烤烟栽培与调制第四节.ppt

第四节第四节 烤烟调制原理烤烟调制原理 烤烤烟烟调调制制也也称称作作烘烘烤烤，是是指指将将田田间间生生长长成成熟熟的的鲜鲜烟烟叶叶采采收收后后放放置置于于特特定定的的设设备备中中通通过过人人为为地地控控制制温温度度、湿湿度度、通通风风等等条条件件，使使烟烟叶叶向向着着人人们们需需要要的的方方向向转转化化并并干干燥燥，最最终终形形成成卷卷烟烟工工业业所所需需原原料料的的全全部过程。部过程。由由此此可可见见，调调制制最最终终体体现现了了烟烟叶叶的的使使用用价价值值和和经济价值，是烤烟生产的关键环节。经济价值，是烤烟生产的关键环节。从从某某种种意意义义上上来来说说，调调制制具具有有保保质质、保保产产、保保收益、甚至增质、增产、增收益的作用。收益、甚至增质、增产、增收益的作用。一、烟叶在烘烤过程中的基本变化一、烟叶在烘烤过程中的基本变化（一）烟叶颜色与含水量的变化（一）烟叶颜色与含水量的变化 由含水量由含水量8090的鲜烟。经调制干燥后成为的鲜烟。经调制干燥后成为含水量含水量1618的原烟。其内部和外观上都发生了的原烟。其内部和外观上都发生了一系列极其复杂和深刻的变化。一系列极其复杂和深刻的变化。就外观变化而言，有两个变化是最为直观和明就外观变化而言，有两个变化是最为直观和明显的。显的。一是颜色的变化；绿色一是颜色的变化；绿色黄绿黄绿黄色。如控制黄色。如控制操作不当，还会出现不同程度的青黄色和褐色；操作不当，还会出现不同程度的青黄色和褐色；二是形态的变化：膨胀二是形态的变化：膨胀凋萎凋萎干燥。干燥。烟叶颜色的变化代表了内部生理生化转化的程烟叶颜色的变化代表了内部生理生化转化的程度，烟叶形态变化代表了失水的程度，并且可以推度，烟叶形态变化代表了失水的程度，并且可以推断烟叶内部的生理生化能否继续发展。断烟叶内部的生理生化能否继续发展。烤烟调制的基本原理就在于合理地控制烟叶的烤烟调制的基本原理就在于合理地控制烟叶的变色速度和干燥速度，使其互相配合，适应烟叶调变色速度和干燥速度，使其互相配合，适应烟叶调制过程的进展。制过程的进展。调制初期，主要是让烟叶在较多水分的情况下调制初期，主要是让烟叶在较多水分的情况下进行有机物质的转化和分解，因而，变色速度快，进行有机物质的转化和分解，因而，变色速度快，干燥速度尽量放慢，采用较低温度，较高的相对湿干燥速度尽量放慢，采用较低温度，较高的相对湿度，使叶片丧失一定的水分但仍保持其生命活动，度，使叶片丧失一定的水分但仍保持其生命活动，烟叶的变化才能顺利进行。烟叶的变化才能顺利进行。当叶片基本上全部变黄时，需要将颜色固定下当叶片基本上全部变黄时，需要将颜色固定下来，就应迅速减慢或停止变色速度，加快干燥速度，来，就应迅速减慢或停止变色速度，加快干燥速度，采用提高温度，降低相对湿度让叶片中的水分迅速采用提高温度，降低相对湿度让叶片中的水分迅速蒸发排走，使黄色固定下来。在生产实践中，这样蒸发排走，使黄色固定下来。在生产实践中，这样的过程就成为变黄期、定色期和干筋期。的过程就成为变黄期、定色期和干筋期。（二）烟叶的呼吸作用（二）烟叶的呼吸作用 烟叶内含物的变化主要通过烟叶的呼吸作用进烟叶内含物的变化主要通过烟叶的呼吸作用进行，新采收的鲜烟叶，离开了烟株母体后，进行着行，新采收的鲜烟叶，离开了烟株母体后，进行着饥饿代谢过程，呼吸作用继续进行。饥饿代谢过程，呼吸作用继续进行。从呼吸作用这个角度上来说，烤烟在调制过程从呼吸作用这个角度上来说，烤烟在调制过程中的饥饿代谢过程可分为六个阶段。中的饥饿代谢过程可分为六个阶段。1、第一阶段：烟叶刚采收之后，呼吸作用几、第一阶段：烟叶刚采收之后，呼吸作用几乎和在烟株上一样，主要的呼吸底物是碳水乎和在烟株上一样，主要的呼吸底物是碳水化合物，化合物，CO2的释放量较大。的释放量较大。2、第二阶段：继续以碳水化合物为底物进行、第二阶段：继续以碳水化合物为底物进行呼吸作用，但强度减弱，呼吸作用，但强度减弱，CO2的释放量逐渐的释放量逐渐减少。减少。3、第三阶段：、第三阶段：CO2的释放量又略有回升，此的释放量又略有回升，此时的呼吸底物除碳水化合物外，还有糖甙类时的呼吸底物除碳水化合物外，还有糖甙类物质和蛋白质。物质和蛋白质。4、第四阶段、第四阶段：蛋白质成为主要呼吸底物。由于叶绿蛋白质成为主要呼吸底物。由于叶绿体中蛋白质的分解，叶绿素随之分解，类胡萝卜素体中蛋白质的分解，叶绿素随之分解，类胡萝卜素等黄色素的含量相对增加，外观上叶色由绿变黄，等黄色素的含量相对增加，外观上叶色由绿变黄，到该阶段快结束时叶片基本完全变黄。