《烘烤理论》PPT课件.ppt

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1、1,烟叶烘烤的理论基础,2,提 纲,一烘烤过程烟叶基本变化 二烘烤过程烟叶生理生化变化 三烘烤环境条件对烟叶品质形成的影响 四烟叶变干烤干理论 五烟叶变黄烤黄理论 六烟叶变香烤香理论 七调制过程中烟叶褐变机理与调控,3,学习目的要求：,掌握烟叶在烘烤过程中主要生理生化变化规律，即质量形成过程及其与环境条件的关系；理解烟叶变黄规律、变香规律、变褐规律与防止等。从而为制定和准确运用烘烤工艺奠定理论基础。,4,考核知识点：,烟叶在烘烤过程水分变化与颜色变化的本质与关系；烟叶内发生的主要生物化学变化及由此引起的化学成分变化规律；烟叶在烘烤过程中变黄基本规律；棕色化反应的类型、实质与调控措施；烟叶在烘烤

2、过程中香气的形成与环境条件的关系。,5,考核要求,烟叶烘烤的理论基础是烤烟调制的核心内容。领会烟叶在烘烤过程水分变化与颇色变化的本质与关系；识记烟叶内发生的主要生物化学变化及由此引起的化学成分变化规律。掌握烟叶在烘烤过程中香气的形成与环境条件的关系；烟叶在烘烤过程中变黄基本规律；棕色化反应的类型、实质与调控措施。,6,烟叶在烘烤过程中，具有其自身的变化规律，只有遵循其在烘烤中变化的规律；同时，根据鲜烟叶的实际情况，采取相应的措施，才能保证烟叶的烘烤质量。,7,烟叶烘烤的任务：根据鲜烟叶的实际情况，运用适当的温、湿度调控酶类的活动，巩固和发展烟叶在成熟过程中所形成的优良性状，促使烟叶的外观性状和

3、内在化学成分向着有利于改善和提高烟叶质量的方向转化；同时，排除水分，实现干制，以适应卷烟工业对原料的要求。,8,一烘烤过程烟叶基本变化,（一）饥饿代谢 饥饿代谢：采收后的烟叶，其生命活动只靠储存的有机物质来完成，通常把这种代谢活动称为。1、饥饿代谢的性质 以分解代谢为主,9,2、饥饿代谢的过程 以呼吸作用为主导，分为6个阶段（1）第一阶段：放出CO2，“烟堆捂热“（2）第二阶段：（3）第三阶段：（4）第四阶段：蛋白质；烟叶颜色变化（变黄）（5）第五阶段：变褐（6）第六阶段：代谢终止,10,3、饥饿代谢的特点（1）放出热量（2）物质消耗（1520）因此，需加强水分的控制，控制酶促反应,11,4、

4、饥饿代谢的影响因素（1）内因 A.内含物的多少；B.酶活性的高低；C.成熟度（群体）（2）外因 A.温度：最适2535，最高3540；在435内，随温度升高而增强，但高于45后，减弱 B.湿度：水分是酶活动的前提；但随水分减少，成为呼吸作用的限制因子 C.通风：缺氧 呼吸窒息,12,（二）烘烤过程的烟叶基本变化,烟叶烘烤过程的本质是一个与物理变化相伴随的复杂的生理生化过程。其间，烟叶发生了三个明显的变化。颜色：状态：气味：嗅香由清鲜香气变为浓郁的特殊香气。,13,1.状态变化（1）状态变化：由于失水引起的，即烟叶由膨胀状态，逐渐失水凋萎的过程（水分蒸发和散失的物理过程，反映了失水的程度）。（2

5、）状态变化需要条件 A.一定的叶组织温度 B.合适的环境温度（前期温度过高，易烤青干，且易褐变）C.进排风量（湿度和相对湿度）,14,2.颜色变化（1）颜色变化：有机物质的转化和分解（有些缩合）的生化变化的结果反映（变色反映了组织内有机物质的转化程度）；属酶促反应过程。（2）颜色变化需要条件 A.烟叶处于生命活动状态 B.一定的含水量 C.合适的叶组织温度,15,3.变色和干燥之间的关系 变色速度：干燥速度：调制措施的实质在于合理的调控烟叶的变色速度和干燥速度，使两者相互配合、协调进行，以适应烟叶烘烤过程的要求。,16,（三）烘烤阶段的划分,根据烟叶外观性状的变化，烘烤过程分为：凋萎、变黄、定

6、色、干片、干筋。变黄阶段：定色阶段：干筋阶段：,17,1.变黄阶段：增进合改善烟叶品质重要时期实质：水分散失的物理变化；酶促作用的生化变化要求：适度失水凋萎，生化反应趋向还原状态（利于蛋白质和叶绿素降解，色泽固定）；一定的温度、水分（较低的温度，较高的相对湿度）过程：温度逐渐升高，相对湿度逐渐降低,18,2.定色阶段实质：减慢或停止变色速度；加快干燥速度的过程要求：酶类活动终止（生化变黄停止，固定化学品质）较高的温度，相对湿度不断降低（快速排水，叶片干燥）较长时间升温排湿（60的水分在此期排出）升温和排湿要同步进行，湿球温度要稳定在一定的范围之内，一般为3840目的：排除烟叶水分，逐渐终止变化

