烘烤过程中温湿度对烤烟淀粉降解及相关酶活性的影响

以烤烟品种红花大金元和K326的中部叶为材料,研究了不同烘烤温湿度下烟叶中淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性对淀粉降解的影响。结果表明,烘烤过程中,淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性均出现2次高峰,分别处于烘烤的变黄中期和定色前期;淀粉的降解集中在烘烤的变黄期,进入定色前期淀粉降解缓慢,定色后期至烘烤结束时,淀粉降解甚微。低温低湿变黄,慢速升温定色的烟叶中淀粉降解量、降解速率,淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性均较高,烤后烟叶淀粉含量较低,水溶性总糖、还原糖含量较高,各种化学成分较为协调。     

“两炖一停”烘烤工艺烤烟蛋白酶活性及蛋白质含量的动态变化

为研究“两炖一停”烘烤工艺烤烟蛋白酶活性和蛋白质含量动态变化与常规烘烤变化的差异,设置常规烘烤（对照）和“两炖一停”烘烤2种烘烤方式,研究烘烤过程烟叶的蛋白酶活性和蛋白质含量动态变化。2种烘烤方式烘烤过程中蛋白酶活性均呈升-降-升-降的“双峰曲线”变化规律,第一个峰值出现在变黄期,第二个峰值出现在定色期,以第一个峰值的酶活性更高;蛋白质含量呈下降趋势,在变黄期快速下降,定色期缓慢下降,干筋期变化不大,均以变黄期为蛋白质的主要降解时期,降解幅度均在80%以上。2种烘烤方式中“两炖一停”烘烤2个峰值的酶活性分别为208.5、199.26 U/mg,较对照高出19.46、30.63 U/mg,且峰值区间的酶活性平均值更高,持续时间更长,峰值出现也较对照晚;蛋白质降解以“两炖一停”烘烤的降解幅度更大,变黄期的降解幅度占总降解幅度的89.3%,较对照多8.5个百分点,烤后烟叶蛋白质含量也更低。可见,采用“两炖一停”烘烤的方式可提高烟叶蛋白酶的活性及持续时间,从而更利于蛋白质降解,减少烤后烟叶的蛋白质含量。     

烟叶主要化学成分在不同烘烤方式中的动态变化

为了探索密集烤房烘烤技术,研究了不同装烟方式密集烘烤过程中的烟叶主要化学成分的动态变化。结果表明：在挂竿、烟夹、散叶三种装烟方式的烘烤过程中,散叶堆积式烘烤淀粉酶活性前期较高,后期酶活性降低较为缓慢,烘烤结束后烟叶的淀粉含量较低;叶绿素降解,挂竿式和烟夹式烘烤24小时之前下降幅度较为明显,散叶式烘烤在12小时之内降解速度明显不如挂竿和烟夹方式,12小时后降解加快;蛋白质含量均呈缓慢下降趋势。     

烤烟烘烤中烟叶淀粉降解的研究进展

综述了烤烟烘烤中烟叶淀粉降解对烟叶品质的影响、降解的生化过程及影响降解程度与速率的因素。烘烤中,烟叶淀粉的降解程度和产物均影响烟叶品质,降解是在多种酶的催化下以水解和磷酸解2种方式实现的。影响烟叶淀粉降解的内部因素为烟叶淀粉粒属性、烟叶成熟度、烟叶微生物等,外部因素为烘烤设备及其参数、人工添加酶和微生物制剂等。可为烤烟烘烤工艺的优化、烘烤中促进烟叶淀粉降解措施的制定提供参考。     

马铃薯块茎休眠及萌发过程中几种酶活性变化

以马铃薯脱毒试管薯为试验材料，研究块茎休眠和块茎顶芽萌发生长过程中几种相关酶活性变化。结果表明，块茎贮藏过程中淀粉酶、淀粉磷酸化酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性的消长，与块茎形态上的休眠及萌发有密切关系。处于休眠期间的块茎内淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性很低，随着休眠的解除及顶芽萌动活性逐渐增强，当顶芽开始生长时活性再镒降低；过氧化物酶和多酚氧化酶在块茎休眠时活性较高，顶芽萌动后活性迅速下降；不同品种间这四种酶的变化趋势基本相同。     

