華南理工大學生物化學課件 第24章 食品風味

1、 食品的風味是一種感覺現(xiàn)象，包括食物入口以后給予口腔的觸感、溫感、味感及嗅感等感覺的綜合。風味的愛好帶有強烈的個人的、地區(qū)的、民族的特殊傾向。內(nèi)內(nèi)容容 第一節(jié) 食品的滋味和呈味物質(zhì) 一、食品味感 二、甜味與甜味物質(zhì) 三、酸味與酸味物質(zhì) 四、苦味及苦味物質(zhì) 五、咸味理論 六、其他味感和呈味物質(zhì) 第二節(jié) 嗅感及嗅感物質(zhì) 一、嗅感及影響因素 二、植物性食物的香氣 三、動物性食物的氣味成分 四、焙烤食物的香氣 五、發(fā)酵食品的香氣 六、香味增強劑第一節(jié) 食品的滋味和呈味物質(zhì) 一、食品味感 味感是指物質(zhì)在口腔內(nèi)給予味覺器官舌頭的刺激。這種刺激有時是單一性的，但多數(shù)情況下是復合性的，包括心理味覺(形狀、色澤

2、和光澤等)、物理味覺(軟硬度、粘度、溫度、咀嚼感、口感等)和化學味覺(酸味、甜味、苦味、咸味等)。 (一)味感的分類和生理學(1)食品的基本味（原味）(origianl taste) 酸、甜、苦、咸。(2)呈滋味的物質(zhì)的特點(characteristic of taste compound)多為不揮發(fā)物， 能溶于水， 閾值比呈氣味物高得多。 (3)味感的生理學(taste physiology) Map of the tongues taste receptors. (三)各種味覺的相互作用 (1)味覺的增強與減弱 (2)味覺的抑制與改變 (3)味覺相乘 兩種具有相同味覺的物質(zhì)同時存在時，其味

3、覺效果顯著增強并大于二者味覺的簡單相加現(xiàn)象稱為味覺相乘。 二、甜味與甜味物質(zhì)Sweet taste and sweet substance (一)甜味理論 夏倫貝格爾(Shallenberger)的AHB理論 風味單位(flavor unit)是由共價結(jié)合的氫鍵鍵合質(zhì)子和位置距離質(zhì)子大約3的電負性軌道產(chǎn)生的結(jié)合。 化合物分子中有相鄰的電負性原子是產(chǎn)生甜味的必須條件。 其中一個原子還必須具有氫鍵鍵合的質(zhì)子。 氧、氮、氯原子在甜味分子中可以起到這個作用，羥基氧原子可以在分子中作為AH或B。 補充學說 甜味分子的親脂部分通常稱為r (-CH2-, -CH3, -C6H5)可被味覺感受器類似的親脂部位

4、所吸引，其立體結(jié)構(gòu)的全部活性單位(AH、B和r)都適合與感受器分子上的三角形結(jié)構(gòu)結(jié)合，r位置是強甜味物質(zhì)的一個非常重要的特征，但是對糖的甜味作用是有限的。 -D-吡喃果糖甜味單元中AH/B和r之間的關(guān)系 氯仿 鄰磺酰苯亞胺 葡萄糖 局限性 （1）不能解釋多糖、多肽無味。 （2）D型與L型氨基酸味覺不同, D-纈氨酸呈甜味，L-纈氨酸呈苦味。 （3）未考慮甜味分子在空間的卷曲和折疊效應(yīng)。 (二)天然甜味劑甜味劑的相對甜度 甜味劑 乳糖 麥芽糖 葡萄糖 半乳糖 甘露糖醇 甘油 蔗糖 果糖 相對甜度 0.27 0.5 0.50.7 0.6 0.7 0.8 1 1.11.5 甜味劑 甘草酸苷 天冬氨酰

