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食品风味化学-第1页，共70页，编辑于2022年，星期三第一章绪论1.1食品风味的涵义食品风味还可以影响消费者对营养的消化吸收，与生产经营者的经济效益也有密切相关。食品能刺激人的多种感觉器官而产生各种感官反应。第2页，共70页，编辑于2022年，星期三第3页，共70页，编辑于2022年，星期三什么是食品风味？目前存在着三种理解。狭义：食物刺激味觉或臭觉受体而产生的综合生理响应。普通：摄入口腔的食物使人产生的各种感觉（味、臭、触）。广义：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。英语中，风味一词用Flavour（美flavor）表示。强调挥发性（臭感）物质；与Aroma（香芳），Taste（口味）区别明显，与Frangrana（香气）有关系。汉语中“风味”一词的内涵比Flavor广泛，包括食品的色、香、味。第4页，共70页，编辑于2022年，星期三1.2风味物质及其特点能体现食品风味的化合物，称为风味物质。若能以一个或几个化合物来代表特定食品的某种风味，那么这（几）个化合物便称该食品的特征化合物或关键化合物。例如：香蕉：乙酸异戊酯CH3COOCH2CH2CH（CH3）2黄瓜：2E（反式）、6Z-（顺式）-壬二烯醛第5页，共70页，编辑于2022年，星期三食品中的风味物质一般具有下列特点：种类繁多，相互影响，如：咖啡风味成分已鉴定出奇制胜68种；土豆中已鉴定出200多种。含量极微，效果显著，臭感物质一般占食品的10-8%-10-14%，味感物质较臭感物质稍多。稳定性差，易被破坏（挥发、氧化、热分解、光分解）。风味与风味物质的分子结构及组分有关，但构性关系缺乏普遍规律性。风味物质的浓度，介质等外界条件会对其风味特征产生影响，例2-戊基呋喃在浓度大时呈甘草味，稀释后则呈豆腥味。第6页，共70页，编辑于2022年，星期三1.3 风味化学的研究对象及意义1.3.1研究对象 食品风味组分的化学本质、分析方法、生成及变化途径。具体内容：(1)了解天然风味物质的化学组成和分离鉴定方法；(2)了解风味化合物的形成机制及变化途径；(3)研究食物在贮藏和加工过程中产生的风味成分；(4)研究食品增效剂、强化剂、稳定剂、改良剂等风味剂的开发和利用。第7页，共70页，编辑于2022年，星期三1.3.2 意义：可以使贮藏加工后的食品恢复新鲜风味。配制风味食物或生产新型食品。推测风味形成的机制，防止不良风味产生。有助于遗传育种学家培育出具有更好风味的原料 新品种。有助于规定（标准）和控制食品的风味质量。第二章食品风味的分类 及其化学本质21 味觉生理学211 味的概念和分类味感：是食物在人的口腔内对味觉器官化学感觉系统的刺激并产生的一种感觉。分类：第8页，共70页，编辑于2022年，星期三日本（5类）：甜、苦、酸、咸、辣 印度（8类）：甜、苦、酸、咸、辣、淡、涩、不正常味欧美（6类）：甜、苦、酸、咸、辣、金属味 中国（7类）：甜、苦、酸、咸、辣、鲜、涩基本味感：从生理学的角度看，只有甜、苦、酸、咸4种其它种类的味感实质均不是通过直接刺激味蕾细胞而产生的。如：辣痛觉；涩触觉。212 味感的生理基础味感产生的基本途径：首先是呈味物质溶液刺激口腔内的味感受体，然后通过一个收集和传递信息的神经感觉系统传导到大脑的味觉中枢，最后通过大脑的综合神经中枢系统的分析，从而产生味感。