转反义trxs基因小麦种子萌发过程中碳代谢的变化

为了揭示反义硫氧还蛋白基因（anti-trxs）在抗穗发芽小麦中的作用机制。以转反义 trxs 基因小麦株系为材料,对转基因株系和对照种子萌发过程中硫氧还蛋白h活性、淀粉酶活性、可溶性糖和淀粉含量进行了检测。结果表明,转基因小麦籽粒 trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性均显著低于对照;淀粉降解和可溶性糖生成速率明显下降。发芽1~5 d,转基因小麦种子trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性分别比对照下降24.5%、40.4%和23.0%;淀粉降解和可溶性糖生成速率分别比对照降低23.7%和23%。     

烟叶成熟过程主要生理生化指标鉴定及相关性分析

为探明烤烟田间成熟过程烟叶综合变黄程度与主要生化变化的关系。以‘云烟87’为材料,采用过程取样法研究中、上部叶成熟过程主要生化指标动态变化,并采用主成分分析法分析其与烟叶变黄程度的相关性。结果表明:随烟叶变黄程度的增加,硝酸还原酶活性、总氮、蛋白质含量逐渐下降,淀粉、总糖、还原糖、烟碱含量先升后降,而淀粉酶活性则先降后升;与上部叶相比,中部叶淀粉酶活性和主要碳水化合物含量较高,硝酸还原酶活性和主要含氮化合物含量较低;中、上部叶淀粉酶活性谷值、淀粉、总糖、还原糖、烟碱含量峰值分别出现在烟叶综合变黄60%～70%时及70%～90%时。除淀粉酶活性及淀粉含量外,其余6项指标与烟叶变黄程度具有显著相关性;主成分分析表明,烟叶变黄程度与硝酸还原酶活性及总氮、蛋白质、总糖、还原糖含量相关性较大,与烟碱、淀粉含量及淀粉酶活性相关性较小,特征向量值分别为0.39以上、0.07以下。总体来看,随烟叶变黄程度的增加,中、上部叶主要生化指标在烟叶综合变黄60%～70%、80%左右出现拐点;硝酸还原酶活性及总氮、蛋白质、总糖、还原糖含量与烟叶变黄程度关系最为密切,在一定程度上可反映烟叶成熟状况。本研究可为‘云烟87’的成熟判断提供理论参考。     

密集烘烤过程中烤烟细胞生理和质地变化

采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,以中烟100上部叶为材料,研究了烘烤过程中烟叶细胞生理和质地变化的规律。结果表明,烘烤中烟叶的呼吸强度在38℃时达到高峰,箱内CO₂含量为1.80%,48℃以后烟叶的呼吸作用减弱。烘烤中果胶酯酶和纤维素酶在38~54℃活性较高,其中果胶甲酯酶(PME)和纤维素酶活性42℃最高,多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性48℃最高,PG与PME共同促进了原果胶的水解进程,烘烤中原果胶、总果胶和纤维素含量不断降低。烟叶质地(除黏聚性)在38~48℃之间发生显著变化,其中42℃硬度和咀嚼性值最大,38℃拉力和剪切力值最大,48℃黏聚性、拉力和剪切力值最小。相关分析表明,可溶性果胶与回复性呈显著负相关(P<0.05);原果胶、总果胶及纤维素与回复性、拉力均呈显著或极显著正相关(P<0.05)。这些结果说明烘烤过程中烟叶质地的绵软在某种程度上是细胞壁物质不断降解的结果。研究表明,烘烤中烟叶剪切力的动态变化较为直观,回复性和拉力可以作为探讨烟叶细胞生理变化的参数,而烟叶细胞生理变化是导致质地差异显著的主要因素。     