7、，固定烟叶的内在成分和外观颜色。,19,3.干筋阶段要求：升温排湿，但温度不宜过高,20,二烘烤过程烟叶生理生化变化,时间,变化量,21,烟叶在烘烤过程中的主要生理生化变化及其与品质形成的关系,22,（一）呼吸作用,23,烟叶主要呼吸代谢途径相互关系示意图,24,1.呼吸放热,捂黄烘烤：是利用烟叶自身的呼吸放热，促使烟叶完成变黄凋萎，然后在烤房内按常规烘烤工艺进行烘烤。,25,2.CO2的释放,T1：变黄期干球温度40-42，湿球温度37.5，持续12 h；T2：变黄期干球温度40-42湿球温度37.5持续24 h；T3：变黄期干球温度40-42，湿球温度38.5，持续24 h。,26,3.干

8、物质损失,27,烘烤过程烟叶干物质变化,密集烘烤比普通烤房烘烤时间更短，干物质消耗损失更少，单叶重增加，说明内含物质转化不够，影响到烟叶烘烤质量。,28,（二）烟叶烘烤中活性氧的产生及保护酶的变化,1.超氧物歧化酶和过氧化物酶,注：A高温快烤。B高温慢烤。C低温快烤。D低温慢烤。下表同。,29,30,2.自由基和丙二醛含量的变化,31,32,高温变黄和快速升温定色均能提高烟叶的膜脂过氧化水平，烟叶生命代谢活动时间短，形成香气基础物质少；低温变黄，慢速升温定色烟叶膜脂过氧化水平较低，烟叶生命代谢活动时间相对较长，有利于形成和积累更多的香气基础物质。,33,3.谷胱甘肽含量的变化,34,随着烟叶烘

9、烤进程的发展，膜脂过氧化作用与水分胁迫同步加深，谷胱甘肽还原酶（GR）活性降低，逐渐消失了对活性氧的清除作用，致使O2-和H2O2、MDA的不断积累。,35,（三）脂氧合酶活性及其影响,脂氧合酶(LOX)是一种加双氧酶，专一催化多元不饱和脂肪酸加氧反应，生成过氧化氢物，小分子醛，醇、酸等。脂氧合酶是脂类氧化降解代谢的重要酶。脂氧合酶是类胡萝卜素降解的关键酶。脂氧合酶和叶绿素酶共同作用使叶绿素降解生成叶绿醇，新植二烯。脂氧合酶从某种意义上反映了植物的衰老程度。,36,1.脂氧合酶活性,在烘烤过程中，创造适宜的环境条件，使脂氧合酶活性高、持续时间长，对烟叶品质是有利的。,37,2.脂氧合酶活性与有

10、机酸的变化,保持脂氧合酶活性适宜水平时，亚麻酸、亚油酸才能充分降解，其降解物含量积累多。,38,3.脂氧合酶活性与色素的变化,39,40,（四）烘烤过程烟叶主要化学成分的变化,化学成分含量的变化总体趋势1.淀粉含量大幅度减少，而可溶性糖含量大大增加2.总氮、蛋白质、烟碱等含量减少，氨基酸含量明显增加3.总酚类物质含量大大增加4.果胶质减少5.新植二烯和香精油含量增加6.其他成分：纤维素、灰分、有机酸、树脂等呈无规律的变化7.矿质元素的变化规律认识不统一,41,（五）烟叶烘烤过程中碳水化合物代谢,1.概述（1）碳水化合物占烟叶干重的2550左右；烟叶热解产物中，来自碳水化合物与氨基酸反应的占80

11、左右，而在烟气中占85。（2）对烟叶品质和烟草生长发育有重要影响的糖类为：葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、纤维素等。（3）在碳氮平衡的条件下，烟叶中淀粉含量越低越好，烤后烟叶其含量一般应在5左右。（4）烟叶含糖量的高低直接影响其燃吸的香、吃味特性。总糖与香气、吃味、劲头、灰分、评吸总分呈极显著正相关，与刺激性呈极显著负相关；还原糖含量和烟叶抗碎性呈显著正相关。,42,2.烟叶在烘烤中淀粉的降解和糖的积累,（1）淀粉和糖的消长,可溶性糖含量在024h急剧增加，48h前后达到最大值，最后趋于稳定，且含量有所下降。还原糖含量在变黄阶段快速增加，并于48h左右达到高峰，最后趋于稳定，且含量有所下降。,43,

12、烘烤过程中淀粉降解和可溶性糖积累,淀粉在变黄阶段被大量分解转化，尤其是烘烤前36h；48h后降解趋缓。降解速度以048h最强；转入定色直至干筋，降解速度缓慢，降解量少。,44,烘烤过程中淀粉降解和还原糖变化规律,烘烤进程中淀粉和可溶性糖及还原糖含量的变化呈显著的负相关。,45,（2）温湿度对淀粉降解的影响,淀粉在变黄阶段分解量一般在70%以上。变黄阶段较高的温度能促使前期淀粉的快速降解，但到后期淀粉降解停止的也比较早，因而最后残留较高。,不同变黄温度对烟叶淀粉降解的影响（K326，2000）注：A1：35变黄，A2：38变黄 然后正常烘烤,46,不同变黄时间对烟叶淀粉降解的影响（NC89）注：