口腔内的味感受体主要是味蕾通常由40150个味细胞所组成，大约1014天更新一次。每个味蕾都具有味孔，味孔口与口腔相通。第9页，共70页，编辑于2022年，星期三 味细胞表面由蛋白质，脂质及少量的糖类、核酸和无机离子组成。不同的味感物质在味细胞的受体上与不同的组分作用。例：甜蛋白质，苦、咸脂质。味感物质只有溶于水后才能进入味蕾孔口刺激味细胞。2.1.3 味觉阈值（CT）阈（Threshold）：界、限。阈总是与一个修饰词连用。味觉阈值是指刚刚能察觉到味感时呈味物质的量（浓度），亦即人能品尝出味道的呈味物质最稀的水溶液浓度。几种物质的味觉阈值见下表。第10页，共70页，编辑于2022年，星期三 几种物质的味觉阈值（CT/%）-名称味感250-蔗糖甜0.10.4食盐咸0.050.25柠檬酸酸2.5x10-33.0 x10-3硫酸奎宁苦1.0 x10-43.0 x10-4-阈值低的物质，单位质量该物质的刺激强度大，或者说味觉受体对这类物质的敏感性高。第11页，共70页，编辑于2022年，星期三2.1.4 影响味感的主要因素 呈味物质的结构（内因）温度：味觉一般在10-40范围内较敏感，在30左右最敏感。低于10或高于50时，各种味觉大多变得迟钝。浓度和溶解度：酸味和咸味在低浓度时使人有愉快感，在高浓度时则会使人感到不愉快；糖易溶解，故产生甜味快，消失也快，糖精较难溶，则味觉产生较慢，维持时间也较长；如果某种物质在水中的溶解度低于味觉阈值浓度，则该物质就无味。呈味物质间的相互影响味的相乘作用：某种物质的味感会因另一味感物的存在而显著增强。味精与肌苷酸。味的对比作用：有时两种味感物质的共存会对人的感觉产生影响。食盐与味精。第12页，共70页，编辑于2022年，星期三 味的消杀作用：一种物质往往能减弱或抑制另一物质味感的现象。砂糖，拧檬酸。食盐及奎宁中任何两种配比。215 味觉机理味觉与臭觉机理还处于研究探索阶段。一般认为：刺激物与味觉受体的结合过程是彼此相互诱导适应的过程，即二者都需要改变其构象以相互匹配契合，才能产生适当的键合作用，并激发出特殊的味感信号。这种激发状态是亚稳态，在其能量耗散以后即恢复正常。一种味感机理模型：第13页，共70页，编辑于2022年，星期三第14页，共70页，编辑于2022年，星期三22 味感物质221 甜味物质 甜度与比甜度：甜味的强度用甜度表示，但目前甜度还不能用物理或化学方法定量测定，只能凭人的味感来判断。通常是以在水中较稳定的非还原糖蔗，糖为基准物（如以5%或者说10%的蔗糖水溶液在于20时的甜度为1.0），用以比较其他甜味剂在同温度同浓度下的甜度。这种相对甜度（甜度倍数）称为比甜度。第15页，共70页，编辑于2022年，星期三 一些糖和醇的比甜度-蔗糖 1.0 棉籽糖 0.23-D-葡萄糖果 0.400.79 转化糖浆 0.81.3-D-呋喃果糖 1.01.75 木糖醇 0.91.4-D-D半乳糖 0.27 山梨醇 0.50.7-D-木糖 0.400.7 甘露醇 0.68-D-麦芽糖 0.460.52 麦芽糖醇 0.750.95-D-乳糖 0.48 半乳糖醇 0.58-D-甘露糖 0.59-第16页，共70页，编辑于2022年，星期三2.2.1.2 天然甜味剂 糖类甜味剂：糖、糖浆、糖醇 葡萄糖：食用或静脉注射 果 糖：易消化，不需胰岛素作用即可直接在人体中代射，适于幼儿和体弱患病者食用。木 糖：不易被吸收，不产生热量，可供糖尿病和高血压患者食用。蔗 糖：味强而纯正。