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。      

变黄期不同温湿度对烘烤中烟叶蛋白质降解及其相关酶活性的影响

为合理调控烟叶蛋白质含量、提高烟叶质量提供理论依据,对密集烘烤不同变黄温湿度烟叶蛋白质降解和蛋白酶、内肽酶、谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性的变化关系进行了研究。研究结果表明,烘烤过程中,不同变黄温湿度下烟叶水分、蛋白质、氨基酸及其相关酶活性的变化规律基本一致;水分和蛋白质含量呈下降趋势,氨基酸含量一直增加,蛋白酶和内肽酶活性呈先升高然后降低而后再升高的“双峰曲线”变化;谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性在烘烤开始时有小幅度增加,并出现一个小的峰值,然后呈下降趋势,从60h起急剧升高并达到最大值;且内肽酶活性与可溶性蛋白质相关性显著,和游离氨基酸相关性极显著;谷丙转氨酶只和游离氨基酸相关性显著。密集烘烤不同变黄温湿度,低温中湿变黄处理烟叶中性蛋白酶、内肽酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性高且作用时间较长,有利于烟叶内蛋白质的降解和氨基酸的合理转化,改善烟叶质量。      

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。     

烘烤中的膜脂过氧化作用及其对烟叶内在质量的影响

采用自行设计的温湿度自控电热烤烟箱研究了烘烤过程中烟叶的膜脂过氧化作用及烟叶内在品质的变化。结果表明,随烘烤时间发展,超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)活性减小,丙二醛(MDA)含量增加,烘烤72h后SOD和POD活性消失;60h后,MDA积累达到最大值。烟叶的内在品质与膜脂过氧化水平呈负相关。高温快烤条件下,烟叶的膜脂过氧化水平最高,低温慢烤则降低;与此相反,低温慢烤条件下,烟叶的化学成分含量适宜,各成分间比例协调,叶内主要致香物质数量多,含量高,香气质好量足。高温变黄或快速升温定色,烤后烟叶内在质量都有不同程度的下降,且变黄温度对膜脂过氧化水平和烟叶内在质量的作用较定色升温速度对二者的影响要大。      

变黄期阶梯升温烘烤工艺对多酚类及相关物质的影响

采用电热式温湿度自控密集烤烟箱,研究了变黄期阶梯升温烘烤工艺对多酚类物质、相关酶活性及含氮化合物的影响。结果表明,密集烘烤过程中,各烘烤工艺的总酚、绿原酸、咖啡酸和芸香苷含量总体上均呈上升趋势。除烘烤变筋期,变黄期阶梯升温烘烤工艺的总酚和绿原酸含量高于对照。咖啡酸、芸香苷、莨菪亭等含量在烘烤过程中变化各不相同,烘烤结束两工艺差异较小。棕色化反应的敏感期,变黄期阶梯升温烘烤工艺的多酚氧化酶(PPO)活性较低;烘烤期间,该工艺的过氧化物酶(POD)活性明显高于对照。烘烤过程中,变黄期阶梯升温烘烤工艺的苯丙氨酸和酪氨酸均表现出"降-升-降"的趋势;烘烤中后期,变黄期阶梯升温烘烤工艺的蛋白质降解得较低,而两种氨酸含量则较高。总之,变黄期阶梯升温烘烤工艺有利于烤后烟叶总酚、绿原酸含量和芳香值的提高,利于蛋白质的降解及苯丙氨酸和酪氨酸的积累。     

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。      

变黄温度对烟叶密集烘烤过程中香气物质和氨基酸含量的影响

采用电热式温湿自控密集烤烟箱,研究了不同变黄温度对烟叶密集烘烤过程中香气物质、氨基酸含量及烤后烟叶评吸质量的影响。结果表明,阶梯升温变黄处理的美拉德反应产物在烘烤过程中最高,40℃变黄处理次之,38℃变黄处理最低;变黄末期和烘烤末期,阶梯升温变黄处理的芳香族氨基酸代谢产物、类胡萝卜素降解产物、新植二烯、除新植二烯和总中性香气物质含量最高;而西柏烷类降解产物含量以38℃变黄处理最高。变黄末期至烘烤结束及烤后烟叶,阶梯升温变黄处理的氨基酸总量高于其他处理。烤后Amadori有关的氨基酸含量除精氨酸外,均表现为阶梯升温变黄处理最高,40℃变黄处理次之,38℃变黄处理最低。阶梯升温变黄处理评吸质量最好,可以提高烟叶的香气质和香气量,改善余味,减轻杂气。总之,阶梯升温变黄处理有利于大部分种类香气物质和氨基酸含量的提高。     

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。     

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.     

