《食品风味化学与感官分析》理论教学大纲

《食品风味化学与感官分析》理论教学大纲(供四年制本科食品质量与安全专业使用)Ⅰ前言食品风味化学与感官分析是食品科学知识体系中的重要组成部分，也是食品质量与安全专业的一门专业知识拓展课程。它是研究食品原料加工过程中风味物质形成、风味在人体内的神经传导、风味的人工感官分析评价方法过程课程。主要通过综合应用食品化学、生物化学、有机化学、物理化学、无机化学等学科知识，系统阐述了有代表性食品的原料、产品、生产工艺、感官评定及仪器分析方法等的基础知识。通过本课程的学习，使学生掌握食品风味物质形成、评定、检测的基础知识，并使学生在实践过程中对食品风味的形成具有一定理解、分析和解决能力，为培养从事食品研发、产品感官质量改进、质量监督相关技术人员打下坚实基础。本大纲适用于四年制本科食品质量与安全专业使用。现将大纲使用中有关问题说明如下:一为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲每一章节均由教学目的、教学要求和教学内容三部分组成。教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与教学要求级别相对应，并统一标示(核心内容即知识点以下划实线，重点内容以下划虚线，一般内容不标示)便于学生重点学习。二教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同教学手段，讲授重点内容和介绍一般内容，有的内容可留给学生自学。三总教学参考学时为36学时,其中理论36学时，实验0学时；四教材：《食品风味化学》，中国标准出版社，冯涛，1版，2013年6月。II正文第一章绪论一教学目的通过本章的学习，让学生对本学期食品风味化学学习内容有一个整体的了解，便于后面的内容的讲解和课后预习，自学重点归纳。二教学要求(一)熟悉食品风味的分类、风味化学的研究重点。(二)掌握食品风味的概念，食品风味化学的常见研究方法。(三)了解食品风味化学的研究历程。三教学内容(一)食品风味的概念。滋味和风味的概念，产生原理，与化学、生物化学、分子生物学、动植物学和食品工艺学的关系，切入点。滋味、风味产生的感官及反应机制阈值、阀值等基础概念(二)食品风味的分类。水果类、蔬菜类、香辛料、饮料、肉制品等常见食品风味及其特征（三）食品风味化学的研究历程食品调味料的使用历程，单独风味添加剂在食品加工中应用、水杨酸、香豆素在、香草醛的分离、使用历程，电子鼻、气质联用、气相色谱等检测技术与风味化学的发展。（四）食品风味化学的研究重点1食品特征风味成分分析特征风味成分的分离、纯化、鉴定过程2电子鼻电子鼻作为人工智能在模拟风味的时候的基础原理，应用优缺点3电子舌

当前主要电子舌的设别原理，信号传导、应用范围和优缺点。4风味智能控释技术风味控制技术的技术原理、关键控制技术要点、常用方法等5美拉德反应形成风味物质美拉德反应的基础原理、物质基础、影响条件、主要呈味特性6风味生物技术发酵技术、酶催化技术、基因重组技术在食品风味化学当中的应用。（五）本科的学习目的和学习方法了解食品风味化学将来的发展方向及怎样获得相关的科研、生产一手资料，更好的了解其进程。第二章味觉原理一教学目的味觉的重要性众所周知，但是味觉的产生具有复杂的生理原理，通过本章的学习，基本掌握味觉信号的形成、传导、反应机制。二教学要求(一)熟悉味觉间的互作模型。(二)掌握味觉属性及形成机理、舌头的结构。(三)了解味觉的基本分类。