煙葉烘烤過程中的主要生理生化過程探究

鄒義江　張鵬琦

【摘 要】 煙葉烘烤的實質是通過適宜的溫濕度條件，使煙葉產生一系列的生理生化反應，固定或呈現田間鮮煙葉的產質量，獲得人們所需要的外觀特征和內在品質。本文從煙葉烘烤過程促使煙葉發生變化的原理入手，對煙葉烘烤過程中碳水化合物的分解轉化、蛋白質的分解轉化、葉綠素的分解轉化、致香物質的形成、多酚氧化酶活性的變化五個方面對煙葉烘烤過程中的主要生理生化過程進行探析。

【關鍵詞】 煙葉烘烤 分解轉化 生理生化

煙葉在烘烤過程中，發生著兩個方面鮮明的變化。一是內在品質的改進提高和單葉重的適當減輕。二是外觀顏色由綠色變為黃色，葉片卷縮干燥。煙葉變黃是有機物質分解轉化在外表的反映，其中也包括干物質損失。變黃速度就是有機物質分解轉化的速度，是一個酶促過程。干燥速度代表著煙葉內水分蒸發的喪失快慢程度，是一個物理過程。烘烤就是應用適宜的溫濕度條件，合理控制這兩個方面變化過程的速度，使之相互配合，以促進外部色澤和內部化學成分向著人們所要求的改善品質的方向發展。可以看出，酶促和干燥兩個過程都有水分蒸發的共同點，當煙葉內有機物質在酶促作用下進行分解轉化時，水分蒸發也在進行，水分由多到適量減少，給酶促反應創造了適宜的環境條件。當煙葉外觀色澤由綠色變為黃色時，表明酶促過程已經基本完成，就要加速水分蒸發，及時減弱或終止酶的活性，使煙葉內含物質變化速度逐漸降低，把黃色固定下來。這兩個過程是密切相關，相輔相成的。只有采用科學實用的烘烤方法，使酶促速度與干燥速度相互協調，才有可能將煙葉烤好。

采收的鮮煙葉，其生命活動劇烈地進行著，細胞內的有機物質在多種有關酶類的作用下，從積累代謝向分解代謝轉變，以維持細胞正常的生命活動。其分解轉化的主要物質有：淀粉、蛋白質、葉綠素。烘烤過程，就是在適當的溫濕度條件下，將一系列的高分子物質的分解轉化產物，合成香氣物質，在煙葉烤黃、烤干的基礎上，改善煙葉品質。

1、煙葉烘烤過程中碳水化合物的分解轉化

煙葉在烘烤過程中，碳水化合物的含量變化最顯著，特別是淀粉，在淀粉酶的作用下，大量地分解，產生大量的葡萄糖和果糖。這樣，煙葉內可溶性糖大幅度地增加。在整個煙葉烘烤過程中，淀粉含量由原來的30%左右減少到7%左右，或者更低一些，而可溶性糖含量由7%左右增至20%左右，在烘烤進行到60小時左右時，糖含量可達到最大值。適宜的糖含量是15%左右，小分子糖類是煙葉吸味的有利成分，它可以中和煙葉在燃吸過程中含氮化合物所產生的堿性反應，達到酸堿平衡，改善煙葉香吃味。

2、煙葉烘烤過程中蛋白質的分解轉化

鮮煙葉的蛋白質含量約為干重的12～15%，經過烘烤過程，蛋白質大量分解，在烘烤結束時下降到約8%左右。蛋白質的分解是在蛋白質水解酶的作用下進行的。蛋白質首先分解為多肽，多肽在肽酶的作用下斷裂生成氨基酸，然后氨基酸進一步分解，形成有機酸、酰胺、銨鹽等物質。蛋白質在煙葉燃吸時會產生一種不良的氣味，通常認為對煙葉品質不利，就云南煙葉烘烤而言，降低烤后煙葉蛋白質含量，是煙葉烘烤的一項重要任務。烤后煙葉的蛋白質含量以8%左右較為適宜。若烤后煙葉的蛋白質及其它含氮化合物含量太少，煙葉將失去勁頭，評吸質量欠佳。

3、煙葉烘烤過程中葉綠素的分解轉化

采收的鮮煙葉中含有大量的葉綠素，它以復合體的狀態與蛋白質結合在一起。隨著蛋白質結構的破壞與分解，葉綠素也隨之進行分解。葉綠素在葉綠素酶的作用下，分解為葉綠醇、甲醇和葉綠原素鹽，然后進一步氧化，最后分解消失。類胡蘿卜素和葉黃素的化學性質比較穩定，在葉綠素含量較多的情況下，其黃色被綠色掩蓋起來而不能顯現，由于葉綠素的分解消失，其黃色呈現出來，烤后煙葉多呈現桔黃色或檸檬黃色。

4、煙葉在烘烤過程中致香物質的形成

煙葉所具有的香氣是在烘烤過程中產生的，其形成的過程如下：煙葉內諸多復雜的高分子化合物（如蛋白質、核酸、淀粉等），首先分解為較簡單的低分子化合物（如氨基酸、葡萄糖、果糖等），然后，這些低分子化合物再經過復雜的變化過程，脫水聚合為高分子的致香物質。通常認為：烘烤過程中，低溫慢變黃工藝有利于香氣基礎物質的產生，而致香物質的形成則是在較高溫度條件下進行的。50～55℃的溫度狀態所經歷時間的長短，對烤后煙葉的香氣質、香氣量有著極其重要的影響，適當延長50～55℃溫度階段，有利于香氣物質的產生。這些致香物質（糖氨復合物等）多為沸點較低和熱穩定性較差的物質，烘烤時溫度過高（高于65℃以上）及高溫時間過長，將會導致煙葉部分香氣物質的分解揮發，降低煙葉的香吃味，煙葉烘烤干筋期的適宜溫度在65℃左右，最高不超過70℃。

5、煙葉在烘烤過程中的多酚氧化酶活性的變化

采收的新鮮煙葉中，多酚氧化酶的活性在0.2左右，煙葉烘烤過程中，多酚氧化酶的活性與烘烤的溫濕度組合有著直接的關系。煙葉在烘烤過程中，失水與變黃同步進行，煙葉變黃末期失水50%以上時，多酚氧化酶的活性逐步下降；含水量較高的煙葉，多酚氧化酶活性較高，只有當失水65%以上時，多酚氧化酶的活性才可能得到控制而下降。煙葉中的多酚類物質，在多酚氧酶的作用下，變為棕褐色的醌類物質，稱為棕色化反應。煙葉烘烤變黃期，溫度較低，煙葉細胞處于正常生命活動狀態，不會發生棕色化反應。其原因，一是細胞內的多酚類物質與多酚氧化酶被隔離在一定的區域，二者不能接觸；二是活細胞中的氧化還原反應能維持一定的平衡。隨著烘烤溫度的升高，葉片進入干燥定色階段，煙葉細胞逐漸死亡，原生質結構解體，細胞的通透性增大，氧氣自由出入，原來被束縛于液泡中的多酚類物質與多酚氧化酶可以相互接觸，發生大量氧化，形成醌類物質，使煙葉出現深淺不同的雜色。烘烤時應注意及時排濕和防止升溫過快，溫度達到55℃以前，應把葉片水分降至40%～50%以下的安全范圍。

【參考文獻】

[1] 朱佩，王傳義，田福海，程森，徐秀紅，蒲秀平，趙鵬，楊永花，任夏，矯海楠，張忠鋒.特殊煙葉烘烤過程中生理生化變化及烤后質量特點[J].中國煙草科學，2014，35（01）：32-36.