食品中的色香味化學(xué)

1、第十一講 食品中的色香味化學(xué),第一節(jié) 食品的色素化學(xué) 第二節(jié) 食品中的味感物質(zhì) 第三節(jié) 食品中的香氣物質(zhì) 第四節(jié) 其他食品添加劑,第一節(jié) 食品的色素化學(xué),大腦的信息源是人體的五個(gè)感官，它們提供的信息量（%）分別為：視覺83，聽覺11，嗅覺3.5，觸覺1.5，嘗1.0。也就是色、香、味、音，這些感官的綜合效果就是我們通常所說的食品的風(fēng)味，它是食品在攝入前、后刺激人的感官而產(chǎn)生的各種感覺的綜合。它們也就構(gòu)成了生活美的要素。 本講主要介紹食品的色香味方面的基本知識(shí)，幫助我們了解食品的化學(xué)組成，以及在加工、貯藏等過程中可能出現(xiàn)的變化和如何合理選擇食品，合理攝取營養(yǎng)，防止有害物質(zhì)在體內(nèi)蓄積，使我們吃得更

2、好、更健康。,食品的色素作為食品添加劑已有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。自遠(yuǎn)古,時(shí)代起，色素就被用來使食品的外觀更加吸引人。人們?yōu)榱私鉀Q“色”的問題，通常在食品中加入各種顏色的添加劑，使其具有艷麗、鮮亮、增強(qiáng)食欲的顏色，這種添加劑就是“色素”。 一 天然色素 天然的色素是指在新鮮原料中能被識(shí)別的有色物質(zhì)或本來無色，但經(jīng)過加工發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而呈現(xiàn)顏色的物質(zhì)。 1.天然色素的分類 按來源不同可分為： 植物色素：如蔬菜的綠色（葉綠素）、胡蘿卜的橙紅色（胡蘿卜素）、草莓及蘋果的紅色（花青素）等。 動(dòng)物色素：如牛肉、豬肉的紅色色素（血紅素）及蝦、蟹的表皮顏色（類胡蘿卜素）等。 微生物色素：如紅曲色素。,按溶解性質(zhì)不同可分

3、為： 水溶性色素。 脂溶性色素。 2.重要的天然色素 指未加工的自然界的花、果和草木等的色源，重要的主要有： 血紅素。為含鐵的卟啉配合物，呈紅色。存在于血液及肌肉細(xì)胞中。血紅素常與血球蛋白結(jié)合構(gòu)成肌紅蛋白及紅血球中的血紅蛋白。 葉綠素。廣泛存在于植物體內(nèi)。葉綠素和血紅素都屬于吡咯類色素。 類葉紅素（類胡蘿卜素）是多烯類色素。與葉黃色素總稱為類胡蘿卜素，廣泛存在于生物界。,葉黃素（類胡蘿卜素）是番茄紅素和胡蘿卜素的加氧衍生物，主要有葉黃素、玉米黃素、隱黃素、辣椒紅素等。 丹寧（鞣質(zhì)）丹寧廣泛存在于植物中，呈棕色。果蔬中一切有澀味，能與金屬離子反應(yīng)或氧化生成黑色的酚類物質(zhì)統(tǒng)稱丹寧。 花青素主要存在

4、于各種花中?；ㄇ嗨嘏c糖形成的苷而存在于植物的細(xì)胞液中，是植物的花、葉、莖、果實(shí)等呈現(xiàn)美麗的顏色。 3.食品色素 食品色素大多是從天然物中提取的有色物質(zhì)使食品著色。 紅曲色素是有紅曲霉菌所分泌的色素。 姜黃素是從姜黃莖中提取的一種黃色色素。 蟲膠色素是寄生在豆科和梧桐科植物上的紫膠蟲在其分泌原膠中的一種呈紫紅色的成分。,甜菜紅是由紫菜中提取的紅色水溶液濃縮而得，呈紅或紫紅色。 紅花黃色素從中藥紅花中提取得到，可溶于水。 胡蘿卜素由胡蘿卜素中提取而得，呈橙紅色。 二 人工著色物 人工色素雖然品種極多，但由于對(duì)毒性、致癌性和污染衛(wèi)生的要求，在生活中實(shí)用的仍有限。 1.加工的中間物 醬色或焦糖色：用蔗