三教学内容味觉属性与其形成的分子机制味觉的性质及其四种属性味觉的性质：产生味觉感官的几种物质的影响因素味觉的四种属性：品性、强度、瞬时性、空间分布性味觉研究：味觉的常见研究方法及原理味觉生理基础与形成过程舌与舌粘膜的组织生理学：舌头的组织结构味蕾：味蕾的类型的显微分析味觉信号向脑的传递过程：味觉信号的传输过程味觉受体的分子机制酸味受体；酸味受体的分子传导甜味受体苦味受体鲜味受体咸味受体（二）唾液与唾液的分泌1唾液的组成：唾液的成分及功能分析2唾液腺与唾液分泌（1）传入通道：口腔内感受器的刺激、内脏的刺激、（2）传出通达：腮腺、颌下腺、舌下腺3唾液分泌量：正常状况下的唾液分布4唾液的分泌速度：唾液的受刺激分泌与物质关系5小唾液腺：除唾液腺的其他腺体介绍（三）味觉分类1基本味觉（1）酸味（2）甜味（3）苦味（4）咸味（5）鲜味（6）金属味2其他味觉(1）辣味（2）涩味（3）凉味（4）咸味（5）鲜味（6）金属味（四）味觉相互作用1味觉三个方面：化学作用、口腔生理学相互作用，神经的认知作用2味觉互作模型：味觉正选曲线3同种味觉之间的互作模型：协同增效或抵消削弱，甜味、鲜味、酸味、苦味直接的相互作用。4不同味觉之间的互作模型5三元或多元复合味觉系统第三章嗅觉原理一教学目的味觉的重要性众所周知，但是嗅觉的产生具有复杂的生理原理，通过本章的学习，基本掌握嗅觉信号的形成、传导、反应机制。二教学要求(一)熟悉嗅觉刺激理论及嗅感分子结构推断。(二)掌握嗅感分子的构效理论。(三)了解嗅觉生理的一些基本概念。三教学内容嗅觉生理1嗅觉的生理基础与形成过程（1）嗅觉的概念嗅觉的概念、嗅感物质必须具备的特征、香气阀值和香气值（2）气味的分类物理、化学分类法，心理学分类方法，嗅盲分类法（3）嗅觉生理嗅觉受体、嗅觉特征2嗅觉上皮细胞的三叉神经三叉神经、三叉神经刺激物、触觉刺激与一般化学感觉的关系（二）嗅觉分子的构效关系1分析结构预测嗅味特征（1）官能团：官能团的特征与嗅味，脂肪烃含氧衍生物：醇类、醛类、酮类，羧酸类、酯类。（2）芳香族化合物：含有芳香环化合物的嗅感特征（3）含氮化合物（4）含硫化合物2分子的结构参数（1）嗅感信号分类：基本特征，综合特征，本底特征（2）极性基团数目及构想自由度：非极性分子及弱极性分子，含有单个极性官能团分子，含有多个官能团分子。3立体异构现象（1）旋光异构：旋光异构变化嗅感案例（2）顺反异构：顺反异构及其嗅感案例（三）嗅味特征推断分子结构1基本嗅感（1）麝香：大环化合物、芳香族化合物（2）樟脑香、薄荷香和麦芽香：樟脑香。薄荷香、麦芽香物质的基本机构（3）其他基本嗅感：尿嗅、精液嗅、鱼腥嗅、汗酸嗅2非基本嗅感（1）柿子椒香气：侧链烷基的影响、测量甲氧基的影响，吡嗪环上甲氧基的影响，吡嗪环的影响。（2）焦糖香气：吡喃酮。呋喃酮、环酮的香气（3）花香及其他：基团取代的嗅感变化（四）嗅觉刺激理论1立体化理论分子几何形状、所带电荷、立体结构2振动理论电子振动是传递的电磁波传达到嗅感细胞而产生嗅觉。3膜刺激理论分子的亲水性功能使得分子内水分子发生重排第四章风味物质的形成途径一教学目的通过本章节的学习，让学生了解食品中集中不同物质的生化反应对风味物质形成的影响，能够根据不同食品的营养成分分析其大概风味物质。二教学要求(一)熟悉风味物质形成的天然途径。(二)掌握食品加工中风味物质形成的途径。(三)了解各种食品风味特色及主要呈味特性。三教学内容(一)风味物质的天然形成途径（生物合成）1以氨基酸为前提的风味物质的生物合成（1）支链氨酸：常见果蔬当中醇、醛、酮、酸的转化生成过程及主体特征风味（2）芳香族氨基酸：桂皮酸酯、莽草酸、苯丙氨酸（3）含硫氨基酸:半胱氨酸和甲硫氨酸及其衍生物，蒜素等2以脂肪酸为前体的风味物质的生物合成（1）脂肪酸氧合酶途径：脂肪酸的氧化、链的断裂分解，小分子脂肪酸的生成（2）β-氧化途径：β氧化的途径及可能的物质转化类型3以羟基酸为前体的风味物质的生物合成主要是萜烯类化合物的生长突击及此类物质的主要风味特性，甲瓦龙酸的生成途径4以单糖、糖苷为前体的风味物质的生物合成香叶醇、香叶醛、呋喃酮等生成途径及风味特性5以色素为前体的风味物质的生物合成番茄红素、胡萝卜素、紫罗酮、花青素的生成及分解及产物的风味特性6L-谷氨酸的生物合成途径糖酵解和己糖磷酸酯路生成谷氨酸的途径7核苷酸累类鲜味物质的生物合成途径肌苷酸、鸟苷酸类化合物的生成途径。