烹饪化学第九章烹饪食品风味化学的科学基础

烹饪化学第九章烹饪食品风味化学的科学基础吉林农业科技学院陈福玉教学重点：食品香气的形成途径。教学难点：食品香气的形成途径；基本味感、味感的影响因素，基本味感的常见呈味物质。教学方法：理论联系实际。本节内容多而杂，课堂教学以概要为主，辅以多媒体教学手段，提高教学效果。食品中香气是由多种呈香的挥发性物质所组成，通过人的嗅觉来感知的。

气味分类：香气、臭气和异味是（通俗分类）；在食品界也未形成专门的气味分类法，习惯上根据气味的生物来源和食品加工方法简单分为水果香气，蔬菜、茶叶、肉、烘烤、油炸、发酵香气等。第九章气味和呈香物质常见的发香基团为羟基（—OH）、羧基（－COOH）、醛基（－CHO）、醚基（－C－O－C－）、酯基（－COO－）、羰基（－CO－）、苯基、硝基（－NO2）、亚硝基（－ONO）、酰胺基（－CONH2）、异硫氰基（－CNS）、内酯基等。发香基团：这类影响呈香物质的香气基团称之为发香基团。影响香气的结构因素：分子的碳链长短、不饱和键种类多少与位置、是否具有支链及取代基的位置等不同，分子的几何异构对气味有着较强的影响，如顺式脂肪烯醇多呈清香，而反式异构体常呈脂肪臭气。食品中呈香物质的特点：种类繁多，但含量极微，且多数为非营养物质。呈香物质的分类：根据其化学结构的特点，常分为五类：脂肪族化合物、芳香族化合物、环烃化合物、含硫化合物、含氮化合物。一、植物性食品的香气成分1．水果的香气成分

特点：比较单纯，是天然食品中具有高度爽快的香气。香气成分：萜类、醇类、酯类和醛类。苹果中的主要香气成分包括醇、醛和酯类。异戊酸乙酯，乙醛和反

2

己烯醛为苹果的特征气味物。香蕉的主要气味物包括酯、醇、芳香族化合物、羰基化合物。其中以乙酸异戊酯为代表的乙、丙、丁酸与C4~C6醇构成的酯是香蕉的特征风味物，芳香族化合物有丁香酚、丁香酚甲醚、榄香素和黄樟脑。

菠萝中的酯类化合物十分丰富，己酸甲酯和己酸乙酯是其特征风味物。葡萄中特有的香气物是邻氨基苯甲酸甲酯。

西瓜、甜瓜等葫芦科果实的气味由两大类气味物质组成，一是顺式烯醇和烯醛，二是酯类。柑橘果实中萜、醇、醛和酯皆较多，但萜类最突出，是特征风味的主要贡献者。

2．蔬菜的香气成分特点：总体香气较弱，但气味多样。香气成分：不同的蔬菜不尽相同，香气物质有：含硫化合物（硫醚、硫醇、异硫氰酸酯、亚砜）、不饱和醇醛、萜烯类、杂环衍生物（吡嗪衍生物、吡喃）等。百合科蔬菜（葱、蒜、洋葱、韭菜、芦笋等）具有刺鼻的芳香，其主要的风味物是含硫化合物，如二丙烯基二硫醚（洋葱气味），二烯丙基二硫醚（大蒜气味），硫醇（韭菜中的特征气味物之一）。十字花科蔬菜最主要的气味物也是含硫化合物，如卷心菜中的硫醚、硫醇和异硫氰酸酯及不饱和醇与醛为主体风味物，异硫氰酸酯也是萝卜、芥菜和花椰菜中的特征风味物。伞形花科的胡萝卜和芹菜中，萜烯类气味物突出，与醇类和羰化物共同形成有点刺鼻的气味。黄瓜和番茄具青鲜气味，其特征气味物是C6或C9的不饱和醇与醛，如2，6-壬二烯醛，2-壬烯醛，2-己烯醛。青椒、莴苣和马铃薯也具有青鲜气味，其特征气味物为嗪类，马铃薯的特征气味物之一为3-乙基-2-甲氧基吡嗪。莴苣的主要香气成分为2-异丙基-3-甲氧基吡嗪和2-仲丁基-3-甲氧基吡嗪。青豌豆的主要成分为一些醇、醛、吡喃类。鲜蘑菇中以3-辛烯-1-醇或庚烯醇的气味最大，而香菇中以香菇精为最主要的气味物。蔬菜类化学成分气味萝卜甲基硫醇、异硫氰酸丙烯酯