麦芽糖：营养价值最高的糖。乳 糖：有助于人体对钙的吸收 （转化）糖浆：由淀粉经不完全水解糖化而得。由葡萄糖、麦芽糖、低取聚糖、糊精等组成。糖醇：目前投入使用的主要有四种：D-木糖醇、D-山梨醇、D-甘露醇和麦芽糖醇。第17页，共70页，编辑于2022年，星期三 在人体内的吸收和代谢不受胰岛素影响，也不妨碍糖元的合成，是一类不使人血糖升的甜味剂，为糖尿糖、心脏病、肝脏病人的理想食品。木糖醇和麦芽糖醇可防龋齿 糖的结构与甜度：关系密切，但普遍性规律不明确，实验表明，多羟基化合物的味感有一条简单的碳/羟比值规律，即分子中碳原子数 与羟基数 的比值小于小时呈甜味，等于27时产生苦味或者甜而苦，大于7时则味淡。糖苷键的类型也与其甜度有关。两个葡萄糖分子通过-1，4-糖苷键形成麦芽糖时味甜，若以-1.6，6-糖苷键结合为异麦芽糖仍有甜味，但以-1.6-糖苷键结合而成的龙胆二糖，则无甜味而有苦味。糖的环形结构对甜度也有影响。如-D-吡喃果糖的甜度的约为蔗糖的二倍，而-D-呋喃果糖几乎无甜味。第18页，共70页，编辑于2022年，星期三 非糖天然甜味剂：植物中存在。甘草苷：（甘草）由甘草酸与两个葡萄糖醛酸结合而成，比甜度为100300有解毒，保肝等疗效，但甜味释放缓慢，保留时间长。第19页，共70页，编辑于2022年，星期三甜叶菊：（甜叶菊茎、叶内）糖体为槐糖和葡萄糖，配基是二萜类的甜叶菊醇。比甜度为200300。耐热、酸、碱，溶解性好，具有降血压、促代谢，治疗胃酸过多等作用，适用于糖尿病人食品及低能值食品。第20页，共70页，编辑于2022年，星期三甘茶素：又称甜茶素，（虎耳科植物叶中），比甜度量衡00，对热、酸稳定。具有微弱的防腐及抗氧化性能。蔗糖中加入不敷出%能使蔗糖甜度提高3倍。2213 天然物的衍生物甜味剂 指某些本来不甜的天然物质经过改性加工而成的甜味剂主要有氨基酸和二肽衍生物，二氢查耳酮衍生物，紫苏醛等。第21页，共70页，编辑于2022年，星期三 氨基酸或二肽的衍生物：6-甲基-D-色氨酸：比甜度约1000有可能成为新型甜味剂。天冬氨酰苯丙氨酸甲酯（APM）：第22页，共70页，编辑于2022年，星期三 规律：二肽衍生物要具有甜味，必需具备下列结构条件：a.构成二肽的氨基酸必须同为L-氨基酸。b.肽链的N-端必须是天冬氨酸，而且它的-COOH和-氨基均游离。c.形成二肽的另一氨基酸必须是中性氨基酸，而且它的C-端必须酯化。酯基越小，甜度越大。d.二肽衍生物的甜度随分子量增加而降低。据报道，前几年发现的天冬氨酰氨基丙二酸蒎醇甲醇二酯，是目前已知的最甜的物质，比甜度为2.7万（倍）商品名：Aspartame；比甜度为150300，甜味优良（接近蔗糖），但高温下热稳定性差。另外，安全性需要注意（虽然FDA已批准为食用甜味剂）。第23页，共70页，编辑于2022年，星期三 二氢查尔酮衍生物二氢查尔酮衍生物二氢黄醇衍生物查尔酮衍生物第24页，共70页，编辑于2022年，星期三 其中：R=糖苷（基）；X=H;Y=H OrOH;Z=OH Or烷氧基 该类衍生物的比甜度在402000之间，有水果香味。可用于食品和制药工业，尤其适合糖尿病人。缺点：溶解度较小（0.1%），热稳定性差（160），PH2.5或PH7.8时甜度下降。其它天然物的衍生物紫苏醛（紫苏叶子）。径肟化的反式紫苏肟（常称为紫苏甜素，比甜度为2000。目前已用于卷烟增甜）。英国将蔗糖氯代得到1，4，5-三氯代蔗糖，比甜度5000，风味接近蔗糖，不产生热量，有防龋齿作用。