第二章_味感与呈味物质.ppt

第二章味感与呈味物质第一节味觉现象,一、味的概念和分类味感是食物在人的口腔内对味觉器官化学感系统的刺激并产生的一种感觉。这种刺激有时是单一性的，但多数情况下是复合性的。,味感的分类,目前世界各国对味感的分类并不一致。例如日本将味感分成甜、苦、酸、咸、辣5类；欧美各国则再加上金属味，共分为6类；印度的分类没有金属味，却有淡味、涩味、不正常味，加上上述5类分成8类；我国的分类通常分成甜、苦、酸、咸、辣、鲜、涩7味。此外，还有些国家或地区的分类有凉味、碱味等等。但从生理学的角度看，只有甜、苦、酸、咸4种基本味感。辣味仅是刺激口腔粘膜、鼻腔粘膜、皮肤和三叉神经而引起的一种痛觉；涩味则是口腔蛋白质受到刺激而凝固时所产生的一种收敛的感觉，与触觉神经末梢有关。,味感的分类,这两种味感与上述四种刺激味蕾的基本味感有所不同，但就食品的调味而言，也可看作是两种独立的味感。鲜味由于其呈味物质与其他味感物质相配合时能使食品的整个风味更为鲜美，所以欧美各国都将鲜味物质列为风味增效剂或强化剂，而不看作是一种独立的味感。但我国在食品调味的长期实践中，鲜味已形成了一种独特的风味，故在我国仍作为一种单独味感列出。至于其他几种味感如碱味、金属味和清凉味等，一般认为也不是通过直接刺激味蕾细胞而产生的。,二、味感的生理基础,食物的滋味虽然多种多样，但它使人们产生味感的基本途径却很相似：首先是呈味物质溶液刺激口腔内的味感受体，然后通过一个收集和传递信息的神经感觉系统传导到大脑的味觉中枢，最后通过大脑的综合神经中枢系统的分析，从而产生味感。,二、味感的生理基础,人接受呈味物质刺激的器官(感觉器)是口腔、舌；其中主要是通过味觉受纳器细胞产生反应；这些味觉受纳器细胞包含在味蕾之中。人接受呈味物质的刺激，通过脑神经传大脑，人由此获得味觉。各种动物的味蕾数目差别较大。动物中兔子约有1.7万个，牛有2.5万个左右，鸟舌中味蕾较少，一般只有2060个。但是鸽子能尝出一粒谷中富含蛋白质的部分和富含淀粉的部分。,味蕾通常由40150个味细胞所组成，大约1014天更新一次。香蕉形的味细胞也叫味感受器，有点像木桶的桶板那样排列组成味蕾，内表面还形成凹凸不平的神经元突触。味蕾的味孔口与口腔相通。味细胞表面由蛋白质、脂质及少量的糖类、核酸和无机离子组成。不同的味感物质在味细胞的受体上与不同的组分作用，例如甜味物质的受体是蛋白质，苦味和咸味物质的受体则是脂质。味细胞后面连着传递信息的神经纤维，这些神经纤维再集成小束通向大脑。,这些神经传导系统上有几个独特的神经节，它们在各自位置上支配着所属的味蕾，以便有选择地响应食物的不同化学成分。不同的味感物质在味蕾上有不同的结合部位，尤其是甜味、苦味和鲜味物质，其分子结构有严格的空间专一性要求。这反映在舌头上不同的部位会有不同的敏感性。一般说来，人的舌前部对甜味最敏感，舌尖和边缘对咸味较为敏感，而靠腮两边对酸味敏感，舌根部则对苦味最为敏感。但这也不是绝对的，会因人而异。,各种味感在舌上最敏感的部位,味感物质只有溶于水后才能进入味蕾孔口刺激味细胞。将一块干燥的糖放在用滤纸擦干的舌面时，并不感到甜味。口腔内由腮腺、颌下腺、舌下腺以及无数唾液腺分泌出来的唾液，是食物的天然溶剂。分泌腺的活动和唾液成分在很大程度上也会与食物的种类相适应。食物越干燥，在单位时间内分泌的唾液量越多。吃鸡蛋黄时，分泌出的唾液浓厚并富含蛋白酶，而吃酸梅时则会分泌出稀薄而含酶少的唾液。唾液还能洗涤口腔，使味蕾能更精确地辨别味感。因此，唾液对味感也有极大的关系。,试验表明，人的味觉从刺激味蕾到感受到滋味，仅需1.54.0ms，比人的视觉(1345ms)，听觉(1.2721.5ms)或触觉(2.48.9ms)都快得多。这是因为味觉通过神经传递，几乎达到了神经传递的极限速度，而视觉、听觉则是通过声波或一系列次级化学反应来传递的，因而较慢。,人对基本呈味物质的反应,三、味的阈值(CT),从人对4种基本味感的感觉速度来看，以咸味感觉最快，对苦味反映最慢，当食品中带有苦味时总是在最后才觉察到。但从人们对味的敏感性来看，苦味却往往比其他味感更大，更易被觉察到。这涉及味感强度问题。对于味感强度的测量和表达，目前一般都采用品尝统计法，即由一定数量的味觉专家在相同条件下进行品尝评定，得出其统计值，并采用阈值作为衡量标准。所谓阈值是指能感受到该物质的最低浓度(molm3，或mgkg等)。一种物质的阈值越小，表示其敏感性越强。,几种物质的味的阈值,阈值根据其测定方法的不同，又可分为绝对阈值、差别阈值和最终阈值。