食品风味化学3

1、 第四章第四章 风味物质的提取风味物质的提取 与分析方法与分析方法 4.1 4.1 风味物质的提取方法风味物质的提取方法 选择提取方法的原则：选择提取方法的原则： (1)(1)根据食品风味组分的挥发性和沸点来选择提取根据食品风味组分的挥发性和沸点来选择提取方式；方式； (2)(2)根据被分析化合物的级性来选择提取溶剂；根据被分析化合物的级性来选择提取溶剂； (3)(3)根据被测组分的稳定性来选择加热方式或减压根据被测组分的稳定性来选择加热方式或减压方式；方式； 4.1.1 4.1.1 溶剂提取法溶剂提取法( (分析化学领域中经典的提取技术分析化学领域中经典的提取技术) ) 设备简单，操作方便，

2、分离效果较好。设备简单，操作方便，分离效果较好。 （1 1）溶剂种类：）溶剂种类： 风味提取时常用的溶剂有多种风味提取时常用的溶剂有多种 - 溶剂溶剂 BP/BP/ 溶剂溶剂 BP/BP/ 氯化乙烷氯化乙烷 12.5 12.5 乙醚乙醚 34.534.5 二氯甲烷二氯甲烷 40.5 40.5 丙酮丙酮 5858 三氯甲烷三氯甲烷 61 61 正己烷正己烷 6969 四氯化碳四氯化碳 77.5 77.5 庚烷庚烷 98.598.5 乙基乙二醇乙基乙二醇 124.5 124.5 环己醇环己醇 160160 - 其中应用最多的是乙醚：非极性、脂溶性、低沸点，其中应用最多的是乙醚：非极性、脂溶性、低沸

3、点，易挥发，提取效果较好。易挥发，提取效果较好。 注意：分析纯等级的商品试剂不一定能完全满足注意：分析纯等级的商品试剂不一定能完全满足风味分析的纯度要求。通常要经蒸馏提纯等净化处理风味分析的纯度要求。通常要经蒸馏提纯等净化处理才能达到要求防失真才能达到要求防失真 （2 2）提取形式：）提取形式： 分液漏斗法分液漏斗法 适合于提取水溶液状态或浆液状态的样品。适合于提取水溶液状态或浆液状态的样品。 索氏抽提器索氏抽提器( (适合固体样品适合固体样品) ) 特点：简单，效果低。特点：简单，效果低。 液一液萃取器液一液萃取器适合于水溶液体系或浆液体系中风味物的提取。适合于水溶液体系或浆液体系中风味物的

4、提取。 要求：选用比水轻的溶剂要求：选用比水轻的溶剂 特点：连续萃取，效率高，所用溶剂较少。特点：连续萃取，效率高，所用溶剂较少。 逆流渗透法：适合含脂食品风味物质的提取。逆流渗透法：适合含脂食品风味物质的提取。 4.1.2 4.1.2 蒸馏提取法蒸馏提取法( (风味分析与提取中应用最普遍风味分析与提取中应用最普遍) ) 常压或减压蒸馏法提取装置如图：常压或减压蒸馏法提取装置如图： 样品、水、有机溶剂样品、水、有机溶剂( (常用比水轻的常用比水轻的)烧瓶烧瓶A A，挥发性风味成分、溶剂蒸汽、水蒸汽挥发性风味成分、溶剂蒸汽、水蒸汽BDEFBDEF路径上升路径上升EGEG分层。分层。 一定时间后，

5、从一定时间后，从G G下边的旋塞处先放出水层，然后下边的旋塞处先放出水层，然后用专用容器收集含风味成分的有机溶剂层。用专用容器收集含风味成分的有机溶剂层。 高真空蒸馏提取法高真空蒸馏提取法 由真空泵由真空泵A A，冷阱，冷阱B B，压力表，压力表C C，样品瓶，样品瓶D D，按收瓶，按收瓶E E组成的一个密封的高真空系统。组成的一个密封的高真空系统。 样品样品制浆制浆装入样品瓶装入样品瓶DD在冷阱在冷阱B(B(液氨为介质，液氨为介质，-180)-180)中进行薄壳冷冻中进行薄壳冷冻连接系统连接系统 抽至一定真空度抽至一定真空度( (最高可达最高可达10-3mm)10-3mm)关关A A与与D

6、D间的阀门间的阀门将冷阱将冷阱B B移到按收瓶移到按收瓶E E处处高真空蒸馏高真空蒸馏挥发性风味挥发性风味物质物质EE。 特点：特点： 对挥发性风味物质提取效果较高，所得风味物质对挥发性风味物质提取效果较高，所得风味物质浓度高，提取时样品处于低温、低压状时，对风味物浓度高，提取时样品处于低温、低压状时，对风味物质破坏作用小，适合于各种食品的挥发性风味组分的质破坏作用小，适合于各种食品的挥发性风味组分的提取，尤其适于提取对热不稳定的风味组分。提取，尤其适于提取对热不稳定的风味组分。 同时蒸馏提取法同时蒸馏提取法 食品的浆液放入圆底瓶食品的浆液放入圆底瓶B B中，选比水轻的有机溶剂中，选比水轻的有

7、机溶剂装入小烧瓶装入小烧瓶A A，分别加热，分别加热A A，B B两个烧瓶，由两个烧瓶，由B B产生的水产生的水蒸汽和风味物质中反复接触，风味组分被有机溶剂充蒸汽和风味物质中反复接触，风味组分被有机溶剂充分提取，并全部冷凝下来，在分提取，并全部冷凝下来，在3 3下部溶剂相流入下部溶剂相流入A A，水，水相流入相流入B B所装溶剂中。所装溶剂中。 主要优点：主要优点： 在较短时间内，可得到浓度很高的风味提在较短时间内，可得到浓度很高的风味提取液取液 ；溶剂用量少。应用广泛于蔬菜、水果、；溶剂用量少。应用广泛于蔬菜、水果、油脂、蘑茹、肉、禽等食品中的挥发性风味物油脂、蘑茹、肉、禽等食品中的挥发性风

