烘烤过程中不同成熟度烟叶淀粉的降解动态

以烤烟品种红花大金元和K326的中部叶为材料,研究了不同成熟度烟叶烘烤过程中淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性动态及对烤烟淀粉降解的影响。结果表明:淀粉的降解是淀粉酶和淀粉磷酸化酶综合作用的结果。烘烤过程中烟叶淀粉酶活性出现两次高峰,分别在烘烤的36h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时达第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。不同成熟度的烟叶中淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性相比较,均以适熟叶中两种酶的活性较高,淀粉降解较快,烤后烟叶淀粉含量较低,水溶性糖和还原糖含量较高,总体化学成分较协调。     

烘烤环境对烟叶淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性的影响

以烤烟品种红花大金元和K326的中部叶为材料,研究了烘烤过程中烟叶淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性变化及烘烤环境对这两种酶活性的影响.结果表明,烘烤过程中烟叶淀粉酶活性出现两次高峰,分别在烘烤的36h和72h时;在鲜烟叶中淀粉磷酸化酶活性较高,随着烘烤进程,至24 h时达第1次高峰,之后降低,48 h时出现低谷,随后又于72 h时达第二次高峰.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,使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.     

淀粉类酶降解鲜烟叶中淀粉的研究

为降低烤后烟叶中淀粉含量,研究了烘烤过程中外加淀粉类酶对淀粉降解的影响.结果表明,烘烤过程中,通过外加淀粉类酶来降解烤烟中的淀粉是有效的.烘烤变黄初期,不同外加淀粉类酶烟叶淀粉降解动态基本一致;变黄后期至定色前期,淀粉降解随外加酶量增加而加剧.烤后烟叶淀粉含量随外加酶量增加而减少,水溶性糖和还原糖含量随外加酶量增加而增加.方差分析表明,不同处理烤后烟叶之间淀粉含量存在极显著差异.多重比较结果表明,K326品种适宜的外加酶量为(6 60)U/g;HD品种适宜的外加酶量为(8 80)U/g.     

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。     

不同成熟度烟叶烘烤过程中生理生化变化研究

对不同成熟度的鲜烟叶在烘烤过程中主要生理生化变化规律及其烤后质量进行了系统的研究.结果表明,不同成熟度烟叶在烘烤过程中淀粉酶活性的变化规律均呈双峰曲线,变黄前、中期各处理烟叶淀粉酶活性的升高和淀粉相对降解量呈动态正相关,但后期相关性不高,说明淀粉的降解与多种因素有关,不仅仅受淀粉酶的影响.烟叶淀粉和色素的降解规律一致,均在变黄期(45℃以前,含水量30%以上)快速降解,特别是烘烤的前48 h降解量最大,之后变缓.淀粉和叶绿素含量随成熟度的提高而明显降低.在烘烤过程中,成熟度适宜的烟叶SOD和POD等保护酶活性较高,而PPO活性较低,棕色化发应不容易发生.适熟鲜烟叶淀粉含量较高,烘烤中降解较快,烤后烟叶外观质量较好,淀粉含量低而糖含量高,主要化学成分比较协调,感官评吸质量较理想.     

烟叶在烘烤过程中淀粉降解与淀粉酶活性的研究

采用河南农业大学设计制造的电热式温湿度自控烤烟箱,研究了烤烟烟叶在烘烤过程中淀粉降解的淀粉酶活性的变化规律。结果表明,淀粉含量随烘烤过程的进行逐渐减少,可溶性糖含量相应增加并于定色阶段达到高峰,而后有所减少,烟叶在变黄阶段两者均有一个快速的变化过程;烘烤过程中淀粉和可溶性糖含量变化呈高度负相关（rNC89=-0.8962,r云南85＝－0．9704）;淀粉酶活性从烘烤开始逐渐升高,36h前后达到一高峰,之后下降,但在烘烤后期升高,而且在环境湿度和烟叶水分很低的情况下仍保持较高的活性。淀粉同工酶初步研究表明,烘烤进行中烟叶内淀粉同工酶酶带主要有A、B、C三条,初步确定为是α-淀粉酶、β－淀粉酶和R－淀粉酶。     