刺激气味蒜二丙烯基二硫化物、甲基丙烯基二硫化物、丙烯硫醚

辣辛气味葱类

丙烯硫醚、丙烯基二硫化物、甲基硫醇、二丙烷基二硫化物、二丙基二硫化香辛气味姜姜醇、水芹烯、姜萜、烯

香辛气味花椒天竺葵醇、香茅醇蔷薇香气芥类硫氰酸酯、异硫氰酯、二甲基硫醚

刺激气味叶类叶醇

青草气黄瓜2，6

壬二烯醛、己烯

乙醛、壬烯

乙醛

青香气表3-2蔬菜的香味物质形成：生物合成。风味物前体（糖、糖苷、脂肪酸、氨基酸和色素）风味物（酶促变化、微生物活动和一系列的化学变化）影响因素：水果的成熟度、蔬菜的风味与不同生长期有关。果蔬在采收后贮藏和加工阶段，其风味物主要经历，由少变多，即由各种前体向风味物转变，然后由多变少，即风味物挥发损失或转化为其它物质而失去。3．水果蔬菜中香气物的产生二、动物性食品的香气成分（一）肉类的香气特点：生肉的风味是清淡的，但经加工，熟肉的香气十分诱人，称为肉香。肉香风味物：内酯、呋喃类、含氮化合物和含硫化合物，另外也有羰基化合物、脂肪酸、脂肪醇、芳香族化合物等。表9-3肉香气中的主要化合物类别主要化合物内酯γ-丁酸内酯、γ-戊酸内酯、γ-己酸内酯、γ-庚酸内酯

呋喃类

2-戊基呋喃、5-硫甲基糠醛、4-羟基-2，5-二甲基-2-二氢呋喃、4-羟基-5-甲基-2-二氢呋喃

吡嗪

2-甲基吡嗪、2，5-二甲基吡嗪、2，3，5-三甲基吡嗪、2，3，5，6-四甲基吡嗪、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪含硫合物

甲硫醚、乙甲硫醚、甲基硫化氢、二甲基硫、2-甲基噻吩、四氢噻吩-3-酮、2-甲基噻唑、苯并噻唑

香气特点：鲜美可口的香味，其组成成分很复杂。牛乳中的脂肪吸收外界异味的能力较强，特别是在35℃，其吸收能力最强。因此刚挤出的牛乳应防止与有异臭气味的物料接触。香气成分：鲜乳、黄油、发醇乳品各不相同。主要是低级脂肪酸、羰基化合物（如2-已酮，2-戊酮，丁酮，丙酮，乙酯，甲醛等），以及极微量的挥发性成分（如乙醚，乙醇，氯仿，乙腈，氯化乙烯等）和微量的甲硫醚。（二）乳品香气1．鱼香气

鱼类香气成分研究较少。已经测出其中以三甲胺为代表的挥发性碱性物质、脂肪酸、羰基化合物、二甲硫为代表的含硫化合物以及其它物质。2．鱼腥臭味

鱼类具有代表性的气味即为鱼的腥臭味，它随着鲜度的降低而增强。（三）鱼类香气3.鱼类臭味的主要成分为三甲胺。新鲜的鱼中很少含有三甲胺，而在陈放之后的鱼体中大量产生，这是由氧化三甲胺还原而生成的。除三甲胺外，还有氨、硫化氢、甲硫醇、吲哚、粪臭素以及脂肪氧化的生成物等。这些都是碱性物质，若添加醋酸等酸性物质使溶液呈酸性，鱼腥气便可大减。海水鱼含氧化三甲胺比淡水鱼高，故海水鱼比淡水鱼腥味强。4.海参类含有壬二烯醇，具有黄瓜般的香气。三、发酵食品的香气成分

总体特点：主要由微生物作用于蛋白质、糖、脂肪等而产生的，主要成分是醇、醛、酮、酸、酯等。而微生物代谢产物繁多，各种成分比例各异，因此风味各异。（一）酒类特点：由于酿酒原料、酿造的方法和酿酒菌种及其条件不同，香气物质的含量比例也不相同，因而酒类具有不同的香型。如白酒有酱香型、浓香型、清香型、米香型和其它香型之分。酱制品是以大豆、小麦为原料，由霉菌、酵母菌和细菌综合发酵生成的调味品，其中的香味成分十分复杂，主要是醇类、醛类、酚类、酯类和有机酸等。酱油中还由含硫氨基酸转化而得的硫醇、甲基硫等香味物质，其中甲基硫是构成酱油特征香气的主要成分。（二）酱类四、加热食品产生的香气