绝对阈值又叫感觉阈值，是指一种感觉从无到有的刺激量。通常是配制出某味感物质的一系列差别极小的递增浓度水溶液来供品尝小组评定。差别阈值是指将某一给定刺激量变更到显著刺激时所需的最小量。最终阈值则是指某味感物达到一定量后即不再增加刺激强度的溶液浓度。从含意上看，绝对阈值最“小”，最终阈值最“大”。它们都可按需要用来表达味感物的敏感性。,应当指出，对呈味物质的感受和反映，不仅依动物种类而不同，人与人之间也存在差异。由于种族、习惯等原因，一般西欧人比东方人味盲多一些。所以由人来比较味的强度是不够全面和准确的，这也是引起各文献中阈值差异的原因之一。目前有人采用通过电生理学的方法，纪录鼓索神经的电反应来确定味的强度，以期在仪器检测方面有所突破。,四、影响味感的主要因素,(一)呈味物质的结构呈味物质的结构是影响味感的内因。一般说来，糖类如葡萄糖、蔗糖等多呈甜味；羧酸如醋酸、柠檬酸等多呈酸味；盐类如氯化钠、氯化钾等多早咸味；而生物碱、重金属盐则多呈苦味。但它们都有许多例外，如糖精、乙酸铅等非糖有机盐也有甜味，草酸并无酸味而有涩味，碘化钾呈苦味而不显咸味，等等。总之，物质结构与其味感间的关系非常复杂，有时分子结构上的微小改变也会使其味感发生极大的变化。,(二)温度从刚才的表中也可以看出温度对味觉有影响。所以相同数量的同一物质往往因温度不同其阈值也有差别。实验表明，味觉一般在30下比较敏锐，而在低于10或高于50时各种味觉大多变得迟钝。,温度与味觉阈值的关系,从图中还可看出，不同的味感受到温度影响的程度也不相同，其中对糖精甜度的影响最大，对盐酸酸味影响最小。,(三)浓度和溶解度味感物质在适当浓度时通常会使人有愉快感，而不适当的浓度则会使人产生不愉快的感觉。从图还可看出，浓度对不同味感的影响差别很大。一般说来，甜味在任何被感觉到浓度下都会给人带来愉快的感受；单纯的苦味差不多总是令人不快的；而酸味和咸味在低浓度时使人有愉快感，在高浓度时则会使人感到不愉快。呈味物质只有溶解后才能刺激味蕾。因此，其溶解度大小及溶解速度快慢，也会使味感产生的时间有快有慢，维持时间有长有短。例如蔗糖易溶解，故产生甜味快，消失也快：而糖精较难溶，则味觉产生较慢，维持时间也较长。,味感物质浓度与快感度的关系,(四)各物质间的相互作用某物质的味感会因另一味感物的存在而显著加强，这种现象叫味的相乘作用。例如谷氨酸钠(MSG)与5肌苷酸(5IMP)共用能相互增强鲜味；麦芽酚几乎对任何风味都能协同，在饮料、果汁中加人麦芽酚能增强甜味。有时由于两种味感物质的共存也会对人的感觉或心理产生影响，也有人将这种现象称为味的对比作用。例如加入一定量的食盐使人感到味精的鲜味增强，在西瓜撒上少量的食盐会感到提高了甜度，粗砂糖中由于杂质的存在有些人也会觉得比纯砂糖更甜。,一种物质往往能减弱或抑制另一物质味感的现象，称为味的消杀作用。例如在砂糖、柠檬酸、食盐和奎宁之间，若将任何两种以适当比例浓度混合时，都会使其中任何一种的味感比单独存在时减弱。有人发现在热带植物匙羹藤的叶子内含有匙羹藤酸，当嘴里咬过这种叶子后，再吃甜或苦的食物时便不知其味，它抑制甜味和苦味的时间长达数小时，但对酸味和咸味并无抑制作用。有时两种物质的相互影响甚至会使味感改变。西非洲有一种“神秘果”，内含一种碱性蛋白质，吃了以后再吃酸的东西时；口感反会有甜味。有时吃了有酸味的橙子，口内也会有种甜的感觉。有的人也将这种现象称为变调作用或阻碍作用。,当较长时间受到某味感物的刺激后，再吃相同的味感物质时，往往会感到味感强度下降，这种现象称为味的疲劳作用。味的疲劳现象涉及心理因素。例如吃第二块糖感觉不如吃第一块糖甜。有的人习惯吃味精，加入量越多，反而感到鲜味越来越淡。除此之外，味感物与嗅感物之间相互也有影响。从生理学上讲，味感与嗅感虽有严格区别，但由于咀嚼食物时产生的由味与气相互混合而形成的复杂感觉，以及味感物质与嗅感物质间的转化作用，使两种感觉相互促进。,总之，各呈味物质之间或呈味物质与其味感之间的相互影响，以及它们所引起的心理作用，那是非常微妙的，机理也十分复杂，许多至今尚不清楚，还需深入研究。,五、味觉机理学说,目前人们对视觉和听觉产生的机理已有较深入的了解，而对味觉和嗅觉机理的研究尚处于探索阶段。当前有关味觉的学说仍寥寥无几。有人先后提出过定味基和助味基理论、生物酶理论、物理吸附理论、化学反应理论等。除了酶理论的证据不足以外，其它几种学说大都过于强调味觉是化学感这一方面，因而虽各有所见，也存在一定的片面性。,有人认为，最早从光谱获得启示而提出的定味基与助味基学说，若用近代化学键理论予以重新解释，不失为一种行之有效的较好理论。