13、A.38变黄，42凋萎，然后1/2h 升温定色；B.凋萎时间比处理A拉长8-12h，然后以1/3h 升温定色。C.38变黄后，直接以1/2h 升温定色。,环境温度处于（或接近）2735 时，烟叶中的糖分将主要用于呼吸消耗。环境温度处于（或接近）4045 时，烟叶中的糖分很容易得到积累。在变黄阶段给予充分的时间，控制适宜的温度对于淀粉彻底降解具有积极的意义。,47,在环境湿度较高的阶段烟叶内淀粉有着最大量和最快速度的降解，当湿度降到70%以下左右时，淀粉含量趋于稳定。在淀粉酶活性较高的时期（048h），保持较高的湿度和时间对最终烟叶淀粉含量高低有着决定性作用。,48,3.淀粉酶的作用和淀粉的转化

14、,（1）烘烤过程中淀粉降解的相关酶类,49,（2）淀粉降解两种方式：第一种是水解过程：淀粉在淀粉酶的催化下经过糊精、麦芽糖等中间产物，最后生成葡萄糖；第二种是在调制时可能被磷酸化酶通过淀粉-蔗糖的相互转化而分解。（3）淀粉酶的分类 根据其作用的位置的不同，分为：-淀粉酶、-淀粉酶,50,（4）烘烤过程中淀粉酶活性变化规律,烘烤开始时，淀粉酶活性较低，随着烘烤进程的推移，活性不断提高，于36h前后达到高峰，随后有所下降，在72h又开始升高。,51,（4）作用条件 适当的O2和温、湿度条件，同时烟叶适度失水凋萎；叶片的含水量要求在50%以上，最适温度范围4245，湿度范围为70以上。,变黄阶段不同

15、湿度对淀粉降解和水分的影响,52,变黄时间对烟叶淀粉酶活性的影响注：A1正常烘烤；A2变黄后拉长12h,53,4.果胶质和果胶酶,果胶质包括：原果胶、水溶性果胶、果胶酸过多的果胶质影响烟叶的弹性和韧性，增加烟叶干燥；同时，因其亲水力较强，易使烟叶过度吸湿，影响工业可用性和贮藏安全性。,果胶,果胶脂酶,果胶酸,果胶酸酶,糖,果醇,果胶质由烤前的10降低到烤后的8。,54,（六）含氮化合物在烘烤过程中的变化,1.概述 不同形态的含氮化合物对烟叶品质影响不同。（1）蛋白质（2）烟碱（3）氨基酸（4）NH3 烟叶中的含氮化合物，其含量只有维持在一定的量和比例，才能使烟叶及其产生的烟气有较好的品质。质量

16、好的烟叶，氮含量和碳水化合物达到适度的平衡，产生令人愉快的香气和醇和的吸味。,55,2.蛋白质的转化,（1）蛋白酶,蛋白质水解酶：蛋白酶、肽酶。蛋白酶和肽酶的活性在烘烤初期或饥饿代谢过程中大量增加，而在末期则稍有减弱。,56,变化规律,在烘烤过程中，蛋白酶的活性呈“上升 下降 再上升”的趋势，烘烤初期，酶活性较低；随着烘烤的进展，酶活性不断升高，24h后达到第一个高峰；此后，稍有下降，但不久又重新上升。,57,影响条件,58,（2）蛋白质,成熟鲜烟叶蛋白质含量占1215，烘烤后为810，变黄期降解比重为1535。蛋白质在烘烤24h前，降解较慢；24h后，降解速度明显加快。当烟叶开始快速失水，进

17、入定色后，降解速度下降，呈现“慢快慢的规律。,59,（3）氨基酸,烟叶香气量的多少和质的优劣与氨基酸种类、数量及作用的条件相关。氨基酸与糖类发生的美拉德反应产生香味物质的重要过程；其缩合物称为Amadori。,60,（4）蛋白质和氨基酸的变化动态,蛋白质在烘烤过程的变化动态呈现“慢快慢”的趋势。游离氨基酸在烘烤过程中其含量的积累也呈现“慢快慢”的变化规律。,变化规律,61,影响条件,高温变黄蛋白质降解少，低温变黄较多，而低温拉长变黄使蛋白质降解更加彻底。烤后烟叶蛋白质含量：高温变黄低温变黄低温拉长变黄,差异达到显著水平。,62,蛋白质降解主要发生在变黄期和定色期，干筋期变化不大。高湿烘烤有利于

18、蛋白质降解，低湿处理蛋白质降解却较少，其中变黄期环境湿度大小比定色期影响大。,63,3.硝态氮含量的变化,（1）硝酸还原酶活性,硝酸还原酶活性自烟叶开始烘烤即迅速上升，24h内达最高值，此后活性急剧下降。硝酸还原酶活性高低主要受变黄阶段温度和湿度的影响，高温或低湿变黄条件都导致硝酸还原酶的存活时间缩短。,64,湿度：高湿 中湿 低湿,65,（二）硝酸盐和亚硝酸盐,NO3-N,硝酸还原酶,NO2-N,亚硝酸还原酶,NH3,66,烘烤过程，变黄温度影响硝酸盐和亚硝酸盐的积累，低温或高湿变黄、高湿定色等条件，有利于硝酸盐和亚硝酸盐的快速积累，烤后硝酸盐和亚硝酸盐含量较高。,67,4.总氮和烟碱的变化

