第一章-食品风味化学课件

1、食品的风味生物与食品工程学院 田萍 第一章 绪论第二章 食品的滋味第三章 食品气味的理论基础第四章 食品的风味第五章 食品的不良风味第六章 食品风味的检测一些与食品相关的知识：WHO (世界卫生组织) World Health Organization FAO （联合国粮农组织） Food Agriculture OrganizationFDA （美国食品与药物管理局） Food & Drug Administration GMP （良好操作规范） Good Manufacturing Operation GLP （良好实验室规范） Good Laboratory Operation GAP

2、（良好农业规范） Good Agriculture OperationISO （国际标准化组织） International Standard Organization CAC （国际食品法典委员会） Codex Alimentary Commission HACCP （危害分析及关键控制点） Hazard Analysis & Critical Control PointGRAS （一般公认为安全） Generally Recognized As Safety QA/QC （质量控制与保证） Quality Assurance & Control SSOP （卫生标准操作规范） Sanita

3、tion Standard Operation Practice SOP （标准操作规范） Standard Operation Practice食品：是指所有原料与物品人类不需要经过变动、或需要经过变动、或经过加工、或改变性状后可以供给人类食用的物质。 功能食品（functional food）：除了营养和安全性（第一功能），修饰属性即嗜好性（第二功能）之外，还具有调节人体生理活动，增强防御免疫能力，预防疾病和促进康复的食品。 无公害食品（harmless effects food）:无公害食品的标准是把有毒、有害物质控制在一定范围内，主要强调安全性。绿色食品（green food）：绿色食

4、品是纯天然食品，分为A级和AA级。绿色食品在强调安全的同时，还强调优质、营养 。 有机食品（organic food）： 为了保护生态环境，追求可持续发展，从土地到餐桌（from farm to home）全程监控质量，以保证生产安全、健康、优质的食品。 有机食品与绿色食品和无公害食品的区别 有机食品是纯天然、无污染、安全营养的食品，也称为“生态食品”。它利用动物、植物、微生物和土壤这4种生产因素的有效循环，遵循自然规律和生态学原理，而不利用农业以外的能源，即绝对禁止使用农药、化肥、激素、转基因等人工合成物质。因此，有机食品又可称之为“纯而又纯”的食品。 转基因食品（transgene foo

5、d）： 把一种生物基因转到另一种生物上去，叫做转基因。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。HACCP在食品工业中的重要性一、HACCP概况 二、 HACCP与ISO9000的关系 一、HACCP概况 HACCP也就是危害分析及关键控制点的缩写，英文全称为Hazard Analysis and Critical Control Point。是在食品生产工程中保证食品安全的系统操作指南，是已经被国际权威机构认可的、以预防为主的有效食品安全控制体系。 使用HACCP的管理系统最突出的 优点是： 1、使食品生产对最终产品的检验（即检验是否有不合格产品）转化为控制生产环节中潜在的危害（即预防

6、不合格产品）； 2、应用最少的资源，做最有效的事情。 使用HACCP的益处（1）HACCP验证、补充和完善了传统 的检验方法。（2）强调加工控制。（3）集中在影响产品安全的关键加工点 上。（4）强调执法人员和企业之间的交流 。（5）安全检验集中在预防性上。 （6）不需要大的投资，可使其 既简单又有效。（7）制定和实施HACCP计划可 随时与国际有关食品法规 接轨。 因此说HACCP是一种控制危害的预防体系，不是反应体系。食品加工者可以使用它来确保提供给消费者更安全的食品，是一种应用于保护食品防止生物的、化学的、物理危害的管理工具。二、HACCP与ISO9000的关系 共同点在于： 均需要全体员

7、工参与。 两者均结构严谨，重点明确。 目的都是使消费者信任。 不同点在于： HACCP是食品安全控制系统；ISO9000是适用于所有工业整体质量控制体系。 ISO9000是企业质量保证体系，需经过有关机构审核认证，而HACCP源于企业内部 。 HACCP是用于分析和测定关键控制点的一项专门技术，它不是一个死板的体系，必需根据产品的生产加工及设备等因素相应制定。HACCP是一个动态的、详细的体系，不是一个纸面上的东西。HACCP需要与其他质量管理措施及卫生规范的支持，如供应商质量保证，统计质量控制及良好实验室操作规范等。 第一章 绪 论研究食品风味的目的和意义一、概念二、风味物质及其特点三、研究