这种理论认为，酸、咸、甜、苦4类基本味感的定味基，是指能分别形成质子键、盐键、氢键和范德华力4类不同化学键的结构，其他与受体结合的键合结构便通称为助味基。这种看法过于简单。,现在人们普遍认为，食物与味受体的结合是在味细胞膜表层逆行的一种松弛可逆反应。结合过程是刺激物与受体彼此相互诱导适应的过程，即二者都需要改变其构象以相互匹配契合，才能产生适当的键合作用，并激发出特殊的味感信号。这种激发的状态是亚稳态，在其能量耗散以后即将恢复正常。对甜味剂结构的要求之所以严格，是因为甜受体穴位乃是有一定顺序的氨基酸组成的蛋白体，如果刺激物极性基的排列次序与受体的极性不能互补，将会受到排斥。,第二节甜味和甜味分子,甜味是人们最爱好的基本味感，常用于改进食品的可口性和某些食用性。说到甜味，人们很自然地就联想到糖类，它是最有代表性的天然甜味物质。除了糖及其衍生物外，还有许多非糖的天然化合物、天然物的衍生物和合成化合物也都具有甜味，有些已成为正在使用的或潜在的甜味剂。,甜味的强度可用甜度来表示，这是甜味剂的重要指标。但甜度日前还不能用物理或化学方法定量测定，只能凭人的味感来判断。通常是以在水中较稳定的非还原糖蔗糖为基准物(如以5或10的蔗糖水溶液在20时的甜度为1.0)，用以比较其他甜味剂在同温同浓度下的甜度。这种相对甜度(甜度倍数)称为比甜度。一些甜味剂的比甜度如表所示。由于这种比较测定法人为的主观因素很大，故所得的结果也往往不一致，在不同的文献中有时差别很大。,一些糖和糖醇的比甜度,一、天然甜味剂,(一)糖、糖浆和糖醇1重要的糖类甜味剂在自然界中，只有少数几种能形成结晶的单糖和寡糖具有甜味，其他糖类的甜度一般随着聚合度的增大而降低以至丧失。例如淀粉、纤维素等，它们不能形成结晶，也无甜味。在单糖中，葡萄糖的甜味有凉爽感，适合食用，亦可用于静脉注射。果糖的吸湿性特别强，很难从水溶液中结晶，它容易被消化，不需胰岛素作用，能直接在人体中代谢，适于幼儿和病患者食用。木糖在人体内则不易被吸收，是不产生热能的甜味剂，可供糖尿病和高血压患者食用。在双糖中，蔗糖的甜味纯正，甜度大，是用量最多的甜味剂。麦芽糖在糖类中营养价值最高，味较爽口，不像蔗糖那样会刺激胃粘膜。乳糖有助于人体对钙的吸收，它对气体和有色物质的吸附性较强，可用作肉类食品风味和颜色的保护剂，添加于烘烤食品中也易形成诱人的金黄色。,淀粉糖浆由淀粉经不完全水解糖化而得，也称转化糖浆。它由葡萄糖、麦芽糖、低聚糖及糊精等组成。工业上常用葡萄糖值(D.E.)来表示淀粉转化的程度，这是指淀粉转化液中所含转化糖(以葡萄糖计)干物质的百分率。D.E.小于20的称低转化糖浆；D.E.=3842的称中转化糖浆；D.E.大于60时称高转化糖浆。中转化糖浆也称普通糖浆或标准糖浆，为主要产品。D.E.值不同的糖浆在甜度、粘度、增稠性、吸湿性、渗透性、耐贮性等方面均有不同，应按用途选择。异构糖浆是将葡萄糖在异构酶的作用下使一部分异构化为果糖而得，也称果葡糖浆。目前生产的异构糖浆，果糖转化率一般达42，甜度相当于蔗糖。国外用一种微生物代谢的异构酶来生产高果葡糖浆，转化率达90以上。异构糖浆甜味纯正，结晶性、发酵性、渗透性、保湿性、耐贮性均较好，近年发展很快。,目前投入实际使用的糖醇类甜味剂，主要有D木糖醇、D山梨醇、D甘露醇和麦芽糖醇4种。它们在人体内的吸收和代谢不受胰岛素影响，也不妨碍糖元的合成，是一类不使人血糖升高的甜味剂，为糖尿病、心脏病、肝脏病人的理想食品。它们都有保湿性，能使食品维持一定水分，防止干燥。此外，山梨醇还有防止糖、盐从食品内析出结晶，保持甜、酸、苦味平衡，维持食品风味，阻止淀粉老化的功效。木糖醇和甘露醇带有清凉味和香气，也能改善食品风味木糖醇和麦芽糖醇还不易被微生物利用和发醇，也是良好的防龋齿的甜味剂。国外已广泛将糖醇用于各种食品和调味品中。,由脂质(很可能是与表蛋白结合的多烯磷脂)组成的苦味受体，对刺激物的极性和可极化性也有一定的要求。咸、酸两种味受体与磷脂头部的亲水基团有关，对咸味剂和酸味剂的结构要求限制较小。这些都要求人们进一步探索：味受体的实际构象是怎样的，不同的刺激物如何引起受体构象的不同变化，味感的传导为什么会如此神速，为此，人们提出了多种味细胞膜模型来试图给予解释。,2糖的结构与甜度,糖的构造和构型对其甜度的影响十分明显，但日前尚未能找出普遍的规律性。实验表明，多羟基化合物的味感有一条简单的碳羟比值规律，即分子中碳原子数nC与羟基数nOH的比值小于2时呈甜味，等于27时产生苦味或甜而苦，大于7时则味淡。例如肌醇甜而不苦，当它的CHOH形成环氧键时即为戊糖，产生了某种苦味因子，若在其亲水端C2或C3上脱氧，将增加苦味。但在吡喃糖的疏水端脱氧时又不影响其甜味，例如1脱氧和6脱氧吡喃糖也全甜。除了糖的聚合度外，糖苷键的类型也与其甜度有关。两个葡萄糖分子通过1,4糖苷键形成麦芽糖时味甜，若以1,6糖苷键结合为异麦芽糖仍有甜味，但以1,6糖苷键结合而成的龙胆二糖，则无甜味而有苦味。,糖的环形结构对甜度也有影响。例如D吡喃果糖的甜度约为蔗糖的二倍，而D呋喃果糖的甜度却很低，甚至可能没有甜味。糖的差向异构体的甜度也有很大区别。D葡萄糖的型比型甜。D果糖则相反。蔗糖没有差向异构体，但它是由葡萄糖和果糖的最甜构型组成，故甜度很高。又如D甘露糖和D半乳糖分别是D葡萄糖的C2差向异构体和C4差向异构体，但其比甜度却仅有葡萄糖的一半左右。而D甘露糖不仅无甜味，反而有苦味。,3影响糖甜度的主要外部因素,(1)浓度总的说来，糖的甜度随着浓度的增大而提高，但各种糖的甜度提高的程度不同。大多数糖其甜度随浓度增高的程度都比蔗糖大，尤其以葡萄糖最为明显。可见当蔗糖与葡萄糖的浓度在小于40时，蔗糖的甜度大；但当两者的浓度大于40时，其甜度却几无差别。,(2)温度温度对大多数糖的甜度影响不大，尤其对蔗糖和葡萄糖的影响很小；但果糖的甜度受温度的影响却十分显著。在浓度相同的情况下，当温度低于40时，果糖的甜度较蔗糖大，而在大于50时，其甜度反比蔗糖小。这是因为在果糖溶液的平衡体系中，随着温度升高，甜度大的D吡喃果糖的百分含量下降，而不甜的D呋喃果糖百分含量升高所致。,(3)味感物质的相互作用将各种糖液混合使用时，均能相互提高甜度。例如将蔗糖与果糖或将果糖与糖精共用，都显示出有相乘效果。若将26.7的蔗糖液和13.3的42D.E.淀粉糖浆组成混合糖液，尽管糖浆的甜度远低于相同浓度的蔗糖，但混合糖液的甜度仍与40的蔗糖液相当。在糖液中加入少量多糖增稠剂，例如在110的蔗糖液中加入2的淀粉或少量树胶时，也能使其甜度和粘度都稍有提高。,(二)非糖天然甜味剂,1甘草苷这是甘草中的甜味成分，由甘草酸与两个葡萄糖醛酸结合而成，其比甜度为100300。常用的是其二钠盐或三钠盐。它有较好的增香效能，可以缓和食盐的咸味，不被微生物发酵，并有解毒、保肝等疗效。但它的甜味释放缓慢，保留时间较长，故很少单独使用。将它与蔗糖共用可节省蔗糖20左右；若按甘草苷：糖精钠34：1的比例，再加入适当的蔗糖及柠檬酸时，甜味更佳。可用于乳制品、可可制品、蛋制品、饮料、酱油、腌渍物等的调味，效果不错。许多国家都允许本品自由使用，不受条件限制。,2甜叶菊甜叶菊苷存在于甜叶菊的茎、叶内，糖体为槐糖和葡萄糖，配基是二萜类的甜叶菊醇。它的比甜度为200300，是最甜的天然甜味剂之一。它对热、酸、碱都稳定，溶解性好，没有苦味和发泡性；并在降血压、促代谢、治疗胃酸过多等方面有疗效，适用于糖尿病人食品及低能值食品。一种良好的甜味剂，应该是甜味纯正，甜度适中，可以很快达到最高甜度，又能迅速消失。蔗糖能符合上述甜感的要求，甜味好。其他甜味剂的甜感质量通常以是否接近蔗糖来评价。从甜度曲线看，甘草苷差距较大，甜叶菊苷则接近蔗糖，是目前已知较有前途的非糖天然甜味剂。,3甘茶素甘茶素又称甜茶素，是虎耳草科植物叶中的甜味成分，比甜度为400。它对热、酸都较稳定。分子中由于有酚羟基存在，故也有微弱的防腐性能。若在蔗糖液中加入1的甘茶素，能使蔗糖甜度提高3倍。研究资料表明，一些甘茶素的衍生物也有甜味。但值得注意的是，当有大键存在时，如下面两种化合物，它们的甜味丧失。,二、天然物的衍生物甜味剂,天然物的衍生物甜味剂是指某些本来不甜的非糖天然物质经过改性加工而成的安全甜味剂，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。,(一)氨基酸和二肽衍生物,在常见的氨基酸中，已发现其中数种具有甜味，如D型的甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、谷氨酸等。其中前4种氨基酸的L型异构体也有甜味。此外，近年来还发现某些氨基酸的衍生物也有甜味。例如6甲基D色氨酸，其比甜度约为1000，有可能成为新型的甜味剂。,19661969年，美C.D.Searle等人发现天门冬氨酰的二肽衍生物系列中，有许多都具有甜味。其中的天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(APM)在1974年已被美国食品与药物管理局(FDA)批准为食用甜味剂，其商品名为Aspartame。