不同温湿度烘烤及烟叶水分与淀粉降解的关系

为了探索烘烤过程中温度、相对湿度、烟叶水分与淀粉降解的关系,以K326烟叶为材料,设置3个不同的烘烤处理(T1:低温中湿烘烤;T2:中温低湿烘烤;T3:中温中湿烘烤),分析不同温湿度烘烤过程中烟叶水分与淀粉降解的变化,以及淀粉残留量的差异。结果表明:84 h后处理T1和T2的烟叶淀粉降解量、淀粉残留量都存在显著差异;相对湿度相同的条件下,低温烘烤较中温烘烤失水慢,淀粉残留量小,烟叶的淀粉降解速率和降解量前期小后期大;温度相同的条件下,中相对湿度烘烤较低相对湿度烘烤失水慢,淀粉残留量小,烟叶的淀粉降解速率和降解量前期小后期大。烘烤过程中,温度、相对湿度和水分含量共同影响烟叶的淀粉降解,烘烤前期,温度和相对湿度是影响烟叶淀粉降解的限制性因子;烘烤后期,烟叶的水分含量是影响烟叶淀粉降解的限制性因子。     

烟叶烘烤期的淀粉转化规律及烤后烟叶的化学成分含量

为烟叶烘烤中降低淀粉含量提供技术支撑,采用不同烘烤工艺,研究烟叶烘烤期的淀粉转化规律及烤后烟叶的化学成分含量。结果表明:不同部位田间成熟鲜叶淀粉含量很高,经过烘烤大部分淀粉在48h内已转化,下部叶从29.52%降至3.37%,中部叶从44.37%降至9.06%,上部叶从31.61%降至8.12%;烘烤48h后因烤房内相对湿度较小,淀粉转化不明显,基本趋于稳定;低温变黄前期淀粉降解较慢,但烤后烟叶淀粉含量最低,烤后烟叶基部较薄,烟叶品质略差;中温变黄淀粉降解速度及烤后烟叶的淀粉含量适中、品质最好;高温变黄前期淀粉降解较快,烤后烟叶淀粉含量较高和青筋烟偏多。适当降低变黄温度,相对延长变黄期时间,能有效降低烟叶中淀粉含量和提高烟叶品质。     

不同烘烤工艺条件下烟叶淀粉含量变化规律的研究

采用kcky-B型烟叶智能控制烘烤箱,通过调整烤烟三段式烘烤过程中的温湿度,探讨不同部位烟叶淀粉含量在烘烤过程中的变化规律。结果表明:在烘烤过程中烟叶淀粉含量均随烘烤过程的进行而下降,烘烤48 h内烟叶淀粉含量下降非常明显,烘烤48 h后淀粉含量下降趋于平稳,最终维持在大约5%的水平;下部叶片的淀粉降解速度快于上部叶片和中部叶片;烘烤66 h后,下部叶片淀粉含量可降解70%以上,而中、上部烟叶则在烘烤108 h降解率才达到70%以上。采用中温中湿变黄烘烤工艺,更有利于烟叶内淀粉物质的转化。     

烘烤过程中烟叶淀粉含量及烤后化学成分分析

对河南几个主要产烟区烟叶在烘烤过程中淀粉降解的研究结果表明，不同生态区、不同品种烟叶淀粉都以变黄阶段降解量为最大，是鲜烟叶淀粉含量的54%-67%，降解速度以0-48h最快，NC89品种平均降解速度为每h0.31%，云烟85平均为每h0.34%，转入定色后直至干筋降解速度缓慢，降解量小，鲜烟叶中淀粉含量以三门峡地区较高，烤后含量低，降解幅度大，综合品质好。     

