第10章食品的風(fēng)味物質(zhì)10.1概述10.2食品的味感10.3食品的滋味和呈味物質(zhì)10.4嗅覺10.5嗅感物質(zhì)10.6各類食品的香氣及其香氣成分10.7食品中香氣的形成途徑10.8食品加熱形成的香氣物質(zhì)10.9食品加工與香氣控制10.10小結(jié)10.1概述10.1.1風(fēng)味的概念食品的香氣、香味和滋味稱為食品的風(fēng)味。主要包括兩個方面：滋味和香氣味感是食物在人的口腔內(nèi)對味覺器官的刺激而產(chǎn)生的感覺。一般是包括心理味覺(形狀、色澤）物理味覺（溫度、硬度、口感等）化學(xué)味覺（酸、甜、苦、咸、鮮、辣、澀味）。味的敏感性用呈味閾值表示：被人的感覺器官能夠辨認(rèn)時的最低濃度。如蔗糖0.3%，食鹽0.2%，檸檬酸0.02%。食品香氣是由多種呈香物質(zhì)綜合產(chǎn)生，用香氣值表示：香氣值=呈香物質(zhì)的濃度/閾值風(fēng)味是評定食品感官質(zhì)量的重要內(nèi)容。10.1.2風(fēng)味物質(zhì)的特點（1）種類繁多，相互之間影響作用明顯（2）含量微小，效果明顯（3）穩(wěn)定性差（4）風(fēng)味物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)具有高度特異性，缺乏普遍規(guī)律性（5）風(fēng)味物質(zhì)受到其濃度、介質(zhì)等因素的影響10.2食品的味感10.2.1味感的生理基礎(chǔ)味感—食品中呈味物質(zhì)的溶液刺激口腔內(nèi)的味覺感受器，再通過味神經(jīng)感覺系統(tǒng)傳導(dǎo)到大腦的味覺中區(qū)神經(jīng)，從而產(chǎn)生味感。口腔內(nèi)的味覺感受器主要是味蕾，其次是自由神經(jīng)末梢。一般有9000-10000個味蕾。味蕾由40-150個橢圓形的味細(xì)胞組成，是味覺感受器與呈味物質(zhì)相互作用的部位。味細(xì)胞6-8d更新一次，處于變化狀態(tài)。味蕾頂端有微絨毛（2μm)，微絨毛迅速吸收呈味物質(zhì)，而產(chǎn)生味覺。味細(xì)胞后連著神經(jīng)纖維，集成小束通向大腦。味蕾10-14d更新一次。味細(xì)胞表面由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸、糖類、無機離子等組成。呈味物質(zhì)對應(yīng)受體物質(zhì)，如：甜味--蛋白質(zhì)。不同的呈味物質(zhì)在味蕾上有不同的結(jié)合部位…圖10-3溶的呈味物質(zhì)才能進(jìn)入味細(xì)胞。味覺感覺快。神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生電位，傳導(dǎo)。

10.2.3呈味物質(zhì)的相互作用味的相乘作用—一種物質(zhì)的味感因為另一種味感物質(zhì)的存在而顯著增強的現(xiàn)象。如5-肌苷酸與谷氨酸鈉相互增強鮮味。味的消殺作用—一種物質(zhì)的味感因為另一種味感物質(zhì)的存在而減弱或抑制的現(xiàn)象。如蔗糖、食鹽、檸檬酸、奎寧之間，在適當(dāng)濃度下，兩兩混合，會使任何一種味感減弱。味的疲勞作用—在較長時間受到某種味感物質(zhì)的刺激，再吃時就會感到味感強度下降的現(xiàn)象。味的變調(diào)作用—兩種物質(zhì)相互影響會使味感改變的現(xiàn)象。如吃酸味的橙子，有時會有甜的感覺。10.3食品的滋味和呈味物質(zhì)10.3.1甜味和甜味物質(zhì)10.3.1.1呈甜機理夏氏學(xué)說……0.25—0.4nm

