食品化学第八章风味精.ppt

食品化学第八章风味食品化学第八章风味第1页，本讲稿共43页目录目录l1概述概述l2味觉和味感物质味觉和味感物质l3风味化合物形成的途径风味化合物形成的途径l4几类典型食品的风味几类典型食品的风味2第2页，本讲稿共43页1概述概述一、一、风味的概念风味的概念二、二、风味物质的特点风味物质的特点3第3页，本讲稿共43页一、风味的概念一、风味的概念l1986年年all.R.L 提出提出l摄入口腔的食品，刺激人的各种感觉受体，摄入口腔的食品，刺激人的各种感觉受体，使人产生的短时的、综合的生理感觉。使人产生的短时的、综合的生理感觉。l每一种食物每一种食物,都有其特有的风味。风味是一种都有其特有的风味。风味是一种感觉现象。广义上指食物摄入口内使人的感感觉现象。广义上指食物摄入口内使人的感觉器官，包括味觉、嗅觉、痛觉及触觉等在觉器官，包括味觉、嗅觉、痛觉及触觉等在大脑中留下的综合印象；狭义是指所尝到的大脑中留下的综合印象；狭义是指所尝到的味觉及嗅觉的综合。味觉及嗅觉的综合。l根据风味产生的刺激方式不同可将其分为化根据风味产生的刺激方式不同可将其分为化学感觉、物理感觉和心理感觉。学感觉、物理感觉和心理感觉。回本节回本节4第4页，本讲稿共43页食品的感观反应分类食品的感观反应分类感观反应感观反应分类分类味觉：甜、苦、酸、咸、辣、鲜、涩味觉：甜、苦、酸、咸、辣、鲜、涩嗅觉：香、臭嗅觉：香、臭化学感觉化学感觉触觉：硬、黏、热、凉触觉：硬、黏、热、凉运动感觉：滑、干运动感觉：滑、干物理感觉物理感觉视觉：色、形状视觉：色、形状听觉：声音听觉：声音心理感觉心理感觉回本节回本节5第5页，本讲稿共43页二、风味物质的特点二、风味物质的特点l1.由多种不同类别的化合物组成由多种不同类别的化合物组成l2.大多数风味物质作用浓度都很低大多数风味物质作用浓度都很低l3.很多能产生嗅觉的物质易挥发、易热解、很多能产生嗅觉的物质易挥发、易热解、易与其他物质发生作用易与其他物质发生作用l4.食品的风味是由多种风味物质组合而成食品的风味是由多种风味物质组合而成l5.呈味物质之间的相互作用对食品风味产生呈味物质之间的相互作用对食品风味产生不同的影响不同的影响对比现象、相乘现象、消杀现象及变调现对比现象、相乘现象、消杀现象及变调现象象回本节回本节6第6页，本讲稿共43页长期以来，风味研究者的理想目标是长期以来，风味研究者的理想目标是测量风味化合物的化学参数，为食品风味测量风味化合物的化学参数，为食品风味强度与质量提供可靠信息，目前，在主观强度与质量提供可靠信息，目前，在主观的感官信息与客观风味化学数据的相关性的感官信息与客观风味化学数据的相关性方面已取得很大进展，但仍缺乏对风味质方面已取得很大进展，但仍缺乏对风味质量进行单纯常规评定的分析方法。量进行单纯常规评定的分析方法。回本节回本节7第7页，本讲稿共43页2味味觉觉和味感物和味感物质质一、一、味觉生理味觉生理味觉的概念与分类味觉的概念与分类味觉的生理基础味觉的生理基础、味的阈值味的阈值、影响味觉产生的因素影响味觉产生的因素二、二、甜味和甜味物质甜味和甜味物质三、苦味和苦味物质三、苦味和苦味物质四、四、咸味和酸味咸味和酸味五、五、涩味涩味六、六、辣味辣味七、七、其他味感其他味感8第8页，本讲稿共43页一、味觉生理一、味觉生理回本节回本节9第9页，本讲稿共43页味觉的概念与分类味觉的概念与分类l味觉是指食物在人的口腔内对味觉器官化学味觉是指食物在人的口腔内对味觉器官化学感受系统的刺激并产生的一种感觉，不同地感受系统的刺激并产生的一种感觉，不同地域的人对味觉的分类不一样。域的人对味觉的分类不一样。