食品风味化学1-6章.doc

食品风味化学Food Flavors Chemistry第一章 绪 论食品风味的重要性：是构成食品美感的最重要因素。食品风味化学的概念：利用化学的原理和技术手段研究食 品风味的科学。食品风味化学的主要研究领域:1.探索食品风味物质的分离和鉴定方法；2.研究食品风味成分的形成机理；3.改良和模拟天然食品的风味。1. 1 食品风味u “风”指的是飘逸的，挥发性物质，一般引起嗅觉反应；u “味”指的是水溶性或油溶性物质，在口腔引起味觉的反应。食品所产生的风味是建立在复杂的物质基础之上的，涉及很多因素。食品的感官反应分类感觉 感官的刺激因素感觉分类味觉 酸、甜、苦、咸、辣、鲜、涩 化学感觉嗅觉 香、臭、触觉 硬、粘、热、凉、物理感觉运动感觉 滑、干、视觉 色、形状、心理感觉根据风味产生的刺激方式不同和最终的感觉效果可将其分为化学感觉、物理感觉和心理感觉。食品风味概念广义: 指摄入口腔的食品刺激人的各种感觉受体，使人产生短时的综合的生理感觉。 即食物客观性使人产生的感觉印象的总和，是一种感觉。 狭义: 食品的香气、滋味和入口获得的香味。风味物质大多为非营养性物质，虽不参与人体代谢，但能促进食欲，是构成食品质量的重要因素之一。心里感觉与食品风味食品的色泽与食欲(心里感觉)不同的颜色给人不同的感觉；同一种颜色，也会给人不同的感觉。人类对食品的着色、保色、发色、退色等研究也成为食品科学的重要领域。 形状：食品的大小、长短、厚薄及造型对食品的风味影响来自于口感差异和心理联想。其他：如食品的种类、食品加工前的形态联想都会影响到味觉。物理感觉与食品风味通常食品给人的物理感觉：硬、脆、干、黏、弹性、黏滑等，这些基本感觉实质上就是食品的质构（texture）所体现的特征。食品的质构取决于以下两个因素：食品的化学组成； 食品的加工工艺。食品的质构优劣的评价以口感（触觉）为主，对食品风味具有十分重要的烘托作用。化学感觉与食品风味食品给人的化学感觉：指一些中、低分子量的化合物直接刺激人口腔和鼻腔所产生的生理反应。这些物质在口腔的化学感应称为口感，在鼻腔内的化学感应称为嗅感。根据这类物质作用的组织器官不同分为：味觉-作用于味蕾；嗅觉-作用于嗅球；化学刺激感应-作用于三叉神经。1. 2 风味物质的作用方式与特点风味物质的作用方式：味觉、嗅觉和三叉神经感应。1. 2. 1 味觉 味觉：是指食物刺激口腔内的味觉器官产生的一种感觉。味觉种类：酸、甜、苦、咸、鲜、金属味、太阳味、涩、辣、不正常味道等10多种。从味觉的生理角度分类，直接刺激味蕾引起的公认五种基本味觉：酸、甜、苦、咸和鲜味。 辣味：食物成分刺激口腔黏膜、鼻腔黏膜、皮肤和三叉神经而引起的一种痛觉。涩味：食物成分刺激口腔，使蛋白质凝固时而产生的一种收敛感觉。五种基本味的概念甜味：一种受欢迎的味觉。产生甜味的物质有糖类、一些醇类、一些氨基酸等。蔗糖的甜味最纯正。苦味：是难于接受的味觉，产生苦味的典型物质是生物碱，如奎宁。鲜味：是有部分氨基酸、核苷酸产生的味觉，具有酸、甜、苦、咸的平衡作用和风味增强作用。鲜味的典型物质是谷氨酸钠（MSG)。味觉产生的过程：化学物质作用于味蕾的味细胞，产生神经冲动，经各级神经传导，最后到达大脑皮层味觉中枢，形成味觉。味觉受体 舌 人舌是品尝风味的重要器官，其表面分布有很多突起部位，称为乳头。根据乳头的形状将其分为：丝状乳头、菌状乳头、叶状乳头和轮廓乳头。丝状乳头最小，数量最多，主要分布舌前2/3处，因无味蕾而没有味感。四种味觉在舌的各部位的敏感度不同 一般人的舌尖和边缘对咸味比较敏感 舌的前部对甜味比较敏感 舌靠腮的两侧对酸味比较敏感 舌根对苦味最敏感。在四种基本味觉中，人对咸味的感觉最快，对苦味的 感觉最慢，但就人对味觉的敏感性来讲，苦味比其他味觉 都敏感，更容易被觉察。 味蕾是具有味觉功能的细胞群, 由30-100个扁长的敏感细胞被一些非敏感细胞包合而成, 如同橘瓣的排列。味觉一般在1.5-4.0ms内完成。人的舌部有味蕾2000-3000个。味觉敏感性及影响因素1、阈值：通常把人的感觉器官（味觉或嗅觉）能辨认出呈味或呈香物质最低浓度。根据刺激反应程度的不同，阈值分为以下几种：v 刺激阈或感觉阈：引起感觉所需要的感官刺激的最小值。v 识别阈：感知到的可鉴别的感官刺激的最小值。v 差别阈：对刺激强度可感觉到差别的最小值.v 最大阈：指人感觉某种物质的刺激不随刺激量的增加而增加的刺激量。 2、呈味物质之间的相互作用 两种或两种以上的感官刺激类型相同或不同的呈味物质进入口腔时，会使呈味物质的味觉都有所改变的现象，称为味觉的相互作用。对比现象 指两种或两种以上的感官刺激类型不同的呈味物质，适当调配，可使某种呈味物质的味觉更加突出的现象称为味的对比现象。变调现象 指两种感官刺激类型不同呈味物质相互影响而导致其中一种呈味物质的味觉发生改变的现象称为味的变调现象。