风味化学()食品化学

1、第一节第一节 概述概述 第二节第二节 甜味及甜味物质甜味及甜味物质第三节第三节 苦味及苦味物质苦味及苦味物质 第四节第四节 咸味物质咸味物质第五节第五节 酸味及酸味物质酸味及酸味物质 第六节第六节 辣味及辣味物质辣味及辣味物质 第七节第七节 鲜味及鲜味物质鲜味及鲜味物质 第八节第八节 涩味及涩味物质涩味及涩味物质风味风味(flavour):是指人以口腔为主的感觉器官对是指人以口腔为主的感觉器官对食品产生的综合感觉（味觉食品产生的综合感觉（味觉,嗅觉，视觉及触嗅觉，视觉及触觉）。觉）。 风味物质一般具有下列特点风味物质一般具有下列特点：(1)成分多，含量甚微成分多，含量甚微;(2) 大多是非营养

2、物质大多是非营养物质;(3) 味感性能与分子结构有特异性关系味感性能与分子结构有特异性关系;(4) 多为对热不稳定的物质。多为对热不稳定的物质。味感：是人体味觉器官（舌头）对呈味物质的 反映味感产生的原因：舌头上的味蕾对呈味物质的 刺激引起的 反映味感包括：酸、甜、苦、咸、鲜、涩、碱、凉、酸、甜、苦、咸、鲜、涩、碱、凉、辣、金属味等辣、金属味等10种。其中种。其中酸、甜、苦、咸酸、甜、苦、咸为食为食品的品的4种基本味。种基本味。 味觉生理学（味感区域）味觉生理学（味感区域）： 苦苦 酸酸 酸酸 咸咸 咸咸 舌面舌面 甜甜 呈味物质的特点：呈味物质的特点：多为不挥发物，能溶于水，阈多为不挥发物，

3、能溶于水，阈值比呈气味物高得多。值比呈气味物高得多。阈值阈值:味觉器官能感觉某物质滋味的最低浓度味觉器官能感觉某物质滋味的最低浓度. 夏伦贝格尔夏伦贝格尔(Shallenberger) - 关于风味单位的关于风味单位的AH-B理论理论甜味物质的结构为甜味物质的结构为AH- B。 A代表代表电负性原子，如电负性原子，如ONF B也是带也是带电负性原子，也是电负性原子，也是ON. 要求要求B离离AH 2.5-4 这样甜味化合物上的这样甜味化合物上的AH- B单位和味觉感受器上单位和味觉感受器上的的AH- B单位相作用（氢键作用），产生甜味感。单位相作用（氢键作用），产生甜味感。一一 呈甜机理呈甜机

4、理 化合物分子中有化合物分子中有相邻的带电负性原子相邻的带电负性原子是产生甜味是产生甜味的必须条件。的必须条件。 其中一个原子还必须具有其中一个原子还必须具有氢键键合的质子氢键键合的质子。 上述过程可用如下表示：甜味物质味觉感受器B.HAAH.B.氯仿 邻磺酰苯亚胺 葡萄糖 二二.甜度及其影响因素：甜度及其影响因素：1.甜度：甜度： 甜味剂的相对甜度甜味剂的相对甜度 甜味剂甜味剂 乳糖乳糖 麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖 甘露糖醇甘露糖醇 甘油甘油 蔗糖蔗糖 果糖果糖相对甜度相对甜度 0.27 0.5 0.50.7 0.6 0.7 0.8 1 1.11.5 甜味剂甜味剂 甘草酸苷甘草

5、酸苷 天冬氨酰苯丙氨酸甲酯天冬氨酰苯丙氨酸甲酯 糖精糖精 新橙皮苷二氢查耳酮新橙皮苷二氢查耳酮相对甜度相对甜度 50 100200 500700 10001500 2.影响因素：影响因素： （1）结构结构： A. 聚合度聚合度: 聚合度大则甜度降低；聚合度大则甜度降低； B. 异构体：葡萄糖：异构体：葡萄糖： , 果糖：果糖： ； C. 环结构：环结构： -D-吡喃果糖吡喃果糖 -D- 呋喃果糖；呋喃果糖； D. 糖苷键：糖苷键： 麦芽糖麦芽糖( -1,4苷键）有甜味，龙胆二苷键）有甜味，龙胆二糖糖( -1,6苷键）苦味。苷键）苦味。（2）温度温度： 果糖随温度升高，甜度降低。（异构化）果糖随

