食品化学_7_风味物质

第八章食品风味化学FlavorChemistry第一节引言第二节呈味物质第三节食品中气味形成的途径第四节不同来源的食品风味简介第五节食品风味化学的研究进展第一节引言Introduction一、食品风味的定义风味(flavor)是指人以口腔为主的感觉器官对食品产生的综合感觉（嗅觉，味觉，视觉及触觉）。二、风味物质的特点(1)成分多，含量甚微;(2)大多是非营养物质;(3)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。三、嗅觉理论(Theoryofolfaction)1.立体化学理论(Amoore,1964)化合物立体分子的大小、形状及电荷有差异，人的嗅觉的空间位置也有差别。2.膜刺激理论（Davis,1967）气味分子被吸附在受体柱状神经薄膜的酯质膜界面上。3.振动理论气味特性与气味分子的振动特性有关。第一节引言Introduction第一节引言Introduction四、风味化合物的分析感官分析食品风味的感官总体评价特征化学成分的感官评价仪器分析高效液相色谱、超临界二氧化碳萃取等第二节呈味物质Tastechemistryoffood一、概述1、食品的基本味（原味）(origianltaste)酸、甜、苦、咸。2、呈滋味的物质的特点(characteristicoftastecompound)多为不挥发物；能溶于水；阈值比呈气味物高得多。第二节呈味物质Tastechemistryoffood一、概述3、味觉生理学(tastephysiology)Mapofthetongue'stastereceptors温度在10~40℃之间较敏感，在30℃时最敏感。第二节呈味物质Tastechemistryoffood一、概述4、影响味觉的因素(factorsofeffectontaste)阈值呈味物质味觉常温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温度对味觉的影响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。各种味觉的相互作用味觉的相乘效果味觉的相消效果第二节呈味物质Tastechemistryoffood一、概述4、影响味觉的因素(factorsofeffectontaste)第二节呈味物质Tastechemistryoffood二、甜味与甜味物质(Sweettasteandsweetsubstance)夏伦贝格尔(Shallenberger)的AH／B理论风味单位(flavorunit)是由共价结合的氢键键合质子和位置距离质子大约3Å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。呈甜机理补充学说甜味分子的亲脂部分通常称为γ(-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γ)都适合与感受器分子上的三角形结构结合，γ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。第二节呈味物质Tastechemistryoffood二、甜味与甜味物质(Sweettasteandsweetsubstance)夏伦贝格尔(Shallenberger)的AH／B理论呈甜机理ß-D-吡喃果糖甜味单元中AH/B和γ之间的关系氯仿邻—磺酰苯亚胺葡萄糖第二节呈味物质Tastechemistryoffood二、甜味与甜味物质(Sweettasteandsweetsubstance)夏伦贝格尔(Shallenberger)的AH／B理论的局限性呈甜机理不能解释多糖、多肽无味。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。未考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应。第二节呈味物质Tastechemistryoffood二、甜味与甜味物质(Sweettasteandsweetsubstance)甜度及其影响因素1、甜度甜味剂的相对甜度甜味剂乳糖麦芽糖葡萄糖半乳糖甘露糖醇甘油蔗糖果糖相对甜度0.270.50.5~0.70.60.70.811.1~1.5甜味剂甘草酸苷天冬氨酰苯丙氨酸甲酯糖精新橙皮苷二氢查耳酮相对甜度50100~200500~7001000~1500第二节呈味物质Tastechemistryoffood二、甜味与甜味物质(Sweettasteandsweetsubstance)甜度及其影响因素2、影响因素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。结构第二节呈味物质Tastechemistryoffood二、甜味与甜味物质(Sweettasteandsweetsubstance)甜度及其影响因素2、影响因素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。其它呈味物的影响第二节呈味物质Tastechemistryoffood三、苦味与苦味物质(Bitternessandbitternesssubstance)苦味机理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。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。第二节呈味物质Tastechemistryoffood三、苦味与苦味物质(Bitternessandbitternesssubstance)苦味物质第二节呈味物质Tastechemistryoffood三、苦味与苦味物质(Bitternessandbitternesssubstance)苦味物质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。4、氨基酸及多肽类第二节呈味物质Tastechemistryoffood三、苦味与苦味物质(Bitternessandbitternesssubstance)苦味物质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0.65nm的盐显示纯咸味如：LiCl=0.498nm，NaCl=0.556nm，KCl=0.628nm随着离子直径的增大盐的苦味逐渐增强如：CsCl=0.696nm，CsI=0.774nm，MgCl2=0.85nm第二节呈味物质Tastechemistryoffood四、咸味与咸味物质(Saltytasteandsaltysubstance)阳离子产生咸味阴离子抑制咸味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。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。第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、酸味与酸味物质(Sournessandsournesssubstance)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。呈酸机理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。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。第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、酸味与酸味物质(Sournessandsournesssubstance)主要的酸味剂第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、辣味与辣味物质(Piquancyandpiquancysubstance)呈味机理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：红辣椒中的辣椒素，胡椒中的胡椒碱。第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、辣味与辣味物质(Piquancyandpiquancysubstance)呈味机理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。辣味强度排序：辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末热辣辛辣第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、辣味与辣味物质(Piquancyandpiquancysubstance)辣味物质第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、鲜味与鲜味物质(Delicioustasteanddelicioussubstance)鲜味物质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。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。酵母水解物也是鲜味剂，其呈鲜成分是5’-核糖核苷酸。第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、涩味与涩味物质(Astringenttastandastringentsubstance)呈味机理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。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。第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、涩味与涩味物质(Astringenttastandastringentsubstance)涩味物质（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。第二节呈味物质Tastechemistryoffood五、涩味与涩味物质(Astringenttastandastringentsubstance)常用脱涩方法第三节食品中气味形成途径Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（一）植物中脂肪氧合酶对脂肪酸的作用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。例如：己醛是苹果、葡萄、草莓、菠萝、香蕉和桃子中的风味物；2t-壬烯醛(醇)和3c-壬烯醇则是香瓜、西瓜等的特征香味物质。第三节食品中气味形成途径Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（二）支链氨基酸的酶法脱氨脱羧香蕉和苹果的成熟风味大多是由氨基酸挥发物引起的。主要是通过酶促Strecker降解反应产生。缬氨酸（亮氨酸）α-酮酸醛（酰基辅酶A）醇和酯转氨酶脱羧酶酶促反应第三节食品中气味形成途径Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（三）萜类化合物的生物合成萜类化合物食品香料精油、水果和蔬菜中一类重要的香气物质。乙酰辅酶A甲瓦龙酸异戊烯基焦磷酸萜类风味物缩合和还原焦磷酸化、脱羧和异构化缩合第三节食品中气味形成途径Formativeapproachsoffoododor一、生物合成(biosynthesis)（四）莽草酸途径莽草酸途径是生物合成芳香族氨基酸、芳香族有机酸、酚类物质及木质素等物质的重要生物合成途径之一。第三节食品中气味形成途径Formativeapproachsoffoododor