煙葉烘烤過(guò)程中的主要生理生化過(guò)程探究

鄒義江　張鵬琦

【摘 要】 煙葉烘烤的實(shí)質(zhì)是通過(guò)適宜的溫濕度條件，使煙葉產(chǎn)生一系列的生理生化反應(yīng)，固定或呈現(xiàn)田間鮮煙葉的產(chǎn)質(zhì)量，獲得人們所需要的外觀特征和內(nèi)在品質(zhì)。本文從煙葉烘烤過(guò)程促使煙葉發(fā)生變化的原理入手，對(duì)煙葉烘烤過(guò)程中碳水化合物的分解轉(zhuǎn)化、蛋白質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化、葉綠素的分解轉(zhuǎn)化、致香物質(zhì)的形成、多酚氧化酶活性的變化五個(gè)方面對(duì)煙葉烘烤過(guò)程中的主要生理生化過(guò)程進(jìn)行探析。

【關(guān)鍵詞】 煙葉烘烤 分解轉(zhuǎn)化 生理生化

煙葉在烘烤過(guò)程中，發(fā)生著兩個(gè)方面鮮明的變化。一是內(nèi)在品質(zhì)的改進(jìn)提高和單葉重的適當(dāng)減輕。二是外觀顏色由綠色變?yōu)辄S色，葉片卷縮干燥。煙葉變黃是有機(jī)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化在外表的反映，其中也包括干物質(zhì)損失。變黃速度就是有機(jī)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化的速度，是一個(gè)酶促過(guò)程。干燥速度代表著煙葉內(nèi)水分蒸發(fā)的喪失快慢程度，是一個(gè)物理過(guò)程。烘烤就是應(yīng)用適宜的溫濕度條件，合理控制這兩個(gè)方面變化過(guò)程的速度，使之相互配合，以促進(jìn)外部色澤和內(nèi)部化學(xué)成分向著人們所要求的改善品質(zhì)的方向發(fā)展。可以看出，酶促和干燥兩個(gè)過(guò)程都有水分蒸發(fā)的共同點(diǎn)，當(dāng)煙葉內(nèi)有機(jī)物質(zhì)在酶促作用下進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化時(shí)，水分蒸發(fā)也在進(jìn)行，水分由多到適量減少，給酶促反應(yīng)創(chuàng)造了適宜的環(huán)境條件。當(dāng)煙葉外觀色澤由綠色變?yōu)辄S色時(shí)，表明酶促過(guò)程已經(jīng)基本完成，就要加速水分蒸發(fā)，及時(shí)減弱或終止酶的活性，使煙葉內(nèi)含物質(zhì)變化速度逐漸降低，把黃色固定下來(lái)。這兩個(gè)過(guò)程是密切相關(guān)，相輔相成的。只有采用科學(xué)實(shí)用的烘烤方法，使酶促速度與干燥速度相互協(xié)調(diào)，才有可能將煙葉烤好。

采收的鮮煙葉，其生命活動(dòng)劇烈地進(jìn)行著，細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)在多種有關(guān)酶類的作用下，從積累代謝向分解代謝轉(zhuǎn)變，以維持細(xì)胞正常的生命活動(dòng)。其分解轉(zhuǎn)化的主要物質(zhì)有：淀粉、蛋白質(zhì)、葉綠素。烘烤過(guò)程，就是在適當(dāng)?shù)臏貪穸葪l件下，將一系列的高分子物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，合成香氣物質(zhì)，在煙葉烤黃、烤干的基礎(chǔ)上，改善煙葉品質(zhì)。

1、煙葉烘烤過(guò)程中碳水化合物的分解轉(zhuǎn)化

煙葉在烘烤過(guò)程中，碳水化合物的含量變化最顯著，特別是淀粉，在淀粉酶的作用下，大量地分解，產(chǎn)生大量的葡萄糖和果糖。這樣，煙葉內(nèi)可溶性糖大幅度地增加。在整個(gè)煙葉烘烤過(guò)程中，淀粉含量由原來(lái)的30%左右減少到7%左右，或者更低一些，而可溶性糖含量由7%左右增至20%左右，在烘烤進(jìn)行到60小時(shí)左右時(shí)，糖含量可達(dá)到最大值。適宜的糖含量是15%左右，小分子糖類是煙葉吸味的有利成分，它可以中和煙葉在燃吸過(guò)程中含氮化合物所產(chǎn)生的堿性反應(yīng)，達(dá)到酸堿平衡，改善煙葉香吃味。

