食品风味化学课件.ppt

1、l生命科学学院重点掌握食品的滋味、气味的产生机理及代重点掌握食品的滋味、气味的产生机理及代表性物及加工与风味控制的关系。表性物及加工与风味控制的关系。第一节第一节 概概 述述1.1.食品风味概念食品风味概念 狭义：狭义：食品的香气、滋味和入口后获得的香味。食品的香气、滋味和入口后获得的香味。（味觉和嗅觉）（味觉和嗅觉）广义广义 (flavor)(flavor)：指人以口腔为主的感觉器官对食：指人以口腔为主的感觉器官对食品产生的综合感觉（嗅觉，味觉，视觉及触觉）。品产生的综合感觉（嗅觉，味觉，视觉及触觉）。感觉现象：个人、民族、地域的倾向感觉现象：个人、民族、地域的倾向一、引一、引 言言味觉（甜

2、苦酸咸等）味觉（甜苦酸咸等）化学感觉化学感觉触觉（硬粘热等）触觉（硬粘热等）视觉（色形状等）视觉（色形状等）食物食物分类分类 嗅觉（香臭等）嗅觉（香臭等）运动感觉（滑等）运动感觉（滑等）听觉（声音等）听觉（声音等）物理感觉物理感觉心理感觉心理感觉刺激物刺激物感官反应感官反应第一节第一节 概概 述述2.风味物质一般具有下列特点风味物质一般具有下列特点第一节第一节 概概 述述一、引一、引 言言成分多，含量甚微：如香蕉香味等；大多是非营养物质味感性能与分子结构有特异性关系多为对热不稳定的物质：如茶香味易失种类繁多，相互影响：如调配咖啡，500多种；味感是食物在人的口腔内对味觉器官化学感系统的刺激并产

3、生的一种感觉。这种刺激有时是单一性的，但是多数情况下是复合性的。第一节第一节 概概 述述一、引一、引 言言 3.味的概念和分类味的概念和分类 3.风味的分类风味的分类风味(Flavor)、香味(Aroma)、口味(Taste)、物理味、化学味、心理味国别分类国别分类中国：中国：酸、甜、苦、咸、辣、鲜、涩日本：日本：酸、甜、苦、咸、辣印度：印度：酸、甜、苦、咸、辣、淡、涩、不正常味欧美：欧美：酸、甜、苦、咸、辣、金属味第一节第一节 概概 述述一、引一、引 言言二、嗅觉理论(Theory of olfaction)化合物立体分子的大小、形状及电荷有差异，人的嗅觉的空间位置也有差别。气味分子被吸附在

4、受体柱状神经薄膜的酯质膜界面上。气味特性与气味分子的振动特性有关。第一节第一节 概概 述述第一节第一节 概概 述述三、风味化合物的分析三、风味化合物的分析1.感官分析q食品风味的感官总体评价q特征化学成分的感官评价2.仪器分析高效液相色谱、超临界二氧化碳萃取等风味仪器分析简介风味仪器分析简介 前处理前处理 气质联用气质联用 定性定量定性定量p前处理即风味物质的提取前处理即风味物质的提取p气质联用（气质联用（GC-MSGC-MS），风味物质通过气相色谱逐一分），风味物质通过气相色谱逐一分离，再进入质谱检测器检测得到离，再进入质谱检测器检测得到总离子流图总离子流图和和质谱图质谱图p总离子流图通过归

5、一化法用于总离子流图通过归一化法用于定量定量（相对百分含量），（相对百分含量），质谱图通过与标准谱库比对或与标准物对照而质谱图通过与标准谱库比对或与标准物对照而定性定性风味物质的仪器测定风味物质的仪器测定各种前处理方法的优缺点各种前处理方法的优缺点方法方法优点优点缺点缺点同时蒸馏萃取同时蒸馏萃取对样品的熟化作用，对样品的熟化作用，可表征熟的风味可表征熟的风味费时、费力且会造成费时、费力且会造成风味物质较大损失风味物质较大损失吹扫捕集吹扫捕集速度快，吸收完全，速度快，吸收完全，特别对于含量低的风特别对于含量低的风味物质味物质冷阱捕集时易发生结冷阱捕集时易发生结冰现象，因此不宜用冰现象，因此不宜用