8、味物质的提取。质的提取。 其它蒸馏法提取：其它蒸馏法提取： A.A.分子蒸馏法：属高真蒸馏分子蒸馏法：属高真蒸馏( (低压低温低压低温) )。 B.B.水蒸汽薄膜吹扫蒸馏法：水蒸汽薄膜吹扫蒸馏法： 4.1.3 4.1.3 顶空捕集法。顶空捕集法。 提取挥发性风味物质是食品风味研究中最提取挥发性风味物质是食品风味研究中最新分析手段之一。新分析手段之一。 如下图，如下图，A A为圆简形样品容器，可容纳相当数量的为圆简形样品容器，可容纳相当数量的固体食品。固体食品。 ，在加热状态下，食品中的挥发性风味物质逐渐富集，在加热状态下，食品中的挥发性风味物质逐渐富集在样品容器的顶部空间中，并在在样品容器的顶

9、部空间中，并在N N2 2的携带下进入冷阱的携带下进入冷阱( (或多级冷阱系统或多级冷阱系统) )，被捕集下来。然后，选择合适的，被捕集下来。然后，选择合适的有机溶剂对捕集液进行萃取，供进一步分析用。有机溶剂对捕集液进行萃取，供进一步分析用。 富集在顶空的风味物质，如果其浓度能够满足分析系富集在顶空的风味物质，如果其浓度能够满足分析系统灵敏度的要求，可以采用直接进统灵敏度的要求，可以采用直接进( (样样) )入色谱仪或色入色谱仪或色质联用仪进行分析鉴定。质联用仪进行分析鉴定。 此法特点：简便、快速；被分析的风味化合物最此法特点：简便、快速；被分析的风味化合物最接近人体嗅觉所能感觉到的气味。但只

10、有当顶空挥发接近人体嗅觉所能感觉到的气味。但只有当顶空挥发物浓度物浓度10-7g/L10-7g/L时，才能满足气相色谱分析要求；时，才能满足气相色谱分析要求；10g/L10g/L时，才能满足质谱分析的灵敏度要求。时，才能满足质谱分析的灵敏度要求。 4.1.4 4.1.4 吸附与解吸法提取挥发风味物质吸附与解吸法提取挥发风味物质 利用固体吸附剂对挥发性风味组分进行选择性吸利用固体吸附剂对挥发性风味组分进行选择性吸附附( (排除其它组分排除其它组分) )，然后通过加热将被吸附的组合再，然后通过加热将被吸附的组合再解吸下来进行分析研究。解吸下来进行分析研究。 特点：适合提取痕量的风味物质，且效果良好

11、。特点：适合提取痕量的风味物质，且效果良好。 风味研究中常用的吸附剂有：风味研究中常用的吸附剂有： （1 1）活性炭：）活性炭： 吸附溶量很大，吸附性强。选择性差。适合含水吸附溶量很大，吸附性强。选择性差。适合含水较多的食品挥发物提取。较多的食品挥发物提取。 （2 2）Porapak QPorapak Q( (乙基乙烯基苯乙基乙烯基苯/ /二乙烯基苯共聚物二乙烯基苯共聚物) )： 吸附容量较大，选择性较强，适合用于所有的挥吸附容量较大，选择性较强，适合用于所有的挥发性风味物质。发性风味物质。 （3 3）Tenax GC:Tenax GC: 选择性很强，吸附率高，但吸附容量较小。选择性很强，吸附

12、率高，但吸附容量较小。 (2.6-(2.6-二苯基对氧化次苯醚二苯基对氧化次苯醚) )是食品风味研究中应是食品风味研究中应用最普遍的吸附剂。用最普遍的吸附剂。 XADXAD系列吸附剂系列吸附剂( (二乙烯基苯二乙烯基苯/ /苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物) )：对：对水分子和小分子量的醇类物质具有较低亲和性，因此，水分子和小分子量的醇类物质具有较低亲和性，因此，对含在大量水分子或醇类化合物中的食品风味物质进对含在大量水分子或醇类化合物中的食品风味物质进行吸附时，效果显著。行吸附时，效果显著。 吸附捕集的工作原理：将食品置于高温或加热条件下，吸附捕集的工作原理：将食品置于高温或加热条件下，其挥发性风味

13、组分在惰性气味的携带下进入吸附管中，与其挥发性风味组分在惰性气味的携带下进入吸附管中，与吸附剂进行充分地作用，经过吸附分配而被保留下来。接吸附剂进行充分地作用，经过吸附分配而被保留下来。接着，通过加热使被吸附的风味组分脱附解吸，直接进入分着，通过加热使被吸附的风味组分脱附解吸，直接进入分析系统或通过冷阱捕集再进入分析系统。析系统或通过冷阱捕集再进入分析系统。 4.1.5 4.1.5 超临界超临界CO2CO2提取法提取法 特别适于提取低分子量的酯类、醛类、酮类及醇特别适于提取低分子量的酯类、醛类、酮类及醇类风味物质。类风味物质。 4.2 4.2 风味物质的分离风味物质的分离 4.2.1 4.2.

14、1 化学分离法化学分离法 （1 1）酸碱分离法（粗分）酸碱分离法（粗分）风味物质提取液酸 化pH=4.0溶剂提取碱化pH=9.0溶剂提取碱化pH=10.0溶剂提取溶剂提取酸 化溶剂提取有机相水 相水 相 有机相有机相水 相碱性部分中性部分有机相水 相水 相 有机相有机相水 相酸性部分图4-10 酸碱分离示意图硫化物：硫化物： KOHKOH水溶液洗涤提取水溶液洗涤提取硫代物和酸转入水相硫代物和酸转入水相 酸化，乙醚提取酸化，乙醚提取风味物质提取液风味物质提取液（2 2）根据官能团的化学性质进一步分）根据官能团的化学性质进一步分离离 酸、碱成分的分离：见图酸、碱成分的分离：见图4-104-10。

15、羰基化合物：图羰基化合物：图4-10 4-10 中的中性部分，用中的中性部分，用2 2，4-4-二二硝基苯肼或硝基苯肼或GirardGirard试剂试剂oror亚硫酸钠或亚硫酸氢钠处理可亚硫酸钠或亚硫酸氢钠处理可得到羰基化合物。得到羰基化合物。 酚和内酯：图酚和内酯：图4-104-10中所得中性部分用中所得中性部分用6%NaOH6%NaOH水溶水溶液进一步提取，酚和内酯分别以酚盐和羟基酸盐的形式液进一步提取，酚和内酯分别以酚盐和羟基酸盐的形式转入碱性水溶液，经转入碱性水溶液，经2MHCl2MHCl酸化后，可用乙醚提取。酸化后，可用乙醚提取。 醇：用醇：用3.5-3.5-二硝基苯甲酰氯处理可得到