相乘现象 指两种或两种以上的感官刺激类型不同的呈味物质，适当调配，可使某种呈味物质的味觉更加突出的现象称为味的对比现象。消杀现象 指一种呈味物质能够抑制或减弱另外一种呈味物质味觉强度的现象称为味的消杀现象，又称拮抗作用。疲劳现象 当长期受到某种呈味物质的刺激后，就感觉刺激量增大或刺激强度减小的现象称为味的疲劳现象。3、影响味觉的主要因素：物质的种类和形态 物质的水溶性和介质的黏度 温度（温度对呈味物质的阈值也有明显的影响。）味觉的感受部位 味的相互作用人的生理状况如人的年龄、生理状态、性别、心理状态及饮食习惯等的影响。1. 2. 2 嗅觉 嗅觉：挥发性物质刺激鼻腔产生的一类化学感应，嗅觉感受器是鼻腔内最上端嗅黏膜层中的嗅细胞。气味的感觉经路大致为：空气中气味分子 鼻腔气流 甲介骨 受容细胞黏膜 嗅球(嗅细胞) 第一中枢 第二中枢(扁桃核等) 脑部 出现气味感觉。嗅觉识别的生理大脑识别气味的机理v 立体化学理论：由Amoore提出-假定气体受体拥有特殊形状的结构布局，当到达的气体分子拥有与之契合的形状和大小时，气体分子则占据此气味受体并激发嗅觉反应。v 振动理论：该理论把对气体的识别归因于分子的能量水平。气体受体设置高、中、低能量的位差来传导神经信号。一旦刺激物的活动可以填补气味受体的电位差，使得环路完成，一种生化过程将放大此信号，打开一个离子通道，向嗅球发出生物电脉冲，使得气味得以识别。嗅感物质的分类及特点 嗅感物质的基本特征： 水溶性或油溶性；有一定的挥发性和表面活性；分子量小(294)。对产生嗅觉有作用16种元素：H、C、Si、N、P、As、Sb、Bi、O、S、Se、Te、F、Cl、Br、I。大多数风味物质作用浓度都很低，一般作用浓度在10-6、 10-9 、10-12数量级。嗅感物质的分类根据化合物的功能基团的特点分类： 脂肪烃类、芳香烃类、杂环类、醇酚类、醚类、醛类、酮类、羧酸类、酯类、含硫化合物、含氮化合物等。嗅盲：也称特异嗅觉缺失，是指一些人对某种气味没有感受能力，而对其它气味则与普通人嗅感相同。原臭：Amoore将嗅盲者感受不到的气味定为原臭。气味和化学结构的关系：任意化合物在碳数为8-15时香味最强; 感物质中的双键、叁键、-OH、-CO、-NH、-SH等原子团对产生的气味具有重要作用，并且它们在分子中的位置影响香气的强弱和品质，这些基团成为发香团或发香基。烃类： 醇类：羟基为强发香团，若有双键、叁键，则香气更强； 芳香族的香气优于脂肪族；酚类：羟基数为1时气味最强；低级羧酸类：低级羧酸有强香气；酯与内酯类：酯类香气优于相应的醇和酸，内酯环增大，香气增强；醛和酮类：大都有强芳香性，含不饱和键的香气优于链状、环状。嗅觉敏感性及影响因素 阈值 香气值(FU)=嗅感物质浓度/阈值影响嗅感的因素: 感物质的相互作用 ；加工条件影响；嗅觉疲劳等。1. 2. 3 三叉神经感应化学刺激分为两类：刺激鼻腔和口腔的化学感应；刺激皮肤和黏膜及三叉神经的化学感应（触感刺激）。三叉神经为混合神经，有三条分支：眼神经、上颌神经、下颌神经，分布于面部的皮肤，眼、口腔、鼻腔、鼻旁窦的黏膜、牙齿、脑膜等。三叉神经的刺激物又称为触感刺激物。如辣椒、胡椒、生姜、辣萝卜、芥末、大蒜、薄荷等。山葵与芥末产生的刺痛感；辣椒与胡椒产生灼热感；碳酸饮料中的CO2产生的麻刺感；柿子中单宁产生涩感等。触感刺激与一般化学感觉的关系一般化学感觉对人体的作用是特异性与受体作用，其作用是柔和的。三叉神经刺激物可以在人体的很多部位起作用。嗅感、味觉和三叉神经刺激是一种相互影响的关系。1. 3. 1 食品风味的感官评价通过人的感觉味觉、嗅觉、视觉、触觉，以语言、文字、符号作为分析数据，对食品的色泽、风味、气味、组织状态、硬度等外部特征进行评价的方法。其目的是为了评价食品的可接受性和鉴别食品的质量。感官检验是与仪器分析并行的重要检测手段。感官评价的基本手段（一）视觉鉴别：形态色泽、成熟状况、新鲜程度、透明度、有无沉淀和夹杂物、是否受到污染。（二）嗅觉鉴别：食品气味。可把样品稍加热或取少许在手掌上摩擦，再嗅验。（三）味觉鉴别：注意温度，品尝但不咽下。（四）触觉鉴别：松、软、硬、弹性、稠度、滑、粗等。感官评价类型：分析型感官评价；偏好型感官评价。把评价的内容按感觉分类，逐项评分的感官评价方法，称为分析型感官评价。 对美味度、风味的内容不加严格明确要求，只是由参加品尝人的随机感觉决定，把这种感官评价方法，称为偏好型感官评价，又称嗜好型感官评价。 影响感官评价结果的因素：评价人员；评价的环境；样品评价的组织工作。感官检验的常用方法：1. 差别检验法：判断两个样品之间是否有别，或以某个已知样品为标准，与未知样品比对，判断两个样品之间是否有别，及差别程度； 2. 排列检验法：按某种指标，为几个样品排出顺序； 3. 评分检验法：对样品某种性状特点进行评分； 4. 描述性检验法：用合理清楚的文字对食品的某些指标进行准确的描述。1. 3 食品风味的评价技术1. 3. 