（二）食品加工过程中的风味物质的形成1美拉德反应与风味物质的形成（1）美拉德反应的机理初期反应、中期反应、终期反应机理及主要生成途径（2）美拉德反应与风味物质的形成氨基酸反应与中间体的形成，吡嗪类化合物的形成、含硫杂环化合物的形成、内酯的形成、呋喃，噻吩、吡啶和吡咯的生成。（3）影响美拉德反应的因素氨基酸和糖对美拉德反应的影响，加热温度的影响，PH值的影响，水分活度的影响，氧化还原状态的影响。2酶促反应与风味物质的形成加工过程中，浓缩、升温之前酶活变化等对风味物质形成的重要性3热降解与风味物质的形成（1）糖的热降解：淀粉、纤维素，简单糖类的热降解（2）氨基酸的热降解：在加热情况下氨基酸的脱羧、脱氨基作用（3）脂肪的热氧化讲解：链式反应的激活（4）硫胺素的热降解：硫氨酸的热降解与生成物质的分类（5）抗坏血酸热降解、类胡萝卜素的降解4发酵过程中风味物质的形成（1）酯类化合物：酒类产品中重要性（2）吡嗪类化合物：焙烤类化合物的产生途径（3）萜烯类化合物：产生的微生物种类及原料（4）内酯类化合物：特色饮料5肉类加工风味物质的形成屠宰后肉内的生化变化6水产品加工过程与储藏过程中风味物质的形成水产风味的主要特色介绍7水果风味成分第五章人工感官在食品风味中的科学评价与应用一教学目的通过本章的学习，让学生掌握嗅觉阈值的定义及测定方法；让学生掌握人工感官评价的类型、方法了解化学计量学在人工感官分析中的应用。二教学要求(一)熟悉化学计量学在人工感官分析中的应用；(二)了解感官评价员的挑选、感官分析环境条件以及样品制备等；(三)掌握嗅觉阈值、人工感官评价类型。三教学内容（一）阈值1嗅觉（味觉）阈值的定义（1）觉察阈：或刺激阈（2）识别阈：（3）差别阈:（4）最大阈值：或极限阈值2嗅觉（味觉）阈值的测定方法（1）觉察阈测量值：以甜味剂为例（2）差别阈值测定：以夹心糖为例讲解3嗅觉（味觉）活力值的定义与计算OAV=呈香（味）物质浓度/阈值4一些风味物质的嗅觉（味觉）阈值常见风味物质的嗅觉阈值，国际也有网站可参考（二）人工感官评价的方法与技术1人工感官评价的类型（偏爱型、分析型）分析型检验偏爱型检验2人工感官评价的方法风味轮廓法差别检验法Hedonic九分法（三）人工感官在食品风味中的科学评价与应用1感官评价的样品制备常用仪器、工具及材质样品的制备要求：均一性、样品量、器皿、样品编号和顺序、样品摆放顺序、其他样品呈送不能直接感官分析的样品的制备这部分内容在《食品感官分析与实验》中还要详细讲述，所以在这里简单介绍即可。2感官评价员的挑选食品感官分析人员的筛选与训练：专家型、消费者型、无经验型、有经验型、训练型感官分析型候选评价员的筛选：感官功能的测试、感官灵敏度测试、表达能力测试3感官分析环境条件食品感官分析实验室应达到的要求：一般要求、功能要求、试验区内的环境要求食品感官分析实验室的设计（四）化学计量学在人工感官分析中的应用主成分分析（PCA）是一种最古老的多元统计分析技术，其基本思想是以一种最优化方法去浓缩综合给定的量测数据矩阵中的信息。第六章电子感官在食品风味中的科学评价与应用一教学目的通过本章节的学习，让学生掌握电子鼻在食品风味中的科学评价与应用；掌握电子舌在食品风味中的科学评价与应用；掌握GC-O在食品风味中的科学评价与应用。二教学要求(一)熟悉电子鼻、电子舌、GC-O的工作原理；(二)了解电子鼻、电子舌、GC-O在食品风味中的应用领域；(三)掌握电子鼻、电子舌、GC-O在食品风味中的评价与应用。三教学内容（一）电子鼻在食品风味中的科学评价与应用1电子鼻的原理：传感器、测定样品与数据分析2电子鼻在食品风味辨别方面的应用主要讲解国内外的发展及应用3电子鼻在预测食品货架期方面的应用气味指纹技术概述：电子鼻仿生学原理；电子鼻用于预测食品货架期的统计方法电子鼻在实际样品货架期预测中的应用：预测水果货架期、预测肉制品货架期、预测水产品货架期、预测乳制品货架期（二）电子舌在食品风味中的科学评价与应用1电子舌的原理：物理法实现人工味觉主要有表面等离子共振、石英晶体衡量天平、光吸收法、表面声波法等。