氫鍵基團(tuán)(質(zhì)子供給基團(tuán)）AH……B質(zhì)子接受基團(tuán)（O,N)補充學(xué)說：AB-B-X(X-疏水基團(tuán)）10.3.1.2甜度強度及其影響因素甜度—以10%蔗糖水溶液在20℃時的甜度為1.0（或者100）一些糖和糖醇的比甜度見表10-1甜度影響因素：（1）濃度一般濃度增加，甜度增加，但不成正比。（2）溫度見圖10-8（3）溶解在溶解狀態(tài)下才能產(chǎn)生作用（4）相互作用10.3.1.3常見甜味劑及其應(yīng)用1、單糖和雙糖葡萄糖：有涼爽感，可直接食用及注射果糖：代謝不需要胰島素，適應(yīng)糖尿病人食用木糖：不被微生物發(fā)酵，不產(chǎn)生熱能，適應(yīng)糖尿病人、高血壓患者食用蔗糖：甜味純正，用量最大麥芽糖：甜味爽口溫和，營養(yǎng)價值高乳糖：促進(jìn)鈣的吸收2、淀粉糖漿由淀粉經(jīng)過不完全水解而得到，用葡萄糖DE值表示淀粉轉(zhuǎn)化的程度，指淀粉轉(zhuǎn)化液中含葡萄糖干物質(zhì)的百分率。3、甘草苷4、甜菊苷適用于糖尿病人食用的甜味劑5、糖醇有木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、麥芽糖醇不受胰島素控制，不被微生物發(fā)酵，糖尿病人食用，防齲齒6、糖精比甜度300-500，后味微苦7、甜蜜素比甜度30-50，應(yīng)用廣泛8、甜味素蛋白糖阿斯巴甜，比甜度100-20010.3.2酸味及酸味物質(zhì)酸味是舌黏膜受到氫離子刺激而產(chǎn)生的一種化學(xué)味感。不同的酸有不同的味感，影響酸味的因素：（1）氫離子濃度（2）總酸度和緩沖作用（3）酸味劑陰離子的性質(zhì)（4）其它因素10.3.2.1呈酸機理H+是酸味劑HA的定味基，陰離子A-是助味基。定味基H+在味蕾受體的磷脂頭部相互發(fā)生交換反應(yīng)，從而產(chǎn)生酸味感。助味基A-在味蕾的磷脂受體的表明有較強的吸引力，影響酸的風(fēng)味，一般有機酸具有爽快的酸味。10.3.3苦味及苦味物質(zhì)10.3.3.1呈苦機理1、空間位阻學(xué)說2、內(nèi)氫鍵學(xué)說相距0.15nm的內(nèi)氫鍵的分子具有苦味。3、三點接觸學(xué)說苦味分子與苦味受體通過三點接觸而產(chǎn)生。4、誘導(dǎo)適應(yīng)學(xué)說(1)苦味受體是多烯磷脂在膜表面形成的“水穴”，為苦味物質(zhì)和蛋白質(zhì)之間的偶聯(lián)提供了一個“巢穴”，肌醇磷脂與Cu2+等離子結(jié)合形成穴位的“蓋子”?？辔斗肿颖仨毾冉议_蓋子，才能與苦味受體作用。（2）由多烯磷脂組成的受體穴可組成不同的多極結(jié)構(gòu)而與不同的苦味劑作用。（3）多烯磷脂組成的受體穴可與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)作用，通過鹽橋轉(zhuǎn)換、氫鍵的破壞、疏水鍵的生成等作用方式而改變磷脂的構(gòu)象，產(chǎn)生苦味信息。10.3.3.2常見苦味劑及其應(yīng)用1、咖啡因和可可堿2、苦杏仁苷3、柚皮苷、橙皮苷4、膽汁5、奎寧6、苦味酒花7、蛋白質(zhì)水解物的某些肽8、羥基化脂肪酸9、某些鹽類的苦味10.3.5鮮味與鮮味物質(zhì)10.3.5.1呈鮮機理鮮味劑通用結(jié)構(gòu)式：-O--(C)n--O-n=3～9，兩端都帶有負(fù)電荷，n=4～6時鮮味最強。