2 风味轮风味轮的基本构成放射线代表一种特定的风味环状线代表风味强度值风味轮的应用 酒类等风味的描述。1. 3. 3 食品风味的指纹分析仪食品风味的指纹分析仪是一定数量的电化学传感器组成的阵列和适当的识别装置组成的仪器，能识别简单和复杂的嗅觉和味觉的物质，得到的是风味成分的整体信息，也称为“指纹信息”。电子鼻：由气味取样单元、传感器阵列和计算机处理系统组成。电子舌：电子舌是以人类味觉感受机理为基础研究开发的一种新型现代化分析检测仪器,通过传感器阵列代替生物味觉味蕾细胞感测检测对象,经系统的模式识别方法得到结果。电子鼻、电子舌的应用电子鼻与电子舌在食品检测、茶叶审评中的应用。智舌在液体食品如酒类、饮料、茶叶等的真假辨识、品牌企业的产品质量控制与货架期、农残快速检测、病源微生物快速检测等方面有长期实验和应用研究。 1. 4 食品风味化学的重要研究领域食品风味的模拟和制备技术利用美拉德反应制备各类食品风味（羰基化合物与含氨基化合物之间发生的反应）风味酶的研究与应用（增加果蔬制品的香味，在果酒中的应用，水解蛋白液脱苦，除食品异味）。 凡是影响食品风味的酶都成为风味酶。食品风味的提取、分离技术（超临界CO2萃取法，分子蒸馏技术，相微萃取技术）食品风味控释技术（糖玻璃化香精，酵母微囊化风味，斥水微胶囊香精）第二章 味感物质第一节 概 述1. 食品的基本味（原味）： 酸、甜、苦、咸和鲜味。二. 呈滋味的物质的特点：多为不挥发物，能溶于水，阈值比呈气味物高得多。第二节 甜味与甜味物质甜度(sweetness)：甜味的强弱。通常将日常生活中最常使用的天然天味剂-蔗糖的甜度定位100(或为1)，作为各种糖甜味剂的甜度比较标准。甜味数据是一个相对数值，这种相对甜度(甜度倍数)成为比甜度。评定甜度的方法: 极限法: 品尝出各种物质的阈值浓度，与蔗糖的阈值浓度相比较，得出相对甜度；相对法: 选择蔗糖的适当浓度(20，5%或10%水溶液)，品尝出其它甜味剂在该相同的甜味下的浓度，根据浓度大小求出相对甜度。 甜味学说(1) AH/B理论(Shallenberger和Acree) 有甜味的的化合物都具有一个电负性原子A(通常N、O)并以共价键连接氢, 即存在一个-OH, -NH2或=NH基团为质子供给基; 同时还具有另外一个电负性原子B, 它与AH基团的距离大约在0.250.4nm, 为质子接受基; 而在人体的甜味感受器内也存在类似的AH-B结构单元。(2) 三点接触学说(Kier)他们认为在强甜味化合物中除存在AH-B结构以外,分子还有第三个特征,即分子中具有一个适当的亲脂区域,即在距AH基团质子约0.35nm和距B基团约0.55nm的地方有一个疏水基团(如CH2、CH3、CH2CH3、C6H5等疏水性基团）时，它能与味受体的亲油部位通过疏水键结合，使两者产生第三接触点，而增强甜味剂的甜度。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。天然的甜味剂一、糖、糖浆和糖醇1. 重要的糖类甜味剂葡萄糖：甜味有凉爽感，可食用，亦可静脉注射。果糖：难结晶，易消化不需胰岛素作用，直接在人体中代谢。果糖虽然不容易升高血糖，但可以在肝脏中合成脂肪，导致血脂升高。木糖：不易被吸收、不产生热能、适于糖尿病和高血压患者。蔗糖：甜味纯正、甜度大，用量最多最广。麦芽糖：营养价值最高，不刺激胃黏膜。乳糖：有助于吸收钙、对气体和有色物吸附性强、易形成金黄色色素。糖 浆 ：经不完全水解糖化而形成的葡萄糖、麦芽糖、低聚糖及糊精混合物。工业上常用葡萄糖值(DE)来表示淀粉转化的程度，按转化液中所含的转化糖(以葡萄糖计)干物质的百分率。低转化糖浆(DE=20%以下)、中转化糖浆(DE=38-42%)、高转化糖浆(DE=60 %以上)糖浆。 用葡萄糖异构酶能使葡萄糖部分转化成果糖。这种异构糖浆(果葡糖浆)味正、结晶性、发酵性、渗透性、保湿性和耐贮藏性非常好，发展很快。糖 醇：D-木糖醇、D-山梨糖醇、D-甘露糖醇、麦芽糖醇等。糖醇在人体内代谢不需要胰岛素作用，不妨碍糖原的合成，是一类不使血糖升高的甜味剂，是糖尿病、心脏病和肝脏病人的理想食品。同时，细菌不能利用木糖醇和麦芽糖醇防龋齿的甜味剂。2. 糖的结构与甜度A. 碳/羟比值规律： 2 呈甜味； = 27 苦或甜而苦； 7 味淡B. 聚合度: 聚合度大则甜度降低；C. 糖苷键： 麦芽糖( a-1, 4苷键）有甜味,异麦芽糖( a-1, 6苷键）有甜味, 龙胆二糖(b-1, 6苷键）苦味； D. 环结构：-D-吡喃果糖-D- 呋喃果糖；E. 异构体：D-葡萄糖：b, D-糖：。3. 影响糖甜度的主要外部因素A. 浓度；B. 温度；C. 味感物质的相互作用。二、非糖天然甜味剂1、甘草苷甘草中的甜味成分，由甘草酸与两个葡萄糖醛酸结合而成（五环三萜皂甙），比甜度为100-300。常用的是其钠盐。不被微生物发酵，有解毒、保肝功效。但由于甜度释放缓慢很少单独使用，一般与蔗糖和糖精配合使用。