食品风味化学绪论课件

食品风味化学

7/22/2023食品风味化学课程概述

本课程是从食品化学和食品风味生理基础出发，研究对象为味感和嗅感的理论以及食品风味的成分、化学本质，食品风味及香料的调配原则和方法。其内容包括味感和呈味物质、嗅感和嗅感物质、食品的风味成分、食品风味的调整等。该课程是食品科学与工程及相关专业的专业基础课程，也是研究食品工艺、贮藏技术所必备的基础理论知识。学生通过学习，能够进一步巩固食品专业知识，同其它专业课程相结合，加深对本专业知识的整体理解和掌握，为食品生产，食品卫生监督和管理提供理论指导培养出懂技术、懂卫生的新型实用食品专业技术人才。7/22/2023食品风味化学知道食品风味化学课程的性质、地位、价值、研究范围、基本框架、研究方法、学科进展和未来发展方向。通过本课程学习，让学生了解食品风味化学主要概念、基本原理和方法。掌握一些风味化学成分的组成、结构和食品风味的调整原理。学会运用所学食品风味化学原理到较简单的实践中去，培养学生发现、分析和解决问题的初步能力。课程目标7/22/2023食品风味化学第一章绪论要求：知道和了解风味的概念、食品风味物质的特点、食品风味化学的研究对象及意义、食品风味的研究分析方法。

课程内容和要求

7/22/2023食品风味化学味觉现象甜味和甜味分子苦味和苦味分子酸味、咸味及呈味物质其他味感和呈味物质

第二章味感与呈味物质7/22/2023食品风味化学要求：掌握甜味和甜味分子、苦味和苦味分子、酸味、咸味呈味物质、其他味感和呈味物质的性质和特点，了解它们在食品上的初步应用，了解味觉现象原理。7/22/2023食品风味化学嗅感及其生理学嗅感理论嗅感分子的构性关系----从化学结构研究气味嗅感分子的构性关系----从气味研究分子的化学结构食品中嗅感物质形成的基本途迳之一食品中嗅感物质形成的基本途迳之二

第三章嗅感和嗅感物质7/22/2023食品风味化学要求：了解嗅感及其生理学、嗅感理论、嗅感分子的构性关系，知道和掌握食品中嗅感物质形成的基本途迳。7/22/2023食品风味化学植物性食品动物性食品发酵食品要求：掌握植物性食品、动物性食品、发酵食品中的风味成分及应用。

第四章食品的风味成分7/22/2023食品风味化学第五章食品风味的调整食品的加工与风味食用香味料食品的调香味(一)

食品的调香味(二)

食品香料的法规

要求：了解食品的加工与风味的关系以及食品香料的法规，掌握食用香味料、食品的调香味相关内容。7/22/2023食品风味化学总学时：36每周安排学时：4学时1、课时安排章次课时讲授实验一11二44三66四1266五1376四、课程实施7/22/2023食品风味化学五、考试评价本课程考核成绩：理论80％，实验20％。理论成绩中平时（含考勤、学习态度、作业、回答问题等）占20％，考试占80％。7/22/2023食品风味化学１、《食品风味化学》丁耐克编著中国轻工业出版社，1996.2.《食品风味化学》宋焕禄编著.出版社：化学工业.出版时间：2008-1-1;ISBN：9787122016546

3、《食品化学》黄梅丽等编中国人民大学出版社，1986.4、《食品生物化学》天津轻工等院校编，中国轻工业出版社，1981.5、中香网等六、主要参考书：7/22/2023食品风味化学7/22/2023食品风味化学7/22/2023食品风味化学§1绪论§1-1风味的概念

食品既要有营养成分和卫生质量(生理要求)及心理享受，又要易于消化吸收，色、香、味、形、意俱佳。

7/22/2023食品风味化学食品的定义？食品陶瓷聚酯7/22/2023食品风味化学从材料学视角而言食品产品是将一定功能赋予在由各种食品成分经过相应工艺处理而获得的一定结构的软材料（softmatt）。食品功能包括生理功能、营养功能、感官功能，载运功能等，其主要是通过各种工艺处理条件（压力场、声场及温度、pH值、离子强度，变换食品大分子的分子量等）而得到的各种食品结构如凝胶体系、乳液体系等来实现。7/22/2023食品风味化学一、概念：食品风味（存在多种定义和理解），如下图：7/22/2023食品风味化学1、狭义食品风味：是指食物刺激人类感官而引起的化学感觉[即食品的香气(鼻腔闻到的)、滋味和香味的统称。2、Hall广义食品风味：是由摄入口腔的食物使人产生的味觉、嗅觉、触觉等（化学感觉和物理感觉）的总和。7/22/2023食品风味化学3、更广义食品风味：食物在摄入前、后刺激人的所有感官而产生的各种感觉的综合。它包括味、嗅、触、视、听等反应引起的化学、物理和心理感觉，是它们的综合效应。4、特殊倾向性：对风味的理解和评价会带有强烈的个人、地区或民族的特殊倾向性。1)、Flavour(风味)：含有仅指一切挥发性物质的意思。欧美对风味的研究和解释，侧重于嗅感。区别：Aroma(香味)、Taste(口味)。2)中文“风味”：内涵比Flavour更为广泛。本课程仅侧重讲授食品所引起的化学感觉。7/22/2023食品风味化学§1-2、风味物质的特点一、概念

