食品的風味物質(zhì)

食品的風味物質(zhì)10.1概述10.1.1風味的概念食品的香氣（香味）和滋味稱為食品的風味。主要包括兩個方面：滋味和香氣味感是食物在人的口腔內(nèi)對味覺器官的刺激而產(chǎn)生的感覺。一般是包括心理味覺(形狀、色澤）、物理味覺（溫度、硬度、口感等）、化學味覺（酸、甜、苦、咸、鮮、辣、澀味）。味的敏感性用呈味閾值表示：被人的感覺器官能夠辨認時的最低濃度。如蔗糖0.3%，食鹽0.2%，檸檬酸0.02%。食品香氣是由多種呈香物質(zhì)綜合產(chǎn)生，用香氣值表示：香氣值=呈香物質(zhì)的濃度/閾值風味是評定食品感官質(zhì)量的重要內(nèi)容。第2頁,共55頁，2024年2月25日，星期天

圖10-1食品產(chǎn)生的感官反應及分類第3頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.1.2風味物質(zhì)的特點（1）種類繁多，相互之間影響作用明顯（2）含量微小，效果明顯（3）穩(wěn)定性差（4）風味物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)具有高度特異性，缺乏普遍規(guī)律性

圖10-2苯環(huán)的鄰位和對位上有取代基時嗅感的變化（5）風味物質(zhì)受到其濃度、介質(zhì)等因素的影響第4頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.2食品的味感10.2.1味感的生理基礎(chǔ)味感—食品中呈味物質(zhì)的溶液刺激口腔內(nèi)的味覺感受器，再通過味神經(jīng)感覺系統(tǒng)傳導到大腦的味覺中區(qū)神經(jīng)，從而產(chǎn)生味感?？谇粌?nèi)的味覺感受器主要是味蕾，其次是自由神經(jīng)末梢。一般有9000-10000個味蕾。味蕾由40-150個橢圓形的味細胞組成，是味覺感受器與呈味物質(zhì)相互作用的部位。味細胞6-8d更新一次，處于變化狀態(tài)。味蕾頂端有微絨毛（2μm)，微絨毛迅速吸收呈味物質(zhì)，而產(chǎn)生味覺。味細胞后連著神經(jīng)纖維，集成小束通向大腦。味蕾10-14d更新一次。味細胞表面由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸、糖類、無機離子等組成。呈味物質(zhì)對應受體物質(zhì)，如：甜味--蛋白質(zhì)。不同的呈味物質(zhì)在味蕾上有不同的結(jié)合部位…圖10-3

溶解的呈味物質(zhì)才能進入味細胞。味覺感覺快。神經(jīng)細胞產(chǎn)生電位，傳導。

第5頁,共55頁，2024年2月25日，星期天圖10-3味蕾的結(jié)構(gòu)圖10-4舌頭各部位對味覺的敏感性第6頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.2.2影響味感的主要因素

1、結(jié)構(gòu)（影響味感的內(nèi)因）

圖10-6物質(zhì)結(jié)構(gòu)與味之間的關(guān)系第7頁,共55頁，2024年2月25日，星期天2、溫度：相同數(shù)量的同一種物質(zhì)，溫度不同其閾值不同。一般10-40℃，溫度不同，感覺的甜度不同，如冰淇淋在常溫感覺太甜。

3、濃度和溶解度：物質(zhì)味感在不同濃度的感覺是不同的，如酸味、咸味在濃度高時使人感到不愉快。

4、年齡、性別、生理狀態(tài)年齡超過60的味感敏感性顯著降低，因為味蕾減少；性別不同，有一定影響，女性對甜味敏感；身體有疾病時，味感敏感性顯著降低，人在饑餓時，味感敏感性顯著提高。第8頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.2.3呈味物質(zhì)的相互作用味的相乘作用——