这类甜味剂均为营养性的非糖化合物，组成的单体是食品的天然成分，能参与体内代谢。它们的甜度曲线几乎与蔗糖重合，甜度优良。缺点是在高温下热稳定性较差。为了慎重起见，目前不少国家仍在进一步对这些二肽衍生物作各种毒理试验。,据报道，前些年发现的天冬氨酰氨基丙二酸蒎醇甲醇二酯，是目前已知的最甜物质，比甜度约为蔗糖的2.7万倍。,(二)二氢查尔酮衍生物,1963年，Harowitz将二氢黄酮类糖苷用碱处理使其查耳酮化，然后再氢化得到二氢查耳酮(DHC)类化合物：这类化合物中有的具有甜味，有的没有，目前对其甜度与结构的关系尚缺乏规律性的了解。,二氢查耳酮衍生物的甜度强，有水果香，回味无苦感，动物试验毒性小，是一类有发展前途的甜味剂。可用于食品和制药工业，尤其适合糖尿病人。若与其他甜味剂混用(一般为总糖量的2.5)，比单独使用效果好，且增加风味。它们的缺点是溶解度较小(约0.1)，热稳定性稍低(160以下)，在pH2.57.8范围内使用较理想，pH过高或过低时其甜度都会下降。,各种柑桔都含有黄酮类糖苷，尤其在未成熟的果实中含量更高。例如未熟的橙子果皮内柚苷含量约4，新橙皮苷高达14.8。这些未熟果既不宜鲜吃也不适于制罐头，常得不到充分利用。前些年美、日等国都在研究用其作原料生产二氢查耳酮衍生物，现已投产。他们是采取酶反应和化学反应相结合的工艺，先用橙皮苷酶切去橙皮糖基上的鼠李糖残基，然后在碱性条件下加氢，得到橙皮素葡萄糖苷二氢查耳酮，比甜度100。若将产物再用淀粉葡萄糖苷基转移酶在其分子中加接葡萄糖苷基，能使其溶解度增大10倍。,(三)其他天然物的衍生物,提取唇形科植物紫苏叶子中的紫苏醛，经过肟化后可得紫苏肟，如：反式紫苏肟也叫紫苏甜素，比甜度为2000。目前只见用于卷烟增甜，未见用于食品。英国将蔗糖氯代得到1,4,6三氯代蔗糖作为甜味剂，已于1980年投产，比甜度为50000，无毒、无臭、易溶，风味接近蔗糖，不产生热量，有防龋齿作用。,三、合成甜味剂,邻苯甲酰磺酰亚胺钠盐是目前使用最多的合成甜味剂，俗称糖精。它的分子本身有苦味，但在水中离解出的负离子有甜味，比甜度300500。后味微苦，当浓度大于0.5时易显出分子的苦味。它热不稳定，由于亚胺键发生水解而生成邻磺酰胺苯甲酸，后者也呈现苦味。人食用糖精后从粪、尿中原状排出，故无营养价值。多数学者认为它不参与人体代谢，但看法尚未一致。据报道，在高剂量喂养时会使动物产生膀胱癌，但在正常用量范围内末见异常。在许多国家中仍允许使用。我国允许用于除婴儿食品以外的其他食品中。,另一种合成甜味剂环己胺磺酸钠盐，有人称之新糖精，比甜度为30。将它与糖精混用时，可以克服回味时的苦感，改善甜味品质。它在人体内有0.138被代谢降解为环己胺。我国禁止使用。,乙酰磺胺酸钾盐(CH3CONHSO3-K+)是美国于1989年新批准使用的非营养甜味剂，比甜度为200，在空气中或受热时都比较稳定。规定最大用量为1.5mgkg体重日。我国未批准使用。,第三节苦味和苦味分子,苦味是分布广泛的味感。在自然界中有苦味的有机物及无机物要比甜味物质多得多。单纯的苦味并不令人愉快，但它在调味和生理上都有重要意义。当它与甜、酸或其他味感调配得当时，能起着某种丰富和改进食品风味的特殊作用。例如苦瓜、莲子、白果等，均被视为美味，而茶、咖啡、啤酒等，更广泛地受到人们的喜爱。苦味剂大多具有药理作用，可调节生理机能，我国历来有“良药苦口”之说。一些消化活动障碍、味觉出现减弱或衰退的人，常需要强烈刺激味感受器来恢复正常。在这方面由于苦味阈值最小，也最易达到目的。,一、食用和药用的苦味分子,存在于食物和药物的苦味物质，来源于植物的主要有4类：生物碱、萜类、糖苷类和苦味肽类；来源于动物的主要有胆汁、苦味肽类和某些氨基酸。此外，一些含氮的有机物如苦味酸、甲酰苯胺、甲酰胺、苯基脲、尿素等，以及某些无机盐类的Ca2+、Mg2+、NH4+等离子也有苦味。这些苦味分子大多含有NO2、N、SH、S、SS、CS、SO3H等官能团。它们最广泛的结构特征首先是能作为配基形成金属离子螯合物，其次是都具有较明显的脂溶性。,(一)生物碱和萜类,生物碱的分子中都含有氮，可分为59类，已知约有6000种，几乎全都具有苦味，有的苦且辛辣，能刺激唇舌。其中的番木鳖碱是目前已知的最苦物质，奎宁则被最常用作苦味基准物。在许多情况下，生物碱的碱性越强则越苦，成盐后仍苦。黄连是季胺盐，离解后能与金属离子以双配基螯合，成为有名的苦剂。