发布时间：2020-07-09所属分类：农业论文浏览：1次
摘 要： 摘要：随着生活水平的提高，人们对健康的要求变得越来越严苛。作为大众消费品之一的卷烟，给人们减压的同时，其内在品质受到越来越多的关注，将生物技术应用在卷烟生产方面能增强烟草制品的安全性，满足新时期消费者的需求。微生物醇化技术的核心是利用烟叶
摘要：随着生活水平的提高，人们对健康的要求变得越来越严苛。作为大众消费品之一的卷烟，给人们减压的同时，其内在品质受到越来越多的关注，将生物技术应用在卷烟生产方面能增强烟草制品的安全性，满足新时期消费者的需求。微生物醇化技术的核心是利用烟叶本身自带的微生物菌种进行培养，使其产生大量生物酶，通过生物酶醇化，自然分解烟叶燃烧时产生的杂气、焦油的“大分子物质”，使其裂解成为“小分子物质”。这些“小分子物质”在燃烧时极少地产生传统香烟的危害性物质，从根本上大大减轻了消费者在吸食香烟时对身体健康的影响。
关键词：微生物醇化;生物发酵;过程控制
引言： 烟叶本身自带的微生物菌种的醇化技术在工业中应用属于探索阶段，发酵生产过程影响因素多、环境复杂，因而需要进一步完善一种卷烟制品烟叶自身微生物菌种醇化培育方法，采用菌种扩大培养，使微生物细胞在几十个小时内完成巨大的数量累计，以提高微生物烟丝产量，满足生物无添加卷烟的生产需要和市场需求。
烟用微生物醇化技术
烟用微生物技术核心是利用烟用自身微生物进行醇化，采用扩大培养方式，为了获取适合大规模卷烟工业生产所需的优良菌种，首先从烟叶自身分离筛选具有目标需求的菌种，但这样获得的菌种的生产能力一般比较弱，生物特性无法满足大规模卷烟生产要求，需要进行选育和扩大培养，以提高其生产能力，满足符合大规模卷烟生产的需要。
影响卷烟发酵生产的主要因素
温度对微生物生长的影响。温度主要是通过影响微生物细胞内生物大分子的活性来影响微生物的活性。当随着温度的升高，细胞内的酶反应速度加快;随着温度的进一步增高，生物活性物质(蛋白质，核酸等)发生变性，细胞功能下降，甚至死亡。所以，每种微生物都有个最适生长温度。
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pH对微生物生长的影响。培养基的pH对微生物生长的影响主要是引起细胞膜电荷变化，以及影响营养物离子化程度，从而影响微生物对营养物的吸收;此外，pH也会影响生物活性物质，如酶的活性。
溶氧的影响。工业常用菌种多为好氧发酵，发酵均需要往发酵罐中通入无菌空气，以满足微生物生长代谢过程对氧的需求。微生物在不同发酵阶段，因其生长、代谢水平的变化，对氧的需求量也有变化，因此，控制菌液的溶氧可以达到提高生产水平的目的。菌液中溶氧浓度可以通过控制通气量、罐压、搅拌速度等控制氧的溶解速度和浓度。
此外，菌种发酵过程对环境要求高，任何一种微生物发酵均需要适当的温度、pH、溶解氧、营养物质，提供最适的发酵条件是保证发酵质量，提高菌种离心质量的基本要求。
发酵工艺控制最优化
发酵最优工艺条件
1、最适温度的选择
在发酵过程中，需要维持适当的温度，才能使菌体生长和代谢产物的合成顺利进行。在微生物生长阶段，需根据菌种特性选择最适生长温度，以保证菌种生长需要。
2、发酵pH值的确定
微生物发酵的最适pH值范围一般是在5～8之间，每种菌最适pH值是根据实验结果来确定的。微生物生长有其最适和能够耐受的pH值范围，大多数细菌生长的最适pH范围在6.3～7.5，霉菌和酵母生长的最适pH范围在3～6。 因此，必须在发酵过程中，根据菌种特性将pH控制在最适宜范围内，保证菌种生长环境。
3、发酵过程溶氧的变化
一定发酵条件下，每种发酵过程的溶氧浓度变化都有自己的规律。发酵过程中，有时会出现溶氧明显降低或升高的异常情况。当溶氧异常降低，可能出现以下问题：污染好气性杂菌;菌体代谢发生异常，需氧量增加;某些设备或工艺控制发生故障或变化，如出现搅拌速度变慢，或消泡剂自动加油器失灵或人为加得太多，都会引起溶氧下降。当溶氧异常升高时，可能出现：菌体代谢异常，耗氧能力下降; 污染厌气性杂菌或烈性噬菌体。因此，在发酵过程应将溶氧量作为监控菌种生长情况和设备运行情况的重要参数。
发酵卷烟菌种醇化步骤
结合发酵过程工艺控制，用于卷烟制品烟叶自身微生物菌种醇化的培育方法，其特征在于包含下述步骤：
1)实验室内制备种子液;
2)配制各种子发酵罐所用的培养基，对种子罐、发酵罐进行消毒;对种子发酵罐进行接种、移种处理;
3)将种子发酵罐内菌种在最优发酵工艺条件下进行培养，生长至一定种龄进行移种;
4)菌种移种至发酵罐内，在最优工艺条件下进行扩大培养;各级培养过程实时监测种子罐或发酵罐内溶氧、温度、pH值的参数，根据菌种生长和泡沫情况，调节通气量、转速;
5)结合实验室各项检测，培养过程出现菌液浓度下降，则结束培养，对发酵罐进行冷却操作;
6)待发酵罐温度冷却至工艺要求后，对发酵罐内酵母菌悬浊液进行固液分离操作;对固体菌种进行称重、配比;
7)喷施烟丝，进行烟丝发酵。
结论
发酵生产影响因素较多，生产时需密切监控温度、pH值、溶氧等主要检测数据，以保证生产过程主要参数正常，实现工艺过程控制的目的。生物卷烟作为卷烟产品的新势力，融合生物发酵技术与传统卷烟工艺，在实践继续中加强过程控制，实现提质增效，更好的满足市场高品质需求。——论文作者：严雍
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