食品风味化学2.pptx

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1、、非糖类的天然甜味剂 1、甘草苷 2、甜味菊 3、甘茶素第1页/共70页甘草苷结构 第2页/共70页 1、甘草苷：主要存在于甘草中。甘草苷纯品的相对甜度为蔗糖的250倍，甜味特点是甜味释放缓慢，保留时间长，同时有持续性的不快之感，所以很少单独使用。商品用一般是甘草苷的二钠或三钠盐，常用于酱油、豆酱、腌渍物等调味料，可对这些腌制品起缓和咸味及改善口感的作用。它还有很强的增香效果，可作食品香味增强剂。它还可用于乳制品、可可制品、蛋制品、饮料等的调味。第3页/共70页 2、甜味菊：原产南美州巴拉圭，是一种多年生菊科草本植物。1975年正式用于食品工业。甜味菊是一个双萜配糖体，苷元是四环双萜化合物，糖

2、的部分是葡萄糖和槐糖，分子式C H O 。甜味菊是白色粉末状结晶，甜度为蔗糖的300倍，是最甜的天然甜味物质之一。它的甜味纯正，残留时间长，后味可口，有一种轻快的味感。在多种食品和饮料中可用作甜味改良剂和增强剂，可单独使用或与蔗糖混和使用。386018第4页/共70页 由于使用甜味菊后，不被人体吸收，不产生热量，同时它对热、酸、碱都稳定，溶解性好，没苦味和发泡性，并在降血压、促代谢、治疗胃酸过多等方面有疗效,所以是糖尿病、肥胖病患者很好的天然甜味剂及低能值食品。几十年来，人们对甜味菊及其配糖进行了各种药理试验，都认为甜味菊没有毒性，病理组织检查也未发现不良反应，使用时应安全可靠。第5页/共70

3、页 3、甘茶素：是虎耳草科植物叶中的甜味成分，甜度为蔗糖的600800倍，其纯品为白色针状结晶。由于结构中有酚、羟基存在，故有微弱的防腐性能，对热、酸较稳定。若与蔗糖并用，即在蔗糖液中加入1的甘茶素，能使蔗糖甜度提高3倍。第6页/共70页甘茶素的结构第7页/共70页 由一些本来不是甜的非糖天然物经过改性加工，成为高甜度的安全甜味剂。这是上个世纪60年代发展起来的一项新技术，首先发展的是非糖类，如：天冬氨酰二肽衍生物，二氢查尔酮衍生物等。再者是糖类，如：淀粉糖浆，果葡糖浆“异构”糖浆等。第8页/共70页、天然物的工业甜味剂 1、二肽衍生物 2、二氢查尔酮衍生物 3、淀粉糖浆 4、异构糖浆果葡糖浆

4、第9页/共70页天冬氨酰苯丙氨酰甲酯（APM）第10页/共70页 1、二肽衍生物：APM（甜味素）的商品名为阿斯帕甜（Aspartame），其甜度比蔗糖高100200倍，它是一种营养性的非糖甜味剂，其组成单体都是食物中的天然成分。在肠内可水解为单体氨基酸及甲醇，然后与来自食物的同类成分一起参加代谢；温度升高时会发生环化生成二酮而失去甜味，即在高温下热稳定性差，因此不宜用于烘烤食物。第11页/共70页 要使二肽衍生物具有甜味，必须具备4个条件：、肽的氨基端必须是天冬氨酸（Asp），其-羧基必须是游离的。、构成二肽的氨基酸必须是L型。、与天冬氨酸羧基端相连的必须为 中性氨基酸。、苯并氨酰羧基端必须

5、酯化。第12页/共70页 对于20种常见的氨基酸来说，有7种氨基酸（D型）甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、羟氨酸和谷氨酸有甜味，其中前4种氨基酸的L-型异构体也有甜味，甚至氨基酸的衍生物，如：6-氯-D-色氨酸和6-甲基-D-色氨酸的甜度可达蔗糖的1000倍，有可能成为新型的甜味剂。第13页/共70页 2、二氢查尔酮衍生物：各种柑桔中含有柚苷、橙皮苷等黄酮类糖苷，这些糖苷在碱性条件下还原生成开环化合物，即二氢查尔酮衍生物，它有很强的甜味，可达蔗糖的100-200倍，有水果香且回味时无苦味，动物试验毒性小，是一种理想的新型甜味剂，可直接用于食品，也可用于制药工业，尤其适合糖尿病人。第14

