發(fā)布時(shí)間：2020-07-09所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：隨著生活水平的提高，人們對(duì)健康的要求變得越來(lái)越嚴(yán)苛。作為大眾消費(fèi)品之一的卷煙，給人們減壓的同時(shí)，其內(nèi)在品質(zhì)受到越來(lái)越多的關(guān)注，將生物技術(shù)應(yīng)用在卷煙生產(chǎn)方面能增強(qiáng)煙草制品的安全性，滿足新時(shí)期消費(fèi)者的需求。微生物醇化技術(shù)的核心是利用煙葉
摘要：隨著生活水平的提高，人們對(duì)健康的要求變得越來(lái)越嚴(yán)苛。作為大眾消費(fèi)品之一的卷煙，給人們減壓的同時(shí)，其內(nèi)在品質(zhì)受到越來(lái)越多的關(guān)注，將生物技術(shù)應(yīng)用在卷煙生產(chǎn)方面能增強(qiáng)煙草制品的安全性，滿足新時(shí)期消費(fèi)者的需求。微生物醇化技術(shù)的核心是利用煙葉本身自帶的微生物菌種進(jìn)行培養(yǎng)，使其產(chǎn)生大量生物酶，通過(guò)生物酶醇化，自然分解煙葉燃燒時(shí)產(chǎn)生的雜氣、焦油的“大分子物質(zhì)”，使其裂解成為“小分子物質(zhì)”。這些“小分子物質(zhì)”在燃燒時(shí)極少地產(chǎn)生傳統(tǒng)香煙的危害性物質(zhì)，從根本上大大減輕了消費(fèi)者在吸食香煙時(shí)對(duì)身體健康的影響。
關(guān)鍵詞：微生物醇化;生物發(fā)酵;過(guò)程控制
引言： 煙葉本身自帶的微生物菌種的醇化技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用屬于探索階段，發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程影響因素多、環(huán)境復(fù)雜，因而需要進(jìn)一步完善一種卷煙制品煙葉自身微生物菌種醇化培育方法，采用菌種擴(kuò)大培養(yǎng)，使微生物細(xì)胞在幾十個(gè)小時(shí)內(nèi)完成巨大的數(shù)量累計(jì)，以提高微生物煙絲產(chǎn)量，滿足生物無(wú)添加卷煙的生產(chǎn)需要和市場(chǎng)需求。
煙用微生物醇化技術(shù)
煙用微生物技術(shù)核心是利用煙用自身微生物進(jìn)行醇化，采用擴(kuò)大培養(yǎng)方式，為了獲取適合大規(guī)模卷煙工業(yè)生產(chǎn)所需的優(yōu)良菌種，首先從煙葉自身分離篩選具有目標(biāo)需求的菌種，但這樣獲得的菌種的生產(chǎn)能力一般比較弱，生物特性無(wú)法滿足大規(guī)模卷煙生產(chǎn)要求，需要進(jìn)行選育和擴(kuò)大培養(yǎng)，以提高其生產(chǎn)能力，滿足符合大規(guī)模卷煙生產(chǎn)的需要。
影響卷煙發(fā)酵生產(chǎn)的主要因素
溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響。溫度主要是通過(guò)影響微生物細(xì)胞內(nèi)生物大分子的活性來(lái)影響微生物的活性。當(dāng)隨著溫度的升高，細(xì)胞內(nèi)的酶反應(yīng)速度加快;隨著溫度的進(jìn)一步增高，生物活性物質(zhì)(蛋白質(zhì)，核酸等)發(fā)生變性，細(xì)胞功能下降，甚至死亡。所以，每種微生物都有個(gè)最適生長(zhǎng)溫度。
相關(guān)期刊推薦：《種子科技》(月刊)創(chuàng)刊于1983年，曾用刊名：(種子通訊)是中國(guó)種子協(xié)會(huì)和山西省種子協(xié)會(huì)聯(lián)合主辦的國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的種子方面的技術(shù)性刊物。本刊理論與實(shí)踐結(jié)合，普及與提高并重，集知識(shí)性、科學(xué)性、實(shí)用性和信息性于一身，主要刊登種子管理、新品種的引種、區(qū)試、審定和良種的繁育、加工貯藏、檢驗(yàn)、經(jīng)營(yíng)等方面的內(nèi)容，實(shí)為廣大種子管理者、生產(chǎn)者、經(jīng)營(yíng)者及使用者、選育者揮毫耕耘的園地，獲取信息的窗口，釋難解疑的良師，開拓進(jìn)取的益友。
pH對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響。培養(yǎng)基的pH對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響主要是引起細(xì)胞膜電荷變化，以及影響營(yíng)養(yǎng)物離子化程度，從而影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的吸收;此外，pH也會(huì)影響生物活性物質(zhì)，如酶的活性。
溶氧的影響。工業(yè)常用菌種多為好氧發(fā)酵，發(fā)酵均需要往發(fā)酵罐中通入無(wú)菌空氣，以滿足微生物生長(zhǎng)代謝過(guò)程對(duì)氧的需求。微生物在不同發(fā)酵階段，因其生長(zhǎng)、代謝水平的變化，對(duì)氧的需求量也有變化，因此，控制菌液的溶氧可以達(dá)到提高生產(chǎn)水平的目的。菌液中溶氧濃度可以通過(guò)控制通氣量、罐壓、攪拌速度等控制氧的溶解速度和濃度。