不同湿球温度对中部烟叶烘烤质量的影响

为了进一步降低江西吉安烟区烤后烟叶的光滑僵硬烟比例,促进烟叶内部物质转化协调,提高烘烤质量。以‘云烟87’为试验材料,设置3组不同湿球温度对其进行处理(T1为变黄期中湿,定色期低湿烘烤工艺;T2为同步预热低湿变黄烘烤工艺;CK为传统三段式烘烤工艺),分析烘烤工艺对烤后中部烟叶的各项指标的影响。结果表明:T2处理(干球温度38℃/湿球温度前期37℃,后期35℃;干球温度42℃/湿球温度37℃;干球温度48℃,湿球温度38℃)烤后烟叶外观质量最好;主要经济性状,上等烟比例,中上等烟比例最高;化学成分,烟碱、总氮、钾含量较协调;香气物质,烟叶中的苯丙氨酸类香气物质总量较另外两个烘烤工艺有显著提高,香气物质总量无显著提高;感官评吸质量,香气质、燃烧性、灰分、使用价值均较CK有显著改善。T1次之;CK较差。总之,利用同步预热低湿变黄烘烤工艺对江西吉安烟叶进行烘烤,对烟叶的各个评价指标均有不同程度的改善,应优选同步预热低湿变黄烘烤工艺。     

失水胁迫对采后烟叶烘烤特性及淀粉代谢的影响

为明确不同失水处理对采后烟叶淀粉代谢的影响,本试验以烤烟品种秦烟96为材料,设置正常水分(CK)、失水10%(T1)和失水20%(T2)三个处理,对采后烟叶烘烤特性和淀粉代谢相关酶活性及基因表达的动态变化进行研究。结果表明,与CK相比,失水处理缩短了烟叶变黄时间,影响烟叶变褐时间。采后烟叶直链淀粉降解主要集中在失水处理前期(0～18 h),而支链淀粉降解主要集中在失水处理后期(18 h后),失水处理后烟叶淀粉总含量降低。由于淀粉去分支酶(DBE)活性和淀粉分支酶(SBE)活性随采后时间的延长呈逐渐下降趋势,且相应酶基因表达量降低(SBE除外),因此抑制了采后烟叶淀粉的合成;而淀粉分解酶活性随采后时间的延长呈逐渐上升趋势,且相应酶基因表达量升高,促进了采后烟叶总糖、还原糖含量增加。综上所述,失水处理改善烟叶烘烤特性,增强采后烟叶淀粉降解能力,促进采后烟叶糖含量的增加,以失水10%处理效果最优。烟叶在采后前期(0～18 h)以降解直链淀粉为主,后期(18～36 h)以降解支链淀粉为主。     

电热密集烤箱烘烤烟叶变黄期湿度容差研究

【目的】探讨适宜密集烘烤变黄期湿度的容差范围。【方法】采用电热式温湿自控密集烤烟箱,以K326品种为试验材料,研究了在变黄期各湿度梯度处理对不同部位烤后烟叶经济性状、内在化学成分和感官评吸质量的影响。【结果】(1)在相对湿度60%～80%条件下,烤至72 h时不同部位烟叶的失水率均达到40%～60%,叶绿素降解率均高于80%,有利于烟叶变黄和定色;(2)相对湿度70%～80%条件下,不同部位烤后烟叶的经济性状指标较高,其中上等烟比例最高可达78.01%,均价最高可达29.26 CNY/kg;(3)相对湿度60%～80%条件下,不同部位烤后烟叶的内在化学成分较协调,且烟叶感官评吸质量较好,其中下、中部叶以相对湿度70%～80%处理、上部叶以相对湿度65%～70%处理的感官评吸质量达到最大值。【结论】变黄期以相对湿度60%～80%容差范围烘烤处理的烤后烟叶基本满足工业可用性。     

不同湿球温度对烤烟中部叶烘烤质量的影响

通过不同湿球温度烘烤试验,对烤烟K326烟叶水分与淀粉降解的变化及烤后烟叶外观质量、经济效益与烟叶化学成分进行分析.结果表明,在低湿条件下,烟叶失水较快,含水量较小;在高湿条件下,烟叶失水较少,水分含量较高,且烤后烟叶横向收缩率均大于纵向收缩率.烟叶颜色与色度受湿度影响较大.烟叶颜色随着湿度的增加而加深,烟叶外观质量指标均以中湿(SD2)处理表现最优,高湿(SD3)处理的单叶重、上等烟比例、均价、产值均最高.烟碱、淀粉含量均随着湿度的增加呈下降趋势,各处理总糖、淀粉与两糖比均高于优质烟叶标准,其他指标均在适宜值范围内,总体均较协调,其中以SD2处理最好.     

