一、煙葉在烘烤過程中的基本變化煙葉烘烤過程的本質是一個與物理變化相伴隨的複雜的生理生化過程。其間，外觀上發生了三個明顯的變化：一是煙葉顏色隨著烘烤進程發展由黃綠色（綠黃色）逐漸變為黃色，而且煙葉變黃之後若環境條件控製失誤，還將變為褐色。二是煙葉水分不斷地汽化排出組織，含水量由80%～90%的膨脹狀態隨著烘烤過程發展變為凋萎發軟，最後幹焦。三是煙葉嗅香由清鮮香氣變為濃鬱的特殊香氣。煙葉顏色和嗅香的變化是葉內一係列生化變化和物質轉化的結果，屬酶促反應過程，必須是在煙葉內部含有一定量水分、處於生命活動狀態，外部有一定的溫度下才能順利進行。煙葉水分蒸發和散失的物理過程，需要一定的葉組織溫度和環境溫度，要求逐漸降低環境相對濕度（即適當的通風）。
三個過程都是不可逆的，同時也是緊密聯係、相輔相成的，並在一定階段內相互耦聯的。煙葉失水幹燥是煙葉烘烤的最終目的之一，同時，煙葉水分又是煙葉內各種生理生化變化的基礎，所以，在烘烤過程中煙葉含有一定量的水分又是變黃的必要條件，煙葉水分的動態決定了它能否正常變黃和變黃後能否順利定色達到烤黃、烤香。甚至可以說，煙葉烘烤成功與失敗均在於對水分的動態控製。關聯點在於人為創造的環境條件實現失水與變黃兩個速度的恰當配合。所以，煙葉烘烤技術就在於合理有效地調控失水幹燥和生理生化轉化這兩個速度，使其相互配合、同步進行，以適應煙葉烘烤過程的要求。
煙葉顏色由綠色或黃綠色變為黃色及煙葉特殊香氣的逐步顯露的生物化學變化是煙葉在烘烤過程中最基本、最重要的變化，而且是極其複雜的，它包括新鮮煙葉組織細胞在呼吸酶類、水解酶類、氧化-還原酶類等的作用下，使煙葉內含物質分解、轉化和消耗的全過程。同時，煙葉水分變化與顏色變化總是耦聯著的。煙葉烘烤前期，煙葉由綠色變為黃色，要保持葉內有較多的水分和葉細胞的生命活動狀態，需要較低的溫度和較高的相對濕度，促進酶的活動，使對煙葉品質不利的澱粉、蛋白質、色素等大分子物質得以充分轉化和分解，但也必須使煙葉本身喪失一定量的水分而凋萎。中期，當葉片變黃達一定程度之後，就應采取逐漸提高溫度和降低相對濕度的方法，迅速排除葉內水分，加速葉片幹燥，控製乃至終止酶的活動，若水分過多，煙葉又會由黃色變為褐色，煙葉的黃色不能固定下來；後期主要是排除水分實現幹燥，使煙葉所特有的香吃味最大限度地得到積累和保留。
二、色素降解與煙葉變黃
(一)色素的降解
煙葉在烘烤過程中顏色的變化是最明顯、最直觀的。顏色變化的實質是葉綠素的降解和類胡蘿卜素等黃色素比例的增加。
煙葉中的主要色素有葉綠素、胡蘿卜素和葉黃素三類，其中葉綠素含量最高。葉綠素、類胡蘿卜素的降解物都是煙葉重要的致香物質。所以烤後煙葉中葉綠素和類胡蘿卜素、葉黃素含量高對內在品質都不利。一般在鮮煙葉中葉綠素含量為0.5%～4.0%，其中葉綠素a約占70%，葉綠素b約占30%。煙葉在田間成熟和烘烤調製過程中葉綠素含量減少。達到成熟時，葉綠素降解量約占完全展開葉片葉綠素含量的47%，其中葉綠素a由綠葉中的70%降至62%，到葉片變黃時降至44%，到烘烤結束時煙葉中葉綠素又有74%被降解，此時葉綠素a和葉綠素b含量降至采收時含量的1%以下。
在煙葉烘烤的前6～9h內，葉綠素和類胡蘿卜素降解速度都比較緩慢，以後降解速度明顯加快,30～40h以後葉綠素的降解速度又減慢。宮長榮等研究認為，隨著烘烤進程的發展，煙葉中葉綠素的降解速度呈現出前期慢、中期快、後期更慢、最終趨於穩定的規律性。
在烘烤的48h後葉綠素降解85%以上，以後葉綠素的降解又逐漸減慢。類胡蘿卜素在烘烤開始的24h內降解較快，但到36～60h其含量還略有回升，此時降解量為原含量的30%～55%，色素比達到最大值，煙葉也完全變黃，且黃色色度較深，其後，隨溫度升高，類胡蘿卜素又以比葉綠素高的速度降解。李雪震等研究指出，煙葉變黃結束時，葉綠素含量降低80%左右，而類胡蘿卜素僅減少5%左右。類胡蘿卜素占色素的比例由烘烤前的38%左右上升到烘烤後的80%左右。由於葉綠素的降解速度遠遠大於類胡蘿卜素等黃色色素的降解速度，因此引起煙葉內黃色色素占色素總量的比例隨烘烤時間的推移而逐漸增加，並發展為優勢地位，使煙葉在外觀上呈現黃色。這個比例增加越快，煙葉外觀上變黃也越快，反之則慢。從整個烘烤過程來看，前48h黃色素/葉綠素增加速度隨時間的增加而加快，之後增加速度趨於減緩。葉綠素的降解是在葉綠素酶的作用下，從其分子結構中的卟啉環和植醇之間的酯鍵斷裂開始的。
（二）煙葉變黃的基本規律
1．外觀
煙葉在烘烤過程中外觀上的變黃，主要發生在開始烘烤的24～48h，在這之前和之後變黃都較慢。一方麵受製於煙葉自身（包括品種、部位、組織結構、成熟度、含水量等）的生理生化特點，同時也受外界環境的溫濕度條件影響。就一個葉片而言，一般從葉尖部和葉邊緣開始，而後向葉中部、葉基部發展，最後是葉脈變黃。整體上，煙葉變黃呈先慢後快再減慢的規律。
腳葉葉片較薄，內含物質少，變黃速度較快，由葉尖開始變黃的特征不太明顯，往往是整個葉片同時進行。中部葉（包括下二棚、腰葉及上二棚葉）生長條件良好，內含物質豐富，變黃特征明顯。一般由葉尖部開始，繼而葉緣變黃，再逐漸向主脈擴展，葉基部最後變黃。頂葉較厚，組織相對緊實，含水量少，變黃發展較慢。而且一般是葉正麵變黃速度比葉背麵要快。雨季或旺長期澆水過多徒長的下部煙葉稱為徒長葉，生長很茂盛，遮陰鬱蔽，通風透光差，葉片含水量大，幹物質積累少，另外還有煙葉成熟季節多雨寡日照的天氣，也造成葉片薄，含水量大，幹物質積累少。這兩類煙葉變黃的基本特點是先慢後快，而且變褐也快，甚至有些首先由葉基部或葉片在田間時被遮蔽的部分開始變黃，而後向葉尖部發展。