,萜类化合物种类繁多，仅单萜就有36种以上的不同结构，倍半萜在48种以上，其他萜类共约万种。它们一般以含有内酯、内缩醛、内氢键、糖苷羟基等能形成螯合物的结构而有苦味。其中萍草酮、副棒草酮是啤酒花的苦味成分，蛇麻酮也存在于酒花中。有些萜类不仅味苦，也有毒性，如番薯酮。胆酸存在于动物胆囊中，有甾环骨架。,(二)糖和糖苷,糖是多羟基化合物，容易形成螯合复休它因水溶性大，易与亲水的表蛋白甜味受体结合而呈甜味，难于与苦味受体结合。简单的糖苷按其配基的不同，可分为含氰苷(如苦杏仁苷、木薯毒苷等)、含芥子油苷(如黑芥子苷、白芥子苷等)、含脂醇苷(如松柏苦苷、山慈姑苷等)、含酚苷(如熊来苷、杨皮苷、水杨苷、白杨苷)等它们在中草药中广泛存在，大都有苦味。在柑桔类果皮和中草药中广泛存在有黄酮、黄烷酮和二氢黄酮。其中黄烷酮大多有苦味；黄酮无苦味，且为黄烷酮的抑制剂；而二氢黄酮有些却很甜。,(三)氨基酸和多肽,氨基酸是多官能团分子，能与多种味受体作用，味感丰富。一般说来，除了小环亚胺氨基酸而外，D型氨基酸大多以甜味为主。在L型氨基酸中，当R基很小（碳数3）并带中性亲水基团(如OH、CONH2、COOR)时，一般以甜感占优势。例如甘氨酸(Gly)、丙氨酸(A1a)、脯氨酸(Pro)、羟脯氨酸(Hpr)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、天冬酰胺(Asn)等。当R基较大(碳数3)并带碱基(如NH2)时，通常以苦味为主。例如亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(ILe)、苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸(Tyr)、色氨酸(Trp)、组氨酸(His)、赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)等。当氨基酸的R基不大不小时，呈甜兼苦味，如缬氨酸(Val)。,(四)盐类,一些盐类也有苦味，但似乎涉及不同的感受机制。据报道，盐的苦味与它的正、负离子半径总和有关。随着两离子半径之和的增加，其咸味减小，苦味加强。例如半径之和小于0.658nm的LiCl、NaCl、KCl有纯正的咸味；半径之和为0.658nm的KBr又咸又苦；半径之和大于0.658nm的CsCl、RbBr、KI等呈苦味。半径和为0.85nm的MgCl2与MgSO4一样味极苦。,第四节酸味、咸味及呈味物质,一、酸味和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食物，故适当的酸味能给人以爽快的感觉，并促进食欲。(一)酸味产生的机制1酸味强度评价酸味强弱的方法很多。品尝法常用主观等价值(P.S.E)来表示酸味强度，这是指感受到相同酸味时该酸味剂的浓度。一般说来，P.S.E值越小，表示该酸味剂在相同条件下的酸性越强。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10分钟内流出唾液的毫升数来表示，流速越大其酸性越强。,某些食用酸的P.S.E值及性质,在一定条件下某些酸的酸味强度(以人每一腮腺在10min内分泌唾液的平均毫升数作标准),2影响酸味的主要因素,从资料报道看，影响酸味剂酸味的因素较多，有内因也有外因。主要影响因素如下：(1)氢离子浓度所有的酸味剂均能离解出氢离子，显然其酸味与氢离子的浓度有关。一般说来，在相同条件下氢离子浓度大的酸味剂其酸味也强，但两者之间没有函数关系。,(2)总酸度和缓冲作用总酸度是指包括已离解和未离解的分子浓度。缓冲作用是指由弱酸(碱)和弱酸(碱)盐所组成的体系在外加少量碱(酸)时对pH变化的抵制作用。通常情况下，pH值相同而总酸度(或缓冲作用)较大的酸味剂溶液，其酸味也强。,(3)酸根负离子的性质酸味剂的负离子对酸味强度和酸感品质都有很大影响。在pH相同或相近的情况下，有机酸均比无机酸的酸味强度大。对于有机酸，若按唾液流速法评价，在其氢离子浓度相同时，一元酸的酸味强度随其烃链的增长而减小(这与品尝法的结果不一致，按品尝法，其酸味强度顺序为：丁酸丙酸乙酸甲酸，更长链的则对酸味产生抑制性)，C10以上的羧酸无酸味；二元酸在一定限度内随其烃链的增长，酸性强度也增大，但不及相应的一元酸；在负离子的结构上增加了疏水性的不饱和键，酸味比相同碳数的羧酸增强；若在负离子结构上增加了亲水的羟基，其酸性则比相应的羧酸减弱。,酸味剂的负离子还对酸的风味产生影响。