到该阶段快结束时叶片基本完全变黄。5、第五阶段：、第五阶段：CO2的释放量逐渐减少，碳水化合的释放量逐渐减少，碳水化合物和氮化物的分解转化完成，干物质的消耗基本结物和氮化物的分解转化完成，干物质的消耗基本结束，叶片变褐，叶组织细胞接近死亡。束，叶片变褐，叶组织细胞接近死亡。6、第六阶段：叶细胞原生质凝聚，生物膜结构半透、第六阶段：叶细胞原生质凝聚，生物膜结构半透性丧失，原生质结构被破坏，细胞死亡性丧失，原生质结构被破坏，细胞死亡。（三）（三）烟叶主要化学成分的变化烟叶主要化学成分的变化 烤烟调制过程中化学成分变化的总趋势是高分烤烟调制过程中化学成分变化的总趋势是高分子的化合物转化为低分子底化合物，各组分之间的子的化合物转化为低分子底化合物，各组分之间的比例逐渐趋于协调。比例逐渐趋于协调。巴肯（巴肯（C.W.Bacon）等研究认为：烟叶在烘烤）等研究认为：烟叶在烘烤过程中，其体内化学成分含量的变化是十分显著的。过程中，其体内化学成分含量的变化是十分显著的。淀粉含量大幅度降低，以变黄阶段减少量最大，总淀粉含量大幅度降低，以变黄阶段减少量最大，总糖含量由糖含量由11.28增加到增加到30.83；总氮、蛋白质、；总氮、蛋白质、烟碱等含量都有所降低，羰基化合物含量明显增加；烟碱等含量都有所降低，羰基化合物含量明显增加；其他组分如纤维素、灰分、有机酸、树脂等都有所其他组分如纤维素、灰分、有机酸、树脂等都有所变化，但变化不大。变化，但变化不大。（四）（四）烟叶主要生理生化变化烟叶主要生理生化变化1、色素的变化、色素的变化 烟叶在调制过程中颜色的变化是明显的，颜色烟叶在调制过程中颜色的变化是明显的，颜色变化的生化基础是叶绿素和类胡萝卜素等黄色色素变化的生化基础是叶绿素和类胡萝卜素等黄色色素的降解速度不同，各种色素所占比例不同。鲜烟叶的降解速度不同，各种色素所占比例不同。鲜烟叶内含有内含有0.54.0的叶绿素，烘烤时叶绿素分解的叶绿素，烘烤时叶绿素分解速度很快，经过速度很快，经过4050h即可降到原来的即可降到原来的1520。Mcclure和和Gwynn(1973)研究表明：叶绿素在研究表明：叶绿素在开始烘烤后开始烘烤后67h内降解迅速进行。内降解迅速进行。调制过程中，除叶绿素降解外，类胡萝卜素等调制过程中，除叶绿素降解外，类胡萝卜素等黄色色素物质也会发展降解，但是其降解速度远小黄色色素物质也会发展降解，但是其降解速度远小于叶绿素的降解速度，因此类胡萝卜素等黄色色素于叶绿素的降解速度，因此类胡萝卜素等黄色色素占总色素的比例越来越大，因此就逐渐使烟叶呈现占总色素的比例越来越大，因此就逐渐使烟叶呈现黄色。黄色。2、碳水化合物的变化、碳水化合物的变化 宫长荣等（宫长荣等（2002）研究认为，烟叶中淀粉酶活）研究认为，烟叶中淀粉酶活性在烘烤开始时较低，随着烘烤进程的推移逐渐升性在烘烤开始时较低，随着烘烤进程的推移逐渐升高，于高，于36h前后达到一个高峰，随后有所下降；在前后达到一个高峰，随后有所下降；在72h时又开始升高，在烟叶水分含量和环境湿度较时又开始升高，在烟叶水分含量和环境湿度较低时，淀粉降解基本停滞的情况下，淀粉酶仍保持低时，淀粉降解基本停滞的情况下，淀粉酶仍保持较高的活性。烘烤过程中，烟叶淀粉和可溶性糖和较高的活性。烘烤过程中，烟叶淀粉和可溶性糖和还有糖含量的变化呈显著的负相关关系。环境温度、还有糖含量的变化呈显著的负相关关系。环境温度、湿度和烟叶水分三个方面的因素影响淀粉降解。湿度和烟叶水分三个方面的因素影响淀粉降解。在环境湿度较高的阶段，烟叶内淀粉有着最大在环境湿度较高的阶段，烟叶内淀粉有着最大量和最大速度的降解，当相对湿度降到量和最大速度的降解，当相对湿度降到70以下时，以下时，淀粉含量趋于稳定。淀粉含量趋于稳定。淀粉的降解和烟叶水分的散失并不同步，淀粉淀粉的降解和烟叶水分的散失并不同步，淀粉的快速和大幅度降解在烟叶变黄之前，尤其是烟叶的快速和大幅度降解在烟叶变黄之前，尤其是烟叶凋萎时期，而烟叶水分的快速散失则是在此之后。凋萎时期，而烟叶水分的快速散失则是在此之后。这说明在烟叶变黄阶段烟叶水分并不是淀粉降这说明在烟叶变黄阶段烟叶水分并不是淀粉降解的限制因素，而在烘烤后期淀粉的降解缓慢、停解的限制因素，而在烘烤后期淀粉的降解缓慢、停滞则和烟叶水分变化密切相关，从而成为了淀粉降滞则和烟叶水分变化密切相关，从而成为了淀粉降解的限制因素。