日本：酸、甜、苦、辣、咸日本：酸、甜、苦、辣、咸欧美：酸、甜、苦、辣、咸、金属味欧美：酸、甜、苦、辣、咸、金属味印度：酸、甜、苦、辣、咸、涩、淡味、印度：酸、甜、苦、辣、咸、涩、淡味、不正常味不正常味中国：酸、甜、苦、辣、咸、鲜、涩中国：酸、甜、苦、辣、咸、鲜、涩l从味觉的生理角度分类，只有四种基本味觉：从味觉的生理角度分类，只有四种基本味觉：酸、甜、苦、咸，他们是食物直接刺激味蕾酸、甜、苦、咸，他们是食物直接刺激味蕾产生的产生的回本节回本节10第10页，本讲稿共43页味觉的生理基础味觉的生理基础味觉产生的过程味觉产生的过程呈味物质刺激口腔内的味觉感受体，然后呈味物质刺激口腔内的味觉感受体，然后通过一个收集和传递信息的神经感觉系统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，从而产生味觉。综合神经中枢系统的分析，从而产生味觉。味蕾味蕾口腔内感受味觉的主要是味蕾，其次是神口腔内感受味觉的主要是味蕾，其次是神经末梢。味蕾一般由个味觉经末梢。味蕾一般由个味觉细胞构成，其表面有许多味觉感受分子，细胞构成，其表面有许多味觉感受分子，不同物质能与不同的味觉感受分子结合而不同物质能与不同的味觉感受分子结合而呈现不同的味道。呈现不同的味道。回本节回本节11第11页，本讲稿共43页、味的阈值、味的阈值l阈值：感受到某种呈味物质的味觉所需要的阈值：感受到某种呈味物质的味觉所需要的该物质的最低浓度。该物质的最低浓度。几种基本味感物质的阈值几种基本味感物质的阈值l根据阈值的测定方法的不同，又可将阈值分根据阈值的测定方法的不同，又可将阈值分为：为：绝对阈值：指人从感觉某种物质的味觉从绝对阈值：指人从感觉某种物质的味觉从无到有的刺激量无到有的刺激量差别阈值：指人感觉某种物质的味觉有显差别阈值：指人感觉某种物质的味觉有显著差别的、刺激量的差值著差别的、刺激量的差值最终阈值：指人感觉某种物质的刺激不随最终阈值：指人感觉某种物质的刺激不随刺激量的增加而增加的刺激量刺激量的增加而增加的刺激量回本节回本节12第12页，本讲稿共43页、影响味觉产生的因素、影响味觉产生的因素l物质结构物质结构l物质的水溶性物质的水溶性l温度温度l味觉的感受部位味觉的感受部位l味的相互作用味的相互作用味的对比现象味的对比现象味的相乘作用味的相乘作用味的消杀作用味的消杀作用味的变调作用味的变调作用味的疲劳作用味的疲劳作用 蔗蔗 糖糖 食盐柠檬酸硫酸奎宁食盐柠檬酸硫酸奎宁25：0.1%0.05%0.0025%0.0001%0.1%0.05%0.0025%0.0001%：0.4%0.25%0.003%0.0003%0.4%0.25%0.003%0.0003%回本节回本节13第13页，本讲稿共43页二、甜味和甜味物质二、甜味和甜味物质l1.甜味理论甜味理论AH/B理论理论补充学说补充学说l2.影响甜味剂甜度的因素影响甜味剂甜度的因素l3.甜味物质甜味物质回本节回本节14第14页，本讲稿共43页l早期人类对甜味的认识有很大局限性，以早期人类对甜味的认识有很大局限性，以为糖分子中的多个羟基可产生甜味。很快为糖分子中的多个羟基可产生甜味。很快这种看法受到批评，因为糖精、不少氨基这种看法受到批评，因为糖精、不少氨基酸、金属盐类甚至氯仿都有甜味，而它们酸、金属盐类甚至氯仿都有甜味，而它们的分子中并无羟基。的分子中并无羟基。l 19671967年年ShallenbergerShallenberger和和AcreeAcree提出提出了所有产生甜味的化合物都有呈味单元的了所有产生甜味的化合物都有呈味单元的AH/BAH/B理论理论。开始的设想比较简单，认为。开始的设想比较简单，认为甜味物质的分子中有一个电负性的原子甜味物质的分子中有一个电负性的原子A A（可以是（可以是OO或或N N等原子），与氢原子共价结等原子），与氢原子共价结合生成合生成AHAH基团（如基团（如OHOH、NH2NH2），同），同时该甜味分子在时该甜味分子在AHAH基团附近基团附近0.3nm0.3nm处有另处有另一个电负性原子一个电负性原子B B（可以是（可以是OO或或N N等）。