19、,在烘烤过程中，各种含氮化合物的变化主要是不溶性氮转化为水溶性氮。,68,高温变黄条件下蛋白质的降解受到抑制。,烟碱含量受烘烤条件的影响较复杂，变化量更小。烟碱在烘烤中减少，可能是由于烘烤过程高温阶段的挥发或氧化分解，再或者是由于烟叶的呼吸作用。,69,5.烟草特有亚硝胺（TSNA）,（1）TSNA的组成TSNA由亚硝酸盐和烟草生物碱作为前提物质而形成的一系列致癌物质。主要包括：N-亚硝基去甲基烟碱（NNN），4-（N-亚硝基甲基氮）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK），N-亚硝基假木碱（NAB），N-亚硝基新烟草碱（NAT）。从分子水平看，TSNA 是烟草生物碱类（主要是由烟碱、去甲基烟

20、碱和新烟草碱等）与亚硝基复合而成。,70,（2）TSNA的形成鲜烟叶本身都不含TSNA和亚硝酸盐。TSNA在烘烤调制过程中产生。,71,3、影响TSNA含量的因素,亚硝酸盐形成TSNA的反应是非酶催化过程；烟叶中硝酸盐和亚硝酸盐积累量与烟草TSNA含量呈显著正相关。烘烤设备和烘烤工艺均能影响TSNA含量。低温变黄条件导致硝酸盐和亚硝酸盐的快速积累，且低温时间越长硝酸盐和亚硝酸盐积累量越高。在烘烤过程中，对烟叶进行微波处理，能使TSNA含量降低。,72,三烘烤环境条件对烟叶品质形成的影响,73,（一）变黄温湿度对烟叶外观质量和物理特性的影响,1.外观质量,74,2.物理特性,75,（二）定色温湿

21、度对烟叶外观质量和物理特性的影响,1.外观质量,76,2.物理特性,77,（三）变黄与定色条件对烟叶主要化学成分的影响,78,就我国烟叶质量而言，总体上烟叶变黄适宜温度范围为3545，而以3842变黄最快，烟叶开始变黄时最适宜的相对湿度是7585%，变黄78成时要降至70%左右。在这一范围内，以较高温度配合较低的相对湿度，烟叶变黄更快，失水较多，既适于烟叶变黄，也为烘烤定色奠定了良好基础。,79,不同烘烤阶段通风的作用：变黄阶段适当通风的作用主要是减少烤房内各棚次之间的温湿度差；定色和干筋阶段的通风主要是排除烟叶水分。,（四）通风对烟叶烘烤质量的影响,80,1.通风量对烟叶化学成分的影响,81

22、,2.通风量对烟叶外观质量的影响,82,3.通风量对烟叶等级结构的影响,83,四烟叶变干烤干理论,（一）烟叶的水分和比热 烟叶是由多种复杂的大分子有机物质组成的多微孔毛细管胶体物质。鲜烟叶约含有 8090的水分，经初烤后，含水量降到 58，经回潮、分级、收购的烟叶含水量为1618。1.烟叶水分束缚水：结合水自由水：游离水,84,在干燥条件下，当自由水已蒸发干净，而吸附水还保持着最高量时的烟草含水率，叫做纤维饱和点或吸湿极限。当烟草含水率低于纤维饱和点时，叶组织结构的微毛细管系统能从湿空气中吸收水分，这种现象叫做吸湿。水分从微毛细管系统排往空气的现象叫做解吸。,吸湿滞后的量用 w 表示，一般在1

23、2 的范围内。,w=,85,当相对湿度增加，温度一定时，烟草平衡含水率也增高。当相对湿度一定时，烟草平衡含水率随温度的增高而减小，但是湿度的影响是主要的，温度的影响甚微。,86,2.烟叶比热,烟叶的比热：是指1kg烟叶在温度升高1时所需的热量。烟干（1w）+水w干（水干）w 式中：烟不同含水量烟叶比热，kj/kg.；干烟叶干筋后干烟叶比热，kj/kg.；w烟叶含水率（以小数表示）。,烟叶比热与其含水量有线性关系。鲜烟叶的比热，随烟叶含水量降低而逐渐变小，变幅在3.97541.8312kj/kg.之间，达到干筋后的比热为1.83kj/kg.。,87,（二）烟叶的干燥过程,1.热湿交换 空气与烟叶

24、之间，以及叶组织内部都发生热交换和质（水分）交换，热交换是热量由空气传递给烟叶，质交换是水分由烟叶传递给空气。（1）热湿交换动力热交换的动力以温度梯度为基础；湿交换的动力主要来源于水分蒸发引起的湿度差和压力差，交换的能力与烟叶和空气的温度、渗透压、含湿量和水蒸气分压力的差有关。（2）热湿交换的两种形式：是烟叶与周围空气之间的热湿交换；是烤房内外的热湿交换。,88,2.烟叶中水分的蒸发,一般的物料在干燥过程中，其内部的水分总是从含量高的部位向含量低的部位转移，这种现象叫湿传导。在干燥过程中，由于物料表面先受热，物料表面温度比内部温度高，从而引起热量的转移，其方向是由表及里的。随着热量的传递，又会

25、引起物料中的水分从含水量比较多的内部向表层转移，这一现象叫热湿传导。,89,烘烤过程中叶片脱水一般认为存在气孔蒸腾和叶面蒸发两种方式。烟叶干燥时水分排除主要是通过叶表面的蒸发作用进行的。,90,3.叶片与叶脉间的水分迁移,（1）叶脉水分含量 在整个烟叶中，叶脉含水量约占总量的1/3。按单位面积计，叶脉含水量是叶片的10倍。（2）叶脉水分迁移过程 在烘烤初期，叶脉水分除了由其自身的表面蒸发外，主要是转移到叶片后经叶表面蒸发散失。当烟叶失水干燥到一定程度，水分的输导组织机能将减退，水分的转移逐渐停止，这时叶片与叶脉就象一般固体物料干燥一样，各自按照各自的脱水过程进行脱水干燥。,91,4.烟叶内不同

