8章风味化学1食品化学

1、第八章 风味化学,食品的滋味化学,第一节 概述 第二节 甜味及甜味物质 第三节 苦味及苦味物质 第四节 咸味物质 第五节 酸味及酸味物质 第六节 辣味及辣味物质 第七节 鲜味及鲜味物质 第八节 涩味及涩味物质,风味(flavour):是指人以口腔为主的感觉器官对食品产生的综合感觉（味觉,嗅觉，视觉及触觉）。 风味物质一般具有下列特点： (1)成分多，含量甚微; (2) 大多是非营养物质; (3) 味感性能与分子结构有特异性关系; (4) 多为对热不稳定的物质。,第一节 概述,味感：是人体味觉器官（舌头）对呈味物质的 反映 味感产生的原因：舌头上的味蕾对呈味物质的 刺激引起的 反映 味感包括：酸

2、、甜、苦、咸、鲜、涩、碱、凉、辣、金属味等10种。其中酸、甜、苦、咸为食品的4种基本味。,味觉生理学（味感区域）： 苦 酸 酸 咸 咸 舌面 甜 呈味物质的特点：多为不挥发物，能溶于水，阈值比呈气味物高得多。 阈值:味觉器官能感觉某物质滋味的最低浓度.,夏伦贝格尔(Shallenberger) - 关于风味单位的AH-B理论,甜味物质的结构为AH- B。 A代表电负性原子，如ONF B也是带电负性原子，也是ON. 要求B离AH 2.5-4 这样甜味化合物上的AH- B单位和味觉感受器上的AH- B单位相作用（氢键作用），产生甜味感。,第二节 甜味与甜味物质,一 呈甜机理,化合物分子中有相邻的带

3、电负性原子是产生甜味的必须条件。 其中一个原子还必须具有氢键键合的质子。,上述过程可用如下表示：,甜味物质,味觉感受器,B.HA,AH.B.,氯仿,邻磺酰苯亚胺,葡萄糖,二.甜度及其影响因素： 1.甜度： 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 0.27 0.5 0.50.7 0.6 0.7 0.8 1 1.11.5 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 50 100200 500700 10001500,2.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

4、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 5%蔗糖 但5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖。 （5）其它呈味物的影响,三. 甜味剂： 糖类：葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等 糖醇：木糖醇，麦芽糖醇等 糖苷：甜叶菊苷(Stevioside)等 甜叶菊二萜烯类的糖苷，甜度为蔗糖的300倍。是无热量甜味剂。稳定，安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好。,(2) 甜味素（阿

5、斯巴甜，二肽衍生物）： 由L -天冬酰氨和L -苯丙氨酸组成，是营养性非甜味剂，安全性好，甜度为蔗糖的100200倍；但热稳定性不好。 （3）二氢查耳酮衍生物： 甜度极高，后味无苦味，毒性很小，热稳定性差。,4. 非糖甜味剂： （1）甜蜜素： 甜度为蔗糖的4050倍，易溶于水，对 光、热、空气稳定，安全性好。,新橙 皮糖苷 OH 糖 O -OH OCH3 HO O （4）糖精（Saccharin): 属合成甜味剂 ，后味有苦味。 在主食及婴儿食品中不允许使用。糖精长时间 加热会产生苦味，浓度过大（ 0.5%）也会苦味。,SO2 H2O SO2 NNa N- + Na+ CO CO （苦味） （

6、强甜味） H2O SO2NH2 COOH （苦味）,第三节 酸味及酸味物质,一 概述 呈酸机理： 酸味（Sour taste）是由H+刺激舌粘膜而引起的味感。 H+是定味剂，A-是助味剂。 酸味的强度与酸的强度并不呈正相关性。 酸感与酸根阴离子种类、 PH 、可滴定度及其他物质的存在（特别是糖）。 在同一PH下，酸味的强度顺序：醋酸甲酸 乳 酸草酸盐酸,在pH相同时，HAc比HCl有更强的酸味感。有机酸有令人愉快的副味；而无机酸具有苦、涩副味。有机酸在口腔中能持续地产生H+ 使酸味维持长久。 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；若增加疏水性基团，有利于A-在脂膜上的吸附，

7、酸味增强。 人唾液的pH在6.76.9之间，大多数食物的pH在56.5之间.当pH 5时就会产生酸感，当pH 3时，由于酸感过强而产生拒食心理。,二.酸味剂： 1.食醋： 主要的酸味成分是醋酸，含量在35%，此外，还含有乳酸、氨基酸、琥珀酸、醇类、酯类、糖份等。 食醋在烹饪中作用： 增香及去除不良气味 刺激食欲，利于消化 减少Vc的损失，促进原料中Ca, Fe, P 等无机物的 溶解 防止果蔬的酶促褐变 具有抑菌作用,2. 乳酸： 存在于酸泡菜、酸奶中。乳酸可以抑制杂菌的生长。 3. 柠檬酸： 广泛存在于果蔬中，酸味柔和优雅，爽口。在食品工业中用于清凉饮料、水果罐头、果酱及配制酒中，还可作为抗