据说无毒。第25页，共70页，编辑于2022年，星期三2214合成甜味剂邻苯甲酰磺酰亚胺钠盐；俗称糖精。它的分子型呈苦味，但在水中离解出的负离子有甜味，比甜度300500。当浓度大于0.5%时易显出分子的苦味。对热不稳定，热水解生成的邻磺酰胺苯甲酸也呈苦味。基本不参与人体代谢，无营养价值。我国允许用于除婴儿食品以外的其它食品中。据报道，高剂量喂养时会使动物产生膀胱癌。第26页，共70页，编辑于2022年，星期三环已胺磺酸钠盐：俗称新糖精比甜度为30，无苦感。我国禁用。乙酰磺胺酸钾盐（CH3CO-NH-SO3K+），比甜度200，对热及空气均稳定。美国已批准作为非营养甜味剂（小于1.5mg/kg.日），我国禁用。222苦味物质2221食用和药用的苦味物质第27页，共70页，编辑于2022年，星期三 生物碱和萜类对于萜类，分子中含有内酯，内缩醛、内氢键、糖苷羟基等能形成螯合物结构的，一般具有苦味。第28页，共70页，编辑于2022年，星期三糖和糖苷对于糖类，当其碳/羟比值（R）在27时，一般具有苦味。糖苷不论其配基如何，大都有苦味。如：苦杏仁苷（氰苷）。第29页，共70页，编辑于2022年，星期三 氨基酸和多肽在L-型氨基酸中，当R基较大（碳数3）并带有碱性基团（如-NH2，胍基）时，通常呈现苦味。如：Leu,Ile,Phe,Tyr,Trp,His,Lys,Arg等。肽的苦味与其平均疏水值Q有关：Q=G/n=g/n 式中g为各氨基酸侧链的自由能变化量，n为肽中氨基酸残基个数。当Q6.85时 KJ/mol时，该肽就呈苦味。氨基酸残基的g值见下表。第30页，共70页，编辑于2022年，星期三 氨基酸残基的g值（KJ/mol）-AA g AA g AA g AA g AA gGly 0 Asp 2.26 CySH 4.18 Leu 10.13 Ile 12.43Ser 0.17 Glu 2.30 Met 5.44 Pro 10.96 try 12.55Thr 1.84 Arg 3.05 Lys 6.28 Phe 11.09 His 2.09 Ala 3.05 Val 7.07 Tyr 12.01-盐类的苦味与它的正负离子半径总和有关。半径之和小于0.658nm的 LiCl,NaCl,KCl有纯正的咸味；半径之和等于0.658nm的KBr又咸又苦；半径之后大于0.658nm的MgCl，MgSO4,KI等呈苦味。第31页，共70页，编辑于2022年，星期三2222苦味剂的生理效应（1）苦味剂的毒性 多数天然的恶味物质具有毒性，所以人类本能地厌弃有恶臭和苦味的物质。这些物质的分子中，通常含有低价态的氮，硫和不饱和键等，能与肌体（尤其是细胞核内的核酸）作用，改变体内生理活性物质的化学结构，从而表现出毒性。（2）苦味剂的药性“良药苦口”：许多苦味剂具有生理作用或调节功能。大脂环生物碱类 奎宁：可抗疟疾原虫，抗菌。黄连：性苦寒，泻火解毒，治细菌痢疾。第32页，共70页，编辑于2022年，星期三 大内酯类 银杏内酯：能治心绞痛。野菊花内酯：清热解毒、凉血降压。糖苷类 龙胆苦素：去肝、胆火 （3）苦味抑制剂鲜味氨基酸Asp和Glu能抑制苦味，Glu-Glu效果更好，另外，从鱼蛋白水解物中分离出的一种酸性低聚肽组分A，也有极高的抑苦能力。两种苦味抑制剂的抑制效果。