变黄前期失水胁迫对烟叶烘烤特性的影响

[目的]研究变黄前期失水胁迫对烟叶烘烤特性的影响,为烟叶烘烤工艺优化提供理论依据.[方法]以红花大金元中部叶为试验材料,通过对变黄前期烟叶进行不同失水胁迫程度处理,研究其暗箱试验烘烤特性,并探讨其烘烤过程中的水分、色素、淀粉含量变化及烘烤质量.[结果]随着烟叶失水胁迫程度的增加,暗箱中烟叶的变黄时间缩短、变黄指数增大,烟叶变褐时间延长、变褐指数增大,但变褐发生时间提前;随着变黄前期烟叶失水胁迫程度的增加,烘烤过程中烟叶叶绿素、类胡萝卜素和淀粉降解加快,烤后烟叶等级质量有所提高.[结论]变黄前期烟叶失水胁迫可加快烟叶色素和淀粉降解,促进烟叶变黄,改善烟叶烘烤特性.     

烘烤过程中变黄条件对烤烟淀粉代谢的影响

【目的】探讨烘烤过程中变黄条件对烤烟淀粉代谢的影响。【方法】采用河南农业大学设计制造的电热式温、湿度自控烤烟箱对供试烟叶进行烘烤,设置不同的变黄温度、变黄时间和凋萎时间,研究烘烤过程中变黄条件对烤烟淀粉代谢的影响。【结果】随着烘烤的进行,淀粉酶活性迅速升高,变黄时间延长比正常烘烤处理淀粉酶活性达到高峰的时间推迟了12 h,且烤后烟叶淀粉含量低于正常烘烤处理;较高的变黄温度能促使烟叶中的淀粉在烘烤前期快速降解,但后期淀粉降解停滞的时间较早,最终淀粉含量较高;在42℃延长凋萎时间,烤后烟叶淀粉残留量低。淀粉同工酶电泳胶板上明显可见有3条酶带,分别为α-淀粉酶、β-淀粉酶、R-淀粉酶,其中β-淀粉酶活性最高。电泳图谱显示,各同工酶活性0 h时没有差异,24 h时高温处理的活性稍高于低温,36 h时高温变黄比低温变黄酶活性稍低。【结论】烘烤过程中在35~38℃变黄,并在烟叶变黄后延长12 h和在42℃条件下凋萎12 h,有利于淀粉降解和烟叶品质改善。     

Dynamics of Environmental Humidity and Water Content in Tobacco Leaf and Metabolism of Starch During Curing

Effect of environmental humidity and water content in tobacco leaf on starch metabolism was studied by using the electric-heated auto-controlled flue-curing barn supplied by Henan Agricultural University, China. The results indicated that the degradation of starch and decrease of water content in tobacco leaf during early yellowing at low humidity was the most rapid, and the water loss was the highest while the lowest under high humidity. The duration for starch degradation under low humidity was longer than that of CK. So the starch residue in cured leaf of different treatment took the order of high humidity yellowing treatment＞low humidity yellowing treatment＞ CK. When the leaf water content was decreased to around 50%, the starch degradation became slow and the content of starch was stable. Starch degradation and decrease of leaf water content was not synchronous. Starch in tobacco leaf during yellowing degraded more rapidly when humidity was decreased at a high speed, but the degradation stopped earlier at late stage. There was a quicker and higher degradation of starch under high environmental humidity. When the humidity decreased to 70 %,the content of starch was stable. The activity of amylase began to decrease when relative humidity was below 75 %, but it kept a high level of activity when the environmental humidity was below 70 %.     

Studies on Amylase and Degradation of Starch and Pigment of Tobacco Leaf During Process of Flue-Curing