5、糖或葡萄糖經(jīng)高溫焦化而得的赤褐色色素。 腌色是我們?cè)诨鹜?、香腸等肉類腌制品中常見的一種顏色。 金屬鹽發(fā)色，將硫酸銅溶液噴灑于蔬菜、水果上，由于銅離子與植物的蛋白質(zhì)結(jié)合成較穩(wěn)定的藍(lán)色或綠色物。可以發(fā)色。,2.合成食用色素 由于毒理方面的原因，合成的食用色素商品使用受限制，而且不斷被淘汰。 莧菜紅為紫紅色粉末。 胭脂紅是莧菜紅的異構(gòu)體，是深紅色粉末。 檸檬黃又稱酒石黃，為橙色或黃色粉末。 日落黃為橙黃粉末。 靛藍(lán)為藍(lán)色粉末，各國廣泛采用。 以上合成色素我國規(guī)定可以使用于果味飲料、粉料、色酒糖果糕點(diǎn)等食品中，但用量不得超過每公斤0.1克。 三 有色食品的特殊功效 1.葉綠素的奇妙功效 近年來研究發(fā)現(xiàn)

6、葉綠素對(duì)人體具有廣泛的藥用價(jià)值，可,以祛病延年，被譽(yù)為“天然長(zhǎng)壽藥”。 葉綠素具有較強(qiáng)的清除感染能力，無論對(duì)機(jī)體內(nèi)感染或者外傷均有顯著治療作用，尤其對(duì)厭氧菌感染效果更好。葉綠素溶液可以內(nèi)服，涂搽患處，噴涂干瘺管里。 每日三餐前服一杯葉綠素濃溶液可以顯著減輕關(guān)節(jié)炎患者的疼痛，并對(duì)胃、十二指腸潰瘍有治療作用。 葉綠素可增強(qiáng)心臟功能，促進(jìn)腸道機(jī)能還能刺激紅細(xì)胞生成，對(duì)治療貧血有益。葉綠素還是良好的除臭劑，可以使腋臭等體臭減輕到最小程度，每日服34次，數(shù)日即可見效。 苜蓿是葉綠素最豐富的來源，收割后榨汁，不加任何防腐劑，直接服用，價(jià)值最高。 2.黑色食品的特殊功效,按中醫(yī)理論，黑屬于五色之一。五色及青

7、、赤、黃、白、黑。黑色食品入腎，有明顯的補(bǔ)腎作用。黑色食品的種類很多，如黑大米、黑糯米、黑大豆、黑芝麻、黑玉米、黑高粱、黑木耳、黑棗、香菇、紫菜、海帶、墨魚、烏骨雞等。 常吃黑木耳能改變血液粘稠度，降低膽固醇和甘油三脂含量，對(duì)腎虛、頭暈耳鳴、腰膝酸軟、記憶力減退、失眠多夢(mèng)、遺精等均有顯著功效，還可抗癌。故人們稱黑色食品為“長(zhǎng)壽食品”。 3.蔬菜的營養(yǎng)與顏色 蔬菜的營養(yǎng)價(jià)值與蔬菜的顏色有密切關(guān)系。顏色深的蔬菜營養(yǎng)價(jià)值高，色淺的營養(yǎng)價(jià)值低。它的排列順序是綠色、紅色、黃色和無色。 由此可見，為滿足人體對(duì)各種營養(yǎng)成分的需求，在選購,第二節(jié) 食品中的味感物質(zhì),蔬菜時(shí)，不僅需要顧及蔬菜的新鮮和適口性，更重

