曲靖上部烟叶陈化过程中的糖苷类物质的研究

利用超声萃取等技术手段,对曲靖烤烟上部烤前鲜烟叶、调制烟叶过程中(常规三段式烘烤模式)变黄期结束、定色期结束和干筋期烟叶进行提取分离;提取物经GC和GC/MS分析检测;深入分析表明:在烟叶调制过程中以23种物质为配基的香气前体,且糖苷类香味前体含量变化较大;变化趋势是:从鲜烟叶到变黄阶段,糖苷配体总量含量稍微下降,定色后大幅度降低,干筋后含量最少。     

引进烤烟品种KRK26烘烤特性研究

为摸清津巴布韦特色烤烟品种KRK26 烘烤特性,以烤烟品种云烟97 为对照,研究了暗箱条件下和烘烤过程中KRK26上部烟叶变黄和失水变化规律及烤后烟叶经济性状。结果表明,暗箱条件下KRK26 变黄速度快,失水速度稍慢,易发生褐变;烘烤过程中KRK26 叶绿素降解速度快且彻底,类胡萝卜素降解相对较慢,类叶比大,变黄速度快,易变黄,变黄特性好,但也易于变褐,不耐烤;烘烤变黄前期和干筋期失水速度快,变黄后期和定色期失水相对稍慢,失水特性中等;KRK26失水速度相对落后于变黄速度,二者协调性稍差,烤后烟叶青杂烟比例较高,易烤性和耐烤性均略差。变黄期采用低温变黄的方法,变黄前期降低干湿球差控制烟叶失水,变黄后期和定色前期增加排湿力度,可调节烟叶失水和变黄协调性,有利于提高KRK26 烘烤质量。     

烘烤湿球温度对皖南烟叶焦甜香风格的影响

为了探明不同烘烤阶段湿球温度对皖南焦甜香烟叶香气成分及焦甜香风格的影响,以云烟97为参试材料,研究了烤烟烘烤变黄后期、定色前期、定色后期和干筋期的湿球温度和优化组合与皖南焦甜香烟叶香气成分及焦甜香风格的关系。结果表明,在变黄后期、定色期和干筋期,随着湿球温度的提高,烤后烟叶内、外观质量均有先改善后变差的趋势,主要香味成分含量和焦甜香关联香味成分含量呈现出先增加后降低的趋势,且变黄后期和定色前期的影响明显大于定色后期和干筋期。烘烤过程中,以中湿烘烤,即变黄后期和定色前期湿球温度37℃,定色后期湿球温度38℃,干筋期湿球温度40℃,有利于彰显烟叶焦甜香风格。     

烘烤条件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,研究了烘烤条件对烤烟淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性及淀粉降解的影响.结果表明:烘烤过程中,2种酶活性均出现2次高峰,分别处于烘烤的变黄中期和定色前期.淀粉的降解是淀粉酶和淀粉磷酸化酶综合作用的结果.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.不同烘烤条件相比较,采用低温低湿变黄,慢速升温定色的烘烤条件,烟叶中淀粉降解量、降解速率,淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性较高,烤后烟叶淀粉含量较低,水溶性总糖和还原糖含量较高,总体化学成分较为协调.     

几个烤烟品种成熟期及采后的色素和水分含量变化

为了探索采收至烘烤环节烟叶品质发生变化和红大品种较难烘烤的原因,通过对不同烤烟品种鲜烟叶跟踪检测的方法,测定了鲜烟叶色素和水分含量的变化。结果表明,红大叶绿素a、叶绿素b含量均较高,导致烟叶烘烤前期变黄较快,但较难彻底变黄,需延长凋萎期时间;自由水和总水分含量较高,烘烤过程中易失水烤青或失水过少发生烤糊,束缚水含量较少,导致定色期缓冲能力较弱,难以定色。烟叶采后未及时进烤,导致烤后品质降低的主要原因是离体烟叶内部所发生的剧烈生物学反应,烟叶内有利于品质形成的色素前体物质提前降解。     

特香型烤烟品种烘烤调制技术初探

对特香型烤烟品种的烘烤特性和调制方法进行了初步试验,结果表明,与普通烤烟相比,特香型品种叶片较薄,单叶重较轻,鲜烟叶水分含量较高,烘烤时应适当提高烟叶变黄期的最终稳定温度,控制在42℃左右为宜.己初步掌握了特香型烤烟品种的调制技术,但其晒黄烟调制方法尚有待于进一步试验研究.     

