食品風(fēng)味化學(xué)

第八章食品風(fēng)味化學(xué)FlavorChemistry第一節(jié)引言第二節(jié)呈味物質(zhì)第三節(jié)食品中氣味形成的途徑第四節(jié)不同來源的食品風(fēng)味簡介第五節(jié)食品風(fēng)味化學(xué)的研究進(jìn)展第一頁第二頁，共56頁。第一節(jié)引言Introduction一、食品風(fēng)味的定義

風(fēng)味(flavor)是指人以口腔為主的感覺器官對食品產(chǎn)生的綜合感覺（嗅覺，味覺，視覺及觸覺）。二、風(fēng)味物質(zhì)的特點(diǎn)(1)成分多，含量甚微;(2)大多是非營養(yǎng)物質(zhì);(3)味感性能與分子結(jié)構(gòu)有特異性關(guān)系;(4)多為對熱不穩(wěn)定的物質(zhì)。第二頁第三頁，共56頁。三、嗅覺理論(Theoryofolfaction)1.立體化學(xué)理論(Amoore,1964)化合物立體分子的大小、形狀及電荷有差異，人的嗅覺的空間位置也有差別。2.膜刺激理論（Davis,1967）

氣味分子被吸附在受體柱狀神經(jīng)薄膜的酯質(zhì)膜界面上。3.振動理論氣味特性與氣味分子的振動特性有關(guān)。第一節(jié)引言Introduction第三頁第四頁，共56頁。第一節(jié)引言Introduction四、風(fēng)味化合物的分析感官分析食品風(fēng)味的感官總體評價特征化學(xué)成分的感官評價儀器分析高效液相色譜、超臨界二氧化碳萃取等第四頁第五頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood一、概述1、食品的基本味（原味）(origianltaste)酸、甜、苦、咸。2、呈滋味的物質(zhì)的特點(diǎn)(characteristicoftastecompound)多為不揮發(fā)物；能溶于水；閾值比呈氣味物高得多。第五頁第六頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood一、概述3、味覺生理學(xué)(tastephysiology)

Mapofthetongue'stastereceptors

第六頁第七頁，共56頁。溫度在10~40℃之間較敏感，在30℃時最敏感。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood一、概述4、影響味覺的因素(factorsofeffectontaste)溫度對味覺的影響第七頁第八頁，共56頁。時間

易溶解的物質(zhì)呈味快，味感消失也快；

慢溶解的物質(zhì)呈味慢，但味覺持續(xù)時間長。各種味覺的相互作用味覺的相乘效果

味覺的相消效果第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood一、概述4、影響味覺的因素(factorsofeffectontaste)第八頁第九頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood二、甜味與甜味物質(zhì)(Sweettasteandsweetsubstance)夏倫貝格爾(Shallenberger)的AH／B理論

風(fēng)味單位(flavorunit)是由共價結(jié)合的氫鍵鍵合質(zhì)子和位置距離質(zhì)子大約3?的電負(fù)性軌道產(chǎn)生的結(jié)合。化合物分子中有相鄰的電負(fù)性原子是產(chǎn)生甜味的必須條件。

其中一個原子還必須具有氫鍵鍵合的質(zhì)子。

氧、氮、氯原子在甜味分子中可以起到這個作用，羥基氧原子可以在分子中作為AH或B。呈甜機(jī)理第九頁第十頁，共56頁。補(bǔ)充學(xué)說

甜味分子的親脂部分通常稱為γ(-CH2-,-CH3,

-C6H5)可被味覺感受器類似的親脂部位所吸引，其立體結(jié)構(gòu)的全部活性單位(AH、B和γ)都適合與感受器分子上的三角形結(jié)構(gòu)結(jié)合，γ位置是強(qiáng)甜味物質(zhì)的一個非常重要的特征，但是對糖的甜味作用是有限的。

第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood二、甜味與甜味物質(zhì)(Sweettasteandsweetsubstance)夏倫貝格爾(Shallenberger)的AH／B理論呈甜機(jī)理第十頁第十一頁，共56頁。?-D-吡喃果糖甜味單元中AH/B和γ之間的關(guān)系

氯仿

鄰—磺酰苯亞胺

葡萄糖

第十一頁第十二頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood二、甜味與甜味物質(zhì)(Sweettasteandsweetsubstance)夏倫貝格爾(Shallenberger)的AH／B理論的局限性呈甜機(jī)理不能解釋多糖、多肽無味。D型與L型氨基酸味覺不同，D-纈氨酸呈甜味，L-纈氨酸呈苦味。未考慮甜味分子在空間的卷曲和折疊效應(yīng)。第十二頁第十三頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood二、甜味與甜味物質(zhì)(Sweettasteandsweetsubstance)甜度及其影響因素1、甜度甜味劑的相對甜度第十三頁第十四頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood二、甜味與甜味物質(zhì)(Sweettasteandsweetsubstance)甜度及其影響因素2、影響因素

A、聚合度:聚合度大則甜度降低；

B、異構(gòu)體：葡萄糖：>，果糖：>；

C、環(huán)結(jié)構(gòu)：

-D-吡喃果糖>-D-呋喃果糖；

D、糖苷鍵：

麥芽糖(

-1,4苷鍵）有甜味，龍膽二糖(

-1,6苷鍵）苦味。

結(jié)構(gòu)第十四頁第十五頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood二、甜味與甜味物質(zhì)(Sweettasteandsweetsubstance)甜度及其影響因素2、影響因素溫度

果糖隨溫度升高，甜度降低。（異構(gòu)化）結(jié)晶顆粒大小小顆粒易溶解，味感甜。不同糖之間的增甜效應(yīng)5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖。其它呈味物的影響第十五頁第十六頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood三、苦味與苦味物質(zhì)(Bitternessandbitternesssubstance)苦味機(jī)理大多數(shù)苦味物質(zhì)具有與甜味物質(zhì)同樣的AH/B模型及疏水基團(tuán)。

受體部位的AH/B單元取向決定了分子的甜味和苦味。沙氏理論認(rèn)為苦味來自呈味分子的疏水基，AH與B的距離近，可形成分子內(nèi)氫鍵，使整個分子的疏水性增強(qiáng)，而這種疏水性是與脂膜中多烯磷酸酯組成的苦味受體相結(jié)合的必要條件。第十六頁第十七頁，共56頁。1、茶葉、可可、咖啡中的生物堿

2、啤酒中的苦味物質(zhì)（萜類）啤酒中的苦味物質(zhì)主要源于啤酒花中的律草酮或蛇麻酮的衍生物（

-酸和-酸），其中

-酸占了85%左右。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood三、苦味與苦味物質(zhì)(Bitternessandbitternesssubstance)苦味物質(zhì)第十七頁第十八頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood三、苦味與苦味物質(zhì)(Bitternessandbitternesssubstance)苦味物質(zhì)3、柑橘中的苦味物（糖苷）

主要苦味物質(zhì)：柚皮苷、新橙皮苷

脫苦的方法：酶制劑酶解糖苷，樹脂吸附，

-環(huán)糊精包埋等。第十八頁第十九頁，共56頁。4、氨基酸及多肽類第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood三、苦味與苦味物質(zhì)(Bitternessandbitternesssubstance)苦味物質(zhì)5、鹽類苦味與鹽類陰離子和陽離子的離子直徑之和有關(guān)。離子直徑小于0.65nm的鹽顯示純咸味如：LiCl=0.498nm，NaCl=0.556nm，KCl=0.628nm隨著離子直徑的增大鹽的苦味逐漸增強(qiáng)如：CsCl=0.696nm，CsI=0.774nm，MgCl2=0.85nm第十九頁第二十頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood四、咸味與咸味物質(zhì)(Saltytasteandsaltysubstance)陽離子產(chǎn)生咸味陰離子抑制咸味氯化鈉和氯化鋰是典型咸味的代表。鈉離子和鋰離子產(chǎn)生咸味。較復(fù)雜的陰離子不但抑制陽離子的味道，而且它們本身也產(chǎn)生味道。第二十頁第二十一頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、酸味與酸味物質(zhì)(Sournessandsournesssubstance)1、酸味是由H+刺激舌粘膜而引起的味感，H+是定味劑，A-是助味劑。2、酸味的強(qiáng)度與酸的強(qiáng)度不呈正相關(guān)關(guān)系。呈酸機(jī)理3、酸味物質(zhì)的陰離子對酸味強(qiáng)度有影響

有機(jī)酸根A-結(jié)構(gòu)上增加羥基或羧基，則親脂性減弱，酸味減弱；

增加疏水性基團(tuán)，有利于A-在脂膜上的吸附，酸味增強(qiáng)。第二十一頁第二十二頁，共56頁。1、食醋

2、乳酸3、檸檬酸4、葡萄糖酸

-D-葡萄糖內(nèi)酯的水溶液加熱可轉(zhuǎn)變成葡萄糖酸。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、酸味與酸味物質(zhì)(Sournessandsournesssubstance)主要的酸味劑第二十二頁第二十三頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、辣味與辣味物質(zhì)(Piquancyandpiquancysubstance)呈味機(jī)理

辣味刺激的部位在舌根部的表皮，產(chǎn)生一種灼痛的感覺，嚴(yán)格講屬觸覺。辣味物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中具有起定味作用的親水基團(tuán)和起助味作用的疏水基團(tuán)。第二十三頁第二十四頁，共56頁。

1.熱辣味（hotness）口腔中產(chǎn)生灼燒的感覺，常溫下不刺鼻（揮發(fā)性不大），高溫下能刺激咽喉粘膜。如：紅辣椒中的辣椒素，胡椒中的胡椒堿。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、辣味與辣味物質(zhì)(Piquancyandpiquancysubstance)呈味機(jī)理2.辛辣味（pungency）沖鼻的刺激性辣味，對味覺和嗅覺器官有雙重刺激，常溫下具有揮發(fā)性。如：姜、蔥、蒜等。第二十四頁第二十五頁，共56頁。辣味強(qiáng)度排序：辣椒、胡椒、花椒、姜、蔥、蒜、芥末

熱辣

辛辣第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、辣味與辣味物質(zhì)(Piquancyandpiquancysubstance)辣味物質(zhì)第二十五頁第二十六頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、鮮味與鮮味物質(zhì)(Delicioustasteanddelicioussubstance)鮮味物質(zhì)

1.味精(谷氨酸鈉)

L-型谷氨酸鈉是肉類鮮味的主要成分；

D-型異構(gòu)體則無鮮味。2.鮮味核苷酸主要的呈鮮核苷酸：肌苷酸，鳥苷酸。

肉中鮮味核苷酸主要是由肌肉中的ATP降解而產(chǎn)生。

酵母水解物也是鮮味劑，其呈鮮成分是5’-核糖核苷酸。第二十六頁第二十七頁，共56頁。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、澀味與澀味物質(zhì)(Astringenttastandastringentsubstance)呈味機(jī)理澀味通常是由于單寧或多酚與唾液中的蛋白質(zhì)締合而產(chǎn)生沉淀或聚集體而引起的。難溶解的蛋白質(zhì)與唾液的蛋白質(zhì)和粘多糖結(jié)合也產(chǎn)生澀味。第二十七頁第二十八頁，共56頁。主要澀味物質(zhì)是多酚類的化合物。單寧是最典型的澀味物：

縮合度適中的單寧具有澀味；

縮合度超過8個黃烷醇單體后，其溶解度大為降低，不再呈澀味。

明礬、醛類也具有澀味。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、澀味與澀味物質(zhì)(Astringenttastandastringentsubstance)澀味物質(zhì)第二十八頁第二十九頁，共56頁。（1）焯水處理；

（2）在果汁中加入蛋白質(zhì)，使單寧沉淀；（3）提高原料采用時的成熟度。第二節(jié)呈味物質(zhì)Tastechemistryoffood五、澀味與澀味物質(zhì)(Astringenttastandastringentsubstance)常用脫澀方法第二十九頁第三十頁，共56頁。第三節(jié)食品中氣味形成途徑Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（一）植物中脂肪氧合酶對脂肪酸的作用