8、要的是要注意蔬菜的顏色。,食品入口前后對(duì)人的視覺、味覺、嗅覺和觸覺等器官的刺激引起人們對(duì)它有一個(gè)綜合印象，這種印象就是食品的風(fēng)味。從看到食品開始到食品進(jìn)入口腔引起的感覺就是味覺。它包括心理味覺，即食品的形狀、色澤和光澤等。物理味覺，即軟硬度、粘度、冷熱、咀嚼感和口感等?；瘜W(xué)味覺，即酸、甜、苦和咸味等，風(fēng)味受強(qiáng)烈的個(gè)人、地區(qū)和民族風(fēng)俗的影響。 一 味覺生理學(xué),味覺是由于食品中的溶液或其可溶性成分溶于唾液中，刺激舌表面的味蕾，再經(jīng)過味神經(jīng)大腦味覺中樞，經(jīng)大腦分析產(chǎn)生味覺。世界各國對(duì)味覺的劃分不一。我國習(xí)慣上分為酸、咸、甜、苦、辣、鮮、澀七味。 味蕾能感受到的各種物質(zhì)的最低濃度稱為該物質(zhì)的呈味閾值

9、各種物質(zhì)的呈味閾值,舌的不同部位對(duì)味分別有不同的敏感性，一般如圖所示。,二 甜味及甜味物質(zhì) 甜味是人們最喜好的基本味感，常用于改進(jìn)食品的可口性和某些食用性。糖是最有代表性的天然甜味物質(zhì)。 甜味的強(qiáng)度可用甜度來表示，這是甜味劑的重要指標(biāo)。 食品中的甜味劑很多，一般分為天然甜味劑和合成甜味劑兩大類。天然甜味劑除在糖一章中介紹的葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖及糖醇外，還有一些非糖甜味劑，如甘草，甜葉菊和氨基酸的衍生物等。 1.天然甜味劑 甘草：作為甜味劑的甘草是多年生豆科植物甘草的根。產(chǎn)于歐亞各地。甘草中的甜味成分是由甘草酸和二分子葡萄糖結(jié)合成的甘草苷。純甘草苷的甜度為蔗糖的250倍。 甜葉菊：原產(chǎn)巴西

10、、阿根廷、巴拉圭的甜葉菊，含有7%左右的糖甙，比甜度200300，是理想的甜味劑，具有降低血壓、促進(jìn)新陳代謝、強(qiáng)壯身體的功用、在治療胃酸過多等方面也有療效，被稱為健康長(zhǎng)壽之藥。我國已引進(jìn)試種成功。,甘茶素，又稱甜茶素，是虎耳草科植物葉中的甜味成分，比甜度為400。它的熱、酸都比較穩(wěn)定。 其他比蔗糖還甜的甜味劑，植物中還有比蔗糖更甜的物質(zhì)。 特別注意的是，并不是所有有甜味的東西都可食用，有一些“甜味”會(huì)給人帶來某種傷害。 2.天然物的改性甜味劑 天然物的改型甜味劑是指某些本來不甜的非糖天然物質(zhì)經(jīng)過改性加工而成的安全甜味劑，主要由氨基酸和二肽衍生物、二氫查耳酮衍生物、紫蘇醛及其衍生物等。 3.合成

11、甜味劑-糖精納 糖精是一種白色的結(jié)晶體，比蔗糖要甜500倍。 隨著糖精的發(fā)明與應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)不少合成甜味劑對(duì)哺,乳動(dòng)物有致癌、致畸等效應(yīng)，因此各國對(duì)合成甜味劑均限制使用。我國允許使用的合成甜味劑僅為糖精納。 三 酸味及酸味物質(zhì) 由于酸味是物質(zhì)中的氫離子刺激胃膜而產(chǎn)生的，因此在溶液中凡是能離解出H+的化合物都具有酸味。食品中常用的酸味物質(zhì)大體上分為無機(jī)酸和有機(jī)酸，它們能使味細(xì)胞產(chǎn)生酸味感。 常用的酸味劑有以下幾種： 1.醋酸： 醋酸學(xué)名叫乙酸，是無色有刺激性氣味的液體。 2.檸檬酸：檸檬酸又稱枸櫞酸，在檸檬、枸櫞、桔柑等果實(shí)中含量較高，是在果蔬中分布最廣的有機(jī)酸。 3.乳酸：乳酸又稱2-羥基丙酸