6、温度升高，甜度降低。（异构化）（3）结晶颗粒大小结晶颗粒大小： 小颗粒易溶解，味感甜。小颗粒易溶解，味感甜。（4）不同糖之间的增甜效应不同糖之间的增甜效应： 5%葡萄糖葡萄糖 5%蔗糖蔗糖 但但5%葡萄糖葡萄糖+10%蔗糖蔗糖=15%蔗糖。蔗糖。（5）其它呈味物的影响其它呈味物的影响三三. 甜味剂：甜味剂：1. 糖类：糖类：葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等2. 糖醇：糖醇：木糖醇，麦芽糖醇等木糖醇，麦芽糖醇等3. 糖苷：糖苷：甜叶菊苷甜叶菊苷(Stevioside)等等 甜叶菊二萜烯类的糖苷，甜度为蔗糖的甜叶菊二萜烯类的糖苷，甜度为蔗糖的300倍。是无热量甜味剂。稳定，

7、安全性好，倍。是无热量甜味剂。稳定，安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好无苦味，无发泡性，溶解性好。 (2) 甜味素（甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物）：阿斯巴甜，二肽衍生物）： 由由L -天冬酰氨和天冬酰氨和L -苯丙氨酸组成，是营养性非苯丙氨酸组成，是营养性非甜味剂，安全性好，甜度为蔗糖的甜味剂，安全性好，甜度为蔗糖的100200倍；倍；但热稳定性不好。但热稳定性不好。（3）二氢查耳酮衍生物）二氢查耳酮衍生物： 甜度极高，后味无苦味，毒性很小，热稳定性甜度极高，后味无苦味，毒性很小，热稳定性差。差。4. 非糖甜味剂：非糖甜味剂：（1）甜蜜素：）甜蜜素： 甜度为蔗糖的甜度为蔗糖的4050倍，易溶

8、于水，对倍，易溶于水，对 光、热、空气光、热、空气稳定，安全性好稳定，安全性好。 新橙新橙 皮糖苷皮糖苷 OH 糖糖 O -OH OCH3 HO O （4）糖精（）糖精（Saccharin): 属合成甜味剂属合成甜味剂 ，后味有苦味。，后味有苦味。 在主食及婴儿食品中不允许使用。糖精长时间在主食及婴儿食品中不允许使用。糖精长时间加热会产生苦味，浓度过大（加热会产生苦味，浓度过大（ 0.5%）也会苦味）也会苦味。 SO2 H2O SO2 NNa N- + Na+ CO CO （苦味）（苦味） （强甜味）（强甜味） H2O SO2NH2 COOH （苦味）（苦味）一一 概述概述n 呈酸机理：呈酸机

9、理： 酸味（酸味（Sour taste）是由是由H+刺激舌粘膜而引起刺激舌粘膜而引起的的味感。味感。 H+是定味剂，是定味剂，A-是助味剂。是助味剂。n 酸味的强度与酸的强度并不呈正相关性。酸味的强度与酸的强度并不呈正相关性。 酸感与酸根阴离子种类酸感与酸根阴离子种类、 PH 、可滴定度及其他可滴定度及其他物质的存在（特别是糖）物质的存在（特别是糖）。 在同一在同一PH下下，酸味的强度顺序酸味的强度顺序：醋酸甲酸醋酸甲酸 乳乳 酸草酸盐酸酸草酸盐酸 在在pH相同时，相同时，HAc比比HCl有更强的酸味感有更强的酸味感。有机酸。有机酸有令人愉快的副味；而无机酸具有苦、涩副味。有机有令人愉快的副味