烤烟游离氨基酸与感官品质的关联及烘烤过程的变化规律研究

为明确烤烟游离氨基酸与感官品质的关联性及烘烤过程的变化规律,连续2年制备了我国3类香型6个产区335份不同质量特征烟叶样品,系统研究了游离氨基酸与感官品质的相关性,并跟踪分析了烘烤过程游离氨基酸含量和组成的变化。结果表明:（1）烟叶游离氨基酸含量与感官品质总体呈负相关,碱性、芳香族和γ-ABA等氨基酸的关联规律在不同产区、年份表现稳定。（2）Lys、Phe等多数游离氨基酸含量在烘烤过程存在先上升后下降的变化趋势,碱性、芳香族氨基酸和γ-ABA在烘烤中后期的相对下降趋势强于其他种类氨基酸。（3）结合品质关联和烘烤过程变化分析结果,游离氨基酸与烟叶感官品质的稳定负关联规律可能与烘烤过程参与美拉德反应有关。游离氨基酸指标在烤后烟叶品质评价中具有较好应用前景,烘烤过程针对性降低游离氨基酸含量有利于烤后烟叶感官品质提升。      

烟叶硝酸还原酶活性在烘烤过程中的变化

研究了不同品种、不同部位烟叶在不同烘烤方式、不同烘烤条件下,烟叶硝酸还原酶（ＮＲ）活性在烘烤过程中的变化。结果表明,在烘烤过程中ＮＲ活性随烟叶的失水干燥而下降,失水干燥快,ＮＲ活性下降也快。在不同品种间,红花大金元的ＮＲ活性下降比Ｋ３２６的下降稍快。不同烘烤方式、不同变黄温湿度对ＮＲ活性变化也有影响,在密集烘烤和较高的变黄湿度条件下,ＮＲ活性下降最慢,酶活性保持的时间较长。     

烤烟品种红花大金元烘烤工艺优化研究

用电热式温湿度自控烤烟箱,对烤烟品种红花大金元的烘烤工艺进行了优化研究。结果表明,“变片+凋萎+变筋+烤香”的中湿优化工艺模式烤后原烟的经济性状和外观质量表现较好;主要化学成分中还原糖含量较高,总氮和蛋白质含量低,总氮含量、两糖比和钾氯比均在适宜范围内;对香气质量贡献较大的芳香族氨基酸代谢产物和西柏烷类降解产物致香物质含量均高于其他处理;吸食品质有较大改善,表现为香气质纯净、香气量较足、杂气较少、刺激性较低、余味舒适、总分最高,香型以清香型为主。     

施磷对烤烟硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响

研究了磷肥用量对烟叶硝态氮含量的影响。结果表明 :在一定的施磷范围内 ,硝酸盐和亚硝酸盐含量均随施磷量的增加而呈现出下降的趋势 ;鲜烟叶的硝酸盐含量明显低于烤后烟叶 ,且与烤后烟叶的硝酸盐和亚硝酸盐含量均存在着极显著的正相关关系 ;硝酸盐和亚硝酸盐含量的变化在不同部位的烟叶间表现一致 ,但中部叶的 (亚 )硝酸盐含量高于上部叶。此外 ,施磷量与烟碱、总氮和蛋白质等其它含氮组分之间的相关关系不显著。     

烘烤环境条件对烟叶内在品质的影响

用电热式温湿度自控烤烟箱,研究了烘烤温湿度条件对烟叶品质的影响。结果表明,变黄阶段的温度和湿度对烟叶内在物质的转化和质量形成影响最大,其中湿度的影响更大。以３６～３８℃的温度、３４～３６℃的湿球温度使烟叶变黄,然后升温到５４℃,并控制湿球温度３８～３９℃定色,干筋温度６７℃,淀粉降解彻底,还原糖、Ａｍａｄｏｒｉ有关的氨基酸含量较高,评吸结果最好。     

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。     

上部烟叶带茎烘烤中主要化学成分变化

研究了烘烤过程中上部叶采收带茎与不带茎烟叶主要化学成分变化规律。结果表明,(1)烘烤期间带茎烟叶的总水分表现为前期下降缓慢后期下降较快,束缚水则缓慢地散失,自由水的失水高峰早于总水分,在24～48h内,自由水含量有所增加,带茎烟叶的失水速度明显低于不带茎烟叶,表明此段时间带茎烘烤下茎杆中的自由水分向叶片内发生了运移。(2)烘烤期间带茎烟叶淀粉含量低于不带茎烟叶,烤后则稍有下降;可溶性总糖和还原糖的含量在72h前增加幅度较大,之后有所降低,烤后两者都低于不带茎烟叶。(3)烘烤期间带茎烟叶总氮变化不大,硝酸盐和亚硝酸含量表现为前期上升后期下降的规律,烤后硝酸盐含量稍有降低,亚硝酸盐含量则稍有升高,钾含量也稍有增加。     

调制过程中晒黄烟的物理变化和化学变化

研究了改进晒制法和传统晒制法调制过程中晒黄烟烟叶的物理变化和化学变化。结果表明,烟叶含水率和叶绿素含量随调制进程的推进而逐渐下降,在凋萎变黄期间烟叶中淀粉、蛋白质含量逐渐减少,总糖和游离氨基酸含量增加。总氮含量变化不大,烟碱含量则稍有下降。两种调制方法相比,改进法凋萎变黄期间烟叶的失水速率降低,有利于烟叶中叶绿素、淀粉和蛋白质的降解,使调制后烟叶杂气减轻,香气量提高,品质得到明显改善。     

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。