8、氧化剂的增效剂使用。,氯化钠和氯化锂是典型咸味的代表。以NaCl（离子的直径为0.556nm)的咸味最纯正。当盐的原子量增大，有苦味增大的倾向。 呈咸味与阴、阳离子均有关系，阳离子产生咸味，阴离子抑制咸味。 阳离子的影响 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。,第四节 咸味物质,阴离子的影响,在阴离子中，氯离子对咸味抑制最小，它本身是无味的。 较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产生的肥皂味是由阴离子所引起的，这些味道可以完全掩蔽阳离子的味道,第五节苦味及苦味物质 呈苦机理： 苦味与甜味分子都是由类似分子激发的，大多数

9、苦味物质具有与甜味物质同样的AH/B模型及疏水基团。受体部位的AH/B单元取向决定了分子的甜味和苦味。 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。,苦味的基准物质：奎宁 奎宁的结构： 常见的苦味物质： 常见的苦味物质有生物碱、糖苷、氨基酸、多肽、盐及动物的胆汁。 茶叶、可可、咖啡中的生物碱： 茶叶、可可、咖啡中的苦味物质主要是生物碱，它有使神经兴奋的作用。,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），苦味物质中酸占了85%左右。 酸在新鲜酒花中含量

10、在28%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，其氧化产物使苦味变劣。,啤酒中的苦味物质（萜类）：,异律草酮（-酸）,律草酮（酸）,啤酒花与麦芽汁共煮中，酸有4060%异构化生成异酸，酸和异酸是啤酒中的最重要的苦味物质，控制其生成及防止其转化，在啤酒加工中有重要意义。在核黄素存在时，异酸经光氧化分解，产生老化风味。,柚皮苷生成无苦味衍生物的酶水解部位结构,3 柑橘中的苦味物（糖苷）： 柚皮苷、新橙皮苷是柑橘类果实中的主要苦味物质，糖苷水解后苦味消失。故可利用酶制剂分解糖苷，使橙汁脱苦。脱苦的方法还有树脂吸附，-环糊精包埋、酶解等。,蛋白质水解物和干酪有明显非

11、需宜的苦味，这是肽类氨基酸侧链的总疏水性所引起的。 肽类的苦味可以通过计算疏水值来预测。根据Q=g/n 可计算出蛋白质的平均疏水值，式中g表示每种氨基酸侧链的疏水贡献，n是氨基酸残基数，各个氨基酸的g值按溶解度数据测定得到。 Q值大于1400的肽可能有苦味，低于1300的无苦味。 肽的分子量也会影响产生苦味的能力，只有那些分子量低于6000的肽类才可能有苦味，而分子量大于这个数值的肽由于几何体积大，显然不能接近感受器位置。,4. 氨基酸及多肽类：,各种氢基酸的计算g值,5. 盐类： 盐类的苦味与盐类阴离子和阳离子的离子直径总和有关。 离子直径小于6.5的盐显示纯咸味(LiCl=4.98，NaC

12、l=5.56，KCl=6.28)，因此有些人对KCl感到稍有苦味。 随着离子直径的增大(CsCl=6.96，CsI=7.74)，盐的苦味逐渐增强，因此氯化镁(8.60)是相当苦的盐。,第六节 辣味及辣味物质,辣味的呈味机理： 辣味刺激的部位不在舌头的味蕾上，而是舌根部的表皮，产生一种灼痛的感觉。有人认为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。 1. 热辣味（hotness） 在口腔中产生灼烧的感觉，常温下不刺鼻（挥发性不大），在高温下也能刺激咽喉粘膜。 如：红辣椒。其呈辣成分主要有辣椒素，二氢辣椒素。胡椒中的胡椒碱。,2. 辛辣味（pungency）： 是一种冲鼻的刺激

13、性辣味，是对味觉和嗅觉器官的双重刺激，在常温下具有挥发性。 如：姜、葱、蒜等。其辛辣成分有姜酮、姜脑；葱蒜中的辛辣成分是硫醚类化合物。 二. 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,第七节 涩味及涩味物质,涩味(Astringent tast)： 涩味产生的机制: 涩味通常是由于单宁或多酚与唾液中的蛋白质缔合而产生沉淀或聚集体而引起的。 难溶解的蛋白质(例如某些干奶粉中存在的蛋白质)与唾液的蛋白质和粘多糖结合也产生涩味。 涩味常常与苦味混淆，这是因为许多酚或单宁都可以引起涩味和苦味感觉。 典型的原料是未成熟的柿子、香蕉。,涩味成分： 食品中涩味物质主

14、要是多酚类的化合物，其中单宁是最典型的涩味物。 缩合度适中的单宁具有涩味，当缩合度超过8个黄烷醇单体后，由于溶解度大为降低，不再呈涩味。,三 脱涩 涩味也是一种需宜的风味，例如茶叶的涩味。 但一般说来，涩味是非需宜的。 脱涩可采用 在果汁中加入蛋白质，使单宁沉淀。 提高原料采用时的成熟度。 除多酚化合物外，明矾、醛类也具有涩味，醛也能使蛋白质凝固。,第八节 影响味觉的因素 温度：在1040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 奎宁 苦 0.0001 0.0003 柠檬酸 酸 0.0025 0.003 食 盐 咸 0.05 0.25 蔗 糖 甜 0.1 0.4 2. 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