Những biến đổi sinh hóa cây thuốc lá trong quá trình sấy

NHỮNG BIẾN ĐỔI SINH HÓA TRONG
QUÁ TRÌNH SẤY THUỐC LÁ

1


I. Những biến đổi hóa học xảy ra trong quá trình sấy thuốc
lá
1.

Sự thoát ẩm

2.

Hao hụt chất khô

3.

Chất khoáng

4.

Biến đổi Gluxit

5.

Biến đổi các hợp chất Nito

6.

Biến đổi các chất pectin

7.

Biến đổi các axit hữu cơ

8.

Biến đổi màu sắc lá

9.

Biến đổi nhựa và dầu thơm

2


1. Sự thoát ẩm
 Thuốc lá sau hái chứa lượng nước lớn, khoảng 76 – 85%, lượng nước này phụ thuộc
vào giống, điều kiện canh tác, vị trí của lớp lá…

 Hàm lượng nước các giống lá khác nhau trồng cùng điều kiện cũng khác nhau, tuy
không nhiều.

 Sự thoát ẩm phụ thuộc nhiều yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, và các yếu tố khác (giống, trạng
thái lý học của lá, những phản ứng sinh hóa xảy ra trong quá trình sấy ở những giai
đoạn khác nhau)

3

 Sự thoát ẩm của các loại giống lá khác nhau, trồng ở cùng một điều kiện, dù
rẳng quá trình ủ như nhau nhưng mức độ thoát ẩm khác nhau
 Ngoài những mô bao phủ của lá, cấu tạo của nó, mức độ thoát ẩm cũng phụ
thuộc nhiều tính chất giữ nước của mô lá (lá burley cấu trúc xốp, dễ thoát
ẩm hơn lá vàng sấy)
 Tính chất giữ nước của mô lá là do sự có mặt của các chất hoạt động thẩm
thấu gồm các chất có trạng thái keo, nồng độ của dịch tế bào, nói khác đi là
trạng thái sinh lý của lá, và các biến đổi sinh hóa xảy ra trong quá thành
phần của nó

4


 Do hàm lượng các chất trong tế bào khi sấy đều tăng nên khả năng giữ nước
của mô lá cũng tăng, ngoài ra sự thẩm thấu tự do cũng bị hạn chế bởi lớp
tương dịch của tế bào. Do lượng nước ban đầu giảm dần nệ sự thoát ẩm
giảm xuống

 Khi nhiệt độ không đổi sự thoát ẩm xảy ra càng nhanh nếu độ ẩm tương đối
của không khí càng nhỏ. Khi nhiệt độ không khí tăng thì sự thoát ẩm cũng
tăng.

 Sự thoát ẩm tăng nhanh khi nhiệt độ ở giai đoạn ủ vàng cao, chứng tỏ cường
độ của quá trình trao đổi đói và sự tiêu thụ vật liệu sinh năng lượng càng lớn

5


2. Hao hụt chất khô
 Hao hụt chất khô là do các phản ứng sinh hóa – sinh lý xảy ra trong mô tế

bào trong quá trình ủ và sấy khô
 Hao hụt chất khô phần lớn xảy ra trong giai đoạn đầu của quá trình ủ vàng
(giai đoạn trao đổi đói). Tổn thất khoảng 10 – 16% so với tổng lượng chất
khô.
 Giai đoạn hai khi mô lá chết (giai đoạn cố định màu sắc), tổn thất chất khô
vẫn tiếp tục
 Phương pháp sấy khác nhau thì sự tiêu hao chất khô khác nhau. Nếu sấy
bằng lò, ở giai đoạn 2 (cố định màu sắc) sự khử nước nhanh, làm cho quá
trình tự phân ngừng ngay từ đầu, nên chất khô thất thoát ít hơn

6


 Đối với thuốc lá sấy khô bằng cách phơi hay hong gió, điều kiện khí hậu
thuận lợi cho phép làm khô nhanh thì hao tổn lại ít hơn lá sấy bằng lò.

 Ngược lại, điều kiện không thuận lợi, thời gian phơi kéo dài, hao tổn chất khô
tăng lên rất nhiều

 Kết luận: thời gian ủ và sấy khô kéo dài thì sự tổn thất chất khô sẽ tăng lên

7


3. Chất khoáng
 Hàm lượng tro phụ thuộc nhiều vào điều kiện sinh trưởng, phát triển của cây.
Trung bình khoảng 10 -16%, muối canxi và kali được tích lũy nhiều hơn cả
 Các chất khoáng không ảnh hưởng trực tiếp đến phẩm chất thuốc, nhưng có
ảnh hưởng đến độ cháy. Một số làm tăng, còn Clo thì lại làm giảm độ cháy
 Khi sấy, xảy ra sự vô cơ hóa các muối. Sự tạo thành Kali cacbonat làm độ

cháy của thuốc tăng lên

8


4. Biến đổi gluxit
 Trong quá trình sấy, gluxit thay đổi rõ rệt về số lượng và chất lượng
 Giai đoạn ủ, đặc biệt là giai đoạn trao đổi đói, gluxit dạng tinh bộ, dextrin bị
thay đổi mãnh liệt, tạo thành đường đơn khi có sự tham gia enzyme thủy
phân ở điều kiện to=30-38oC, thủy phần W=25-35%