5、苯丙氨酸甲酯 糖精 新橙皮苷二氫查耳酮 相對甜度 50 100200 500700 10001500 1、糖及其衍生物糖醇 (1)葡萄糖 (2)果糖 (3)蔗糖 (4)麥芽糖 (5)乳糖 (6)山梨醇 (7)麥芽糖醇 (8)木糖醇 麥芽糖醇OHOOOHCH2OHHOH2CCH2OHOHOHOH 1,4糖苷配基糖苷配基D-半乳糖半乳糖D-葡萄糖葡萄糖-1,4糖苷配基糖苷配基 2、非糖天然甜味劑(1)甘草苷 是多年生豆科植物甘草根的一種成分，甜度為蔗糖的100500倍，純品約為250倍。 (2)甜葉菊苷 是菊科植物甜葉菊的莖、葉中所含的一種二萜烯類糖苷。對熱、酸、堿都較穩(wěn)定，溶解性好，甜度為蔗糖的

6、300倍，甜味純正，殘留時間長，后味可口，有一種輕快的甜感。 (三)天然物的衍生物甜味劑 1、二肽和氨基酸衍生物、二肽和氨基酸衍生物 (1)二肽衍生物 其代表是天門冬氨酰苯丙氨酸甲酯(Asp-Phe-Ome)，商品名；Aspar-tame，是種營養(yǎng)性的非糖甜味劑，可被人體代謝，其甜味為蔗糖的150倍。其缺點是高溫下的熱穩(wěn)定性差。 (2)氨基酸衍生物 6-氯-D-色氨酸及6-甲基-D-色氨酸的甜度可達1 000倍蔗糖。 2、二氫查耳酮衍生物各種柑桔中含有柚苷、橙皮苷等黃酮類糖苷，在堿性條件下還原，生成開環(huán)化合物二氫查耳酮(DHC)衍生物，具有很強的甜味，可達蔗糖的1002 000倍。OZXYRO

7、OH OOHZXYROOH OOHZXYROOH OOH+H若干甜味DHC衍生物的結(jié)構(gòu)與甜度 名 稱 R X Y Z 甜 度 柚皮苷DHC 新橙皮糖* HHOH100 新橙皮苷DHC新橙皮糖HOHOCH3l 000高新橙皮苷DHC新橙皮糖HOHOC2H5l 0004-O-正丙基新圣草檸檬苷DHC新橙皮糖HOHOC3H72 000洋李苷DHC葡萄糖HHOH40 (四)合成甜味劑 不少合成甜味劑對哺乳動物有致癌、致畸作用，我國目前僅準許使用鄰甲苯?；酋啺?，俗稱糖精。 NSOOONa糖精鈉鹽 三、酸味與酸味物質(zhì) (一)酸味理論 酸味是氫離子刺激舌粘膜而引起的味感。酸的定味基是質(zhì)子H+，助味基是其酸

8、根負離子。 酸感與酸根種類、pH值、可滴定酸、緩沖效應(yīng)以及其他物質(zhì)特別是糖的存在有關(guān)。 (二)酸味劑 (1)食醋 (2)乳酸 (3)檸檬酸 (4)蘋果酸 (5)酒石酸 酒石酸 為2,3-二羥基丁二酸。有D-，L-和DL-酒石酸三種立體構(gòu)型。天然存在的是D-及DL-酒石酸。 (6)琥珀酸(丁二酸)及富馬酸(反丁烯二酸) (7)葡萄糖-D-葡萄糖內(nèi)酯的水溶液加熱可轉(zhuǎn)變成葡萄糖酸。 四、苦味及苦味物質(zhì) (Bitterness and bitterness substance ) (一)苦味理論 大多數(shù)苦味物質(zhì)具有與甜味物質(zhì)同樣的AH/B模型及疏水基團。 受體部位的AH/B單元取向決定了分子的甜味和苦

9、味。 沙氏理論認為苦味來自呈味分子的疏水基，AH與B的距離近，可形成分子內(nèi)氫鍵，使整個分子的疏水性增強，而這種疏水性是與脂膜中多烯磷酸酯組成的苦味受體相結(jié)合的必要條件。 (二二)食物中的重要苦味物質(zhì)食物中的重要苦味物質(zhì) 1、咖啡堿、可可堿、茶堿 2、柚皮苷、新橙皮苷、苦杏仁苷柚皮苷及新橙皮苷 3、膽汁 膽汁是動物肝臟分泌并貯存于膽囊中的一種液體，主要成分是膽酸、鵝膽酸及脫氧膽酸，味極苦。 4、-酸、異-酸、-酸 啤酒的苦味來源于酒花中一些類異戊二烯衍生物，一般可分為葎草酮的衍生物和蛇麻酮的衍生物，分別稱為-酸和-酸。 -酸是多種混合物，在新鮮酒花中含量約為28，具有強烈的苦味及很強的防腐能力。

10、在啤酒的苦味物質(zhì)中，-酸占85左右。 灑花與麥芽汁在煮沸過程中，酒花中的葎草酮約有4060異構(gòu)化為異葎草酮，其相應(yīng)衍生物稱為異-酸。OHOHOHOOOOOHOOH釀造葎草酮異葎草酮 5、氨基酸與多肽 L-氨基酸大多有苦味，疏水多肽味苦，偶有甜味。肽的苦味可通過計算平均疏水值Q來預測： 式中g(shù)為各氨基酸側(cè)鏈的自由能變化；n為氨基酸殘基個數(shù)。 Q值大于l 400表示該肽是苦的；Q值低于l 300表示該肽不苦。 ngQ 五、咸味理論 (Salty taste and salty substance )咸咸 味味陽離子產(chǎn)生咸味陽離子產(chǎn)生咸味 陰離子抑制咸味陰離子抑制咸味 (一)咸味理論 咸味是中性鹽所

11、顯示的味，是由離解后的鹽離子所決定的。 陽離子是定味基，易被味感受器的蛋白質(zhì)的羧基或磷酸吸附而呈咸味；陰離子是助味基，影響咸味的強弱和副味。 (二)咸味劑 作為咸味劑，僅只有氯化鈉，俗稱(食)鹽，在體內(nèi)主要是調(diào)節(jié)滲透壓和維持電解質(zhì)平衡。 在味感性質(zhì)上，食鹽的主要作用是起風味增強或調(diào)味作用。 六、其他味感和呈味物質(zhì) (一)鮮味 鮮味是食品的一種能引起強烈食欲、可口的滋味。呈味成分有核苷酸、氨基酸、肽、有機酸等類物質(zhì)。 (1)鮮味氨基酸 在天然氨基酸中，L-谷氨酸和L-天門冬氨酸的鈉鹽及其酰胺都具有鮮味。 (2)鮮味核苷酸 在核苷酸中能夠呈鮮味的有5-肌苷酸、5-鳥苷酸和5-黃苷酸，前二者鮮味最強

12、。此外，5-脫氧肌苷酸及5-脫氧鳥苷酸也有鮮味。 (3)琥珀酸及其鈉鹽 琥珀酸鈉也有鮮味，是各種貝類鮮味的主要成分。 (二)辣味 辣味是刺激舌部、口腔及皮膚的觸覺神經(jīng)所引起的一種痛覺。適當?shù)睦蔽队性鲞M食欲、促進消化液分泌、并具有殺菌的功效。 辣味物質(zhì)多具有酰胺基、酮基、異腈基等官能團，多為疏水性強的化合物。(1)熱辣味或火辣味(2)辛辣味 (三)澀味 澀味是舌粘膜蛋白質(zhì)被鞣質(zhì)等物質(zhì)凝固，產(chǎn)生收斂作用而發(fā)生的感覺。 食品中的澀味主要是由單寧、草酸、香豆素類、奎寧酸等物質(zhì)引起的。醛類、酚類、鐵鹽、明礬亦呈澀味。 (四)清涼味 清涼味的典型是薄荷醇，常用于制潤喉糖等。 (五)堿味 堿味是羥基離子的呈

13、味屬性，溶液中只要有0.01即可感知。堿味可能是堿刺激口腔神經(jīng)末梢而引起的感覺，并無確定的感知區(qū)域。 (六)金屬味 在舌頭和口腔表面有很大的一片區(qū)域能感知金屬味，其閾值在2030ppm離子濃度范圍內(nèi)。 第二節(jié) 嗅感及嗅感物質(zhì) 一、嗅感及影響因素 嗅感是揮發(fā)性物質(zhì)氣流刺激鼻腔內(nèi)嗅覺神經(jīng)細胞所引起的一種感覺。令人喜愛的稱為香氣，令人生厭的稱臭氣。 嗅覺理論(Theory of olfaction) 1.立體化學理論 化合物立體分子的大小、形狀及電荷有差異，人的嗅覺的空間位置也有差別。 2.微粒理論 3.振動理論 基本氣味與代表性化合物 基本氣味 代表化合物 薄荷香 薄荷醇、環(huán)己酮、叔丁基甲醇 花

14、香 香葉醇、-紫羅酮、苯乙醇、松油醇 焦糖香 吡喃酮、呋喃酮、環(huán)酮 麝 香 環(huán)十六烷酮、雄甾烷-3-醇 樟腦香 d-樟腦、桉樹腦、龍腦、叔丁醇、戊基甲基乙醇 魚腥臭 三甲胺、二甲基乙胺、 N-甲基吡咯烷 汗 臭 異戊酸、異丁酸 腐爛臭 戊硫醇、1, 5-戊二胺、吲哚、3-甲基吲哚 化合物的氣味與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系發(fā)香團（原子）：是指分子結(jié)構(gòu)中對形成氣味有貢獻的基團 （原子) 。發(fā)香團： -OH, -COOH, C=O, R-O-R, -COOR, -C6H5,-NO2, -CN, -ONO, -RCOO。發(fā)香原子：位于元素周期表中族 族。如：P, As, Sb, S, F。 二、植物性食物的香氣(

15、一)水果的香氣成分 水果中的香氣成分比較單純但具有濃郁的天然芳香氣味。其香氣成分中以有機酸酯類、醛類、萜類為主，其次是醇類、酮類及揮發(fā)酸等。 水果香氣成分產(chǎn)生于植物體內(nèi)代謝過程中，因而其隨著果實的成熟而增加。人工催熟的果實則不及在樹上自然成熟水果的香氣濃郁。 1.桃的香氣成分主要有苯甲醛，苯甲醇，各種酯類，內(nèi)酯及-寧烯等； 2.紅蘋果則以正丙己醇和酯為其主要的香氣成分； 3.柑橘以萜類為主要風味物； 4.菠蘿中酯類是特征風味物； 5.哈密瓜的香氣成分中含量最高的是3t, 6c 壬二烯醛（閾值為310-6）； 6.西瓜和甜瓜的香氣成分中含量最高的是3c, 6c 壬二烯醛（閾值為10-5）。 (二

16、)蔬菜的香氣成分 各種蔬菜的香氣成分主要是一些含硫化合物。當組織細胞受損時,風味酶釋出,與細胞質(zhì)中的香味前體底物結(jié)合,催化產(chǎn)生揮發(fā)性香氣物質(zhì)。1.葫蘆科和茄科 具有顯著的青鮮氣味。 特征氣味物有C6或C9的不飽和醇、醛及吡嗪類化合物。 如:黃瓜、青椒、番茄等 2.傘形花科蔬菜 具有微刺鼻的芳香， 頭香物有萜烯類化合物。 如：胡蘿卜、芹菜、香菜等。 3. 百合科蔬菜 具有刺鼻的芳香， 風味成分主要是含硫化合物（硫醚、硫醇）。 4.十字花科蔬菜 具有辛辣氣味， 最重要的氣味物也是含硫化合物（硫醇、硫醚、異硫氰酸酯）。 5. 其 它 蘑菇主香成分有：肉桂酸甲酯，1-辛烯-3-醇，香菇精。 海藻香氣的