8、食品风味的方法四、食品风味化学简史及研究 对象研究食品风味的目的和意义1、食品的风味从50年代开始，就作为一个专门的领域来研究。尤其当前，人们对食品的色、香、味、形的要求越来越高，好的风味不仅能给人们在感官上以美好的享受，而且还会直接影响对食品的消化和吸收。 2、许多具有优良风味的食品，生产周期长，如茅台酒、四川酱曲酒、奶酪（cheese）等都是经过长期发酵、陈化才能制出好的风味，若能提高这些食品中风味物质的反应速度，就能更多更快地生产这类产品，满足市场需求，但在这方面研究，有待开发提高。 3、在自然界中食品原料总是新鲜的，但在运输、储藏、加工往往会损失原有的风味。这就要求研究风味物质的特征，

9、变化原因，以使食品的风味得以保持和加强。 4、若掌握了各种风味食物的特征、组成及化学结构与生理关系，人们就可以模拟合成天然风味食物了。 5、风味可以衡量食品品质，也是产品质量控制上一项十分重要指标。对食品保鲜的好坏、包装材料优劣及货架寿命等，至关重要。一、概 念 1、食品风味的概念： 2、食品风味化学的概念：一、概念： 1、食品风味的概念： 物质的风味可分为气味和滋味。 香气是由发香物质微粒扩散进入鼻孔后，嗅味神经受到刺激而得到的香感觉。 香味是靠发香物质与味觉器官接触而产生的香味感；二者都是由感觉器官所感觉的。 感觉是生物认识客观世界的一种功能，是外界物质的机械能、辐射能或化学能刺激到生物体

10、的某一通常叫做受体的部位后，在生物体中产生的映象或反应。 食品作为一种刺激物,它能刺激人的多种感觉器官而产生各种感官反应。食品产生的感官反应及分类反应(感官性质)风味（flavour)质构（texture)外观（apparentness) 人的感觉(感官)味觉（甜、酸、苦、咸等）嗅觉（香、臭等）运动感觉（滑、干等）触觉（硬、粘、热等）听觉（声音等）视觉（色、形状等） 分类化学感觉物理感觉心理感觉 英国标准学会（British Standard Institution）定义： 风味主要是指食物刺激人类感官而引起的化学感觉,是味觉和嗅觉的组合,受痛觉、热觉、冷觉以及触觉的影响,即食物刺激人的味觉和

11、嗅觉受体而产生的综合生理响应。 Hall的定义：风味是由摄入口腔的食物使人产生的各种感觉, 主要是味觉、嗅觉、触觉等所具有的总的特性。广义上风味的定义（Emilly Wick）： 风味是决定人们对食物的选择、接受和摄取，它是三个主要的感官性质之一。 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。它包括了味、嗅、触、视、听等感官反应而引起的化学、物理和心理感觉，是这些感觉的综合效应。 食品风味： 食品入口前后对人的视觉、味觉、嗅觉和触觉等器官的刺激，所引起人们对它的一种综合印象，这种印象即是食品的风味。风味（Flavour) 、香味（aroma）、口味（taste） 嗅觉(Sme

12、ll)： 当人们摄入食物时,鼻腔嗅觉上皮的特殊细胞可以检察微量的挥发性物质，还能感知有嗅物质与风味物质的性质和强度的无穷变化，这就是风味中的“嗅觉”。 味觉(Taste): 食品中的可溶性成分溶于唾液或食品的溶液刺激舌表的味蕾，再经过味神经纤维达到大脑味觉中枢，使人感知甜、酸、咸和苦等，这就是风味中的“味觉”。 这二者又称为化学感(觉)。 食品风味是食物的客观性质作用于人的嗅觉和味觉等感觉器官所产生的综合知觉。化学感决定于食物的来源、存储条件和加工技术等可变的客观因素；非化学感为人的生理、心理、健康状况、习惯、种族等主观因素和环境所左右。 2、食品风味化学的概念： 研究导致食品风味组分的化学