一種物質(zhì)的味感因為另一種味感物質(zhì)的存在而顯著增強的現(xiàn)象。如5-肌苷酸與谷氨酸鈉相互增強鮮味。味的消殺作用——

一種物質(zhì)的味感因為另一種味感物質(zhì)的存在而減弱或抑制的現(xiàn)象。如蔗糖、食鹽、檸檬酸、奎寧之間，在適當濃度下，兩兩混合，會使任何一種味感減弱。味的疲勞作用——

在較長時間受到某種味感物質(zhì)的刺激，再吃時就會感到味感強度下降的現(xiàn)象。味的變調(diào)作用——

兩種物質(zhì)相互影響會使味感改變的現(xiàn)象。如吃酸味的橙子，有時會有甜的感覺。第9頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3食品的滋味和呈味物質(zhì)10.3.1甜味和甜味物質(zhì)10.3.1.1呈甜機理夏氏學說……0.25—0.4nm

氫鍵基團(質(zhì)子供給基團）AH……B質(zhì)子接受基團（O,N)

補充學說：AB-B-X(X-疏水基團）

圖10-7夏氏生甜學說圖解第10頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.1.2甜度強度及其影響因素甜度——

以10%蔗糖水溶液在20℃時的甜度為1.0（或者100）一些糖和糖醇的比甜度見表10-1

表10-1一些糖和糖醇的比甜度甜味劑 比甜度 甜味劑比甜度 甜味劑比甜度 α-D-葡萄糖 0.40~0.79蔗糖 1.0 木糖醇0.9~1.4 β-D-呋喃果糖 1.0~1.75 β-D-麥芽糖0.46~0.52山梨醇0.5~0.7 α-D-半乳糖 0.27 β-D-乳糖0.48 甘露醇0.68 α-D-甘露糖 0.59 棉子糖 0.23 麥芽糖醇0.75~0.95 α-D-木糖 0.40~0.70轉(zhuǎn)化糖漿0.8~1.3 半乳糖醇0.58 第11頁,共55頁，2024年2月25日，星期天甜度影響因素：（1）濃度：一般濃度增加，甜度增加，但不成正比。（2）溫度：見圖10-8

（3）溶解：在溶解狀態(tài)下才能產(chǎn)生作用（4）相互作用第12頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.1.3常見甜味劑及其應用1、單糖和雙糖葡萄糖：有涼爽感，可直接食用及注射果糖：代謝不需要胰島素，適應糖尿病人食用木糖：不被微生物發(fā)酵，不產(chǎn)生熱能，適應糖尿病人、高血壓患者食用蔗糖：甜味純正，用量最大麥芽糖：甜味爽口溫和，營養(yǎng)價值高乳糖：促進鈣的吸收2、淀粉糖漿由淀粉經(jīng)過不完全水解而得到，用葡萄糖DE值表示淀粉轉(zhuǎn)化的程度，指淀粉轉(zhuǎn)化液中含葡萄糖干物質(zhì)的百分率。3、甘草苷4、甜菊苷：適用于糖尿病人食用的甜味劑5、糖醇：有木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、麥芽糖醇不受胰島素控制，不被微生物發(fā)酵，糖尿病人食用，防齲齒6、糖精：比甜度300-500，后味微苦7、甜蜜素：比甜度30-50，應用廣泛8、甜味素：蛋白糖阿斯巴甜，比甜度100-200第13頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.2酸味及酸味物質(zhì)酸味是舌黏膜受到氫離子刺激而產(chǎn)生的一種化學味感。不同的酸有不同的味感，影響酸味的因素：（1）氫離子濃度（2）總酸度和緩沖作用（3）酸味劑陰離子的性質(zhì)（4）其它因素10.3.2.1呈酸機理