10、；而无机酸具有苦、涩副味。有机酸在口腔中能持续地产生酸在口腔中能持续地产生H+ 使酸味维持长久。使酸味维持长久。 有机酸根有机酸根A-结构上增加羟基或羧基，则结构上增加羟基或羧基，则亲脂性减弱亲脂性减弱，酸味减弱酸味减弱；若增加疏水性基团，有利于；若增加疏水性基团，有利于A-在脂膜上的在脂膜上的吸附，酸味增强。吸附，酸味增强。人唾液的人唾液的pH在在6.76.9之间之间，大多数食物的，大多数食物的pH在在56.5之间之间.当当pH 5时就会产生酸感，当时就会产生酸感，当pH 3时，时，由由于于酸感过强酸感过强而产生拒食心理。而产生拒食心理。二二.酸味剂：酸味剂：1.食醋食醋： 主要的酸味成分是

11、醋酸主要的酸味成分是醋酸，含量在，含量在35%，此外，还，此外，还含有乳酸、氨基酸、琥珀酸、醇类、酯类、糖份等。含有乳酸、氨基酸、琥珀酸、醇类、酯类、糖份等。 食醋在烹饪中作用：食醋在烹饪中作用： 增香及去除不良气味增香及去除不良气味 刺激食欲，利于消化刺激食欲，利于消化 减少减少Vc的损失，促进原料中的损失，促进原料中Ca, Fe, P 等无机物的等无机物的 溶溶解解 防止果蔬的酶促褐变防止果蔬的酶促褐变 具有抑菌作用具有抑菌作用2. 乳酸：乳酸： 存在于酸泡菜、酸奶中存在于酸泡菜、酸奶中。乳酸可以抑制杂菌的生。乳酸可以抑制杂菌的生长。长。3. 柠檬酸：柠檬酸： 广泛存在于果蔬中广泛存在于果

12、蔬中，酸味柔和优雅，爽口。在食，酸味柔和优雅，爽口。在食品工业中用于清凉饮料、水果罐头、果酱及配制酒品工业中用于清凉饮料、水果罐头、果酱及配制酒中，还可作为抗氧化剂的增效剂使用。中，还可作为抗氧化剂的增效剂使用。氯化钠和氯化锂氯化钠和氯化锂是典型咸味的代表。以是典型咸味的代表。以NaCl（离子的（离子的直径为直径为0.556nm)的咸味最纯正。当盐的原子量增大，的咸味最纯正。当盐的原子量增大，有苦味增大的倾向。有苦味增大的倾向。呈咸味呈咸味与阴、阳离子均有关系，与阴、阳离子均有关系，阳离子产生咸味阳离子产生咸味，阴阴离子抑制咸味。离子抑制咸味。n阳离子的影响阳离子的影响 钠离子和锂离子产生咸味

13、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。钾离子和其他阳离子产生咸味和苦味。n 阴离子的影响 在在阴离子阴离子中，中，氯离子氯离子对咸味对咸味抑制最小抑制最小，它，它本身是无味的。本身是无味的。 较复杂的阴离子不但抑制阳离子的味道，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。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产生的肥皂长链脂肪酸或长链烷基磺酸钠盐产生的肥皂味是由阴离子所引起的，这些味道可以完全掩味是由阴离子所引起的，这些味道可以完全掩蔽阳离子的味道蔽阳离子的味道 第五节苦味及苦味物质第五节苦味及苦味物质呈苦机理：呈苦机理： 苦味与甜味分子都

14、是由类似分子激发的，大多苦味与甜味分子都是由类似分子激发的，大多数苦味物质具有与甜味物质同样的数苦味物质具有与甜味物质同样的AH/B模型及疏模型及疏水基团。受体部位的水基团。受体部位的AH/B单元取向决定了分子的单元取向决定了分子的甜味和苦味。甜味和苦味。 沙氏理论认为沙氏理论认为苦味来自呈味分子的疏水基苦味来自呈味分子的疏水基，AH与与B的距离近，可形成分子内氢键，使整个分的距离近，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子的疏水性增强，而这种疏水性是与脂膜中多烯多烯磷酸酯组成的苦味受体相磷酸酯组成的苦味受体相结合的必要条件。结合的必要条件。苦味的基准物质：苦味的基准

