本發(fā)明涉及煙草發(fā)酵，具體為一種添加功能微生物定向調(diào)控雪茄煙葉質(zhì)量的工廠化發(fā)酵方法。

背景技術(shù)：

1、煙葉發(fā)酵是人為干預(yù)下的加速陳化進(jìn)程、縮短陳化時(shí)間，改進(jìn)吸食品質(zhì)和加工性能，使之符合工廠加工需要的全部過程和方法。雪茄煙葉發(fā)酵是獨(dú)特風(fēng)格特征形成和彰顯的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有技術(shù)要求高、工序流程多、勞動(dòng)用工大、時(shí)間周期長的特點(diǎn)，主要分為自然發(fā)酵和人工發(fā)酵兩類，自然發(fā)酵周期長、質(zhì)量改善效果差，目前全世界多采用堆積發(fā)酵法、裝箱發(fā)酵法、壓力發(fā)酵法、蒸汽發(fā)酵法和介質(zhì)發(fā)酵法等人工發(fā)酵。

2、古巴和多米尼加是全球最著名的雪茄煙葉產(chǎn)地之一，古巴雪茄煙葉的發(fā)酵需經(jīng)過6個(gè)環(huán)節(jié)、12個(gè)工序，50多個(gè)工步，最長歷時(shí)18個(gè)月；從發(fā)酵開始至煙葉成品，歷經(jīng)二次發(fā)酵處理，一次發(fā)酵由種植主體或農(nóng)場主執(zhí)行，完成一次發(fā)酵的交付給雪茄煙葉加工廠進(jìn)行二次發(fā)酵和醇化養(yǎng)護(hù)等加工處理。多米尼加的茄衣和茄芯煙葉基本采用堆積發(fā)酵法，發(fā)酵過程中根據(jù)感官評價(jià)、煙葉外觀質(zhì)量和發(fā)酵過程中散發(fā)的味道等經(jīng)驗(yàn)性評價(jià)指標(biāo)判別不同類型和部位煙葉執(zhí)行的發(fā)酵參數(shù)和工藝流程，整個(gè)發(fā)酵周期歷時(shí)1-2年。國內(nèi)雪茄煙葉發(fā)酵工藝流程為下桿、扎把、加濕回潮、農(nóng)業(yè)發(fā)酵(堆垛、翻垛、拆垛)、分級(jí)、工商交接、加濕回潮、工業(yè)發(fā)酵(堆垛、翻垛、醇化)等過程，發(fā)酵歷時(shí)半年至1年。綜合國內(nèi)外雪茄煙葉的發(fā)酵技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)各國的發(fā)酵工藝和流程各有特點(diǎn)，共同的特點(diǎn)的就是工藝流程復(fù)雜、操作繁瑣、周期較長和操作勞動(dòng)用工多。因此，縮短發(fā)酵周期、減少翻垛次數(shù)、優(yōu)化發(fā)酵工藝流程是解決目前雪茄煙葉發(fā)酵用工成本高、煙葉造碎率高和茄衣產(chǎn)出率低的關(guān)鍵措施(張光海,楊萬龍,夏華昌,等.雪茄煙葉堆積發(fā)酵的共性技術(shù)參數(shù)和工藝控制[j].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),2024,39(5):55-64.)。

