从烟叶烤黄烤香谈烟叶采烤技术(一).ppt

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1、从烤黄、烤香谈烟叶采烤技术,主要内容,一、烟叶烤黄、烤香理论基础二、烟叶成熟特征及其保障条件三、烟叶采收技术四、编竿与装炕技术五、烟叶烤黄、烤香对主要环境条件要求六、烟叶烘烤基本原理七、烟叶烘烤基本工艺八、关于强制通风烘烤九、非正常烟叶烘烤工艺调整,一、烟叶烤黄、烤香 理论基础,从烟叶香气及致香物形成看烤烟烘烤作用,从生产的角度看，下列因素都会影响烟叶的香型风格和香气量：品种：如K326、红花大金元、云烟87等；生态因素：不同海拔、土壤等；栽培措施：施肥、打顶等措施；烘烤工艺：阶段温湿度差异、失水状况等。但从香气物形成时期看，烘烤决定烟叶质量.,烟叶香气及致香物质主要在烘烤时期形成,表1-1

2、鲜烟与烤后烟叶香味物质差异比较 单位：g/g,烟叶香气及致香物质主要在烘烤时期形成,表1-2 鲜烟与烤后烟叶香味物质差异比较 单位g/g,烟叶香气及致香物质主要在烘烤时期形成,对比鲜烟和烤后烟香气与致香物含量，不难得出:虽然鲜烟也含有少量香气与致香物质（如叶表面分泌的茄酮等），但绝大多数的香气与致香物质是在烘烤过程中产生的.优良的品种，良好生态条件，恰当栽培措施，只能是奠定香气及致香物的物质基础（如淀粉、色素、蛋白等），但只有通过科学的烘烤才能将优良的品质体现出来。可见，烘烤决定烟叶质量.或者说，没有科学的烘烤生产不了优质烟叶.,（一）、烟叶烤黄 理论基础,为实现烟叶烤黄，首先必须明白：1.烟

3、叶为什么会变黑？2.烟叶什么时候变黑？为什么在此时变黑？3.烟叶怎么才能不变黑（烤黄）？,1.烟叶为什么会变黑？烟叶在烘烤变黄后期和定色干燥的过程中，多酚氧化酶将烟叶内在变黄期间累积的酚类物质（如，绿原酸、新绿原酸等）氧化成醌类物质（有色），导致烟叶变黑，品质变差。这一过程也称酶促棕色化。,2.烟叶什么时候变黑？烟叶变黑通常发生在烟叶烘烤达完全变黄、逐步干燥过程中。如，“硬变黄烟叶表现为干燥到何处变黑到何处”的现象。为什么在此时变黑？这主要是与多酚氧化酶所处地点、被释放活化、干燥过程胞内还原系统（如NADPH再生等）被破坏等因素有关。,多酚氧化酶所处地点 多酚氧化酶在细胞质中合成（不具活性），

4、随后被转运肽转运至叶绿体内囊体膜上，并被分解成成熟肽。多酚氧化酶在细胞内以潜伏形式存在，与叶绿体膜紧密结合。通常，多酚氧化酶与细胞质内多酚类物质是被隔离分开的。,多酚氧化酶释放与活化 潜伏形式的多酚氧化酶，通常在衰老或烘烤调制（温度高、水胁迫、暗诱导等）、受病虫害、机械损伤等情况下，由于膜受破坏而渗出与酚类物质接触，并导致多酚氧化酶活化。当烟叶达完全变黄叶绿体膜被破坏时，多酚氧化酶从叶绿体内流出到细胞质中，且NADPH再生受限，而导致酚变醌等，叶片变褐。因此，叶片变黑（褐）等在完全变黄后开始。,（归纳）烟叶变黑主要因素：（1）多酚类物质在变黄期大量积累；（2）烟叶干燥过程胞内还原系统受限；（3

