09風(fēng)味化學(xué)(lhp)二.ppt

1、第九章 風(fēng)味化學(xué)(二) Flavor Chemistry,食品的滋味化學(xué) Taste chemistry of food,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),一、食品的基本味（原味）(origianl taste) 酸、甜、苦、咸。 二、呈滋味的物質(zhì)的特點(diǎn)(characteristic of taste compound) 多為不揮發(fā)物， 能溶于水， 閾值比呈氣味物高得多。,第一節(jié) 概 述,味覺器官舌（tongue),味覺感受器,Map of the t

2、ongues taste receptors.,三. 味覺生理學(xué)(taste physiology),味覺敏感區(qū)域分布圖,舌的作用：,1、感知味道 2、輔助發(fā)音 3、攪拌食物 4、推動(dòng)食物,四. 影響味覺的因素(factors of effect on taste) 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 鹽酸奎寧 苦 0.0001 0.0003 食 鹽 咸 0.05 0.25 檸檬酸 酸 0.0025 0.003 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(zhǎng)。 3.

3、 各種味覺的相互作用 （1）味覺的增強(qiáng)與減弱 （2）味覺的抑制與改變 （3）味覺相乘,甜、酸、咸、苦四種是基本味感，它們以不同的濃度和比例組合時(shí)就可形成千差萬別的各種味道。一般來說，自然界中大多數(shù)呈味食物的味道不是單純的基本味，而是由兩種或兩種以上的基本味組合而成的。,不同呈味物質(zhì)間搭配，其味道相互作用，主要有以下三種,（1）味覺的增強(qiáng)與減弱 一些物質(zhì)的味感可因另一物質(zhì)的存在而加強(qiáng)或減弱。前者稱為味覺的增強(qiáng)或?qū)Ρ痊F(xiàn)象，后者稱為味覺的減弱或相殺現(xiàn)象。如不純的砂糖比純凈的砂糖甜；味精有食鹽存在時(shí)，其鮮味會(huì)增強(qiáng)；而醬油因含有鹽則更有美味；吃糖后再吃山楂則感覺極酸；等。,(2)味覺的抑制與改變 一些物

4、質(zhì)能抑制另一些物質(zhì)的味感，如糖和食鹽可以互減甜味和咸味。有些食物在先攝入后會(huì)改變和影響后攝入食物的味道，如喝了濃鹽水后飲水會(huì)感到水甜；西非有一種灌木植物叫神秘果，其深紅色的卵圓形小漿果中含有一種堿性蛋白質(zhì)，吃了以后會(huì)使酸的東西產(chǎn)生甜的感覺而酸味消失。若一種呈味物質(zhì)的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于另一種呈味物質(zhì)的濃度，將兩種物質(zhì)混合時(shí)，則高濃度呈味物質(zhì)的味道會(huì)占主導(dǎo)地位，甚至可以完全掩蓋另一種味道。這種現(xiàn)象稱為味覺的改變或變調(diào)。,(3)味覺相乘 兩種具有相同味覺的物質(zhì)同時(shí)存在時(shí)，其味覺效果顯著增強(qiáng)，并大于二者味覺的簡(jiǎn)單相加的現(xiàn)象稱為味覺相乘。如谷氨酸與肌苷酸鈉共存時(shí)，鮮味顯著增強(qiáng)，產(chǎn)生相乘效果。,化學(xué)上的“酸”呈

5、酸味， 化學(xué)上的“糖”呈甜味， 化學(xué)上的“鹽”呈咸味， 生物堿及重金屬鹽則呈苦味。,五. 物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與味感的關(guān)系 (relationship of structure with taste),第二節(jié) 甜味與甜味物質(zhì) Sweet taste and sweet substance,夏倫貝格爾(Shallenberger)的AHB理論,風(fēng)味單位(flavor unit)是由共價(jià)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(gè)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(gè)作用，羥基氧原子可以在分

6、子中作為AH或B。,一、呈甜機(jī)理,補(bǔ)充學(xué)說 甜味分子的親脂部分通常稱為(-CH2-, -CH3, -C6H5),可被與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)都適合與感受器分子上的三角形結(jié)構(gòu)結(jié)合，位置是強(qiáng)甜味物質(zhì)的一個(gè)非常重要的特征，但是對(duì)糖的甜味作用是有限的。,-D-吡喃果糖甜味單元中AH/B和r之間的關(guān)系,氯仿,鄰磺酰苯亞胺,葡萄糖,局限性 （1）不能解釋多糖、多肽無味。 （2）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。 （3）未考慮甜味分子在空間的卷曲和折疊效應(yīng)。,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

7、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 小顆粒易溶解，味感甜。 （4）不同糖

8、之間的增甜效應(yīng) 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)的甜度為蔗糖的300倍。穩(wěn)定安全性好，無苦味，無發(fā)泡性，溶解性好。,4. 其它甜味劑 (1) 甜蜜素 (2) 甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物） (3) 二氫查耳酮衍生物 (4) 糖精（Saccharin) (5) 三氯蔗糖,呈苦機(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。 夏氏理論認(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