6、于含水量大的样品，于含水量大的样品，动态顶空动态顶空速度较快，吸收较完速度较快，吸收较完全，特别对于含量低全，特别对于含量低的风味物质的风味物质萃取头对风味物质的萃取头对风味物质的选择性问题选择性问题固相微萃取固相微萃取速度较快，吸收较完速度较快，吸收较完全，比动态顶空简便全，比动态顶空简便萃取头对风味物质的萃取头对风味物质的选择性问题选择性问题溶剂萃取溶剂萃取经济经济费时、费力且会造成费时、费力且会造成风味物质很大损失，风味物质很大损失，结果很不准确结果很不准确风味化合物的提取、分离、鉴定风味化合物的提取、分离、鉴定样样品品预预处处理理SPME萃取萃取GC分离、分离、MS鉴定鉴定检索与鉴定检

7、索与鉴定气质联用仪（气质联用仪（FinniganFinnigan公司）公司）风味物质风味物质不稳定性不稳定性风味风味风味特征风味特征可变性可变性主导成分主导成分定性困难定性困难影响因素的影响因素的复杂性复杂性各种成分的各种成分的交互性交互性风味研究中的主要问题风味研究中的主要问题第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学一、概述1、食品的基本味（原味）(origianl taste)酸、甜、苦、咸。2、呈滋味的物质的特点(characteristic of taste compound)q 多为不挥发物；q 能溶于水；q 阈值比呈气味物高得多。p只有甜、苦、酸、咸4种为基本味感基本味感。p辣味

8、辣味仅是刺激口腔粘膜、鼻腔粘膜、皮肤和三叉神经而引起的一种痛觉；p涩味涩味则是口腔蛋白质受到刺激而凝固时所产生的一种收敛的感觉，与触觉神经末梢有关。p鲜味鲜味由于其呈味物质与其他味感物质相配合时能使食品的整个风味更为鲜美，3.3.各类味感特点各类味感特点一、概述第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学产生味感的途径呈味物质溶液口腔内味感受体神经感觉系统大脑味觉中枢大脑综合神经中枢系统产生味感。一、概述4.味觉生理学(taste physiology)主要是味蕾，其次是自由神经末梢。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学一、概述4.味觉生理学(taste physiology)第二节第二节

9、 食品的滋味化学食品的滋味化学 舌头各部对不同味感的感受能力也不同。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学一、概述4.味觉生理学(taste physiology)Map of the tongues taste receptors第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学u从人对4种基本味感的感觉速度感觉速度来看，以咸味最快，咸味最快，苦味最慢苦味最慢。u但从人们对味的敏感性敏感性来看，苦味却往往比其他味感受更大，更易被觉察到。说明不同的味有不同的强度。可用阈值来表示：u阈值：阈值：是指能够感受到该物质的最低浓度（以mol/m3，%或mg/kg单位表示），一种物质的阈值越小，表明该物质的

10、敏感性越强。一、概述味的阈值味的阈值第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学几种物质的味的阈值名称味感阈值250 蔗糖甜0.10.4食盐咸0.050.25柠檬酸酸2.510-33.0 10-3硫酸奎宁苦1.0 10-43.0 10-4一、概述第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学j 温度：温度：在10-40之间较敏感，在30时最敏感。一、概述5.影响味觉的因素(factors of effect on taste)阈阈值值 呈呈味味物物质质 味味觉觉 常常温温 0 盐酸奎宁 苦 0.0001 0.0003 食盐 咸 0.05 0.25 柠檬酸 酸 0.0025 0.003 蔗糖 甜 0.

11、1 0.4 温度对味觉的影响温度对味觉的影响第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学k 时间时间 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。一、概述5.影响味觉的因素(factors of effect on taste)第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学一、概述5.影响味觉的因素(factors of effect on taste)如如谷氨酸钠谷氨酸钠与与肌苷酸肌苷酸、麦芽酚、麦芽酚、食盐增强味精鲜味等食盐增强味精鲜味等砂糖、柠檬酸、食盐和奎宁减弱砂糖、柠檬酸、食盐和奎宁减弱匙羹藤酸，使甜或苦味感觉不出，非洲神秘果碱性蛋使酸味变甜等第二节第二节 食品