解的限制因素。3 3、主要含氮化合物的变化、主要含氮化合物的变化 新鲜烟叶中蛋白质含量是比较高的，正常成熟新鲜烟叶中蛋白质含量是比较高的，正常成熟的鲜烟叶中蛋白质含量为的鲜烟叶中蛋白质含量为12121515，烘烤过程中，烘烤过程中降解量为鲜烟叶含量的降解量为鲜烟叶含量的3535左右。左右。蛋白质的降解在烟叶开始烘烤时较慢，烘烤蛋白质的降解在烟叶开始烘烤时较慢，烘烤24h24h以后降解速度明显加快，定色后降解速度又逐渐下以后降解速度明显加快，定色后降解速度又逐渐下降，呈现降，呈现“慢慢-快快-慢慢”变化规律。变化规律。烟叶中蛋白酶的活性在烘烤过程初期较低，随烟叶中蛋白酶的活性在烘烤过程初期较低，随着烘烤进程的发展不断升高，着烘烤进程的发展不断升高，24h24h后达到第一个高峰后达到第一个高峰值，此后稍有降低（李常军，值，此后稍有降低（李常军，20002000）。在高温变黄）。在高温变黄条件下，蛋白酶在开始烘烤后快速上升，但失活较条件下，蛋白酶在开始烘烤后快速上升，但失活较快；低温变黄能使蛋白酶在较长时间内维持活性状快；低温变黄能使蛋白酶在较长时间内维持活性状态；高湿条件下蛋白酶活性较高，低湿条件下蛋白态；高湿条件下蛋白酶活性较高，低湿条件下蛋白酶活性相对较低。因此，高湿条件下烘烤，烟叶蛋酶活性相对较低。因此，高湿条件下烘烤，烟叶蛋白质分解多，最终含量就低。白质分解多，最终含量就低。烘烤环境条件对游离氨基酸的含量有较大影响。烘烤环境条件对游离氨基酸的含量有较大影响。据研究，变黄温度高低对氨基酸含量的影响大于湿据研究，变黄温度高低对氨基酸含量的影响大于湿度大小的影响，低温变黄条件下氨基酸含量明显高度大小的影响，低温变黄条件下氨基酸含量明显高于高温变黄，高湿条件下变黄氨基酸含量也高于低于高温变黄，高湿条件下变黄氨基酸含量也高于低湿变黄；略低湿度下定色，总氨基酸和湿变黄；略低湿度下定色，总氨基酸和Amadori氨氨基酸都远高于高湿条件基酸都远高于高湿条件（见表（见表926），），若干筋阶若干筋阶段温度高，氨基酸含量明显降低。段温度高，氨基酸含量明显降低。表表9 926 26 烘烤湿度条件烘烤湿度条件对对蛋白蛋白质质和氨基酸含量的影响和氨基酸含量的影响（宫长宫长荣等，荣等，20002000）项项 目目烘烤烘烤阶阶段段高湿高湿变变黄黄中湿中湿变变黄黄低湿低湿变变黄黄高湿高湿定色定色中湿中湿定色定色低湿低湿定色定色蛋白蛋白质质（）（）鲜鲜烟叶烟叶9.769.76变变黄黄阶阶段段8.348.348.798.799.089.088.658.658.788.788.818.81定色定色阶阶段段7.837.838.338.338.508.508.208.208.308.308.448.44干筋干筋阶阶段段7.907.908.208.208.448.448.108.108.258.258.358.35氨基酸氨基酸mg/mg/（g.DWg.DW）鲜鲜烟叶烟叶7.127.12变变黄黄阶阶段段9.939.939.239.239.049.049.409.409.339.339.349.34定色定色阶阶段段13.5313.5312.3012.3012.2012.2012.4012.4012.9012.9012.4312.43干筋干筋阶阶段段13.5713.5712.4012.4012.3012.3013.4913.4913.1113.1112.6012.60 董志坚等（董志坚等（2000）研究表明，不溶性氮和烟碱）研究表明，不溶性氮和烟碱含量均随烘烤进程的推移而递减，而且烘烤前期下含量均随烘烤进程的推移而递减，而且烘烤前期下降幅度大于后期，以低温慢烤叶内不溶性氮分解最降幅度大于后期，以低温慢烤叶内不溶性氮分解最多，含量最低，高温快烤分解最少，含量最高多，含量最低，高温快烤分解最少，含量最高（见（见表表927）。这可能是由于低温慢烤条件下烟叶变黄时间长，这可能是由于低温慢烤条件下烟叶变黄时间长，变黄程度相对较高，同时又经过缓慢的脱水定色，变黄程度相对较高，同时又经过缓慢的脱水定色，致使损失量增大。烟碱变化趋势与不溶性氮相似，致使损失量增大。烟碱变化趋势与不溶性氮相似，而且损失量随变黄时间延长而增加。在高温高湿条而且损失量随变黄时间延长而增加。