16、。二硝基苯甲酰氯处理可得到。 烃与酯：硅胶或氧化铝吸附柱处理，用弱极性或烃与酯：硅胶或氧化铝吸附柱处理，用弱极性或强极性溶剂作洗脱剂。强极性溶剂作洗脱剂。 （2 2）薄层色谱）薄层色谱 主要有吸附剂和展开剂等试剂。主要有吸附剂和展开剂等试剂。 操作：操作：A.A.制板制板 0.250.252mm2mm 硫化物和酸转入乙醚中硫化物和酸转入乙醚中水洗水洗酸转入水相硫化物留在乙醚相柱色谱洗脱剂流动相：氧化铝、活性炭、吸附剂固定相：硅胶、碳酸盐、XAD、淀粉、蔗糖等石油醚、四氯化碳、苯、乙醚、三氯甲烷、乙酸乙酯丙酮、甲醇、乙醇、水4.2.2 4.2.2 色谱分离法色谱分离法 （1 1）柱色谱）柱色谱

17、B. B.活化：硅胶板活化：硅胶板 105105110 30min110 30min 氯化铝氯化铝 200 4 hr200 4 hr C. C.点样：样液浓度点样：样液浓度0.10.11%1%，点样量，点样量5-10ul5-10ul左右左右 D.D.展开：在层析中进行；展开：在层析中进行； E.E.显色：对无色物质，可采用化学喷雾，碘蒸显色：对无色物质，可采用化学喷雾，碘蒸气处理，紫处显色，紫外荧光淬灭等方法；气处理，紫处显色，紫外荧光淬灭等方法； F.F.刮样：将斑点挖下；刮样：将斑点挖下； （3 3）气相色谱法）气相色谱法 (Gas Chromatography)(Gas Chromato

18、graphy) （4 4）液相色谱法）液相色谱法 (Liguid Chromatography)(Liguid Chromatography) 4.3 4.3 风味的感官分析法风味的感官分析法 4.3.1 4.3.1 感官分析的特点与类型感官分析的特点与类型 4.3.1.14.3.1.1特点特点 - - 感官分析感官分析 仪器仪器(GC)(GC)分析分析- - 分析原理：分析原理： 综合感受综合感受 分离检测分离检测 测量结果：测量结果： 风味描述或记分风味描述或记分 色谱峰面积色谱峰面积( (数值数值) ) 精精 度度：重现性差、有疲劳；重现性差、有疲劳； 受适应性、顺序效受适应性、顺序效

19、应、主观心理或生应、主观心理或生 理因素影响理因素影响重现性好、不疲劳、重现性好、不疲劳、精度高、无时间或顺精度高、无时间或顺序效应序效应 信信 息：息： 能提供风味快感特征能提供风味快感特征 可接受性及偏好程度可接受性及偏好程度 不能辨别化学成分和不能辨别化学成分和 含量含量与左边内容相反与左边内容相反对有些化合物的对有些化合物的灵敏度不如感官灵敏度不如感官分析分析灵灵 敏敏 度：对某些化合物的感觉、度：对某些化合物的感觉、 录敏度比仪器分析高录敏度比仪器分析高 得多得多- 感官分析与仪器分析有各自的优势和欠缺，可相互感官分析与仪器分析有各自的优势和欠缺，可相互补充和验证，但不能互相替代。风

20、味的可接受性只能用补充和验证，但不能互相替代。风味的可接受性只能用感观分析判断；感观分析判断； 风味中是否存在有害成分只有仪器分析才能确定；风味中是否存在有害成分只有仪器分析才能确定；风味中化学组分的性质和含量与其香味的相关性，需两风味中化学组分的性质和含量与其香味的相关性，需两者配合才能明确。者配合才能明确。 4.3.1.2 4.3.1.2 类型：类型： 分析型分析型(A(A型型) )和偏爱型和偏爱型(B(B型型) ) （1 1）分析型）分析型(A(A型型) )： 评价员小组对食品风味特征，质量等级作业评价员小组对食品风味特征，质量等级作业(A(A型型) )描述评分或判断的感官分析。描述评分

21、或判断的感官分析。 例如，对新产品的风味质量作业鉴定，对糖果的例如，对新产品的风味质量作业鉴定，对糖果的香型和滋味作出评价或描述等。香型和滋味作出评价或描述等。 这类感官分析这类感官分析 对评价员对评价员( (选择或培训选择或培训) ) 评价基准评价基准( (评分标准或术语、次目等级定义评分标准或术语、次目等级定义) )。 试验条件试验条件( (照明、温度、气流、隔音等照明、温度、气流、隔音等) ) 均有严格要求。均有严格要求。 （2 2）偏爱型）偏爱型(B(B型型) )： 用样品去测量人群对它的感官反应用样品去测量人群对它的感官反应( (喜欢、不喜欢喜欢、不喜欢) ) A A、B B型感观分

22、析的主要应用范围型感观分析的主要应用范围 - -分析目的分析目的 A A型型 B B型型 研制新产品研制新产品选择配方、工艺条件成选择配方、工艺条件成品感官性质及保存性质品感官性质及保存性质消费者可接受性消费者可接受性 生产管理确定产品质量规格和原确定产品质量规格和原料、工艺的质量控制料、工艺的质量控制市场调查市场调查 消费者饮食习惯、爱好消费者饮食习惯、爱好市售食品市售食品的检查评的检查评比比质量抽查、同类产品的质量抽查、同类产品的风味比较、同类产品的风味比较、同类产品的评优评优比较消费者对本厂与别厂消费者同类产品的欢迎程度 - - 详细内容参考详细内容参考“朱国斌、鲁红军编食品风味原理与技

23、术北京大学出版朱国斌、鲁红军编食品风味原理与技术北京大学出版社社” 4.3.2 4.3.2 分析方法分析方法 4.3.2.1 4.3.2.1 差别检验法差别检验法 （有不同的检验方法）（有不同的检验方法） 例如：两点检验法例如：两点检验法 随机给评价员同时提供两种样品要求比较其差别随机给评价员同时提供两种样品要求比较其差别( (程度程度) )或偏好某一样品。或偏好某一样品。 具体操作：把具体操作：把a,ba,b两种样品全部随机用三位数字编两种样品全部随机用三位数字编码，且每个样品的编码不同；然后按码，且每个样品的编码不同；然后按a,ba,b或或b,ab,a两种顺两种顺序等数送给评价员；评价员按