2、甜叶菊苷存在于甜叶菊的茎、叶内，由甜叶菊醇（二萜）和葡萄糖及槐糖构成，比甜度200-300，是最甜的天然甜味剂之一。 对热、酸、碱稳定，溶解性好，没有苦味和发泡性，有降压、促代谢、治胃酸过多等疗效，可作为低能量食品，适宜糖尿病人。甜叶菊苷可以很快达到最高甜度，接近蔗糖，是已知最有前途的甜味剂。3、甘茶素白色针状结晶。味甜，甜度约为蔗糖的400倍。在蔗糖中加入1%可使蔗糖甜度提高三倍。熔点105110。对热酸较稳定。兼有防腐防霉作用。微溶于水。由兔耳草科植物甘茶的叶子，日晒至半干并自然发酵产生强烈甜味后（未经发酵的新鲜甘茶叶无甜味），干燥、打粉，再用水抽提精制而成,含量2.36%。三、天然物的衍生物甜味剂本来不甜的非塘天然物经过改性加工后而形成的甜味剂。主要有：氨基酸和二肽衍生物、二氢查耳酮衍生物、紫苏醛及其衍生物等。1、氨基酸和二肽衍生物 D型甘、丙、丝、苏、色、脯、羟脯、谷等，部分L型氨基酸也有甜味。 氨基酸衍生物(6-甲基-D-色氨酸的比甜度为1000)。天冬氨酰的二肽衍生物中，许多有甜味。如天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(二肽衍生物, aspartame APM, 阿斯巴甜)等。我国将其命名为甜味素，甜度约为蔗糖的200倍。2、二氢查耳酮衍生物二氢查尔酮种类很多，有的有甜味，有的无甜味，其甜度可达100-2000倍；有水果香，口感良好，无后苦味，在果汁中添加有增加水果风味的特殊效果；热值低，且不被细菌利用，可广泛用于防龋齿和糖尿病人食品。但此类化合物耐热性差，使用中受到一定限制。3、蛋白质沙马汀和从自然界中分离出具有甜味蛋白质，它们的甜度约为蔗糖的2000倍。沙马汀由207个氨基酸构成，其与甜味受体的作用位点已被确认。莫内林也是从自然界中分离出具有甜味蛋白质。甜度约为蔗糖的3000倍。4、其他天然物的衍生物紫苏叶中提取的紫苏醛，与羟基胺反应后得到的产物紫苏甜素。比甜度为2000，主要用于卷烟增甜。蔗糖氯代物1，4，6三氯代蔗糖比甜度为650倍，无毒、无臭、易溶，风味接近蔗糖，不产生热量，有防龋齿作用。合成甜味剂1. 糖精钠或糖精钙 苯甲酰亚胺磺酸钠。比甜度200-700，本身有苦味，溶于水中有甜味，后味微苦。浓度大于0.5%时呈苦味。加热不稳定，产物苦味，无营养价值，不参与人体代谢。2. 甜蜜素 己胺磺酸钠，比甜度4050。3. 甜味素(APM) 肽甜味剂（天冬氨酸和苯丙氨酸形成的），也成为阿斯巴甜,甜度为蔗糖的100200倍，在机体内同其他肽类物质可消化、吸收、利用。此外可降解为苯丙氨酸。4. 安赛蜜 结构与糖精有相似之处，甜度是蔗糖的200倍，在体内不被吸收利用，不产生能量，并在高温、酸性条件下具有很好的稳定性。第三节 苦味和苦味物质食品中有不少苦味(bitter)物质，单纯的苦味人们是不喜欢的，但当它与甜、酸或其它味感物质调配适当时，能起到丰富或改进食品风味的特殊作用。如苦瓜、莲子、白果的苦味被人们视为美味，啤酒、咖啡、茶叶的苦味也广泛受到人们的欢迎。 一、 苦味与化学结构一般都含有下列一种原子基团-NO2、 N、-S-、-S-S-、-SO3H、=C=S；含Ca2+、Mg2+、NH4+的无机盐也有苦味；分子中氢键的存在是苦味物质分子结构的另一特征。 在同一分子中既有供氢基团，又有受氢基团，两基团的距离在0.15nm之内是-氢键。含内氢键分子疏水性 。感受器对苦味特别敏感。苦味感是动物初始排毒的天性反应，苦味受体对天然毒物的敏感性很高（如奎宁只有0.0001%） ，能检出结构破坏离子、蛋白变性物、巯基剥夺物等。二、苦味机理受体部位的AH/B单元取向决定了分子的甜味和苦味（空间位阻学说）。 味来自呈味分子的疏水基。凡可形成分子内氢键，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（内氢键学说）。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（三触点学说）。仅仅是第三点的空间方向与甜味剂相反。 三、苦味剂的生理效应当消化道活动发生障碍时，味觉的感受能力会减退，需要对味觉受体进行强烈刺激，用苦味能起到提高和恢复味觉正常功能的作用，所以苦味物质对人的消化和味觉的正常活动是重要的。俗话讲“良药苦口”，说明苦味物质对治疗疾病方面有着重要作用。应强调的是很多有苦味的物质毒性强，主要为低价态的氮硫化合物、胺类、核苷酸降解产物、毒肽（蛇毒、虫毒、蘑菇毒）等。（一）苦味剂的毒性多数天然的恶臭和苦味物质有毒，尤其是那些腐败和未成熟的食物。如蛋白质分解后的腐胺、尸胺，鲜肉腐败后的苦味次黄嘌呤，油脂氧化后的胆碱等，发霉食物中的霉素等。 通常通过与酶中的巯基反应或与金属辅助因子螯合，抑制酶的作用。 有些蛋白质有剧毒：蛇毒、虫毒、细菌毒素；毒蘑菇中的非蛋白氨基酸等。（二）苦味剂的药性中药中，苦味剂与甜(温补)、辣(辛温)不同，以寒性著称。