1、食品风味物质：能体现食品风味的化合物。一种食品的风味物质很多，大多数食品在形成风味时，都会有几种化合物起着主导作用。2、特征风味化合物或关键风味化合物：能用来代表特定食品的某种风味时的一个或几个化合物，称为该食品的特征风味化合物或关键风味化合物。7/22/2023食品风味化学二、食品风味物质特点：(1)种类繁多，相互影响

形成某食品特定风味的物质，尤其是产生嗅感的风味物质，其组分都很复杂，类别众多。如：①咖啡的风味成分，已鉴定出468多种组分，尚未鉴定的估计仍有数百种。②焙烤过的土豆，已鉴定的风味组分200多种。

风味物质各组分之间，有拮抗作用或协同作用。如：①含有1mg/kg的(3Z)-己烯醛时，会有青豆气味；而含有13mg/kg的(3Z)-己烯醛及12.5mg/kg的(2E,4E)-癸二烯醛时并无气味。②当2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮和2-辛酮分别为5、5、1、0.5、0.2mg/kg并单独存在时不产生嗅感，但将它们按上述浓度混合,则会形成明显的嗅感。7/22/2023食品风味化学(2)含量极微，效果显著①一般食品，嗅感物质含量都极微，约占10-8%～10-14%。②味感物质含量因食品而异，但比嗅感物质多，在食品中比重仍很低。效果显著：①马钱子碱含量达7×10-7%时，人便会感觉到苦味；②当每吨水中含5×10-6mg/kg乙酸异戊酯时，能嗅到香蕉气味。7/22/2023食品风味化学(3)稳定性差，易被破坏风味物质易挥发(尤其嗅感物质)，易自动氧化或分解，热稳定性差。如：①茶叶的风味物质在分离后就极易自动氧化；②油脂的嗅感成分在分离后马上转变成人工效应物，而油脂腐败时形成的鱼腥味组分也极难捕集；③肉类的一种风味成分，即使保存在0℃的四氯化碳(CCl4)中，也会很快分解成12种组分等等。7/22/2023食品风味化学(4)风味与风味物质的分子结构间缺乏普遍规律性①食品风味与其风味物分子结构有高度的特异性，分子结构稍有改变，其风味即差别甚大。②某些能形成相同或相似风味的化合物，分子结构也缺乏明显的规律性。7/22/2023食品风味化学(5)风味物质易受浓度、介质等外界条件影响如2-戊基呋喃在浓度大时为甘草味，而稀释后则呈豆腥味。7/22/2023食品风味化学一、食品风味化学是研究食品风味组分化学本质、分析方法、生成及变化途径的科学。§1-3、风味化学的研究对象及意义7/22/2023食品风味化学二、研究对象（内容）：1、了解天然风味物质的化学组成和分离鉴定方法；2、了解风味化合物的形成机制及变化途径；3、研究食物在贮藏和加工过程中产生的风味成分；4、研究食品风味增效剂、强化剂、稳定剂、改良剂等的利用和影响等。7/22/2023食品风味化学三、研究意义：1、可以使贮藏加工后的食品恢复新鲜风味。如改变某些风味物质的浓度或破坏影响风味的稳定性差的化合物，或通过酶的纯化来加强酶促反应等，使食品恢复风味。2、可能应用于配制风味食物或生产新型食品。如①配制模拟柑桔风味的食品及白兰地风味的饮料；②生产有牛肉风味的猪肉；③生产含有土豆风味的快餐食品等等。目前各国对食品的营养或卫生质量，都制订有相应的检查和监督标准或法规，而对于食品的风味质量，则缺乏相对的标准和规定。食品风味化学的研究进展，将会推进食品风味质7/22/2023食品风味化学3、推测风味形成的机制，以防止不良风味产生。如①了解到洋葱风味底物最适pH5~7，有助洋葱风味形成。②研究油脂酸败机制，可防止脂肪食品不良风味的产生。4、有助于规定和控制食品的风味质量。目前各国对食品的营养或卫生质量，都制订有相应的检查和监督标准或法规，而对于食品的风味质量，则缺乏相对的标准和规定。食品风味化学的研究进展，将会推进食品风味质量的稳定和提高。5、有助于遗传学家培育出更好风味的原料新品种。