24、问答要求填写；对结果序等数送给评价员；评价员按问答要求填写；对结果进行分析处理。进行分析处理。 两参检验方式问答表两参检验方式问答表( (示意示意) ) -评价员姓名评价员姓名 XXX XXX 日日 期期 XXXXXX样品类别样品类别 XXX XXX 样品编码样品编码 XXX XXX 请回答下列问题：请回答下列问题： （1 1）两个样品中哪个更甜（香）两个样品中哪个更甜（香 ）？）？ 样品（样品（ XXXXXX） 更更好好 （2 2）两个样品中您更喜欢哪个？）两个样品中您更喜欢哪个？ 更喜欢更喜欢 XXX XXX 样品样品- - 结果的分析处理借助结果的分析处理借助“数理统计数理统计”知识完成

25、。知识完成。 如由第如由第问题答案得到两样品有无差别，在何显问题答案得到两样品有无差别，在何显著水平上有差别著水平上有差别( (无差别无差别) ) 由由问答得到，偏爱程度问答得到，偏爱程度( (在何显著水平上有无差在何显著水平上有无差别别) )。 4.3.2.2 4.3.2.2 类别检验法类别检验法 例如：分类检验法例如：分类检验法 评价员按预先定义的样品类别对样品进行评价分评价员按预先定义的样品类别对样品进行评价分类。类。 具体操作：样品随机顺序出示，要求评价员接顺具体操作：样品随机顺序出示，要求评价员接顺序评价样品之后，根据问答表要求将样品分类。序评价样品之后，根据问答表要求将样品分类。

26、结果分析：统计每一样品分在某类的频数，根据结果分析：统计每一样品分在某类的频数，根据各类别期望值或者得出样品应属类别用各类别期望值或者得出样品应属类别用X X2 2统计检验法，统计检验法，比较两种或多种样品分在各类别的分布。比较两种或多种样品分在各类别的分布。 示例：有四种示例：有四种(a,b,c,d)(a,b,c,d)加工工艺不同的同类产品。加工工艺不同的同类产品。考察加工艺对产品质量考察加工艺对产品质量( (色、香、味色、香、味) )的影响，定义产的影响，定义产品质量分三级，由品质量分三级，由4040名评价员进行分类检验，问答表名评价员进行分类检验，问答表和结果统计如下。和结果统计如下。

27、分类检验问答表分类检验问答表 -评价员姓名评价员姓名 XXX XXX 日日 期期 XXXXXX样品类别样品类别 XXX XXX 样品编码样品编码 XXX XXX 请您按下列定义把四个样品分类，结果记在空格中。请您按下列定义把四个样品分类，结果记在空格中。 1 1级：色、香、味均好级：色、香、味均好 2 2级：色、香、味中有一项较差级：色、香、味中有一项较差 3 3级：两项较差级：两项较差结果：结果：1 1级样品为级样品为 XXX XXX ； 2 2级样品为级样品为 XXX XXX ；3 3级样品为级样品为 XXXXXX- - 分类检验结果统计分类检验结果统计 - 样品样品 1级级 2级级 3级

28、级 合计合计 A 9 28 3 40 B 24 12 4 40 C 26 12 2 40 D 16 15 9 40 合计合计 75 67 18 160 - 设各样品的等级分布是相同的，其期望值由各级设各样品的等级分布是相同的，其期望值由各级的频数除以频数总和。那么上列中各级的期望值的频数除以频数总和。那么上列中各级的期望值EijEij分分别为：别为： 1 1级期望值：级期望值：E Ei1i1=75=75160160-1-140=18.7540=18.75 2 2级期望值：级期望值：E Ei2i2=67=67160160-1-140=16.7540=16.75 3 3级期望值：级期望值：E Ei

29、3i3=18=18160160-1-140=4.540=4.5 这说明，样品这说明，样品a,b,c,da,b,c,d被判为被判为1 1级的频数级的频数Q Qijij都是都是18.75;218.75;2级均为级均为16.75;316.75;3级均为级均为4.54.5。 看结果统计：看结果统计：b b、c c频数频数(24.26)(24.26)E Ei1i1(1(1级期望值级期望值) )应用应用1 1级。级。 同理：同理：a a样品为样品为2 2级级 d d样品为样品为3 3级。级。 4.3.2.3 4.3.2.3 分析或描述性检验法分析或描述性检验法 例：定量描述或感官剖面检验方式例：定量描述或

30、感官剖面检验方式 评价员对样品的各种感官特征的强度进行评价，评价员对样品的各种感官特征的强度进行评价，并用定量描述或用感官剖面图把评价结果表示出来。并用定量描述或用感官剖面图把评价结果表示出来。 感官特性强度可用数值表示，也可用线的长短表示。感官特性强度可用数值表示，也可用线的长短表示。 示例：调味西红柿酱的感官检验：示例：调味西红柿酱的感官检验： 定量描述报告表定量描述报告表 调味西红柿酱调味西红柿酱 日期日期-感官特性描述感官特性描述 强度数字强度数字西红柿味西红柿味 4 4肉桂味肉桂味 1 1丁香味丁香味 3 3甜味甜味 2 2胡椒味胡椒味 1 1余味余味 0 0综合印象综合印象 2 2

31、-注：数字代表意义注：数字代表意义( (感官特性强度感官特性强度) )- 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5不存在不存在 刚能识别出刚能识别出 弱弱 中等中等 强强 很强很强- 调味西红柿酱风味检验结果的剖面描述报告调味西红柿酱风味检验结果的剖面描述报告（顺时针方向表示顺序，线的长短表（顺时针方向表示顺序，线的长短表 示强度的强弱）示强度的强弱） 图图4-14-1剖面描述图剖面描述图4.4 4.4 风味物质的仪器分析法风味物质的仪器分析法 仪器分析法主要分为提取、分离纯化、鉴定三部分仪器分析法主要分为提取、分离纯化、鉴定三部分香味制品或香原料溶剂提取（乙醚、戊烷、二氯甲烷） BP：

