烟叶发酵的化学原理.ppt

第九章烟叶发酵的化学原理 第一节烟叶发酵概述第二节烟叶发酵过程中的变化第三节烟叶发酵过程中的非酶棕色化反应第四节烟叶发酵过程中萜烯类化合物的降解和香气物质的形成 第一节概述 一 烟叶发酵的重要意义 发酵后烟叶 烟草特征香气显露 可用性显著提高 青杂气和刺激性下降 二 烟叶发酵的概念烟叶通过烘烤 或晾晒 和复烤后 在人工强化条件或自然条件下陈化一个过程 使烟叶内含物发生一系列化学或生物化学变化 减少原烟某些品质缺陷 使烟草香更加显露 吸食品质明显增强的一个卷烟加工极为重要的工艺环节 陈化 主要偏重于指自然发酵 也叫醇化 发酵 主要偏重于指人工发酵 醇化 侧重于指人工发酵和自然发酵后的效果 多数情况下醇化等同于陈化 烟草发酵与微生物发酵是两个完全不同的概念 三 烟叶发酵机理 发酵核心问题 主要催化因子 主要物质转化途径 萜烯类化合物降解 Maillard作用 残存叶绿素降解 杂气成分的缓慢挥发 游离烟碱转化降解 多酚降解 缓慢酸化 氨氮化合物脱氨挥发 陈化过程烟叶内含物的主要转化途径 果胶质降解 二 烟叶发酵的主要催化因子 晾晒烟陈化初期的主要催化因子是残存水解酶 后期则是其他酶类 烤烟细胞内酶类是陈化的主要催化因子 主要来自烘烤前的鲜活烟叶 烘烤后活性变得极端微弱 以致烤烟发酵往往达不到晾晒烟的效果 必须采用长时间的陈化处理 三 烟叶陈化与环境条件的关系 温度烟叶陈化的九个主要物质转化途径对温度的要求各不相同 以烤烟品质而论 陈化温度以30 38 最优 烟叶含水量和空气湿度烤烟陈化最有利的含水量是13 14 空气相对湿度60 80 最佳 干湿交替对烟叶排杂有利 尤其是具挥发性的强极性成分排除 需要烤烟有分子水的吸收排放过程 打包方式及光线工业上烟包密度一般为370kg m3 包装材料以木材最佳 避光对陈化质量有利 四 烟叶发酵技术 烟叶发酵 人工发酵 自然发酵 工艺简单操作方便烟叶色泽鲜明比较均匀 时间长占用仓库面积大烟叶周转慢不够经济 优 缺 发酵周期短比较经济 优 烤烟人工发酵方法 温度是烤烟发酵的主要技术条件 温度太低 烟叶发酵进程缓慢 中 高等烟叶仍采用50 发酵法 低等烟叶采用55 发酵法 采用一次连续性强化醇化或发酵 醇化 再发酵来延长发酵时间 促进烟草的棕色化反应 以达到改进色 香 味的目的 白肋烟发酵方法 2 2 5d 升温阶段 保温阶段 10d 发酵终止 2 2 5d 发酵室 香料烟发酵方法 经过分级包装 水分为14 16 即可进行发酵 发酵的温度40 45 较宜 发酵时间为30 45d 香料烟发酵的质量 要求保持其原有的色泽和香气 只改善它的生青气即可 雪茄烟的发酵方法 外包皮烟叶 装箱发酵 堆垛发酵 内包皮和芯烟 晒黄烟的发酵方法 晒红烟的发酵方法 60 发酵 真空回潮法 60 人工发酵法 第二节烟叶发酵过程中的变化 一 干物质损耗二 糖类化合物的变化三 含氮化合物的变化四 其它化学成分的变化 干物质损耗 游离烟碱氧化 果胶质解体甲醇排出 氨类物质排出 芳香油和有机酸排出 干物质损耗 等级 水分 烟包容量 烟叶类型 影响干物质损耗的因素 发酵方法好 干物质损耗多 发酵效果好 干物质损耗多 烟叶发酵质量与干物质损耗的关系 二 发酵过程中糖类化合物的变化 三 发酵过程中含氮化合物的变化 一 多酚类的变化 四 发酵过程烟叶其它化学成分的变化 四 发酵过程烟叶其它化学成分的变化 多酚类 醌 氨基酸 黑色素 二 果胶质的变化 烟叶 果胶质分解 甲醇析出 弹性吸湿性改善 有机酸含量上升 氨基酸分解 矿物盐离解 糖类氧化 高分子化合物分解 三 有机酸的变化 烟叶 发酵 果胶质分解 含氮化合物分解 烟叶香气得到改善 四 香气物质的变化 香气物质 烟叶香气物质 烟气中香气物质 一 非酶棕色化反应机理二 影响非酶棕色化反应的条件三 非酶棕色化反应产物中的代表性香味物质 第三节烟叶发酵过程中的非酶棕色化反应 一 非酶棕色化反应机理 1 hodge的阐述 2 Vernin等的简化 1 糖类和氨基酸的缩合反应 2阿马杜里和海因氏重排反应 3阿马杜里和海因氏中间体的重排和脱氨 4阿马杜里和海因氏中间体的裂解 形成二羰基化合物 5糠醛类和呋喃酮的生成 阿马杜里或海因氏重排所产生的中间体 脱氨形成还原酮类 可以环化为糠醛类化合物 中间体重排的还原酮最终可以转化为呋喃酮 6氨基酸的斯特雷克尔降解 7醛醇缩合反应 8各种杂环化合物的生成 A 吡喃类化合物 C 吡嗪类化合物 B 吡咯类化合物 二 影响非酶棕色化反应的条件 非酶棕色化反应 反应物种类 pH 水分 压力 反应时间 反应温度 一 反应物的种类 二 反应温度 三 非酶棕色化反应产物中的代表性香气物质 第四节烟叶发酵过程中萜烯类化合物的降解和香气物质的形成 类胡萝卜素降解机制和香气物质的形成西柏烷类化合物降解机制和香气物质的形成赖百当类化合物降解机制和香气物质的形成 一 类胡萝卜素降解机制和香气物质的形成 图9 4 胡萝卜素的降解 图9 5 二氢大马酮的合成 图9 6叶黄素降解产物及其转化 图9 7 大马酮的形成路线 图9 8新叶黄素的降解及 大马酮的生成 图9 9无环类胡萝卜素的降解 图9 10在烟草中发现的有关类胡萝卜素降解的化合物 按碳原子数归类 二 西柏烷类化合物降解机制和香气物质的形成 9 11西柏三烯降解的产物 图9 12西柏三烯裂解生成茄尼酮 图9 13茄尼酮的转化 图9 14茄尼酮的氧化降解 三 赖百当类化合物降解机制和香气物质的形成 图9 15泪柏醇的降解 图9 16硬尾醇的降解 1 烟叶发酵的概念是什么 2 简述烟叶发酵的机理 3 烟叶发酵过程中干物质为什么会损耗 4 烟叶发酵过程中淀粉和水溶性糖发生什么变化 5 在烟叶发酵过程中主要含氮化合物发生什么变化 6 在烟叶发酵过程中有机酸发生什么变化 其机理是什么 7 美拉德反应的机理可概括为哪几个方面