H+是酸味劑HA的定味基，陰離子A-是助味基。定味基H+在味蕾受體的磷脂頭部相互發(fā)生交換反應，從而產(chǎn)生酸味感。助味基A-在味蕾的磷脂受體的表明有較強的吸引力，影響酸的風味，一般有機酸具有爽快的酸味。第14頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.2.2重要的酸味料及其應用1、食醋2、檸檬酸3、蘋果酸4、酒石酸5、乳酸6、抗壞血酸7、葡萄糖酸8、磷酸9、琥珀酸及延胡索酸第15頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.3苦味及苦味物質(zhì)10.3.3.1呈苦機理

1、空間位阻學說

2、內(nèi)氫鍵學說相距0.15nm的內(nèi)氫鍵的分子具有苦味。

3、三點接觸學說苦味分子與苦味受體通過三點接觸而產(chǎn)生。

4、誘導適應學說

(1)苦味受體是多烯磷脂在膜表面形成的“水穴”，為苦味物質(zhì)和蛋白質(zhì)之間的偶聯(lián)提供了一個“巢穴”，肌醇磷脂與Cu2+

等離子結(jié)合形成穴位的“蓋子”。苦味分子必須先揭開蓋子，才能與苦味受體作用。（2）由多烯磷脂組成的受體穴可組成不同的多極結(jié)構(gòu)而與不同的苦味劑作用。（3）多烯磷脂組成的受體穴可與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)作用，通過鹽橋轉(zhuǎn)換、氫鍵的破壞、疏水鍵的生成等作用方式而改變磷脂的構(gòu)象，產(chǎn)生苦味信息。第16頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.3.2常見苦味劑及其應用1、咖啡因和可可堿2、苦杏仁苷3、柚皮苷、橙皮苷4、膽汁5、奎寧6、苦味酒花7、蛋白質(zhì)水解物的某些肽8、羥基化脂肪酸9、某些鹽類的苦味第17頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.4咸味與咸味物質(zhì)10.3.4.1咸味模式氯化鈉具有純正的咸味，陽離子是呈味基，陰離子是助味基；陽離子易被味感受器的蛋白質(zhì)的羧基或磷酸基吸附而呈酸味。咸味強弱與味神經(jīng)對陰離子感應的相對大小有關(guān)，一般來說，鹽的陽、陰離子半徑、原子量小的有咸味，大的呈現(xiàn)苦味。10.3.4.2常見的咸味物質(zhì)氯化鈉、葡萄糖酸鈉、蘋果酸鈉、氯化鉀……第18頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.5鮮味與鮮味物質(zhì)10.3.5.1呈鮮機理鮮味劑通用結(jié)構(gòu)式：-O--(C)n--O-n=3～9，兩端都帶有負電荷，n=4～6時鮮味最強。(C可以被O、N、S、P取代）

HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH（谷氨酸）n=510.3.5.2常見鮮味劑

L-谷氨酸（鈉）(味精）、L-天冬氨酸（鈉）核苷酸：5’-肌苷酸(5’-IMP),5’-鳥苷酸(5’-GMP)

谷氨酸與核苷酸有協(xié)同效應，食鹽是味精的助鮮劑。琥珀酸（鈉）：貝類鮮味劑（乙基）麥芽酚為風味增效劑。第19頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.6辣味與辣味物質(zhì)10.3.6.1呈辣機理辣味是由香辛料中的一些成分所引起的尖利的刺痛感和特殊的灼燒感的總稱。辣椒素、胡椒堿、生姜素、丁香、大蒜素、芥子油等都是雙親分子，其極性頭部是定味基，非極性尾部是助味基，分子的辣味隨著其非極性尾鏈增長而增加，以C9最辣。圖10-11辣椒素與其尾鏈Cn的辣味關(guān)系第20頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.3.6.2常見辣味物質(zhì)