32、34.53640.5 香味浓缩物稀盐酸酸性水溶液层（1）NaOH中和pH8-9（2）乙醚萃取碱性香味成分有机溶剂层NaHCO3（6%）碱性水溶液层（1）盐酸中和（2）乙醚萃取酸性香味成分有机溶剂层NaOH溶液碱性水溶液层（1）盐酸中和（2）乙醚萃取有机溶剂层中性香味成分酸性香味成分弱（酚类、内酯类）气相色谱分离感官评价（测定）气-质联用鉴定 风味物质的鉴定主要依靠现代定性仪器风味物质的鉴定主要依靠现代定性仪器 从四大色谱联合给出的信息中进行综全分从四大色谱联合给出的信息中进行综全分析，进而获得准确的鉴定结果。析，进而获得准确的鉴定结果。 4.4.1 4.4.1 质谱法质谱法(MS(MS；Mas

33、s Spectrometry)Mass Spectrometry) 工作原理：工作原理： 纯样品纯样品分子发生电离和链断裂分子发生电离和链断裂 分子离子和碎片离子分子离子和碎片离子电信号电信号质谱图质谱图 图谱解析图谱解析分子结构分子结构 仪器组成：真空系统，进样系统，离子源，质量仪器组成：真空系统，进样系统，离子源，质量分析器，离子检测器，供电系统，控制与数据处理系分析器，离子检测器，供电系统，控制与数据处理系统。统。 色谱色谱- -质谱联用技术：综合两种分析技术的优势，质谱联用技术：综合两种分析技术的优势，弥补了相互间的不足之处，实现了多组分混合物的一弥补了相互间的不足之处，实现了多组分混

34、合物的一次性定性，定量分析。由色谱部分，中间装置，质谱次性定性，定量分析。由色谱部分，中间装置，质谱部分三部分组成。部分三部分组成。 4.4.2 4.4.2 红外光谱法（红外光谱法（IRIR；Infrared SpectroscopyInfrared Spectroscopy） 原理：原理： 样品样品红外辐射红外辐射当一定的光波频率与样品分子当一定的光波频率与样品分子中某个官能团的振动频率一致时中某个官能团的振动频率一致时产生共振产生共振分子选分子选择吸收相应频率的红外光择吸收相应频率的红外光吸收率（位置、强度、形吸收率（位置、强度、形状）状） 如：气相色谱如：气相色谱- -傅里叶变换红外光谱

35、仪傅里叶变换红外光谱仪 此联用技术实现了对复杂混合物的鉴定，克服了红此联用技术实现了对复杂混合物的鉴定，克服了红外光谱只适于对纯品进行鉴定的局限。外光谱只适于对纯品进行鉴定的局限。 4.4.3 4.4.3 紫外光谱法紫外光谱法（UVUV；Ultraviolet SpectrophotometryUltraviolet Spectrophotometry） 原理：分子中外层电子原理：分子中外层电子( (形成双键的形成双键的电子，形成单电子，形成单键的键的电子，未参与成键的电子，未参与成键的n n电子电子/ /弧对电子弧对电子) )吸收一定波吸收一定波长长( (紫外区紫外区) )的能量后发生能级跃

36、近的能量后发生能级跃近产生吸收峰。产生吸收峰。 分子中的不同原子团在不同波长下有特征吸收。分子中的不同原子团在不同波长下有特征吸收。 4.4.44.4.4核磁共振法（核磁共振法（NMRNMR；Nuclear Magnetic Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Resonance Spectroscopy） 确定常见官能团的化学环境确定常见官能团的化学环境结构分析结构分析 第五章第五章 重要食品的特征风味成分重要食品的特征风味成分 5.1 5.1 植物性食品植物性食品 5.1.1 5.1.1 水果的特征风味成分水果的特征风味成分 （1 1）味感）味感

37、 均以甜、酸为主体，但甜酸比不同。均以甜、酸为主体，但甜酸比不同。 甜味物质主要是单糖，如葡萄糖、果糖等。甜味物质主要是单糖，如葡萄糖、果糖等。 酸味物质主要是有机酸。如：柠檬酸、苹果酸、酸味物质主要是有机酸。如：柠檬酸、苹果酸、酒石酸酒石酸 （2 2）嗅感）嗅感 差别较大。差别较大。 苹果苹果( (清香清香) ) 特征嗅感成分主要是醇类、酯类、醛类。特征嗅感成分主要是醇类、酯类、醛类。 香蕉香蕉( (甜果香甜果香) ) 主要为酯类化合物主要为酯类化合物( (含量为风味嗅感成分的含量为风味嗅感成分的95%)95%)。其次还有醇类和羰易化合物。其次还有醇类和羰易化合物。 例：乙酸异戊酯，丁酸异戊

38、酯，异戊酸异戊酯等例：乙酸异戊酯，丁酸异戊酯，异戊酸异戊酯等 菠萝菠萝 酯类，己酸甲酯，己酸乙酯形成其特征香气。酯类，己酸甲酯，己酸乙酯形成其特征香气。 柑桔柑桔 萜类化合物：柠檬烯、月桂烯萜类化合物：柠檬烯、月桂烯; ; 醛类：柠檬醛醛类：柠檬醛 ; ; 酯类：丁酸乙酯酯类：丁酸乙酯; ; 醇类：己烯醇醇类：己烯醇 5.1.2 5.1.2 面包的加工与风味的关系面包的加工与风味的关系 捏合阶段捏合阶段 酶系统的活性激发形成风味前体物质：酶系统的活性激发形成风味前体物质： 蛋白质、肽类蛋白质、肽类氨基酸类氨基酸类 低聚糖低聚糖单、双糖单、双糖 油脂油脂脂肪酸（亚油酸）脂肪酸（亚油酸）己醛己醛

39、发酵阶段发酵阶段 产生部分嗅感物质产生部分嗅感物质 氨基酸类、糖类等物质氨基酸类、糖类等物质代谢作用代谢作用挥发性产物挥发性产物（乙醇、羰基化合物、挥发性酸类、二氧化碳）（乙醇、羰基化合物、挥发性酸类、二氧化碳） 时间长短、温度、盐的浓度、酵母类型、细菌种时间长短、温度、盐的浓度、酵母类型、细菌种类等因素，都会影响香味成分及其它感官品质。类等因素，都会影响香味成分及其它感官品质。 烘烤烘烤 导致香味物质形成：导致香味物质形成： A.MaillardA.Maillard反应、酯化反应、反应、酯化反应、 B.B.醛类的羟醛缩合反应、醛类的羟醛缩合反应、 C.C.含硫氨基酸的分解：甲硫醇、含硫氨基酸