等）。回本节回本节15第15页，本讲稿共43页l在人的甜味受体上也有相应的在人的甜味受体上也有相应的AHAH和和B B基团，基团，若二者之间空间位置互配能够形成一对氢键，若二者之间空间位置互配能够形成一对氢键，便产生甜味，如葡萄糖、糖精、氯仿、便产生甜味，如葡萄糖、糖精、氯仿、氨基酸和醋酸铅。氨基酸和醋酸铅。如图如图：lAHBAHB理论也无法解释很多事实，它们包括：理论也无法解释很多事实，它们包括：l（1 1）为什么具有）为什么具有AHBAHB结构的多糖和多肽结构的多糖和多肽是无味物质？是无味物质？l（2 2）为什么氨基酸的旋光异构体之间有不同）为什么氨基酸的旋光异构体之间有不同味觉，味觉，DD缬氨酸是甜味而缬氨酸是甜味而LL缬氨酸是苦味缬氨酸是苦味？l（3 3）没有考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠）没有考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应等。效应等。回本节回本节16第16页，本讲稿共43页最近为了将此理论的有效性延伸至强甜味物最近为了将此理论的有效性延伸至强甜味物质，又在这个理论中增加了第三点，即在甜质，又在这个理论中增加了第三点，即在甜味分子中存在着一个具有适当立体结构的亲味分子中存在着一个具有适当立体结构的亲油区（常以油区（常以表示）表示），它与味觉受体的类似，它与味觉受体的类似亲油区域可以相互吸引。甜味分子的亲油结亲油区域可以相互吸引。甜味分子的亲油结构为次甲基（构为次甲基（CH2），甲基（），甲基（CH3）或苯基或苯基(C6H5)。强甜味分子的几何形状使。强甜味分子的几何形状使其所有的活性单元（其所有的活性单元（AH，B和和“”)都能都能与受体接触，形成一个三角形构象，与受体接触，形成一个三角形构象，见图：见图：回本节回本节17第17页，本讲稿共43页“”部分似乎通过促进某些甜味分子与味觉部分似乎通过促进某些甜味分子与味觉受体的接触而起作用，并因此影响所感知糖受体的接触而起作用，并因此影响所感知糖的甜味的强度。但由于糖的亲水性很强，的甜味的强度。但由于糖的亲水性很强，“”部位仅对非常甜的糖起着有限的作用，部位仅对非常甜的糖起着有限的作用，对不太甜的糖则完全不起作用。对不太甜的糖则完全不起作用。“”部分部分或许是甜味物质间甜味质量差别的一个重要或许是甜味物质间甜味质量差别的一个重要原因，其重要性似乎与某些化合物的苦味或原因，其重要性似乎与某些化合物的苦味或甜味有关甜味有关回本节回本节18第18页，本讲稿共43页三、苦味和苦味物质三、苦味和苦味物质l苦瓜、武夷山的雪毫茶、灵芝和咖啡都具有苦瓜、武夷山的雪毫茶、灵芝和咖啡都具有苦味却深受喜爱，调配得当既能增进口感，苦味却深受喜爱，调配得当既能增进口感，还能调节生理功能。就感觉受体而言，人的还能调节生理功能。就感觉受体而言，人的舌根部的味蕾对苦味最为敏感。舌根部的味蕾对苦味最为敏感。l因为苦味取决于刺激分子的立体结构，还因因为苦味取决于刺激分子的立体结构，还因为苦味与甜味的感觉都由类似的分子所激发，为苦味与甜味的感觉都由类似的分子所激发，所以某些分子既可产生甜味也可产生苦味。所以某些分子既可产生甜味也可产生苦味。甜味分子一定含有两个极性基团，还含有一甜味分子一定含有两个极性基团，还含有一个辅助性的非极性基团。苦味分子似乎仅需个辅助性的非极性基团。苦味分子似乎仅需一个极性基团和一个疏水基团。然而，有的一个极性基团和一个疏水基团。然而，有的学者认为大多数苦味物质具有与甜味分子同学者认为大多数苦味物质具有与甜味分子同样的样的AH/BAH/B模型与疏水基团。模型与疏水基团。回本节回本节19第19页，本讲稿共43页根据这种设想，在特定的受体部分中根据这种设想，在特定的受体部分中AH/BAH/B单单元的取向决定分子的甜味与苦味，而这些特元的取向决定分子的甜味与苦味，而这些特定的受体部位则位于受体腔的平坦底部。