在高温高湿条件下变黄，总氮消耗量较少，高湿变黄下烤后烟叶件下变黄，总氮消耗量较少，高湿变黄下烤后烟叶总氮含量最低；定色阶段湿度高低对烟叶总氮含量总氮含量最低；定色阶段湿度高低对烟叶总氮含量影响不大；影响不大；表表9 927 27 不同烘烤条件下烟叶中不溶性氮和烟碱含量的不同烘烤条件下烟叶中不溶性氮和烟碱含量的变变化化（董志（董志坚坚等，等，20002000）烘烤烘烤时间时间（h h）不溶性氮（）不溶性氮（）烟碱（）烟碱（）A AB BC CD DA AB BC CD D0 01.041.041.031.031.051.051.021.022.872.872.902.902.842.842.922.9224241.001.000.960.961.011.010.970.972.712.712.692.692.732.732.702.7048480.940.940.860.860.960.960.850.852.652.652.552.552.612.612.542.5472720.880.880.800.800.870.870.780.782.622.622.462.462.572.572.472.4796960.830.830.750.750.810.810.720.722.602.602.402.402.532.532.392.391201200.810.810.720.720.780.780.690.692.582.582.342.342.512.512.302.304、脂氧合酶活性和脂肪酸含量的变化、脂氧合酶活性和脂肪酸含量的变化 脂氧合酶是叶绿素、类胡萝卜素和脂氧合酶是叶绿素、类胡萝卜素和C18不饱脂肪不饱脂肪酸降解的关键酶。李艳梅等（酸降解的关键酶。李艳梅等（2001）研究表明，叶）研究表明，叶绿素、类胡萝卜素及不饱和脂肪酸含量变化与脂氧绿素、类胡萝卜素及不饱和脂肪酸含量变化与脂氧合酶活性动态呈高度正相关，烟叶脂氧合酶活性在合酶活性动态呈高度正相关，烟叶脂氧合酶活性在烘烤烘烤024h期间缓慢上升，在期间缓慢上升，在2448h期间急剧上期间急剧上升并达到高峰，尔后开始下降，直到完全消失。低升并达到高峰，尔后开始下降，直到完全消失。低湿烘烤条件不利于脂氧合酶活性功能的延长，类胡湿烘烤条件不利于脂氧合酶活性功能的延长，类胡萝卜素、萝卜素、C18不饱和脂肪酸降解不充分，不利于烟叶不饱和脂肪酸降解不充分，不利于烟叶香味物质的形成。香味物质的形成。烟叶中脂肪酸降解产物的积累主要发生在脂氧烟叶中脂肪酸降解产物的积累主要发生在脂氧合酶活性较强的烘烤初期，特别是变黄阶段，变黄合酶活性较强的烘烤初期，特别是变黄阶段，变黄开始开始24h内积累量缓慢增加，内积累量缓慢增加，24h后快速增加，后快速增加，48h达到高峰，而后下降。达到高峰，而后下降。72h后趋于稳定。后趋于稳定。烘烤过程中，酚类物质的变化也很剧烈，由于烘烤过程中，酚类物质的变化也很剧烈，由于酚糖甙的热分解和酶促分解，总酚类物大大增加。酚糖甙的热分解和酶促分解，总酚类物大大增加。在烘烤的烟叶中咖啡酸含量不超过在烘烤的烟叶中咖啡酸含量不超过0.05，莨，莨菪亭及其葡萄糖甙的含量较绿叶中为多，其含量为菪亭及其葡萄糖甙的含量较绿叶中为多，其含量为干重的干重的0.03。有人指出烟叶在烘烤期间，绿原酸。有人指出烟叶在烘烤期间，绿原酸在前一两天内增加，以后随着烟叶的褐变作用而减在前一两天内增加，以后随着烟叶的褐变作用而减少，其增加的原因可能是由于少，其增加的原因可能是由于L苯丙氨酸，苯丙氨酸，L酪酪氨酸和葡萄糖的积累导致增加绿原酸的合成。氨酸和葡萄糖的积累导致增加绿原酸的合成。Mohapara等人（等人（1980）测定了烘烤当中烟叶的多）测定了烘烤当中烟叶的多酚类物质的变化，结果表明，在烘烤初期酚类物质的变化，结果表明，在烘烤初期24h，多，多酚含量达到一个高峰后下降，干筋期又上升。酚含量达到一个高峰后下降，干筋期又上升。Schepartz等（等（1975）分析了烤烟调制过程中）分析了烤烟调制过程中类脂物的变化，认为调制期间大部分类脂物发生了类脂物的变化，认为调制期间大部分类脂物发生了显著的变化，已烷萃取物、茄呢醇、烃蜡和新植二显著的变化，已烷萃取物、茄呢醇、烃蜡和新植二烯增加，脂肪酸减少。几乎在所有的情况下，甾醇烯增加，脂肪酸减少。几乎在所有的情况下，甾醇开始增加，继之减到一个最低量开始增加，继之减到一个最低量（见表（见表928）。左天觉（左天觉（1970）报道，高级脂肪酸特别是不饱）报道，高级脂肪酸特别是不饱和脂肪酸在调制的变黄期减少得多，而与此同时，和脂肪酸在调制的变黄期减少得多，而与此同时，短链的和较饱和的脂肪酸有所增加。