如脂环生物碱如黄连泻火解毒，治痢疾；大内酯如银杏内酯有扩张冠状动脉作用；糖苷如三萜皂甙有抗癌、降血压、抗菌等活性。（三）苦味抑制剂人们在持续吃苦味物质后，能使苦感迟钝，叫可逆性适应。适应了一种苦味剂后对另一种苦味剂感觉迟钝，这叫交叉适应。 味盲是先天性遗传的。如有人对青菜萝卜苦素和咖啡感觉不出苦味，而对其他苦味剂的反应和常人一样。 鲜味氨基酸如: Asp天冬氨酸、 Glu谷氨酸能抑制苦味。一些二肽和低聚肽，如：Glu-Glu 等有极高的抑苦能力。四、食品中重要的苦味物质（1）奎宁、咖啡碱、可可碱、茶碱，均为生物碱类苦味物；（2）柚皮苷及新橙皮苷(糖苷类)、柠檬苦素；（3）葎草酮（-酸）、异葎草酮（异-酸）；(4) 苦味肽物质；(5) 无机盐；(6) 肌酸、胆汁苦味肽脱苦的方法：酶的端解；选择性分离；Plastein反应 (酶水解反应的逆反应）； 掩盖(环糊精和乙基麦芽酚掩盖的效果较好）；限制性水解。第四节 酸味及酸味物质 酸味感是动物进化最早的一种化学味感。许多动物对酸味刺激都很敏感，人类由于早已适应酸性物质，故适当的酸味能给人以爽快的感觉，并增进食欲。酸味的评价方法酸味强度通常用主观等价值(point of subjective equality ，PSE)来表示，是指感受到相同酸味时该酸味剂的浓度。通常以柠檬酸为参照，将柠檬酸定为100，其它酸的相当量称为该酸味剂的酸味强度。酸味的另一种评定法是测定腮腺分泌唾液的平均流速，常以每一腮腺在10min内流出唾液的毫升数来表示，流速越大其酸性越强。影响酸味的主要因素n 氢离子浓度（pH5.06.5，pH3.0n 总酸度和缓冲作用n 酸根负离子的性质n 其他物质的影响酸味是H+刺激舌粘膜引起的，故能解离出H+的物质均有酸味，酸味剂HA， H+是定味基团，A-助味基团；酸味强度与酸性强弱不成正相关关系；酸味物质的阴离子对酸味强度有影响。有机酸根的A-结构：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。重要的食用酸味剂：食醋，柠檬酸，苹果酸，酒石酸，乳酸，葡萄糖酸，磷酸。 第五节 咸味物质咸味是四种基本味之一，对食品调味十分重要，没有咸味就没有美味佳肴；对人体具有生理调节作用。 咸味物质：咸味是中性盐显示出来的味感，但NaCl咸味纯正，一般以氯化钠为参照其它盐均有副味。咸味产生机制机理：盐解离成离子作用于咸味感受器 咸味； 正、负离子都影响咸味的形成。盐M+A-中M+是定味基，A-是助味基。正负离子半径都小的盐有咸味；都大的呈苦味,介与中间的为咸苦味, 但铅与铍的醋酸盐是甜味的。主要咸味物质：食盐，氯化钾、硫酸镁，苹果酸钠和葡萄糖酸钠也具有纯正的咸味，可用于无盐酱油和肾脏病人的特殊需要。第六节 辣味及辣味物质辣味的呈味机理:辣味是刺激舌、口腔黏膜、鼻腔黏膜、皮肤、三叉神经而引起的一种灼痛的感觉,刺激的部位主要在舌根部的表皮，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。适当的辣味可增进食欲，促进消化液的分泌，在食品烹调中经常使用辣味物质作调味品。天然食用辣味物质按其味感的不同，大致可分为以下几种： 热辣味 辛辣味 刺激性辣味。(1) 热辣（火辣）味 (hotness) 是无芳香的辣味，在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；花椒中的花椒素。均为酰胺类化合物。(2) 辛辣（芳香辣）味（pungency）除辣外，还伴随有较强烈的挥发性芳香味物质。如：姜、肉豆蔻、丁香等。姜的辣味成分是一类邻甲氧基酚基烷基酮，主成分为6-姜醇。鲜姜脱水生成姜酚更为辛辣；受热后生成姜酮辣味缓和。(3) 刺激辣味物质 除刺激舌和口腔黏膜外，还能刺激鼻腔和眼睛，对味觉和嗅觉器官有双重刺激，常温下具有挥发性。如：蒜、葱、韭菜等。主辣成分为蒜素，为二硫化合物，受热后分解生成硫醇，有甜味。芥末、萝卜主辣成分为异硫氰酸酯类化合物，受热后水解为异硫氰酸，辣味减弱。蒜 素 异硫氰酸烯丙酯 异硫氰酸丙烯酯辣味料的辣味强度排列：辣椒、胡椒、花椒、姜、肉豆蔻、丁香、葱、蒜、芥末 热辣 辛辣 刺激性辣分子的辣味随其非极性尾链的增长而加剧，在C9左右达到最高峰，然后陡然下降，称为C9最辣规律。第七节 鲜味及鲜味物质鲜味（Flavor enhancers）是呈味物质(如味精) 产生的能使食品风味更为柔和、协调的特殊味感，鲜味物质与其他味感物质相配合时，有强化其它风味的作用，所以，各国都把鲜味列为风味增强剂或增效剂。 常用的鲜味物质主要有有氨基酸和核苷酸类。氨基酸类：谷氨酸一钠(MSG)(味精)、谷甘丝三肽和水解植物蛋白等；核苷酸类: 5-肌苷酸(IMP)、5-鸟苷酸(GMP)、5-黄苷酸(XMP)等。 当鲜味物质使用量高于阈值时，表现出鲜味，低于阈值时则增强其它物质的风味。 