纳米功能涂料对烤房基本性能及烤烟生化特性和品质的影响

摘要

采用湖南长沙瑞和新材料科技有限公司生产的烤房纳米水溶性功能涂料，涂抹到烤房的装烟校内部墙面上（简称纳米烤房），涂料干燥后，把成熟采摘的烟叶装进气流上升式普改密烤房、气流下降式普改密烤房、装烟室8m长的米密集烤房及河南农业大学自制的温湿度自控电热式烤箱进行烘烤，系统研究了纳米材料对烤房基本性能的影响、烟叶在烘烤过程中的生理生化变化及烤后烟叶品质状况，结果表明： 1.在烘烤过程中的前24h，纳米烤房烟叶内水分含量略低与对照烘烤；48h到60h间，失水速度较大，显著大于对照烘烤的水分；60h后的失水速率与基本对照持平，纳米烤房促使烟叶前期失水较快。 2.纳米烤房内烟叶在烘烤前36h叶绿素降解速率较大，36h后趋于平缓；标准对照烟叶在烘烤48h前降解速率较大，48h后趋于平缓。纳米烤房内烟叶较标准对照提前12h完成叶绿素的降解，外观表现在烤房内烟叶比对照先12h变黄。总体上，纳米烤房的烟叶类胡萝卜素降解速率小于叶绿素降解速率，但纳米烤房内烟叶类胡萝卜素降解对照彻底。 3.随着烘烤的进程，叶片内几种生理指标动态变化表现为：POD活性大小整体呈现下降趋势。60h前，纳米烤房烟叶POD活性内比对照活性相对高，60h后，纳米烤房烟叶POD活性相对较低；PPO活性均呈现“升高-降低-升高-降低”的趋势，纳米烤房烟叶PPO的活性在变黄期显示比标准对照低；纳米烤房烟叶内SOD活性在24h前比标准对照活性高，24h-60h间SOD活性下降的稍快；60h后活性接近；纳米烤房烟叶内MDA在24h前比标准对照含量上升快，24h后，MDA含量上升的稍慢；纳米烤房烟叶内ABA含量比较标准对照ABA含量上升的快，并且提前12h达到峰值，曲线变化趋势和叶绿素降解具有明显的负相关。 4.纳米烤房烟叶内具有较高的淀粉酶活性，烟叶经烘烤后淀粉残留量比标准对照低，由烟叶总糖、还原糖比标准对照高，烟碱比对照低，糖碱比值更加接近10，化学成分较协调。钾离子含量比对照高。 5.对于烤后烟叶潜香物质分析结果表明，标准对照（电热式烤箱处理）烟叶内总酚、绿原酸和芸香苷含量分别为25.54mg/g、1.6mg/g和16.27mg/g，均高于纳米烤房。石油醚提取物、和游离态氨基酸含量均是纳米烤房烤后烟叶较高。对中性香气成分的分析，纳米烤房烟叶含有的总量远高于标准对照。由于叶绿素充分降解有关，新植二烯含量是纳米烤房烟叶高于标准对照0.52百分点；其他苯丙氨酸类、类胡萝卜素降解物、类西柏烷类含量均是纳米烤房烟叶稍高于标准对照；而标准对照烟叶美拉德反应降解物的含量稍高于纳米烤房烟叶。 6.经过纳米材料处理后烤房，不但能够降低烤房内垂直温差，还能缩小平面温差，同时减少炕内死角，从而增强烘烤过程中烤房内各个位置烟叶的烘烤进程的一致性。能够缩短烘烤时间9-16h。烤出的每百片干烟比标准对照提高17-24g，按照标准化种植计算，直接经济收益是558.30-744.00元/ha：降低了烘烤阶段的劳动成本，每kg干烟降低折合费用的劳动成本0.42-0.48元；能够节煤节电，参照对照每kg干烟降低煤电费用0.157元/kg左右。 7.烘烤设备经纳米材料处理后，烟叶色度较为饱满，弹性好增强富有油润，从而减少出炕烟叶破碎，提高烟叶商品等级，纳米烤房烤出的烟叶具有较强的填充性。烤后烟叶的外观质量在分级叶片结构、颜色及身份方面均优于标准对照，提高烤后烟叶上等烟比例3.2％-4.6％。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

1.文献综述

1.1 烤房的研究

1.1.1 国外烤房的研究与发展

1.1.2 国内烤房的研究与发展

1.2 纳米科技研究进展

1.2.1 纳米材料的定义

1.2.2 纳米材料的特点

1.2.3 纳米微粒的光学特性

1.2.4 纳米材料的特性及应用

1.2.5 纳米涂料

1.3 涂料类在烤房中的应用

2 引言

3 材料与方法

3.1 试验材料

3.2 试验处理

3.3 样品制备

3.3.1 校内样品制备

3.3.2 校外样品制备

3.4 测定内容和方法

3.4.1 烤房常规性能的测定

3.4.2 烟叶生理指标的测定方法

3.4.3 烟叶主要化学成分的测定

3.4.4 烟叶中性挥发性香气成分的测定

3.4.5 外观质量评价

3.4.6 烟叶物理特性的测定

4 结果与分析

4.1 烤房常规性能的测定

4.1.1 垂直温差

4.1.2 平面温差

4.1.3 纳米烤房与标准对照烤后的烟叶质量经济效益比较分析

4.1.4 纳米烤房与标准对照烤后的烟叶能耗比较分析

4.1.5 纳米烤房与标准对照劳动用工比较

4.2 纳米涂料应用对烟叶生理生化特性的影响

4.2.1 烟叶水分的动态

4.2.2 烟叶色素含量的变化动态

4.2.3 过氧化物酶(POD)

4.2.4 多酚氧化酶(PPO)

4.2.5 超氧化物歧化酶(SOD)

4.2.6酯膜过氧化作用

4.2.7 脱落酸(ABA)

4.2.8 淀粉酶和淀粉

4.3 纳米涂料应用对烤后烟叶品质的影响

4.3.1 外观品质

4.3.2 物理特性

4.3.3 化学成分分析

4.3.4 潜香物质

4.3.5 中性香气成分

5 结论与讨论

5.1 纳米涂料处理烤房后对烤房常规性能的影响

5.2 纳米涂料应用对烘烤过程中烟叶主要生理特性的影响

5.3 纳米涂料应用对烤后烟叶品质的影响

参考文献