(C可以被O、N、S、P取代）HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH（谷氨酸）n=510.3.5.2常見鮮味劑L-谷氨酸（鈉）(味精）、L-天冬氨酸（鈉）核苷酸：5‘-肌苷酸(5‘-IMP),5‘-鳥苷酸(5‘-GMP)谷氨酸與核苷酸有協(xié)同效應(yīng)，食鹽是味精的助鮮劑。琥珀酸（鈉）貝類鮮味劑（乙基）麥芽酚為風(fēng)味增效劑。10.3.6辣味與辣味物質(zhì)10.3.6.1呈辣機理辣味是由香辛料中的一些成分所引起的尖利的刺痛感和特殊的灼燒感的總稱。辣椒素、胡椒堿、生姜素、丁香、大蒜素、芥子油等都是雙親分子，其極性頭部是定味基，非極性尾部是助味基，分子的辣味隨著其非極性尾鏈增長而增加，以C9最辣。P354圖10.3.6.2常見辣味物質(zhì)1、火辣味物質(zhì)：辣椒、胡椒、花椒2、辛辣味物質(zhì)（芳香辣）：姜、肉豆蔻、丁香、芥子苷3、刺激辣味物質(zhì)：蒜、蔥、韭菜、芥末、蘿卜10.3.7其它味感10.3.7.1清涼味：薄荷醇、薄荷腦10.3.7.2澀味：未成熟柿子，茶葉、含草酸高的蔬菜10.3.8.3金屬味10.4嗅覺嗅覺是指食品中的揮發(fā)性物質(zhì)刺激鼻腔內(nèi)的嗅覺神經(jīng)細(xì)胞而在中區(qū)神經(jīng)中引起的一種感覺。10.4.1嗅覺產(chǎn)生的生理基礎(chǔ)氣味物質(zhì)通過刺激鼻腔后上部的嗅覺上皮內(nèi)含有的嗅覺受體的嗅細(xì)胞而產(chǎn)生嗅覺的。氣味物質(zhì)作用于嗅細(xì)胞，產(chǎn)生的神經(jīng)沖動經(jīng)嗅神經(jīng)多級傳導(dǎo)，而形成嗅覺。嗅覺器官示意圖見圖10-14，圖10-15，圖10-16。10.4.2嗅覺理論嗅覺立體化學(xué)理論：不同物質(zhì)的氣味是幾種主導(dǎo)氣味的不同組合，而每一種主導(dǎo)氣味可以被鼻腔內(nèi)的一種相互各異的主導(dǎo)氣味受體感知。有7種主導(dǎo)氣味：清淡、樟腦、發(fā)霉、花香、薄荷、辛辣、腐爛氣味。嗅覺振動理論：氣味受體分子與氣味分子發(fā)生共振。10.4.3嗅覺的特點及分類10.4.3.1嗅覺的特點敏銳、易疲勞、易適應(yīng)、個體差異大、閾值會隨著人的身體狀態(tài)變動。10.4.3.2嗅覺的分類Amoore:清淡、樟腦、發(fā)霉、花香、薄荷、辛辣、腐爛氣味。另：龍涎香、苦杏仁、麝香、檀香氣味。10.5嗅感物質(zhì)一種食物的氣味是由很多種揮發(fā)性物質(zhì)共同作用的結(jié)果。而某種食品的氣味往往是由主要的少數(shù)幾種香氣成分所決定的，稱為主香成分。用香氣值表示香氣形成中的作用大小。香氣值越大，香氣形成中的貢獻(xiàn)越大。食品的氣味物質(zhì)種類繁多、含量極微、穩(wěn)定性差、大多為非營養(yǎng)成分。氣味物質(zhì)可分為：醇、酯、酮、酸、萜烯、雜環(huán)、芳烴、含硫化合物等。10.6各類食品的香氣及其香氣成分10.6.1果蔬的香氣及其香氣成分水果的香氣成分：有機酸酯類、醛類、萜類、揮發(fā)性酚類、醇類、酮類、揮發(fā)性酸類……蘋果：小分子酯類占78-92%，以乙酸、丁酸、己酸分別與乙醇、丁醇、己醇形成的酯類。如：乙酸-3-甲基丁酯，3-甲基丁酸乙酯，3-甲基丁酸丁酯。草莓：乙酯、甲酯、甲硫基酯……甜瓜：甲硫基乙酸乙酯，甲硫基乙酸甲酯，乙酸-2-甲硫基乙酯等六種葡萄：苯甲醇、苯乙醇、香草醛、香草酮、36種萜類物質(zhì):沉香醇、牦牛兒醇香蕉：丁香醇、丁香醇甲酯及其衍生物