前體物多為亞油酸和亞麻酸產(chǎn)物為C6和C9的醇、醛類以及由C6、C9脂肪酸所生成的酯。例如：己醛是蘋果、葡萄、草莓、菠蘿、香蕉和桃子中的風(fēng)味物；2t-壬烯醛(醇)和3c-壬烯醇則是香瓜、西瓜等的特征香味物質(zhì)。第三十頁第三十一頁，共56頁。第三節(jié)食品中氣味形成途徑Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（二）支鏈氨基酸的酶法脫氨脫羧香蕉和蘋果的成熟風(fēng)味大多是由氨基酸揮發(fā)物引起的。主要是通過酶促Strecker降解反應(yīng)產(chǎn)生。纈氨酸（亮氨酸）

α-酮酸醛（酰基輔酶A）醇和酯

轉(zhuǎn)氨酶脫羧酶酶促反應(yīng)第三十一頁第三十二頁，共56頁。第三節(jié)食品中氣味形成途徑Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（三）萜類化合物的生物合成萜類化合物食品香料精油、水果和蔬菜中一類重要的香氣物質(zhì)。乙酰輔酶A甲瓦龍酸

異戊烯基焦磷酸

萜類風(fēng)味物

縮合和還原焦磷酸化、脫羧和異構(gòu)化縮合第三十二頁第三十三頁，共56頁。第三節(jié)食品中氣味形成途徑Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（四）莽草酸途徑莽草酸途徑是生物合成芳香族氨基酸、芳香族有機(jī)酸、酚類物質(zhì)及木質(zhì)素等物質(zhì)的重要生物合成途徑之一。第三十三頁第三十四頁，共56頁。第三節(jié)食品中氣味形成途徑Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（五）乳酸－乙醇發(fā)酵產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)微生物產(chǎn)生的酶（氧化還原酶、水解酶、異構(gòu)化酶、裂解酶、轉(zhuǎn)移酶、連接酶等），使原料成分生成小分子，這些分子經(jīng)過不同時期的化學(xué)反應(yīng)生成許多風(fēng)味物質(zhì)。

發(fā)酵食品的后熟階段對風(fēng)味的形成有較大的貢獻(xiàn)。第三十四頁第三十五頁，共56頁。第三節(jié)食品中氣味形成途徑Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（六）酶法合成支鏈脂肪酸丙酸在酶的作用下可以合成支鏈脂肪酸。如：4-甲基-辛酸（羊膻氣味）第三十五頁第三十六頁，共56頁。第三節(jié)食品中氣味形成途徑Formativeapproachsoffoododor二、化學(xué)反應(yīng)(chemicalreaction)（一）美拉德反應(yīng)在食品加工過程中，還原糖與氨基化合物的作用會導(dǎo)致褐變色素產(chǎn)生的同時，褐變反應(yīng)還可產(chǎn)生一些揮發(fā)性物質(zhì)。（二）類胡蘿卜素氧化降解第三十六頁第三十七頁，共56頁。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)1、水果的香氣成分主要是以亞油酸和亞麻酸為前體物經(jīng)生物合成途徑產(chǎn)生的（有酶催化）。水果中的香氣成分主要為C6~C9的醛類和醇類，此外還有酯類、萜類、酮類，揮發(fā)酸等。第三十七頁第三十八頁，共56頁。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)1、水果的香氣成分①桃的香氣成分主要有苯甲醛，苯甲醇，各種酯類，內(nèi)酯及

-寧烯等；

②紅蘋果則以正丙~己醇和酯為其主要的香氣成分；

③柑橘以萜類為主要風(fēng)味物；

第三十八頁第三十九頁，共56頁。④菠蘿中酯類是特征風(fēng)味物；⑤哈密瓜的香氣成分中含量最高的是

3t,6c壬二烯醛（閾值為3

10-6）；⑥西瓜和甜瓜的香氣成分中含量最高的是3c,6c壬二烯醛（閾值為10-5）。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)1、水果的香氣成分第三十九頁第四十頁，共56頁。蔬菜中風(fēng)味物質(zhì)的形成途徑主要是生物合成。（1）葫蘆科和茄科具有顯著的青鮮氣味。特征氣味物有C6或C9的不飽和醇、醛及吡嗪類化合物。如：黃瓜、青椒、番茄等第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)2、蔬菜的香氣成分第四十頁第四十一頁，共56頁。（2）傘形花科蔬菜具有微刺鼻的芳香，頭香物有萜烯類化合物。如：胡蘿卜、芹菜、香菜等。（3）百合科蔬菜具有刺鼻的芳香，風(fēng)味成分主要是含硫化合物（硫醚、硫醇）。如：大蒜、洋蔥、蔥、韭菜等。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)2、蔬菜的香氣成分第四十一頁第四十二頁，共56頁。(4)十字花科蔬菜具有辛辣氣味，最重要的氣味物也是含硫化合物（硫醇、硫醚、異硫氰酸酯）。如：卷心菜、蘿卜、花椰菜、芥菜等。

