醇化制丝过程中片烟化学成分和相关酶活性变化及其调控的研究

摘要

研究于2005年到2007年连续三年在中国科学技术大学、安徽农业大学以及安徽黄山卷烟总厂蚌埠卷烟厂进行。试验内容涉及到烟叶醇化加工、卷烟等级、制丝工艺、烟草化学、烟草生理生化、生物化学、卷烟工艺学和烟草发酵学的原理和方法。通过试验分析研究了醇化、制丝加工过程中片烟多酚、总糖、还原糖、淀粉、蛋白质、总氮、烟碱等化学成分含量和相关的多酚氧化酶、淀粉酶、蛋白酶活性的变化以及多酚氧化酶活性的调控，主要研究结果如下： 1. 通过对醇化过程中片烟化学成分及相关酶类活性的变化研究表明： ①醇化过程中12种供试烟样多酚含量和多酚氧化酶(PPO)活性均随醇化时间的推进而降低，前期(醇化1个月至10个月)降幅较大，后期(醇化10个月至22个月)降幅较小； ② 12种供试烟样蛋白质和淀粉含量随醇化时间的推移而降低，蛋白酶和淀粉酶活性在醇化过程中出现活性恢复现象，即活性呈现前期升高后期下降的单峰曲线； ③片烟化学成分及相关酶活性的变化与生态区和等级有关，不同生态区气候、土壤条件、栽培措施、施肥水平、烤烟品种、烘烤技术、烟叶分级等都有所差异，造成了不同生态区的相同或相近等级烟样化学成分及相关酶活性变化都有各自特点； ④片烟的醇化过程在18个月到22个月内其内在的化学成分及相关酶活性已趋向于稳定，化学成分之间的配比趋向于平衡，烟叶质量达到最高，醇化过程已基本完成。 2．通过对制丝加工过程中高中低档片烟和烟丝化学成分及相关酶类活性变化的分析，结果表明： ① A、B牌号配方叶组多酚含量均表现为从切片(投料口)至烘丝6个生产工序中呈持续降低趋势(经测定实际分别降低9.42％、13.18％)，C牌号配方叶组多酚含量除贮片生产工序中是增加外，其它生产工序中也呈下降趋势(经测定实际降低16.55％)；而A、B、C牌号配方叶组多酚氧化酶活性从切片(投料口)至第一次润叶后均急剧升高，之后至烘丝结束均呈持续下降。同时，A、B、C牌号配方叶组多酚含量与卷烟档次成正比关系，卷烟档次越高，其多酚含量越多，即A>B>C；而A、B、C牌号配方叶组多酚氧化酶活性在制丝加工过程中每个生产工序均呈低到高的趋势，即AB>C，与卷烟档次成正比， ③ A、B、C牌号配方叶组的总糖在整个制丝加工过程中均呈持续降低趋势(经测定实际分别降低7.89％、8.04％、12.49％)；而还原糖自切片(投料口)至第二次润叶(加料)后均一直降低，经贮片工序后均有所增加，之后又均持续下降(经测定实际分别降低7.97％、7.71％、10.63％)。同时，A、B、C牌号配方叶组总糖与还原糖含量在制丝加工过程中每个生产工序中均呈高到低趋势，即A>B>C，与卷烟档次成正比。 ④ A、B、C三个牌号配方叶组的烟碱和总氮含量从切片(投料口)开始到烘丝结束均呈持续降低趋势(经测定烟碱实际分别降低11.93％、11.32％、9.78％：总氮实际分别降低11.24％、7.26％、7.58％)。同时，A、B、C牌号配方叶组经制丝加工过程后烟碱与总氮比以及糖烟碱比与最佳烟叶质量相符程度呈高到低趋势，即A>B>C，与卷烟档次成正比。 3.通过外源Cu<'2+>及发酵环境对烟叶多酚氧化酶(PPO)活性调控的研究，结果表明：PPO在烟叶发酵过程中起主导作用，它可使多酚类物质氧化生成与烟叶颜色和香味有关的物质。外施低浓度即小于0.1mMCu<'2+> 对烟叶中PPO有激活作用，而高浓度即大于0.125mM Cu<'2+>对烟叶中PPO有抑制作用。同时发酵的外界环境对烟叶中PPO也有一定的影响，PPO活性随发酵时间的延长而下降；较低的发酵温度范围内，PPO活性随发酵温度的升高而上升，当温度大于40℃时则随温度升高而下降；PPO活性随发酵湿度的增大而上升。因此，在发酵过程中有目的的通过外施不同浓度Cu<'2+>和改变发酵温湿度等来对PPO进行调控，可使烟叶外观色泽、吃味和香气质量得以改善。

目录

声明

1文献综述

2引言

3试验材料与方法

3.1片烟醇化过程中化学成分及相关酶类的变化

3.1.1材料与方法

3.1.2试验设计

3.1.3样品测定指标与方法

3. 2制丝工艺过程中高中低档烟片烟和烟丝化学成分及相关酶类的变化

3.2.1卷烟加工工艺流程简图

3.2.2材料与方法

3.3外源Cu2+及发酵环境对烟叶多酚氧化酶调控的研究

3.3.1材料与方法

4结果与分析

4.1片烟醇化过程中化学成分及相关酶活性变化的研究

4.1.1醇化过程中片烟多酚氧化酶活性与多酚含量的变化

4.1.2醇化过程中片烟蛋白酶活性与蛋白质含量的变化

4.1.3醇化过程中片烟淀粉酶活性与淀粉含量的变化

4.1.4小结

4.2制丝工艺过程中高中低档烟片烟和烟丝化学成分及相关酶类的变化

4.2.1制丝加工过程中多酚含量与PPO活性的变化

4.2.2制丝加工过程中淀粉含量与淀粉酶活性的变化

4.2.3制丝加工过程中总糖与还原糖含量的变化

4.2.4制丝加工过程中烟碱与总氮含量的变化

4.2.5小结

4.3外源Cu2+及发酵环境对烟叶多酚氧化酶调控的研究

4.3.1发酵时间对烟叶中多酚氧化酶的影响

4.3.2外源Cu2+对烟叶中多酚氧化酶的影响

4.3.3发酵温度对烟叶中多酚氧化酶的影响

4.3.4发酵湿度对烟叶中多酚氧化酶的影响

4.3.5小结

5结论

6参考文献

7致谢

8作者简介

9读研期间发表的学术论文