稻草秸秆栽培金针菇基质降解特性研究

对稻草秸秆栽培金针菇(Flammulina velutipes)不同生长阶段,基质木质纤维成分的变化和与 基质主要成分降解相关的几种胞外酶的变化规律进行了研究。结果表明:纤维素和半纤维素的降解 主要集中在生殖生长期,木质素在营养生长期降解迅速;与纤维素降解相关的两种酶活性从培养初 期到结束一直保持比较平稳的趋势;与木质素降解相关酶在菌株培养初期活性较高,木聚糖酶活性 初期活性很低,在子实体形成期一直保持较高水平,淀粉酶活性高峰出现在初期,蛋白酶活性在初期 和子实体形成期较高,但整体上酶活性变化较为平稳。     

长豇豆种子萌发进程中生理生化指标动态变化

以长豇豆品种“花荣”为材料,在浸种(恒温20℃)后,每隔24 h测定呼吸速率、发芽量以及子叶中可溶性蛋白含量,α-淀粉酶(α-Amylase)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)酶活性;并从第4天起测定胚芽中4种酶活性。随萌发进程,在子叶和新生胚芽两部位中发生如下动态变化:(1)呼吸速率明显升高,第4天CO2的释放量最高(7.716×10-3m l/(g.m in)),之后趋于稳定。(2)可溶性蛋白含量在子叶中呈反“S”形曲线变化,胚芽中先升后降。(3)子叶中α-淀粉酶活性明显呈单峰走势,在第4天形成的麦芽糖达最高(62.69 mg/(g.m in));在胚芽中α-淀粉酶活性低于子叶,并呈下降趋势。(4)子叶中POD活性呈上升趋势,第7天极显著升高;胚芽中POD活性,第4~6天呈上升趋势,并高于子叶。(5)子叶中CAT活性呈下降趋势;胚芽中CAT活性变化小,但第7天显著下降。(6)子叶中SOD活性呈下降趋势,但在第4天有一明显峰值;胚芽中SOD活性变化很小。总之,伴随着种子吸水量增加和呼吸速率升高的萌发进程,子叶中淀粉酶活性变化呈单峰曲线,这与淀粉被降解和利用有关,吸胀后其活性升高有利于降解淀粉为简单碳水化合物,供幼胚生长,当子叶储藏的淀粉消耗殆尽时则淀粉酶活性下降;POD活性上升,可能因其与新生胚中多种物质的合成或分解有关;CAT和SOD活性呈降低趋势,因为它们主要与在逆境中消除植物体内活性氧有关,而在正常萌发过程活性氧含量低。     

烟叶部位成熟度烘烤工艺对淀粉代谢的影响

烟叶烘烤过程中,采用低温低湿、中温中湿、中温高湿3种不同烘烤工艺参数组合模式;烟叶不同部位,选用下部烟叶、中部烟叶、上部烟叶;烟叶不同成熟度档次,选用未熟烟叶、初熟烟叶、适熟烟叶、过熟烟叶;测定烤前、烤后烟叶淀粉含量。结果表明,鲜烟叶的淀粉含量随部位的上升而增加,随成熟度的提高而降低。低温低湿烘烤工艺对降低烟叶淀粉含量欠佳;中温中湿烘烤工艺能促进烟叶淀粉较为充分地分解转化,极显著地降低烟叶淀粉含量,有利于中部初熟烟叶和上部适熟烟叶烘烤质量的提高;中温高湿烘烤工艺,大幅度地降低了烟叶淀粉含量;成熟度与部位、烘烤工艺与部位间的互作,均极显著或显著地影响着烤后烟叶的淀粉含量。     

湘烟7号烘烤过程中烟叶失水和色素降解特性

为明确湘烟7号在烘烤过程中烟叶失水和色素降解的特性,以云烟87为对照,采用电烤箱试验方法,探究不同部位烟叶的叶片与叶脉失水特性及叶绿素与类胡萝卜素的降解特性。结果表明,湘烟7号叶片失水高峰早于对照;湘烟7号中、下部叶易烤特性优于对照,上部叶相反;在变黄前期（24h）,湘烟7号叶绿素a降解速率显著低于对照,而叶绿素b相反;湘烟7号与对照的叶绿素降解量差异不显著;湘烟7号的类胡萝卜素降解速率和降解量显著低于对照。可见,湘烟7号烘烤过程中烟叶失水和色素降解具有一定的独特性,需依据该品种烘烤特性制定适宜的烘烤工艺,以发挥其质量潜势。     