12、的滋味化学食品的滋味化学一、概述5.影响味觉的因素(factors of effect on taste)第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学化学上的化学上的“酸酸”呈酸味，呈酸味，化学上的化学上的“糖糖”呈甜味，呈甜味，化学上的化学上的“盐盐”呈咸味，呈咸味，生物碱及重金属盐则呈苦味。生物碱及重金属盐则呈苦味。6.物质的化学结构与味感的关系物质的化学结构与味感的关系 (relationship of structure with taste)一、概述第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学二、甜味与甜味物质(Sweet taste and sweet substance)风味单位(f

13、lavor unit)是由共价结合的氢键键合质子和位置距离质子大约3的电负性轨道产生的结合。q 化合物分子中有相邻的电负性原子是产生甜味的必化合物分子中有相邻的电负性原子是产生甜味的必须条件。须条件。q 其中一个原子还必须具有氢键键合的质子。其中一个原子还必须具有氢键键合的质子。q 氧、氮、氯原子在甜味分子中可以起到这个作用，氧、氮、氯原子在甜味分子中可以起到这个作用，羟基氧原子可以在分子中作为羟基氧原子可以在分子中作为AHAH或或B B。呈甜机理呈甜机理第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学补充学说补充学说 甜味分子的亲脂部分亲脂部分通常称为(-CH2-,-CH3,-C6H5)可被味觉感

14、受器类似的亲脂部位所吸引，其立体结构的全部活性单位(AH、B和)都适合与感受器分子上的三角形结构结合，位置是强甜味物质的一个位置是强甜味物质的一个非常重要的特征非常重要的特征，但是对糖的甜味作用是有限的。二、甜味与甜味物质(Sweet taste and sweet substance)呈甜机理呈甜机理第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学-D-吡喃果糖甜味单元中AH/B和之间的关系 氯仿氯仿 邻邻磺酰苯亚胺磺酰苯亚胺 葡萄糖葡萄糖 q 不能解释多糖、多肽无味。q D型与L型氨基酸味觉不同，D-缬氨酸呈甜味，L-缬氨酸呈苦味。q 未考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应。二、甜味与甜味物质(S

15、weet taste and sweet substance)呈甜机理呈甜机理第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学二、甜味与甜味物质(Sweet taste and sweet substance)甜度及其影响因素甜度及其影响因素1.甜度甜味剂的相对甜度甜甜味味剂剂 乳糖 麦芽糖 葡萄糖 半乳糖 甘露糖醇 甘油 蔗糖 果糖 相相对对甜甜度度 0.27 0.5 0.50.7 0.6 0.7 0.8 1 1.11.5 甜甜味味剂剂 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 相相对对甜甜度度 50 100200 500700 10001500 第二节第二节 食品的滋味化学食品的

16、滋味化学2.影响因素 A、聚合度:聚合度大则甜度降低；B、异构体：葡萄糖：，果糖：；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。q 结构二、甜味与甜味物质(Sweet taste and sweet substance)甜度及其影响因素甜度及其影响因素第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学q温度：温度：果糖随温度升高，甜度降低。（异构化）q结晶颗粒大小：结晶颗粒大小：小颗粒易溶解，味感甜。q不同糖之间的增甜效应：不同糖之间的增甜效应：5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖。q其它呈味物的影响其它呈味物的影响二、甜味与甜味物质

17、(Sweet taste and sweet substance)甜度及其影响因素甜度及其影响因素2.2.影响因素影响因素第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学甜味剂甜味剂 糖类糖类 葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等 糖醇糖醇 木糖醇，麦芽糖醇等 糖苷糖苷1.1.甜叶菊苷(Stevioside)的甜度为蔗糖的300倍。稳定安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学 其它甜味剂其它甜味剂(1)甜蜜素(2)甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物）(3)二氢查耳酮衍生物(4)糖精（Saccharin)(5)三氯蔗糖 第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学三、苦味与苦味

18、物质(Bitterness and bitterness substance)(Bitterness and bitterness substance)（一）苦味机理（一）苦味机理v 大多数苦味物质具有与甜味物质同样的大多数苦味物质具有与甜味物质同样的AH/BAH/B模型及模型及疏水基团疏水基团。v受体部位的受体部位的AH/BAH/B单元取向单元取向（即如果一个分子的几何（即如果一个分子的几何形状使它取向与苦或甜味受体部位相匹配）形状使它取向与苦或甜味受体部位相匹配）决定了决定了分子的甜味和苦味。分子的甜味和苦味。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学三、苦味与苦味物质(Bitternes