3、經(jīng)過成功發(fā)酵的雪茄煙葉，其外觀質(zhì)量、理化成分和感官質(zhì)量均有不同程度的改善。外觀質(zhì)量的改變主要包括煙葉的顏色、光澤、油分、組織結(jié)構(gòu)和成熟度，發(fā)酵后的煙葉顏色加深，更加均勻，膠質(zhì)層和樹脂降解，煙葉表現(xiàn)更加光亮油潤，觸感柔軟，組織結(jié)構(gòu)更加疏松，表面呈現(xiàn)顆粒狀結(jié)構(gòu)跡象。煙葉化學(xué)成分變得更加協(xié)調(diào)，總糖、還原糖、煙堿、淀粉、果膠含量顯著降低10-20％，ph值、揮發(fā)酸、揮發(fā)堿增加10-40％，總tsna顯著增加約80％，總氮變化不明顯。物理特性指標(biāo)如陰燃時(shí)間、平衡含水率增加，拉力值有所降低，顏色指數(shù)(l，a，b)均減少，總色差值(δe)稍有增加。感官質(zhì)量上的改變主要是香韻特征、雜氣特征和質(zhì)量特征，發(fā)酵后的煙葉香韻特征種類增加，蛋白質(zhì)、青雜氣明顯減輕，香氣量、豐富度、熟練度、干凈度和回味感有改善(李永平,孔光輝,張光海.雪茄[m].科學(xué)出版社,2024:169-212)。

4、雪茄煙葉發(fā)酵是一種微生物介導(dǎo)的碳氮耦合代謝，微生物在發(fā)酵過程中起著重要作用，煙葉中的碳水化合物被大量分解和消耗，為微生物提供能量來源和細(xì)胞構(gòu)建所需的碳骨架，微生物在生長繁殖過程中以煙葉中的有機(jī)化合物為基質(zhì)，將含氮大分子化合物降解為具有典型風(fēng)味的氨基酸、醇類、醛酮類、有機(jī)酸類和其他雜環(huán)類致香物質(zhì)或風(fēng)味前體物質(zhì)。前期我們的研究表明發(fā)酵過程中葡萄球菌屬、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、甲基桿菌屬、不動(dòng)桿菌屬、鞘氨醇單胞菌等是代謝活性最高的細(xì)菌，核心真菌為青霉菌屬和曲霉菌屬(zhang?q,kong?g,zhao?g,et?al.microbial?and?enzymatic?changes?in?cigar?tobaccoleaves?during?air-curing?and?fermentation[j].applied?microbiology?andbiotechnology,2023,1075789–5801.)。雪茄煙葉發(fā)酵是開放式混菌發(fā)酵體系，微生物群落具有高度的多樣性和復(fù)雜性，雖然關(guān)于雪茄煙葉發(fā)酵過程中微生物的變化趨勢和優(yōu)勢菌屬組成鑒定有很多報(bào)道，但針對添加功能微生物定向調(diào)控雪茄煙葉發(fā)酵進(jìn)程的發(fā)酵工藝方法和技術(shù)體系還未構(gòu)建。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種添加功能微生物定向調(diào)控雪茄煙葉質(zhì)量的工廠化發(fā)酵方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種添加功能微生物定向調(diào)控雪茄煙葉質(zhì)量的工廠化發(fā)酵方法，包括以下步驟：

3、s1、殺蟲：采用磷化鋁帳幕熏蒸和倉庫空間藥劑噴灑兩種方式防治；

4、s2、初分類：控制煙葉含水量為20～22％，將雪茄煙葉原煙根據(jù)雪茄煙葉工商交接等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(yc/t?588-2021)分揀為茄衣原煙、茄套原煙和茄芯原煙，將分揀后的煙葉按每把20-30片，用棉線或麻線在煙把基部2cm～3cm處扎把；；

5、s3、加濕回潮：將煙葉直接懸掛在移動(dòng)水分平衡架上，利用超聲波霧化回潮，控制煙葉含水率至24～26％；

6、s4、水分平衡：在溫濕度可控的條件下，加濕回潮后的煙葉掛在平衡架，在水分平衡室放置1h～2h：

7、s5、噴施功能微生物菌液：用噴霧器逐層噴施到平衡架上的煙葉上，確保煙把的表面、內(nèi)部、煙把頭均勻附著功能微生物菌液；

8、s6、雪茄煙葉原煙發(fā)酵：將煙葉根據(jù)s2分撿的類型采用對應(yīng)的發(fā)酵方式進(jìn)行發(fā)酵處理，發(fā)酵完成后，進(jìn)行分揀分級(jí)；

