煙葉發(fā)酵的化學原理

關于煙葉發(fā)酵的化學原理第1頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述一、煙葉發(fā)酵的重要意義

發(fā)酵后煙葉煙草特征香氣顯露可用性顯著提高青雜氣和刺激性下降第2頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月二、煙葉發(fā)酵的概念

煙葉通過烘烤（或晾曬）和復烤后，在人工強化條件或自然條件下陳化一個過程；使煙葉內(nèi)含物發(fā)生一系列化學或生物化學變化，減少原煙某些品質(zhì)缺陷，使煙草香更加顯露，吸食品質(zhì)明顯增強的一個卷煙加工極為重要的工藝環(huán)節(jié)。陳化，主要偏重于指自然發(fā)酵，也叫醇化。發(fā)酵，主要偏重于指人工發(fā)酵。醇化，側(cè)重于指人工發(fā)酵和自然發(fā)酵后的效果。多數(shù)情況下醇化等同于陳化。煙草發(fā)酵與微生物發(fā)酵是兩個完全不同的概念。第3頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月三、煙葉發(fā)酵機理發(fā)酵核心問題主要催化因子主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑第4頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月萜烯類化合物降解

Maillard作用

殘存葉綠素降解

雜氣成分的緩慢揮發(fā)

游離煙堿轉(zhuǎn)化降解

多酚降解

緩慢酸化

氨氮化合物脫氨揮發(fā)陳化過程煙葉內(nèi)含物的主要轉(zhuǎn)化途徑果膠質(zhì)降解

第5頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）煙葉發(fā)酵的主要催化因子

晾曬煙陳化初期的主要催化因子是殘存水解酶，后期則是其他酶類?？緹熂毎麅?nèi)酶類是陳化的主要催化因子，主要來自烘烤前的鮮活煙葉，烘烤后活性變得極端微弱，以致烤煙發(fā)酵往往達不到晾曬煙的效果，必須采用長時間的陳化處理。第6頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）煙葉陳化與環(huán)境條件的關系

溫度煙葉陳化的九個主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑對溫度的要求各不相同。以烤煙品質(zhì)而論，陳化溫度以30℃~38℃最優(yōu)。

煙葉含水量和空氣濕度烤煙陳化最有利的含水量是13%~14%，空氣相對濕度60%~80%最佳，干濕交替對煙葉排雜有利，尤其是具揮發(fā)性的強極性成分排除，需要烤煙有分子水的吸收排放過程。

打包方式及光線工業(yè)上煙包密度一般為370kg/m3，包裝材料以木材最佳，避光對陳化質(zhì)量有利。第7頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月四、煙葉發(fā)酵技術

煙葉發(fā)酵人工發(fā)酵自然發(fā)酵工藝簡單操作方便煙葉色澤鮮明比較均勻

時間長占用倉庫面積大煙葉周轉(zhuǎn)慢不夠經(jīng)濟

優(yōu)缺發(fā)酵周期短比較經(jīng)濟

優(yōu)第8頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月烤煙人工發(fā)酵方法溫度是烤煙發(fā)酵的主要技術條件，溫度太低，煙葉發(fā)酵進程緩慢。中、高等煙葉仍采用50℃發(fā)酵法；低等煙葉采用55℃發(fā)酵法。采用一次連續(xù)性強化醇化或發(fā)酵—醇化—再發(fā)酵來延長發(fā)酵時間，促進煙草的棕色化反應，以達到改進色、香、味的目的。

第9頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月白肋煙發(fā)酵方法2-2.5d升溫階段保溫階段10d發(fā)酵終止2-2.5d發(fā)酵室第10頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月香料煙發(fā)酵方法

經(jīng)過分級包裝，水分為14%～16%，即可進行發(fā)酵，發(fā)酵的溫度40℃～45℃較宜，發(fā)酵時間為30～45d。香料煙發(fā)酵的質(zhì)量，要求保持其原有的色澤和香氣，只改善它的生青氣即可。第11頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月雪茄煙的發(fā)酵方法

外包皮煙葉裝箱發(fā)酵堆垛發(fā)酵內(nèi)包皮和芯煙第12頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月曬黃煙的發(fā)酵方法曬紅煙的發(fā)酵方法

