8章風(fēng)味化學(xué)1食品化學(xué)

1、第八章 風(fēng)味化學(xué),食品的滋味化學(xué),第一節(jié) 概述 第二節(jié) 甜味及甜味物質(zhì) 第三節(jié) 苦味及苦味物質(zhì) 第四節(jié) 咸味物質(zhì) 第五節(jié) 酸味及酸味物質(zhì) 第六節(jié) 辣味及辣味物質(zhì) 第七節(jié) 鮮味及鮮味物質(zhì) 第八節(jié) 澀味及澀味物質(zhì),風(fēng)味(flavour):是指人以口腔為主的感覺器官對(duì)食品產(chǎn)生的綜合感覺（味覺,嗅覺，視覺及觸覺）。 風(fēng)味物質(zhì)一般具有下列特點(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(duì)熱不穩(wěn)定的物質(zhì)。,第一節(jié) 概述,味感：是人體味覺器官（舌頭）對(duì)呈味物質(zhì)的 反映 味感產(chǎn)生的原因：舌頭上的味蕾對(duì)呈味物質(zhì)的 刺激引起的 反映 味感包括：酸

2、、甜、苦、咸、鮮、澀、堿、涼、辣、金屬味等10種。其中酸、甜、苦、咸為食品的4種基本味。,味覺生理學(xué)（味感區(qū)域）： 苦 酸 酸 咸 咸 舌面 甜 呈味物質(zhì)的特點(diǎn)：多為不揮發(fā)物，能溶于水，閾值比呈氣味物高得多。 閾值:味覺器官能感覺某物質(zhì)滋味的最低濃度.,夏倫貝格爾(Shallenberger) - 關(guān)于風(fēng)味單位的AH-B理論,甜味物質(zhì)的結(jié)構(gòu)為AH- B。 A代表電負(fù)性原子，如ONF B也是帶電負(fù)性原子，也是ON. 要求B離AH 2.5-4 這樣甜味化合物上的AH- B單位和味覺感受器上的AH- B單位相作用（氫鍵作用），產(chǎn)生甜味感。,第二節(jié) 甜味與甜味物質(zhì),一 呈甜機(jī)理,化合物分子中有相鄰的帶

3、電負(fù)性原子是產(chǎn)生甜味的必須條件。 其中一個(gè)原子還必須具有氫鍵鍵合的質(zhì)子。,上述過程可用如下表示：,甜味物質(zhì),味覺感受器,B.HA,AH.B.,氯仿,鄰磺酰苯亞胺,葡萄糖,二.甜度及其影響因素： 1.甜度： 甜味劑的相對(duì)甜度 甜味劑 乳糖 麥芽糖 葡萄糖 半乳糖 甘露糖醇 甘油 蔗糖 果糖 相對(duì)甜度 0.27 0.5 0.50.7 0.6 0.7 0.8 1 1.11.5 甜味劑 甘草酸苷 天冬氨酰苯丙氨酸甲酯 糖精 新橙皮苷二氫查耳酮 相對(duì)甜度 50 100200 500700 10001500,2.影響因素： （1）結(jié)構(gòu)： A. 聚合度: 聚合度大則甜度降低； B. 異構(gòu)體：葡萄糖： , 果

4、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。,（2）溫度： 果糖隨溫度升高，甜度降低。（異構(gòu)化） （3）結(jié)晶顆粒大?。?小顆粒易溶解，味感甜。 （4）不同糖之間的增甜效應(yīng)： 5%葡萄糖 5%蔗糖 但5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖。 （5）其它呈味物的影響,三. 甜味劑： 糖類：葡萄糖，果糖，蔗糖，麥芽糖等 糖醇：木糖醇，麥芽糖醇等 糖苷：甜葉菊苷(Stevioside)等 甜葉菊二萜烯類的糖苷，甜度為蔗糖的300倍。是無熱量甜味劑。穩(wěn)定，安全性好，無苦味，無發(fā)泡性，溶解性好。,(2) 甜味素（阿

5、斯巴甜，二肽衍生物）： 由L -天冬酰氨和L -苯丙氨酸組成，是營養(yǎng)性非甜味劑，安全性好，甜度為蔗糖的100200倍；但熱穩(wěn)定性不好。 （3）二氫查耳酮衍生物： 甜度極高，后味無苦味，毒性很小，熱穩(wěn)定性差。,4. 非糖甜味劑： （1）甜蜜素： 甜度為蔗糖的4050倍，易溶于水，對(duì) 光、熱、空氣穩(wěn)定，安全性好。,新橙 皮糖苷 OH 糖 O -OH OCH3 HO O （4）糖精（Saccharin): 屬合成甜味劑 ，后味有苦味。 在主食及嬰兒食品中不允許使用。糖精長時(shí)間 加熱會(huì)產(chǎn)生苦味，濃度過大（ 0.5%）也會(huì)苦味。,SO2 H2O SO2 NNa N- + Na+ CO CO （苦味） （

