第九章食品風味化學

FlavorChemistry第一節(jié)食品中的呈味物質(zhì)第二節(jié)食品中的風味成分第三節(jié)風味化合物的形成途徑

第四節(jié)食品風味的化學研究進展1教學要求：了解食品中呈味影響因素。了解動、植物性食品的香氣及呈香機理。掌握呈味物質(zhì)的呈味機理。掌握食品香氣的形成途徑及其在食品加工中的應(yīng)用。重點：呈味物質(zhì)的呈味機理。食品中香氣形成的幾種常見的途徑。難點：氣味的形成機理；風味物的呈味、呈香機理。2

概述一、食品風味的含義風味(flavor)是指人以口腔為主的感覺器官對食品產(chǎn)生的綜合生理效應(yīng)。（嗅覺，味覺，痛覺及觸覺）

風味包括滋味和氣味二、風味物質(zhì)一般具有下列特點(1)成分多，含量甚微;(2)大多是非營養(yǎng)物質(zhì);(3)味感性能與分子結(jié)構(gòu)有特異性關(guān)系;(4)多為對熱不穩(wěn)定的物質(zhì)。352.味覺敏感性味覺敏感部位：

閾值：能感受到某種物質(zhì)的最低濃度。絕對閾值差別閾值最終閾值

幾種呈味物質(zhì)的閾值呈味物味感閾值（%）常溫0℃

鹽酸奎寧苦0.00010.0003食鹽咸0.050.25檸檬酸酸0.00250.003蔗糖甜0.10.4

63.味的分類味的國別分類：日本----甜、酸、苦、咸、辣歐美----甜、酸、苦、咸、辣、金屬味

印度----甜、酸、苦、咸、辣、淡、澀、不正常中國----甜、酸、苦、咸、辣、澀、鮮基本味：甜、酸、苦、咸由味覺感受器感受7(2)溶解性的影響：易溶解的物質(zhì)呈味快，味感消失也快；慢溶解的物質(zhì)呈味慢,但味覺持續(xù)時間長。(3)呈味物質(zhì)之間的影響味的相乘作用味的消殺作用味的對比作用味的變調(diào)作用味的適應(yīng)現(xiàn)象適當調(diào)和兩種呈味物質(zhì)時，其中一種味感更突出。兩味相影響發(fā)生味感改變，特別是先感受的味對后感受的味產(chǎn)生質(zhì)的影響。一種味感的存在引起另一種味感的減弱。兩味共存，使味感增強。一種味感在持續(xù)刺激下會變得遲鈍。9年齡粘度顆粒度質(zhì)構(gòu)顏色嗜好與風俗習慣10

非洲有一種深紅色的神秘果，它含有一種變味蛋白酶(又稱神秘果素)，吃了后會使酸的東西產(chǎn)生甜的感覺，在食品工業(yè)上，常用神秘果作調(diào)味劑。使用一些味感增強、抑制及改變的物質(zhì)，可能會為食品調(diào)味開辟一條全新的途徑。11甜味劑乳糖麥芽糖葡萄糖半乳糖甘露糖醇甘油蔗糖果糖相對甜度

0.270.50.5~0.70.60.70.811.1~1.5

甜味劑甘草酸苷天冬氨酰苯丙氨酸甲酯糖精新橙皮苷二氫查耳酮相對甜度

50100~200500~7001000~15001.相對甜度：以蔗糖甜度作為標準部分甜味劑的相對甜度二、甜味甜度：果糖＞蔗糖＞葡萄糖＞麥芽糖＞半乳糖甜度標準：以10%或5%的蔗糖水溶液在20℃時的甜度為1.013席倫伯格(Shallenberger)的AH／B理論。該理論認為，甜味物質(zhì)分子中有一電負性的原子A并與氫生成AH基團；同時在AH基團0.3nm左右處有另一個電負性原子B。在人的甜味受體上也有相應(yīng)的AH和B基團，若兩者空間形成氫鍵，便產(chǎn)生甜味。2.呈甜機理14氯仿

鄰—磺酰苯亞胺（糖精）

葡萄糖

質(zhì)子受體基B：ONSCl質(zhì)子給體AH:-OH-NH-NH215?-D-呋喃果糖呈甜味示意圖?-D-呋喃果糖甜味單元中AH/B和受體之間的關(guān)系

科爾(Kier)補充和發(fā)展。認為在強甜味化合物除存在AH/B結(jié)構(gòu)外，分子具有一個親脂區(qū)域γ，γ區(qū)域是亞甲基、甲基、苯基等，γ區(qū)域與AH/B兩基團在空間位置由一定要求，它的存在可增強甜味劑的甜度。17AH/B理論認為苦味來自呈味分子的疏水基。

