HONO
NO
HONO
NO
％
下 中 上
12 10 8 6 4 2 0 50 60 适熟
下 中 上
mg/g
适熟
d
d
烟草叶片成熟过程中FAA含量变化
烟草叶片成熟过程中TAA含量变化
3.6调制阶段烟叶氨基酸含量不同
调制期间组分1蛋白（F1蛋白）降解，游离氨基酸增加
寒冷潮湿寡照或施氮肥过多、欠熟采收都会导致衰老和调 制期间F1蛋白水解代谢被抑制，蛋白质水解不完全，燃吸时 产生不愉快的蛋白质气味，即使二次发酵也不足以提高其可 用性，因此提出过熟比欠熟好
第三章烟草含氮化合物
第一节 烟草氨基酸
第二节 烟草蛋白质
第三节 烟草氨、酰胺、胺类 第四节 烟草其他含氮化合物
第五节 主要含氮化合物对烟质的影响
一、概述
（一 ）氮素的地球化学
大气圈
生物圈
岩石
地球上的氮素分配
大气圈的N2
氨化 反硝化
闪电 紫外辐射 生物固氮
微生物
有机N
矿质态氮
（二）烟草对氮素的利用
2.1.2 与甲醛作用后氨基转化为亚胺或醇胺，氨基的 碱性消失
甲醛滴定法测氨基酸含量
氨基酸中的氨基与甲醛反应，失去碱性，转变为羧酸类化合物，因此 可以用NaOH滴定氨基酸中NH4+的量，再进一步推算出氨基酸的量
2.1.3在酶或H2O2或高锰酸钾作用下氧化脱氨，生成酮酸
此反应会导致烟叶中羰基化合物增加，对改善烟叶品质， 增加香吃味非常重要
0.68
0.24 0.03 0.11 － － 7.84
0.84
0.50 0.33 0.45 0.26 0.50 24.88
注：资料来源于Leffingwell（1976），烟碱含量相同
烤烟中主要的游离氨基酸：天冬酰胺，谷氨酰氨，脯氨酸 白肋烟主要的游离氨基酸：天冬酰胺，天冬氨酸，谷氨酸 烤烟的蛋白质或氨基酸含量仅是白肋烟的20-25％， 二者主要氨基酸种类和数量的差异，会影响到吸食品质：
3 陈化发酵过程中烟叶中的氨会不断的产生、挥发 散失，也可与糖反应生成Maillard反应产物。
氨或氨前体物含量高的烟叶烘烤和陈化后吡嗪 类香气物质增加较多
二、酰胺
（一）酰胺的结构
伯酰胺
仲酰胺
叔酰胺
（二）性质 结晶固体，有较高的熔点和沸点(甲酰胺除外)
C5以下酰胺均可溶于水，芳香族酰胺仅微溶于
氮用量增加，根中与合成烟碱有关的氨基酸含量 增加
3.3烟株不同根际pH叶片中氨基酸含量不同
根际pH对叶片氨基酸的代谢有影响
氨基酸与烟碱合成有关
3.4烟草叶片不同发育过程氨基酸的含量不同
％
30
25 20 15 10 5 0 10 20 30 40 50 60 适熟 烤后
下 中 上 d
35 30 25 20 15 10 5 0 10 20 30 40 50
形成了不同的氨基糖（Amadori化合物），
烤烟中Amadori化合物占陈化烟叶干重的1.5-2.5％ 调制后烤烟中游离脯氨酸含量增加的量大大超过了F1蛋 白质水解产生的量，有假设认为叶绿素的吡咯部分代谢 部分转化生成了脯氨酸。
3.2不同氮用量 叶片中的TAA随氮肥用量增加而提高 有机氮肥比例增加，TAA含量下降。
NO-3
NO-2
NH3 谷氨酸 α－酮戊二酸
谷氨酰氨
2谷氨酸
其他氨基酸
蛋白质
（三）烟草中的含氮化合物
1 蛋白质、游离氨基酸、氨、胺、酰胺、腈
2 叶绿素
3 硝酸盐、亚硝酸盐 4 生物碱 TSNA
5 某些维生素
第一节 烟草氨基酸
一、氨基酸的结构和性质 二、烟草中的氨基酸
一、氨基酸的结构和性质
（一）结构 1 结构
丝氨酸
天冬酰胺 谷氨酸 谷酰胺 脯氨酸
0.06
1.12 0.10 0.82 4.11
0.17
10.30 1.78 0.38 0.45
甘氨酸
丙氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 亮氨酸
0.02
0.32 0.06 － 微量
0.14
0.35 微量 0.06 0.10
酪氨酸
苯丙氨酸 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 色氨酸 合计
下 中 上
mg/g
60 适熟 烤后 d
烟草叶片发育过程中总氨基酸含量的变化（%）
烟草叶片发育过程游离氨基酸含量的变化
1）TAA和FAA含量均随生育期延长而下降 2）FAA含量大约是TAA的1/10
3.5不同成熟度烟叶氨基酸含量不同
叶片成熟过程中下部叶氨基酸含量呈现V形变化趋势
20 15 10 5 0 50 60
α- L– 谷氨酰基- L–谷氨酸、谷胱甘肽、高胱氨酸、
高丝氨酸、6 – 羟基犬尿氨酸、1 – 甲基组氨酸、 S – 氧化蛋氨酸、哌可酸、降亮氨酸、吡咯烷- 2–乙酸、 苯基丙氨酸、氨基乙磺酸等 。