6、強(qiáng)甜味） H2O SO2NH2 COOH （苦味）,第三節(jié) 酸味及酸味物質(zhì),一 概述 呈酸機(jī)理： 酸味（Sour taste）是由H+刺激舌粘膜而引起的味感。 H+是定味劑，A-是助味劑。 酸味的強(qiáng)度與酸的強(qiáng)度并不呈正相關(guān)性。 酸感與酸根陰離子種類、 PH 、可滴定度及其他物質(zhì)的存在（特別是糖）。 在同一PH下，酸味的強(qiáng)度順序：醋酸甲酸 乳 酸草酸鹽酸,在pH相同時(shí)，HAc比HCl有更強(qiáng)的酸味感。有機(jī)酸有令人愉快的副味；而無機(jī)酸具有苦、澀副味。有機(jī)酸在口腔中能持續(xù)地產(chǎn)生H+ 使酸味維持長久。 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；若增加疏水性基團(tuán)，有利于A-在脂膜上的吸附，

7、酸味增強(qiáng)。 人唾液的pH在6.76.9之間，大多數(shù)食物的pH在56.5之間.當(dāng)pH 5時(shí)就會(huì)產(chǎn)生酸感，當(dāng)pH 3時(shí)，由于酸感過強(qiáng)而產(chǎn)生拒食心理。,二.酸味劑： 1.食醋： 主要的酸味成分是醋酸，含量在35%，此外，還含有乳酸、氨基酸、琥珀酸、醇類、酯類、糖份等。 食醋在烹飪中作用： 增香及去除不良?xì)馕?刺激食欲，利于消化 減少Vc的損失，促進(jìn)原料中Ca, Fe, P 等無機(jī)物的 溶解 防止果蔬的酶促褐變 具有抑菌作用,2. 乳酸： 存在于酸泡菜、酸奶中。乳酸可以抑制雜菌的生長。 3. 檸檬酸： 廣泛存在于果蔬中，酸味柔和優(yōu)雅，爽口。在食品工業(yè)中用于清涼飲料、水果罐頭、果醬及配制酒中，還可作為抗

8、氧化劑的增效劑使用。,氯化鈉和氯化鋰是典型咸味的代表。以NaCl（離子的直徑為0.556nm)的咸味最純正。當(dāng)鹽的原子量增大，有苦味增大的傾向。 呈咸味與陰、陽離子均有關(guān)系，陽離子產(chǎn)生咸味，陰離子抑制咸味。 陽離子的影響 鈉離子和鋰離子產(chǎn)生咸味. 鉀離子和其他陽離子產(chǎn)生咸味和苦味。,第四節(jié) 咸味物質(zhì),陰離子的影響,在陰離子中，氯離子對(duì)咸味抑制最小，它本身是無味的。 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。 長鏈脂肪酸或長鏈烷基磺酸鈉鹽產(chǎn)生的肥皂味是由陰離子所引起的，這些味道可以完全掩蔽陽離子的味道,第五節(jié)苦味及苦味物質(zhì) 呈苦機(jī)理： 苦味與甜味分子都是由類似分子激發(fā)的，大多數(shù)

9、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(gè)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。,苦味的基準(zhǔn)物質(zhì)：奎寧 奎寧的結(jié)構(gòu)： 常見的苦味物質(zhì)： 常見的苦味物質(zhì)有生物堿、糖苷、氨基酸、多肽、鹽及動(dòng)物的膽汁。 茶葉、可可、咖啡中的生物堿： 茶葉、可可、咖啡中的苦味物質(zhì)主要是生物堿，它有使神經(jīng)興奮的作用。,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），苦味物質(zhì)中酸占了85%左右。 酸在新鮮酒花中含量

10、在28%之間(質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求達(dá)7%），有強(qiáng)烈的苦味和防腐能力，久置空氣中可自動(dòng)氧化，其氧化產(chǎn)物使苦味變劣。,啤酒中的苦味物質(zhì)（萜類）：,異律草酮（-酸）,律草酮（酸）,啤酒花與麥芽汁共煮中，酸有4060%異構(gòu)化生成異酸，酸和異酸是啤酒中的最重要的苦味物質(zhì)，控制其生成及防止其轉(zhuǎn)化，在啤酒加工中有重要意義。在核黃素存在時(shí)，異酸經(jīng)光氧化分解，產(chǎn)生老化風(fēng)味。,柚皮苷生成無苦味衍生物的酶水解部位結(jié)構(gòu),3 柑橘中的苦味物（糖苷）： 柚皮苷、新橙皮苷是柑橘類果實(shí)中的主要苦味物質(zhì)，糖苷水解后苦味消失。故可利用酶制劑分解糖苷，使橙汁脫苦。脫苦的方法還有樹脂吸附，-環(huán)糊精包埋、酶解等。,蛋白質(zhì)水解物和干酪有明顯非