6、页/共70页 目前，美、日等许多国家都在研究利用柑桔中含有的柚苷、橙皮苷等黄酮类糖苷作原料，用酶法和化学反应相结合的工艺，合成生产黄酮类糖苷二氢查尔酮。在未成熟的柑桔中，黄酮类糖苷的含量很高，如未熟的橙子果皮内柚苷含量约4%，新橙皮柑高达15%，而成熟后的果实中含量甚微。第15页/共70页 新橙皮苷二氢查尔酮衍生物对酸和热稳定性较好，尤其在pH2.57.8范围内使用较好。pH过高或过低均使甜度降低。单独使用新橙皮苷二氢查尔酮作增甜剂，其甜味一般不如用相等浓度的蔗糖，但其酸味稍强，这对果汁、果冻和水果制品等食品都有增强风味的效果。如果与其它甜味物质混合使用效果比单独使用好。将其用于牙膏以代替糖精

7、可消除因糖精带来的令人不愉快的苦味；还可代替蔗糖用途，制成糖尿病患者的食品。第16页/共70页二氢查尔酮衍生物的结构第17页/共70页 3、淀粉糖浆：它是淀粉经不完全糖化而制得，糖分组成为：葡萄糖、麦芽糖、低聚糖、糊精等。淀粉的水解在工业上称为转化，工业上用葡萄糖值（DE值）表示淀粉转化程度。这是指淀粉糖化液中所含的还原糖数量，以葡萄糖计算的干物质百分率来表示。淀粉糖浆分类方法按照转化强度的高低分为：DE20为低转化糖浆，38-42为中转化糖浆，60-70为高转化糖浆。第18页/共70页 不同的淀粉糖浆，在许多性质方面存在有差别，如甜度、黏度、增稠性、吸湿性和保温性、渗透压及食品贮存性、颜色稳

8、定性等。淀粉糖浆由于不含果糖，吸湿性较转化糖低，所以大量用于糖果的生产。少量的糊精能增加糖果的韧性、强度和粘性；此外，面包、谷物等食品、冷饮、饮料、果酱等都大量采用淀粉糖浆作甜味剂。第19页/共70页 4、异构糖浆果葡糖浆：其糖分组成主要是果糖和葡萄糖，故称为“果葡糖浆”；工业生产上是以葡萄糖为原料，在异构酶作用下，使一部分葡萄糖异构化转变为果糖，故又称为“异构”糖浆。目前生产的果葡糖浆的果糖转化率可达42%，其甜度与蔗糖相当。国外用一种微生物代谢的异构酶来生产高果葡糖浆，转化率高达90%以上，其甜度高于蔗糖，这种糖浆应用最广。第20页/共70页 果葡糖浆是无色、甜味纯正、无其它异味的糖品。广

9、泛用于食品制造，也可大量用于饮料行业代替蔗糖，如面包、饼干、糕点、汽水、雪糕、酒类、糖果、罐头、蜜饯、果酱、医药用糖浆的制造等，获得符合产品要求的甜度、结晶性、发酵性、渗透性、保温性、耐贮性以及很好的色、香、味。第21页/共70页（二）、合成甜味剂 1、糖精 2、1.4.6-三氯蔗糖C H O Cl 3、紫苏肟 1222113 第22页/共70页 1、糖精：邻-磺酰苯甲亚胺又称老糖精。结构式为：一般商品糖精是它的钠盐，其溶解度较大，其甜度为蔗糖的300-500倍。环己基胺磺酸钠（甜蜜素）叫新糖精，其甜度为蔗糖30倍。结构式为：第23页/共70页第24页/共70页 环己基胺磺酸钠（甜蜜素）叫新糖