短链的和较饱和的脂肪酸有所增加。表表9 928 28 类类脂物脂物质质在在调调制制过过程中的程中的变变化化趋势趋势（SchepartzSchepartz等，等，19751975）成成 分分NC95NC95LA53LA53已已烷烷萃取物萃取物茄呢醇茄呢醇C C1414脂肪酸脂肪酸C C1616脂肪酸脂肪酸C C1818不不饱饱和脂肪酸和脂肪酸C C1818饱饱和脂肪酸和脂肪酸胆甾醇胆甾醇 菜油甾醇菜油甾醇 豆甾醇豆甾醇谷甾醇谷甾醇烃烃蜡蜡新植二新植二烯烯二、烘烤条件与烟叶香气品质二、烘烤条件与烟叶香气品质（一）（一）烘烤环境温、湿度与烟叶香气品质烘烤环境温、湿度与烟叶香气品质 烤烟烟叶特有的香气特征是通过调制过程产生烤烟烟叶特有的香气特征是通过调制过程产生和显露出来的。烟叶内和显露出来的。烟叶内3000多种化学成分中有许多多种化学成分中有许多都与烟气香气有关，在烟叶调制期间，伴随着淀粉、都与烟气香气有关，在烟叶调制期间，伴随着淀粉、蛋白质、叶绿素、类胡萝卜素、高级脂肪酸等大分蛋白质、叶绿素、类胡萝卜素、高级脂肪酸等大分子物质的降解，形成了香气前体物、美拉德反应产子物质的降解，形成了香气前体物、美拉德反应产物、挥发性和非挥发性致香物质，特别是中性香味物、挥发性和非挥发性致香物质，特别是中性香味物质产生或含量增加。因此，烟叶烘烤的环境条件物质产生或含量增加。因此，烟叶烘烤的环境条件影响香气品质的形成。影响香气品质的形成。烟叶变黄阶段的物质转化主要是形成烟叶香气原始物质，烟叶变黄阶段的物质转化主要是形成烟叶香气原始物质，小分子和大分子香气物质都大量增加。而且低温变黄和提高小分子和大分子香气物质都大量增加。而且低温变黄和提高烟叶变黄程度，更有利于香气原始物质的积累。烟叶变黄程度，更有利于香气原始物质的积累。定色阶段末，温度达到定色阶段末，温度达到50以后，烟叶开始出现特有的以后，烟叶开始出现特有的香气，但有残余青生味。而糖与氨基酸的缩合反应恰好在香气，但有残余青生味。而糖与氨基酸的缩合反应恰好在5055温度下激烈进行。所以，如果烟叶在变黄阶段形成了温度下激烈进行。所以，如果烟叶在变黄阶段形成了大量的糖和氨基酸类物质，在大量的糖和氨基酸类物质，在5055温度范围内又经历了温度范围内又经历了较长时间，使香气物质的缩合反应得以充分进行，就能使烟较长时间，使香气物质的缩合反应得以充分进行，就能使烟叶内具有较多的香气物质。叶内具有较多的香气物质。日本的一项研究（日本的一项研究（1986）认为，在烘烤温度达到）认为，在烘烤温度达到60以以后，烟叶香气变浓，青生味消失，但是随着温度继续提高，后，烟叶香气变浓，青生味消失，但是随着温度继续提高，香气量减少。当烟叶干片以后，以香气量减少。当烟叶干片以后，以2/h的升温速度分别升的升温速度分别升到到60、65、70干筋，调制后烟叶香气浓淡的顺序为干筋，调制后烟叶香气浓淡的顺序为606570。因此，变黄和干筋阶段温度条件对烟。因此，变黄和干筋阶段温度条件对烟叶的香吃味具有决定性影响，主脉干燥的最高温度，也与烟叶的香吃味具有决定性影响，主脉干燥的最高温度，也与烟叶香吃味的关系密切。叶香吃味的关系密切。（二）（二）烟叶脱水干燥与烟叶烟叶香气品质烟叶脱水干燥与烟叶烟叶香气品质 由于烟叶水分含量影响叶内的代谢活动和物质由于烟叶水分含量影响叶内的代谢活动和物质转化，所以，烟叶的脱水速度决定了叶内代谢活动转化，所以，烟叶的脱水速度决定了叶内代谢活动和物质转化的进程。和物质转化的进程。据研究，烟叶脱水速度快慢与香吃味关系很大。据研究，烟叶脱水速度快慢与香吃味关系很大。如果在变黄阶段烟叶脱水过多，烤后香吃味平淡，如果在变黄阶段烟叶脱水过多，烤后香吃味平淡，并有强烈的苦涩味和青杂气；如果变黄阶段脱水适并有强烈的苦涩味和青杂气；如果变黄阶段脱水适当，而定色阶段脱水速度过快，则干烟有辛辣味，当，而定色阶段脱水速度过快，则干烟有辛辣味，刺激性强，烟气粗糙。反之，如果变黄或定色前期刺激性强，烟气粗糙。反之，如果变黄或定色前期烟叶脱水速度缓慢，则烤后烟叶香气淡，香气质不烟叶脱水速度缓慢，则烤后烟叶香气淡，香气质不好；如果变黄阶段烟叶脱水迟慢，而到定色阶段急好；如果变黄阶段烟叶脱水迟慢，而到定色阶段急剧脱水，则烤干后烟叶辛辣味和刺激性增强；如果剧脱水，则烤干后烟叶辛辣味和刺激性增强；如果到定色前期一直脱水迟缓，烤后烟叶的辛辣味和刺到定色前期一直脱水迟缓，烤后烟叶的辛辣味和刺激性虽小，但香气质变差，香味不突出。