26、形态水分在烘烤中的变化,整个烘烤过程中，结合水表现为缓慢地散失，自由水的散失速率比结合水要快得多，且自由水的失水高峰的出现要早于总水分，而结合水失水高峰的出现则晚于总水分。,92,5.烟叶的干燥速度,（1）干燥速度的表示方法 干燥速度一般用单位时间内物料脱水量表示（kg/h或g/h）。物料表面蒸发脱除水分速度，用单位面积、单位时间内脱水量来表示（kg/h.m2）。湿基含水量m 即以物料的湿重（物料干重+水分）为基准，用表示，其含水率数值在100以下，用下式表示：m 100Wm/（Wm+Wd）式中：m湿基含水量，%；Wm水分的重量，g、kg；Wd绝干物料重量，g、kg。,93,干基含水量M 干基

27、含水量实际上是水分与物料绝干质量的比率，能准确地反映出物料的干燥速度。M100（Wm/Wd）鲜烟叶的干基含水量多在500%600%。干基含水量与湿基含水量间关系：m100M/（1M）M100m/（1m）,94,（2）一般物料的干燥曲线,典型的干燥速度变化曲线1.等速干燥期 2.减速干燥期 3.平衡湿度线,3,胶体毛细管多孔体的干燥速度曲线1.加热阶段 2.等速干燥期 3.减速干燥期 K1、K2为临界湿度,95,AB：预热 BC：烟草开始进行干燥；自由水大量蒸发。C点（干燥的临界点）：烟草表面的自由水已全部排出，但是烟草内层的自由水仍存在。吸附水开始蒸发。CD 段表示第一减速阶段，DE 段表示第

28、二减速阶段。,（3）烟叶的干燥速度,96,预热期：即初步脱水时期。等速干燥期：烘烤过程的变黄后期至定色前期。减速干燥期：叶片与叶脉分别同时进行干燥，原生质中难以转移的水分开始被扩散出去。,烟叶的干燥特性曲线 预热期，等速干燥期，减速干燥期的第一阶段，减速干燥的第二阶段（温度40、相对湿度80%，风速）,97,烟叶失水明显减慢的临界含水率在300%350%（干基）区域，此时烟叶外观形态表现勾尖卷边，不同部位烟叶表现基本相近。烟叶失水干燥特征曲线为“近等速减速再减速”特征。,98,（三）烟叶在烘烤过程的干燥指标,1.干燥速度与烟叶变黄 烟叶的干燥速度和变黄速度是彼此联系，相辅相成的。当鲜烟叶脱水量

29、在2.5g/kg.h以下时，烟叶难以变黄；脱水量超过4.5g/kg.h，易出现青干现象。,烟叶失水干燥速度与变黄的关系,99,2.干燥的条件 烟叶的干燥过程受调制设备及干燥介质（空气）的状态制约。影响烟叶干燥的因素主要有环境温度、相对湿度和进排风量。（1）环境温度 在烘烤操作中，不宜采用过高温度，如前期温度过高易使烟叶过早干燥而成青干，定色阶段在烟叶水分来不及散失的情况下，烟叶易发生褐变。（2）相对湿度和湿球温度,100,（3）通风 通风形式、通风速度、通风量对烟叶的干燥和质量形成有重要作用。烟叶水分汽化要与通风排湿同步。其意义在于：一是升温快，而通风速度没有发生变化，会导致烟叶形成褐色或挂灰

30、；二是升温过慢，通风速度和通风量过小，烟叶变化时间拉长，烟叶颜色变暗，份量减少；三是通风速度过快，通风量过大，烟叶干燥过快，烟叶质量降低，同时热耗多，造成浪费。,101,（4）不同烘烤条件下烟叶的水分动态 烟叶在烘烤中呈现前期失水少，失水速度慢，中期失水多，失水速度快，后期失水少，失水速度又慢的“S”型变化规律。烘烤各阶段正常的失水速度和失水率如下表：,102,3.烟叶干燥引起的形变,烟叶的形态（收缩等）变化影响了烘烤过程的湿热传递,103,4.烟叶干燥程度的表象,烟叶干燥程度外形变化指标通常分为7个档次。（1）叶尖变软：（2）叶片变软：（3）主脉变软：（4）勾尖卷边：（5）小打筒：（6）大打

31、筒：（7）干筋：,104,（四）影响烟草干燥的因素,105,1.成热度,1.未熟叶2.成熟叶3.过熟叶,成熟烟叶的干燥曲线是以半对数为基础弯曲的。不成熟的烟叶是直线。成熟烟叶的干燥速度较快。,106,2.空气性质,空气是对烟草进行加热、对流、干燥的介质和前提，它的温度、相对湿度、流动速度（即进排风量）、压力等对烟草干燥来说，均是决定性的因素。空气温度 相对湿度 空气流速 空气压力：在保持空气的温度和相对湿度恒定不变的条件下，仅改变其压力，烟草干燥速度随空气压力的减少而增大。,107,烘烤过程风速比较（m/s）,烟叶失水干燥速度（%/h）,3.烘烤设备,风速更大，失水干燥速度更快,108,烘烤各