40、的分解：甲硫醇、H H2 2S S 冷却与硬化冷却与硬化 表皮中挥发性产物表皮中挥发性产物扩散到瓤内扩散到瓤内( (冷却时冷却时) ) 挥发性羰基化合物与淀粉作用挥发性羰基化合物与淀粉作用有效风味成分减有效风味成分减少少( (硬化时硬化时) ) 防止硬化带来的风味损失有三种方法：防止硬化带来的风味损失有三种方法： A.260A.260重新加热；重新加热； B.B.新烤面包冷冻至新烤面包冷冻至00以下，抑制硬化过程中的化以下，抑制硬化过程中的化学反应，解冻却可恢复；学反应，解冻却可恢复； C.C.添加保鲜剂添加保鲜剂( (单甘酯、甘二酯单甘酯、甘二酯) )。 5.1.1.1 5.1.1.1 前体

41、与风味前体与风味 蛋白质类、肽类、氨基酸类蛋白质类、肽类、氨基酸类 MaillardMaillard反应中，香味主要与氨基酸有关，而褐反应中，香味主要与氨基酸有关，而褐变速度受糖的性质影响较大。变速度受糖的性质影响较大。 还原糖与亮氨酸、组氨酸还原糖与亮氨酸、组氨酸oror精氨酸的精氨酸的MaillardMaillard反反模式可以产生面包的香味。模式可以产生面包的香味。 研究表明：脯氨酸、研究表明：脯氨酸、oror甘氨酸甘氨酸oror异亮氨酸加到面异亮氨酸加到面包的配方中，可使面包香味增强。包的配方中，可使面包香味增强。 糖类糖类 面粉中原含糖类，发酵阶段降低形成的糖类，为面粉中原含糖类，发

42、酵阶段降低形成的糖类，为L L了增甜加入的糖类，葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、了增甜加入的糖类，葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖。蔗糖。 淀粉淀粉( (多糖多糖) ) A. A.淀粉水解淀粉水解糊精、低聚糖、麦芽糖、葡萄糖糊精、低聚糖、麦芽糖、葡萄糖 B.B.热解热解呋喃类、糖醛类化合物及麦芽酚，有机呋喃类、糖醛类化合物及麦芽酚，有机酸等低分子物质。酸等低分子物质。 脂肪脂肪 氧化分解产生氧化分解产生有香味的羰基有香味的羰基化化合物，最显著的是合物，最显著的是已醛，这是由于脂肪氧化酶使亚油酸氧化而已醛，这是由于脂肪氧化酶使亚油酸氧化而产产生的。生的。 盐类盐类 增味，风味与阳离子，阴离子性质

43、有关。增味，风味与阳离子，阴离子性质有关。 发酵过程中干涉酶及微生物的功能发酵过程中干涉酶及微生物的功能( (中间前体中间前体) )。 面粉中的酚酸类物质面粉中的酚酸类物质 对羟基苯酸、水对羟基苯酸、水杨杨酸、香酸、香草草酸、香豆酸、阿魏酸、酸、香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、绿原酸等十几种。烘烤时某些热解为酚类。咖啡酸、绿原酸等十几种。烘烤时某些热解为酚类。 5.1.1.2 5.1.1.2 面包的主要风味化合物面包的主要风味化合物 据研究报道，据研究报道，面面包的风味成分有包的风味成分有300300种左右。同时种左右。同时发现，面包成分，添加剂，制作发酵和烘烤的工艺条发现，面包成分，添加剂，制作发酵

44、和烘烤的工艺条件对风味成分有明显的影响。许多研究表明：件对风味成分有明显的影响。许多研究表明： 面包中的主要挥发性面包中的主要挥发性( (香气香气) )成分成分 醇类：乙醇醇类：乙醇 清香清香 纯香纯香 醛类：醛类：3-3-甲基丁醛甲基丁醛 麦芽气味麦芽气味 2-2-壬烯壬烯 清香，腊气味清香，腊气味 酮类：酮类：2 2、3 3、丁二酮、丁二酮 奶油气味奶油气味 1-1-辛烯辛烯-3-3-酮酮 蘑菇气味蘑菇气味 呋喃类：糠醛呋喃类：糠醛 清新气味清新气味 2-2-乙酰基乙酰基-3-3羟羟 焦糖气味焦糖气味 吡嗪类：乙酸基吡嗪吡嗪类：乙酸基吡嗪 烘烤气味，清新气味烘烤气味，清新气味 2-2-乙基

45、乙基-3-3-甲基吡嗪甲基吡嗪 焦糖气味焦糖气味 二乙基甲吡嗪二乙基甲吡嗪 炸土豆香气味炸土豆香气味 5.2 5.2 动物性食品动物性食品( (以畜肉类和品为例以畜肉类和品为例) ) 5.2.1 5.2.1 肉香的前体物质肉香的前体物质 （1 1）肉类熟化过程中生成的还原糖肉类熟化过程中生成的还原糖( (如葡萄糖、如葡萄糖、果糖、核糖果糖、核糖) )。 （2 2）肽类肽类( (如含硫的多肽、肌肽如含硫的多肽、肌肽、磷酸肽、脂肽、磷酸肽、脂肽、核苷肽核苷肽、谷胱甘肽等谷胱甘肽等) )。 （3 3）氨基酸氨基酸( (尤其是含硫氨基酸尤其是含硫氨基酸) )等等MaillardMaillard反应反应

46、、降解等降解等产物。产物。 （4 4）蛋白质蛋白质( (肌肌动动蛋白，肌纤蛋白蛋白，肌纤蛋白) )在受热时可在受热时可产产生生H H2 2S S，温度越高生成量越多。，温度越高生成量越多。 （5 5）硫胺素热解硫胺素热解呋喃类、呋喃类、噻吩类噻吩类、噻噻唑唑类类、H H2 2S S （6 6） 5-5-核苷酸（核苷酸（核糖核糖-5-5-磷酸酯磷酸酯) ) 热解热解 4-4-羟基羟基-5-5-甲基甲基-2-2，3 3二氢呋喃二氢呋喃-3-3-酮酮 H2SH2S 3- 3-巯基呋喃类巯基呋喃类 3-3-巯基噻吩类巯基噻吩类 （7 7）脂质脂质 油脂、油脂、磷脂磷脂 水解水解 不饱和脂肪酸不饱和脂肪