烘烤条件下烟叶抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的变化

采用河南农业大学设计的电热式温湿度自控烤烟箱,研究了不同烘烤条件对烤烟抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的影响。结果表明,抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性在烘烤前24~48h迅速升高,之后由于烟叶组织细胞受到持续的高温胁迫,APX和GR活性迅速降低,最终造成抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统抗氧化能力丧失;烟叶在相对较低温度下适当延长变黄时间(T3),其APX和GR活性高峰出现较晚且其峰期持续时间长,与此相对应抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量迅速上升阶段的时间也有所延长,使烟叶可在较长时间维持细胞活性,内含物质转化较为充分,烤后烟叶化学成分协调,可用性好。     

不同成熟度烤烟质体色素的降解转化差异及其与品质的关系

为探明烤烟质体色素降解转化与品质特征形成的关系,开展了不同成熟度烤烟田间质体色素降解转化率的变化以及调制过程降解比例差异的研究。结果表明,烤烟成熟过程中中部和上部烟叶质体色素的降解比率整体呈“V”字型变化,成熟前、后期降解率较高,中期较低,不同部位的叶绿素和类胡萝卜素降解率变化趋势略有不同。各成熟度处理烤烟在调制过程中色素的降解比例不尽相同,叶绿素降解了成熟时期鲜烟叶含量的99%,类胡萝卜素降解比例在53%~73%。上部烟叶推迟采收能明显促进更多比例的类胡萝卜素在田间的降解转化,中部接近工艺成熟和上部接近过熟处理烤后烟叶的综合品质较好,其类胡萝卜素降解转化比例分别为64%和68%,处于各成熟度处理中等偏上位置。     

密集烘烤关键温度点不同湿度控制烤烟主要化学成分的动态变化

针对密集烘烤存在的干物质降解不充分和香气物质不足的问题,以‘K326’品种为材料,在湖南省浏阳市开展了密集烘烤关键温度点不同湿度控制烟叶化学成分动态变化研究。结果表明：（1）在密集烘烤过程中,42℃前淀粉含量迅速下降、总糖和还原糖含量及糖碱比迅速升高;42~47℃,淀粉含量缓慢下降、总糖和还原糖含量缓慢升高;在47℃后,淀粉、总糖、还原糖含量及糖碱比基本保持稳定,变化很小。（2）烟叶烟碱、总氮含量随烘烤进程略呈下降趋势,但变化较小;氮碱比变化不大。（3）在烟叶变黄期和定色期适当增加湿球温度,可使化学成分更加协调。     

提高烟叶香吃味的烘烤工艺研究

为提高湖南烤烟的香气质和香气量，增加其工业可用性；采用河南农业大学自行研制的温湿度自动控制烤烟箱，针对烟叶烘烤过程中的几个关键温度段，探讨了不同湿度和不同停留时间对烟叶质量的影响；结果表明，烟叶在烘烤过程中，适当提前进入关键温度段并适当延长时间，再配合合适的湿度条件，能够使烟叶充分变黄，提高烟叶的外观质量。并且淀粉能够充分分解，总糖和还原糖的含量增加，化学成分协调；能够很大程度地提高烟叶的香吃味并改善其内在品质，提高了烟叶的烘烤质量和工业可用性。     

“两拖一低”烘烤模式对烤烟中上部 烟叶质量的影响

为了探求烤烟中上部烟叶适宜的烘烤工艺,提高其烘烤质量,进行了该试验。结果表明：采用“两拖一低”烘烤模式在42℃、54℃左右较常规烘烤模式维持的时间较长,烟叶内各种酶的活性较高且持续,有利于大分子物质的降解,烤后的烟叶化学成分比较协调,还原糖含量较高,淀粉含量较低;外观质量得到改善,叶片结构疏松,身份适中,弹性好,桔黄烟叶较多,基本杜绝了青筋烟;烟叶烘烤质量有较大幅度提高,中部烟叶上等烟比例提高了13.34个百分点,均价提高了0.46元/kg,上部烟叶上等烟比例提高了21.33个百分点,均价提高了0.85元/kg;但能耗成本略有提高。