32、阶段烘烤时间比较（h）,烘烤各阶段垂直温差比较（）,密集烤房垂直温差小，烟叶变化均衡，再加上失水干燥速度更快，所以烘烤时间缩短。,109,烟叶的干燥技术就在于把握温度与进排风的关系，即温度与相对湿度的关系，使之相互协调配合，给烟叶造成一个有益于干燥变化的温湿环境。同时，正确处理烟叶水分汽化与烤房排湿的关系，保证排湿与汽化相适应，从而保证烟叶干燥的顺利进行。,110,五烟叶变黄烤黄理论,（一）色素降解 生长过程中烟叶的色素主要有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、新黄质、紫黄质和-胡萝卜素。成熟烟叶中黄色色素，即胡萝卜素和叶黄素，烟叶在成熟特别是在调制和发酵过程中产生黑色色素。,111,1.烟叶中色素的

33、种类和含量,烟叶中还含少量的隐黄质、叶黄呋喃素、玉米黄质。,112,2.叶绿素的降解,烘烤69h内，叶绿素降解速度较缓慢，以后降解速度明显加快，3040h以后降解又逐渐减慢；48h后，叶绿素降解85以上，以后降解量则较少。烘烤4050h，叶绿素含量降低到鲜烟叶中含量的1520。,113,烟叶成熟时，叶绿素降解量占完全展开叶叶绿素含量的47，而到变黄末期，则有74的叶绿素降解；叶绿素a和叶绿素b的降解速度不一致；在烘烤结束时，叶绿素a和叶绿素b含量降至采收时含量的1以下。烤后烟叶中叶绿素含量过高对烟叶品质不利，叶绿素含量在8mg以下为宜。,114,叶绿素的降解速度与环境的温湿度、品种、部位、成熟

34、度、含水量、烘烤方法等因素密切相关。颜色深的品种叶绿素降解速度慢，颜色浅的品种叶绿素降解快。,115,3.类胡萝卜素的降解,烘烤开始的24h内，以较高的速度降解；到3660h，其含量略回升，此时降解量为原含量的3055，色素比达最大值，烟叶完全变黄，且黄色色度较深；其后，类胡萝卜素以比叶绿素高的速度降解。烤干后，色素比又有所下降，叶色减淡。,116,烤后烟叶类胡萝卜素含量不是越多越好，而是有一个适量的范围，以100g干烟中3040mg为宜。低湿条件下类胡萝卜素含量变化幅度大，减少量多；高湿条件下类胡萝卜素含量变化幅度较小。,117,4.叶色变化的实质,叶绿素的降解速度远远大于类胡萝卜素等色素的

35、降解速度。在烟叶变黄结束时，叶绿素含量减少80左右，而类胡萝卜素仅减少5左右。类胡萝卜素比例由烘烤前的38左右上升到烤后的80左右。,烟叶烘烤过程中色素含量的变化,118,烟叶在烘烤过程中颜色变化，其实质是：叶绿素的降解和类胡萝卜素等黄色素比例的增加。烘烤前不同品种的色素含量有一定差异，但色素比却相似，比值为0.340.37，外观上黄色色度也相近。,119,（二）烟叶变黄规律,正常情况 绿色逐渐变为黄色。本质-各种化学组成变化,叶绿素充分降解。条件-生命状态，组织水分，环境温湿度。非正常情况 绿色变黄色，再变为褐色。本质-生化变化和腐败作用。过程-活体逐渐发展为死亡。环境温度、湿度和叶内水分均

36、会影响。,120,1.烟叶变黄的一般规律,（1）就一个叶片而言，一般从叶尖部和叶边缘开始，而后向叶中部、叶基部发展，最后是叶脉变黄。整体上，烟叶变黄呈先慢后快再减慢的规律。（2）烟叶在烘烤过程中的变黄趋势是：开始的24h内变黄较慢，主要是叶尖叶缘部分变黄，后变黄加快，至48h烟叶基本变黄，60h后完全变黄。,121,2.烟叶在烘烤中的变黄特点,（1）着生部位脚叶：整片叶同时变黄，变黄速度快；“通身变黄”下二棚叶、腰叶及上二棚叶：叶尖部先变黄，继而叶缘变黄，再逐渐向主脉展开，叶基部最后变黄；变黄特征明显顶叶：叶片变黄慢；由叶尖部开始变黄，再向叶缘和主脉两侧发展；叶正面变黄速度比叶背面要快（叶面先

37、黄）,122,（2）徒长叶 变黄快，变褐也快；先由叶基部（叶片后半部）或叶片在田间时被遮蔽部分开始变黄，而后向叶尖部发展，呈现“叶基先黄”或“点片变黄”的特点 判断变黄程度应以叶基部为准，当叶基部变黄时，应及时转入定色期。若以叶尖和叶缘变黄来确定变黄程度，则叶基部往往变黄过度，烤后叶片叶尖都是黄色，叶基部则呈褐色。,123,（3）整炕烟叶 不同层次烟叶的变黄速度不一样；同一烤房相同素质的鲜烟叶，在相同时间内，温度越高，变黄程度越大。,124,3.不同部位叶片烟叶颜色变化的要求,（1）脚叶 特点：一般脚叶叶片较薄，内含物质少，变黄速度较快，它的变黄往往是整个叶片同时进行，而由叶尖开始变黄的特征不