第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)2、蔬菜的香氣成分第四十二頁第四十三頁，共56頁。（5）其它

蘑菇主香成分有：肉桂酸甲酯，1-辛烯-3-醇，香菇精。

海藻香氣的主體成分是甲硫醚，還有一定量的萜類化合物，其腥氣來自于三甲胺。

烤紫菜的香氣的產(chǎn)生有麥拉德反應(yīng)參與。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)2、蔬菜的香氣成分第四十三頁第四十四頁，共56頁。主要是微生物作用于蛋白質(zhì)、脂類、糖等產(chǎn)生的。（1）酒類主要是酵母菌發(fā)酵。白酒中的香氣成分有300多種，呈香物質(zhì)以各種酯類為主體，而羰基化合物、羧酸類、醇類及酚類也是重要的芳香成分。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)3、發(fā)酵食品的香氣成分第四十四頁第四十五頁，共56頁。（2）醬油醬油類利用曲霉、乳酸菌和酵母菌發(fā)酵。醬油香氣的主體是酯類，甲基硫是構(gòu)成醬油特征香氣的主要成分。

（3）食醋是酵母菌和醋酸菌發(fā)酵，乙酸含量高達(dá)4%，香氣成分以乙酸乙酯為主。

第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods一、植物來源食品風(fēng)味(Theflavorofplantfoods)3、發(fā)酵食品的香氣成分第四十五頁第四十六頁，共56頁。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods二、動物來源食品風(fēng)味(Theflavorofanimalityfoods)1、水產(chǎn)品的風(fēng)味

新鮮魚的淡淡的清鮮氣味是內(nèi)源酶作用于多不飽和脂肪酸生成中等碳鏈不飽和羰化物所致。

熟魚肉中的香味成分是由高度不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的。

淡水魚的腥味的主體成分是哌啶，存在于魚腮部和血液中的血腥味的主體成分是

-氨基戊酸。第四十六頁第四十七頁，共56頁。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods二、動物來源食品風(fēng)味(Theflavorofanimalityfoods)1、水產(chǎn)品的風(fēng)味主要是微生物和酶的作用。魚、貝類死后其體內(nèi)的賴氨酸逐步酶促分解。鮮魚肉內(nèi)中約2%的尿素，在一定條件下可分解生成NH3。魚體表面粘液中的蛋白質(zhì)，氨基酸等被細(xì)菌分解。魚油氧化分解生成的甲酸、丙酸、丙烯酸、丁酸戊酸等。魚中令人不愉快的氣味形成途徑第四十七頁第四十八頁，共56頁。熟肉香氣的生成途徑主要是加熱分解。因加熱溫度不同，香氣成分有所不同。肉香形成的前體物有氨基酸、多肽、核酸、糖類、脂質(zhì)、維生素等。肉香中的主要化合物有內(nèi)酯類，呋喃衍生物，吡嗪衍生物及含硫化合物等。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods二、動物來源食品風(fēng)味(Theflavorofanimalityfoods)2、肉類的風(fēng)味第四十八頁第四十九頁，共56頁。第四節(jié)不同來源食品的風(fēng)味Theflavorofdifferentfoods二、動物來源食品風(fēng)味(Theflavorofanimalityfoods)前體物生成肉香成分的主要三種途徑

（1）脂質(zhì)的熱氧化降解、硫胺素?zé)峤?。?）麥拉德反應(yīng)、Strecker降解、糖的熱解。

（3）（1）和（2）生成的各物質(zhì)之間的二次反應(yīng)。根據(jù)這些研究成果，可配制各種肉類食用香精。第四十九頁第五十頁，共56頁。

雞肉香主