10、精，其甜度为蔗糖30倍。当与老糖精混合使用时，可克服后者的苦回味，改善甜味品质。结构式为：第25页/共70页 2、1.4.6-三氯蔗糖C H O Cl 它的甜度为蔗糖的5000倍，为一种不产生热量的甜味剂，白色、无嗅、无毒、风味接近蔗糖，甜味非常纯正，而且至今未发现对人体的毒害性；它易溶于水并且具有防趄龋作用。1222113第26页/共70页 3、紫苏肟：也可称为天然物的衍生物，通过提取唇形科植物紫苏叶子中的紫苏醛，经过肟化后可得紫苏肟；反式紫苏肟也叫紫苏甜素，其甜度为蔗糖的2000倍。目前只见用于卷烟增甜，未见用于食品。第27页/共70页第四节 酸味及酸味剂 一、酸味 二、酸味剂第28页/共

11、70页一、酸味 酸味是由于舌粘膜受到氢离子刺激而引起的感觉。因此凡是在溶液中能解离出H 的化合物都具有酸味，包括无机酸、有机酸和酸性盐等。在同一pH值下有机酸比无机酸的酸感要强。各种酸的酸味阈值为：无机酸pH3.4-3.5，有机酸pH3.7-4.9。影响酸感的因素很多，除受pH值支配外，还与酸根的种类、可滴定酸度、缓冲效应以及其它物质（尤其是糖和盐）的存在有关。酸味物质的阴离子除了影响酸味强度外，还影响食品的风味。+第29页/共70页 多数有机酸具有清鲜、爽快的酸味，尤其当酸浓度低到某种程度时，所产生的酸味反倒有甜美味，故适当的酸味能给人以爽快的感觉，并促进食欲。而多数无机酸（如盐酸）却具有苦

12、涩味，会使食品风味变劣，这主要是阴离子的影响。由于酸味物质的阴离子常使食品产生另一种味感，这种味感称为副味。酸味和甜味的适当混合，是构成水果和饮料风味的重要因素；咸酸适宜是食醋的风味特征；如在酸中加入适量的苦味剂，也能形成食品的特殊风味，但加味精于酸味中只能有损无益。第30页/共70页 食品只有在适宜的酸度下，才感到适口。大多数食品的pH值在5-6.5时，则无酸味的感觉；若pH值在3.0以下，则酸味感难以适口。下表为一些食品的pH值：第31页/共70页名名 称称 pH名名 称称 pH名名 称称 pH0.1NHCl 1.0 果酱3.5-4.0 菠菜5.1-5.7 胃液 1-3 桃子3.4-4.6

13、 卷心菜 5.2-5.4 柠檬2.2-2.4 啤酒 4-5 面粉6.0-6.5 苹果2.9-3.3 蒸馏水 6.8-7.0 白面包 5-6 橘子 3-4 马铃薯 4.1-4.5 米饭 6.7 草莓3.2-3.6 食醋2.4-3.4 牛乳6.4-6.8 樱桃3.2-4.1 南瓜4.8-5.2 人乳6.6-7.6 葡萄3.5-4.5 胡萝卜 4.9-5.2 水8.0-8.4第32页/共70页 二、酸味剂：酸味剂是食品中的主要调味料，可增进食欲，有助于纤维素及钙和磷的溶解，因而可以促进人体的吸收。除去调酸味以外，兼有提高酸度、改善食品风味、抑制菌类（防腐）、防褐变、缓冲、螯合等作用。第33页/共70

14、页二、酸味剂 1、食醋 2、柠檬酸 3、醋酸 4、乳酸 5、酒石酸 6、苹果酸 7、葡萄糖酸 8、延胡索酸 9、抗坏血酸第34页/共70页 1、食醋：它是我国最常用的酸调味料。普通食醋除含有3-5%的醋酸外，还含有少量的其它的有机酸、氨基酸、糖分、醇类、脂类等。食醋的酸味比较温和，在烹调中，除用作调味料外，还有去腥臭的作用。食醋是用淀粉或含糖的原料经发酵制成的。第35页/共70页 2、柠檬酸：又称枸椽酸，即3-羟基 -3-羧基戊二酸，其分子式为。它为无色透明结晶，含一分子结晶水，溶于水、酒精及醚中，20时可溶100。柠檬酸有强酸味，其酸味圆润、滋美，爽快可口，入嘴即达最高酸感，后味时间短。柠檬