烤烟密集烘烤过程中阶梯升温变黄生理生化特性研究

用电热式温湿度自控密集烤烟箱,研究了烤烟密集烘烤过程中阶梯升温变黄生理生化特性。结果表明,阶梯升温变黄处理的淀粉酶活性在变黄期和定色期出现了2次活性高峰,且淀粉酶活性高于对照;多酚氧化酶(PPO)活性在烘烤过程中表现为先降低再升高又降低趋势,且其酶活性比对照变化幅度小,相对较稳定;叶绿素和类胡萝卜素含量下降幅度大于对照,降解较彻底。阶梯升温变黄处理淀粉降解较快,整个烘烤过程中其淀粉含量均低于对照;总糖和还原糖含量积累也较多;总氮和烟碱含量烤后略有升高,与对照差异不大。总的来看,阶梯升温变黄处理的生理生化表现更有利于烤后烟叶品质的提高。     

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。     

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。      

变黄温度对烤烟烘烤过程中生理指标及烤后质量的影响

用温湿度自控烤箱研究了变黄温度对烤烟烘烤过程中生理指标变化及烤后质量的影响,结果表明,36℃,38℃,40℃ 3个变黄温度处理的淀粉酶活性在整个烘烤过程中,出现了2个峰值;总体上温度调控表现为变黄温度越低,淀粉酶活性持续时间越长,且在变黄中期之前其酶活性也越高。在烘烤0~36h,烟叶多酚氧化酶(PPO)活性表现为40℃变黄处理 > 38℃变黄处理 > 36℃变黄处理;之后以40℃变黄处理的PPO活性降幅最大,酶活性丧失最早,36℃变黄处理变化幅度最小,酶活性持续时间最长。膜脂过氧化作用随着时间的推移不断加强,且高温变黄比低温变黄下反应更快。较高的变黄温度有利于叶绿素降解更彻底,烘烤末期40℃变黄处理使类胡萝卜素降解最快。烤后烟叶质量以38℃变黄处理综合表现最优,40℃变黄处理次之,36℃变黄处理最差。      

不同烘烤工艺对烟叶淀粉含量及淀粉酶活性的影响

为降低初烤烟叶中淀粉的含量(质量分数,下同),以现行工艺为对照(CK),采用低温高湿延时(W)、外加纤维素酶烘烤(M)和高温诱导酶预激活烘烤工艺(BK)进行了对比试验,用碘显色法测定淀粉含量,用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定淀粉酶活性。结果表明:①烘烤后,CK,W,M,BK 4种烘烤工艺烤烟烟叶中淀粉的含量分别为6.54%,6.06%,5.08%和3.13%。②鲜烟叶淀粉酶活性为0.25 U,CK工艺中,烘烤3 h后淀粉酶活性为0.31 U;在BK工艺中,高温预处理后淀粉酶活性为0.49 U,全程呈双峰型。高温诱导酶预激活烘烤工艺可为降低烟叶淀粉含量和提高烟叶品质提供方法参考。      

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。      

烤烟烘烤过程中烟叶淀粉酶活性变化及色素降解规律的研究

采用河南农业大学设计制造的电热式温湿度自控烤烟箱,研究了烘烤过程中烟叶淀粉、淀粉酶和淀粉同工酶的变化,及对色素降解的影响。结果表明,在烟叶变黄阶段,淀粉急剧降解,48 h后基本趋于稳定;淀粉酶活性从烘烤开始逐渐升高,并于36 h前后达到一高峰,随后降低,在叶片水分40%~45%和环境相对湿度70%以上时,淀粉酶活性高,淀粉降解快,淀粉酶活性升高和淀粉相对降解量呈动态正相关(rNC89=0.7517*,r云烟85=0.4479),在叶片水分含量降至10%左右时,淀粉酶仍保持较高的活性,但降解量很小,含量几乎趋于稳定。淀粉同工酶电泳胶板上明显可见3条酶带A、B、C,初步确定为α-淀粉酶、β-淀粉酶、R-淀粉酶;β-淀粉酶活性最高,且同工酶活性和生理生化酶活性测定结果相一致。烘烤过程中淀粉和色素降解规律相同,数量变化呈极显著正相关rNC89=0.9649**,r云烟85=0.9428*。