激性虽小，但香气质变差，香味不突出。通风与烟叶干燥关系密切。从通风的角度看，通风与烟叶干燥关系密切。从通风的角度看，风速高时，烤后烟叶趋向于柠檬黄，香味淡，辛辣风速高时，烤后烟叶趋向于柠檬黄，香味淡，辛辣味重，烟气粗糙，刺激性大；风速低时，烤后烟叶味重，烟气粗糙，刺激性大；风速低时，烤后烟叶颜色较暗，但香气和吃味浓郁。烤机内挂一层烟时，颜色较暗，但香气和吃味浓郁。烤机内挂一层烟时，叶间隙风速以叶间隙风速以0.1m/s烟叶的香味较好；挂两层烟叶，烟叶的香味较好；挂两层烟叶，风速以风速以0.2m/s较好。无论哪个时期，风速大于较好。无论哪个时期，风速大于0.3m/s，烟叶的香吃味都明显下降，风速越高，下，烟叶的香吃味都明显下降，风速越高，下降越严重，并且以定色末期和干筋阶段的影响最大。降越严重，并且以定色末期和干筋阶段的影响最大。（三）（三）棕色化反应与烟叶香气品质棕色化反应与烟叶香气品质 在烟叶烘烤过程中，由于技术条件失当，将会在烟叶烘烤过程中，由于技术条件失当，将会导致烟叶由黄色变为不同程度的褐色，如通常所说导致烟叶由黄色变为不同程度的褐色，如通常所说的挂灰、烤槽、蒸片等，这种现象称为的挂灰、烤槽、蒸片等，这种现象称为棕色化反应棕色化反应。棕色化反应包括酶促棕色化和非酶促棕色化两棕色化反应包括酶促棕色化和非酶促棕色化两种类型。种类型。酶促棕色化反应酶促棕色化反应主要发生在烟叶定色阶段，主要发生在烟叶定色阶段，叶组织逐渐死亡，原生质结构开始自溶和解体，细叶组织逐渐死亡，原生质结构开始自溶和解体，细胞膜透性增大，部分物质由细胞内外渗到细胞间隙，胞膜透性增大，部分物质由细胞内外渗到细胞间隙，同时氧气可以自由进出烟叶组织，多酚氧化酶活性同时氧气可以自由进出烟叶组织，多酚氧化酶活性增强，使多酚类物质迅速氧化成醌类，醌类物质积增强，使多酚类物质迅速氧化成醌类，醌类物质积累和聚合导致烟叶呈现出不同程度的褐色。累和聚合导致烟叶呈现出不同程度的褐色。非酶棕非酶棕色化反应色化反应通常指氨基酸与糖类之间的缩合反应，又通常指氨基酸与糖类之间的缩合反应，又称美拉德（称美拉德（Maillard）反应。）反应。棕色化反应的生理实质在于烟叶内原含有许多棕色化反应的生理实质在于烟叶内原含有许多酚类物质如咖啡酸、绿原酸、绿原酸异构体（酚类物质如咖啡酸、绿原酸、绿原酸异构体（4-咖咖啡奎宁酸和啡奎宁酸和5-咖啡奎宁酸）芸香苷，还有些自身为咖啡奎宁酸）芸香苷，还有些自身为黄色的黄酮类物质，在变黄过程中，通过莽草酸途黄色的黄酮类物质，在变黄过程中，通过莽草酸途径还能新生成一些多酚类物质，所有这些物质经氧径还能新生成一些多酚类物质，所有这些物质经氧化可产生淡红色直到深褐色物质。化可产生淡红色直到深褐色物质。在变黄期温湿度合适，细胞还活着，正常代谢在变黄期温湿度合适，细胞还活着，正常代谢还在进行，不发生棕色化反应。这是因为：还在进行，不发生棕色化反应。这是因为：第一，多酚类物质和使其发生反应的多酚氧化第一，多酚类物质和使其发生反应的多酚氧化酶类各位于细胞内的一定区隔，二者不易接触，当酶类各位于细胞内的一定区隔，二者不易接触，当然也就不能发生棕色化反应。然也就不能发生棕色化反应。第二，活细胞中氧化还原反应能维持一定的平第二，活细胞中氧化还原反应能维持一定的平衡，即多酚类物质不断氧化，同是也不断地还原。衡，即多酚类物质不断氧化，同是也不断地还原。而由变黄期转入定色期，叶组织逐渐死亡，原生质而由变黄期转入定色期，叶组织逐渐死亡，原生质结构解体，细胞内隔被破坏，细胞变成全透性，氧结构解体，细胞内隔被破坏，细胞变成全透性，氧气自由进入，原来束缚于液泡中的氧化酶类得以与气自由进入，原来束缚于液泡中的氧化酶类得以与多酚类物质接触，而使后者强烈氧化。多酚类物质多酚类物质接触，而使后者强烈氧化。多酚类物质只能被氧化，很少再还原，由于因醌类物质的积累只能被氧化，很少再还原，由于因醌类物质的积累和缩合，就使烟叶出现深浅不同的褐色。据试验，和缩合，就使烟叶出现深浅不同的褐色。据试验，一旦烟叶颜色变褐，多酚类物质就减少一旦烟叶颜色变褐，多酚类物质就减少85以上。以上。据韩锦峰等（据韩锦峰等（1984）研究，田间鲜烟叶中多酚）研究，田间鲜烟叶中多酚氧化酶活性最高，在氧化酶活性最高，在40以下时相当稳定，正常烘以下时相当稳定，正常烘烤条件下，随着烘烤时间的推移逐步下降，当干球烤条件下，随着烘烤时间的推移逐步下降，当干球温度达到温度达到4749，烟叶失水率达，烟叶失水率达60左右时活性左右时活性减弱，当温度在减弱，当温度在55以上时，就会迅速钝化失去活以上时，就会迅速钝化失去活性。