9、s7、醇化：完成分揀分級(jí)的煙葉，將含水量控制在20～22％，按等級(jí)進(jìn)行裝箱打包，完成打包的煙箱置于室溫、相對濕度65-70％的醇化倉庫中進(jìn)行醇化。

10、作為優(yōu)選，所述s2中質(zhì)量要求參照《雪茄煙葉工商交接等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(yct588—2021)，剔除霉變、青雜色、破損嚴(yán)重的煙葉。

11、作為優(yōu)選，所述茄衣原煙的發(fā)酵方法為裝箱恒溫恒濕發(fā)酵，所述茄芯原煙的發(fā)酵方法為堆積發(fā)酵；所述茄套原煙的發(fā)酵方法為裝箱恒溫恒濕發(fā)酵或堆積發(fā)酵中的一種或幾種。

12、作為優(yōu)選，所述茄衣原煙的裝箱恒溫恒濕發(fā)酵方法如下：s611、茄衣裝箱：在紙箱底部鋪上牛皮紙或紙板，第一層，煙把的頭部靠著紙箱的兩端；第二層，煙把的頭部放在一條寬約10-12厘米的紙條上，同時(shí)覆蓋住擺放第一層時(shí)留下的空隙；第二層結(jié)束后，在煙把頭上再放一張紙，然后再把第三層煙把的頭放在煙箱兩端；其余各層煙把的擺放過程重復(fù)如上操作進(jìn)行裝箱；每5個(gè)箱子放置一根直徑約1-2厘米的塑料管；

13、s612、煙箱擺放：根據(jù)發(fā)酵房的布局縱向放置墊倉板，紙箱之間應(yīng)相距10厘米，每一堆應(yīng)放置不超過5個(gè)箱子的高度，每堆煙葉中間位置的煙箱確保是放置溫濕度計(jì)的煙箱，每排煙箱留出過道；

14、s613、環(huán)境控制：發(fā)酵房的室內(nèi)溫度穩(wěn)定在34℃以上；室內(nèi)濕度應(yīng)穩(wěn)定在80-85％；

15、s614、發(fā)酵溫度控制和操作：茄衣原煙發(fā)酵溫度控制要求是38-40℃；每天定時(shí)觀察記錄煙箱中心溫度，如果煙箱溫度超過了預(yù)設(shè)的發(fā)酵溫度，則將整批裝有煙葉的箱子移出發(fā)酵房外進(jìn)行冷卻，煙箱的溫度降低至31-34℃時(shí)，再將其轉(zhuǎn)移回發(fā)酵房內(nèi)繼續(xù)發(fā)酵；

16、s615、終止發(fā)酵：發(fā)酵15-20天，當(dāng)煙葉的顏色均勻性、成熟度、組織結(jié)構(gòu)滿足優(yōu)質(zhì)茄衣煙葉的特性，青雜氣消失，表明煙葉已完成發(fā)酵，將煙箱轉(zhuǎn)移出發(fā)酵房外冷卻至室溫，終止發(fā)酵。

17、作為優(yōu)選，所述茄衣原煙裝箱恒溫恒濕發(fā)酵后的醇化方法為：將終止發(fā)酵的煙葉直接將煙箱置于室溫、相對濕度65-70％的醇化倉庫中進(jìn)行醇化，煙葉醇化2-5個(gè)月后可進(jìn)入配方使用。

18、作為優(yōu)選，所述茄芯原煙的堆積發(fā)酵方法為：

19、s621、堆垛發(fā)酵：將分揀扎把后的煙葉按堆積發(fā)酵方式，其長度3～5m，寬度1.3～1.5m，高度不超過1.8m，同品種同部位煙葉堆在一垛；用3層麻片鋪底墊倉板，煙葉堆垛的原則是先堆四周，后堆中心，逐層堆積，具體步驟參照《雪茄煙葉農(nóng)業(yè)堆積發(fā)酵技術(shù)規(guī)程》(db/t?1303-2024)；