烟叶烘烤过程中不同变黄和定色温度下主要化学组成变化的研究

采用电热式温湿度自控烤箱,研究了不同烘烤条件下烤烟叶片中主要化学组成的变化。研究结果表明：在烘烤过程中,烟叶的失水速度呈变黄期小,定色期大,干筋期小的规律性,干物质的烘烤的前半段损失多,中后期烤时间延长,烟叶内淀粉、蛋白质、不溶性氮、烟碱含量下降,还原糖、总氨基酸和Ａｍａｄｏｒｉ氨基酸含量上升;低温变黄快速定色条件下,烟叶失水速度较慢,干物质损失量较多,淀粉、蛋白质等降解充分,还原糖、总氨基酸、Ａｍａｄｏｒｉ氨基酸含量较高,而且变黄温度对烟叶主要化学成分含量的影响效应比定色期升温速度对其影响效应大。     

烘烤过程中温湿度与烟叶淀粉含量及淀粉酶活性变化的关系

采用两台KY-2型自控电烤箱研究了烘烤过程中不同温湿度和持续时间条件下烟叶淀粉酶活性和淀粉含量的变化关系。结果表明,淀粉酶活性变化出现两个高峰,即变黄的中后期和定色后期至干筋期,淀粉大量降解的温度范围为38～44℃,不同部位的烟叶具有相同的变化规律。因此,在烘烤实际操作中烟叶变黄起点温度的选择应为35℃,在42℃以前烘烤环境的干湿差增大到3℃(尤其是中部烟叶),42℃以后提高湿球温度,保持一定湿度(尤其是上部烟叶),44℃以前根据烟叶的变化情况适当延长调制时间以利于保持淀粉酶的活性,促进淀粉的降解。     

烤烟不同成熟度上部叶中抗性淀粉与淀粉组分的变化及其与基因表达的关系

  目的  为研究烤烟上部叶在成熟后期及烘烤过程中淀粉组分和抗性淀粉含量的变化。  方法  以烤烟品种云烟87上部叶为试验材料,分析不同成熟度鲜烟叶及其在烘烤过程中淀粉组分和抗性淀粉含量的变化,阐明抗性淀粉和淀粉组分的相关性,通过实时定量PCR探究不同成熟度烟叶中淀粉合成相关基因的表达模式。  结果  （1）随烟叶不断成熟,淀粉粒数量迅速变多、体积增大,烟叶变黄时,叶绿体开始解体,淀粉粒逐渐降解。（2）不同成熟度鲜烟叶中直链淀粉含量与支链淀粉含量:欠熟 > 适熟 > 过熟,而抗性淀粉含量差异不大;在烟叶衰老过程中,支链淀粉迅速降解,而直链淀粉和抗性淀粉缓慢降解。（3）在烘烤过程中,淀粉降解主要集中在变黄期。烘烤结束后,烤烟中未降解的淀粉约50%为抗性淀粉。（4）淀粉合成基因葡萄糖-1-磷酸腺苷酰转移酶小亚基3（AGPS3）、葡萄糖-1-磷酸腺苷酰转移酶大亚基（AGPL）、颗粒结合型淀粉合酶（GBSS）、可溶性淀粉合酶2（SS2）、1, 4-a-葡聚糖分支酶（SBE1）、2, 3淀粉分支酶2（SBE2）和异淀粉酶2（ISA2）在欠熟烟叶中的基因表达水平较高,随烟叶衰老表达水平下调,而异淀粉酶3（ISA3）的基因表达水平在烟叶衰老过程中持续上调。  结论  烤烟不同成熟度上部叶中存在抗性淀粉,烘烤过程的变黄期是烟叶内淀粉降解的主要时期,但大田期形成的抗性淀粉很难在烘烤过程中充分降解。因此,可以通过适当推迟烟叶采收,降低烤烟淀粉含量,从而提高上部叶可用性。      

不同成熟度烤烟烘烤过程中游离氨基酸及转氨酶活性变化

为明确不同成熟度烤烟烘烤过程中游离氨基酸组分转化规律,以烤烟品种K326为材料,对烟叶游离氨基酸组分含量及转氨酶活性进行了动态变化分析。结果表明,烟叶烘烤过程中,以谷氨酸等10种氨基酸含量和氨基酸总量变幅较大;不同成熟度烟叶中谷氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸和天冬氨酸含量变化差异主要集中在变黄后期和定色前期,此时,适熟和过熟烟叶在烘烤中转氨酶活性较高;与尚熟烟叶相比,适熟和过熟烟叶丝氨酸、组氨酸酸、精氨酸和赖氨酸含量从烘烤定色期开始,呈现下降的变化,表明烟叶成熟度对游离氨基酸转化为美拉德产物有一定影响。由此,适当提高烟叶成熟度,有助于烟叶游离氨基酸互相转化和美拉德反应产物的生成。     