13、本质，它们的生成途径以及分析 方法。二、风味物质及其特点1、目前已发现的风味物质：2、风味物质的特点： 1、目前已发现的风味物质： 食品的风味大多是由食品中的某些化合物体现出来，这些能体现食品风味的化合物称为风味物质。 以一个或几个化合物来代表其特定食品的某种风味时，这一个或几个化合物便称为该食品的特征化合物或关键化合物。 食物香蕉 黄瓜西瓜 特征化合物 乙酸异戊酯 （2E，6Z）- 2，6-壬二烯醛 6-氧代壬醛 2-羟基-5-戊基四 氢呋喃 结 构 式CH COOCH CH CH(CH ) CH (CH ) CO(CH ) CHO3223232 224 食品的风味化学成分几乎包括了各种类型

14、的有机化合物。除了脂肪族的烷烯、醇、醛、酸、脂及其衍生物之外，最引人注目的是含有O、N、S 杂环化合物，大多数都具有突出而典型的风味。在风味杂环化合物中，最常见的是吡嗪类、呋喃类、吡咯类、噻唑类、吡啶类和恶唑类。嘧啶类较少见，而异噻唑类、异恶唑类尚未发现。在稠环体系中，环戊吡嗪类和苯并噻唑类是最常见的。 (1)、含O的杂环香气化合物 (2)、含N的杂环香味化合物 (3)、含S的杂环香味化合物(4)、脂类香气化合物(1)、含O的杂环香气化合物 主要是呋喃及其取代物. 是炒咖啡和咖啡粉的香味成分。 （2-正戊基呋喃）具有类似豆腥 味、甘草味、草味、生味、辣味、 甜味和果香味等特色。 （2-烷基呋喃

15、）具有像麦芽汁、 甘草霉烂味、发霉熟肉味和灭菌 釜散发出气味，在罐头牛肉中可 以发现此物质。 糠硫醇是咖啡香味的特征化合 物。 5-甲基糠醛具有与苯甲醛和正 甲基戊醛相似的苦杏仁香味。 2，4，5-三甲基二氢呋喃酮是咸肉风味的重要成分。 另外复杂杂环恶唑类衍生物： 如：2，4，5-三甲基恶唑具有特征的煮牛肉香味，存在于熟牛肉、咖啡、可可中。 (2)、含N的杂环香味化合物 吡咯 存在于花生、肉和可可油中。 吡啶 类衍生物存在于油炸食品中。2-乙酰吡啶 存在于土豆片中，呈爆玉米花味；2-正丁基吡啶 是羊肉的重要风味化合物。 吡嗪类衍生物 是极为重要 的香味化合物，具有很强的感官特征。普遍存在于咖啡

16、、焙烤食品中，如叉烧肉等肉制品、油炸花生、油条、可可油和腌制鱼、肉类食品中。 结 构 名 称 来 源 2，5-二甲基吡嗪 土豆片 可可 2-异丁基-3-甲氧基吡嗪 甜柿子 辣椒 2-异丙基-3-甲氧基吡嗪 土豆 2-乙酰吡嗪 玉米花 2-乙基-5（2-呋喃基）吡嗪 烷基吡咯（1，2，）吡嗪 烤肉 吡嗪类衍生物与它的风味关系： 2-甲氧基-3-甲基吡嗪具有 坚果风味。 2-甲氧基-6-甲基吡嗪具有 南瓜水果风味，只是取代基 位置不同。 2-异丁基-3-甲氧基-5，6- 二甲基吡嗪是薄荷味。 2-甲氧基-3-丁基吡嗪有十分新鲜的青椒味。 最近还发现含N、S原子组成的杂环衍生物，具有特别的风味：如噻

17、唑 和苯并噻唑 广泛存在于油炸食品和烘烤过的花生等坚果中，尤其以噻唑最为普遍。(3)、含S的杂环香味化合物 已经知道S是生物体中的重要元素，多数存在于含S的氨基酸（胱氨酸，半胱氨酸，蛋氨酸）、谷胱甘肽、辅酶A、维生素B1等，估计这些是生成含S风味物前体。 含单个S的直链化合物：如大蒜中的甲硫醇CH3SH等，风味作用非常强烈，洋葱也有很强刺激性。有些无味而含有S的化合物，经过破碎、加热、炖、煮、炒、炸也会发生化学反应，如氧化、降解、水解、氢化、聚合、脱羧等，而转变为有味道的化合物。 含有环状S化合物： 如噻吩类衍生物， 在油炸食品、焙烤面包，特别是肉 类（鸡、鸭、兔、鸟类等）和咖啡中 发现了大量