15、物质：奎宁奎宁 奎宁的结构：奎宁的结构：常见的苦味物质：常见的苦味物质： 常见的常见的苦味物质苦味物质有有生物碱、糖苷、氨基酸、生物碱、糖苷、氨基酸、多肽、盐及动物的胆汁。多肽、盐及动物的胆汁。1.茶叶、可可、咖啡中的生物碱：茶叶、可可、咖啡中的生物碱： 茶叶、可可、咖啡中的苦味物质主要是茶叶、可可、咖啡中的苦味物质主要是生生物碱，物碱，它有使神经兴奋的作用。它有使神经兴奋的作用。 啤酒中的啤酒中的苦味物质主要苦味物质主要源于啤酒花中的源于啤酒花中的律草酮律草酮或或蛇麻酮蛇麻酮的衍生物（的衍生物（ 酸和酸和 -酸酸），苦味物质中苦味物质中 酸占了酸占了85%左右。左右。 酸酸在新鲜酒花中含量在

16、在新鲜酒花中含量在28%之间之间(质质量标准中要求达量标准中要求达7%），有强烈的，有强烈的苦味和防苦味和防腐能力腐能力，久置空气中，久置空气中可自动氧化，可自动氧化，其氧化产其氧化产物使苦味变劣物使苦味变劣。 2. 啤酒中的苦味物质（萜类）：啤酒中的苦味物质（萜类）：异律草酮（-酸）律草酮（酸） 啤酒花与麦芽汁共煮中，啤酒花与麦芽汁共煮中， 酸酸有有4060%异异构化构化生成异生成异 酸酸， 酸和异酸和异 酸是啤酒中的最酸是啤酒中的最重要的苦味物质，重要的苦味物质，控制其生成及防止其转化，在控制其生成及防止其转化，在啤酒加工中有重要意义。啤酒加工中有重要意义。在核黄素存在时，异在核黄素存在时

17、，异 酸经光氧化分解，产生老化风味。酸经光氧化分解，产生老化风味。 柚皮苷生成无苦味衍生物的酶水解部位结构柚皮苷生成无苦味衍生物的酶水解部位结构 3 柑橘中的苦味物（糖苷）柑橘中的苦味物（糖苷）： 柚皮苷、新橙皮苷是柑橘类果实中的主要苦味柚皮苷、新橙皮苷是柑橘类果实中的主要苦味物质，物质，糖苷水解后苦味消失。糖苷水解后苦味消失。故可利用酶制剂分解故可利用酶制剂分解糖苷，使橙汁脱苦。糖苷，使橙汁脱苦。脱苦的方法还有树脂吸附，脱苦的方法还有树脂吸附， -环糊精包埋、酶解等。环糊精包埋、酶解等。蛋白质水解物和干酪有明显非需宜的苦味，这是蛋白质水解物和干酪有明显非需宜的苦味，这是肽类氨基酸肽类氨基酸侧

18、链的总疏水性侧链的总疏水性所引起的。所引起的。肽类的苦味肽类的苦味可以通过可以通过计算疏水值计算疏水值来预测。根据来预测。根据Q=g/n可计算出蛋白质的平均疏水值，式中可计算出蛋白质的平均疏水值，式中g表示每种氨基酸侧链表示每种氨基酸侧链的疏水贡献，的疏水贡献，n是氨基酸残基数，各个氨基酸的是氨基酸残基数，各个氨基酸的g g值按溶解度值按溶解度数据测定得到。数据测定得到。 Q值值大于大于1400的肽可能有的肽可能有苦味苦味，低于低于1300的的无苦味无苦味。 肽的肽的分子量分子量也会也会影响影响产生产生苦味苦味的能力，只有那些的能力，只有那些分子量低于分子量低于6000的肽类才可能有的肽类才可

19、能有苦味苦味，而分子量大于这个数值的肽由于，而分子量大于这个数值的肽由于几何体积大，显然不能接近感受器位置。几何体积大，显然不能接近感受器位置。 4. 氨基酸及多肽类：氨基酸及多肽类： 各种氢基酸的计算各种氢基酸的计算g值值氨基酸g值(卡/摩尔)氨基酸g值( 卡 / 摩尔)氨基酸g值(卡/摩尔)甘 氨 酸0精 氨 酸730脯 氨 酸2620丝 氨 酸40丙 氨 酸730苯丙氨酸2650苏 氨 酸440蛋 氨 酸1300酪 氨 酸2870组 氨 酸500赖 氨 酸1500异亮氨酸2970天冬氨酸540缬 氨 酸1690色 氨 酸3000谷 氨 酸550亮 氨 酸2420 5. 盐类：盐类： 盐类