不同烘烤条件下烟叶色素降解规律的研究

以烤烟品种ＮＣ８９为试材，研究了不同烘烤条件下烟叶的变黄指数和叶片色素含量的变化。结果表明，随着烟叶变黄时间的延长，烟叶的变黄指数逐渐增大，达到最大值后则趋于稳定；烟叶中叶绿素降解速度呈现出变黄前期降解缓慢，中期加快，后期又变慢的规律性。不同处理相比，以三段式烘烤工艺烟叶中的叶绿素降解最为充分，烤后烟叶品质最好。     

晾制期间白肋烟烟叶含氮化合物的变化

通过人工调控晾房湿度,对白肋烟晾制期间高、中、低3种湿度条件下烟叶含氮化合物(蛋白质、烟碱和叶绿素)的变化进行了研究。结果表明①烟叶中蛋白质含量的变化主要发生在晾制前期,中湿处理的烟叶蛋白质含量下降趋势较为明显,在变黄期仍有下降趋势。而高湿和低湿处理的烟叶蛋白质含量下降趋势相对平缓,仅在凋萎期内表现明显。高湿和低湿的环境条件均不利于烟叶中蛋白质的降解,晾制结束后蛋白质含量偏高;②在凋萎期高湿和低湿处理的上部和中部烟叶烟碱含量呈上升的趋势,中湿处理的白肋烟进入变黄期时烟碱含量还继续呈现上升趋势。与上部和中部烟叶相比,下部烟叶烟碱含量较低,晾制过程中烟碱变化较缓慢,在晾制后期各部位均稍有下降;③在凋萎期高湿和低湿处理的白肋烟上部和中部烟叶叶绿素含量呈明显下降的趋势,在凋萎期和变黄期中湿处理的上部和中部烟叶的叶绿素含量均有明显下降趋势。下部烟叶的叶绿素含量较低,在晾制期间变化不大。     

密集烘烤过程中烤烟上部叶质地和色度变化研究

研究上部烟叶叶片、主脉在密集烘烤中质地和色度随干湿球温度变化的规律,为烘烤工艺的优化和完善提供理论依据。分别应用质构仪质地分析试验法和色差计研究了烘烤中烟叶硬度、回复性、粘聚性、咀嚼性4个质地参数和L*、a*、b*三个色度参数及水分的变化情况。结果表明:烘烤中烟叶叶片质地和色度各参数在变黄期38℃前后发生了明显的变化;主脉各参数主要在42℃之后,尤其是48~54℃。烘烤中烟叶TPA(texture profile analysis)测试评价参数硬度、回复性、咀嚼性曲线图的动态变化更为直观。烘烤中烟叶色度各参数差异性均极显著（P<0.01）,且a*值差异显著性好于b*值;叶片色度的差异显著性比主脉的更直观。相关分析表明,烘烤中烟叶叶片TPA测试参数硬度、粘聚性、咀嚼性的相关性较好（0.952~0.992）,是评价烟叶质地变化的可靠性指标;粘聚性和回复性可以灵敏地反映烟叶主脉的质地变化。相对于主脉,叶片色度的各参数的相关性更好（0.852~0.962）,呈显著或极显著正相关。色度各参数的相关分析表明,L*与a*的相关性明显好于L*与b*的相关性。      

烟叶烘烤过程中蛋白质的降解及相关酶活性的变化

  目的  明确不同成熟度烤烟烘烤过程中蛋白质降解规律。  方法  以K326为材料,分析烟叶蛋白质、游离氨基酸含量,内肽酶、氨肽酶和羧肽酶活性变化情况。  结果  1）烘烤过程中,烟叶蛋白质含量持续下降;2）蛋白质的降解幅度与内肽酶活性密切相关。与尚熟烟叶相比,适熟和过熟烟叶在变黄前期内肽酶活性最高,蛋白质含量降解幅度大。3）游离氨基酸含量升高幅度与氨肽酶和羧肽酶活性有关。与适熟和过熟烟叶相比,尚熟烟叶在变黄后期,氨肽酶和羧肽酶活性较高。  结论  适当延长变黄期（36~38℃）烘烤时间,有利于保持烟叶内肽酶的活性,减少不同成熟度烘烤烟叶中蛋白质的含量。      