5、）细胞膜系统被破坏多酚氧化酶释 放与活化和氧气自由进入。诸多方面因素共同作用导致烟叶变黑，时间往往发生在完全变黄后干燥过程中。（1）、（2）两点在烘烤过程中不可避免，因此，（3）控制多酚氧化酶释放与活化就成为防止变黑主要措施。,1）田间阶段影响因素与控制 a.氮素供应（与成熟关联）氮素供应充足多酚氧化酶合成旺盛（潜伏）；氮/碳代谢适时转换正常成熟（淀粉积累、氮量降低）的烟叶多酚氧化酶合成减弱或停止。b.叶片含水量 降低含水量可控制多酚氧化酶活性；降水直接、且通过氮素吸收间接影响该酶活性。c.机械损伤、虫害、病害 损伤、病害等导致多酚氧化酶诱导和活性提高,3.烟叶怎么才能不变黑？多酚氧化酶活性控

6、制,3.烟叶怎么才能不变黑？多酚氧化酶活性控制,2）烤房阶段影响因素与控制 潜伏形式的多酚氧化酶，在烘烤阶段（温度适宜、水分充足、暗诱导等），当叶片变黄、叶脉含绿叶绿体膜被破坏临界点时，若含水仍较高，多酚氧化酶将从叶绿体内流出到细胞质中促多酚类物质转化，叶片变褐。影响多酚氧化酶活性因素主要有温度、水分、内含物组成和含量等，其中降低烟叶含水量是控制多酚氧化酶活性最有效的措施。因此促进变黄阶段烟叶一定量的失水，可防止烟叶变黑。适宜失水量约3540%，形态为充分发软、勾尖卷边。,对导致烟叶烤黑认识误区,误区一：烤黑是因温度过低、升温过慢 右图为干球42时从烤房取样常温减压（20pa）干燥（酶活性低）

7、所得烟样。从该实验所得启示是定色期火力变化使得湿球温度在3740之间变化对对烟叶烤黑影响不大。过快升温反而给湿球超过42带来风险，且随温增高而增高。处理硬变黄烟叶，加大火力可能使得烟叶黑的更快，要分具体情况而定。因此，首选措施是加大通风。通过通风降水实现控制多酚氧化酶活性。自推广强制通风烘烤对防烤黑烟有显著作用。,对导致烟叶烤黑认识误区,误区二：烟叶烤黑因为烘烤不当，与“栽”、“采”无关。生产中每当烟叶下炕时，看到烟叶被烤黑，许多人只想到烘烤不当，却忽视更主要的源于栽培不当或采收不当。其实，烟叶烤黑不仅与烘烤有关，更主要是田间未能实现N/C代谢转化，淀粉等物质充分积累。“好烟叶能烤坏，差烟叶难

8、烤好”可见，实现烤香、烤黄必须从田间抓起。,实践已经证明下列烟叶易烤性差：下部叶 嫩黑烟 肥效延迟的晚发烟 连阴雨烟 遮荫烟 病害烟 等 这些烟叶易于烤坏的原因，皆可归结为：淀粉/糖、脂类等没有得到充分积累，氮代谢过旺或恢复，含水量大，多酚氧化酶量多或易于释放活化，且活性高。,烤黄与淀粉积累,鲜烟淀粉积累（C/N代谢转换）充足，烘烤过程表现“吃火”：能够容忍低温变黄 能够容忍充分变黄 能够容忍慢速转火 能够容忍定色延时 反过来说，采收时烟叶内淀粉没有得到充足积累，不仅不能烤香，甚至连烤黄都不能实现。,（二）、烟叶烤香 理论基础,烟叶香气与致香物主要来源,将香气及致香物按来源分类，就容易将香气等

9、与烘烤措施关联。在烟叶内含量较高对香气质与量影响较大的化学成分主要有：1.色素类物质降解物（叶绿素、类胡萝卜素等降解物的统称）2.美拉德反应产物 还原糖（水解于淀粉）与氨基酸（水解于蛋 白）之间缩合或相互作用下的其它化学反应。,（1）叶绿素降解物 叶绿素降解产物新植二烯，是一种 C20聚类异戊二烯，是叶绿素降解形成的叶醇脱水而形成的。新植二烯自身具有清香气且刺激性较强，而叶绿素和叶绿醇则具有青杂气，调制过程叶绿素和叶绿醇大量转化成新植二烯，烟叶青杂气消除，产生清香气，减少刺激性、醇和烟气，为重要增香剂。,香气及致香物主要来源一：色素类物质降解物,（2）类胡萝卜素降解物 类胡萝卜素（番茄红素、胡