20、的苦味与盐类的苦味与盐类阴离子和阳离子盐类阴离子和阳离子的的离子直径总离子直径总和和有关。有关。 离子直径离子直径小于小于6.5的盐显示的盐显示纯咸味纯咸味(LiCl=4.98，NaCl=5.56，KCl=6.28)，因此有些人对，因此有些人对KCl感到感到稍有苦味。稍有苦味。 随着随着离子直径的增大离子直径的增大(CsCl=6.96，C CsI=7.74)，盐的盐的苦味苦味逐渐逐渐增强增强，因此氯化镁，因此氯化镁(8.60)是相当苦的是相当苦的盐。盐。1辣味的呈味机理：辣味的呈味机理： 辣味刺激的部位辣味刺激的部位不在舌头的味蕾上，不在舌头的味蕾上，而是舌根部的而是舌根部的表皮，产生一种灼痛

21、的感觉。表皮，产生一种灼痛的感觉。有人认为辣味物质的结有人认为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。基团。 1. 热辣味（热辣味（hotness） 在口腔中产生在口腔中产生灼烧的感觉，常温下不刺鼻灼烧的感觉，常温下不刺鼻（挥发性不（挥发性不大），在高温下也能刺激咽喉粘膜。大），在高温下也能刺激咽喉粘膜。 如：如：红辣椒红辣椒。其呈辣成分主要有。其呈辣成分主要有辣椒素，二氢辣椒辣椒素，二氢辣椒素素。胡椒中的。胡椒中的胡椒碱。胡椒碱。 2. 辛辣味（辛辣味（pungency）： 是一种是一种冲鼻的刺激性辣味，是对味觉和嗅觉器官

22、冲鼻的刺激性辣味，是对味觉和嗅觉器官的双重的双重刺激，在常温下具有挥发性。刺激，在常温下具有挥发性。 如：姜、葱、蒜等。其辛辣成分有姜酮、姜脑；如：姜、葱、蒜等。其辛辣成分有姜酮、姜脑；葱蒜中的辛辣成分是硫醚类化合物。葱蒜中的辛辣成分是硫醚类化合物。二二. 辣味物质：辣味物质： 辣味料的辣味强度排序辣味料的辣味强度排序： 辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末 热辣热辣 辛辣辛辣1涩味涩味(Astringent tast)：涩味产生的机制涩味产生的机制: 涩味涩味通常是由于通常是由于单宁或多酚单宁或多酚与唾液中的与唾液中的蛋白质蛋白质缔合而产生沉淀或聚集体而引起的

23、。缔合而产生沉淀或聚集体而引起的。 难溶解的蛋白质难溶解的蛋白质(例如某些干奶粉中存在的蛋白例如某些干奶粉中存在的蛋白质质)与与唾液的蛋白质和粘多糖唾液的蛋白质和粘多糖结合也产生涩味。结合也产生涩味。 涩味常常与苦味混淆涩味常常与苦味混淆，这是因为许多酚或单宁，这是因为许多酚或单宁都可以引起涩味和苦味感觉。都可以引起涩味和苦味感觉。 典型的原料是典型的原料是未成熟的柿子、香蕉未成熟的柿子、香蕉。2涩味成分：涩味成分： 食品中涩味物质主要是多酚类的化合物食品中涩味物质主要是多酚类的化合物，其，其中中单宁单宁是最典型的涩味物。是最典型的涩味物。 缩合度适中缩合度适中的单宁具有的单宁具有涩味，涩味，当当缩合度超过缩合度超过8个个黄烷醇单体后黄烷醇单体后，由于溶解度大为降低，不再呈涩，由于溶解度大为降低，不再呈涩味。味。 三三 脱涩脱涩 涩味也是一种需宜的风味，例如茶叶的涩味。涩味也是一种需宜的风味，例如茶叶的涩味。 但一但一般说来，涩味是非需宜的。般说来，