47、酸 氧化氧化降解降解 小分子醛类小分子醛类( (烧鸡香味中有重要作用烧鸡香味中有重要作用) ) 氨化氨化 硫化硫化 重要香味成分重要香味成分 ( (如：烧牛肉香味关键化合物，甲基硫如：烧牛肉香味关键化合物，甲基硫代代乙硫醇乙硫醇) ) 5.2.2 5.2.2 肉香的主要成分肉香的主要成分 醛类分合物醛类分合物 主要由脂类产生。主要由脂类产生。 在鸡肉风味中占重要地位。烯醛和二烯醛是加热，在鸡肉风味中占重要地位。烯醛和二烯醛是加热，的鸡脂肪的特征香气主要成分的鸡脂肪的特征香气主要成分；2 2，4-4-癸二烯醛是鸡油癸二烯醛是鸡油的特征风味物质。的特征风味物质。 酮类化合物酮类化合物( (来源与来

48、源与基本相同基本相同) )。 已有专利申请，将已有专利申请，将2-2-环戊烯酮和环戊烯酮和2-2-环已烯酮作为环已烯酮作为肉风味剂。肉风味剂。 羧酸与酯类化合物羧酸与酯类化合物 4-4-甲基辛酸和甲基辛酸和4-4-甲基壬酸是羊肉特有气味甲基壬酸是羊肉特有气味( (膻气味膻气味) )的主要成分。的主要成分。 牛肉和猪肉的挥发性成分中含有一些酯类化合物牛肉和猪肉的挥发性成分中含有一些酯类化合物 呋喃类化合物呋喃类化合物 从甲基至辛基取代的呋喃化合物在所有肉类风味从甲基至辛基取代的呋喃化合物在所有肉类风味中都存在，基中一最丰富的是中都存在，基中一最丰富的是2-2-戊基呋喃。戊基呋喃。 肉类肉类，特别

49、是牛肉的挥发性风味中，含有带其它特别是牛肉的挥发性风味中，含有带其它功能团功能团( (羰基、羟基、巯基、硫醚基羰基、羟基、巯基、硫醚基) )的呋喃化合物。的呋喃化合物。2-2-甲基甲基-3-3-甲硫基呋喃是煮牛肉香气的特征化合物。甲硫基呋喃是煮牛肉香气的特征化合物。 阈值很低阈值很低(5(51010-11-11kg/Lkg/L水中水中) )。 吡嗪类化合物吡嗪类化合物 是肉类香气的重要成分之一。是肉类香气的重要成分之一。 烷基烷基（甲基、乙基为主）（甲基、乙基为主）取代吡嗪化合物具烤坚取代吡嗪化合物具烤坚果香气，略带果香气，略带土土豆气味。豆气味。 含氧基团含氧基团( (乙酰基为主乙酰基为主)

50、 )取代的吡嗪化合物，具爆取代的吡嗪化合物，具爆玉米花的香气，阈值很低玉米花的香气，阈值很低，对肉类香气有重要贡献。对肉类香气有重要贡献。 含硫化合物含硫化合物 在肉香中具有重要作用，肉香成分中均含硫化氢，在肉香中具有重要作用，肉香成分中均含硫化氢，除除H H2 2S S外，硫化物以噻吩类化合物为主，还外，硫化物以噻吩类化合物为主，还包包括噻唑类，括噻唑类，硫醇类，硫醚类、二硫化物等，甲基丁基硫醇已被用硫醇类，硫醚类、二硫化物等，甲基丁基硫醇已被用于人工合成肉香味的成分或风味剂。于人工合成肉香味的成分或风味剂。 含硫化合物的感官特性较复杂，有的具有含硫化合物的感官特性较复杂，有的具有令令人愉人

51、愉快的气味，有的具有令人讨厌的刺激味快的气味，有的具有令人讨厌的刺激味( (对调对调香又香又很很有有必要必要) )。 5.3 5.3 发酵食品发酵食品( (酒类、酱油、食酯等酒类、酱油、食酯等) ) 酒：主要风味成分：醇酒：主要风味成分：醇( (量量) )、酯、酯( (重要重要) )、醛、酮、醛、酮 5.4 5.4 食品的加工与风味食品的加工与风味 5.4.15.4.1在食品加工中风味与营养的关系在食品加工中风味与营养的关系 前面的讨论可以看出，食品风味物质前面的讨论可以看出，食品风味物质( (主要是香气主要是香气成分成分) )形成的基本途径，除了形成的基本途径，除了一一部分是由生物体直接生部

52、分是由生物体直接生物合成之外，其余物合成之外，其余都是通都是通过在贮存和加工过程中的酶过在贮存和加工过程中的酶促反应或非酶反应而生成。促反应或非酶反应而生成。 这这些反些反应的前体物质，大多来自于食品中的营养应的前体物质，大多来自于食品中的营养成分，如糖类、蛋白、脂肪成分，如糖类、蛋白、脂肪D D及核酸、维生素等。因此，及核酸、维生素等。因此，从营养学的观点来考虑，食品从营养学的观点来考虑，食品在在贮贮存存加加I I过程中发生生过程中发生生成风味成分的反应是不利的。成风味成分的反应是不利的。 这些反应这些反应不不但使食品的营但使食品的营养成分受到损失，尤养成分受到损失，尤其使那些人体必需而自身

53、不其使那些人体必需而自身不能能或不易合成的氨基酸、或不易合成的氨基酸、脂肪酸和维生素得不到充分脂肪酸和维生素得不到充分利利用。用。 当反当反应应控制不当时，甚至还会产生抗营养的或有控制不当时，甚至还会产生抗营养的或有毒性的物质，如黑色素、稠环化合物等。毒性的物质，如黑色素、稠环化合物等。 从食品从食品I I艺的角度看，食品在加工过程中产生风味艺的角度看，食品在加工过程中产生风味物质物质的反应的反应既有有利的一面，也有不利的一面。既有有利的一面，也有不利的一面。 前者如增加了食品的多前者如增加了食品的多样样性性和和商商业业价值等；后者如价值等；后者如降低了食品的营养价值、产生不希望的降低了食品的