大多数有机酸都具有清鲜、爽快的酸味，尤其当酸浓度低到某种程度时，产生的与其说是酸味，倒不如说是甜美味，而磷酸、盐酸等却有苦涩感。,(4)其他物质的影响在酸味剂溶液中加入糖或食盐或乙醇时，均会降低其酸味。酸味和甜味的适当混合，是构成水果和饮料风味的重要因素。咸酸适宜是食醋的风味特征。若在酸中加入适量的苦味剂，也能形成食品的特殊风味。但加味精于酸的水果中只能有损无益。,(三)重要的食用酸味料,1食醋食醋是我国最常用的酸味料。其成分除含35的乙酸外，还含有少量的其他有机酸、氨基酸、糖、醇、酯等。它的酸味温和，在烹调中除用作调味外，还有防腐败、去腥臭等作用。由工业生产的乙酸为无色的刺激性液体，能与水任意混合，可用于调配合成醋，但缺乏食醋风味。2柠檬酸柠檬酸是在果菜中分布最广的有机酸，为无色结晶，溶于水及乙醇，20时可溶100。它可形成3种形式的钠盐，但除碱金属盐外其它的柠檬酸盐大多不溶或难溶。它的酸味圆润、滋美，爽快可口，人嘴即达最高酸感，后味时间短。它广泛用于清凉饮料、水果罐头、糖果等，通常用量为0.11.0。它还可用于配制果汁粉；作抗氧化剂的增稠剂。,(三)重要的食用酸味料,3苹果酸苹果酸多与柠檬酸共存，为无色结晶，易溶，20时可溶解55.5其酸味较柠檬酸强，爽口，略带刺激性，稍有苦涩感，呈味时间长。与柠檬酸合用时在强调酸味方面效果好，常用于调配饮料等，尤其适用于果冻。其钠盐有咸味，可供病人作咸味剂。4酒石酸酒石酸广泛存在，为无色晶体，易溶于水及乙醇，20时在水中溶解120。其酸味强，约为柠檬酸的1.3倍，但稍有涩感。其用途与柠檬酸同，多与其它酸合用。它不适合于配制起泡的饮料或用作食品膨胀剂。,(三)重要的食用酸味料,5乳酸乳酸在果、菜中很少存在，现多用人工合成晶。溶于水及乙醇，有防腐作用，酸味稍强于柠檬酸。可用于清凉饮料、合成酒、合成醋、辣酱油等。用其制泡菜或酸菜，不仅调味，还可防止杂菌繁殖。6抗坏血酸抗坏血酸为白色结晶，易溶于水，有爽快的酸味，但易被氧化。在食品中可作为酸味剂和维生素C添加剂，还有防氧化和褐变作用。,(三)重要的食用酸味料,7葡萄糖酸葡萄糖酸为无色液体，易溶于水。于燥时易脱水生成或葡萄糖内酯，反应可逆。利用这一特性可将其用于某些最初不能有酸性而在水中受热后又需要酸性的食品中。例如将葡糖内酯加入豆腐粉内，遇热即会生成葡糖酸而使大豆蛋白凝固，得到嫩豆腐。此外，将其内酯加入饼干中，烘烤时即成为膨胀剂。葡糖酸也可直接用于调配清凉饮料、食醋等，可作方便面的防腐调味剂，或在营养食品中代替乳酸。8磷酸磷酸的酸味爽快温和，但略带涩味。可用于清凉饮料，但用量过多时会影响人体对钙的吸收。,二、咸味和咸味物质,人和动物对水及盐的需要，说明它们至今还保留有生理调节功能。许多动物在感到缺盐时有自动寻找盐吃的天性；切除了肾上腺皮层的人会本能地大量吃盐。动物对盐的食性似乎还与体内的维生素A有关，严重缺乏维生素A时对盐的选择性也减少。此外，对盐的食欲还可能受到内分泌激素的控制。因此，咸味也是人类的基本味感，在食品调味中常占首位。,咸味产生的机制,近年由于鼓励减少钠盐摄人量，激发了人们对钠盐取代物的兴趣，并试图重新理解咸味产生的机制，期望找出接近正常咸味的低钠盐。咸味是中性盐显示出来的味感，正、负离子都会影响咸味的形成。盐M+A-中的正离子M+是定味基，主要是碱金属和铵离子，其次是碱土金属离子。助味基A-是硬碱性负离子。氯化钠的稀水溶液有甜味，较浓时是纯咸味。其它钠盐以及氯化物虽有咸味但不纯正，杂有他味，如稍酸、颇苦等。可能是大多数盐都能和一种以上的味受体结合。,(二)食用咸味剂,虽然不少中性盐都显示出咸味，但除氯化钠外其他的味感均不够纯正。出于生理需要及安全性，目前食品中的咸味剂除葡萄糖酸钠及苹果酸钠等几种有机酸钠盐可用作无盐酱油和肾脏病人食品外，基本上仍用氯化钠。据报道，氨基酸的内盐也都带咸味。用86的H2NCOCH2N+H3Cl-加入14的5核苷酸钠，其咸味与食盐无区别，有可能成为潜在的食品咸味剂。,粗盐中一般都有微量杂质如KCl、MgCl2等存在。经过精制以后，虽除去杂质而苦味下降，但对食用或食品加工的应用来说，这些微量杂质存在较为有利。,某些食品中的食盐用量,第五节其他味感和呈味物质,一、辣味辣味是辛香料中一些成分所引起的味感，是一种尖利的刺痛感和特殊的灼烧感的总和。它不但刺激舌和口腔的味觉神经，同时也会机械刺激鼻腔，有时甚至对皮肤也产生灼烧感。适当的辣味有增进食欲、促进消化分泌的功能，在食品调味中已被广泛应用。