1、火辣味物質(zhì)：辣椒、胡椒、花椒

2、辛辣味物質(zhì)（芳香辣）：姜、肉豆蔻、丁香、芥子苷

3、刺激辣味物質(zhì)：蒜、蔥、韭菜、芥末、蘿卜10.3.7其它味感10.3.7.1清涼味：薄荷醇、薄荷腦10.3.7.2澀味：未成熟柿子，茶葉、含草酸高的蔬菜10.3.8.3金屬味第21頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.4嗅覺嗅覺是指食品中的揮發(fā)性物質(zhì)刺激鼻腔內(nèi)的嗅覺神經(jīng)細胞而在中區(qū)神經(jīng)中引起的一種感覺。10.4.1嗅覺產(chǎn)生的生理基礎(chǔ)氣味物質(zhì)通過刺激鼻腔后上部的嗅覺上皮內(nèi)含有的嗅覺受體的嗅細胞而產(chǎn)生嗅覺的。氣味物質(zhì)作用于嗅細胞，產(chǎn)生的神經(jīng)沖動經(jīng)嗅神經(jīng)多級傳導，而形成嗅覺。嗅覺器官示意圖見圖第22頁,共55頁，2024年2月25日，星期天圖10-18嗅覺上皮結(jié)構(gòu)示意圖

圖10-19嗅覺細胞示意圖圖10-20嗅覺器官位置示意圖第23頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.4.2嗅覺理論嗅覺立體化學理論：不同物質(zhì)的氣味是幾種主導氣味的不同組合，而每一種主導氣味可以被鼻腔內(nèi)的一種相互各異的主導氣味受體感知。有7種主導氣味：清淡、樟腦、發(fā)霉、花香、薄荷、辛辣、腐爛氣味。嗅覺振動理論：氣味受體分子與氣味分子發(fā)生共振。第24頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.4.3嗅覺的特點及分類10.4.3.1嗅覺的特點敏銳、易疲勞、易適應、個體差異大、閾值會隨著人的身體狀態(tài)變動。10.4.3.2嗅覺的分類主導氣味:清淡、樟腦、發(fā)霉、花香、薄荷、辛辣、腐爛氣味。另：龍涎香、苦杏仁、麝香、檀香氣味。10.5嗅感物質(zhì)一種食物的氣味是由很多種揮發(fā)性物質(zhì)共同作用的結(jié)果。而某種食品的氣味往往是由主要的少數(shù)幾種香氣成分所決定的，稱為主香成分。用香氣值表示香氣形成中的作用大小。香氣值越大，香氣形成中的貢獻越大。食品的氣味物質(zhì)種類繁多、含量極微、穩(wěn)定性差、大多為非營養(yǎng)成分。氣味物質(zhì)可分為：醇、酯、酮、酸、萜烯、雜環(huán)、芳烴、含硫化合物等。第27頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.6各類食品的香氣及其香氣成分10.6.1果蔬的香氣及其香氣成分水果的香氣成分：有機酸酯類、醛類、萜類、揮發(fā)性酚類、醇類、酮類、揮發(fā)性酸類……

蘋果：小分子酯類占78-92%，以乙酸、丁酸、己酸分別與乙醇、丁醇、己醇形成的酯類。如：乙酸-3-甲基丁酯，3-甲基丁酸乙酯，3-甲基丁酸丁酯。草莓：乙酯、甲酯、甲硫基酯……

甜瓜：甲硫基乙酸乙酯，甲硫基乙酸甲酯，乙酸-2-甲硫基乙酯等六種葡萄：苯甲醇、苯乙醇、香草醛、香草酮、36種萜類物質(zhì):沉香醇、牦牛兒醇香蕉：丁香醇、丁香醇甲酯及其衍生物

蔬菜：組織細胞受損時，風味酶釋出，與香味前體底物結(jié)合產(chǎn)生揮發(fā)性香氣物質(zhì)。如番茄：醇、酮、醛類物質(zhì)為主，己烯醛、醇，庚烯酮、醛，3-甲基丁醇、醛。第28頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.6.2肉的香氣及其香氣成分