54、营养价值、产生不希望的褐褐变等。这变等。这很很难下一个肯定或否定的结论，要根据食品的种类和难下一个肯定或否定的结论，要根据食品的种类和工工艺艺条件的不同来具体分析。条件的不同来具体分析。 例如，对于花生、芝麻等食物的烘炒例如，对于花生、芝麻等食物的烘炒加工加工，在其营，在其营养成分尚未受到较大破坏之前，即已获得良好风味，养成分尚未受到较大破坏之前，即已获得良好风味，而而这些食物在生鲜状态也不大适于食用，因而这种加这些食物在生鲜状态也不大适于食用，因而这种加工受到消者欢迎工受到消者欢迎。 对咖啡、可可、茶叶或酒类、酱、醋等食物，在发对咖啡、可可、茶叶或酒类、酱、醋等食物，在发酵。酵。烘烘烤等加烤

55、等加工工过程过程中其中其营养成分和维生素虽然受到营养成分和维生素虽然受到了较大的破坏，但同时也形成了较大的破坏，但同时也形成了良好的风味特征，了良好的风味特征，而且消费者一般不会对其营养状况感到不安，所以这而且消费者一般不会对其营养状况感到不安，所以这些变化也是有利的。些变化也是有利的。 又如，对粮食、蔬菜、鱼肉等食物来说，它们必须又如，对粮食、蔬菜、鱼肉等食物来说，它们必须经过加工才能食用。若在不很高的温度、受热时间不经过加工才能食用。若在不很高的温度、受热时间不长的情况下，营养物损失不多而同时又产生了人们喜长的情况下，营养物损失不多而同时又产生了人们喜爱、熟悉的风味，这时发生的反应是人们所

56、认同而无爱、熟悉的风味，这时发生的反应是人们所认同而无可非议的。可非议的。 有些烘烤或油炸食品，如面包、饼干、烤猪、烤鸭、有些烘烤或油炸食品，如面包、饼干、烤猪、烤鸭、炸包炸油条等，其独特风味虽然受到人们的偏爱，但炸包炸油条等，其独特风味虽然受到人们的偏爱，但如果是在高温下长时间烘烤油炸，会使其营养价值大如果是在高温下长时间烘烤油炸，会使其营养价值大为降低，尤其是重要的限制氨基酸为降低，尤其是重要的限制氨基酸（如（如赖氨酸赖氨酸）的明的明显减少，这也是消费者所关心的。显减少，这也是消费者所关心的。 至于乳制品则是另外一种情况。美拉德至于乳制品则是另外一种情况。美拉德(Maillard)(Mai

57、llard)反应对其风味并无显著影响，但却会引起营养成分的反应对其风味并无显著影响，但却会引起营养成分的严重破坏。尤其是当婴儿以牛乳作为赖氨酸的主要来严重破坏。尤其是当婴儿以牛乳作为赖氨酸的主要来源之一时，这种热加工则是不利的。源之一时，这种热加工则是不利的。 经过强烈的经过强烈的MaillardMaillard反应之后，牛奶的价值甚至反应之后，牛奶的价值甚至会降低到与大豆饼会降低到与大豆饼（粕）（粕）或花生粕粉相似的程度。水或花生粕粉相似的程度。水果经加工后，其风味和维生素等也受到很大损失，远果经加工后，其风味和维生素等也受到很大损失，远不如食用鲜果。不如食用鲜果。 5.4.2 5.4.2

58、食品香气的控制与增强食品香气的控制与增强 为了解决或减轻营养成分与风味间可能存在的某为了解决或减轻营养成分与风味间可能存在的某些矛盾，加强食品的香气，世界各国的食品科技工作些矛盾，加强食品的香气，世界各国的食品科技工作者都十分重视对食品香气的控制、稳定或者都十分重视对食品香气的控制、稳定或增增强等方面强等方面的研究。的研究。 ( (一一) )控制作用控制作用 1 1酶的控制作用酶的控制作用 酶对食品，尤其是植物性食品香气物质的形成，酶对食品，尤其是植物性食品香气物质的形成，起着十分重要的作用。在食品的贮存和加工过程中，起着十分重要的作用。在食品的贮存和加工过程中，除了采用加热或冷冻等方法来抑制

59、酶的活性外，如何除了采用加热或冷冻等方法来抑制酶的活性外，如何利用酶的活性来控制香气的形成，目前也正在研究和利用酶的活性来控制香气的形成，目前也正在研究和探索。一般认为，对酶的利用主要有下列两个途径。探索。一般认为，对酶的利用主要有下列两个途径。 (1)(1)在食品中加入特定的香酶在食品中加入特定的香酶 通过在玻璃容器内将酶液与通过在玻璃容器内将酶液与基基质作用生成香气的质作用生成香气的方法，可以筛选出能生成特定香气成分的方法，可以筛选出能生成特定香气成分的酶酶 用于用于这种目的的酶类通常称为这种目的的酶类通常称为“香酶香酶”。例如黑。例如黑芥子硫苷酸酶、蒜氨酸酶等。以芥子硫苷酸酶、蒜氨酸酶等

60、。以洋洋白菜为代表的许多白菜为代表的许多蔬菜，其香气成分中都有异蔬菜，其香气成分中都有异硫硫氰酸酯。氰酸酯。 当蔬菜脱水干燥时，由于黑芥子硫苷酸酶也失去当蔬菜脱水干燥时，由于黑芥子硫苷酸酶也失去了活性，这时即使将干燥蔬菜复水，也难以再现原来了活性，这时即使将干燥蔬菜复水，也难以再现原来的新鲜香气。的新鲜香气。 若将黑芥子硫苷酸酶液加入干燥的洋白菜中，就若将黑芥子硫苷酸酶液加入干燥的洋白菜中，就能得到和新鲜洋白菜大致相同的香气风味。经热烫、能得到和新鲜洋白菜大致相同的香气风味。经热烫、脱水后的水芹菜脱水后的水芹菜，也可通过加入从也可通过加入从另另种种蔬菜蔬菜中提取中提取的酶制剂的办法，来恢复水芹