9、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。,第三節(jié) 苦味和苦味物質(zhì) Bitterness and bitterness substance,不同的人對(duì)苦味的感受相差很大,肌酸的含量達(dá)到5mg/100L時(shí)肉湯含有苦味,二. 苦味物質(zhì) 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。 酸在新鮮酒花中含量在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)物苦味變劣。,異律草酮（-酸）,律草酮（

10、酸）,啤酒花與麥芽汁共煮時(shí)，酸有4060%異構(gòu)化生成異酸?？刂飘悩?gòu)化在啤酒加工中有重要意義。 核黃素存在時(shí)，異酸經(jīng)光氧化分解，可產(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） 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。,（1）肽類氨基酸側(cè)鏈的總疏水性使蛋白質(zhì)水解物和干 酪產(chǎn)生明顯的非需宜苦味。 計(jì)算疏水值可預(yù)測(cè)肽類的苦味 蛋白質(zhì)子平均疏水值的計(jì)算： Q=g/n g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)。 Q值大于1400的肽可能有苦味，低于1300的無苦味。,4. 氨基酸及多肽類,各種氨基酸的計(jì)算g值,s

11、1酪蛋白在殘基144145和殘基150151之間斷裂得到的一種短肽Phe-Tyr-Pro-Glu-Leu-Phe，計(jì)算Q值為2290，這種肽非?？?。從s1酪蛋白得到強(qiáng)疏水性肽，是成熟干酪中產(chǎn)生苦味的原因。,強(qiáng)非極性S1酪蛋白衍生物的苦味肽,（2） 肽的分子量影響產(chǎn)生苦味的能力,分子量低于6000的肽類才可能有苦味; 分子量大于6000的肽由于幾何體積大，不能接近感受器位置。,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6.5的鹽顯示純咸味 如：LiCl=4.98，NaCl=5.56，KCl=6.28 隨著離子直徑的增大鹽的苦味逐漸增強(qiáng) 如：CsCl=6.96，CsI=

12、7.74，MgCl=8.60 。,陽離子產(chǎn)生咸味 陰離子抑制咸味,第四節(jié) 咸味和咸味物質(zhì) Salty taste and salty substance,咸 味,1. 陽離子產(chǎn)生咸味 當(dāng)鹽的原子量增大，有苦味增大的傾向。 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， 鉀離子和其他陽離子產(chǎn)生咸味和苦味。,2. 陰離子抑制咸味 氯離子本身是無味，對(duì)咸味抑制最小。 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(zhǎng)鏈脂肪酸或長(zhǎng)鏈烷基磺酸鈉鹽中陰離子所產(chǎn)生的肥皂味可以完全掩蔽陽離子的味道。,呈酸機(jī)理 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

13、. 酸味的強(qiáng)度與酸的強(qiáng)度不呈正相關(guān)關(guān)系。,第五節(jié) 酸味和酸味物質(zhì) Sourness and sourness substance,3. 酸味物質(zhì)的陰離子對(duì)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)。,二. 主要酸味劑 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。,O=C COOH O=C HCOH HCOH HCOH HOCH O H2O HOCH H2O HOCH O HCOH HCOH HC HC HCOH HCOH CH2OH CH2OH CH2OH -

14、D-葡萄糖內(nèi)酯 D-葡萄糖酸 -D-葡萄糖內(nèi)酯,辣味的呈味機(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)。,第六節(jié) 辣味和辣味物質(zhì) Piquancy and piquancy substance,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：紅辣椒主要呈辣成分有辣椒素、二氫辣椒素。胡椒中的胡椒堿。 2. 辛辣味（pungency） 沖鼻的刺激性辣味，對(duì)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。,二. 辣味物質(zhì) 辣味料的辣味

15、強(qiáng)度排序： 辣椒、胡椒、花椒、姜、蔥、蒜、芥末 熱辣 辛辣,第七節(jié) 鮮味和鮮味物質(zhì) Delicious taste and delicious substance,鮮味物的呈鮮機(jī)理 相同類型的鮮味劑共存時(shí)，與受體結(jié)合時(shí)有 競(jìng)爭(zhēng)作用。 不同類型的鮮味劑共存時(shí)，有協(xié)同作用。 如：味精與肌苷酸按 5 : 1比例混合，其鮮味提高6倍。,二.呈鮮物質(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。 其鮮味與其離解度有關(guān)。,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。 存放時(shí)間過長(zhǎng)，肌苷酸變成無味的肌苷，進(jìn)而變?yōu)槌士辔兜拇吸S嘌呤。 酵母水解物也是鮮味劑，其呈鮮成分是5-核糖核苷酸。,3. 其它鮮味劑 天然存在的有些肽類 如：谷胱甘肽、谷谷絲三肽 植物蛋白質(zhì)和微生物核酸水解產(chǎn)生的鮮味劑,澀味 澀味通常是由于單寧或多酚與唾液中的蛋白質(zhì)