微生物制剂在现代烟草生产中的应用研究进展

杨 祥 王润玲 吴 瑞

（云南省烟草公司保山市公司昌宁分公司，云南昌宁 678100）

目前，微生物制剂在烟草生产过程中有着广泛应用，它在烟草的发酵过程以及烟草制香等过程中发挥着重要的作用。据相关研究发现，将微生物制剂添加在现代烟草生产中能够提高烟草的品质和产量，进而为广大烟民提供更健康的烟草，以及更优质的使用体验。

1 微生物制剂应用于烟草的原理

烟草的生产包含多方面，首先是其生长，然后是对成熟的烟草采购后进行发酵。发酵是在恒定温度和相对湿度条件下改变烟草的内部结构使其产生变化。并且在加工后，原来烟草的香味会改变，吸味纯度也会明显提升。根据Frankenburg的研究成果，可将烤烟发酵机制概括为3种假说，即发酵过程涉及微生物作用、酶的作用和化学作用[1]。但是微生物制剂参与烟草生产过程中的实际作用机理并不明确。相关研究表明，微生物制剂在烟草发酵过程中对酶活性的影响有明显的相关性。并且不同性质的微生物制剂，对酶活性的影响也有较大差别。而微生物自身在不断生长发育中，也会通过直接或间接利用某些微量元素和蛋白质，来分解或者代谢出具有微生物活性的不同种类的酶，如纤维酶、果胶质酶等。这些代谢产物应用到烟草的生产过程中，可以加速降解烟草内的大分子物质，进而使其转化为小物质。此外，在烟草种植中，通过改善生长土壤也可以使烟草本身微量元素和特别物质的合成产生酶催化作用，并且还能够合成不同的有机酸，使烟草在进行加工后拥有更加独特的烟香味。一些学者对烤烟叶面上的微生物种类的研究表明，烟叶表面的许多微生物有可能也会催化烟叶自然发酵过程中的物质转化和品质改良[2]。

2 微生物制剂在现代烟草生产中的应用

2.1 注入微生物烟草发酵，提高烟草品质20世纪以来，国内外均有将微生物制剂应用到烟草生产过程中的相关研究。而在我国现代化烟草的生产过程中更是加大了对微生物制剂的应用，通常用来对烟叶进行发酵。通过将微生物制剂加入烟叶发酵过程中，能够降低烟草的烟碱含量。相关研究表明，将Deharyomycesnicotianae和Micrococcusnicotianae 2种菌对烟草进行工业发酵处理，可以不同程度降低烟草中的烟碱含量，并且这两种菌液还能改善烟草的烟香。发酵是使烟草原有的品质得到改善和完善的重要环节，没有经过微生物制剂发酵的烟叶，表面会存在大量的微生物群落。科研人员将其提取出来进行鉴定后发现，这些微生物群落都可以与加入的微生物制剂产生反应，进而对原有烟叶进行不同的处理。首先，能够消除原本烟草中的杂气；其次，还能改善烟叶中的余味，增加烟草使用者的体验感。并且罗家基等科学家通过对4种具有优势的菌落和菌株进行试验后发现，这4种优势菌落在烟叶发酵过程中，对烟碱的降解作用十分显著。使用微生物制剂发酵后，能够让原本相对低层次的卷烟变为更高层次的卷烟，进而能够提升香烟的品质。此外，将微生物制剂加入烟草的降解过程中，不仅能改善其品质，还能缩短原有的发酵时间。

