烤煙煙葉淀粉顆粒結(jié)構(gòu)與特性研究.pdf

1、為促進(jìn)密集烘烤工藝的優(yōu)化、提升煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色，采用植物顯微、X-射線衍射、DSC熱力學(xué)特性分析等現(xiàn)代分析技術(shù)，并結(jié)合常規(guī)理化分析;分別以“云煙87”、“中煙103”和“中煙202”三個(gè)品種的中部葉和“中煙100”上部葉為試驗(yàn)材料對(duì)適熟鮮煙葉和烘烤過(guò)程中煙葉的淀粉組分、顆粒結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì)的變化進(jìn)行研究，以“K326”中部葉為試驗(yàn)材料對(duì)煙葉顏色、形態(tài)指標(biāo)與淀粉降解的關(guān)系進(jìn)行研究。主要研究結(jié)果如下:
　　1.對(duì)烤煙煙葉淀粉提取率的影響

2、因子排序依次為:亞硫酸濃度＞浸提時(shí)間＞液固比＞亞硫酸濃度與液固比交互作用＞液固比與浸提時(shí)間交互作用＞亞硫酸濃度與浸提時(shí)間交互作用。煙葉淀粉最佳提取工藝條件為:亞硫酸濃度0.19％，浸提時(shí)間16h，液固比7∶1。
　　2.煙葉淀粉中脂肪含量為0.61％，蛋白質(zhì)含量為3.73％，灰分為1.59％，直鏈淀粉與支鏈淀粉結(jié)構(gòu)比例約為3∶7。成熟鮮煙葉淀粉顆粒主要為圓球形和長(zhǎng)圓柱狀，個(gè)別呈不規(guī)則形狀，粒徑為3μm～4μm;長(zhǎng)圓柱狀和不規(guī)則形狀

3、的淀粉顆粒存在明顯的層狀結(jié)構(gòu):X-射線衍射均為“B”型模式，品種間相對(duì)結(jié)晶度差異明顯;DSC熱力學(xué)特性分析可以看出，煙葉內(nèi)淀粉顆粒的糊化起始溫度較低，但糊化峰值溫度、終止溫度和糊化焓較高;熱焓值隨著結(jié)晶度的降低而降低。
　　3.烘烤過(guò)程中，煙葉中淀粉含量變化主要在變黃期，淀粉酶活性呈雙峰曲線變化。淀粉顆粒的掃描電鏡觀察表明，在煙時(shí)烘烤變黃期間，大量淀粉顆粒表面出現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)圓柱狀淀粉顆粒大量減少;烘烤結(jié)束，煙葉中幾乎沒(méi)有長(zhǎng)圓柱狀

4、淀粉顆粒。煙葉淀粉顆粒長(zhǎng)軸平均粒徑在烘烤過(guò)程中整體上呈逐漸增大的趨勢(shì)，38℃和42℃增加明顯，42℃結(jié)束粒徑增幅60％以上，47℃以后變化差異不明顯。煙葉中淀粉的酶解力在烘烤過(guò)程中的變化是先增大，在38℃時(shí)達(dá)到峰值，然后降低;且大粒徑的圓球形顆?？姑附饬ψ顝?qiáng)。糊化起始溫度、峰值溫度和終止溫度的變化規(guī)律性較差，糊化焓值逐漸減小?？緹煙熑~淀粉的酶解主要從顆粒的側(cè)面進(jìn)行，顆粒結(jié)構(gòu)特性與其降解關(guān)系密切。變黃期是煙葉內(nèi)淀粉降解的關(guān)鍵時(shí)期，在變黃期

5、的關(guān)鍵溫度點(diǎn)適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間，延長(zhǎng)淀粉酶作用時(shí)間，使長(zhǎng)圓柱狀和小粒徑圓球形淀粉顆粒充分降解，促進(jìn)大粒徑的圓球形淀粉顆粒降解，從而促使淀粉徹底降解。
　　4.烘烤過(guò)程中，煙葉各顏色參數(shù)則隨著色素和淀粉等大分子物質(zhì)的降解，在變黃期劇烈變化;葉片正面與背面各顏色參數(shù)變化趨勢(shì)基本一致，但是正面變化速度較背面快;同時(shí)主脈各顏色參數(shù)的變化相對(duì)滯后;對(duì)比烘烤過(guò)程中煙葉正反面顏色參數(shù)的差值的變化規(guī)律，在96h以前各顏色參數(shù)的差值和色差值變化起伏較大，

6、96h以后趨于穩(wěn)定并逐步減小。烘烤開始煙葉厚度收縮率一直呈現(xiàn)較大變化，但是進(jìn)入干筋期變化趨勢(shì)減緩;其余各形態(tài)指標(biāo)變化呈現(xiàn)前期變化幅度較小，中期相對(duì)劇烈，后期又逐漸減緩的規(guī)律即密集烘烤過(guò)程中煙葉形態(tài)變化主要集中在定色期。烘烤過(guò)程中煙葉淀粉、總糖和還原糖含量的變化與煙葉正面、背面的L*和a*值均達(dá)到極顯著相關(guān)(P＜0.01);與正面、背面的H值極顯著正相關(guān)(P＜0.01);與煙葉收縮率和卷曲度各形態(tài)指標(biāo)變化均達(dá)到顯著或極顯著相關(guān)。以淀粉、總

7、糖和還原糖為因變量，煙葉各顏色參數(shù)為自變量，通過(guò)逐步回歸分析建立了烘烤過(guò)程中煙葉淀粉降解相關(guān)化學(xué)成分與顏色參數(shù)之間的多元一次回歸方程，方差分析結(jié)果表明回歸系數(shù)均達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)。以淀粉、總糖和還原糖為因變量，煙葉各形態(tài)指標(biāo)為自變量，烘烤過(guò)程中煙葉淀粉、總糖和還原糖含量的變化均與煙葉縱向收縮率、橫向收縮率、厚度收縮率、縱向卷曲度和橫向卷曲度回歸方程擬合度較好，均達(dá)到顯著或極顯著水平。對(duì)擬合方程進(jìn)行驗(yàn)證表明烘烤過(guò)程中通過(guò)色差計(jì)

8、量化煙葉顏色可以快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)淀粉、總糖和還原糖含量變化的預(yù)測(cè);而形態(tài)變化主要與煙葉水分散失關(guān)系密切，與總糖、總糖和還原糖含量之間沒(méi)有必然聯(lián)系，且回歸方程驗(yàn)證表明，形態(tài)變化預(yù)測(cè)精度較差。
　　密集烘烤過(guò)程中，煙葉外觀顏色和形態(tài)指標(biāo)的變化是內(nèi)在淀粉等大分子物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化的外在反映，變黃期是烤煙淀粉含量、顆粒結(jié)構(gòu)和特性變化的關(guān)鍵時(shí)期;因此，在變黃期的關(guān)鍵溫度點(diǎn)適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間，促使煙葉內(nèi)淀粉等大分子物質(zhì)充分降解轉(zhuǎn)化，協(xié)調(diào)與外觀指標(biāo)變化相一致