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。琥珀酸及其钠盐(贝类鲜味的主要成分)，琥珀酸多用于果酒、清凉饮料、糖果；其钠盐多用于酿造商品及肉制品。 天冬氨酸及其一钠盐也有较好的鲜味，强度比谷氨酸一钠盐弱，是竹笋等植物的主要鲜味物质。第八节 涩味及涩味物质涩味(acerbity)：由于口腔黏膜受到涩味物质的作用，导致粘膜蛋白凝固紧缩而形成的一种味感。食品中天然涩味物质主要是多酚类化合物、醛类和草酸。某些无机物如铁、明矾也是可导致涩味。柿子、茶叶、香蕉、石榴等果实中都含有涩味物质。茶叶、葡萄酒中的涩味人们能接受；但未成熟的柿子、香蕉的涩味，必须脱除。随着果实的成熟，单宁类物质会形成聚合物而失去水溶性，涩味也随之消失。柿子的涩味也可以用人工方法脱掉。单宁是多酚类物质，所以在加工过程中容易发生褐变。柿子脱涩方法: 水浸法，酒浸法，干燥法，二氧化碳法，乙烯法，冷冻法等。脱涩方法多酚类物质发生氧化，生成不溶于水的物质，涩味消失。其他脱涩方法: (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。清凉味与清凉味物质 呈味物质: 薄荷醇、樟脑、留兰香和冬青油等; 结晶多羟醇。葡萄糖、山梨醇、木糖醇固体进入口腔后, 也能够产生清凉感。碱味：往往是在加工过程中形成的。例如为了防止蛋白质饮料沉淀，就需加入NaHCO3使其pH大于4.0, 从而呈碱味。它是羟基负离子的呈味属性，0.01%浓度的OH-即会被感知。金属味：阈值在2030mg/kg离子浓度范围。是在食品加工和贮存过程中形成的。存放时间长的罐头食品常有这种令人不快的金属味感。第三章 嗅感物质嗅感是指挥发性物质刺激鼻黏膜，再传到大脑的中枢神经而产生的综合感觉。Amoore根据有关书籍的记载任意选出616种香气物质，对它们的气味进行描述、分析和归纳，发现有七种气味的应用频率度最高，分别是樟脑味、麝香味、花香味、薄荷味、醚味、刺激味和腐臭味，因此，这七种气味被定为基本的气味嗅感物质一般具有下列特点：n 具有挥发性，一般成分多，含量甚少；n 多数为热不稳定的物质； n 分子量在26300之间任何一种食品的香气都并非由一种呈香物质单独产生，而是多种呈香物质的综合反映。对香气贡献大的物质，被称为“头香物”。 呈香与否还与呈香物的含量有关。基本嗅感（气味）麝香 大环化合物 有1517个碳环分子，长椭圆形的分子构象。麝香酮、环十五烷内酯）芳香族化合物 具有苯环结构及适当取代基的一类化合物也具有麝香气味。非硝基化合物芳香族（R季碳烷基取代）（间麝香、邻麝香 ）硝基化合物芳香族其它结构类型的化合物(6，8-二异丙基二氢香豆素、6-甲基-8-叔丁基香豆素)樟脑香（莰酮 、1,8-桉树脑、萘 、环辛烷）薄荷香（薄荷醇、麝香草酚、香芹酮）尿臭（雄甾烯-3-酮）鱼腥臭（三甲胺、二甲基乙胺、N-甲基呱啶）汗臭（异戊酸、异丁酸、异己酸）非基本嗅感1、柿子椒香气（2-异丁基-3-甲氧基吡嗪 210-6mg/kg）2、焦糖香气（吡喃酮、呋喃酮、环酮等）发香团(原子): 是指分子结构中对形成气味有贡献的基团(原子) 。发香原子: 位于元素周期表中族 族。 如：P, As, Sb, S, F。发香团: -OH, -COOH, C=O, R-O-R, -COOR, -C6H5,-NO2, -CN, -ONO, -RCOO。常见的官能团: 羟基、醛基、酮基、羧基、酯基、内酯基、亚甲基、烃基、苯基、氨基、硝基、亚硝基、酰胺基、巯基、硫醚基、二硫基、杂环化合物等。1. 脂肪族化合物 醇类（青叶醇、黄瓜醇、橙花醇、芳樟醇） 醛类（C8C12的饱和醛有良好的香气，如壬醛有玫瑰香和杏仁香,月桂醛 (十二醛)呈花香，甜瓜醛有甜瓜香气）酮类（丙酮有类似薄荷的香气；2 -庚酮有类似香蕉和梨的香气；低浓度的丁二酮有奶油香气；茉莉酮有茉莉花香）羧酸（低级饱和脂肪酸有刺鼻的气味；不饱和脂肪酸很多具有愉快的香气。）酯类（由低级脂肪酸和脂肪醇形成的酯，具有各种水果香气, 内酯、尤其是 g- 或 - 内酯有特殊香气, 如芹菜内酯）2. 芳香族化合物此类化合物多有芳香气味。 如: 苯甲醛(杏仁香气), 桂皮醛(肉桂香气),香草醛(香草香气)。醚类及酚醚多有香辛料香气。如：茴香脑(茴香香气)，丁香酚(丁香香气)3. 萜类如:紫罗酮(紫罗兰香气); 水芹烯(香辛料香气)4. 含硫化合物 硫化丙烯化合物多具有香辛气味。如：葱、蒜、韭菜等蔬菜中的香辛成分的主体是硫化物。 (CH2=CHCH2)2S CH2=CHCH2S-SCH2CH=CH2 二烯丙基硫醚 二硫化二烯丙基 5. 含氮化合物食品中低碳原子数的胺类，几乎都有恶臭，多为食物腐 败后的产物。如:甲胺，二甲胺，丁二胺(腐胺)，戊二胺(尸胺)等，且有毒。6. 杂环化合物 噻唑类化合物具有米糠香气或糯米香气，维生素B1也有这种香气。有些杂环化合物有臭味。