2.2 善用微生物土壤制剂，生产优质烟草在使用微生物制剂之前，我国一些地方会将微生物放入烟草生产的肥料中。实验发现这种做法能够使原有土壤中的微生物群落被不断激活和繁衍，还能分泌出有机酸等产物。这些有机酸可以用来软化原本在土壤中难以溶解的磷钾，其分泌出的植物类激素和抗生素类物质可以刺激烟草的生长发育，并且提高烟草的病虫害防御能力。目前，我国市场上最常用的微生物肥料可以分为细菌类肥料和真菌类肥料。但其都有传统菌肥的固定特点，将蛋白质分解为肽和氨基酸，来让烟草吸收和生长毛酶，但是其能够满足的需求并不那么宽泛，因此适用性很低。在现代烟叶的生产中，改革原有的传统菌肥，使其成为微生物肥料，并施入土壤中。凭借微生物工程的技术培育出的微生物制剂肥料，应用范围也非常广泛，它能够改变生长环境，提高原有烟草的抗病性。例如，当微生物制剂肥料加入土壤后，一些功能性的真菌在土壤中生长，如生物素、生长素、细胞分裂素等物质都在不同程度上促进了植株的生长发育。并且经过相关的研究发现，这些微生物可以促使原有植株的主根生长，其叶面积也得到了不同程度的扩大。同时，这些微生物能够提高烟草的抗病能力，能不同程度减轻病毒病和青枯病。此外，加入微生物制剂后能够使烟草中的化学成分变得更加协调，因此在一定程度上微生物制剂成为评判烟草品质优劣的重要指标。

2.3 控制微生物制剂参数，影响制香成分大量实验证明，在新鲜烟草的加工过程中加入微生物制剂可以优化烟草的烘烤效果，因为它能够有效降低烘烤过程中烟叶的淀粉含量。而烟草和烟气中的中性质量物质种类十分丰富，因此需要选择不同剂量的微生物制剂加入整个生产过程中，其中主要有苯甲醇、苯乙醇、邻苯二甲酸等。在美拉德的实验中，发现烟草中的许多中性香味成分都是由类胡萝卜素降解而得到的，因此可以通过施加微生物的方式来控制微生物制剂参数。

第一种，当时间恒定而温度不同时加入微生物制剂，烟草中的淀粉降解效果是有差异的。经过实验发现，温度的降解效果排序为45℃＞40℃＞35℃，通过分析在不同温度下淀粉和总糖含量的相关性，发现两者呈明显的负相关。而在不同的发酵温度中加入微生物制剂后，发现烟叶的蛋白质和氨基酸含量也存在明显差异，总体上也是呈现负相关。第二种，在同一温度下在不同的发酵时间加入微生物制剂也会对烟草的降解产生影响。设定恒定的温度为45℃，加入同一微生物制剂后发现，随着时间的增长烟草中的淀粉含量明显降低，但是含糖量逐渐增加，因此它们也呈负相关。而蛋白质和氨基酸的含量在整个过程中也是呈负相关，因此，在使用微生物制剂对烟草中的淀粉、蛋白质、氨基酸等进行降解时，可以因地制宜地采用两种方式[3]。因为它们呈负相关增长，因此对于烟草香味的影响是恒定的，对制香成分的影响也是恒定的。

2.4 引入微生物制剂防虫，增强烟草产量在烟草生产中虽然微生物会引起烟草的病虫害，但是通过合理提取有效的微生物制剂，能够在烟草生产过程中防治病虫害，进而提高烟草的产量和品质。首先，使用一些活体抗微生物。这种微生物制剂主要由木霉菌组成，对于防治烟草的立枯病、猝倒病有着极其明显的效果。其次，加入拮抗细菌。目前，该细菌在防治烟草病虫害方面已经有十分突出的防治效果，因为它能够使部分烟草形成抗病菌落，进而在一定程度上实现烟草的促生和增长。最后，在微生物制剂中加入部分抗生素。这种抗生素主要成分是放线菌，它能够对多种病毒起到良好的抑制作用，进而提高烟草的产量。并且在烟草的病虫害防治过程中，加入相应的微生物制剂，还能使烟草的微生物含量更加丰富，使烟草在进行加工时拥有更加独特的口感。

3 结语

将微生物制剂及其代谢产物应用在烟草的生产过程中，使其交替发挥作用，能够有效改善烟草的品质。我国烟草资源丰富，通过合理应用现代微生物技术，在提高烟草品质的同时，能够提高卷烟的吸食安全性。将微生物制剂应用在烟草的发酵过程中，通过影响烟草的制香成分，进而生产出更优质的烟草，能够为广大烟民提供更为健康的卷烟。