有定的受体部位则位于受体腔的平坦底部。有些受体部位的取向只适合苦味分子，当分子些受体部位的取向只适合苦味分子，当分子能与这样的受体部分相匹配时，它产生苦味能与这样的受体部分相匹配时，它产生苦味感，而那些能与甜味部位相匹配的分子产生感，而那些能与甜味部位相匹配的分子产生甜味感。如果一个分子的几何形状使它能按甜味感。如果一个分子的几何形状使它能按上述两种方向取向，就能产生苦或甜感。这上述两种方向取向，就能产生苦或甜感。这种模式对氨基酸似乎特别适合，种模式对氨基酸似乎特别适合，D D型氨基酸是型氨基酸是甜的，甜的，L L型则是苦的。由于甜味受体的疏水部型则是苦的。由于甜味受体的疏水部位（即位（即点）的亲油性是无方向性的，它既点）的亲油性是无方向性的，它既可以参与产生甜味，也可参与产生苦味。可以参与产生甜味，也可参与产生苦味。回本节回本节20第20页，本讲稿共43页苦味物质苦味物质若将苦味物质分类，则若将苦味物质分类，则主要可分为生物碱主要可分为生物碱、糖糖苷类苷类、氨基酸与氨基酸与多肽多肽类类、萜类萜类。回本节回本节21第21页，本讲稿共43页返回回本节回本节22第22页，本讲稿共43页返回回本节回本节23第23页，本讲稿共43页返回回本节回本节回本节回本节24第24页，本讲稿共43页返回回本节回本节25第25页，本讲稿共43页四、咸味和酸味四、咸味和酸味lNaCl、LiCl两种盐是典型的咸味物质，咸味两种盐是典型的咸味物质，咸味感受模式为水合阴离子感受模式为水合阴离子阳离子复合物与阳离子复合物与AH/B型受体的相互作用。这些复合物的具体型受体的相互作用。这些复合物的具体结构变化很大，以致水的结构变化很大，以致水的OH基，盐中的阴离基，盐中的阴离子，阳离子都可与受体作用。子，阳离子都可与受体作用。l酸味化合物的感觉也是由受体含有酸味化合物的感觉也是由受体含有AH/B基团基团所致。一般认为质子（所致。一般认为质子（H+）在受体的磷脂头）在受体的磷脂头部（存于味蕾中），相互发生交换反应，从部（存于味蕾中），相互发生交换反应，从而引起酸味感而引起酸味感。回本节回本节26第26页，本讲稿共43页五、涩味五、涩味l口腔组织所感受到的引起组织表面粗糙褶皱口腔组织所感受到的引起组织表面粗糙褶皱的收敛感、干燥感觉，唾液中蛋白质与单宁、的收敛感、干燥感觉，唾液中蛋白质与单宁、多酚类化合物生成沉淀或者聚合物而产生涩多酚类化合物生成沉淀或者聚合物而产生涩感。单宁、多酚类同时带有苦味。感。单宁、多酚类同时带有苦味。l单宁的大的模截面积易于蛋白质发生疏水结单宁的大的模截面积易于蛋白质发生疏水结合，同时与蛋白质发生交联，产生涩感。合，同时与蛋白质发生交联，产生涩感。l醛类能使醛类能使P2凝固，而产生涩感凝固，而产生涩感。回本节回本节27第27页，本讲稿共43页六、辣味六、辣味l辣味常常使人既怕又爱。入口之后产生的特辣味常常使人既怕又爱。入口之后产生的特殊的烧灼感和尖利的刺痛感对味感产生强烈殊的烧灼感和尖利的刺痛感对味感产生强烈的刺激，令人胃口大开。一些主要的辛辣化的刺激，令人胃口大开。一些主要的辛辣化合物存在于智利辣椒、黑辣椒，姜中也含有合物存在于智利辣椒、黑辣椒，姜中也含有辛辣物质。有人认为辣味物质的分子中具有辛辣物质。有人认为辣味物质的分子中具有亲水基团和疏水基团，亲水基团起定味作用，亲水基团和疏水基团，亲水基团起定味作用，而疏水基团是助味基团。辣味物质不仅刺激而疏水基团是助味基团。辣味物质不仅刺激舌上的味觉受体，一部分辛辣物质还在食物舌上的味觉受体，一部分辛辣物质还在食物下咽时随着口腔部回旋的暖气流升腾进入咽下咽时随着口腔部回旋的暖气流升腾进入咽喉、鼻道，刺激大面积的感觉受体，产生催喉、鼻道，刺激大面积的感觉受体，产生催泪流涕的现象。泪流涕的现象。