10、萝卜素等C40类物质）降解产物及其热裂解产物构成烟气中重要致香成分，如巨豆三烯酮、-大马酮、-紫罗兰醇等，这类物质香气质好、刺激性较小。,色素类物质合成途径叶绿醇和类胡萝卜素类等合成,为提高烤后烟叶具有充足的色素类（叶绿素、类胡萝卜素等）降解物，需要提高鲜烟叶内色素类物质的前体物含量，因此需要了解色素类化合物生物合成。色素类（叶绿素、类胡萝卜素等）物质合成一是品种特性有关；二是与海拔高度（光质）等生态因素有关，三是与栽培措施有关。因此说，色素类物质含量是可以调控的。,色素类物质合成调控,1）氮肥调控：（帮助理解成熟期田间管理）1、氮肥影响叶绿素合成和叶绿醇含量。生产前期、中期 高叶绿素（叶绿醇

11、）含量对提高香气浓度有利。2、氮肥调控其它色素类物质含量。即氮肥肥效必须要在旺长期完成。启示一：生产高香气浓度烟叶，一定量的施氮量是必须的，即脱肥烟香气也不足。但是，过剩施氮量也会影响香气浓度。“贪青晚熟”烟香气不足，“返老还童”的烟叶香气不足。氮过剩竞争需求碳产物，导致碳供应和积累不足。,色素类物质合成调控,2）光调控：（帮助理解区域烟叶风格）在光诱导下，类胡萝卜素和叶绿素同时被诱导合成，但当类胡萝卜素代谢途径被抑制时，光照下的白化幼苗叶片中，积累一定量的八氢番茄红素。结论：光调控八氢番茄红素及类胡萝卜素的合成。西南烟叶内类异戊二烯降解物含量明显高于其它平原烟区烟叶，也说明了光调控香气组成。

12、启示二：成熟期内光照充足利于香气前体物形成，同时也说明了区域决定风格。,色素类物质合成调控,3）阶段调控：（帮助理解成熟采收）在打顶后，分泌到叶表面化合物（萜烯类等）积累增多。也说明其合成受阶段调控。色素类物质合成酶类活性也有其时间性，即“弱-高峰-减弱”。可见过熟烟香气量是下降的。西红柿的颜色变化说明，色素类物质合成主要是在成熟后期，也就是说，“不到时候合成少”。启示三：生产高香气烟叶，采收时鲜烟必须成熟（成熟时该类物质积累多），但过熟叶下降。,在烟叶烘烤过程中，蛋白水解所得的氨基酸与淀粉等水解所得的糖类物质可在烟叶细胞内发生美拉德反应，可产生烤烟特有的一类浓郁香气物质。通过测定，糠醛、5-

13、甲基糠醛、糠醇、乙酰基吡咯等几种是主要反应产物。,香气及致香物主要来源二：美拉德反应产物,据研究，将烤烟中分离出的呋喃和呋喃酮类化合物加到卷烟中，发现添加后卷烟的吸味和香气明显改善。因此,促进烘烤过程中美拉德反应可提高烤烟香气。美拉德反应产物的量，一是与鲜烟中淀粉积累量有关，二是与烘烤工艺有关。,美拉德反应本质,本质：羰基化合物（如糖）与氨基酸（或胺等）发生的氨基与羰基间的缩合反应，又称羰胺反应。淀粉不参与反应。还原糖+氨基酸等 香味物质-X 类黑精,特点：中性偏酸性、38，速度慢，产物为糠醛类（烤后烟叶pH值 在4.9 5.8,平均为5.37）,美拉德反应 特点,1.温度 2025即可发生美