19、s and bitterness substance)(Bitterness and bitterness substance)（一）苦味机理（一）苦味机理v 沙氏理论认为苦味来自呈味分子的疏水基，沙氏理论认为苦味来自呈味分子的疏水基，AHAH与与B B的的距离近，可形成距离近，可形成分子内氢键分子内氢键，使整个分子的，使整个分子的疏水性增强疏水性增强，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。结合的必要条件。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学p苦味本身并不是令人愉快的味感，但当与甜、酸或其他味感恰当组合时却形成了一

20、些食物的特殊风味。p食物中的天然苦味物质中，植物来源的有两大类：生物碱生物碱及一些糖苷糖苷；动物来源的主要是胆胆汁汁。苦味基准物是奎宁奎宁。(二）常见苦味物质二）常见苦味物质三、苦味与苦味物质(Bitterness and bitterness substance)(Bitterness and bitterness substance)第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学 1.1.茶叶、可可、咖啡中的生物碱：茶叶、可可、咖啡中的生物碱：都是嘌呤衍生物，都是嘌呤衍生物，有兴奋中枢神经的作用。有兴奋中枢神经的作用。2.2.啤酒中的苦味物质（萜类）啤酒中的苦味物质（萜类）啤酒中的苦味物质主要

21、源于啤酒花中的律草酮或蛇麻酮的衍生物（-酸和-酸），其中-酸占了85%左右。(二）常见苦味物质二）常见苦味物质三、苦味与苦味物质(Bitterness and bitterness substance)(Bitterness and bitterness substance)异律草酮（异律草酮（-酸）酸）律草酮（律草酮（酸酸）第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学3.柑橘中的苦味物（糖苷）主要苦味物质：柚皮苷、新橙皮苷、苦杏仁苷 脱苦的方法：酶制剂酶解糖苷，树脂吸附，-环糊精包埋等。三、苦味与苦味物质(Bitterness and bitterness substance)(Bittern

22、ess and bitterness substance)(二）常见苦味物质二）常见苦味物质第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学4.氨基酸及多肽类（如亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸）、多肽和盐。（如亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸）、多肽和盐。5.盐类：苦味与盐类阴离子和阳离子的离子直径之和有关。q 离子直径小于离子直径小于0.65nm0.65nm的盐显示的盐显示纯咸味纯咸味 如：如：LiCl=0.498nmLiCl=0.498nm，NaCl=0.556nmNaCl=0.556nm，KCl=0.628nmKCl=0.628nmq 随着离子随着离子直径的增大直径的增大盐的盐的苦味逐渐增强苦味逐渐增强

23、 如：如：CsCl=0.696nmCsCl=0.696nm，CsI=0.774nmCsI=0.774nm，MgClMgCl2 2=0.85nm=0.85nm三、苦味与苦味物质(Bitterness and bitterness substance)(Bitterness and bitterness substance)(二）常见苦味物质二）常见苦味物质第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学四、咸味与咸味物质四、咸味与咸味物质(Salty taste and salty substanceSalty taste and salty substance)p凡是离子半径小、极化率低、水合度高的

24、盐是咸的。NaCl的离子直径为0.556nm，LiCl为0.498nm，这两种盐成了典型的咸味物质。p氯化钠在体内主要是调节渗透压和维持电解质平衡。过多过少都不利。一般阈值为0.2%，汤以0.8-1.2%为宜。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学四、咸味与咸味物质四、咸味与咸味物质(Salty taste and salty substanceSalty taste and salty substance)1.阳离子产生咸味2.阴离子抑制咸味 氯化钠和氯化锂是典型咸味的代表。钠离子和锂离子产生咸味。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。第二节第二节 食品的滋味化学食

25、品的滋味化学五、酸味与酸味物质(Sourness and sourness substance)1.酸味是由H+刺激舌粘膜而引起的味感，H+是定味剂，A-是助味剂。2.酸味的强度与酸的强度不呈正相关。（一）呈酸机理（一）呈酸机理3.酸味物质的阴离子对酸味强度有影响 有机酸根有机酸根A A-结构结构上增加上增加羟基或羧基羟基或羧基，则亲脂性减弱，则亲脂性减弱，酸味减弱酸味减弱；增加疏水性基团增加疏水性基团，有利于，有利于A A-在脂膜上的吸附，在脂膜上的吸附，酸味增强酸味增强。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学食醋、乳酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸食醋、乳酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸 -D

26、-葡萄糖内酯的水溶液加热可转变成葡萄糖酸。（二）主要的酸味剂（二）主要的酸味剂五、酸味与酸味物质(Sourness and sourness substance)4.在pH相同时，有机酸的酸味一般大于无机酸，且酸味爽快。5.二元酸的酸味随碳链的增强而增强。（一）呈酸机理（一）呈酸机理第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学呈味机理u辣味辣味是刺激舌部、咽喉、鼻道和皮肤的触觉神经所引起的一种是刺激舌部、咽喉、鼻道和皮肤的触觉神经所引起的一种灼痛的感觉，严格讲属触觉。适当的辣味有增进食欲、促进消化液分泌、。适当的辣味有增进食欲、促进消化液分泌、并具有杀菌的功效。并具有杀菌的功效。u辣味物质的结构

27、中具有起定味作用的亲水基团和起助味作用的疏水基团。六、辣味与辣味物质六、辣味与辣味物质(Piquancy and piquancy substance)第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学1.1.热辣味（热辣味（hotnesshotness）口腔中产生灼烧的感觉灼烧的感觉，常温下不刺鼻不刺鼻（挥发性不大）,高温下能刺激咽喉粘膜。如：红辣椒中的辣椒素，胡椒中的胡椒碱。2.2.辛辣味（辛辣味（pungencypungency）冲鼻的刺激性辣味刺激性辣味，对味觉和嗅觉器官有双重刺激，常温下具有挥发性。如：姜、葱、蒜等。七、辣味与辣味物质七、辣味与辣味物质(Piquancy and piquan

28、cy substance)呈味机理第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学辣味强度排序：辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末 热辣热辣七、辣味与辣味物质七、辣味与辣味物质(Piquancy and piquancy substance)辣味物质辛辣辛辣第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学辣椒素 辣椒所含的辣味物质多系邻甲氧酚之衍生物，已知的有14种，如:式中的分别为式中的分别为:1(CH3)2CHCH=CH(CH2)4辣椒素辣椒素2(CH3)2CH(CH2)6二氢辣椒素二氢辣椒素3(CH3)2CH(CH2)5降二氢辣椒素降二氢辣椒素4(CH3)2CH(CH2)7高二氢辣椒素高二氢辣椒素5

29、(CH3)2CHCH2CH=CH(CH2)4高辣椒素高辣椒素p鲜味物质分子的结构通式：-O-(C)n-On=3-9另有助味基团。p常见鲜味剂:鲜味氨基酸，Glu,Asp钠盐 1.味精(谷氨酸钠)L-型谷氨酸钠是肉类鲜味的主要成分；D-型异构体则无鲜味。八、鲜味与鲜味物质八、鲜味与鲜味物质(Delicious taste and delicious(Delicious taste and delicious substance)substance)鲜味物质鲜味物质第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学八、鲜味与鲜味物质八、鲜味与鲜味物质(Delicious taste and delicio

30、us(Delicious taste and delicious substance)substance)鲜味物质鲜味物质2.2.鲜味核苷酸鲜味核苷酸u主要的呈鲜核苷酸：主要的呈鲜核苷酸：肌苷酸，鸟苷酸、肌苷酸，鸟苷酸、黄苷黄苷酸。酸。肉中鲜味核苷酸肉中鲜味核苷酸主要是由肌肉中的主要是由肌肉中的ATPATP降降解而产生。解而产生。u酵母水解物酵母水解物也是鲜味剂，其呈鲜成分是也是鲜味剂，其呈鲜成分是5-5-核糖核苷酸。核糖核苷酸。u琥珀酸及其钠盐，与微生物发酵的食品风味琥珀酸及其钠盐，与微生物发酵的食品风味有关。有关。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学九、涩味与涩味物质九、涩味与涩味物