15、酸由于味感快而短，实用中多于苹果酸合用，在强调酸味方面很有效果。第36页/共70页 3、醋酸（乙酸）：它为无色、有刺激性液体，沸点118.2，浓度在98%以上能冻结成冰状固体，故通常称为无水醋酸或冰醋酸。它可与水、酒精、醚、甘油以任意比例混合；能腐蚀皮肤，有杀菌作用。醋酸可用来调配成合成醋，但缺乏食醋的风味，应用于食品的防腐或调味。第37页/共70页 4、乳酸：又称-羟基丙酸。能溶于水、酒精、丙酮、乙醚中，也有防腐的功效。酸味稍强于拧檬酸，对人体组织没有妨害。它有三种异构体，由酸乳中获得的是外消旋（熔点16），肌肉中存在的是右旋（熔点26），另一种由淀粉经乳酸杆菌发酵产生的是左旋乳酸（熔点26

16、）。乳酸可用于清凉饮料、配乳饮料、合成酒、合成醋、辣酱油、酱菜等的酸味料。利用乳酸发酵制成泡菜、酸菜，不仅有调味作用，还有防止杂菌繁殖作用。而乳酸饮料因爽口且营养高，也愈来愈受到人们欢迎。第38页/共70页 5、酒石酸：酒石酸在自然界以Ca 或K 盐形式存在。广泛存在于植物中，尤以葡萄中含量较多。酒石酸为无色透明的棱柱结晶或粉末。有强酸味，约为柠檬酸的1.3倍，并稍有涩味。灼热时有焦糖味，熔点169-170，其水溶液为右旋性。易溶于水，20时在水中溶解120，微溶于醚，而不溶于氯仿及苯。葡萄酒的酸涩味就是含酒石酸的缘故。酒石酸的用途与柠檬酸相似，多与其它酸合用。他不适用于制作起泡性饮料或用作食

17、品的膨胀剂。2+第39页/共70页 6、苹果酸：又叫-羟基丁二酸。分子结构中，有D-型、L-型及DL-型三种。在天然存在的都是L-型。几乎一切果实中都含有，但在苹果中含量较多。苹果酸为无色结晶粉末，无嗅，略带有刺激性的爽快酸味，稍带苦涩味；其酸味较柠檬酸强，且口中呈味时间显著地长于柠檬酸。易溶于水，而微溶于酒精及醚。吸湿性强，保存时易受潮。可用作饮料、糕点等的酸味剂，与柠檬酸合用时在强调酸味方面效果好，常用于调配饮料等，尤其适用于果冻等食品；其钠盐有咸味，可供肾脏病或高血压患者代替食盐的调味。第40页/共70页 7、葡萄糖酸：为无色至淡黄色浆状液体，其酸味爽快，易溶于水，微溶于酒精，而不溶于其

18、它溶剂。由于葡萄糖酸不易结晶，其产品多为50%的液体。葡萄糖酸在40减压浓缩，则生成葡萄糖内酯。该内酯的水溶液加热，又能形成葡萄糖酸与-内酯及-内酯的平衡混合物。第41页/共70页D-葡萄糖酸-D葡萄糖内酯-D葡萄糖内酯 第42页/共70页 将葡萄糖内酯加入豆浆中，混合均匀后再加热，即生成葡萄糖酸而使大豆蛋白质凝固，用此法可生产比较细腻、软嫩的袋装豆腐。因此它是一种较好的凝固剂。将葡萄糖内酯加入饼干中，烘烤时即能成为膨胀剂。葡萄糖酸可直接用于调配清凉饮料，配制食醋，可作方便面的防腐调味剂。尤其适合在营养品中使用，以代替乳酸或柠檬酸。第43页/共70页 8、延胡索酸：又称反-丁烯二酸，主要存在于

19、未成熟的水果果实中。为白色结晶粉末，有特殊酸味，不易溶于水，而易溶于酒精及丙酮。其水溶液经过长时间加热，则水解生成DL-苹果酸。由于不易溶于水，所以很少单独使用，多于柠檬酸、酒石酸并用而生成类似水果的酸味，又可利用其难溶性，作为膨胀剂的迟效性酸性物质以及粉末状果汁的持续性发泡剂。第44页/共70页 9、抗坏血酸：又称Vc，广泛存在于水果和蔬菜中，为无色、无嗅的板状结晶。熔点192，易溶于水、酒精、丙酮等，为主要的水溶性维生素之一；不溶于其它有机溶剂及油脂中。抗坏血酸具有爽快的酸味，但易被氧化。在食品中可作为酸味剂和维生素C添加剂；同时还有防止食品色变（褐变）和氧化的作用。除此而外，主要用于维持