14、拉德反应。一般每相差10，反应速度相差35倍。30以上速度加快，高于80时，反应速度受温度影响小。2.水分 水分含量在15%时，反应即可发生，完全干燥的物质难以发生。3.pH值 当pH值在3以上时，反应随pH值增加而加快。pH大于7时，由于反应速度较快而难以控制，且风味也较差。,烟叶烘烤美拉德反应作用,1、美拉德反应可使烟叶增香 酸性反应产物：5-羟甲基糠醛、糠醛、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮等，是烟叶香味主要成分，裂解物有焦甜香、奶油香等。（焦甜风格突出）若烘烤过程美拉德反应不充分，烟叶不能被烤香。烘烤不当2、美拉德反应可使烟叶颜色加深 美拉德反应中间产物具有一

15、定颜色,可以将柠檬色烟烤成橘黄烟的。若与胺基化合物一步反应，可以变黑。,烟叶烘烤与美拉德反应简化图解,利用美拉德反应：可实现烟叶烤香；解决香气不足。可使烟叶增色；通过烘烤措施，适时控制反应程度，既可防烟叶烤黑，又可使烟叶内美拉德反应充分而将烟叶烤成橘黄。解决色泽浅淡。,美拉德反应充分发生所需条件,1.美拉德反应与烟叶含水：含水过多反应减慢；含水过少反应减慢；含水适中反应最快，水活度在 0.60.7最快。（定色前中期）2.美拉德反应与温度：25C时即自发进行,温度越高反应越快。3.美拉德反应与pH pH7.0时，反应较慢。120C、60min 才能检测到产物。pH改变反应方向和产物糠醛类。烘烤期

16、间，烟叶 pH为56。因此说，要想将烟叶烤香烘烤时就需要在定色中期控制失水速度。4.美拉德反应与还原糖及氨基酸等浓度 还原糖及氨基酸等浓度越高（即淀粉、蛋白水解充分）反应越快。,（三）烤黄与烤香统一性,鲜烟淀粉积累充足，烘烤表现“吃火”，是烟叶烤黄的前提；烟叶香气的重要来源是美拉德反应。其反应物之一的还原糖主要取决于淀粉积累量，其产物量（香气及致香物）当然也主要取决于淀粉积累量。因此说，没有充足的淀粉积累烟叶不会烤香。可见，烤黄与烤香也是统一的。,二、烟叶田间成熟特征,各部位烟叶田间成熟的外观特征,（一）烟叶田间成熟基本特征,下部叶成熟外观特征,适熟,过熟,中部叶成熟外观特征,适熟,上部叶成熟

17、外观特征,适熟,上部叶,中部叶,下部叶,各部位烟叶成熟特征比较,（二）烟叶田间成熟保障条件（如何保证烟叶在田间成熟？）,实现烟叶田间成熟度，需要适宜“肥、水、光、热”养好成熟度的基础：适宜的“肥、水、光、热”,条件1：关于“肥”要求：“氮肥饥饿，营养均衡”在打顶后1周，氮肥几乎耗尽，烟叶才能正常成熟。生产较高香气浓度烟叶需有适量糖和适量碱，且叶绿醇、类胡萝卜素、西柏烷类化合物等高量合成需要采用较高施氮量，并在此前提下，实现氮/碳代谢适时转换及碳积累。实现氮肥适时饥饿取决于：土壤质地（砂性大小）施肥技术（肥料种类、方法、时间等）肥料有效性（旺长期降水、灌溉）因此，保障成熟需创造条件保证“氮肥饥饿

18、”。避免“返老还童”通常，可采取三措施：1）选择砂壤土 2）硝态氮作追肥 3）保证旺长期供水,条件2：“水”要求：“水分充足而不涝”（旺长-成熟期间）。特别是在旺长后期打顶期。,条件3：“光”要求：“光照充足而不曝烈”光照曝烈或不足都会导致烟叶内含物积累下降，出现假熟。（如：强光+高温，导致叶片因暴晒，伴随缺水，而出现前半黄化后半深绿现象）有些地区时常出现光照曝烈天气（叶尖黄化、糊尖），田间应有充足的水分。相反，在多雨而光照不足的情况，叶内物质积累不足，特别是下部叶，选择晴天适当早采。,条件4：“热”要求：日平均 28-32适宜，及较大的日较差。“热”的负作用主要包括两个极端方面：炎热:35以