 Quá trình thủy phân tinh bột thành đường đơn giản: glucose, fuctose,
maltose… đóng vai trò quan trọng tạo nên chất lượng thuốc sơ chết

9


 Thuốc sấy lò có thể bị tổn thất ít Gluxit hơn thuốc lá phơi, nguyên nhân là khi
sấy, khi ủ thuốc lá đạt yêu cầu, tiến hành nâng nhiệt độ kịp thời cố định màu
sắc, tiêu diệt enzyme, đình chỉ quá trình sống của lá thuốc nhờ vậy giảm tiêu
hao chất khô

 Ngoài tinh bột, và gluxit hòa tan, còn các dạng polysaccarit khác như:
cellulose và hemicellulose. Cellulose là thành phần khỏ thủy phân nhất,
trong quá trình sấy chúng bị phân ly rất ít

10


5.Hợp chất nito

 Các hợp chất nito của protein có ảnh hưởng bất lợi đến phẩm chất thuốc lá.
Các chất protein đặc biệt trong trường hợp chứa ít Gluxit thì phẩm chất
thuốc lá càng giảm
 Nicotin là một hợp chất chứa nito, là thành phần quan trọng trong thuốc lá.
Tạo nên cảm giác về vị và những cảm giác về sinh lý
 Protein bị phân hủy tạo thành axit amin, các axit amin lại phân hủy tạo
thành amoniac.
 Trong quá trình chế biến, nicotin biến đổi 10 -20% ban đầu. Xảy ra chủ yếu
trong quá trình tự phân: giai đoạn trao đổi đói. Nếu thuốc lá có màu nâu tối
thì sự phân hủy này lớn hơn 80%. Chính sự thay đổi này làm thuốc lá có vị
nhạt

11


6. Các hợp chất pectin
 Pectin là polysaccarit, tồn tại hai dạng: protopectin và pectin.
 Khi lá đang phát triển, protopectin phân tán ở thành tế bào. Khi lá chín, dưới
tác dụng của enzyme protopectinnaza protopectin chuyển thành dạng pectin
hòa tan nằm ở dịch tế bào.
 Hàm lượng khoảng 10 – 12% trong tổng hàm lượng chất khô.
 Trong thời gian sấy, pectin bị phân hủy bởi hệ men pectinnaza, biểu thị bởi
sự mất nhóm rượu metilic khỏi mạch pectin (đây là nhóm gây độc cho cơ thể
người hút). Sự tổn thất rượu này làm cho chất lượng thuốc lá gia tăng lên, lá
thuốc dễ hút nước hơn, thuận lợi cho quá trình chế biến tiếp theo.

12


7. Các axit hữu cơ

 Ngoài sự thủy phân tinh bột, protit, cũng có sự phân hủy clorofin. Cuối phản
ứng clorofin bị thay đổi hoàn toàn
 Tốc độ và chiều sâu phản ứng phụ thuộc vào hàm lượng gluxit ban đầu
 Thuốc chứa càng nhiều gluxit thì sự phân hủy clorofin càng nhanh, thuốc lá
có màu vàng đẹp. Để giữ được màu vàng thì trong quá trình sấy khô cuốn lá,
cần phải sấy khô nhanh để tránh quá trình oxi hóa các mô lá sau khi đã chết.

13


8. Màu sắc lá
Cùng với sự thủy phân tinh bột, protit, clorofin cũng bị phân hủy và thay đổi
hoàn toàn
Tốc độ và chiều sâu phản ứng phân hủy clorofin phụ thuộc nhiều vào lượng
gluxit ban đầu.
Thuốc chứa càng nhiều gluxit thì tốc độ phân hủy clorofin càng nhanh, lá càng
có màu vàng đẹp.
Để giữ được màu vàng, quá trình sấy khô cuống lá, cần phải sấy khô nhanh để
tránh quá trình oxy hóa các mô lá sau khi chết

14


9. Nhựa và dầu thơm
 Trong thời gian sấy, hàm lượng nhựa biến đổi mạnh và tăng lên nhiều.
 Thuốc sau sấy có mùi thơm đặc trưng của nhựa.
 Song song biến đổi của nhựa là sự biến đổi của dầu thơm. Sự biến đổi của
dầu liên quan đến sự biến đổi chỉ số este, xà phòng, và chỉ số axit với thuốc
lá tươi. Sấy sấy khô hàm lượng tăng 1,5 lần trở lên, đặc biệt tinh dầu và dầu
thơm có sự biến đổi về chất. Phân tử dầu có thành phần phức tạp, có mùi

khó chịu được giải phóng trong quá trình sấy, những phân tử còn lại dễ chịu
hơn và tinh khiết hơn.
 Thuốc lá sau sấy có mùi thơm thuốc lá nguyên liệu