香氣前體在燒烤過程中通過美拉德褐變反應形成許多（非）揮發(fā)性化合物的綜合。肉汁中含有的氨基酸、肽、核酸、酸、糖等與其它化合物混合就形成肉香。由于肉類的脂肪不同，而生成不同的肉香。有甲基硫醇、乙醛、丙醛、2-甲基丙醇、3-甲基丁醇、丙酮、丁酮、環(huán)己醇、甲基丁酮等第29頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第30頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第31頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第32頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.6.3乳品的香氣及其香氣成分牛乳香氣：主要是低級脂肪酸和羰基化合物，如：2-己酮、2-戊酮、丁酮、丙酮、乙醛、甲醛、以及微量的甲硫醚、乙醚、乙醇、氯仿、氯化乙烯牛乳可發(fā)生氧化酸敗氣味牛乳日曬可產(chǎn)生日曬味：甲硫醇和二甲基二硫化物第33頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第34頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第35頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.6.4烘烤食品的香氣及其香氣成分

加熱過程中發(fā)生糖類熱解、羰氨反應、油脂分解、含硫化合物分解的產(chǎn)物，綜合而成的各類食品的特有焙烤香氣。糖類是形成香氣的重要前體。熱解香氣：呋喃衍生物、醛類、酮類、丁二酮。羰氨反應：產(chǎn)生吡嗪類化合物。面包香氣：發(fā)酵產(chǎn)生醇、酯，焙烤產(chǎn)生70多種羰基化合物花生、芝麻香氣：花生加熱產(chǎn)生羰基化合物，5種吡嗪類化合物，甲基吡咯；芝麻特征成分：含硫化合物。第36頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.6.5發(fā)酵食品的香氣及其香氣成分發(fā)酵食品的香氣成分主要有醇、醛、酮、酸、酯類物質(zhì)。10.6.5.1酒類的香氣芳香成分復雜，數(shù)十種，主要呈香成分為：乙酸乙酯、乳色乙酯、己酸乙酯、乙醛、異戊醇……10.6.5.2醬及醬油的香氣醇類：乙醇、正丁醇、異戊醇、苯乙醇酸類：乙酸、丙酸、異戊酸、己酸酚類：4-乙基愈創(chuàng)木酚、4-乙基苯酚、對羥基苯乙醇酯類：乙酸戊酯、乙酸丁酯、苯乙醇乙酸酯羰基化合物：乙醛、丁醛、丙酮、酮醛、糠醛、異戊醇含硫化合物：硫醇、甲硫醇第37頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.6.6水產(chǎn)品的香氣及其香氣成分廣泛、復雜，研究比較少第38頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第39頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.6.7茶葉的香氣及其香氣成分

600多種：醇、醛、酮、酸、酯、含氮化合物、含硫化合物……

新茶只有80多種，其余主要是加工產(chǎn)生綠茶：吡嗪、吡咯類化合物蒸青茶：芳樟醇及其氧化物紅茶：花果香氣，香葉醇、芳樟醇及其氧化物、苯乙醇、水楊酸甲酯烏龍茶：茉莉酮酸甲酯、吲哚、芳樟醇及其氧化物、苯甲醇、苯乙醇、茉莉酮、茉莉內(nèi)酯、橙花樹醇、香葉醇第40頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.7食品中香氣的形成途徑食品中香氣物質(zhì)形成的途徑或來源大致有以下5個方面：生物合成、酶的作用、發(fā)酵作用，高溫分解作用和食物調(diào)香。10.7.1生物合成作用10.7.1.1以氨基酸為前體的生物合成1、支鏈氨基酸蘋果、香蕉以支鏈氨基酸L-亮氨酸為前體合成醋酸異戊酯。

第41頁,共55頁，2024年2月25日，星期天第42頁,共55頁，2024年2月25日，星期天馬鈴薯、豌豆以支鏈氨基酸L-亮氨酸為前體合成吡嗪類化合物2、芳香族氨基酸某些果蔬以芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸）為前體合成香氣成分:酚、醚、醛類化合物。第43頁,共55頁，2024年2月25日，星期天3、含硫氨基酸