第33页，共70页，编辑于2022年，星期三 两种苦味抑制剂的抑制效果（苦味为5分制）-苦味剂浓度（mol/L）对照加Glu-Glu后加组分A后MgCl223.70.70.2Ile13.70.10.0Gly-Leu0.23.70.10.0绿原酸0.063.70.10.3咖啡因0.063.50.50.2苯基硫羰酰胺0.0063.00.50.2番木鳖碱3x10-62.80.80.3第34页，共70页，编辑于2022年，星期三223酸味物质（1）酸味强度品尝法：用主观等价值（P.S.E）表示酸味强度，这是指 感受到相同酸味时各（该）味剂的浓度。PSE值越小，酸性越强。唾液流速法：以相同浓度的酸剌激而引起腮腺分泌唾液的平均流速（单位时间内流出唾液毫升数）作为比较标准。流速越大，酸性越强。一般各种酸的酸味阈值，无机酸在Ph3.43.5；有机酸在3.74.9之间。pH3.0时，难以忍受，PH5.0时，不易感觉。（2）酸味物质食醋：淀粉糖化酒精发醇醋酸发醇食醋 第35页，共70页，编辑于2022年，星期三 一般含35%的醋酸，少量的其他有机酸，氨基酸糖、醇、酯等。温和（调味、防腐、去腥）作用。柠檬酸：（2-羟基-丙烷-1，2，3-三羧酸）无色结晶，溶于水，乙醇等。广泛用于清凉饮料、水果罐头、糖果、果酱、合成酒、辣酱油等食品中（0.1%1.0%），具有调味、杀菌、防腐等功能，还对抗氧剂有增效作用。苹果酸：（2-羟基丁酸）无色结晶，易溶于水，乙醇，从爽口，略有剌激性。用于饮料、冰淇淋、冷制食品，糖果，烘烤食品等。尤其适用于果冻。其钠盐有咸味，可作为肾脏病或高血压病患者的食盐代用品。酒石酸：（2，3-二羟基丁二酸1，4）无色结晶或粉末，易溶于水和乙醇。酸味为柠檬酸的1。3倍，稍有涩感。用途与柠檬酸相似。葡萄酒的酸涩味与酒石酸含量有关。第36页，共70页，编辑于2022年，星期三 乳酸：最早从酸奶中发现（2-羟基丙酸）。溶于水，乙醇。丙酮、乙醚：用于清凉饮料、合成酒、合成醋、辣酱油、泡菜、酸菜等。调味，防杂菌繁殖。抗环血酸：无色液体，易溶于水。干燥时脱水生成葡萄糖内酯，反应可逆。将内酯加入豆腐粉中，遇热水即会生成葡萄糖酸而使大豆蛋白凝固，得到嫩豆腐。用于配制清凉饮料，食醋。在营养品中代替乳酸和柠檬酸。磷酸：酸味爽快温和，略带涩味。可用于清凉饮料等。用量过多会影响人体对钙的吸收。第37页，共70页，编辑于2022年，星期三224 咸味物质食盐（NaCl）：咸味最纯正，应用最广泛。由于资源丰富，容易提纯，除了病理上限制之外，没有别的咸味剂能取代它的位置。咸味物质大多数是无机盐类，一般正、负离子（半径）都较小的的盐咸味较纯正；居中者咸中带苦；都大者则苦中带咸。一些无机盐的相对咸度-无机盐NaClLiClKClNaBrKBrNaIKINaNO3NaHCO3咸度1.000.441.360.911.660.770.540.170.21-225辣味物质辣味：是一种尖利的刺痛感和特殊的灼烧感的总和（天然食用辣味物质）。第38页，共70页，编辑于2022年，星期三（1）热辣（火辣素）型物质辣椒中的辣椒素：胡椒中的胡椒酰胺：第39页，共70页，编辑于2022年，星期三花椒中的花椒素（2）辛辣（芳香辣）型物质 肉豆蔻和丁香：主要辛辣成分是丁香酚和异丁香酚第40页，共70页，编辑于2022年，星期三姜：第41页，共70页，编辑于2022年，星期三 二烯丙基二硫化物 CH2=CHCH2-S-S-CH2CH=CH2 丙基烯丙基二硫化物 CH2=CHCH2-S-S-C3H7 葱、韭菜：二丙基二硫化物 C3H7-S-S-C3H7 甲基丙基二硫化物 CH3-S-S-C3H7 上述二硫化物在受热时分解生成相应的硫醇，辣味减弱，产生甜味。