食品的风味化学.ppt

Chapter 9 Flavor Chemistry 风味化学（二） 食品的滋味化学 Taste chemistry of food 9.1 概述 Introduction 1. 原味 Original taste 酸、甜、苦、咸。 2.呈味物质的特点 Characteristic of taste compound 多为不挥发物， 能溶于水， 阈值比呈气味物高得多。 3. 味觉生理学Taste physiology Map of the tongues taste receptors. 4.影响味觉的因素Factors of effect on taste (1)温度 在1040之间较敏感，在30 时最敏感。 温度对味觉的影响 呈味物 味觉 阈值（%） 常温0 盐酸奎宁苦0.00010.0003 食盐咸0.050.25 柠檬酸酸0.00250.003 蔗糖甜0.10.4 (2) 时间 易溶解的物质呈味快，味感消失也快； 慢溶解的物质呈味慢,但味觉持续时间长。 (3) 各种味觉的相互作用 味觉的相乘效果 味觉的相消效果 5. 物质的化学结构与味感的 关系 Relationship of structure with taste 化学上的“酸”呈酸味， 化学上的“糖”呈甜味， 化学上的“盐”呈咸味， 生物碱及重金属盐则呈苦味。 9.2 甜味与甜味物 质 Sweet taste and sweet substance 1.呈甜机理 Mechanism of sweet taste 夏伦贝格尔(Shallenberger)的AHB理论 风味单位(flavor unit)是由共价结合的氢键键合质 子和位置距离质子大约3的电负性轨道产生的 结合。 化合物分子中有相邻的电负性原子是产生甜味 的必须条件。 其中一个原子还必须具有氢键键合的质子。 氧、氮、氯原子在甜味分子中可以起到这个作 用，羟基氧原子可以在分子中作为AH或B。 补充学说 甜味分子的亲脂部分通常称为r (-CH2-, -CH3,-C6H5)可被味觉感受器类似的亲脂部 位所吸引，其立体结构的全部活性单位 (AH、B和r)都适合与感受器分子上的三 角形结构结合，r位置是强甜味物质的一 个非常重要的特征，但是对糖的甜味作 用是有限的。 -D-吡喃果糖甜味单元中AH/B和r之间的关系 局限性 （1）不能解释多糖、多肽无味。 （2）D型与L型氨基酸味觉不同, D-缬氨酸呈甜味，L-缬氨酸呈苦 味。 （3）未考虑甜味分子在空间的卷 曲和折叠效应。 2. 甜度及其影响因素 Sweet degree and its influence factor (1)甜度 甜味剂的相对甜度 甜味剂剂乳糖 麦芽 糖 葡萄糖 半乳 糖 甘露糖 醇 甘 油 蔗 糖 果糖 相对对甜度0.270.5 0.50. 7 0.60.70.8 1 1.11.5 甜味剂剂 甘草 酸苷 天冬氨酰酰苯丙氨酸甲 酯酯 糖精 新橙皮苷二氢氢 查查耳酮酮 相对对甜度50100200 50070 0 10001500 (2) 影响因素 结构 A. 聚合度: 聚合度大则甜度降低； B. 异构体：葡萄糖： , 果糖： ； C. 环结构： -D-吡喃果糖 -D- 呋喃果糖； D. 糖苷键： 麦芽糖( -1,4苷键）有甜味，龙 胆二糖(-1,6苷键）苦味。 温度 果糖随温度升高，甜度降低。（ 异构化） 结晶颗粒大小 小颗粒易溶解，味感甜。 不同糖之间的增甜效应 5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖 。 其它呈味物的影响 3. 甜味剂 Sweeterness (1)糖类 葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等 (2)糖醇 木糖醇，麦芽糖醇等 (3)糖苷 甜叶菊苷(Stevioside)的甜度为蔗糖的 300倍。稳定安全性好，无苦味，无发泡 性，溶解性好。 (4) 其它甜味剂 甜蜜素 甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物 ） 二氢查耳酮衍生物 糖精（Saccharin) 三氯蔗糖 9.3 苦味和苦味物 质 Bitterness and bitterness substance 1.呈苦机理Mechanism of bitterness 大多数苦味物质具有与甜味物质同样的 AH/B模型及疏水基团。 受体部位的AH/B单元取向决定了分子的甜 味和苦味。 沙氏理论认为苦味来自呈味分子的疏水基， AH与B的距离近，可形成分子内氢键，使整 个分子的疏水性增强，而这种疏水性是与脂 膜中多烯磷酸酯组成的苦味受体相结合的必 要条件。 2. 苦味物质 Bitterness substance (1) 茶叶、可可、咖啡中的生物碱 (2) 啤酒中的苦味物质（萜类） 啤酒中的苦味物质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。 酸在新鲜酒花中含量在28%之间(质量标准 中要求达7%），有强烈的苦味和防腐能力，久 置空气中可自动氧化，其氧化产物苦味变劣。 啤酒花与麦芽汁共煮时，酸有4060%异构 化生成异酸。控制异构化在啤酒加工中有重 要意义。 