洋蔥、大蒜、香菇等以含硫氨基酸(半胱氨酸、蛋氨酸）合成S-氧化硫代丙醛、香菇酸、甲硫醚……第44頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.7.1.2以脂肪酸為前體的生物合成

1、由脂肪氧合酶產(chǎn)生的香氣成分以脂肪酸（亞油酸、亞麻酸）為前體，在脂肪氧合酶作用下，合成香氣成分

第45頁,共55頁，2024年2月25日，星期天2、由脂肪β-氧化產(chǎn)生的香氣成分梨、杏、桃等水果由脂肪β-氧化產(chǎn)生香氣成分：如癸二烯酸乙酯（梨），……圖10-32脂肪酸β-氧化產(chǎn)生香氣物質(zhì)的途徑第46頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.7.1.3以羥基酸為前體的生物合成柑橘類水果以羥基酸為前體生物合成烯萜類化合物10.7.1.4以糖苷為前體的生物合成以單糖前體生物合成醇、醛、酸、酯類化合物10.7.1.5以色素為前體的生物合成番茄以色素（番茄紅素）為前體的生物合成6-甲基-5-庚烯-2-酮、法尼基丙酮第47頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.7.2酶的作用酶催化下，香氣物質(zhì)前體物質(zhì)直接或者間接形成香氣成分。直接：蔥、蒜、卷心菜，間接：紅茶

酶(enzyme)對食品香氣的作用主要指食物原料在收獲后的加工或儲藏過程中在一系列酶的催化下形成香氣物質(zhì)的過程，包括酶的直接作用和酶的間接作用。所謂酶的直接作用是指酶催化某一香氣物質(zhì)前體直接形成香氣物質(zhì)的作用，而酶的間接作用主要是指氧化酶催化形成的氧化產(chǎn)物對香氣物質(zhì)前體進行氧化而形成香氣物質(zhì)的作用。蔥、蒜、卷心菜、芥菜的香氣形成屬于酶的直接作用，而紅茶的香氣形成則是典型的酶間接作用的例子,茶葉中的游離氨基酸在多酚氧化酶的條件下,發(fā)生Streck降解生成揮發(fā)性醛。第48頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.7.3發(fā)酵作用由微生物作用于發(fā)酵基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)而產(chǎn)生的發(fā)酵食品和調(diào)味料，主要有醇、醛、酮、酸、酯等類化合物。如乳酸發(fā)酵。果酒、啤酒、黃酒、白酒、配制酒發(fā)酵乳制品：酸乳酪、酸奶、乳酸菌飲料泡菜：酸菜

圖10-37乳酸發(fā)酵產(chǎn)生的主要香氣物質(zhì)

第49頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.7.4食物調(diào)香食物的調(diào)香主要是通過使用一些香氣增強劑或異味掩蔽劑來顯著增加原有食品的香氣強度或掩蔽原有食品具有的不愉快的氣味。香氣增強劑的種類很多，但廣泛使用的主要是L-谷氨酸鈉、5′-肌苷酸、5′-鳥苷酸、麥芽酚和乙基麥芽酚。香氣增強劑本身也可以用做異味掩蔽劑，除此之外使用的異味掩蔽劑還很多，如在烹調(diào)魚時，添加適量食醋可以使魚腥味明顯減弱。第50頁,共55頁，2024年2月25日，星期天10.7.5食品加熱作用10.7.5.1加熱食品中的香氣成分（加熱方式：烹煮、烘烤、油炸）1、烹煮中形成香氣物質(zhì)烹煮條件下發(fā)生非酶反應：羰氨反應、維生素和類胡蘿卜素的分解、多酚化合物的氧化、含硫化合物的降解2、烘烤中形成香氣物質(zhì)烘烤條件下發(fā)生非酶反應：羰氨反應、維生素的分解、油脂、氨基酸、單糖的降解