三、苦味1.呈苦機理質(zhì)子給體AH:-OH-NH-CHOOCH3-C(OH)COCH3

質(zhì)子受體B:-CHO-COOH-COOCH3

AH和B之間距離為0.15nm受體部位的AH/B結(jié)構(gòu)單位取向決定了分子的甜味和苦味。大多數(shù)苦味物質(zhì)具有與甜味物質(zhì)同樣的AH/B模型及疏水基團。182.食物中的天然苦味化合物1）生物堿類：奎寧、番木堿、咖啡堿、可可堿、茶堿等R1=R2=R3=CH3咖啡堿R1=HR2=R3=CH3可可堿R1=R2=CH3R3=H茶堿

嘌呤類衍生物是食品中重要的生物堿類苦味物質(zhì)?？Х葔A存在于茶葉、咖啡和可可中；可可堿存在于可可和茶葉中。都有興奮中樞神經(jīng)的作用。192）糖苷類：柚皮苷、新橙皮苷等對于糖苷類脫苦的方法：樹脂吸附，-環(huán)糊精包埋，酶制劑酶解糖苷（如下式）等。柚皮苷酶水解柚皮苷脫苦部位柚皮苷的苦味與1,2糖苷鍵有關(guān)。

213）萜類----啤酒中的苦味物質(zhì)

常見的葎草酮和蛇麻酮都是啤酒花的苦味成分。一般含有內(nèi)酯、內(nèi)縮醛等能形成螯合物的結(jié)構(gòu)具有苦味。葎草酮、蛇麻酮、膽酸、檸檬苦素、南瓜苦素等葎草酮

異葎草酮

22R1=R2=OHR3=H鵝膽酸R1=R3=OHR2=H脫氧膽酸R1=R2=R3=OH膽酸

膽汁是動物肝臟分泌并儲存在膽囊中的一種液體，味極苦，膽汁中苦味的主要成分是膽酸、鵝膽酸和脫氧膽酸。在畜、禽、水產(chǎn)品加工中稍不注意，破損膽囊，即可導(dǎo)致無法洗凈的苦味。4）膽汁----膽酸、鵝膽酸和脫氧膽酸23

1.食醋2.乳酸3.檸檬酸4.葡萄糖酸（-D-葡萄糖內(nèi)酯的水溶液加熱可轉(zhuǎn)變成葡萄糖酸）5、酒石酸6、蘋果酸7、磷酸2.主要酸味劑25陽離子產(chǎn)生咸味陰離子抑制咸味

五、咸味咸味1.呈味機理----中性鹽離解的陰陽離子共同作用的結(jié)果26六、鮮味1)味精(谷氨酸鈉MSG)：L-型谷氨酸鈉是肉類鮮味的主要成分。其鮮味與其離解度有關(guān)。

2)肌苷酸、鳥苷酸肉中鮮味核苷酸主要是由肌肉中的ATP降解而產(chǎn)生。存放時間過長，肌苷酸變成無味的肌苷，進而變?yōu)槌士辔兜拇吸S嘌呤。酵母水解物也是鮮味劑，呈鮮成分是5’-核糖核苷酸。

3)琥珀酸鈉貝類中含量較高。1.鮮味劑

鮮味是一種復(fù)雜的綜合味感。鮮味化合物含量大于閾值時鮮味增加；小于閾值時，增強風味。主要分為：氨基酸類、核苷酸類、有機酸類292.鮮味劑的增效作用MSG、5’-IMP、5’-GIP、琥珀酸鈉的閾值分別:140mg/kg120mg/kg35mg/kg150mg/kg

MSG、5’-IMP、5’-GIP、琥珀酸鈉合用可明顯提高的鮮味。如：1%IMP+1%GMP+98%MSG的鮮味是MSG的四倍30

辣味刺激的部位在舌根部的表皮，產(chǎn)生一種灼痛的感覺，嚴格講屬觸覺，又稱辛辣感。是舌、鼻腔粘膜受刺激產(chǎn)生。

七、辣味1.辣味的呈味機理辣味物質(zhì)親水基團-----定味作用疏水基團-----助味作用辣味料的辣度排序：熱辣辛辣辣椒、胡椒、花椒、姜、蔥、蒜、芥末312.辣味的類型對味覺和嗅覺器官有雙重刺激，還有催淚作用。如：芥末、蘿卜、辣根的辣味物質(zhì)是芥子油，是異硫氰酸酯類蔥、蒜、韭、洋蔥的辣味物質(zhì)是二硫化合物類1）熱辣味2）辛辣味3）刺激性辣味伴有較強烈的揮發(fā)性芳香辣味。如：鮮姜辣味物質(zhì)以姜醇為主，丁香與肉豆蔻的辣味物質(zhì)是丁香酚和異丁香酚?？谇恢挟a(chǎn)生灼燒的無芳香感覺，常溫下不刺鼻，高溫下能刺激咽喉粘膜。如：紅辣椒主要呈辣成分有辣椒素、二氫辣椒素。胡椒中的胡椒堿?；ń分械幕ń匪?。32