20、人体维生素的营养平衡。第45页/共70页Vc在水溶液中，则如下式的分解而呈酸性：-第46页/共70页 其它无机酸不能作为酸味剂，唯H PO（食用）的酸味比较温和，但略带涩味，可用于清凉饮料，但用量过多时会影响人体对钙的吸收，因此，一般用量不宜超过0.6g/Kg体重。34第47页/共70页第五节、鲜味及鲜味剂一、鲜味二、鲜味剂 第48页/共70页一、鲜味：甜、酸、咸、苦四味已是公认的四种基本味感，但食品中的肉类、贝类、鱼类、味精、酱油等都是具有特殊的鲜美滋味，这种鲜味不属于上述四种味感，用上述四种的任何配比调不出鲜味。一般具有鲜味的物质，有琥珀酸、氨基酸、肽、核苷酸等。常见的鲜味物质及呈味阈值见

21、下表：第49页/共70页名名 称称结结 构构 式式阈值阈值%L-谷氨酸HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH0.03L-天冬氨酸HOOC(CH2)CH(NH2)COOH0.16DL-氨基己二酸HOOC(CH2)3 CH(NH2)COOH0.25DL-苏-羟谷氨酸HOOC(CH2)CH(OH)CH(NH2)COOH0.03L-高半胱酸HO3S(CH2)2 CH(NH2)COOH0.015茶氨酸H5C2-NH-CO-(CH2)2-CH(NH2)COOH0.015琥珀酸HOOC(CH2)2COOH0.055第50页/共70页 5-肌苷酸（5-次黄嘌呤核苷酸）（IMP）0.025第51页/共70页

22、 5-鸟苷酸（5-鸟类嘌呤核苷酸）（GMP）0.0125第52页/共70页 二、鲜味剂：赋予食品鲜味的食品添加剂 氨基酸类 谷氨酸及其钠盐 由玉米、薯类淀粉发酵 核苷酸类 5，-肌苷酸二钠 5，-鸟苷酸二钠 酵母酶解、发酵。第53页/共70页 有机酸、盐类 琥珀酸及钠盐 贝类含量高，禽、畜、鱼少量。混合提取物：海藻抽提粉、牡蛎酶解抽提物、酵母抽提物、氨基酸混合液、水解植物蛋白、水解动物蛋白。第54页/共70页二、鲜味剂 1、琥珀酸（丁二酸）及其钠盐 2、谷氨酸及其钠盐 3、核苷酸第55页/共70页 1、琥珀酸（丁二酸）及其钠盐：琥珀酸及其钠盐在鸟、兽、禽、肉、乌贼和鱼等动物中均有存在，而以贝类

23、中含量最多，是贝类鲜味的主要成分。蚬肉0.14%，蛤蜊0.14%，牡蛎0.05%，干贝0.37%，螺肉0.07%，鲍鱼0.03%。通常用微生物进行发酵的食品，如酿造酱油、酱、黄酒等中也有少量存在，其鲜美的味道都与琥珀酸有关。琥珀酸为无色柱状或白色板状结晶，难溶于冷水中，随温度升高而溶解度增加，如有食盐的存在，溶解度减少。第56页/共70页 琥珀酸的钠盐有一钠盐和二钠盐两种，一钠盐有无水和3分子结晶水的两种结晶体。二钠盐有一水和3分子结晶水的两种结晶体。钠盐的溶解度都大于游离酸。琥珀酸用于酒精清凉饮料、糖果等调味，其钠盐用于酿造品及肉类食品的加工。各种饮食品的pH不适宜用二钠盐者，则应采用一钠盐