12、，因最初是在酸奶中發(fā)現(xiàn)，故稱乳酸，乳酸在果蔬中很少存在，現(xiàn)多用人工合成品。,4.酒石酸：從自然界中得到的酒石酸為D型。因是最早由葡萄酒釀造過程的沉淀物酒石提取出來而得名。 5.蘋果酸：天然存在的蘋果酸大多與檸檬酸共存，幾乎存在于一切水果中。 6.延胡索酸：延胡索酸學(xué)名為反丁烯二酸，因最早是從延胡素這種果實(shí)中得到而得名。 7.抗壞血酸：抗壞血酸又稱維生素C，廣泛存在于果蔬中，它既是很好的酸味劑又是營養(yǎng)素。 8.葡萄糖酸：葡萄糖酸為無色至淡黃色醬狀液體，酸味爽快，溶于水，微溶于酒精，不溶于其他溶劑。 四 咸味及咸味物質(zhì) 咸味是一些中性鹽類化合物所顯示的滋味。 食品調(diào)味用的咸味劑是食鹽，主要含有氯化

13、鈉，還含有微量KCl、MgCl2、MgSO4等其他鹽類。由于這些鉀、鎂離,子也是人體所必需的營養(yǎng)元素，故以含有微量的這些元素的鹽作調(diào)料為佳。 五 苦味及苦味物質(zhì) 單純的苦味不可口，但苦味對(duì)味覺感受器官有強(qiáng)烈的刺激作用，而且苦味物質(zhì)與其他調(diào)味料若調(diào)配得當(dāng)，能起豐富、改善食品風(fēng)味的作用。 苦味物質(zhì)廣泛存在于生物界，植物中主要有各種生物堿和藻類，動(dòng)物中主要是存在于膽汁中。 1. 嘌呤類苦味物質(zhì) 主要是存在于咖啡、可可等植物中的咖啡堿、茶堿。具有興奮神經(jīng)中樞的作用，所以是人類重要的提神飲料。 2.藻類物質(zhì) 主要存在于啤酒酒花中的酸、異酸等，它們構(gòu)成啤酒獨(dú)特的苦味。,3.糖苷類物質(zhì) 存在于柑桔、桃、杏仁

14、、李子、櫻桃等水果中的苦味物質(zhì)是黃酮類、鼠李糖、葡萄糖等構(gòu)成的糖苷苦味物質(zhì)?？嘈尤受毡幻杆鈺r(shí)，產(chǎn)生極毒的氫氰酸，所以杏仁不能生食而必需煮沸漂洗之后，方能食用。 4.膽汁 膽汁是存在于動(dòng)物膽中的一種液體，味極苦，其主要成分是膽酸、鵝膽酸及脫氧膽酸。 六 辣味及辣味物質(zhì) 辣味可刺激舌與口腔的味覺神經(jīng)，同時(shí)刺激鼻腔，從而產(chǎn)生刺激的感覺，適當(dāng)?shù)睦蔽队性鲞M(jìn)食欲，促進(jìn)消化液分泌的功效，并有殺菌作用，所以被廣泛地應(yīng)用。具有辣味的物質(zhì)主要有辣椒、胡椒、姜、蔥、蒜等，其中的主要成份是辣椒素、胡椒酰胺、姜酮、姜烯酚物質(zhì)，一般習(xí)慣上將辣味分為三類：,1.無芳香性辣味物質(zhì) 無芳香性辣味物質(zhì)主要是存在于辣椒、胡椒中的

15、辣椒素。 2.芳香性辣味物質(zhì) 芳香性辣味物質(zhì)主要是存在于姜、桂皮中的姜酮、姜醇、姜酚、丁香酚、異丁香酚、桂皮醛等物質(zhì)。 3.刺激性辣味物質(zhì) 刺激性辣味物質(zhì)主要為存在于蔥、蒜、韭菜、圓蔥、蘿卜等食物中的二丙烯二硫化合物、丙基丙烯二硫化物、異硫氰酸丙烯酯及異硫氰酸丁酯等化合物。 七 澀味及澀味物質(zhì) 澀味是由于澀味物質(zhì)刺激口腔粘膜，使蛋白質(zhì)凝固的一種與味相關(guān)的現(xiàn)象，表現(xiàn)為口腔組織引起粗糙折皺的收斂感覺和干燥感覺，引起澀味的分子主要是單寧等多酚類化合物。,食品中的澀味物質(zhì)常對(duì)食品風(fēng)味產(chǎn)生不良影響。例如未成熟的柿子就具有典型的澀味。 有時(shí)澀味的存在對(duì)形成食品風(fēng)味也是有益的。茶水的澀味感是茶的風(fēng)味特征之一