电化学方法，包括电位法、伏安法、电流法、阻抗谱法2味觉传感器结构类型电位型传感器：类脂/聚合物薄膜传感器、硫属玻璃薄膜、丝网印刷电极伏安型传感器：惰性金属传感器阵列、陶瓷结构电子舌、导电聚合物3现有味觉传感器的缺陷（三）GC-O在食品风味中的科学评价与应用1气象色谱嗅闻仪的原理：气相色谱嗅闻仪的发展历程及工作原理2气象色谱嗅闻仪在测定食品中关键风味物质上的应用GC-O在测定酒中关键风味物质上的应用：马德拉酒GC-O在测定肉制品关键风味物质上的应用：北京烤鸭GC-O在测定饮料关键风味物质上的应用：橙汁GC-O在测定水果关键风味物质上的应用：香蕉、鸭梨第七章食品的调香与调味一教学目的通过本章节的学习让学生掌握食品调香与调味的基本原理，了解食品香辛料的分类、使用形态、常用的香辛料；熟悉我国关于调香与调味的标准与法规。二教学要求(一)我国调香、调味的标准与法规，或者行业规范和规定；(二)了解常用香辛料、香辛料的分类与使用形态；(三)掌握调香、调味的原理及常识。三教学内容（一）食品的调香1食品香辛料香辛料分类：分为5类香辛料的使用形态：原状香辛料、粉末状香辛料、香辛料的抽提物、胶囊型香辛料、吸附型香辛料、乳化型香辛料常用香辛料：八角、丁香、小茴香、葱、姜、大蒜、辣椒、花椒、胡椒、肉豆蔻、芫荽、薄荷、洋葱香辛料使用原理：使用香辛料进行调味时基本上遵守几个原则2合成香料：烃类香料、醇类香料、醚类香料、醛类香料、酮类香料、缩羰基类香料、酯类香料、内酯类香料、含硫香料3食用香精（一般食品、烟用、酒用）食用香精基本上由四部分香料组成：香基、调和剂、矫香剂、定香剂；食用香精种类分为：天然香精、等同天然香精、人工合成香精、微生物发酵法制备的香精、反应型香精；根据用途香精可分为：一般食品用香精、烟用香精、酒用香精（二）食品的调味1调味的基本原理味强化原理：一种味的加入会使另一种味得到一定程度的增强。味掩蔽原理：一种味的加入使另一种味的强度减弱。味派生原理：两种味的混合产生出第三种味。味干涉原理：一种味的加入使另一种味失真2调味方法味的增效作用、味的增福效用、味的抑制效应、味的转化3调味品调味品的作用调味品的分类：天然调味品、发酵调味品、配合型调味品4咸味调味品：一些盐类的味觉特征5甜味调味品影响甜味强度的因素：如浓度的影响、粒度的影响、温度的影响、介质的影响、构型的影响、甜味剂相互之间的影响6酸味调味品酸味与酸味剂分子结构的关系、酸味剂的使用、酸味剂的作用、酸味剂的使用方法、酸味剂的使用注意事项、常用的酸味剂（醋酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、抗坏血酸、葡萄糖酸）7苦味剂嘌呤类苦味剂、藻类苦味剂、糖苷类物质、胆汁8鲜味调味品第一代鲜味剂、第二代鲜味剂、新型鲜味剂（三）食用调香的标准与法规1食用香精生产与销售的监管部门：中国食用香精管理情况、国外食用香精管理情况2与香精的使用有关的标准与法规：标准管理体系、申报程序第八章食品风味的分析与鉴定技术一教学目的通过本章节的学习让学生掌握风味物质的搜集方法；熟悉食品风味分析的样品制备；了解气相色谱、质谱在食品风味分析中的应用。二教学要求(一)掌握风味物质的搜集方法：溶剂萃取法、蒸馏提取法、顶空捕集法(二)了解气相色谱、质谱等再风味物质分析中的应用(三)熟悉食品风味分析样品制备的方法和程序三教学内容（一）食品分析样品的制备：图8-1食品风味物质基本分析方法实验室中采取的分析样品中主要有以下几类：畜禽和水产品类、蔬菜和水果类、粮食类、加工食品类；（二）风味物质的捕集方法1溶剂萃取法：溶剂的选择、提纯、提取效率2蒸馏提取法：水蒸气蒸馏法、同时蒸馏提取法3顶空捕集法：静态顶空、动态顶空、固相微萃取（三）风味物质的分析与鉴定技术1气相色