17、主體成分是甲硫醚，還有一定量的萜類化合物，其腥氣來自于三甲胺。 (三)蕈類的香氣成分 白色雙孢蘑菇簡稱蘑菇，是消費量最大的一種，其揮發(fā)性成分已經(jīng)鑒定的有20多種。有強烈蘑菇香氣的主體成分是辛烯-3-醇和辛烯-3-酮。 另外一種著名的蕈類是香菇，子實體內(nèi)有一種特殊的香氣物質(zhì)，經(jīng)火烤或曬干后能發(fā)出異香，即香菇精。SH2CSSSC H2S香 菇 精 三、動物性食物的氣味成分 (一)水產(chǎn)品的腥臭成分 水產(chǎn)品氣味中最具有代表性的是腥臭味，它隨著新鮮度的降低而增強。 淡水魚腥味的主體成分是六氫吡啶類化合物。魚臭的主要成分是三甲胺，新鮮魚中含量很少，死亡后則大量產(chǎn)生。三甲胺是由氧化三甲胺經(jīng)酶促還原而產(chǎn)生的，

18、特別是海產(chǎn)魚臭的主要成分。 賴氨酸在魚死后可被逐步酶促分解生成各種臭氣成分，中間產(chǎn)物之一的-氨基戊醛是河魚臭氣的主要成分。H2N(CH2)4CH (NH2)CO OHH2N(CH2)4CH NH2NHH2N(CH2)4CH OH2N(CH2)4CO OH+脫 羧L-賴 氨 酸尸 胺 (臭 )六 氫 吡 啶 (臭 )-氨 基 戊 醛 (血 腥 臭 )-氨 基 戊 酸 (河 魚 臭 )脫 氨 由魚油氧化分解而成的甲酸、丙烯酸、丙酸、丁烯-2-酸、丁酸、戊酸等也構(gòu)成魚臭氣的一部分組成。 魚體表面粘液中含有蛋白質(zhì)、卵磷酯、氨基酸等，可被細菌作用而產(chǎn)生氨、甲胺、甲硫醇、硫化氫、吲哚、糞臭素、六氫吡啶等腥

19、臭物質(zhì)。如：HSCH2CH(NH2)COOHH2S + C H3SH + N H3 + CO2細 菌HNCH2CHNH2COOH細 菌HNCH3HNNH3+半 胱 氨 酸色 氨 酸糞 臭 素吲 哚 (二)肉香成分 肉類在燒烤時發(fā)出美好的香氣，其成分達數(shù)百種之多，其中有醇、醛、酮、酸、酯、醚、呋喃、吡嗪、內(nèi)酯、芳香族化合物、含硫化合物、含氮化合物等。 肉香物質(zhì)的前體是肉的水溶性抽出物中的各類生物小分子，這些可溶性成分在加熱時形成肉香物質(zhì)的作用可歸納為三條途經(jīng)： (1)脂質(zhì)自動氧化、水解、脫水、脫羧等反應(yīng)，生成醛、酮、內(nèi)酯類化合物； (2)糖、氨基酸等的分解反應(yīng)及氧化反應(yīng)，或糖與氨基酸之間的反應(yīng)，生成揮發(fā)與不揮發(fā)性成分； (3)上列途徑中的產(chǎn)物之間的反應(yīng)，產(chǎn)生眾多的香氣成分。 (三)乳及乳制品的香氣成分 牛乳的香氣成分很復雜，主要是低級脂肪酸、羰基化合物如2-己酮、2-戊酮、丁酮、丙酮、乙醛、-癸酸內(nèi)酯等，以及含有極微量的揮發(fā)性成分如乙醚、乙醇、氯仿、乙腈、氯化乙烯等。還含有微量的甲硫醚。-癸酸內(nèi)酯具有乳脂香氣。 新鮮乳酪的香氣主體成分有以下幾種：揮發(fā)性脂肪酸有乙酸、正丁酸、異丁酸、正戊酸、異戊酸、正辛酸等，總共約含有811mg/100g。 四、焙烤食物的香氣 許多食物在焙烤時都發(fā)出美好的香氣，這些香氣成分形成于加熱過程中發(fā)生