15


II. Sự thay đổi của tính chất nước lý học trong
quá trình sấy
 Tính chất nước lý học của mô thuốc lá có ý nghĩa cực kỳ quan trọng để đánh
giá phẩm chất kỹ thuật và phẩm chất khi hút của nguyên liệu
 Trong quá trình chế biến, nguyên liệu trãi qua các quá trình gia công cơ học
khác nhau, do đó yêu cầu nguyên liệu phải có độ bền, độ đàn hồi cao, mặc
khác tính chất này cũng phải đạt đến sự ổn định cần thiết khi môi trường
xung quanh bị thay đổi.
 Cấu tạo của lá thuốc mới sấy và trọng lượng của nó thực chất có ảnh hưởng
tới chất lượng thuốc lá khi hút và sự tiêu hao của thuốc lá nguyên liệu khi
sản xuất

16


 Các chỉ số định tính chất nước lý học của nguyên liệu thuốc lá rất khác nhau.
Những tính chất nước lý học chủ yếu là: độ ngấm nước, trọng lượng riêng
(tuyệt đối và tương đối), độ bền, độ dẻo và độ đàn hồi, tỉ lệ giữa ruột và thịt
lá…vv
 Những tính chất quan trọng của nguyên liệu đã chỉ ra ở trên được hình thành
lúc ở ngoài ruộng. Tuy nhiên những tính chất này vẫn được phát triển và
cũng cố trong quá trình sấy.
 Và phụ thuộc vào chiều sâu của biến đổi thành phần và chế độ sấy khô mà

các tính chất nước lý học của nguyên liệu thực chất bị thay đổi

17


1. Cấu tạo của lá thuốc
 Trong thời gian sấy, mô lá bị biến dạng nhiều, bản lá co lại và giảm kích
thước. Chiều dày của lá cũng thay đổi nhiều khi sấy, bởi đặc tính của thực
vật: chủng loại, lớp lá, độ lớn của lá. Ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện
canh tác, khi hậu, đất đai
 Lá được cung cấp nước đầy đủ thì sẽ dày hơn vì tế bào và chiều dày của lớp
mô xốp tăng lên, do đó khi sấy độ dày sẽ giảm nhiều.
 Khi tăng cường phân đạm, mô lá phát triển mạnh, nhưng khi sấy lá thuốc sẽ
mỏng hơn so với lá thuốc không bón thêm phân

18


 Lá thuốc lớn lên trong điều kiện tưới nhiều nước hoặc bón nhiều phân đạm
thì gân chính của lá sẽ thô.

 Khi kích thước của lá tăng lên, thì chiều dày của mô lá giảm, chiều dày gân
chính tăng

19


2. Tính chất nước trong lá thuốc
 Tính chất này biểu thị:
 Khả năng hút ẩm từ môi trương xung quanh

 Độ bền và độ đàn hồi của mô lá trong 2 giai đoạn ủ và sấy sơ chế
 Trọng lượng riêng của lá
 Tỷ lệ giữa phần thịt và phần cuống lá

20


 Tất cả lá thuốc đã qua sấy sơ chế, đề có khả năng hút nước và nhả ẩm ra
môi trường ở những mức độ khác nhau tùy vào vị trí lớp lá trên cây.

 Lá gốc tỏ ra kém bền nhất, dễ hút ẩm và thoát ẩm nhanh do cấu tạo mô lá
xốp, hàm lượng chất dinh dưỡng trong tế bào ít

 Lá giữa có hàm lượng các chất chứa trong một đơn vị diện tích lớn, khả năng
hút ẩm lớn hơn lá gốc, thoát ẩm chậm hơn

 Lớp lá ngọn có số lượng các chất dinh dưỡng trong một đơn vị diện tích lớn
hơn lá gốc, nhỏ hơn lá giữa. Nên hút ẩm mạnh, và nhả ẩm từ từ

21


3. Tính chất cơ học của mô lá
 Tính chất cơ học quan trọng nhất là: độ bền, độ dẻo và độ đàn hồi
 Trong quá trình ủ thực tế, sấy khô kéo dài, khi lá thuốc có màu nâu tối thì rất
dễ rách nát vì nó mất độ bền ban đầu.
 Rõ ràng sự phân hủy sâu sắc của các chất pectin, làm hàm lượng chất pectin
trong màng tế bào giảm xuống, do đó làm yếu sự liên kết giữa các tế bào mô
lá
 Trong khi đó pectin của các lá thuốc sấy khô ở nhiệt độ thấp vẫn giữ được độ

dẻo tốt hơn
 Tóm lại trong quá trình sấy khô, không những thành phần hóa học của lá
thuốc bị thay đổi mà còn xuất hiện và củng cố được tính chất lý học và tính
chất cơ học của mô lá

22