38、太明显，所以称为“通身变黄”。要求：当浅绿色消退，黄绿色显现时就要及时升温转入定色期，若变黄时间长，烤出的烟叶轻者“挂灰”，重者褐色、糟片。,125,（2）中部叶（下二棚叶、腰叶及上二棚叶）特点：这部分叶片生长条件良好，内含物丰富，变黄特征明显。一般由叶尖部先黄，继而叶缘变黄，再逐渐向主脉扩展，叶基部最后变黄。要求：当叶面变黄70-80时就应转入定色阶段，但营养充足的鲜烟叶，必须待烟叶达到黄片青筋才能转入定色阶段，转火过早会造成不同程度的青烟。,126,（3）顶叶 特点 顶叶叶片厚，组织致密，含水量少，叶片变黄慢。其变黄特点仍然是由叶尖部开始，再向叶边缘和主脉两侧发展。但一般是叶正面变黄速度比

39、叶背面要快（即叶面先黄）。要求 既要观察叶片正面，也要观察背面，当叶背的变黄达到相应标准时转入定色期。,127,（三）影响烟叶变黄的因素,环境条件，叶片厚薄，叶内干物质含量，叶片含水量，烟叶着生部位，烤房内不同层次的温、湿度状况等条件都会影响烘烤烟叶的变黄。,128,烤烟在温度25-45、相对湿度65-70以上的条件下，均能正常变黄。45 是烟叶变黄的最高临界温度，65的相对湿度是最低临界湿度。,129,烟叶的变黄速度主要与烘烤环境的温、湿度高低有关。在一定范围内，温度越高变黄速度越快。,130,烟叶变黄阶段的温度高低与烟叶含水量有关。在烘烤调制过程中，烟叶充分凋萎后再升温是必要的，到变黄结束

40、时温度以不超过38为宜。,131,就我国烟叶质量而言，温度3545 和相对湿度7590为烟叶变黄的适宜范围。在这一范围内，以较高的温度（3842）配合较低的相对湿度（8085），烟叶变黄较快而均匀，失水较多，既适于烟叶变黄，也利于后期定色，从而能保证烟叶的烘烤质量。,132,（四）烟叶变黄的调控,1、烟叶变黄完成的一般要求（1）当烟叶变黄达到要求（如橘黄色）时，应迅速排除水分使烟叶干燥，减弱以至抑制酶的活性，终止生化变化，将叶内对品质起积极作用的成分固定下来，以便获得品质优良的烟叶。,底层下部烟叶变化的适宜程度,133,（2）从变黄阶段转入定色阶段，叶片变黄的适度标准依烟叶营养水平（素质）而定

41、。营养水平高，变黄程度宜高，反之则宜低。正常情况下烟叶的变黄标准为：叶片明显发热，主脉折不断，呈软打筒状态，叶面大概8成变黄，主脉及主脉两侧呈淡绿色。素质好的烟叶则宜叶面全变黄，主脉呈青白色。,134,（3）转入定色阶段以后，当烟叶全部变黄，此时应使叶片水分大部分失去，终止酶的活动。如进入定色阶段过早，则应于定色初期缓慢升温并保持较高湿度，使烟叶继续变黄；但此过程难以掌握，且易烤坏烟叶（青黄烟），降低烘烤质量。,135,2、不同烟叶变黄的温度范围,（1）实现烟叶主脉和全部烟叶彻底变黄的一个温度范围是4548。素质好的烟叶：适当延长变黄的时间，使烟叶充分变黄 素质差的鲜烟叶，在变黄阶段变黄程度低

42、，应及早进入4548 这个温度段，并结合排湿，使其进一步变黄。,136,（2）不同部位烟叶变黄的温度及持续时间 中下部叶：在4546 下稳定10h左右 上部叶：在4748 下稳定1520h（3）天气干旱条件下的上部烟叶，在4748 下稳定24h左右（4）叶脉 下部叶烟筋：4546以下 中部叶烟筋：4547 上部叶烟筋：4749 如叶片肥大、烟筋粗壮时，则需5152。,137,3、烟叶变黄程度调整,（1）转火时烟叶变黄程度,138,139,下部叶78成，中部叶89成，上部叶910成。,140,（2）鲜烟素质差、难烘烤的烟叶：转火时允许叶基、叶背、叶里残青，在42延时变黄，若变黄困难，也可在46之

43、前变黄。鲜烟素质特差、很不好烤的烟叶，如含水量特高、嫩黄烟和嫩黑烟等，可变黄46成转火，在42之前变黄57成，46之前变黄78成，48完成变黄。,141,六烟叶变香烤香理论,鲜烟也含有一定数量的致香物质，但经快速杀青的鲜烟和青干的烟叶没有多少香吃味。烤香的标志是烟叶的香气质好，香气量足，有成熟所特有的香气。,142,（一）概述,1、香味的概念（1）烟草的香味（Flavor）是烟叶散发出的香气和烟叶燃烧后产生的气（Aroma）、味（Taste）的总称。（2）香气包括香气质、香气量、杂气（Odor）等。（3）吸味包括劲头、浓度、刺激性、余味等。（4）香气的三大要素：香气量、香气质、香型,143,2

