸和丙酸等。通过比较丙酸、乳酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸和富马酸二甲酯5种药剂对霉菌的抑制效果，发现富马酸二甲酯对霉菌的菌丝生长、孢子萌发和芽管伸长的抑制作用最强，丙酸、乳酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸的防效较差［18]。张娟分析了富马酸二甲酯对不同霉菌的抑菌性，结果表明富马酸二甲酯对扩张青霉的抑制效果最好，对米根霉的抑制效果最差，当浓度较低时可以全面抑制各种菌的生长［28]。当烟叶含水率偏高或空气相对湿度很高时，防霉剂对霉菌抑制效果不佳，因此只能作为一种辅助手段。通过测定7种防霉剂对溜曲霉等10种引起烟叶霉变的主要微生物的抑制作用，表明当烟叶含水量为18%时，防霉剂能有效抑制霉菌的生长繁殖；当烟叶含水量为25%和35%时，防霉剂的防霉效果并不理想［29]。

相比于化学防霉剂，生物防霉剂具有更安全环保的特点。其主要是利用有益微生物对有害微生物的不利作用，达到抑制不利微生物生长的效果［4]。通过筛选分离出的生物菌剂，不仅能促进烟叶醇化，改善烟叶品质，还能预防烟叶霉变［30]。有研究表明，从烟叶表面分离出的解淀粉芽孢杆菌BO55菌株，在高温高湿条件下防霉效果明显；当温度为28℃，相对湿度为85%时，烟叶保存1个月的霉变率在40%以下［9]。李梅云等采用平板对峙培养的方法，就3个防烟叶霉变菌株对霉变菌的抑制作用进行了研究，结果表明，NMB142、B112、B329对供试霉变菌均表现出了一定的抑制作用，对不同霉变菌的平均抑制率分别为51.6%、52.9%、53.7%［31]。从烟草根际土壤中分离筛选出的枯草芽孢杆菌LL17，可影响霉菌孢子萌发或导致菌丝畸变，对仓储烟叶霉变菌具有较强的拮抗作用［32]。

4 霉变烟叶的处置

烟叶霉变的处置要抓住最佳时机，做到尽早、尽快，以防霉情扩大造成严重损失。在烟叶储存期间，若发现异常发热（垛内温度比环境温度高2℃以上）或霉变现象，要立即针对具体问题采取相应措施，控制霉变蔓延。根据烟叶霉变程度的轻重，霉变处置一般程序是翻垛整理、拆包挑选、提前复烤或提前使用。

发现烟叶发热或有霉变迹象时，对烟包进行翻堆倒垛整理或将其放置于烟框中储存。翻垛和烟框储存可以降温散湿，还可以查看整垛烟叶情况，便于进一步采取措施。如果只是烟垛底层烟叶发热，说明可能与受压有关，应把垛下部烟叶翻到上部，使其散热降温。如果烟叶普遍发热，应将烟垛改为实心垛、侧立垛或单层垛等。如果烟叶发热严重即将霉变，应采取拆口晾包、侧立通风，提高降温散湿效率。在贮烟养护巡查时，若发现烟垛内个别烟包发生霉变，应逐包检查，拆包挑选，将霉变烟叶挑出，其余另行成包保管；挑出的霉变烟叶还应进一步抖散、挑选，选出还有使用价值的烟叶，最大限度降低损失。当烟叶已普遍发热霉变，翻垛和拆包也难以补救时，尽快调整打叶配方，将尚能使用的霉变烟叶提前挑选复烤。