（二）存在状态
1游离态 鲜烟叶和调制过程中多种氨基酸呈游离态
鲜烟叶中主要的游离氨基酸是： 天冬氨酸，谷氨酸、脯氨酸和亮氨酸，
（一）种类 （二）存在状态 （三）分布特点
（一）种类
烤后烟叶种有43种氨基酸： 常见的有20多种，还有20多种不常见的
原因：
调制、陈化过程中，蛋白质水解、游离氨基酸发 生互变作用，
不常见氨基酸：
如α- 丙氨酸、β- 丙氨酸、D–丙氨酰基 - D-丙氨酸、 α-氨基丁酸、γ- 氨基丁酸、吖叮啶- 2 - 羧酸、
晾烟调制期间游离氨基酸增加的同时，氨含量也快速增加
氨对烟气pH值、烟碱存在状态、香味物质形成具有重要作用
3.7发酵或陈化过程氨基酸含量的变化
陈化期间游离氨基酸含量降低，Amadori化合物增加
Amadori化合物热解会产生许多吡嗪类和吡咯类香味物质 卷烟陈化时间：18-24个月
吖嗪：含有一个或几个氮原子的不饱和六节杂环化合物的总 称。包括 吡嗪，吡啶，三嗪，四嗪等等 已经从陈化烤烟中分离出果糖吖嗪和脱氧果糖吖嗪。 乙酸 氨+果糖/葡萄糖 弱酸 多羟基吖嗪 热解 丙酮醇 呋喃类 吡咯类 吡嗪类
脯氨酸和半胱氨酸既溶于水又溶于有机溶剂
1.3旋光性：左旋（甘氨酸除外）
2 化学性质
2.1由氨基表现出来的性质
2.2由羧基表现出来的性质
2.3由氨基和羧基共同表现出来的性质
2.1由氨基表现出来的性质
2.1.1 与亚硝酸反应生成羟基酸和水，并放出N2
万斯莱克氨基酸测定方法
该反应在室温下可迅速进行，只发生在伯氨基上组成蛋白质的 20种常见氨基酸仅精氨酸（含胍基）、组氨酸（含咪唑环）、 脯氨酸（亚氨基），其他都是伯氨基，因此可以根据反应中N2 的释放量近似测定样品中的氨基酸含量（Van Slyke氨基酸测 定法）。
α －氨基酸 结构通式
2 分类
2.1 按照氨基的位置可以分：
α－、β-、γ－、δ－、ε－氨基酸等 ε δ γ β α
2.2 按所含烃基不同 ：
一氨基一羧基（中性） 1)脂肪族 一氨基二羧基（酸性） 二氨基一羧基（碱性）
2）芳香族
OH
3）杂环族
N H COOH
组氨酸
脯氨酸
2.3 按构型不同可以分为D－型和L－型
吡嗪类化合物占烟叶质量的比例很小，但对烘烤食 品和烟叶的香味至关重要。 试验表明：热处理使5种氨基酸的质量百分数显著 降低，而在烟碱百分数不变的条件下，烘烤使吡嗪 类含量大幅度增加，尤其是那些氨或氨前体含量高 的烟叶。 烟叶在烘烤和陈化期间，吡嗪类、吡咯类和吡啶类化 合物增加，这种增加可通过多种途径实现：
人体不能合成且不能缺少的氨基酸有8种：
缬氨酸Val, 亮氨酸Leu,异亮氨酸Ile,
苏氨酸Thr，赖氨酸Lys, 蛋氨酸Met，
苯丙氨酸Phe,
色氨酸Try。
这8种氨基酸必须从食物中摄取。
（二）性质 1 物理性质
1.1无色结晶 1.2溶解性：
一般可溶于水，难溶于有机溶剂
胱氨酸和酪氨酸既不溶于水也不溶于有机溶剂
4)芳香胺氧化而变成黄至红甚至黑色，产物很复杂
2.3 亚硝化反应
胺很容易与亚硝酸盐或氮的氧化物作用生成亚硝胺，尤其 仲胺和叔胺对具有致癌活性的亚硝胺的生成起一定作用 1)伯胺和亚硝胺的反应生成重氮盐
R-CH2NH2 HONO
+ -N2 H2O
R-CH2OH
HONO HCl
+
Cl
+
HCl
+ N2
2)仲胺和亚硝酸的反应生成N－亚硝基胺
2与糖或多酚类物质形成复杂化合物而存在于烟叶中
调制陈化后
（三）分布特点
3.1不同烟草类型间氨基酸含量不同
与烤烟相比，白肋烟具有相当丰富的游离氨基酸
原因：1白肋烟蛋白质含量大于烤烟 2调制期间白肋烟蛋白质水解较烤烟充分（50％VS.20%）
表3.1优质卷烟配方烟气中的游离氨基酸/（mg/g）
氨基酸 天冬氨酸 苏氨酸 烤烟（mg/g） 0.13 0.04 白肋烟(mg/g) 7.84 0.43
2.2由羧基表现出来的性质 2.2.1 酯化、酰胺化、还原为醇
2.2.2 脱羧生成胺
2.2.3 脱羧脱胺生成醇
2.3由氨基和羧基共同表现出来的性质
2.3.1两性性质和等电点
2.3.2与水合茚三酮的醇溶液共热反应产生兰紫色物质
2.3.3与还原糖反应生成氨基糖
+
低 温 降 解
麦芽酚 DDMP
二、烟草中的氨基酸
水或难溶于水
中性或接近中性
热解会产生氨
（三）烟草中的酰胺
鲜烟叶中的酰胺主要是谷氨酰胺和天冬酰胺 调制后烟叶中酰胺少，因为热解产生了氨 烟气中多，其来源：
1)燃吸期间硝酸盐产生的中间体氨和甘氨酸的衍生物 2)腈水解生成 3)使用抑芽剂马来酰肼的降解产物