第十章-食品风味化学

狭义上的食品风味：食品的香气、滋味和入口后获得的香味。（味觉和嗅觉）广义上的食品风味：指人以口腔为主的感觉器官对食品产生的综合感觉。（嗅觉，味觉，视觉及触觉）感官评定分析现代分析技术：色谱、质谱、电子鼻、电子舌食品中的风味物质一般具有以下的特点：（1）种类繁多，相互影响。（2）含量极微，效果显著。在水中乙酸异戊酯含量达到5×10-6mg/Kg，就会产生香蕉气味。（3）大多数是非营养物质。（4）呈味性能与其分子结构有高度特异性的关系。（5）稳定性差，容易被破坏。一、滋味的概念味感或味觉是食物在人的口腔内对味觉器官化学感应系统的刺激并产生的感觉。这种刺激有时是单一性的，但是多数情况下是复合性的。Mapofthetongue'stastereceptors.二.味觉生理学三.影响味感的因素在10~40℃之间较敏感，在30℃时最敏感。温度对味觉的影响呈味物味觉阈值（%）常温0℃盐酸奎宁苦0.00010.0003食盐咸0.050.25柠檬酸酸0.00250.003蔗糖甜0.10.42.时间易溶解的物质呈味快，味感消失也快；慢溶解的物质呈味慢,但味觉持续时间长。3.各种味觉的相互作用（1）味的对比作用（2）味的变调作用（3）味的消杀作用（4）味的相乘作用（5）味的适应现象四、味感的分类目前世界各国对味感的分类并不一致。日本：甜、苦、酸、咸、辣5类。欧美：甜、苦、酸、咸、辣、金属味6类。印度：甜、苦、酸、咸、辣、淡、涩、不正常味8类。我国：、辣、鲜、涩7类。还有其它国家和地区的分类有凉、碱味等。4种基本味：味觉感受器感受到的是食物刺激人的口腔粘膜、鼻腔粘膜、皮肤和三叉神经而引起的一种。是口腔蛋白质受到刺激而凝固时产生的一种收敛的感觉，与神经末梢有关。由于其呈味物质与其他味感物质相配合时可以使食品的整个风味更为鲜美，在欧美各国将鲜味物质列为，而不看作是一种独立的味感。但在我国食品调味的长期实践中，鲜味已形成一种独特的风味，故仍将鲜味作为一种单独的味感列出。化学上的“酸”呈酸味，化学上的“糖”呈甜味，化学上的“盐”呈咸味，生物碱及重金属盐则呈苦味。五.呈味物质的特点六、甜味与甜味物质Sweettasteandsweetsubstance席伦伯格(Shallenberger)的AH／B理论风味单位(flavorunit)是由共价结合的氢键键合质子和位置距离质子大约3Å的电负性轨道产生的结合。化合物分子中有相邻的电负性原子是产生甜味的必须条件。其中一个原子还必须具有氢键键合的质子。氧、氮、氯原子在甜味分子中可以起到这个作用，羟基氧原子可以在分子中作为AH或B。（一）呈甜机理补充学说（科尔）：甜味分子的亲脂部分通常称为γ(-CH2-,-CH3,-C6H5)可被味觉感受器类似的亲脂部位所吸引，其立体结构的全部活性单位(AH、B和γ)都适合与感受器分子上的三角形结构结合，γ位置是强甜味物质的一个非常重要的特征，但是对糖的甜味作用是有限的。ß-D-吡喃果糖甜味单元中AH/B和r之间的关系氯仿邻—磺酰苯亚胺葡萄糖局限性（1）不能解释多糖、多肽无味。（2）D型与L型氨基酸味觉不同,D-缬氨酸呈甜味，L-缬氨酸呈苦味。（3）未考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应。（二）.甜度及其影响因素1.甜度甜味剂的相对甜度甜味剂乳糖麦芽糖葡萄糖半乳糖甘露糖醇甘油蔗糖果糖相对甜度0.270.50.5~0.70.60.70.811.1~1.5甜味剂甘草酸苷天冬氨酰苯丙氨酸甲酯糖精新橙皮苷二氢查耳酮相对甜度50100~200200~7001500~20002.影响因素（1）结构A.聚合度:聚合度大则甜度降低；B.异构体：葡萄糖：,果糖：；C.环结构：-D-吡喃果糖-D-呋喃果糖；D.糖苷键：麦芽糖(-1,4苷键）有甜味，龙胆二糖(-1,6苷键）苦味。（2）温度果糖随温度升高，甜度降低。（异构化）（3）结晶颗粒大小小颗粒易溶解，味感甜。（4）不同糖之间的增甜效应5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖。（5）其它呈味物的影响（三）.甜味剂1.糖类葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等2.糖醇木糖醇，麦芽糖醇等3.糖苷甜叶菊苷(Stevioside)的甜度为蔗糖的300倍。稳定安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好。4.其它甜味剂(1)甜蜜素(2)甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物）(3)二氢查耳酮衍生物(4)糖精（Saccharin)(5)三氯蔗糖（一）呈苦机理AH/B理论：AH与B之间距离近（0.15nm）其它理论：盐、氨基酸等苦味形成七、苦味和苦味物质BitternessandbitternesssubstanceNNOR1OR2NNR3R1=R2=R3=CH3咖啡碱R1=HR2=R3=CH3可可碱R1=R2=CH3R3=H茶碱嘌呤类衍生物是食品中重要的生物碱类苦味物质。咖啡碱存在于茶叶、咖啡和可可中；可可碱存在于可可和茶叶中。都有兴奋中枢神经的作用。（二）苦味物质1.茶叶、可可、咖啡中的生物碱（二）苦味物质2.啤酒中的苦味物质（萜类）啤酒中的主要源于啤酒花中的，其中–酸占了85%左右。在新鲜酒花中(质量标准中要求达7%），有，久置空气中可自动氧化，其氧化产物苦味变劣。异律草酮（）律草酮（–酸）啤酒花与麦芽汁共煮时，–酸有40~60%异构化生成异–酸。控制异构化在啤酒加工中有重要意义。核黄素存在时，异–酸经光氧化分解，可产生老化风味。柚皮苷生成无苦味衍生物的酶水解部位结构3柑橘中的苦味物（糖苷）主要苦味物质：柚皮苷、新橙皮苷脱苦的方法：酶制剂酶解糖苷，树脂吸附，-环糊精包埋等。（1）肽类氨基酸侧链的总疏水性使蛋白质水解物和干酪产生明显的非需宜苦味。计算疏水值可预测肽类的苦味（2）肽的分子量影响产生苦味的能力分子量低于6000的肽类才可能有苦味，分子量大于6000的肽由于几何体积大，显然不能接近感受器位置。4.氨基酸及多肽类5.盐类苦味与盐类阴离子和阳离子的离子直径之和有关。离子直径小于6.5Å的盐显示纯咸味如：LiCl=4.98Å，NaCl=5.56Å，KCl=6.28Å随着离子直径的增大盐的苦味逐渐增强如：CsCl=6.96Å，CsI=7.74Å，MgCl=8.60ÅR1R2R3COOHR1=R2=OHR3=H鹅胆酸R1=R3=OHR2=H脱氧胆酸R1=R2=R3=OH胆酸胆汁是动物肝脏分泌并贮存在胆囊中的一种液体，味极苦，胆汁中苦味的主要成分是胆酸、鹅胆酸和脱氧胆酸。在畜、禽、水产品加工中稍不注意，破损胆囊，即可导致无法洗净的苦味。6、胆汁28阳离子产生咸味阴离子抑制咸味八、咸味和咸味物质中性盐钠离子和锂离子产生咸味，钾离子和其他阳离子产生咸味和苦味。氯离子本身是无味，对咸味抑制最小，较复杂的阴离子不但抑制阳离子的味道，而且它们本身也产生味道。NaCl产生咸味：阈值为0.2%，液态食品中最适浓度0.8%-1.2%。（一）呈酸机理1.酸味是由H+刺激舌粘膜而引起的味感，H+是定味剂，A-是助味剂。2.酸味的强度与酸的强度不呈正相关关系。九、酸味和酸味物质Sournessandsournesssubstance3.酸味物质的阴离子对酸味强度有影响有机酸根A-结构上增加羟基或羧基，则亲脂性减弱，酸味减弱；增加疏水性基团，有利于A-在脂膜上的吸附，酸味增强。（二）主要酸味剂1.食醋2.乳酸3.柠檬酸4.葡萄糖酸-D-葡萄糖内酯的水溶液加热可转变成葡萄糖酸。（一）辣味的呈味机理辣味刺激的部位在舌根部的表皮，产生一种灼痛的感觉，严格讲属触觉。辣味物质的结构中具有起定味作用的亲水基团和起助味作用的疏水基团。十、辣味和辣味物质Piquancyandpiquancysubstance1.热辣味（hotness）口腔中产生灼烧的感觉，常温下不刺鼻（挥发性不大），高温下能刺激咽喉粘膜。如：红辣椒主要呈辣成分有辣椒素、二氢辣椒素。胡椒中的胡椒碱。2.辛辣味（pungency）冲鼻的刺激性辣味，对味觉和嗅觉器官有双重刺激，常温下具有挥发性。