蔬菜：組織細(xì)胞受損時，風(fēng)味酶釋出，與香味前體底物結(jié)合產(chǎn)生揮發(fā)性香氣物質(zhì)。如番茄：醇、酮、醛類物質(zhì)為主，己烯醛、醇，庚烯酮、醛，3-甲基丁醇、醛。10.6.6水產(chǎn)品的香氣及其香氣成分廣泛、復(fù)雜，研究比較少10.6.7茶葉的香氣及其香氣成分

600多種：醇、醛、酮、酸、酯、含氮化合物、含硫化合物……新茶只有80多種，其余主要是加工產(chǎn)生綠茶：吡嗪、吡咯類化合物蒸青茶：芳樟醇及其氧化物紅茶：花果香氣，香葉醇、芳樟醇及其氧化物、苯乙醇、水楊酸甲酯烏龍茶：茉莉酮酸甲酯、吲哚、芳樟醇及其氧化物、苯甲醇、苯乙醇、茉莉酮、茉莉內(nèi)酯、橙花樹醇、香葉醇10.7食品中香氣的形成途徑途徑：生物合成、酶的作用、發(fā)酵作用、高溫加熱、食物調(diào)香10.7.1生物合成作用10.7.1.1以氨基酸為前體的生物合成1、支鏈氨基酸蘋果、香蕉以支鏈氨基酸L-亮氨酸為前體合成醋酸異戊酯。

馬鈴薯、豌豆以支鏈氨基酸L-亮氨酸為前體合成吡嗪類化合物2、芳香族氨基酸某些果蔬以芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸）為前體合成香氣成分:酚、醚、醛類化合物。3、含硫氨基酸

洋蔥、大蒜、香菇等以含硫氨基酸(半胱氨酸、蛋氨酸）合成S-氧化硫代丙醛、香菇酸、甲硫醚……10.7.1.2以脂肪酸為前體的生物合成

1、由脂肪氧合酶產(chǎn)生的香氣成分以脂肪酸（亞油酸、亞麻酸）為前體，在脂肪氧合酶作用下，合成香氣成分(P370圖10-26）2、由脂肪β-氧化產(chǎn)生的香氣成分梨、杏、桃等水果由脂肪β-氧化產(chǎn)生香氣成分：如癸二烯酸乙酯（梨），……（P371圖10-28）10.7.1.3以羥基酸為前體的生物合成柑橘類水果以羥基酸為前體生物合成烯萜類化合物（圖10-30）10.7.1.4以糖苷為前體的生物合成以單糖前體生物合成醇、醛、酸、酯類化合物（圖10-31）10.7.1.5以色素為前體的生物合成番茄以色素（番茄紅素）為前體的生物合成6-甲基-5-庚烯-2-酮、法尼基丙酮（圖10-32）10.7.2酶的作用酶催化下，香氣物質(zhì)前體物質(zhì)直接或者間接形成香氣成分。直接：蔥、蒜、卷心菜，間接：紅茶10.7.3發(fā)酵作用