l几种代表性产辣物质是辣椒素、胡椒碱和姜几种代表性产辣物质是辣椒素、胡椒碱和姜醇。醇。回本节回本节28第28页，本讲稿共43页七、其他味感七、其他味感l清凉感：清凉感：辛辣感的对立面就是清凉感，是指口腔组织或神经与某些物质接触后，刺激特殊的受体而产生的清凉感。这是一种带有穿透性的凉感。最典型的产生清凉感的物质是薄荷和留兰香，主要成分是L薄荷醇、D樟脑。虽然我们已发现了很多化合物能产生清凉感，但产生这种感觉的基本机制还不清楚。l鲜味鲜味：谷氨酸-钠盐（MSG）5肌苷单磷酸（5 IMP）5 核糖核苷酸（5 GMP）对鲜味受体还未了解，有人认为可能是膜表面的多价金属离子回本节回本节29第29页，本讲稿共43页3风风味化合物形成的途径味化合物形成的途径30第30页，本讲稿共43页一、生物合成1、植物中脂肪氧合酶对脂肪酸的作用这是经常发生的反应，如食用香菇的特征香味物质有1辛烯3醇，1辛烯3酮，2辛烯醇等。Wurenberger等人实验证明亚油酸裂解途径可以如下图，能生成1辛烯3醇。2、支链氨基酸的酶法脱氨脱羧带支链羧酸脂是水果香气的重要化合物，可以由支链氨基酸径酶促Strecker降解反应产生，如图31第31页，本讲稿共43页3、萜类化合物的生物合成、萜类化合物的生物合成萜类化合物是很多植物精油的重要组成，具有很特征的风味性质，在植物中通常经过类异戊二烯生物合成途径生成。如图4、莽草酸途径、莽草酸途径莽草酸途径产生了与莽草酸有关的芳香化合物。这个途径在苯丙氨酸和其芳香族氨基酸的生成中所起的作用已很清楚，也可生成与精油有关的挥发性物质。如图32第32页，本讲稿共43页5、乳酸、乳酸乙醇发酵产生风味物质乙醇发酵产生风味物质如图：总结了异型发酵乳酸菌如蚀橙明串珠菌（Leuconostoc citrovorum)的主要发酵产物，乳酸、双乙醛和乙醛共同产生酸性奶油和酸性乳酪的大部分风味。酸奶是一种同型发酵加工产品，它的特征风味化合物是乙醛。乳酸菌只产生少量的乙醇（10-6），而酵母代谢的最终产物主要是乙醇。乳酸链球菌（SLactis)麦芽菌株和所有的啤酒酵母（SCerevisiae SCarlsbergensis)都能通过转氨作用和脱羧作用把氨基酸转化为挥发物（如图）。这些微生物能产生一些氧化型产物（醛类和酸类），但它们的主要产物是还原型衍生物（醇类）。葡萄酒和啤酒的风味要归入由发酵直接产生风味一类。33第33页，本讲稿共43页二、化学反应二、化学反应l1.美拉德反应美拉德反应l2.类胡萝卜素氧化降解类胡萝卜素氧化降解在茶叶研究中注意到有一些化合物能使茶在茶叶研究中注意到有一些化合物能使茶叶具有浓郁的甜香味和花香，如顺叶具有浓郁的甜香味和花香，如顺茶螺茶螺烷、烷、-紫萝酮等，分子中有紫萝酮等，分子中有13个碳属于倍个碳属于倍半萜化合物，其来源于半萜化合物，其来源于-胡萝卜素的氧化胡萝卜素的氧化分解。分解。尽管这些化合物仅以低浓度存在，但分布尽管这些化合物仅以低浓度存在，但分布广泛，可使很多食品产生丰满和谐的风味广泛，可使很多食品产生丰满和谐的风味。34第34页，本讲稿共43页4几几类类典型食品的典型食品的风风味味35第35页，本讲稿共43页l1.植物源性食品的风味植物源性食品的风味水果的风味成分水果的风味成分蔬菜的风味成分蔬菜的风味成分茶叶的香气成分茶叶的香气成分大米食味大米食味l2.动物源性食品的风味动物源性食品的风味禽畜肉类的风味禽畜肉类的风味乳及乳制品的风味乳及乳制品的风味水产品的风味水产品的风味l3.发酵食品的风味发酵食品的风味白酒白酒果酒果酒酱油酱油36第36页，本讲稿共43页AH/B 和和关系关系返回37第37页，本讲稿共43页几种甜味物质的几种甜味物质的AH/B位点位点返回38第38页，本讲稿共43页返回39第39页，本讲稿共43页返回40第40页，本讲稿共43页返回41第41页，本讲稿共43页返回42第42页，本讲稿共43页43第43页，本讲稿共43页