（3）剌激型物质 蒜：蒜素第42页，共70页，编辑于2022年，星期三 芥末、萝卜：主要为异硫氰酸酯类化合物（受热可水解或挥发）。异硫氰酸烯丙酯 CH2=CHCH2-NCS 异硫氰酸丙烯酯 CH3CH=CH-NCS 异硫氰酸烯丁酯 CH3CH2CH2CH2-NCS 异硫氰酸烯丁酯 C6H5CH2-NCS225 鲜味物质鲜味：鲜味是一种复杂的综合味感。具有鲜味的物质主要有氨基酸、琥珀酸、肽和核甘酸等类型的物质。目前出于经济效益，副作用和安全性等方面原因，作为商品的鲜味剂主要是谷氨酸型和核苷酸型。第43页，共70页，编辑于2022年，星期三谷氨酸型鲜味剂L-谷氨酸（2-氨基戊二酸）的一钠盐，即味精（L-MSG）-鲜 酸 咸 甜 苦L-Glu 21.5%64.2%2.2%0.8%5.0%L-MSG 71.4%3.4%13.5%9.8%1.7%-L-MSG的鲜味与pH有关：当 pH=6.0-6.5时，鲜味最强（Glu-）当 pH 7.0 时，无鲜味（Glu=）当加热到120或长时间受热时，会发生分子内脱水而生成焦性谷氨酸(即羧基吡啶酮)，不仅无鲜味，而且有毒。第44页，共70页，编辑于2022年，星期三 羧基吡啶酮 谷氨酸一钠盐具有缓和咸、酸苦味的作用，减弱糖精的苦味，并能改善食品的中的自然风味。如在葡萄酒中添加0.015%0.003的L-MSG能提高其风味。“强力味精”：L-MSG中添加2%的5-肌苷酸(5-IMP)。利用味觉相乘作用，使鲜味大大增强。第45页，共70页，编辑于2022年，星期三 核苷酸型鲜味剂 许多核苷酸有鲜味,如：5-肌苷酸(5-IMP)R=H 5-鸟苷酸(5-GMP)R=NH2 5-黄苷酸(5-XMP)R=OH第46页，共70页，编辑于2022年，星期三2.3 嗅感生理学2.3.1 嗅感概念与气味 嗅感：是指挥发性物质刺激鼻腔嗅觉神经而在中枢神经中引起的一种感觉。气味的分类：嗅感物质种类繁多(有人估计约40万种)，气味千差万别，很难分类。目前 有三种方法。l 动物肌肉中含有丰富的核苷酸。当动物宰杀后，在体内酶作用下生成IMP。生成途径主要是第47页，共70页，编辑于2022年，星期三 物理化学分类法(8类)：樟脑臭、刺激臭、醚臭、花香、薄荷香，麝香、恶臭(腐败臭)、甜香。心理学分类法(8类)：辛香味、香味、醚味、油脂味、焦味、烧硫磺味、臭树脂味、金属味。按嗅盲分类(色盲启示)(8类)：腥臭、尿臭、精液臭、汗味、樟脑气味、麦芽气味、薄荷气味、麝香气味。2.3.2 嗅觉生理学2.3.2.1 嗅觉特征 敏锐：每毫升空气中含410-14克的甲硫醇或人造麝香就可被人嗅出。现代化仪器不能检出。犬类更突出。易疲劳，适应和习惯;个性差异大 阈值会随人体状况变动。第48页，共70页，编辑于2022年，星期三2.3.2.2 嗅觉受体 嗅觉受体是嗅细胞，它存在于鼻腔上端的嗅粘膜。嗅细胞呈杆状，伸向粘膜表面表面的一端生有嗅纤毛，与外界按触，另一端变细，伸向嗅神经纤维，与嗅觉系统神经元联系。嗅细胞的功能主要是对挥发性气体刺激的强度，持续性和质量作出反应，并给出信息编码，再传递给神经元。第49页，共70页，编辑于2022年，星期三2.3.2.3 气味对身体的作用（1）对呼吸器官的作用 香：深长吸气 恶臭：暂停呼吸 可疑气体：短绌（鉴别）（2）对消化器官的作用 香气：促进消化器官运动和胃液分泌，食欲增强 臭气：抑制肠胃运动，食欲下降（3）对循环器官的作用 良好气味：血管扩张，血压下降（4）对生殖器官的作用 动物尤为明显，寻早配偶等（5）对精神状况的作用第50页，共70页，编辑于2022年，星期三 美好气味：身心愉快，能消除紧张、疲劳感 恶臭：心烦、焦躁不安2.3.3 嗅感阈值 是指刚刚能引起嗅觉时气味物质在空气中的浓度或挥发性物质在水中的浓度。