2、煙葉烘烤過(guò)程中蛋白質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化

鮮煙葉的蛋白質(zhì)含量約為干重的12～15%，經(jīng)過(guò)烘烤過(guò)程，蛋白質(zhì)大量分解，在烘烤結(jié)束時(shí)下降到約8%左右。蛋白質(zhì)的分解是在蛋白質(zhì)水解酶的作用下進(jìn)行的。蛋白質(zhì)首先分解為多肽，多肽在肽酶的作用下斷裂生成氨基酸，然后氨基酸進(jìn)一步分解，形成有機(jī)酸、酰胺、銨鹽等物質(zhì)。蛋白質(zhì)在煙葉燃吸時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種不良的氣味，通常認(rèn)為對(duì)煙葉品質(zhì)不利，就云南煙葉烘烤而言，降低烤后煙葉蛋白質(zhì)含量，是煙葉烘烤的一項(xiàng)重要任務(wù)。烤后煙葉的蛋白質(zhì)含量以8%左右較為適宜。若烤后煙葉的蛋白質(zhì)及其它含氮化合物含量太少，煙葉將失去勁頭，評(píng)吸質(zhì)量欠佳。

3、煙葉烘烤過(guò)程中葉綠素的分解轉(zhuǎn)化

采收的鮮煙葉中含有大量的葉綠素，它以復(fù)合體的狀態(tài)與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起。隨著蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞與分解，葉綠素也隨之進(jìn)行分解。葉綠素在葉綠素酶的作用下，分解為葉綠醇、甲醇和葉綠原素鹽，然后進(jìn)一步氧化，最后分解消失。類胡蘿卜素和葉黃素的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，在葉綠素含量較多的情況下，其黃色被綠色掩蓋起來(lái)而不能顯現(xiàn)，由于葉綠素的分解消失，其黃色呈現(xiàn)出來(lái)，烤后煙葉多呈現(xiàn)桔黃色或檸檬黃色。

4、煙葉在烘烤過(guò)程中致香物質(zhì)的形成

煙葉所具有的香氣是在烘烤過(guò)程中產(chǎn)生的，其形成的過(guò)程如下：煙葉內(nèi)諸多復(fù)雜的高分子化合物（如蛋白質(zhì)、核酸、淀粉等），首先分解為較簡(jiǎn)單的低分子化合物（如氨基酸、葡萄糖、果糖等），然后，這些低分子化合物再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的變化過(guò)程，脫水聚合為高分子的致香物質(zhì)。通常認(rèn)為：烘烤過(guò)程中，低溫慢變黃工藝有利于香氣基礎(chǔ)物質(zhì)的產(chǎn)生，而致香物質(zhì)的形成則是在較高溫度條件下進(jìn)行的。50～55℃的溫度狀態(tài)所經(jīng)歷時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)烤后煙葉的香氣質(zhì)、香氣量有著極其重要的影響，適當(dāng)延長(zhǎng)50～55℃溫度階段，有利于香氣物質(zhì)的產(chǎn)生。這些致香物質(zhì)（糖氨復(fù)合物等）多為沸點(diǎn)較低和熱穩(wěn)定性較差的物質(zhì)，烘烤時(shí)溫度過(guò)高（高于65℃以上）及高溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)導(dǎo)致煙葉部分香氣物質(zhì)的分解揮發(fā)，降低煙葉的香吃味，煙葉烘烤干筋期的適宜溫度在65℃左右，最高不超過(guò)70℃。

5、煙葉在烘烤過(guò)程中的多酚氧化酶活性的變化

采收的新鮮煙葉中，多酚氧化酶的活性在0.2左右，煙葉烘烤過(guò)程中，多酚氧化酶的活性與烘烤的溫濕度組合有著直接的關(guān)系。煙葉在烘烤過(guò)程中，失水與變黃同步進(jìn)行，煙葉變黃末期失水50%以上時(shí)，多酚氧化酶的活性逐步下降；含水量較高的煙葉，多酚氧化酶活性較高，只有當(dāng)失水65%以上時(shí)，多酚氧化酶的活性才可能得到控制而下降。煙葉中的多酚類物質(zhì)，在多酚氧酶的作用下，變?yōu)樽睾稚孽愇镔|(zhì)，稱為棕色化反應(yīng)。煙葉烘烤變黃期，溫度較低，煙葉細(xì)胞處于正常生命活動(dòng)狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生棕色化反應(yīng)。其原因，一是細(xì)胞內(nèi)的多酚類物質(zhì)與多酚氧化酶被隔離在一定的區(qū)域，二者不能接觸；二是活細(xì)胞中的氧化還原反應(yīng)能維持一定的平衡。隨著烘烤溫度的升高，葉片進(jìn)入干燥定色階段，煙葉細(xì)胞逐漸死亡，原生質(zhì)結(jié)構(gòu)解體，細(xì)胞的通透性增大，氧氣自由出入，原來(lái)被束縛于液泡中的多酚類物質(zhì)與多酚氧化酶可以相互接觸，發(fā)生大量氧化，形成醌類物質(zhì)，使煙葉出現(xiàn)深淺不同的雜色。烘烤時(shí)應(yīng)注意及時(shí)排濕和防止升溫過(guò)快，溫度達(dá)到55℃以前，應(yīng)把葉片水分降至40%～50%以下的安全范圍。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 朱佩，王傳義，田福海，程森，徐秀紅，蒲秀平，趙鵬，楊永花，任夏，矯海楠，張忠鋒.特殊煙葉烘烤過(guò)程中生理生化變化及烤后質(zhì)量特點(diǎn)[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2014，35（01）：32-36.