20、s622、煙垛覆蓋標(biāo)識(shí)：煙葉堆好后，先覆蓋3層麻片，再覆蓋無異味的帆布或聚乙烯材質(zhì)的密封罩，每垛煙葉配一個(gè)獨(dú)立身份卡信息；

21、s623、溫度監(jiān)測與翻垛：每天定時(shí)觀察記錄煙垛發(fā)酵溫度，茄芯原煙發(fā)酵溫度控制為：下部葉煙垛內(nèi)溫度不超過38℃，中部葉煙垛內(nèi)溫度不超過45℃，上部葉煙垛內(nèi)溫度不超過50℃，達(dá)到設(shè)定溫度值就要及時(shí)翻堆；翻堆時(shí)抖散把內(nèi)煙葉，確保溫度降低，按“上下翻中間、中間翻上下，外翻內(nèi)、內(nèi)翻外”的方式重新堆垛發(fā)酵；

22、s624、拆垛和分級(jí)：當(dāng)煙垛發(fā)酵時(shí)間達(dá)到要求，下部煙葉一般發(fā)酵15-20天，中部和上部煙葉發(fā)酵30-45天后，煙垛溫度穩(wěn)定在32℃以下且不升溫，或者堆垛中心溫度超過室內(nèi)環(huán)境溫度5℃左右時(shí)，煙葉含水率20％以下，由專業(yè)感官評吸人員評價(jià)煙葉質(zhì)量，判定是否終止發(fā)酵；自上而下逐層拆解煙垛，抖散因堆積而粘結(jié)的煙葉，拆解下的煙把分類裝筐，參照《雪茄煙葉工商交接等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(yct?588—2021)進(jìn)行分揀分級(jí)。

23、作為優(yōu)選，所述茄芯原煙堆積發(fā)酵后的醇化方法為：

24、將完成分揀分級(jí)的煙葉，將含水量控制在20～22％，按等級(jí)進(jìn)行裝箱打包，完成打包的煙箱置于室溫、相對濕度65-70％的醇化倉庫中進(jìn)行醇化，中部葉和上醇化2-3年，下部葉醇化1年可被用于卷制雪茄煙。

25、作為優(yōu)選，所述s7中要做好煙葉水分控制，確保煙葉不破碎、不潮濕、不霉變；煙葉始終保持柔軟狀態(tài)，杜絕因水分過低過度干燥。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

27、1、分別提出不同類型煙葉的發(fā)酵參數(shù)閾值，構(gòu)建了茄衣和茄芯煙葉的添加功能微生物的發(fā)酵工藝流程、方法、技術(shù)參數(shù)和評價(jià)指標(biāo)；

28、2、添加功能微生物發(fā)酵菌液進(jìn)行雪茄煙葉發(fā)酵可以提高發(fā)酵后雪茄煙葉的質(zhì)量穩(wěn)定性和均質(zhì)化程度，實(shí)現(xiàn)雪茄煙葉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)使用的無縫銜接；

29、3、添加功能微生物定向調(diào)控雪茄煙葉質(zhì)量的工廠化發(fā)酵可補(bǔ)齊微生物調(diào)控雪茄煙葉發(fā)酵的技術(shù)短板，保障供給質(zhì)量和供給效率，提高加工生產(chǎn)效益，減少發(fā)酵加工操作環(huán)節(jié)的勞務(wù)用工和生產(chǎn)成本；

30、4、添加功能微生物定向調(diào)控雪茄煙葉質(zhì)量的工廠化發(fā)酵可以提高發(fā)酵后雪茄煙葉的外觀質(zhì)量，特別是成熟度、均勻性和組織結(jié)構(gòu)，可以可大大縮短發(fā)酵周期，發(fā)酵周期可減少40-90天。