许多食品在加热时会形成特有的香气。如糖、肉、面包、花生、咖啡等。

糖类是生成香味物质的重要前驱物。糖类加热的香味物质：呋喃衍生物、酮类、醛类、丁二酮、吡嗪类化合物等；与氨基酸的反应对香味的贡献很大。随条件不同香味有所不同。

肉类加热产生的主体香气成分是1-甲硫基-1-乙硫醇、4-羟基-5-甲基-2（2H）-呋喃酮，以及相对分质量低的醛、酮、硫醇等。与美拉德反应及糖类，脂质加热分解有关。面包香气一方面来自于用酵母发酵时生成的醇类和酯类，另一方面主要来自于焙烤时氨基酸与糖反应生成的约20多种羰基化合物。生花生的香味成分为已醛和壬烯醛，加热后产生的香气，除羰基化合物外，特有的香气成分已知有5种吡嗪类化合物和N-甲基氮杂茂。其中以对-二甲基吡嗪和N-甲基氮杂茂为最多。1.生物合成；2.风味酶的作用（直接、间接）；3.高温下的反应（美拉德反应、高温分解）。概括而言，食品中香气形成的途径主要有：

第十章滋味和呈味物质（1学时）

食品的滋味化学

Tastechemistryoffood一、味感及其影响因素二、酸味物质三、甜味物质四、苦味物质五、咸味物质六、其他味感物质（一）食品的基本味（原味）(origianltaste)

酸、甜、苦、咸。（二）呈滋味的物质的特点(characteristicoftastecompound)多为不挥发物，能溶于水，阈值比呈香物高得多。

一、味感及其影响因素

Mapofthetongue'stastereceptors.

（三）味觉生理学(tastephysiology)（四）影响味觉的因素(factorsofeffectontaste)温度

在10~40℃之间较敏感，在30℃时最敏感。

温度对味觉的影响呈味物味觉阈值（%）常温0℃

盐酸奎宁苦0.00010.0003食盐咸0.050.25柠檬酸酸0.00250.003蔗糖甜0.10.42.时间易溶解的物质呈味快，味感消失也快；慢溶解的物质呈味慢,但味觉持续时间长。3.各种味觉的相互作用（1）味觉的对比效果（2）味觉的相乘效果（3）味觉的相消效果（4）味觉的转化效果

二、酸味和酸味物质Sournessandsournesssubstance（一）呈酸机理1.

酸味是由H+刺激舌粘膜而引起的味感，H+是定味剂，A-是助味剂。2.酸味的强度与酸的强度不呈正相关关系。

3.

酸味物质的阴离子对酸味强度有影响

有机酸根A-结构上增加羟基或羧基，则亲脂性减弱，酸味减弱；增加疏水性基团，有利于A-在脂膜上的吸附，酸味增强。

二.主要酸味剂

1.食醋、醋酸2.乳酸：温和3.柠檬酸：食品工业中使用最广4.葡萄糖酸

-D-葡萄糖内酯的水溶液加热可转变成葡萄糖酸。

三、甜味物质Sweettasteandsweetsubstance一、甜度及其影响因素1.甜度

（比甜度）

甜味高低。基准物：5％或10％的蔗糖溶液（20

C）

甜味剂的相对甜度甜味剂乳糖麦芽糖葡萄糖半乳糖甘露糖醇甘油蔗糖果糖相对甜度0.270.50.5~0.70.60.70.811.1~1.5甜味剂甘草酸苷天冬氨酰苯丙氨酸甲酯糖精新橙皮苷二氢查耳酮相对甜度50100~200500~7001000~15002.影响因素