调制期间白肋烟主要物理、化学变化及调制工艺的确定

为进一步明确白肋烟的调制工艺 ,提高白肋烟质量 ,1999- 2 0 0 1年在湖北恩施地区进行了调制期间白肋烟主要物理、化学变化的研究。结果表明 :①白肋烟的调制过程划分为变黄、变褐和干筋 3个时期 ,1天中要求晾房内平均相对湿度变黄期为 70 %～ 80 %、变褐期为 6 5 %～ 75 %、干筋期为 5 0 %～5 5 % ;②烟株失水速率随时间推移逐渐减小 ,变黄期烟株失水量占总失水量的 6 0 %～ 6 5 % ,变褐期为2 0 %左右 ,干筋期为 2 0 %以下 ;③调制过程中烟叶总氮含量变化不大 ,烟碱含量有一定变幅 ,还原糖在调制前期急剧下降 ,后期无明显变化     

不同烘烤工艺对烤烟品种NC55中性香气物质各组分含量的影响

为探求烘烤过程中中性香气物质各组分含量变化及合理精准的密集烘烤烤香工艺,结合现行产区密集烘烤工艺,采用GC/MS联用分析技术,研究了3种烘烤工艺对烤烟品种NC55中性香气物质各组分含量的影响。结果表明,在整个烘烤过程中,中性香气物质总量及各组分含量总体上均呈上升趋势,且其主要在变黄、定色期合成积累;除新植二烯外,中温中湿处理的烤后烟叶中性香气物质总量及各组分含量均高于中温高湿和多阶段中温中湿处理,而多阶段中温中湿处理稍高于中温高湿处理。综合来看,中温中湿处理更能提高NC55烤后烟叶香气质量。     

基于温湿度时序数据的烟叶烘烤工艺特征分析

为建立基于烘烤环境温湿度时序数据的工艺分析方法,通过在烤房控制仪加装物联网通讯模块,在5类产区采集烘烤过程的温湿度数据1.1万套,分析烘烤时间、湿球温度和工艺拟合曲线,研究不同部位、产区烘烤工艺执行的主要特点。结果表明:基于温湿度时序数据的烘烤工艺分析结果年度间一致,烟叶烘烤总时间的中位值在160~190 h,上部烟叶的变黄期时间较中部烟叶延长5~10 h,变黄后期-干筋后期的湿球温度低0.5~1.0℃。不同产区烘烤各阶段的时间分配、湿球温度调控差异明显,平顶山产区烘烤变黄期时间长,定色期时间短,湿球温度呈上升-下降-上升变化,曲靖产区烘烤变黄期的时间较长、湿球温度较低,南阳、三门峡、恩施产区变黄期和定色期时间相对接近,湿球温度总体呈上升-稳定-上升变化。通过物联网技术采集烘烤过程的温湿度时序数据,可批量分析烘烤时间、湿球温度等工艺执行指标,为烟叶烘烤技术定向优化提供依据。      

基于机器学习的密集烘烤过程烟叶失水率预测模型对比

为准确预测密集烘烤过程烟叶失水率,以精准调控烘烤工艺参数,基于机器学习建立烟叶失水率预测模型。以翠碧一号中部叶为材料,实时采集烘烤过程中烟叶图像和失水率; 利用图像处理技术提取烟叶的10种颜色特征和10种纹理特征,通过变量聚类和皮尔逊相关性分析优选出2种颜色特征(a*/b*、R)和2种纹理特征(梯度熵、梯度分布不均匀性); 将训练集图像的4种优选特征和烟叶失水率作为输入变量,分别对建立的网格式支持向量机(GS-SVM)、遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)、极限学习机(ELM)3种预测模型进行训练。利用3种预测模型对测试集图像进行烟叶失水率预测并与实际失水率比较。结果表明,3种预测模型均能够较为准确地预测密集烘烤过程烟叶失水率(均方根误差RMSE≤0.014 0,决定系数R2≥0.996 1),对变黄期(0~40 h)和定色期(40~100 h)的预测误差小于干筋期(100~140 h)。该技术可为烟叶烘烤智能调控系统的研发提供支持。