18、存在。 含有S杂环化合物：像牛肉中二S环戊烷 芦笋中的1，2-二硫环戊烷- 4-羧酸 以及牛肉和坚果中的三硫环戊烷。 由S和N组成的杂环化合物： 如噻唑也是一类重要化合物，2-异 丁基噻唑， 几乎十分普遍存在于花生、 坚果、肉食、啤酒和番茄中，含有青番茄汁味、葡萄酒味，在咖啡、可可中也发现大量噻唑类衍生物。 该类化合物的风味特点，能够给出非常“尖锐”的味道，且浓度不同时味道差别相当大，如 在不同 浓度下从稀到浓，先后呈现马铃薯味、牛肉味、坚果味以及转变到葡萄味，这是十分有趣的，具有广泛的应用价值。(4)、脂类香气化合物 脂有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两种。不饱和脂肪酸易氧化，如油酸、亚油酸、亚麻

19、油酸极易氧化，降解而生成不同的挥发成分，且也会自动氧化形成过氧化物，再经降解、裂解或重排就会形成一个复杂混合物，包含有烷、稀、烃、醛、酮、醇、脂等混合物。大部分含有C=O基团的挥发性化合物，都呈现出味道。 含有羟基或氧的脂肪酸,在一定条件下能环化成内酯,而内酯是一种令人感到愉快的风味物。一些可口食品中都含有不同长短碳链的内酯。鲜奶一般无内酯，但经热处理或储藏时会产生内酯，这是有些食品加工后味道变美的原因之一。 食 品 碳 链 长 度-内酯 -内酯 黄油牛油椰子油 桃子 6，8，10-166，10-168，10，11 10，12 8-157-162、风味物质的特点、种类繁多，相互影响。、含量极微

20、，效果显著。、风味物质浓度、沸点范围广，挥发性 极好（高蒸汽压）。、稳定性差，易被破坏。、某些风味物质与食品其他组分间存在 动态平衡。、风味与风味物质的分子结构缺乏普遍 规律性。 在风味物质的各组分之间，可能会相互产生拮抗作用或协同作用。如：2-丁酮、2-戊酮、 2-己酮、 2-庚酮、 2-辛酮，当它们的浓度分别为5、5、1、0.5、0.2/并单独存在时，并不产生嗅感，但若将它们按上述浓度混合，则会形成明显的嗅感。 嗅感风味物质的含量极微小，约占 食品的10 10 。通常水分高达95 ，碳水化合物1 80 ，脂肪1 40 ，蛋白质1 25 ，矿物质1 5 ，维生素10 ；而风味物质2-异丁基-

21、3-甲氧基吡嗪 0.002g/L(H O)即可嗅到。-8 -8-122 风味物质还具有易受浓度、介质等外界条件影响等特点。 风味物质大多为非营养物质，它们虽不参与体内代谢，但能促进食欲，所以风味也是构成食品质量的重要标志之一。三、研究食品风味的方法 食品风味化学研究存在的困难和问题：、在提取和分离过程中，风味化合物可能挥发、分解、氧化或相互作用而损失或形成新的化合物，也可能被溶剂污染等。、风味物质的组分多，它们性质相似、沸程宽，含量相差悬殊，极性差异大。因此分离和检验有很多困难。有些风味成分人的感觉器官能辨别，而仪器的灵敏度却达不到。 、食品或其原料有固体、液体、胶体或多相混合物，任何一种提取

22、或分离方法，几乎不可能获得与天然风味相同的风味物质。、不论是天然食物或加工食品，它的风味成分很难保持恒定。 首先要了解风味物质的成分和组成，即要对风味物质进行成份分析，结合感官评定加以研究分析。 其方法总程序如图所示： 任何风味物质的鉴定，都必须同时伴随着感官评定，即评定员（经过特殊训练Special and disciplinal）能够判断味道和它的临界值（嗅或尝到风味的最小值）。 通常公认的阈值（ Threshold Value）是在相同条件下，由一定数量的味觉专家进行品尝评定而得出的统计值。即根据刺激的大小，用统计学的方法对一系列感觉或评审进行测定而得到的跃迁点。阈值是指能感受到该物质的