由微生物作用于發(fā)酵基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)而產(chǎn)生的發(fā)酵食品和調(diào)味料，主要有醇、醛、酮、酸、酯等類化合物。如乳酸發(fā)酵。（圖10-33）10.7.4食物調(diào)香使用香氣增強劑、異味掩蔽劑來顯著增加原有食品的香氣強度或者掩蔽原有食品不愉快的氣味。主要有味精、麥芽酚、乙基麥芽酚。食醋掩蔽魚腥味。（10.7.5食品加熱作用）10.8食品加熱形成的香氣物質(zhì)10.8.1加熱食品中的香氣成分（加熱方式：烹煮、烘烤、油炸）1、烹煮中形成香氣物質(zhì)烹煮條件下發(fā)生非酶反應(yīng)：羰氨反應(yīng)、維生素和類胡蘿卜素的分解、多酚化合物的氧化、含硫化合物的降解2、烘烤中形成香氣物質(zhì)烘烤條件下發(fā)生非酶反應(yīng)：羰氨反應(yīng)、維生素的分解、油脂、氨基酸、單糖的降解、胡蘿卜素、兒茶酚的熱降解面包：異丁醛、丁二酮；炒米、面、大豆、花生、瓜子、芝麻等：吡嗪類化合物、含硫化合物3、油炸形成香氣物質(zhì)烘烤反應(yīng)+油脂熱降解：2,4-癸二烯醛，吡嗪類化合物，酯類化合物10.8.2加熱食品香氣形成的機理10.8.2.1通過Maillard美拉德反應(yīng)形成香氣物質(zhì)(圖10-34)

吡嗪衍生物、呋喃衍生物、吡咯衍生物、吡啶衍生物不同的糖和氨基酸作用時，會產(chǎn)生不同的香氣物質(zhì)。如：麥芽糖與苯丙氨酸反應(yīng)產(chǎn)生焦糖甜香。美拉德反應(yīng)形成的香氣物質(zhì)主要有：吡嗪、吡咯、吡咯啉、咪唑、氧雜茂、硫雜茂（P376-377圖10-35，-39）10.8.2.2通過食品基本成分熱降解反應(yīng)形成香氣物質(zhì)1、糖的熱降解生成以呋喃類化合物為主的香氣成分，還有內(nèi)酯類、環(huán)二酮類、醛類、焦糖素2、氨基酸的熱降解含硫氨基酸產(chǎn)生噻唑類、噻吩類、含硫化合物雜環(huán)氨基酸、脯氨酸、羥脯氨酸產(chǎn)生吡咯、吡啶類化合物蘇氨酸、絲氨酸產(chǎn)生吡嗪化合物賴氨酸產(chǎn)生吡啶類、吡咯類、內(nèi)酰胺類化合物3、脂肪的熱氧化降解

脂肪烴、醇、醛、酮、酸、酯類10.8.2.3由食品其它組分熱降解反應(yīng)形成的香氣物質(zhì)1、硫胺素的熱降解（圖10-41)產(chǎn)生呋喃類、嘧啶類、噻吩類、含硫化合物2、抗壞血酸的熱降解生成糠醛、小分子醛類化合物3、類胡蘿卜素和葉黃素的氧化降解(P380圖10-42）產(chǎn)生紫羅蘭酮、順-茶螺烷10.9食品加工與香氣控制10.9.1食品加工中香氣的生產(chǎn)與損失食品加工中一般伴有香氣的生產(chǎn)與損失，如巴氏殺菌有烹煮味，過熟的焦煳味……10.9.2食品香氣的控制1、原料的選擇選擇合適的原料是確保食品良好香氣的途徑，呼吸高峰期的水果香氣好。2、加工工藝食品加工工藝對香氣形成影響重大3、儲藏條件儲藏條件的選擇對抑制或者加速了某些香氣物質(zhì)的形成途徑的結(jié)果4、包裝方式包裝方式通過改變環(huán)境條件、包裝材料對香氣物質(zhì)的選擇性吸收5、食品添加劑