几种嗅感物质的阈值(CT)见下表-名称 阈值/mg.L-1 名称 阈值/mg.L-1乙醇 1x10-5 硫化氢 1x10-7 乙酸乙酯 4x10-2 乙酸戊酯 5 丁香酚 2.3x10-4 甲硫醇 4.3x10-8 柠檬醛 3x10-6 1，3二硫杂茂苯并吡喃 4x10-4-第51页，共70页，编辑于2022年，星期三 其中：n 为食品中嗅感物质的种类 Ci为第i种嗅感觉物质在食品中的浓度 Ti为第i种嗅感物质的阈值浓度(与Ci取相同单位)判断一种嗅感物质在体系的香气中作用的大小，常用香气值来表示，它是嗅感物质的浓度与其阈值之比值。香气值(FU)=嗅感物质浓度/阈值 一种食品的嗅感风味是由嗅感物质构成成分，各成分的百分含量以及它们的阈值大小所共同决定的。嗅感风味第52页，共70页，编辑于2022年，星期三 如果某物质组分的FU1.0，说明该物质没有引起人们的嗅感；FU值越大，嗅感越强；FU最大者为该体系的特征嗅感化合物。2.4 嗅感物质2.4.1 分子结构与气味 一般来说，无机物中除了NO2、NH3、SO2、H2S等少数气体具有强烈气味之外，其余的大多没有明显的嗅感。而挥发性的有机物则大多具有气味。2.4.1.1 脂肪烃含氧衍生物 总的来说，链状的醇、醛、酮、酸、酯等化合物，在低分子量范围内由于挥发性强，气味也较强。通常随着分子碳链的增长，其气味也由果实香型青香型脂肪臭型的方向变化，而且气味的持续性也随着加强。第53页，共70页，编辑于2022年，星期三 （1）醇类：饱和醇：C1C3 范围有轻快香气。甲醇(毒)气味清爽。C4C6 有近似麻醉性气味。如：丁醇、戊醇有醉人香气。C7C10 芳香气味，如 醇葡萄香味。壬醇蔷薇香味，C15时，无嗅感。不饱和醇：嗅感较饱和醇更强烈。C2H5CH=CHCH2CH2OH 青叶醇 青草气味 HO(CH2)2CH(CH3)(CH2)2CH=C(CH3)2 香茅醇、玫瑰香气 HOCH2(CH=CHCH2CH2)2CH3 黄瓜醇、黄瓜香气第54页，共70页，编辑于2022年，星期三 多元醇：一般无气味。（2）醛类：饱和醛：随分子量由小到大，气味：刺激性愉快气味,如壬醛：玫瑰香和杏仁香。碳数大于12时，嗅感减弱以至无嗅感。不饱和醛：大多具有愉快香气：CH3CH=C(CH3)CHO 强烈 青香醚香 (CH3)2C=CH(CH2)2CH(CH3)CHO 甜瓜香气(甜瓜醛)有些不饱和醛尤其是，醛具有脂肪氧化味或强烈臭气。（3）酮类 饱和酮：CnC15时 往往有特殊香气 Cn15时 常有油脂腐败的臭气第55页，共70页，编辑于2022年，星期三 饱和二酮(双乙酰)是许多食品的嗅感成分。稀浓度时，多大呈现奶油类的香气，而高浓度时会出现油脂的酸馊气味。不饱和酮：低级刺激性气味。分子量较大时有良好的气味。（4）羧酸类：饱和酸：刺激性 臭味 脂肪气味无味 C1C3 C4C7 C8C16 Cn16 不饱和酸：多具愉快气味 （5）酯类(及内酯)具有愉快的水果香气第56页，共70页，编辑于2022年，星期三 HCOO-(CH2)2CH(CH3)2 CH3COO-(CH2)2CH=CHC2H5 梅子，李子香气 香焦香气 CH3CH=C(CH3)COO-CH2CH(CH3)2 菊花香气 2.4.1.2 芳香族化合物 苯：气味一般不受欢迎桃子香气烃基取代苯：随取代基碳数逐步增多，则 气味由果香青香脂肪臭无嗅感第57页，共70页，编辑于2022年，星期三当苯环接上极性基团时，嗅感较复杂，无规律性。