The changes in the activity of amylase and amylase-isoenzyme and the degradation of starch and pigment of tobacco leaf during flue-curing were studied by using the electric heated flue-curing barn designed and made by the Henan Agricultural University. The temperature and humidity of the barn were controlled automatically. The results indicated that starch in tobacco leaf decreased rapidly and leveled off after 48h of curring, in the meantime, the content of soluble sugar increased accordingly and reached a peak at the stage of color-fixing. Both of them had a rapid-changing stage in the first 36 hours of yellowing. The changes of starch and soluble sugar contents had highly significantnegative-correlation at 1% level (rNCc89=-0.8962**, RYY85=-0.9704**). The activity of amylase increased with the proceeding of curing and reached a peak after 36 hours of curing, then decreased. But the activity of amylase kept at a high level when the humidity of curing-environment was very iow, even if the tobacco leaf had been dried. The rapid degradation of starch showed a significantly negative correlation with the increase of activity of amylase at 5% level (rNC89=-0.8495*, RYY85=-0.7839*). The degradation of starch and pigment had the same regulation and had highly significant correlation at 1%level (rNC89=0.9649**, rYY85=0.9428**). There were mainly three amylase-isoenzyme bands -A, B, C respectively, in tobacco leaf during flue curing. They were identified as α -AMY, β -AMY, R-AMY, and the activity of β -AMY was the highest. The changes in amylase activity and contents of starch and pigment were affected by the tobacco leaf moisture and environmental humidity during curing.     

密集烘烤变黄阶段风机转速对烟叶淀粉和色素降解的影响

为探讨密集烘烤变黄阶段不同风机转速对烟叶质量的影响,分析了烟叶淀粉和色素降解的变化,结果表明:从烘烤开始到38℃稳温结束,风机转速为1440 r/min处理的烟叶淀粉含量为15.21%,淀粉降解速度较快,还原糖含量较高,为9.84%;风机转速为960 r/min的处理在42℃稳温结束以后,烟叶淀粉降解量较风机转速为1440 r/min多,且差异显著;烤后烟叶的还原糖含量表现为风机转速为960 r/min的处理最高,含量为25.34%,且与风机转速为720和1440 r/min的处理差异显著;密集烘烤变黄阶段循环风机转速为960 r/min时,烤后烟叶叶绿素a和叶绿素b含量显著低于风机转速720和1440 r/min的含量,分别为6.17和3.27μg/g;类胡萝卜素含量为138.83μg/g,显著低于风机转速1440 r/min的含量。     

变黄阶段温度和空气相对湿度对烟叶淀粉含量的影响

采用二因素二次饱和最优设计研究了烤烟调制过程中变黄阶段的温度和空气相对湿度对变黄后烟叶中淀粉含量的影响。结果表明,变黄阶段不同温、湿度组合下淀粉含量差异明显,温、湿度存在着相互制衡的作用,温度较高时淀粉分解较少,空气相对湿度较高时淀粉分解较多;二者的交互作用也影响淀粉含量的变化。利用回归方程模拟获得了淀粉含量变化的三维曲面和温、湿度二因素组合下的淀粉等量曲线图,为直观地了解变黄过程中温度和空气相对湿度2个因素作用下淀粉含量的变化趋势和制定合理调制方案提供参考。     

不同烘烤条件下烟叶淀粉降解酶活性变化

以烤烟品种红花大金元和K32 6的中部叶为材料,研究了烘烤过程中烟叶淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性变化及烘烤条件对淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性的影响。结果表明:烘烤过程中,烟叶淀粉酶活性出现2次高峰,分别处于烘烤的变黄中期和定色前期;鲜烟叶中淀粉磷酸化酶活性较高,随着烘烤过程的推进,至2 4h达第1次高峰,之后降低,4 8h时出现低谷,随后红花大金元于6 0h达第2次高峰,而K32 6于72h达第2次高峰。在整个烘烤过程中,采用低温低湿变黄,慢速升温定色的烘烤条件,烟叶内淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性较高,有利于烟叶淀粉的降解。     