16、，主要由可溶性單寧形成。 八 鮮味及鮮味物質(zhì) 食物中的肉類、貝類、魚類及味精和醬油等都具有特殊的鮮美滋味，通常簡(jiǎn)稱為鮮味。這些食物中的鮮味成分主要是琥珀酸、核苷酸、氨基酸等。 1.琥珀酸及其鈉鹽 琥珀酸在鳥肉、獸肉中有少量存在，以貝類中含量最高，是貝類鮮味的主要成分。蛇肉和蛤蜊肉中含量達(dá)0.14%。 2.谷氨酸及其鈉鹽 谷氨酸主要存在于植物蛋白中，尤其在麥類的麩蛋白中,，所以過去一直是用面筋來制取谷氨酸。 味精的水溶液經(jīng)120以上的長(zhǎng)時(shí)間加熱，發(fā)生分子內(nèi)失水生成羧基吡啶酮，不僅鮮味消失，而且此物質(zhì)對(duì)人體有害，因此烹調(diào)時(shí)，要避免過酸、過堿和高溫情況下是使用味精，應(yīng)在烹調(diào)之后再放味精。 3.核苷酸

17、 動(dòng)物的肌肉中含有豐富的核苷酸，而植物體內(nèi)含量較少，所以肉類味道鮮美。 九 口味與健康 人的口味往往與人的生活環(huán)境有很大關(guān)系，從我國的人口分布情況來看一般口味是南甜北咸，而在以鹽堿地為主的生活區(qū)域人們往往喜食酸性食物，在酸性土壤為主的生活區(qū)域的人們往往不喜歡酸性食物。這反映了人或者其他生物都需要通過進(jìn)食不同的食品來調(diào)節(jié)體內(nèi)的酸堿平衡。,1.口甜是什么原因 口甜，指口中自覺有甜味，又稱“口甘”。此時(shí)即使飲白開水亦覺甜，或甜而帶酸?？谔鸪Ｒ娪谙到y(tǒng)功能紊亂或糖尿病患者。前者是因?yàn)橄到y(tǒng)功能紊亂引起各種消化酶的分泌異常，尤其是唾液中的淀粉酶含量增加而感覺口甜，后者則由于血糖增高，唾液內(nèi)糖分亦增高

18、，覺得口中發(fā)甜。 2.口苦是什么原因 口苦，是指口中有苦味。多見于急性炎癥，以肝、膽炎癥為主，這常與膽汁的代謝有關(guān)。口苦還可見于癌癥。 3.口淡是什么原因 口淡，指口中味覺減退，自覺口內(nèi)發(fā)淡而無法嘗出飲食滋味。多見于炎癥的初起或消退期，而以腸炎、痢疾以及其他消化系統(tǒng)疾病為多見，還見于大手術(shù)后的恢復(fù)階段。,內(nèi)分泌疾病以及長(zhǎng)期發(fā)熱的消耗性疾病、營養(yǎng)不良、維生素及微量元素鋅的缺乏、蛋白質(zhì)及熱量攝入不足的病人，也常有口淡感。 4.口咸是什么原因 口咸，是自覺口中有咸味，猶如口中含鹽粒一般，多見于慢性咽喉炎、慢性腎炎、神經(jīng)官能癥或口腔潰瘍。中醫(yī)認(rèn)為，口咸多為腎虛所致。 5.口辣是什么原因 口辣，是口中自覺有辛辣味或舌體麻辣感。常見于高血壓、神經(jīng)官能癥、更年期綜合癥及長(zhǎng)期低熱者。 6.口酸和口澀是什么原因 口酸，是口中自覺有一股酸味，常見于神經(jīng)官能癥或通宵未眠者，一