31、质(Astringent tast and astringent Astringent tast and astringent substance)substance)呈味机理呈味机理p 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。p难溶解的蛋白质与唾液的蛋白质和粘多糖结合也产生涩味。第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学主要涩味物质是多酚类的化合物。单宁是最典型的涩味物：缩合度适中的单宁具有涩味；缩合度超过8个黄烷醇单体后，其溶解度大为降低，不再呈涩味。明矾、醛类也具有涩味。涩味物质涩味物质九、涩味与涩味物质九、涩味与涩味物质(Astringent tast

32、and astringent Astringent tast and astringent substance)substance)第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学（1）焯水处理；（2）在果汁中加入蛋白质，使单宁沉淀；（3）提高原料采用时的成熟度。常用脱涩方法常用脱涩方法九、涩味与涩味物质九、涩味与涩味物质(Astringent tast and astringent Astringent tast and astringent substance)substance)第二节第二节 食品的滋味化学食品的滋味化学一、概述一、概述1.引言香气是食品品质的重要特征之一。香气值：香气值：判断

33、一种嗅感物质在体系的香气中作用的大小，它是嗅感物质的浓度与其阈值之比值。香气值小于1，说明该物质没有引起人们嗅觉器官的嗅感；此值越大，说明它是该体系的特征嗅感化合物。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学2.2.嗅觉概念嗅觉概念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。一、概述一、概述第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学3.3.嗅觉生理学嗅觉生理学 在人的鼻腔前庭部分有在人的鼻腔前庭部分有一块嗅感上皮区域，也一块嗅感上皮区域，也叫嗅粘膜。膜上密集排叫嗅粘膜。膜上密集排列着许多嗅细胞就是嗅列着许多嗅细胞就是嗅感受器。感受器。溶解的嗅感物质分子与溶解的嗅感物质分子与嗅细胞感

34、受器膜上的分嗅细胞感受器膜上的分子相互作用，生成复合子相互作用，生成复合物，启动有序的电过程，物，启动有序的电过程，从而将信息转换成电信从而将信息转换成电信号脉冲，经神经纤维传号脉冲，经神经纤维传递至大脑。递至大脑。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学1.1.立体化学理论立体化学理论:一但某种气体分子能恰如其一但某种气体分子能恰如其分地嵌入受体的空间，人就能捕捉到这种气分地嵌入受体的空间，人就能捕捉到这种气体的特征气味。体的特征气味。2.2.微粒理论：微粒理论：嗅觉细胞表面呈负电性，其分泌嗅觉细胞表面呈负电性，其分泌液的分子依极性顺一定方向排列，当挥发性液的分子依极性顺一定方向排列，当挥

35、发性物质分子吸附到嗅觉细胞表面后就使表面的物质分子吸附到嗅觉细胞表面后就使表面的部分电荷发生改变，产生电流并传递到大脑。部分电荷发生改变，产生电流并传递到大脑。3 3.电磁波理论：电磁波理论：嗅感物质的分子由于价电子振嗅感物质的分子由于价电子振动将电磁波传达到嗅觉器官而产生嗅觉。动将电磁波传达到嗅觉器官而产生嗅觉。二、嗅觉理论二、嗅觉理论(Theory of olfaction)(Theory of olfaction)第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学4.4.嗅觉的主要特征嗅觉的主要特征敏锐；易疲劳，适应和习惯；个性差异大5.5.气味对身体的影响气味对身体的影响u美好的香气会对生理产

36、生积极的作用。包括对呼吸器官、消化器官、循环器官、生殖器官、精神状况等。u恶臭则会产生消极的作用第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学 三、基本气味与代表性化合物三、基本气味与代表性化合物 基本气味基本气味 代表化合物代表化合物 薄荷香薄荷香 薄荷醇、环己酮、叔丁基甲醇薄荷醇、环己酮、叔丁基甲醇 花花 香香 香叶醇、香叶醇、-紫罗酮、苯乙醇、松油醇紫罗酮、苯乙醇、松油醇 焦糖香焦糖香 吡喃酮、呋喃酮、环酮吡喃酮、呋喃酮、环酮 麝麝 香香 环十六烷酮、雄甾烷环十六烷酮、雄甾烷-3-醇醇 樟脑香樟脑香 d-樟脑、桉树脑、龙脑、叔丁醇、戊基甲基乙醇樟脑、桉树脑、龙脑、叔丁醇、戊基甲基乙醇 鱼腥臭