24、。若与其它鲜味剂并用，其效果更显著。第57页/共70页 2、谷氨酸及其钠盐：谷氨酸的学名为-氨基戊二酸，它有左旋、右旋和外消旋三种异构体。在自然界存在的是右旋体。主要存在于植物蛋白质中，尤其是在麦类的麸蛋白中，以麦壳蛋白中含量最多，所以过去一直用面筋来制取谷氨酸。谷氨酸为二元酸，其钠盐有一钠盐和二钠盐两种，普通用作调味料的味精是一钠盐，简称MSG。含有一分子结晶水的一钠盐，易溶于水而难溶于酒精，其水溶液有浓烈的鲜味。在0.03%的溶液中仍有鲜味，在与食盐共存时，鲜味尤为显著。第58页/共70页 谷氨酸钠的鲜味与其解离度有关，即与溶液的PH 值有关。当PH为3.2（等电点时），其呈味最低；PH在

25、6以上，则几乎全部电离，鲜味最高；PH在7以上由于形成二钠盐而鲜味消失。MSG的味感还受温度影响。当谷氨酸或其钠盐的水溶液加热至120以上，或长时间加热则发生分子内脱水而生成羧基吡啶酮（可看作内酰胺），亦称焦性谷氨酸，不仅鲜味消失，而且焦性谷氨酸有毒对人体有害。此外，在碱性溶液中加热，会引起外消旋化，其鲜味减弱。第59页/共70页谷氨酸 焦性谷氨酸第60页/共70页 谷氨酸不仅有鲜味作用，还有缓和咸、酸、苦的作用，可减弱糖精的苦味；它可以用来增加食品的一些风味特征，如持续性、口感性、气爽性、温和感、浓厚感等，也增强了食品的肉味感；加入其他食物中还能增强食品中所具有的自然风味。如在葡萄酒中添加

26、0.015%0.03%的谷氨酸时，能提高葡萄酒的风味。她与核苷酸鲜味料共用，有相乘之效。在食品中添加MSG时，可以提高食品总的味觉强度，并带来不同于4种基本味感的整体味感，但对食品的香气却无影响。第61页/共70页 工业上制备谷氨酸钠方法有多种，常用的有以下3种：盐酸分解法：发酵法：合成法：第62页/共70页 3、核苷酸：5-磷酸-肌苷，简称5-IMP;5-磷酸-鸟苷，简称5-GMP;5-磷酸-黄苷,简称5-XMP等及其有嘌呤骨架的5-核苷酸类都具有鲜味。此三种以5-IMP的鲜味最强。核苷酸是生物体中核糖核酸及核苷酸衍生物分解或合成时的中间体。在动物的肌肉中有丰富的核苷酸；植物中含量极少，只有

27、香菇及酵母中含有5-GMP。第63页/共70页X=-H（5-IMP）X=-NH（5-GMP）X=-OH（5-XMP）2第64页/共70页 呈鲜味的核苷酸的结构特点：（1）、嘌呤核第六碳原子上要有羟 基。（2）、核糖第五碳原子上要有磷酸 酯。根据这一规律，相继合成了很多位上含有硫的核苷酸，他们均具有很强的鲜味。第65页/共70页 X（取代基）（取代基）鲜味相对强度鲜味相对强度 -H 1 5-IMP -NH2 3.3 5-GMP -OH 0.53 5-XMP -SCH3 8.2 -SCH2CH3 6.9 -S(CH2)2CH(CH3)2 6.11 17.3-SCH2CH2OCH2CH3 11.8第

28、66页/共70页 5-IMP为无色浓浆状，干燥后则固结似玻璃，易溶于水而不溶于酒精；与酸共同煮沸时则水解生成H PO 、次黄嘌呤及核糖。5-IMP广泛存在于肉类中（如鸡、鱼、肉汁等），是核苷酸中鲜味最强的一种，食盐可增强它的鲜味。5-GMP有少量存在于植物中，如香菇等，在动物体中未发现；其钠盐易溶于水而难溶于酒精、丙酮、乙醚。34第67页/共70页 如果谷氨酸钠盐（MSG）与5-核苷酸混合使用比单独使用鲜味有加强的效果，即鲜味有相乘增强的效果。从各种比例的MSG与5-IMP 或5-GMP混合时鲜味强度的比较试验中，我们可以看出：当两者以1:1混合时，鲜味最强。1g的MSG和1g的5-GMP混合后的水溶液，其鲜度与在同体积水中溶解60g的MSG溶液鲜味相当。第68页/共70页 5-IMP的工业制法：、自动物体抽提法：、核糖核酸（RNA）分解法：、发酵法：第69页/共70页感谢您的观看！第70页/共70页