第58页，共70页，编辑于2022年，星期三 2.4.1.3 含氮化合物 胺类：低分子多具不愉快嗅感，多数还有一定毒性。CH3CH2NH2 (CH3)3N H2N-(CH2)4NH2 刺鼻氨臭 鱼腥(臭)腐败臭 氨基酸、酰胺：一般无明显嗅感。芳香族硝基化合物：许多具良好的香气味。含氮杂环化合物：嗅感明显，复杂。第59页，共70页，编辑于2022年，星期三2.4.1.4 含硫化合物 低级的硫醇和硫醚大都具有难闻的臭气或令人不快的嗅感。例：CH3SH C6H5-SH 恶臭 蒜臭 易挥发的二硫或三硫化合物大多数能产生有刺激性葱蒜气味。CH3-S-S-C3H7 CH2=CHCH2-S-S-CH2CH=CH2 洋葱气味 大蒜气味 CH3-S3-C3H7 辛香气味第60页，共70页，编辑于2022年，星期三 异硫氰酸酯类一般都具有催泪性刺激辛香气：CH2=CHCH2-NCS CH2S(CH2)3-NCS C6H5-CH2CNS 催泪辛辣味 萝卜气味 辛辣气味 含硫杂环化合物嗅感复杂，一无明显规律性。但其中噻唑类化合物大多数都有较强烈的嗅感。*除上述官能团结构因素外，分子中极性基团数目及构象自由度，立体异构(旋光、顺反)等分子结构因素也与分子的嗅感有关。2.4.2 气味与化学结构2.4.2.1 麝香(气味)大环化合物 具有麝香气味的大环化合物的结构通式为：第61页，共70页，编辑于2022年，星期三其中：n=12-18；X可代表许多不同的官能团或这些 官能团的组合，主要有酮基（C=O）、碳酸酯基（-O-COO-）、内酯基（-COO-）、草酰酯基（-OCO-COO-）、杂原子（-O-、-S-、-NH-等）。如：第62页，共70页，编辑于2022年，星期三第63页，共70页，编辑于2022年，星期三 芳香化合物第64页，共70页，编辑于2022年，星期三 总的来说，具有麝香气味基本嗅感的化合物虽然属于很不相同的化学类型，但依据现有研究结果可以看出，它们具有一些共同的结构特征，集结密实，相当坚硬，呈椭圆形，其大小约为91.15nm，且在分子中存在一个在空间上可按近的极性功能团。2.4.2.2 樟脑香 具有樟脑香(气味)的化合物很多，主要的有：第65页，共70页，编辑于2022年，星期三第66页，共70页，编辑于2022年，星期三 形成樟脑气味的嗅感分子的结构特征为：具有高堆积密度和刚性，直径约为0.75nm的球形或卵形分子。当分子含有极性功能团时，会增强其嗅感(强度)。2.4.2.3 薄荷香 具有薄荷气味的物质主要是一些单环萜类和小环酮类化合物。第67页，共70页，编辑于2022年，星期三 萜(terpene)：分子由C5HH8单元组成的一大类烯属烃。现在是用来形容这样一类化合物，它含有化学元素C和H或者C.H.O而没有芳香性，其碳骨架理论上可由两个或两个以上的异戊二烯或异戊烷基首尾连接而成的。第68页，共70页，编辑于2022年，星期三第69页，共70页，编辑于2022年，星期三2.4.2.4 麦芽香 已发现异丁醛、2-甲基丁醛、异戊醛、2-甲基戊醛、正丁醛以及丁醇等，都具有强度不同的麦芽气味。但目前对麦芽香嗅感分子结构特征还缺乏定论。第70页，共70页，编辑于2022年，星期三