如：姜、葱、蒜等。（二）辣味物质辣味料的辣味强度排序：辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末热辣辛辣一.鲜味物的呈鲜机理相同类型的鲜味剂共存时，与受体结合时有竞争作用。不同类型的鲜味剂共存时，有协同作用。如：味精与肌苷酸按1:5比例混合，其鲜味提高6倍。十一、鲜味和鲜味物质Delicioustasteanddelicioussubstance（二）呈鲜物质1.味精(谷氨酸钠)L-型谷氨酸钠是肉类鲜味的主要成分，D-型异构体则无鲜味。其鲜味与其离解度有关。2.鲜味核苷酸主要的呈鲜核苷酸：肌苷酸，鸟苷酸。肉中鲜味核苷酸主要是由肌肉中的ATP降解而产生。存放时间过长，肌苷酸变成无味的肌苷，进而变为呈苦味的次黄嘌呤。酵母水解物也是鲜味剂，其呈鲜成分是5‘-核糖核苷酸。3.其它鲜味剂天然存在的有些肽类如：谷胱甘肽、谷谷丝三肽植物蛋白质和微生物核酸水解产生的鲜味剂一.涩味涩味通常是由于单宁或多酚与唾液中的蛋白质缔合而产生沉淀或聚集体而引起的。难溶解的蛋白质与唾液的蛋白质和粘多糖结合也产生涩味。十二、涩味和涩味物质Astringenttastandastringentsubstance二.涩味成分主要涩味物质是多酚类的化合物。单宁是最典型的涩味物：缩合度适中的单宁具有涩味，缩合度超过8个黄烷醇单体后，其溶解度大为降低，不再呈涩味。明矾、醛类也具有涩味。常用脱涩方法：（1）焯水处理；（2）在果汁中加入蛋白质，使单宁沉淀。（3）提高原料采用时的成熟度。一.嗅觉理论1.立体化学理论化合物立体分子的大小、形状及电荷有差异，人的嗅觉受体的空间位置也有差别，呈香分子嵌入受体，产生信号，从而产生特征气味。2.膜刺激理论3.振动理论二、有气味物质的一般特征：①具有挥发性；②既具有水溶性（才能透过嗅觉感受器的粘膜层），又具有脂溶性（才能通过感受细胞的脂膜）；③分子量在26~300之间。任何一种食品的香气都并非由一种呈香物质单独产生，而是多种呈香物质的综合反映。对香气贡献大的物质，被称为“头香物”。呈香与否还与呈香物的含量有关。（一）水果的香气成分主要是以亚油酸和亚麻酸为前体物经生物合成途径产生的（有酶催化）。水果中的香气成分主要为C6~C9的醛类和醇类，此外还有酯类、萜类、酮类，挥发酸等。三①桃的香气成分主要有苯甲醛，苯甲醇，各种酯类，内酯及-宁烯等；②红苹果则以正丙~己醇和酯为其主要的香气成分；③柑橘以萜类为主要风味物；④菠萝中酯类是特征风味物；⑤哈密瓜的香气成分中含量最高的是3t,6c壬二烯醛（阈值为310-6）；⑤西瓜和甜瓜的香气成分中含量最高的是3c,6c壬二烯醛（阈值为10-5）。（二）蔬菜的香气成分蔬菜中风味物质的形成途径主要是生物合成。1.葫芦科和茄科具有显著的青鲜气味。特征气味物有C6或C9的不饱和醇、醛及吡嗪类化合物。如:黄瓜、青椒、番茄等2.伞形花科蔬菜具有微刺鼻的芳香，头香物有萜烯类化合物。如：胡萝卜、芹菜、香菜等。3.百合科蔬菜具有刺鼻的芳香，风味成分主要是含硫化合物（硫醚、硫醇）。如:大蒜、洋葱、葱、韭菜等。4.十字花科蔬菜具有辛辣气味，最重要的气味物也是含硫化合物（硫醇、硫醚、异硫氰酸酯）。如：卷心菜、萝卜、花椰菜、芥菜等。5.其它蘑菇主香成分有：肉桂酸甲酯，1-辛烯-3-醇，香菇精。海藻香气的主体成分是甲硫醚，还有一定量的萜类化合物，其腥气来自于三甲胺。烤紫菜的香气的产生有麦拉德反应参与。（三）发酵食品的香气成分主要是微生物作用于蛋白质、脂类、糖等产生的。1.酒类主要是酵母菌发酵。白酒中的香气成分有300多种，呈香物质以各种酯类为主体，而羰基化合物、羧酸类、醇类及酚类也是重要的芳香成分。2.酱油酱类利用曲霉、乳酸菌和酵母菌发酵。酱油香气的主体是酯类，甲基硫是构成酱油特征香气的主要成分。3.食醋是酵母菌和醋酸菌发酵，乙酸含量高达4%，香气成分以乙酸乙酯为主。（四）茶叶的香气成分（1）绿茶：不发酵茶，有典型的烘炒香气和鲜青香气。在杀青过程中，鲜茶叶中低沸点的青叶醇、青叶醛挥发，同时使部分青叶醇、青叶醛异构化生成具有清香的