44、、香气的类型,（1）基香黑宁（Henning）选择花香、果香、药香、树脂香、焦香、恶臭等6种作为基香。哈波选择44种基香（如左图）,144,（2）我国烤烟香型三种浓香型：河南许昌、安徽凤阳清香型：云南中间香：辽宁、吉林五种 浓香型、偏浓香型、中间型、偏清香型、清香型,145,3、有关概念,（1）致香成分：是指分子量小，具有挥发性，可以作用于人的嗅觉器官，使人产生愉悦感觉的化学成分。（2）发香团：在有气味的物质分子中，一般具有某种原子或原子团，其能给人嗅觉器官以不同的刺激，产生不同的香味，这些形成气味的原子或原子团称为。,146,（3）致香物质应具备的基本条件（生理作用）足够的挥发性：使香气能达

45、到鼻腔很小的水溶性：以便能通过覆盖在嗅觉中心区域神经末梢上的潮湿层（黏液）在脂类中的可溶性：以便透过形成神经细胞末端表面膜的脂肪层具备某些原子或原子团（发香团），且分子的几何形状与香气感受位置的特定形状相吻合。,147,（二）烟草和烟气的香气成分及分类,1、香气成分种类 烟叶和烟气中化学成分的总数已达5868种，其中烟叶中专有的成分1872种，烟气中专有的成分2824种，烟叶和烟气中共有的成分1172种，对鉴定出的成分按其功能团可以分27类。,148,主流烟气的主要化学组成,149,气相组成分布,150,粒相物组成分布,151,2、致香物质的分类,烟叶香味品质的优劣由遗传因素和环境因素共同决定

46、的，遗传因素主要影响香气物质的性质和种类，而环境因素则影响香气物质的含量和组成比例。目前，对香味物质无统一的分类方法。,152,（1）按致香物质的化学结构分类 可分为：碳氢化合物、醇、醛、酮、脂类。如把这些物质的分子量限定在26300左右，发现致香化合物含碳数在1015左右时香气最佳。,153,（2）按致香物质分子中的功能团分类,具有致香性的主要功能团：,双键结合,双键结合,154,根据分子中的功能团分为12类,155,（3）按香气前体物分类,异戊间二烯类和降-异戊二烯类类脂的代谢产物糖和氨基酸非酶棕色化反应产物生物碱及其转化物苯丙氨酸和木质素代谢产物,156,（4）混合分类,挥发性醇、醛、酮

47、、酚类和低级脂肪酸等类胡萝卜素和非环萜烯及其降解产物类黑松烷类、巨环萜烯及其降解物赖百当类、双萜烯及其降解物氨基酸与糖生成的化合物,157,3、烟草的致香成分,（1）酸类,158,烟叶中常见的挥发性酸对烟气香吃味的影响,159,160,（2）醇类,烟草中醇类化合物的含量为0.77%-1.25%。,花香,161,162,163,（3）羰基类,羰基化合物包括醛类、酮类和醌类。,164,165,（4）酯类和内酯,166,167,（5）酚类,酚类的作用：产生辛辣味和胡椒味。,168,（6）氮杂环类,169,170,（7）酰胺和亚胺类,171,172,4、烟草香味与化合物结构和性质的关系,香味物质的分子

48、结构（气味）和官能团（品种）的性质决定香味特征。（1）官能团（2）碳原子数、碳链长度（3）取代基的位置、立体异构现象（4）分子结构（5）分子整体形态,173,5、各类化合物的气味特征,（1）醇 C10以内的醇气味随相对分子量的增加而增加，C10以上的醇气味随分子量增加而逐渐减弱直至消失；C1 C3醇具轻快的香味，C4 C6醇有近似麻醉性的气味，C7 C10醇具芳香气味。（2）羧酸 低级羧酸具显著的气味，C16以上酸一般均无气味；甲酸具强烈刺激性气味，醋酸具刺激性酸味，丁酸有腐坏的不愉快的气味。,174,（3）酮类 大多有特殊香气；丙酮具类似薄荷香气，庚酮-2有梨香味。（4）醛 低级醛有强烈气味

49、，但随分子量的增加其刺激性减弱，并逐渐出现香气；壬醛具玫瑰和杏子香气，十二醛有花香气，十六醛有草莓香气。（5）芳香族化合物 大多具芳香气味；对甲基异丙苯具类似类胡萝卜的气味，芳香醇中苯乙醇有蔷薇香气。芳香醛中有香味的化合物也很多：如苯甲醛有杏仁香气，桂皮醛有肉桂香气。,175,（6）酚类、醚类 多具强烈的香气；如丁香酚的丁香味（7）杂环类化合物 吡嗪类具浓郁的烤香，吡咯类具甜味，呋喃类具焦糖香，胺类具恶臭味（8）无机化合物 除SO2、NO2、NH3、H2S 硫化物和硫氢化物等有强烈气味外，大多无机化合物均无气味。,176,（三）香气成分与其前导物的转化关系,1、色素的降解产物2、叶表面的腊质物

50、3、腺毛分泌物4、美拉德（Mail lard）反应产物 氨基酸与糖的非酶棕色化反应即美拉德反应是香气成分形成的重要过程，其在烘烤调制过程中形成的产物阿马杜里（Amadori）化合物。,177,（四）烟叶香气成分在烘烤过程中的变化,178,179,1、烘烤过程中致香物质的动态变化,（1）变黄阶段 烟叶中的香气物质含量大都增加；主要是大分子有机物质的分解转化，形成了小分子香气或香气前体物质。（2）定色阶段 几乎所有的香气物质含量都增加，主要是大分子香气物质含量增加，增加幅度比变黄阶段大得多；小分子物质有所减少，尼古丁、新植二烯等含量略下降；这说明香气前体物质在定色阶段发生聚缩，形成大量香气物质，或