（1）结构A.聚合度:聚合度大则甜度降低；B.异构体：葡萄糖：

>

,果糖：

>

；C.环结构：

-D-吡喃果糖>

-D-呋喃果糖；D.糖苷键：麦芽糖(

-1,4苷键）有甜味，龙胆二糖(

-1,6苷键）苦味。（2）温度

果糖随温度升高，甜度降低。（异构化）（3）结晶颗粒大小

小颗粒易溶解，味感甜。（4）不同糖之间的增甜效应

5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖。（5）其它呈味物的影响二、甜味物质糖类

葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖、乳糖、木糖、蜂蜜等糖醇

木糖醇，麦芽糖醇、山梨醇、甘露醇等糖苷

甜叶菊苷(Stevioside)的甜度为蔗糖的300倍。定安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好。甘草苷：100-500倍，增香，缓和咸味

4.其它甜味剂(1)甜蜜素(2)甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物）(3)二氢查耳酮衍生物(4)

糖精（Saccharin)(5)三氯蔗糖呈苦机理

大多数苦味物质具有与甜味物质同样的AH/B模型及疏水基团。沙氏理论认为苦味来自呈味分子的疏水基，AH与B的距离近，可形成分子内氢键，使整个分子的疏水性增强，而这种疏水性是与脂膜中多烯磷酸酯组成的苦味受体相结合的必要条件。四、苦味物质Bitternessandbitternesssubstance（一）苦味物质的类别无机物：钙离子、镁离子、铵根有机物：氨基酸、小肽、生物碱（如奎宁）；糖苷；尿素类；硝基化合物；大环内酯化合物（苦味酸、银杏内酯）；葫芦素（苦瓜等）；多酚类（绿原酸、单宁、芦丁）；胆酸等。

无机盐类的苦味特点：

苦味与盐类阴离子和阳离子的离子直径之和有关。

离子直径小于6.5Å的盐显示纯咸味如：LiCl=4.98Å，NaCl=5.56Å，KCl=6.28Å

随着离子直径的增大盐的苦味逐渐增强如：CsCl=6.96Å，CsI=7.74Å，MgCl=8.60Å（二）食品中重要的苦味物质

1.茶叶、可可、咖啡中的生物碱----咖啡因2.啤酒中的苦味物质（萜类）

啤酒中的苦味物质主要源于啤酒花中的律草酮或蛇麻酮的衍生物（

–酸和

-酸），其中

–酸占了85%左右。

–酸在新鲜酒花中含量在2~8%之间(质量标准中要求达7%），有强烈的苦味和防腐能力，久置空气中可自动氧化，其氧化产物苦味变劣。

3柑橘中的苦味物（糖苷）

主要苦味物质：柚皮苷、新橙皮苷脱苦的方法：酶制剂酶解糖苷，树脂吸附，

-环糊精包埋等。4.苦杏仁苷

存在于桃、李、杏、樱桃等果核种仁和子叶中，水解产生的氢氰酸有毒。阳离子产生咸味阴离子抑制咸味、产生副味五、咸味和咸味物质Saltytasteandsaltysubstance咸味1.阳离子产生咸味当盐的原子量增大，有苦味增大的倾向。氯化钠和氯化锂是典型咸味的代表（纯正）。钠离子和锂离子产生咸味，钾离子和其他阳离子产生咸味和苦味。2.阴离子抑制咸味

氯离子本身是无味，对咸味抑制最小。

复杂的阴离子不但抑制阳离子的味道，而且它们本身也产生味道。长链脂肪酸或长链烷基磺酸钠盐中阴离子所产生的肥皂味可以完全掩蔽阳离子的味道。

六、其他味感物质1.辣味的呈味机理

辣味刺激的部位在舌根部的表皮，产生一种灼痛的感觉，严格讲属触觉。为机械刺激现象。辣味物质的结构中具有起定味作用的亲水基团和起助味作用的疏水基团。

（一）辣味和辣味物质Piquancyandpiquancysubstance（1）热辣味（hotness）

口腔中产生灼烧的感觉，常温下不刺鼻（挥发性不大），高温下能刺激咽喉粘膜。如：红辣椒主要呈辣成分有辣椒素、二氢辣椒素。胡椒中的胡椒碱。（2）辛辣味（pungency）

冲鼻的刺激性辣味，对味觉和嗅觉器官有双重刺激，常温下具有挥发性。如：姜、葱、蒜等。2.辣味物质

辣味料的辣味强度排序：

辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末

热辣

辛辣1.鲜味物的呈鲜机理

相同类型的鲜味剂共存时，与受体结合时有竞争作用。

不同类型的鲜味剂共存时，有协同作用。如：味精与肌苷酸按1:5比例混合，其鲜味