澀味通常是由于像單寧等多酚類化合物與口腔粘膜上或唾液中的蛋白質(zhì)締合而產(chǎn)生沉淀或聚合物而引起的感受（收斂及干燥），因此又稱澀感。八、澀味1.澀味的形成2.澀味成分主要澀味物質(zhì)是多酚類的化合物，其次是明礬，還有醛類、有機酸也具有澀味。33謝謝品嘗！34

主要是以亞油酸和亞麻酸為前體物經(jīng)生物合成途徑產(chǎn)生的（有酶催化）。水果中的香氣成分主要為C6~C9的醛類和醇類，此外還有酯類、萜類、酮類，揮發(fā)酸等。第二節(jié)食品中的風味成分1.水果的香氣成分一、植物性食品的香氣成分35①桃的香氣成分主要有各種酯類；②紅蘋果則以正丙~己醇和酯為其主要的香氣成分；③柑橘以萜類為主要風味物；④菠蘿中酯類是特征風味物；⑤甜瓜的香氣成分中含量最高的是壬二烯醛。一些水果的主要香氣成分36蔬菜中風味物質(zhì)的形成途徑主要是生物合成。

2.蔬菜中的香氣成分1）新鮮蔬菜的清香許多新鮮蔬菜可以散發(fā)出清香—泥土香味，這主要由甲氧基烷基吡嗪類作用的結(jié)果。

茄科葫蘆科的蔬菜其特征氣味物有C6或C9的不飽和醇、醛及吡嗪類化合物。如:黃瓜、青椒、番茄等

372）百合科蔬菜

具有刺鼻的芳香氣味，風味成分主要是含硫化合物（硫醚、硫醇）。如:大蒜、洋蔥、蔥、韭菜等。在組織受到破碎和酶作用時，它們才有強烈的特征香味，這說明風味前體可以轉(zhuǎn)化為香味揮發(fā)物。3）十字花科蔬菜

具有辛辣芳香氣味，有刺激性最重要的氣味物也是含硫化合物（硫醇、硫醚、異硫氰酸酯）。如：卷心菜、蘿卜、花椰菜、芥菜、辣根等。

385）其它

蘑菇主香成分有：肉桂酸甲酯，1-辛烯-3-醇，香菇精。

海藻香氣的主體成分是甲硫醚，還有一定量的萜類化合物，其腥氣來自于三甲胺。

烤紫菜的香氣的產(chǎn)生有麥拉德反應(yīng)參與。

4）傘形花科蔬菜具有微刺鼻的芳香，

頭香物有萜烯類化合物。如：胡蘿卜、芹菜、香菜等。393.茶葉中的香氣成分不同的茶葉特征香氣化合物與茶樹品種、生長條件、季節(jié)、成熟度、加工等有關(guān)。（1）綠茶（2）紅茶-發(fā)酵茶茶香形成機理鮮葉→殺青→揉捻→干燥→成品茶醇類多、酸類及酯類較少，具清草香鮮葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→干燥→成品茶醇類少、酸類及酯類較多，具花香、果香熱作用下的揮發(fā)、異構(gòu)、糖氨反應(yīng)等酶作用下的水解、氧化等40新鮮的畜肉帶有腥膻氣味，風味物質(zhì)主要硫化氫、硫醇、醛類、甲醇和氨等。熟肉香氣的生成途徑主要是加熱分解。

肉香形成的前體物有氨基酸、多肽、核酸、糖類、脂質(zhì)、維生素等。二、動物性食品的香氣成分1.畜禽肉類的風味物質(zhì)41加熱生成肉香成分的主要三種途徑：

（1）脂質(zhì)的熱氧化水解、硫胺素熱解。（2）美拉德反應(yīng)、Strecker降解、糖的熱解。（3）不同風味化合物的進一步反應(yīng)或相互反應(yīng)。

根據(jù)這些研究成果，可配制各種肉類食用香精。

肉香中的主要化合物有內(nèi)酯類，呋喃衍生物，吡嗪衍生物及含硫化合物等。42雞肉香主要是由羰基化合物和硫化物構(gòu)成。

若除去2-反-4-順-癸二烯醛，雞肉的獨特香氣就失去了。牛、羊肉的膻氣源于脂質(zhì)中特有的脂肪酸。如：羊肉中含有4-甲基辛酸和4-甲基壬酸。不同動物各有肉味