核黄素存在时，异酸经光氧化分解，可产生 老化风味。 律草酮（酸） 异律草酮（-酸） (3) 柑橘中的苦味物（糖苷） 主要苦味物质：柚皮苷、新橙皮苷 脱苦的方法：酶制剂酶解糖苷，树脂吸附，- 环糊精包埋等。 柚皮苷生成无苦味衍生物的酶水解部位结构 (4) 氨基酸及多肽类 肽类氨基酸侧链的总疏水性使蛋白质水解物和 干酪产生明显的非需宜苦味。 计算疏水值可预测肽类的苦味 蛋白质子平均疏水值的计算： Q=g/n g表示每种氨基酸侧链的疏水贡献； n是氨基酸残基数。 Q值大于1400的肽可能有苦味，低于1300的 无苦味。 肽的分子量影响产生苦味的能 力 分子量低于6000的肽类才可能有苦味， 分子量大于6000的肽由于几何体积大，显 然不能接近感受器位置。 (5) 盐类 苦味与盐类阴离子和阳离子的离子直径之和 有关 离子直径小于6.5的盐显示纯咸味 如：LiCl=4.98，NaCl=5.56，KCl=6.28 随着离子直径的增大盐的苦味逐渐增强 如：CsCl=6.96，CsI=7.74，MgCl=8.60 9.4 咸味和咸味物质 Salty taste and salty substance 1. 阳离子产生咸味 当盐的原子量增大，有苦味增大的倾 向。 氯化钠和氯化锂是典型咸味的代表。 钠离子和锂离子产生咸味，钾离子和 其他阳离子产生咸味和苦味。 2. 阴离子抑制咸味 氯离子本身是无味，对咸味抑制最小 。 较复杂的阴离子不但抑制阳离子的味 道，而且它们本身也产生味道。 长链脂肪酸或长链烷基磺酸钠盐中阴 离子所产生的肥皂味可以完全掩蔽阳 离子的味道。 9.5 酸味和酸味物 质 Sourness and sourness substance 1.呈酸机理 Mechanism of sourness (1) 酸味是由H+刺激舌粘膜而引 起的味感，H+是定味剂，A-是 助味剂。 (2) 酸味的强度与酸的强度不呈 正相关关系。 (3) 酸味物质的阴离子对 酸味强度有影响 有机酸根A-结构上增加羟基或羧 基，则亲脂性减弱，酸味减弱； 增加疏水性基团，有利于A-在脂 膜上的吸附，酸味增强。 2. 主要酸味剂Main sourness (1)食醋 (2)乳酸 (3)柠檬酸 (4)葡萄糖酸 -D-葡萄糖内酯的水溶液加热可 转变成葡萄糖酸。 9.6 辣味和辣味物质 Piquancy and piquancy substance 1.辣味的呈味机理 Mechanism of Piquancy 辣味刺激的部位在舌根部的表皮，产生一 种灼痛的感觉，严格讲属触觉。 辣味物质的结构中具有起定味作用的亲水 基团和起助味作用的疏水基团。 (1) 热辣味（hotness） 口腔中产生灼烧的感觉，常温下不刺鼻（挥发 性不大），高温下能刺激咽喉粘膜。 如：红辣椒主要呈辣成分有辣椒素、二氢辣椒 素。胡椒中的胡椒碱。 (2) 辛辣味（pungency） 冲鼻的刺激性辣味，对味觉和嗅觉器官有双重 刺激，常温下具有挥发性。 如：姜、葱、蒜等。 2. 辣味物质 Piquancy substance 辣味料的辣味强度排序： 辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末 热辣 辛辣 9.7 鲜味和鲜味物 质 Delicious taste and delicious substance 1.鲜味物的呈鲜机理 Mechanism of Delicious taste 相同类型的鲜味剂共存时，与受体 结合时有竞争作用。 同类型的鲜味剂共存时，有协同作 用。 如：味精与肌苷酸按1:5比例混合， 其鲜味提高6倍。 2.呈鲜物质Delicious (1) 味精(谷氨酸钠) L - 型谷氨酸钠是肉类鲜味的主要 成分， D - 型异构体则无鲜味。 其鲜味与其离解度有关。 (2) 鲜味核苷酸 主要的呈鲜核苷酸：肌苷酸，鸟苷酸。 肉中鲜味核苷酸主要是由肌肉中的ATP 降解而产生。 存放时间过长，肌苷酸变成无味的肌苷 ，进而变为呈苦味的次黄嘌呤。 酵母水解物也是鲜味剂，其呈鲜成分是5 -核糖核苷酸。 (3) 其它鲜味剂 天然存在的有些肽类 如：谷胱甘肽、谷谷丝三肽 植物蛋白质和微生物核酸水 解产生的鲜味剂 9.8 涩味和涩味物 质 Astringent taste and astringent substance 1.涩味 Astringent taste 涩味通常是由于单宁或多酚与唾液 中的蛋白质缔合而产生沉淀或聚集 体而引起的。 难溶解的蛋白质与唾液的蛋白质和 粘多糖结合也产生涩味。 2.涩味成分 Astringent substance 主要涩味物质是多酚类的化合物。 单宁是最典型的涩味物： 缩合度适中的单宁具有涩味， 缩合度超过8个黄烷醇单体后，其溶 解度大为降低，不再呈涩味。 明矾、醛类也具有涩味。 常用脱涩方法： （1）焯水处理； （2）在果汁中加入蛋白质，使单 宁沉淀。 （3）提高原料采用时的成熟度。 小结 1. 食品的基本味（原味）： 2. 呈滋味的物质的特点： 3. 影响味觉的因素: 4. 呈甜机理： 5. 影响甜度的因素 6. 呈苦机理: 7. 食品中重要的苦味化合物 8. 呈酸机理: 9. 辣味: 10.辣味的呈味机理: 11.鲜味物的呈鲜机理 12.涩味的呈味机理: