烟叶烘烤过程中的主要生理生化过程探究

　　【摘 要】 烟叶烘烤的实质是通过适宜的温湿度条件，使烟叶产生一系列的生理生化反应，固定或呈现田间鲜烟叶的产质量，获得人们所需要的外观特征和内在品质。本文从烟叶烘烤过程促使烟叶发生变化的原理入手，对烟叶烘烤过程中碳水化合物的分解转化、蛋白质的分解转化、叶绿素的分解转化、致香物质的形成、多酚氧化酶活性的变化五个方面对烟叶烘烤过程中的主要生理生化过程进行探析。
　　【关键词】 烟叶烘烤 分解转化 生理生化
　　烟叶在烘烤过程中，发生着两个方面鲜明的变化。一是内在品质的改进提高和单叶重的适当减轻。二是外观颜色由绿色变为黄色，叶片卷缩干燥。烟叶变黄是有机物质分解转化在外表的反映，其中也包括干物质损失。变黄速度就是有机物质分解转化的速度，是一个酶促过程。干燥速度代表着烟叶内水分蒸发的丧失快慢程度，是一个物理过程。烘烤就是应用适宜的温湿度条件，合理控制这两个方面变化过程的速度，使之相互配合，以促进外部色泽和内部化学成分向着人们所要求的改善品质的方向发展。可以看出，酶促和干燥两个过程都有水分蒸发的共同点，当烟叶内有机物质在酶促作用下进行分解转化时，水分蒸发也在进行，水分由多到适量减少，给酶促反应创造了适宜的环境条件。当烟叶外观色泽由绿色变为黄色时，表明酶促过程已经基本完成，就要加速水分蒸发，及时减弱或终止酶的活性，使烟叶内含物质变化速度逐渐降低，把黄色固定下来。这两个过程是密切相关，相辅相成的。只有采用科学实用的烘烤方法，使酶促速度与干燥速度相互协调，才有可能将烟叶烤好。
　　采收的鲜烟叶，其生命活动剧烈地进行着，细胞内的有机物质在多种有关酶类的作用下，从积累代谢向分解代谢转变，以维持细胞正常的生命活动。其分解转化的主要物质有：淀粉、蛋白质、叶绿素。烘烤过程，就是在适当的温湿度条件下，将一系列的高分子物质的分解转化产物，合成香气物质，在烟叶烤黄、烤干的基础上，改善烟叶品质。
　　1、烟叶烘烤过程中碳水化合物的分解转化
　　烟叶在烘烤过程中，碳水化合物的含量变化最显著，特别是淀粉，在淀粉酶的作用下，大量地分解，产生大量的葡萄糖和果糖。这样，烟叶内可溶性糖大幅度地增加。在整个烟叶烘烤过程中，淀粉含量由原来的30%左右减少到7%左右，或者更低一些，而可溶性糖含量由7%左右增至20%左右，在烘烤进行到60小时左右时，糖含量可达到最大值。适宜的糖含量是15%左右，小分子糖类是烟叶吸味的有利成分，它可以中和烟叶在燃吸过程中含氮化合物所产生的碱性反应，达到酸碱平衡，改善烟叶香吃味。
　　2、烟叶烘烤过程中蛋白质的分解转化
　　鲜烟叶的蛋白质含量约为干重的12～15%，经过烘烤过程，蛋白质大量分解，在烘烤结束时下降到约8%左右。蛋白质的分解是在蛋白质水解酶的作用下进行的。蛋白质首先分解为多肽，多肽在肽酶的作用下断裂生成氨基酸，然后氨基酸进一步分解，形成有机酸、酰胺、铵盐等物质。蛋白质在烟叶燃吸时会产生一种不良的气味，通常认为对烟叶品质不利，就云南烟叶烘烤而言，降低烤后烟叶蛋白质含量，是烟叶烘烤的一项重要任务。烤后烟叶的蛋白质含量以8%左右较为适宜。若烤后烟叶的蛋白质及其它含氮化合物含量太少，烟叶将失去劲头，评吸质量欠佳。
　　3、烟叶烘烤过程中叶绿素的分解转化
　　采收的鲜烟叶中含有大量的叶绿素，它以复合体的状态与蛋白质结合在一起。随着蛋白质结构的破坏与分解，叶绿素也随之进行分解。叶绿素在叶绿素酶的作用下，分解为叶绿醇、甲醇和叶绿原素盐，然后进一步氧化，最后分解消失。类胡萝卜素和叶黄素的化学性质比较稳定，在叶绿素含量较多的情况下，其黄色被绿色掩盖起来而不能显现，由于叶绿素的分解消失，其黄色呈现出来，烤后烟叶多呈现桔黄色或柠檬黄色。
　　4、烟叶在烘烤过程中致香物质的形成
　　烟叶所具有的香气是在烘烤过程中产生的，其形成的过程如下：烟叶内诸多复杂的高分子化合物（如蛋白质、核酸、淀粉等），首先分解为较简单的低分子化合物（如氨基酸、葡萄糖、果糖等），然后，这些低分子化合物再经过复杂的变化过程，脱水聚合为高分子的致香物质。通常认为：烘烤过程中，低温慢变黄工艺有利于香气基础物质的产生，而致香物质的形成则是在较高温度条件下进行的。50～55℃的温度状态所经历时间的长短，对烤后烟叶的香气质、香气量有着极其重要的影响，适当延长50～55℃温度阶段，有利于香气物质的产生。这些致香物质（糖氨复合物等）多为沸点较低和热稳定性较差的物质，烘烤时温度过高（高于65℃以上）及高温时间过长，将会导致烟叶部分香气物质的分解挥发，降低烟叶的香吃味，烟叶烘烤干筋期的适宜温度在65℃左右，最高不超过70℃。
　　5、烟叶在烘烤过程中的多酚氧化酶活性的变化
　　采收的新鲜烟叶中，多酚氧化酶的活性在0.2左右，烟叶烘烤过程中，多酚氧化酶的活性与烘烤的温湿度组合有着直接的关系。烟叶在烘烤过程中，失水与变黄同步进行，烟叶变黄末期失水50%以上时，多酚氧化酶的活性逐步下降；含水量較高的烟叶，多酚氧化酶活性较高，只有当失水65%以上时，多酚氧化酶的活性才可能得到控制而下降。烟叶中的多酚类物质，在多酚氧酶的作用下，变为棕褐色的醌类物质，称为棕色化反应。烟叶烘烤变黄期，温度较低，烟叶细胞处于正常生命活动状态，不会发生棕色化反应。其原因，一是细胞内的多酚类物质与多酚氧化酶被隔离在一定的区域，二者不能接触；二是活细胞中的氧化还原反应能维持一定的平衡。随着烘烤温度的升高，叶片进入干燥定色阶段，烟叶细胞逐渐死亡，原生质结构解体，细胞的通透性增大，氧气自由出入，原来被束缚于液泡中的多酚类物质与多酚氧化酶可以相互接触，发生大量氧化，形成醌类物质，使烟叶出现深浅不同的杂色。烘烤时应注意及时排湿和防止升温过快，温度达到55℃以前，应把叶片水分降至40%～50%以下的安全范围。
　　【参考文献】
　　[1] 朱佩，王传义，田福海，程森，徐秀红，蒲秀平，赵鹏，杨永花，任夏，矫海楠，张忠锋.特殊烟叶烘烤过程中生理生化变化及烤后质量特点[J].中国烟草科学，2014，35（01）：32-36.

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