整个烘烤过程中，多酚氧化酶活性曲线呈现出性。整个烘烤过程中，多酚氧化酶活性曲线呈现出平滑下降的趋势。但是，若烟叶变黄后失水量小，平滑下降的趋势。但是，若烟叶变黄后失水量小，不凋萎塌架，随着温度的上升，在不凋萎塌架，随着温度的上升，在4455期间多期间多酚氧化酶活性会急剧增强，烟叶变成褐色。酚氧化酶活性会急剧增强，烟叶变成褐色。三、烟叶烘烤的干燥过程三、烟叶烘烤的干燥过程（一）（一）烟叶中水分蒸发与迁移烟叶中水分蒸发与迁移 水分在鲜叶中所占比重是相当大的，同时以不水分在鲜叶中所占比重是相当大的，同时以不同形式存在于烟叶中，鲜烟叶所含水分一般有表面同形式存在于烟叶中，鲜烟叶所含水分一般有表面附着的部分附着水；被细胞的原生质、细胞膜、细附着的部分附着水；被细胞的原生质、细胞膜、细胞壁等亲水基所吸引的与细胞组分紧密结合的结合胞壁等亲水基所吸引的与细胞组分紧密结合的结合水，又称束缚水；充满细胞组织而又未与细胞组分水，又称束缚水；充满细胞组织而又未与细胞组分相结合能自由活动的自由水；还有构成化学成分的相结合能自由活动的自由水；还有构成化学成分的化合水等。在干燥时被排除的主要是表面附着水、化合水等。在干燥时被排除的主要是表面附着水、自由水和部分束缚水。自由水和部分束缚水。自由水和结合水对烟叶生命活动有着不同的作自由水和结合水对烟叶生命活动有着不同的作用，在烘烤过程中，排出的时间和速度也不相同。用，在烘烤过程中，排出的时间和速度也不相同。烘烤过程前期自由水的散失较快，结合水的散失量烘烤过程前期自由水的散失较快，结合水的散失量较小，较小，4860h以后随着环境温度的升高，结合水以后随着环境温度的升高，结合水的散失速度开始加快。整个烘烤过程中，结合水表的散失速度开始加快。整个烘烤过程中，结合水表现为缓慢散失，而自由水的散失速率比结合水要快现为缓慢散失，而自由水的散失速率比结合水要快得多。这表明，烟叶在烘烤前期水分散失量多少不得多。这表明，烟叶在烘烤前期水分散失量多少不会影响内含物的转化及变黄，同时自由水的散失则会影响内含物的转化及变黄，同时自由水的散失则有利于干燥定色。有利于干燥定色。（二）（二）烟叶的干燥速度烟叶的干燥速度 干燥速度一般是用单位时间内物料脱水量表示。干燥速度一般是用单位时间内物料脱水量表示。在烘烤过程中烟叶的干燥速度是不断地变化着的，在烘烤过程中烟叶的干燥速度是不断地变化着的，是预热阶段；是预热阶段；是烟叶的等速干燥阶段；是烟叶的等速干燥阶段；是减速干燥第一阶段；是减速干燥第一阶段；为减速干燥第为减速干燥第二阶段二阶段（见图（见图910）。在预热阶段，干燥速度快，。在预热阶段，干燥速度快，时间短，脱水量小。时间短，脱水量小。在等速干燥阶段，烟叶温度和空气的湿球温度在等速干燥阶段，烟叶温度和空气的湿球温度大致相等，内部扩散和叶表蒸发的水分是均衡的，大致相等，内部扩散和叶表蒸发的水分是均衡的，这时内部扩散的水分是细胞容易移动的液泡水和从这时内部扩散的水分是细胞容易移动的液泡水和从叶脉转移至叶片的水分。叶脉转移至叶片的水分。图中的图中的点是临界点，这时的自由含水率为点是临界点，这时的自由含水率为100（干基），相当于湿基含水量的（干基），相当于湿基含水量的50，也就，也就是说，在上图中，鲜烟叶失去一半水分后，干燥速是说，在上图中，鲜烟叶失去一半水分后，干燥速度便急剧下降，但是这个临界含水率会由于干燥条度便急剧下降，但是这个临界含水率会由于干燥条件的不同而发生很大变化。件的不同而发生很大变化。图图910 烟叶干燥特性曲线烟叶干燥特性曲线（日本中央烟草所，（日本中央烟草所，1969 干燥条件：温度干燥条件：温度40，相对湿度，相对湿度80，风速，风速0.20.3m/s）（三）（三）烟叶干燥与变黄烟叶干燥与变黄 烟叶干燥速度与变黄的关系烟叶干燥速度与变黄的关系如图如图911所示，当所示，当每公斤烟叶每小时脱水量在每公斤烟叶每小时脱水量在2.5g以下时，烟叶难以以下时，烟叶难以变黄，脱水量超过变黄，脱水量超过4.5g时，易出现青干现象。因此，时，易出现青干现象。因此，干燥速度在干燥速度在2.54.5g/kgh之间，利于烟叶内部物之间，利于烟叶内部物质的分解转化，对于烟叶变黄比较理想。质的分解转化，对于烟叶变黄比较理想。