11、需宜的苦味，這是肽類氨基酸側(cè)鏈的總疏水性所引起的。 肽類的苦味可以通過計(jì)算疏水值來預(yù)測(cè)。根據(jù)Q=g/n 可計(jì)算出蛋白質(zhì)的平均疏水值，式中g(shù)表示每種氨基酸側(cè)鏈的疏水貢獻(xiàn)，n是氨基酸殘基數(shù)，各個(gè)氨基酸的g值按溶解度數(shù)據(jù)測(cè)定得到。 Q值大于1400的肽可能有苦味，低于1300的無苦味。 肽的分子量也會(huì)影響產(chǎn)生苦味的能力，只有那些分子量低于6000的肽類才可能有苦味，而分子量大于這個(gè)數(shù)值的肽由于幾何體積大，顯然不能接近感受器位置。,4. 氨基酸及多肽類：,各種氫基酸的計(jì)算g值,5. 鹽類： 鹽類的苦味與鹽類陰離子和陽離子的離子直徑總和有關(guān)。 離子直徑小于6.5的鹽顯示純咸味(LiCl=4.98，NaC

12、l=5.56，KCl=6.28)，因此有些人對(duì)KCl感到稍有苦味。 隨著離子直徑的增大(CsCl=6.96，CsI=7.74)，鹽的苦味逐漸增強(qiáng)，因此氯化鎂(8.60)是相當(dāng)苦的鹽。,第六節(jié) 辣味及辣味物質(zhì),辣味的呈味機(jī)理： 辣味刺激的部位不在舌頭的味蕾上，而是舌根部的表皮，產(chǎn)生一種灼痛的感覺。有人認(rèn)為辣味物質(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)。 1. 熱辣味（hotness） 在口腔中產(chǎn)生灼燒的感覺，常溫下不刺鼻（揮發(fā)性不大），在高溫下也能刺激咽喉粘膜。 如：紅辣椒。其呈辣成分主要有辣椒素，二氫辣椒素。胡椒中的胡椒堿。,2. 辛辣味（pungency）： 是一種沖鼻的刺激

13、性辣味，是對(duì)味覺和嗅覺器官的雙重刺激，在常溫下具有揮發(fā)性。 如：姜、蔥、蒜等。其辛辣成分有姜酮、姜腦；蔥蒜中的辛辣成分是硫醚類化合物。 二. 辣味物質(zhì)： 辣味料的辣味強(qiáng)度排序： 辣椒、胡椒、花椒、姜、蔥、蒜、芥末 熱辣 辛辣,第七節(jié) 澀味及澀味物質(zhì),澀味(Astringent tast)： 澀味產(chǎn)生的機(jī)制: 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)(例如某些干奶粉中存在的蛋白質(zhì))與唾液的蛋白質(zhì)和粘多糖結(jié)合也產(chǎn)生澀味。 澀味常常與苦味混淆，這是因?yàn)樵S多酚或單寧都可以引起澀味和苦味感覺。 典型的原料是未成熟的柿子、香蕉。,澀味成分： 食品中澀味物質(zhì)主

14、要是多酚類的化合物，其中單寧是最典型的澀味物。 縮合度適中的單寧具有澀味，當(dāng)縮合度超過8個(gè)黃烷醇單體后，由于溶解度大為降低，不再呈澀味。,三 脫澀 澀味也是一種需宜的風(fēng)味，例如茶葉的澀味。 但一般說來，澀味是非需宜的。 脫澀可采用 在果汁中加入蛋白質(zhì)，使單寧沉淀。 提高原料采用時(shí)的成熟度。 除多酚化合物外，明礬、醛類也具有澀味，醛也能使蛋白質(zhì)凝固。,第八節(jié) 影響味覺的因素 溫度：在1040之間較敏感，在30時(shí)最敏感。 溫度對(duì)味覺的影響 呈味物 味覺 閾值（%） 常溫 0 奎寧 苦 0.0001 0.0003 檸檬酸 酸 0.0025 0.003 食 鹽 咸 0.05 0.25 蔗 糖 甜 0.1 0.4 2. 時(shí)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(shí)間長。,3. 各種味