此外，菌種發(fā)酵過(guò)程對(duì)環(huán)境要求高，任何一種微生物發(fā)酵均需要適當(dāng)?shù)臏囟取H、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提供最適的發(fā)酵條件是保證發(fā)酵質(zhì)量，提高菌種離心質(zhì)量的基本要求。
發(fā)酵工藝控制最優(yōu)化
發(fā)酵最優(yōu)工藝條件
1、最適溫度的選擇
在發(fā)酵過(guò)程中，需要維持適當(dāng)?shù)臏囟龋拍苁咕w生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物的合成順利進(jìn)行。在微生物生長(zhǎng)階段，需根據(jù)菌種特性選擇最適生長(zhǎng)溫度，以保證菌種生長(zhǎng)需要。
2、發(fā)酵pH值的確定
微生物發(fā)酵的最適pH值范圍一般是在5～8之間，每種菌最適pH值是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定的。微生物生長(zhǎng)有其最適和能夠耐受的pH值范圍，大多數(shù)細(xì)菌生長(zhǎng)的最適pH范圍在6.3～7.5，霉菌和酵母生長(zhǎng)的最適pH范圍在3～6。 因此，必須在發(fā)酵過(guò)程中，根據(jù)菌種特性將pH控制在最適宜范圍內(nèi)，保證菌種生長(zhǎng)環(huán)境。
3、發(fā)酵過(guò)程溶氧的變化
一定發(fā)酵條件下，每種發(fā)酵過(guò)程的溶氧濃度變化都有自己的規(guī)律。發(fā)酵過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)溶氧明顯降低或升高的異常情況。當(dāng)溶氧異常降低，可能出現(xiàn)以下問(wèn)題：污染好氣性雜菌;菌體代謝發(fā)生異常，需氧量增加;某些設(shè)備或工藝控制發(fā)生故障或變化，如出現(xiàn)攪拌速度變慢，或消泡劑自動(dòng)加油器失靈或人為加得太多，都會(huì)引起溶氧下降。當(dāng)溶氧異常升高時(shí)，可能出現(xiàn)：菌體代謝異常，耗氧能力下降; 污染厭氣性雜菌或烈性噬菌體。因此，在發(fā)酵過(guò)程應(yīng)將溶氧量作為監(jiān)控菌種生長(zhǎng)情況和設(shè)備運(yùn)行情況的重要參數(shù)。
發(fā)酵卷煙菌種醇化步驟
結(jié)合發(fā)酵過(guò)程工藝控制，用于卷煙制品煙葉自身微生物菌種醇化的培育方法，其特征在于包含下述步驟：
1)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)制備種子液;
2)配制各種子發(fā)酵罐所用的培養(yǎng)基，對(duì)種子罐、發(fā)酵罐進(jìn)行消毒;對(duì)種子發(fā)酵罐進(jìn)行接種、移種處理;
3)將種子發(fā)酵罐內(nèi)菌種在最優(yōu)發(fā)酵工藝條件下進(jìn)行培養(yǎng)，生長(zhǎng)至一定種齡進(jìn)行移種;
4)菌種移種至發(fā)酵罐內(nèi)，在最優(yōu)工藝條件下進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng);各級(jí)培養(yǎng)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)種子罐或發(fā)酵罐內(nèi)溶氧、溫度、pH值的參數(shù)，根據(jù)菌種生長(zhǎng)和泡沫情況，調(diào)節(jié)通氣量、轉(zhuǎn)速;
5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)檢測(cè)，培養(yǎng)過(guò)程出現(xiàn)菌液濃度下降，則結(jié)束培養(yǎng)，對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行冷卻操作;
6)待發(fā)酵罐溫度冷卻至工藝要求后，對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)酵母菌懸濁液進(jìn)行固液分離操作;對(duì)固體菌種進(jìn)行稱重、配比;
7)噴施煙絲，進(jìn)行煙絲發(fā)酵。
結(jié)論
發(fā)酵生產(chǎn)影響因素較多，生產(chǎn)時(shí)需密切監(jiān)控溫度、pH值、溶氧等主要檢測(cè)數(shù)據(jù)，以保證生產(chǎn)過(guò)程主要參數(shù)正常，實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程控制的目的。生物卷煙作為卷煙產(chǎn)品的新勢(shì)力，融合生物發(fā)酵技術(shù)與傳統(tǒng)卷煙工藝，在實(shí)踐繼續(xù)中加強(qiáng)過(guò)程控制，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效，更好的滿足市場(chǎng)高品質(zhì)需求。——論文作者：嚴(yán)雍