7/22/2023食品风味化学§1-4、食品风味的研究分析方法

一、研究食品的风味，首先就要了解风味物质的成分和组成，即要对风味物质进行成分分析。

随着科技的迅速发展，尤其精密分析仪器的出现，使食品风味的研究方法不断得到改进和完善，目前已基本上建立了一套比较完整的研究程序和分析鉴定方法。

由于目前没有任何一种仪器能准确测定各种食品的风味类型和质量，因此，任何风味物质的鉴定还必需进行感官评定。7/22/2023食品风味化学二、难度较大的嗅感风味成分分析步骤：食品→提取(离析)风味成分→初步分级分离→逐个组分分离→鉴定各组分→(化学或生物)合成→混合为该食品风味→确证方法准确性。7/22/2023食品风味化学(一)风味物质的收集(离析)(1)蒸馏主要方式有蒸汽蒸馏和分子蒸馏。①蒸汽蒸馏包括常压蒸馏、减压蒸馏和真空蒸馏等手段。②分子蒸馏是根据分子蒸发作用的原理，采用使蒸发表面和冷阱之间的距离小于分子平均自由程的方法，使蒸发分子直接运动到冷阱，从而达到离析的目的。由于气体的分压越小，分子运动的平均自由程越大，所以体系要求有较高的真空度，以使气体分子无需冷凝和无碰撞而直到冷阱。7/22/2023食品风味化学7/22/2023食品风味化学(2)萃取其原理主要是根据化合物在溶剂中分配系数的不同而得到离析。常用的方式有①固-液萃取7/22/2023食品风味化学(2)萃取其原理主要是根据化合物在溶剂中分配系数的不同而得到离析。常用的方式有①固-液萃取、②液-液萃取7/22/2023食品风味化学(2)萃取其原理主要是根据化合物在溶剂中分配系数的不同而得到离析。常用的方式有①固-液萃取、②液-液萃取和③液态二氧化碳萃取三种。7/22/2023食品风味化学超临界二氧化碳萃取分离过程的原理是利用超临界二氧化碳对某些特殊天然产物具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界二氧化碳与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界流体二氧化碳萃取过程是由萃取和分离组合而成的。

7/22/2023食品风味化学

液态二氧化碳是低沸点溶剂，可溶解挥发性物质。这要求装置精巧，耐高压，不能接触热、光和氧气。7/22/2023食品风味化学(3)液上气体分析是从气相中离析挥发物的一种方法。目前采用的有①直接注样法、②动态加热法、③活性炭吸附法等。直接注样法是在容器内放人粉碎的食料，经过充入氮气5～10min或抽真空后，控制恒温并静置一定时间，再用注射器穿透橡胶塞抽出一定量的气体样品即可进行分离鉴定。此法简单易行，但灵敏度低，仅能测定含量多的组分。7/22/2023食品风味化学动态加热法是将切碎的食品样品放人一个三颈瓶内，加入微量甲醇作内标，并加入一定量的水，瓶外加水浴套以保持瓶内恒温在50℃。从三颈瓶的另一口中以一定速度注入纯氮气约2h，然后将装在第三个瓶口的活性炭吸附剂转入另一试管，再用二硫化碳萃取其挥发成分，以便进行分离和仪器鉴定。7/22/2023食品风味化学(二)风味物质的分级分离(1)酸碱分级分离法这是将上述收集(离析)捕集到的风味物质，按其化学性质的不同来进行分级分离，如图7/22/2023食品风味化学(2)柱色谱分离法这是根据风味物质成分的极性来进行分级分离。此法最为有效。但色谱柱须配备一个分路装置，使样品经过柱子分级出来后，每个组分又分成两路，少部分进入鉴定器，大部分再用U形管低温收集，然后再进行第二次柱色谱分离。(3)微量真空蒸馏法这是根据风味物质样品成分沸点不同来进行分级分离。这种方法要求体系要有很高的真空度，样品净重最少在lg以上。7/22/2023食品风味化学

例1：肉类挥发性风味成分的鉴定图1-3(见P10)为OscarMayer对咸熟肉的挥发性风味成分的分析鉴定过程。也可以采用下列方法来收集、分离肉类的挥发性风味成分：先将切碎的肉末放沸水中，3min后立即冷却并过滤，萃取液在减压(1333Pa，28℃)下经薄膜蒸发器蒸馏，然后用三级冷阱(一级干冰-丙酮，两级液氮)收集馏分。馏液加氯化钠饱和并重新蒸馏，用乙醚萃取三次，萃取液再用无水硫酸钠干燥并经维勒柱(VigreouxColumn)浓缩，即得挥发性风味成分。将少量样品进一步浓缩后直接进行GC注样分析或GC-MS分析鉴定。大量样品再由酸碱分级分离，再经浓缩后用GC-MS分析鉴定(酸性组分需甲基化)。GC条件可选用：0.8mmi.d.×50mPEG-20MSCOT玻璃毛细管柱；进样和检测温度均为250℃；柱温为60~190℃，3℃/min；载气为氮气，1mL/min。GC-MS条件可选用：0.28mmi.d.×50mPEG-20MSCOT玻璃毛细管柱；柱温为60~180℃，2℃/min；载气为氮