鲜烟鲜烟变黄良好变黄良好烤青烤青0 01 12 23 34 45 56 67 7干燥速率干燥速率g/(kg*g)g/(kg*g)图图911 烟叶的干燥速度和变黄状况烟叶的干燥速度和变黄状况（日本岗山试验场，（日本岗山试验场，1965 实验条件：温度实验条件：温度38,相对湿度相对湿度85）（四）（四）影响烟叶干燥的因素影响烟叶干燥的因素 影响烟叶干燥的因素是温度、相对湿度和进排风速度。影响烟叶干燥的因素是温度、相对湿度和进排风速度。在调制中这三个因素起着至关重要的作用。在调制中这三个因素起着至关重要的作用。环境温度越高，说明干燥介质向烟叶传递的热量越多，环境温度越高，说明干燥介质向烟叶传递的热量越多，越有利于烟叶的水分蒸发。随着温度的增高，空气含湿量增越有利于烟叶的水分蒸发。随着温度的增高，空气含湿量增大，通常每升温大，通常每升温15，空气的含湿量就能增大，空气的含湿量就能增大1倍左右。因倍左右。因此，在烟叶调制过程中就应当掌握好温度条件，在温度不变此，在烟叶调制过程中就应当掌握好温度条件，在温度不变时，相对湿度越低，相对于饱和水分的亏缺量越大，烟叶水时，相对湿度越低，相对于饱和水分的亏缺量越大，烟叶水分的蒸发越容易，干燥速度就越快。反之，干燥速度就越慢，分的蒸发越容易，干燥速度就越快。反之，干燥速度就越慢，因此掌握好烤房相对湿度也是烟叶烘烤的关键。因此掌握好烤房相对湿度也是烟叶烘烤的关键。进排风量的多少、速度与形式，对烟叶的干燥影响甚大。进排风量的多少、速度与形式，对烟叶的干燥影响甚大。随着空气的流动，烟叶附近饱和水分被带走，同时补充来的随着空气的流动，烟叶附近饱和水分被带走，同时补充来的热空气继续对烟叶加热。这样，空气流速越大，饱和水气带热空气继续对烟叶加热。这样，空气流速越大，饱和水气带走越多，烟叶获得的热量越多，水分的散失也就越快。在烘走越多，烟叶获得的热量越多，水分的散失也就越快。在烘烤过程中，如果通风量过大，空气流速过高，会增加热耗造烤过程中，如果通风量过大，空气流速过高，会增加热耗造成浪费，而且，因大量冷空气进入烤房，会使温度下降，影成浪费，而且，因大量冷空气进入烤房，会使温度下降，影响烘烤质量。响烘烤质量。（五）（五）烟叶干燥引起的形变烟叶干燥引起的形变 烟叶经调制变干后，烟叶的外形发生了较大变烟叶经调制变干后，烟叶的外形发生了较大变化，其长度、宽度和厚度均收缩，并依烟叶的品种、化，其长度、宽度和厚度均收缩，并依烟叶的品种、营养状况、成熟度和部位不同，收缩率各不相同。营养状况、成熟度和部位不同，收缩率各不相同。通常，长度收缩率为通常，长度收缩率为1015，宽度收缩率为，宽度收缩率为1525，厚度收缩率为，厚度收缩率为4582（韩锦锋等，（韩锦锋等，1987）。）。（六）烟叶干燥程度的外观指标（六）烟叶干燥程度的外观指标 烟叶烘烤过程中烟叶的含水量和干燥程度可以根据烟叶外烟叶烘烤过程中烟叶的含水量和干燥程度可以根据烟叶外形的变化判定。据研究形的变化判定。据研究:叶尖变软时，烟叶失水量相当于烤前含水量的叶尖变软时，烟叶失水量相当于烤前含水量的10左右；左右；叶片变软时，烟叶失水量相当于烤前含水量的叶片变软时，烟叶失水量相当于烤前含水量的20左右；左右；叶片充分凋萎塌架、主脉变软时，失水量叶片充分凋萎塌架、主脉变软时，失水量30左右；左右；勾尖卷边勾尖卷边“软卷筒软卷筒”时，失水量在时，失水量在40左右；左右；烟叶烟叶“半打筒半打筒”时，失水量为时，失水量为5060；烟叶烟叶“大卷筒大卷筒”或俗称或俗称“叶片干燥叶片干燥”时，失水量为时，失水量为7080%；烟叶主脉干燥时，其平衡水分为烟叶主脉干燥时，其平衡水分为6左右，其中叶片含水量左右，其中叶片含水量为为56，叶脉含水量为，叶脉含水量为78。四、烟叶烘烤的变黄规律四、烟叶烘烤的变黄规律（一）（一）叶绿素的降解与烟叶变黄叶绿素的降解与烟叶变黄 烟叶在烘烤过程中颜色变化的实质是叶绿素的烟叶在烘烤过程中颜色变化的实质是叶绿素的降解和类胡萝卜素等黄色素比例的增加。叶绿素的降解和类胡萝卜素等黄色素比例的增加。叶绿素的降解是叶绿素结构中的酯键断裂形成叶绿醇和甲醇，降解是叶绿素结构中的酯键断裂形成叶绿醇和甲醇，叶绿醇和甲醇再进一步氧化，最后分解消失。烟叶叶绿醇和甲醇再进一步氧化，最后分解消失。烟叶烘烤的前烘烤的前69h内，叶绿素降解速度缓慢，以后降内，叶绿素降解速度缓慢，以后降解速度明显加快，解速度明显加快，4050h叶绿素含量降低到鲜烟叶绿素含量降低