,（一)天然食用辣味物质,天然食用辣味物质按其味感的不同，大致可分成下列三大类：1热辣(火辣)味物质热辣味物质是一种无芳香的辣味，在口中能引起灼烧感觉。主要有：(1)辣椒,(2)胡椒常见的有黑胡椒和白胡椒两种，都由果实加工而成。辣味成分除少量类辣椒素外主要是胡椒碱。,(3)花椒花椒主要辣味成分为花椒素，也是酰胺类化合物。除此之外还有少量异硫氰酸烯丙酯等。它与胡椒、辣椒一样，除辣味成分之外还含有一些挥发性香味成分。,2辛辣(芳香辣)味物质,辛辣味物质是一类除辣味外还伴随有较强烈的挥发性芳香味物质。(1)姜新鲜姜的辛辣成分是一类邻甲氧基酚基烷基酮，其中最具活性的为6姜醇。,(2)肉豆蔻和丁香肉豆蔻和丁香辛辣成分主要是丁香酚和异丁香酚，这类化合物也含有邻甲氧基苯酚基团。,3刺激辣味物质,刺激辣味物质是一类除能刺激舌和口腔粘膜外，还能刺激鼻腔和眼睛，具有味感、嗅感和催泪性的物质。主要有：蒜、葱、韭菜芥末、萝卜,蒜的主要辣味成分为蒜素、二烯丙基二硫化物、丙基烯丙基二硫化物三种，其中蒜素的生理活性最大。大葱、洋葱的主要辣味成分则是二丙基二硫化物、甲基丙基二硫化物等。韭菜中也含有少量上述二硫化合物。这些二硫化物在受热时都会分解生成相应的硫醇，所以蒜、葱等在煮熟后不仅辛辣味减弱，而且还产生甜味。,芥末、萝卜主要辣味成分为异硫氰酸酯类化合物。其中的异硫氰酸丙酯也叫芥子油，刺激性辣味较为强烈。它们在受热时会水解为异硫氰酸，辣味减弱。CH2CHCH2NCSCH3CHCHNCS异硫氰酸烯丙酯异硫氰酸丙烯酯CH3(CH2)3NCSC6H5CH2NCS异硫氰酸丁酯异硫氰酸苄酯,(二)辣味物质的构性关系,辣椒素、胡椒碱、花椒碱、生姜素、丁香、大蒜素、芥子油等都是双亲媒性分子，其极性头部是定味基，非极性尾部是助味基。大量研究资料表明，其辣味随分子尾链的增长而加剧，在nC9左右(这里按脂肪酸命名规则编号，实际链长为C8)达到高峰，然后陡然下降，这个现象也叫C9最辣规律。,许多具有辛辣味的药物可以治疗伤风感冒与药物对生物膜的作用有关。例如在红糖姜汤这一单方中，姜酚有C8酰基链，能迅速引发味细胞膜的扰动。红糖是速效供热剂，能在4min内进入血液循环，供热保暖，比葡萄糖快5倍。中药细辛的主要成分是对甲基丁香醚，为非极性分子，可全部进入脂膜，相当于1个C9链杂质，主治风寒感冒，可作局部麻醉剂。绝大部分治伤风感冒的中草药主要成分都具有类似的结构。,二、鲜味和风味添加剂,山珍海味之所以脍炙人口，是因为他们具有特殊鲜美的滋味。鲜味是一种复杂的综合味感。当鲜味剂的用量高于其单独检测阈值时，会使食品鲜味增加；但用量少于其阈值时，则仅是增强风味。故欧美常将鲜味剂作为风味添加剂。,某些食品中的主要鲜味成分,(一)鲜味剂的构性关系,鲜味剂的共性许多化合物都具有风味增效作用。已知的一些重要实验事实有：只有能电离的谷氨酸(LGlu)才有鲜味，其一钠盐(LMSG，又叫味精)的味感最纯，其他的金属盐均有杂味，不能电离的衍生物无鲜味。5肌苷酸(5IMP)、5鸟苷酸(5GMP)、5黄苷酸(5XMP)等也有明显的鲜味，但腺苷酸无鲜味。L半胱氨酸硫代磺酸钠、高半胱氨酸、L天冬氨酸、L氨基已二酸(肥酸)、琥珀酸等，都有与LMSG相似的增味效果。,一般果酸如苹果酸、酒石酸、柠檬酸等都具有增加食品滋味的作用；它们和乳酸若任取两种以上配成溶液能改进豆制品的味道；柠檬汁能增强草莓的味道。延胡索酸(富马酸)、马来酸能抑制大蒜的气味。谷胱甘肽能增进各种肉类的味道；多磷酸盐也能增进鸡肉和干酪制品的滋味。从丙二酸到癸二酸的二铵盐都可用作食盐的代用品。,MSG的鲜味与溶液的pH值有关。在pH等于6.0时，其鲜味最强；pH值再减小，则鲜味下降；而在pH大于7.0时，不显鲜味。MSG的味感还受温度影响。当长时间受热或加热到120时，会发生分子内脱水而生成焦性谷氨酸(即羧基吡啶酮)，后者不仅无鲜味，而且有毒。,肌苷酸型鲜味剂,其他鲜味剂,琥珀酸及其钠盐均有鲜味。天冬氨酸及其一钠盐也显示出较好的鲜味，强度较MSG弱。,鲜味剂对食品风味的作用,在食品中添加MSG时，可以提高食品总的味觉强度，并带来不同于4种基本味感的整体味感，但对食品的香气无影响。它还可以用来增强食品的一些风味特征，如持续性、口感性、气爽性、温和感、浓厚感等，也增强子食品的肉味感。,三、涩味,涩是一种与味相关的现象，表现为口腔组织引起粗糙折皱的收敛感觉和干燥感觉。这通常是由于涩味物质与粘膜上或唾液中的蛋白质生成了沉淀或聚合物而引起的。因此也有人认为涩味不是作用于味蕾产生的味感，而是由于触角神经末梢受到刺激而产生的。,单宁,典型的涩味,未成