19、上对烟叶成熟和物质积累不利，（伴随田间缺水）严重时导致高温逼熟；低温：10月中旬后秋阴雨对高山地区上部叶 成熟不利。措施：地膜覆盖栽培；调整移栽期；调整栽培目标；在秋阴雨到来前及时采收。,三、烟叶采收技术,采收日期：烟叶须淀粉和糖积累充足，氮代谢转为碳代谢。采收时间宜早上-上午10点前进行，以便判断烟叶成熟度。干旱烟：天气干旱宜采露水烟，以利保温变黄；雨淋烟：成熟烟遇阵雨应雨后立即采收，防返青；雨后烟：对连阴雨天返青烟，应等其重新呈现成熟 特征时再采，一般天晴3天后（等淀粉积累充足）假熟或病害烟要视具体情况及时采收。,1）采收时间,根据烟叶成熟特征，按部位自下而上逐叶采收。掌 握“多熟多采，少

20、熟少采，不熟不采”。采收时，需要“看烟叶、看品种、看烤房”。烟株生长、成熟一致烟田，每次每株采23片，隔710天采一次，67次左右采完。对于下部烟：1、打顶时摘除23片土脚叶；2、下部叶早采。指在打顶后1周，采收下部叶。就目前生产现状而言，“过熟采”现象普遍。中部和上部叶建议实施两次暂停采收措施。,2）采收原则和方法,四、编竿与装炕技术,1.鲜烟分类，分别编竿，数量适当。注意：采收、运输、编杆、装炕等过程中防止折断、摩擦等损伤。,绑烟分类:先绑适熟烟叶,2.分层装烟，均匀一致。,下部烟,关于装炕,在装炕时要求“密、满、匀”。,关于装炕,在装炕时，要求“密、满、匀”。“密”：装烟密度增大，为普通

21、烘烤密度的 1.5-2.0倍。在装炕时，竿距在10-12cm。“满”：要求烟叶装炕后在每一烟层都均匀布满烟叶，任何 位置出现小的空隙都将严重影响周围乃至整炕烟叶 烘烤的顺利进行。在编烟时就要求将烟叶在烟竿上编到仅留5cm左 右长度进行挂竿；装炕时靠墙边和挂烟架位置都应不留空隙。“匀”：均匀布满。建议：可减少单竿绑烟量，增加竿数，减小竿距。目的：减少僵硬烟，挂灰烟。,装炕方法,根据绑烟竿数计算每层数量。气流下降式密集烤房上稀下密，层间差2竿。装每层烟时，单档装好检查装烟数量和均匀度及合适性，调整恰当后，再装另一档。均匀一致是密集式烘烤装炕关键，切忌局部空隙。,以气流下降式密集烤房为例,过熟烟叶及

22、病残叶,适熟烟叶,适熟烟叶,适熟烟叶,尚熟烟叶,适熟烟叶,适熟烟叶,适熟烟叶,尚熟烟叶,不同成熟度烟叶挂烟位置,*气流下降烤房层间差异明显比上升式大,五、烟叶烤黄、烤香对主要环境条件要求,烟叶致香物质形成反应类型及需求环境条件,按烟叶致香物质形成过程中的反应类型可分：途径一：酶促反应 如，色素类物质降解，淀粉水解、蛋白水解等；途径二：非酶促反应 如，美拉德反应。分类：酶促与非酶促反应。,（1）酶促反应与环境条件,酶促反应。适宜的温度（3738）；适宜的失水；防黑、防青 失水 适宜的时间。促大分子类物质（淀粉、蛋白、色素等）充分水解转化的酶促反应 保水在促烘烤早期失水与控中期失水之间寻求平衡。,美拉德反应充分发生条件,美拉德反应充分发生需要：较高的反应物浓度（还原糖和氨基酸）适宜的水分（失水量和失水速度）较高的湿球温度（代表反应温度）足够的时间（酸性反应需要时间过程）启示：1.淀粉、蛋白等充分水解利于提高香气；2.保持适量水分（定色中期），延长定色 中后期时间，防“冷干”。为使烟叶烤黄烤香，烘烤过程需要创造这些条件。,