如：吲哚 及 b-甲基吲哚。第四章 风味物质物质的形成风味物质的形成过程分为两种情况：（1）原料生长、成熟及贮藏过程中产生的风味物质；（2）食品（原料）加工过程中形成的风味物质。根据风味产生的原理不同可大致划分为两大类：（1）非酶促反应途径；（2）生物合成途径。食品中嗅感物质形成的主要途径：1、非酶反应途径；2、生物合成；3、微生物作用；4、外加赋香成分。一、常见的非酶反应中嗅感物质的形成美拉德反应：是法国化学家L.C.Maillard在1912年提出的。所谓美拉德反应是羰基化合物（还原糖类）和氨基化合物（氨基酸和蛋白质）间的反应，又称羰胺反应 。起始阶段： 氨基酸与还原糖加热, 氨基与羰基缩合生成席夫碱; 席夫碱经环化生成-取代糖基胺; -取代糖基胺经Amiadori重排形成1-氨基-1-脱氧-2-酮糖。中间阶段 酸性条件下: 经1, 2烯醇化反应, 生成羟甲基糠醛; 碱性条件下: 经2, 3烯醇化反应, 产生还原酮 (食品香味的前体); Strecker降解反应(氨基酸与二羰基化合物的作用）产生Strecker醛类。最终阶段 中间阶段的产物与氨基化合物进行醛基氨基反应、醇醛缩合和环化反应, 最终生成高分子色素、吡嗪、咪唑等风味物质。Strecker降解反应：在Strecker降解中，氨基酸与-二羰基化合物反应，失去一分子CO2而降解成为少一个碳原子的醛类及氨基酮 (亦称Strecker醛类)就是造成食品不同香气的因素之一。而氨基酮经异构为烯醇胺则再经环化形成吡嗪类化合物，食品焙烤时产生的馥郁香味，多为吡嗪类产生的。 焦糖化反应：糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上的高温(140170以上)时，因糖发生脱水与降解，也会发生褐变反应，这种反应称为焦糖化反应。糖在强热的情况下生成两类物质：一类是糖的脱水产物，即焦糖或酱色(caramel)；另一类是裂解产物，即一些挥发性的醛、酮类物质，它们进一步缩合、聚合，最终形成深色物质。 二、生物合成(biosynthesis) 直接由生物体合成形成的香气成分。以脂肪酸为前体物的生物合成由脂肪酸经脂肪氧合酶酶促生物合成的挥发物。前体物多为亚油酸和亚麻酸，产物为C6和C9的醇、醛类以及由C6、C9脂肪酸所生成的酯。芳香族氨基酸的转化及一般氨基酸的转化生物体内的酪氨酸、苯丙氨酸等是香味物质的重要前体，在酶的作用下，莽草酸合成途径中产生各类酚醚类化合物。植物中丁香酚类物质的形成。一般氨基酸脱氨脱羧形成醛、醇和酯等。三、微生物作用(action of microorganism)发酵食品：是指人们利用有益微生物加工制造的一类食品，具有独特的风味，如酸奶、干酪、酒酿、泡菜、酱油、食醋、豆豉、黄酒、啤酒、葡萄酒等。发酵食品风味形成的途径是：微生物产生的酶（氧化还原酶、水解酶、异构化酶、裂解酶、转移酶、连接酶等），使原料成分生成小分子，这些分子经过不同时期的化学反应生成许多风味物质。发酵食品的后熟阶段对风味的形成有较大的贡献。四、外加赋香成分(Aroma potentiation)外加增香剂或烟熏的方法。如：加入增香剂或烟熏使香气成分渗入到食品中而呈香。增强香味的方法：添加食用香精和香味增强剂。 香味增强剂：能显著增加食品香味的物质，其本身不一定有香味，但通过对嗅觉神经的刺激，可以大大提高和改善食品的香味。 目前广泛使用的香味增强剂主要有麦芽酚、乙基麦芽酚，常添加于焙烤食物、冰淇淋和糖果中。一、麦芽酚(matol)1. 具有焦糖香气，在酸性条件下，增香和调香效果好。 2. 麦芽酚在自然界中广泛存在，可从天然植物中提取,如: 烘烤过的麦芽，咖啡豆，可可豆。3. 工业生产的麦芽酚一般是由大豆蛋白发酵制备的。4. 麦芽酚一般用于甜味食品中，如：巧克力、糖果、果酒、饮料、冰淇淋、冰棍、糕点等食品中。5. 由于酚遇铁离子呈色，故会影响食品的白度，一般用量为0.02%。6. 麦芽酚和氨基酸合用还能产生肉类香味。二、乙基麦芽酚(ethylmatol) 增香能力为麦芽酚的六倍。 1份乙基麦芽酚可代替24份香豆素。 在食品中用量一般为0.4100ppm。有明显的水果香味。乙基麦芽酚是一种安全无毒、用途广、效果好、用量少的理想食品添加剂，是烟草、食品、饮料、香精、果酒、日用化妆品等良好的香味增效剂，对食品的香味改善和增强具有显著效果，对甜食起着增甜作用，且能延长食品储存期。第五章 典型食品风味植物性食品的风味（The flavor of plant food）一、水果的香气成分 主要是以亚油酸和亚麻酸为前体物经生物合成途径产生的(有酶催化)。水果中的香气成分主要为C6C9的醛类和醇类，此外还有酯类、萜类、酮类，挥发酸等。 桃的香气成分主要有苯甲醛，苯甲醇，各种酯类，内酯及a-宁烯等； 红苹果则以正丙己醇和酯为其主要的香气成分； 柑橘以萜类为主要风味物； 菠萝中酯类是特征风味物； 哈密瓜的香气成分中含量最高的是3t, 6c-壬二烯醛； 西瓜和甜瓜的香气成分中含量最高的是3c, 6c-壬二烯醛)。