特征成份煮肉異硫化物、呋喃類化合物、苯環(huán)型化合物

烤肉吡嗪類化合物

熏肉酚類、甲（乙）醛、丙酮、醇等不同加熱肉香成分43

新鮮魚的淡淡的清鮮氣味是脂肪氧化酶作用于多不飽和脂肪酸生成揮發(fā)性羰基化合物所致。

熟魚肉中的香味成分是由高度不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的。1）新鮮魚的揮發(fā)性物質(zhì)2.水產(chǎn)品的風味物質(zhì)淡水魚土腥味是浮游生物分泌物引起。隨鮮度下降發(fā)出的腥味，主體成分是哌啶，存在于魚腮部和血液中的血腥味的主體成分是-氨基戊酸。44

主要是微生物和酶的作用：魚、貝類死后其體內(nèi)的賴氨酸逐步酶促分解。鮮魚肉內(nèi)中約2%的尿素，在一定條件下可分解生成NH3。魚體表面粘液中的蛋白質(zhì)，氨基酸等被細菌分解。魚油氧化分解生成的甲酸、丙酸、丙烯酸、丁酸、戊酸等。新鮮海魚中微生物產(chǎn)生的主要揮發(fā)物

2）鮮度降低時的揮發(fā)性物質(zhì)

-----魚中令人不愉快的氣味形成途徑：三甲胺----未冷凍魚的腐敗指標45

直接由生物體合成香氣成分，主要是多不飽和脂肪酸經(jīng)脂肪氧合酶酶促生成的揮發(fā)性物質(zhì)。亞油酸和亞麻酸的酶解產(chǎn)物多為C6和C9的醇、醛類以及由C6、C9脂肪酸所生成的酯。第三節(jié)風味化合物的形成途徑一、酶促反應(yīng)1.脂肪氧化酶途徑46O2脂氧合酶裂解酶+亞油酸酶解生成香氣示意圖47亞麻酸在脂肪氧合酶作用下形成醛482.支鏈氨基酸的降解

香蕉和蘋果的成熟風味大多是由氨基酸揮發(fā)物引起的，這種風味形成過程的最初反應(yīng)稱為酶催化斯特雷克(Strecker)降解反應(yīng)。這是因為出現(xiàn)的氨基酸轉(zhuǎn)移和脫羰基作用與非酶褐變時發(fā)生的反應(yīng)相似，所以稱為酶促Strecker降解反應(yīng)。

后熟果實中酶轉(zhuǎn)化亮氨酸成為香味化合物493.莽草酸合成途徑莽草酸途徑的前體物產(chǎn)生的某些重要風味化合物504.萜類化合物的合成

萜烯通過異戊二烯途徑合成萜烯類化合物是柑橘類水果重要芳香物質(zhì)。51萜類特征風味成分簡介：檸檬醛（檸檬）

苧烯（酸橙）

諾卡酮（葡萄柚）?-二甲基亞甲基十二碳三烯醛（橙）

4(S)-(+)香芹酮（芷茴香）

4(R)-(-)香芹酮（留蘭香）

525.乳酸-乙醇發(fā)酵中的風味

乳酸菌異質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生的主要揮發(fā)物

微生物產(chǎn)生的酶使原料成分生成小分子，這些分子經(jīng)過不同時期的化學反應(yīng)生成許多風味物質(zhì)。發(fā)酵乳制品和酒精飲料的風味即是乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生。乙醛是酸奶的特征效應(yīng)化合物；丁二酮也是其特征風味成分，乳酸有特殊氣味及酸味。啤酒風味物：醇、酯、醛、酮、硫化物等53二、非酶促反應(yīng)1.美拉德反應(yīng)在加工食品過程中，還原糖和氨基化合物的作用會導(dǎo)致褐變色素生成的同時，褐變反應(yīng)還可產(chǎn)生一些揮發(fā)性物質(zhì)。這些化合物只有較少的物質(zhì)就具有特征效應(yīng)風味，它們一般呈現(xiàn)堅果味、肉味、烘烤味、焦味、烤面包味、花味、植物味或焦糖味。

食品加工中生成的烷基吡嗪及小分子硫化物

54在烹調(diào)的牛肉中由半胱氨酸和糖—氨基產(chǎn)生褐變反應(yīng)生成的噻唑啉

煮牛肉風味

552.熱降解反應(yīng)1）糖、蛋白質(zhì)、脂肪的熱降解

單糖、雙糖熱分解生成呋喃類化合物；多糖在高溫直接分解生成呋喃和糖醛、麥芽粉、等。

蛋白質(zhì)、氨基酸熱裂解生成硫化氫、氨、吡啶、噻吩等含硫化合物，有強烈氣味。

脂肪的熱氧化產(chǎn)生刺激性氣味。562）維生素的降解

類胡蘿卜素氧化裂解形成茶葉風味的某些重要化合物

VB1在加熱時生成含硫化合物、呋喃、噻吩，有肉香味。

VC不穩(wěn)定，氧化分解