不同施氮量下烟叶的主脉特征和烘烤特性及其关系研究

【目的】研究氮素对烟叶主脉特征、烘烤特性的影响及烟叶主脉特征与烘烤特性的关系,为优化在合理施氮范围内烟叶的烘烤工艺提供理论依据。【方法】以烤烟品种云烟87上部叶为试验材料,设75 kg/ha（低氮）、105 kg/ha（正常）和135 kg/ha（高氮）3个施氮量处理,研究鲜烟叶主脉水分迁移速率,烘烤过程中烟叶主脉硬度、木质素含量和水分变化,烟叶叶片水分、叶绿素含量及多酚氧化酶（PPO）活性,并统计烤后烟叶经济性状。【结果】鲜烟叶主脉水分迁移速率表现为低氮< 正常< 高氮。在烘烤过程中,低氮烟叶主脉失水较少,其中在定色期（48～96 h）失水速率为0.07%/h,束缚水/自由水比值较大,主脉硬度较小且变化缓慢,木质素含量较低;正常施氮量的烟叶主脉在定色期失水速率为0.22%/h,束缚书/自由水比值、硬度和木质素含量均居中;高氮烟叶主脉失水较多,其中在定色期失水速率为0.35%/h,束缚水/自由水比值较小,主脉硬度较大且变化速率较快,木质素含量较高。在烘烤过程中,低氮烟叶叶片水分散失较多,其中变黄期（0～48 h）失水速率为0.20%/h,叶绿素降解量为89.47%,降解速率为1.24%/h,表明易烤性较好,PPO活性较高,表明耐烤性较差,烤后烟叶杂色烟比例达12.47%;正常施氮量的烟叶叶片水分散失量居中,变黄期失水速率为0.13%/h,叶绿素降解量为87.35%,降解速率为1.21%/h,表明易烤性中等,PPO活性居中,表明耐烤性中等,烤后烟叶上等烟率达31.27%;高氮烟叶叶片水分散失较少,其中变黄期失水速率为0.08%/h,叶绿素降解量为85.64%,降解速率为1.19%/h,表明易烤性较差,PPO活性较低,表明耐烤性较好,烤后烟叶青烟比例达14.50%。相关分析结果表明,除了高氮烟叶主脉硬度与叶片PPO活性呈显著相关外（P< 0.05）,其他各施氮量烟叶主脉指标与叶片烘烤特性指标之间均呈极显著相关（P< 0.01）。【结论】氮素对烟叶质地和生理均有显著影响,施氮量为105 kg/ha的烟株,其烟叶主脉发育及保水力均较好,在烘烤过程中主脉调节叶片水分散失效果较好,使烟叶变黄和失水较协调且耐烤,可为适宜施氮范围内不同施氮量烟叶烘烤工艺优化提供参考。     

在不同烘烤环境下烟叶淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性的变化规律研究

以红花大金元和K326烤烟品种的中部叶为材料,研究了烘烤过程中及不同烘烤环境下淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性的变化规律。结果表明:烘烤过程中烟叶淀粉酶活性出现2次高峰,分别在烘烤的36和72h;在鲜烟叶中淀粉磷酸化酶活性较高,随着烘烤过程的推进,至24h达第1次高峰,之后降低,48h时出现低谷,随后又于72h达第2次高峰。在整个烘烤过程中,采用低温低湿变黄,慢速升温定色的烘烤环境,烟叶内淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性较高,有利于烟叶淀粉的降解。     

密集烘烤过程中烤烟上部叶淀粉颗粒结构与酶解力变化

【目的】探讨密集烘烤过程中烤烟上部叶淀粉颗粒结构、特性和相关酶活性的变化,为合理调控上部烟叶淀粉含量、提高上部叶质量提供理论依据。【方法】采用常规理化分析和扫描电子显微镜研究烘烤过程中上部烟叶淀粉酶活性、酶解力与颗粒结构的变化规律。【结果】烘烤过程中,烟叶中淀粉含量变化主要在变黄期,淀粉酶活性呈双峰曲线变化。淀粉颗粒的扫描电镜观察表明,鲜烟叶中淀粉颗粒主要为圆球形和长圆柱状,个别呈不规则形状,颗粒表面有明显的凹槽内陷和层状结构;烘烤过程中,变黄期大量淀粉颗粒表面出现层状结构,长圆柱状淀粉颗粒大量减少;烘烤结束,烤后烟叶中几乎没有长圆柱状淀粉颗粒。鲜烟叶颗粒长轴平均粒径为3.21 µm;烘烤过程中淀粉颗粒长轴平均粒径整体上呈逐渐增大的趋势,38℃和42℃增加明显,42℃结束淀粉颗粒粒径增幅60%以上,47℃以后变化差异不明显。烟叶中淀粉的酶解力在烘烤过程中的变化是先增大,在38℃时达到峰值,然后降低。【结论】密集烘烤过程中变黄期是烤烟淀粉降解、颗粒结构、特性变化的关键时期,通过调控变黄期的烘烤环境条件对改善上部烟叶质量具有积极的作用。