23、最低浓度。一种物质的阈值越小，表示其敏感性越强。 阈值根据测定方法的不同，可分为绝对阈值（Absolute Threshold Value） 、差别阈值（Difference Threshold Value ）和最终阈值（Terminal Threshold Value） 绝对阈值（Absolute Threshold Value） ：又称感觉或刺激阈值。它是一种感觉从无到有的刺激量。差别阈值（Difference Threshold Value ） ：即把一给定的刺激变更到更显著的刺激所需最小量。最终阈值（Terminal Threshold Value） ：当被测定物质的量达到某一定量后，

24、对刺激的强度不再增加，此时物质的溶液含量称为最终阈值。 非挥发性化合物研究也是研究风味的一个部分。因为有的风味化合物是嗅不出来的，只能用舌头品尝其味道，这就不能用N 驱赶或真空抽提、GC分级来研究风味，而是要用HPLC和薄层层析来研究非挥发性成分的。 进行这一方法研究的缺点是制备时需要用大量溶剂。因此溶剂选择要考虑溶剂同风味物质相互作用，如何从溶剂中分离风味物质等，都是有待于进一步研究的问题。2 长期以来，风味研究者的理想目标是测量风味化合物的化学参数，为食品风味强度与质量提供可靠的信息。在主观的感官信息和客观风味化学数据的相关性方面有了很大进展，但仍缺乏对风味质量进行单纯的常规评定分析方法。

25、 风味化合物的特性：由一个关键化合物表现出来的风味，也称特征化合物（Character impact or key compound）。如苦杏仁中苯甲醛是其特征风味化合物。由一个小数目化合物构成的风味。如苹果、山梅、黄油、煮马铃薯。 无特征化合物表现出来的风味，例如：菠萝、咖啡、茶、肉等 。不能重现食品的风味。如：草莓等 。四、食品风味化学简史及研究对象1、发展历史：2、研究对象：1、发展历史：风味化学是从19世纪初开始发展起来的。苯甲醛是第一个被鉴定的风味化合物（1832年），这是风味化学发展史的第一个里程碑。香兰素（Vanilin）即香草醛的人工合成（1858年）标志着风味工业的起步。第一

26、本关于人造风味配方的书1860年在美国费城出版。各种食品中的挥发性成分的鉴定是20世纪开始的。第一届风味研究讨论会1975年在荷兰召开。 发展阶段项目第一阶段第二阶段第三阶段研究对象食品气味食品和食品气味植物和动物性食品，食品气味 一般研究目的弄清成分积累知识风味生成机理风味知识应用食品生产和香气的关系的理解 具体研究项目分析技术的改进，风味成分数椐收集，质量控制，异常气味鉴别，天然气味的仿制生产工艺的控制调节、加工对香气的影响，化学前体物质的研究，改变工艺，改善香味亚微结构与气味的关系，加工对结构的影响，酶前体和酶的研究，香气检测器的发展 科学领域分析化学（原始感官分析）分析化学和食品技术（

27、感官分析）物理化学、生物化学和生物学（现代感官分析）食品风味研究发展阶段2、研究对象：了解天然风味物质的化学成分及其形成机制。阻止或延缓不良食品风味的发生，如研究油脂的回臭味和酸败味的产生机制，阻止高脂肪食品不良风味的产生。加工食品的保鲜，a：失活或钝化酶；b：破坏热不稳定物质；c：加减某些风味化合物；d：调节风味化合物的相对浓度；e：使反应生成新的风味物质。 添加合成风味物，以改善食品的风味。新型食品的制造。研究加速产生风味物的反应，如洋葱风味的形成，其底物最适宜的pH值为57。协助遗传学家培养出具有更好风味化合物的原料新品种。 提取、浓缩、分离、鉴别和测定天然或人工合成风味物质的技术和方法。研究食品风味增效剂、强化剂、稳定剂、改