烟草微生物生物技术概谈
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世界各地均有烟草种植，品质、土壤、气候、耕作制度等有显著差异，使烟叶的品质存在显著不同，也为不同卷烟的生产奠定了原料基础。由于烟草生境的不同，自然使得烟叶表面的微生物类群和优势菌种显著不同，例如我国醇化烤烟表面的微生物有芽孢杆菌（Bacillusspp．）、噬菌弧菌（Bacteriovoraxspp．）和假单胞菌（Pseudomonasspp．）为主，而在津巴布韦烟叶表面则存在着鞘氨醇单胞菌（Sphingomonasspp．）、寡养单胞菌（Stenotrophomonasspp．）、欧文氏菌（Er－winiaspp．）和泛菌（Pantoeaspp．）、假单胞菌（Pseudomonasspp．）等［27］。上述基础研究表明不同烟叶表面微生物种类繁多，这些丰富的烟叶表面微生物为烟草微生物生物技术的研究和应用提供了庞大的菌种资源库，可以通过分离筛选而获得可用于烟草工业和农业的特殊菌株，而后强化接种至烟叶，在一定温度和湿度条件下发酵后，根据理化指标和吸食品质的变化来筛选目的菌株，从而为特定烟叶品质的改善和卷烟产品风格的形成奠定菌种基础。
2关于烟叶及叶组的发酵
烟叶醇化事实上是烟叶的自然发酵过程，在该过程中，烟叶的发酵条件随着四季环境温度的变化而变化。对于烟草微生物生物技术而言，则是典型的人工控制环境条件下的发酵过程。在菌种筛选出来以后，需要将其进行大规模培养以获得微生物菌体，进而接种至烟叶或者叶组，进行发酵过程。同其他发酵产品不同，由于烟草制品的特殊性，在施用微生物时，需要将培养微生物所用的培养基与微生物彻底分离，不能将培养基成分带入烟叶／叶组中，在实践中，我们采用无菌去离子水洗涤培养后微生物菌体以去除培养基成分。在将微生物接种至烟叶或者叶组后，与传统加香加料不同，微生物是“主导者”，由这些“活”的微生物在发酵过程中改善烟叶／叶组的吸食品质并形成产品风格，因而需要根据微生物生长和代谢的特点建立烟叶或者叶组的发酵工艺过程。实际上，在发酵过程中需要根据接种微生物的特性，提供适宜其生长和代谢的温度和湿度，使微生物能够在烟叶／叶组中生长和代谢，改善烟叶／叶组的吸食品质。我们通过摸索认为高湿固态发酵方法是适合进行烟叶／叶组发酵的模式，但需要根据施加微生物的种类以及烟叶／叶组的特点等有针对性地调整发酵工艺参数。虽然单一菌株可以较为明显地改善烟叶吸食品质，但是对于卷烟叶组而言，仅用单一菌株则很难使其吸食品质达到成品卷烟的标准，因此需要采用微生物复配的方法，利用不同微生物的代谢特性，赋予卷烟产品特有风格。在叶组发酵过程中发酵参数（温度、湿度等）的设计则需兼顾考虑复配微生物中每个菌种的最适生长条件，根据吸食品质的变化而采用不同的发酵策略。
3关于烘丝
烘丝过程中的干燥脱水使叶组发生明显的物理和化学变化，同时影响卷烟叶组的吸食品质。在完成卷烟叶组的固态发酵后，叶组进入烘丝工艺过程，主要根据卷烟叶组吸食品质的变化来确定具体烘丝工艺参数。在实践中，我们认为为最大程度保留卷烟叶组的烟草本香，宜采用低温烘丝或者高温短时／瞬时烘丝的方法。
4关于与现有卷烟工艺的结合
采用微生物生物技术用于改善烟叶或者叶组的吸食品质，其核心是微生物，因而需配套专用的微生物生产线用于大规模培养和获得微生物菌体。此外，烟叶／叶组的固态高湿发酵过程需要特殊的生产设备，对生产车间的环境要求也较高。应用微生物生物技术的卷烟生产工艺与现有卷烟生产工艺存在显著不同，去除了传统的加料加香工艺环节，增加了微生物培养和叶组固态发酵等环节，一般需要依据产品规格和微生物的特点对生产过程中涉及微生物的单元过程进行动态调整，但是并不需要改变现有工业化卷烟生产过程中主要生产工序，如制丝、卷接、包装等主要工艺环节并无变化。虽然目前的初步实践表明将微生物生物技术用于改善烟叶／叶组的吸食品质是可行的，并且在减害上也已显现出一定潜力，但是笔者认为在这一新的“古老”领域仍然有大量的研究工作有待深入探索，如微生物与烟叶的作用？微生物间的协同？微生物代谢与烟草化学成分的关系？等等，这些问题均有待深入研究。
作者：吕欣单位：西北农林科技大学食品科学与工程学院