二、蔬菜的香气成分(形成途径主要是生物合成)1. 葫芦科和茄科 具有显著的青鲜气味。特征气味物有C6或C9的不饱和醇、醛及吡嗪类化合物。如:黄瓜、青椒、番茄等。2. 伞形花科蔬菜 具有微刺鼻的芳香，头香物有萜烯类化合物。如：胡萝卜、芹菜、香菜等。3. 百合科蔬菜 具有刺鼻的芳香，风味成分主要是含硫化合物(硫醚、硫醇)。如:大蒜、洋葱、葱、韭菜等。4.十字花科蔬菜 具有辛辣气味，最重要的气味物也是含硫化合物 (硫醇、硫醚、异硫氰酸酯)。如：卷心菜、萝卜、花椰菜、芥菜等 。5. 其 它 蘑菇主香成分有：肉桂酸甲酯，1-辛烯-3-醇，香菇精。海藻香气的主体成分是甲硫醚，还有一定量的萜类化合物，其腥气来自于三甲胺。动物性食品的风味( The flavor of animality food)一、肉类的风味特点1、肉香的前体物质肌肉肉香的前体物质分为两大类：水溶性成分和脂溶性成分。水溶性成分：氨基酸、肽类、碳水化合物、核苷酸、硫胺素等。脂肪加热香气的前体：在空气中加热肉类脂肪就产生该种肉香的特征性香气；脂肪在形成肉香中所起的作用大小因畜禽种类而异。动物肉的风味与前体之间的关系： 瘦肉的风味前体是水溶性，且不同种类组成相似（无脂肪肉风味相似）；蛋白对肉的风味没有贡献；脂肪（不同的脂溶性物质）的存在构成其特征风味；美拉德反应可能是在特定的瘦肉风味产生时起主要作用。2、滋味物质滋味是由溶于水的呈味物质体现的味感。肉的鲜味成分主要来源：核苷酸、氨基酸、酰胺、肽、有机酸、糖类、脂肪等前体物质。n 甜味：葡萄糖、核糖、果糖等；n 咸味：无机盐、谷氨酸盐及天门冬氨酸盐；n 酸味：乳酸、谷氨酸等；n 苦味：游离氨基酸、肽类；n 鲜味：谷氨酸钠（MSG）及核苷酸（如IMP）等。3、芳香物质生肉：咸味、金属味、血腥味及家畜原有的生臭气味；风味物质主要有H2S、CH3SH、CH3CHO、CH3COOH、CH3OH和NH3等挥发性化合物组成，有典型的血腥味。熟肉的芳香味：醛和酮是禽肉中主要挥发性成分；硫化物占牛肉总芳香物质的20%是其风味形成主要物质； 羊肉含羟酸高于其它肉类； 鸡肉香主要是由羰基化合物和含硫化合物构成。若除去2t,4c-癸二烯醛、2t,5c-十一碳二烯醛，鸡肉的独特香气就失去了。牛、羊肉的膻气源于脂质中特有的脂肪酸。如：羊肉中含有4-甲基辛酸和4-甲基壬酸。猪肉中的5 a雄甾-16-烯-3-酮(醇)具有尿臭味。腌猪肉中含较多的醇和醚。主要成分：烃类、醇和酚、醛类、酮类、羧酸、酯和内酯、呋喃和吡喃类、吡咯和吡啶类、吡嗪类、其它含氮化合物、噁唑和噻唑、噻吩类、其它杂环硫化合物等。影响肉风味的因素：1、不同的品质的原料肉对肉制品风味的影响n 不同类型的动物肉各有其风味n 饲料、疾病以及药物的影响n 肉的分割部位n 肉的熟度n 贮藏环境2、不同的热处理对畜禽肉风味的影响n 主要的热处理方式对畜禽风味的影响n 加热过程中温度和水分变化对肉类风味的影响n 香辛料、香精的使用对肉风味的影响肉类风味产生的途径：热降解反应产生风味的途径n 美拉德反应,特别是Strecter降解;n 碳水化合物、脂肪和蛋白质（基本组分）的热降解反应;n 脂质的氧化、水解、脱水及脱羧等反应;n 非基本组分的热降解，如维生素的降解反应。肉类腌制风味的产生途径肉类烟熏风味的产生途径n 在熏烟中酚类化合物、羰基化合物、醛类化合的比值为：0.81:0.37:0.32时,可得到最佳的风味品质。二、水产品的风味鱼贝类的主要成分：水分70-85%、蛋白质15-20%、脂肪1-10%、碳水化合物0.5-1.0%、灰分1.0-1.5%鱼贝类和畜肉的不同：水分含量不同，畜肉含水量65-72%；鱼贝类核苷酸含量高；鱼贝类的脂肪因不饱和程度高而优于畜禽脂肪。水产品的风味成分：挥发性的含香化合物（前体物质经酶、菌和氧的生物和非生物的化学反应产生的）和水溶性的呈味物质（核苷酸、氨基酸和无机盐等）。（1）水产品的风味成分氨基酸类：甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、精氨酸、谷氨酸等。肽类：谷胱甘肽、肌肽、鹅肌肽、蛇肉肽等少数几种。核苷酸：IMP、GMP。次黄嘌呤：产生苦味。甜菜碱：甘氨酸甜菜碱、龙虾肌碱、-丙氨酸甜菜碱、-丁酸甜菜碱等（甜味）。氧化三甲胺：产生甜味。有机酸：乳酸、琥珀酸、草酸、苹果酸、柠檬酸等。无机成分：Na+、K + 、Cl-、PO43-等离子。（）水产品的异味二甲基硫：0.1mg/kg 蟹香味鱼臭味：三甲胺（海产品）、环状的胺类化合物（淡水鱼）、d- 氨基戊酸（河鱼臭气）氧化鱼油味：鱼油不饱和脂肪酸亚油酸、花生四烯酸等氧化分解产生令人不愉快的异味。加热异味：三硫杂环戊烷、二硫杂苯等。鱼中令人不愉快的气味形成途径：主要是微生物和酶的作用。 鱼、贝类死后其体内的氧化三甲胺、赖氨酸逐步酶促分解。 鱼油