60℃發(fā)酵真空回潮法60℃人工發(fā)酵法第13頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)煙葉發(fā)酵過程中的變化一、干物質(zhì)損耗二、糖類化合物的變化三、含氮化合物的變化四、其它化學成分的變化第14頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月干物質(zhì)損耗游離煙堿氧化果膠質(zhì)解體甲醇排出氨類物質(zhì)排出芳香油和有機酸排出第15頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月干物質(zhì)損耗等級水分煙包容量煙葉類型影響干物質(zhì)損耗的因素第17頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)酵方法好干物質(zhì)損耗多發(fā)酵效果好干物質(zhì)損耗多煙葉發(fā)酵質(zhì)量與干物質(zhì)損耗的關系第18頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)酵過程中糖類化合物的變化

第19頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月三、發(fā)酵過程中含氮化合物的變化

第20頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）多酚類的變化四、發(fā)酵過程煙葉其它化學成分的變化四、發(fā)酵過程煙葉其它化學成分的變化多酚類醌氨基酸黑色素（二）果膠質(zhì)的變化煙葉果膠質(zhì)分解

甲醇析出彈性吸濕性改善第21頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月有機酸含量上升氨基酸分解

礦物鹽離解糖類氧化高分子化合物分解（三）有機酸的變化第22頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月煙葉

發(fā)酵果膠質(zhì)分解含氮化合物分解煙葉香氣得到改善（四）香氣物質(zhì)的變化香氣物質(zhì)煙葉香氣物質(zhì)

煙氣中香氣物質(zhì)第23頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月一、非酶棕色化反應機理二、影響非酶棕色化反應的條件三、非酶棕色化反應產(chǎn)物中的代表性香味物質(zhì)第三節(jié)煙葉發(fā)酵過程中的非酶棕色化反應

第24頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月一、非酶棕色化反應機理1.hodge的闡述第25頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月2.Vernin等的簡化第26頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）糖類和氨基酸的縮合反應

第27頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月2阿馬杜里和海因氏重排反應

第28頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月3阿馬杜里和海因氏中間體的重排和脫氨第29頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月4阿馬杜里和海因氏中間體的裂解，形成二羰基化合物

第30頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月5糠醛類和呋喃酮的生成

阿馬杜里或海因氏重排所產(chǎn)生的中間體，脫氨形成還原酮類，可以環(huán)化為糠醛類化合物。中間體重排的還原酮最終可以轉(zhuǎn)化為呋喃酮。

6氨基酸的斯特雷克爾降解

第31頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月7醛醇縮合反應

8各種雜環(huán)化合物的生成

A.吡喃類化合物

第32頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月C．吡嗪類化合物B.吡咯類化合物第33頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月二、影響非酶棕色化反應的條件非酶棕色化反應反應物種類pH水分壓力反應時間反應溫度第34頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）反應物的種類

（二）反應溫度第35頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月三、非酶棕色化反應產(chǎn)物中的代表性香氣物質(zhì)第36頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)煙葉發(fā)酵過程中萜烯類化合物的降解和香氣物質(zhì)的形成類胡蘿卜素降解機制和香氣物質(zhì)的形成西柏烷類化合物降解機制和香氣物質(zhì)的形成賴百當類化合物降解機制和香氣物質(zhì)的形成

第37頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月一、類胡蘿卜素降解機制和香氣物質(zhì)的形成

第38頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月圖9-4β-胡蘿卜素的降解

圖9-5β—二氫大馬酮的合成第39頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月圖9-6葉黃素降解產(chǎn)物及其轉(zhuǎn)化第40頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月圖9-7β-大馬酮的形成路線圖9-8新葉黃素的降解及β-大馬酮的生成第41頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月圖9-9無環(huán)類胡蘿卜素的降解第42頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月圖9-10在煙草中發(fā)現(xiàn)的有關類胡蘿卜素降解的化合物（按碳原子數(shù)歸類）第43頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月二、西柏烷類化合物降解機制和香氣物質(zhì)的形成

9-11西柏三烯降解的產(chǎn)物圖9-12西柏三烯裂解生成茄尼酮第44頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月圖9-13茄尼酮的轉(zhuǎn)化圖9-14茄尼酮的氧化降解第45頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月三、賴百當類化合物降解機制和香氣物質(zhì)的形成

圖9-15淚柏醇的降解第46頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月圖9-16硬尾醇的降解第47頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月1、煙葉發(fā)酵的概念是什么？2、簡述煙葉發(fā)酵的機理。3、煙葉發(fā)酵過程中干物質(zhì)為什么會損耗？4、煙葉發(fā)酵過程中淀粉和水溶性糖發(fā)生什么變化？5、在煙葉發(fā)酵過程中主要含氮化合物發(fā)生什么變化？6、在煙葉發(fā)酵過程中有機酸發(fā)生什么變化？其機理是什么？7、美拉德反應的機理可概括為