37、鱼腥臭 三甲胺、二甲基乙胺、三甲胺、二甲基乙胺、N-甲基吡咯烷甲基吡咯烷 汗汗 臭臭 异戊酸、异丁酸异戊酸、异丁酸 腐烂臭腐烂臭 戊硫醇、戊硫醇、1,5-戊二胺、吲哚、戊二胺、吲哚、3-甲基吲哚甲基吲哚 第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学二二.化合物的气味与分子结构的关系化合物的气味与分子结构的关系 发香团（原子）发香团（原子）：是指分子结构中对形成气味有：是指分子结构中对形成气味有 贡献的基团贡献的基团（原子（原子)。发香团发香团：-OH,-COOH,C=O,R-O-R,-COOR,-C6H5,-NO2,-CN,-ONO,-RCOO。发香原子发香原子：位于元素周期表中：位于元素周期表

38、中族族 族。族。如：如：P,As,Sb,S,F。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学2.2.大环酮碳数不同，气味不同。大环酮碳数不同，气味不同。O=C (CH2)n n=47薄荷或杏仁香，薄荷或杏仁香，n=811樟脑气味，樟脑气味，n=1317麝香，麝香，n17无气味。无气味。3.3.同类化合物取代基不同，气味不同。同类化合物取代基不同，气味不同。4.4.有些化合物的旋光异构体的气味不同。有些化合物的旋光异构体的气味不同。1.1.分子的几何异构和不饱和度对气味有较强分子的几何异构和不饱和度对气味有较强 的影响。的影响。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学三三.化合物的类别与分子结构

39、化合物的类别与分子结构脂肪族化合物脂肪族化合物（1）醇类）醇类C1C3的醇有愉快的香气，的醇有愉快的香气，C4C6的醇有近似麻醉的气味的醇有近似麻醉的气味,C7以上的醇呈芳香味。以上的醇呈芳香味。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学（2）酮类）酮类丙酮丙酮有类似薄荷的香气；有类似薄荷的香气；庚酮庚酮-2有类似梨的香气；有类似梨的香气；低浓度的低浓度的丁二酮丁二酮有奶油香气，但浓度稍大就有酸臭有奶油香气，但浓度稍大就有酸臭味；味；C10C15的的甲基酮甲基酮有油脂酸败的哈味。有油脂酸败的哈味。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学 (3)醛类醛类 低级低级脂肪醛脂肪醛有强烈的刺鼻的有强

40、烈的刺鼻的气味。气味。随分子量增大，刺激性随分子量增大，刺激性减小减小，并逐渐出现愉快的香气。，并逐渐出现愉快的香气。C8C12的饱和醛的饱和醛有良好的有良好的香气，但香气，但,-不饱和醛不饱和醛有强烈有强烈的臭气。的臭气。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学（5）酸）酸 低级脂肪酸有刺鼻的气味。低级脂肪酸有刺鼻的气味。（4）酯类）酯类 由低级饱和脂肪酸和饱和脂肪醇形成的由低级饱和脂肪酸和饱和脂肪醇形成的酯，具有各种水果香气。内酯、尤其是酯，具有各种水果香气。内酯、尤其是-内内酯有特殊香气。酯有特殊香气。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学2.芳香族化合物芳香族化合物 此类化合物多

41、有芳香气味。此类化合物多有芳香气味。如如:苯甲醛（杏仁香气）苯甲醛（杏仁香气）,桂皮醛（肉桂皮醛（肉桂香气）桂香气）,香草醛（香草香气）香草醛（香草香气）醚类及酚醚多有香辛料香气。醚类及酚醚多有香辛料香气。如：茴香脑（茴香香气），丁香酚（如：茴香脑（茴香香气），丁香酚（丁丁香香气）香香气）第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学 3.萜类萜类 如如:紫罗酮（紫罗兰香气）紫罗酮（紫罗兰香气）;水芹烯（香辛料香气）水芹烯（香辛料香气）4.含硫化合物含硫化合物 硫化丙烯化合物多具有香辛气味。硫化丙烯化合物多具有香辛气味。如：葱、蒜、韭菜等蔬菜中的香辛成分的主体是硫化如：葱、蒜、韭菜等蔬菜中的香辛成

42、分的主体是硫化物。物。(CH2=CHCH2)2S CH2=CHCH2SSCH2CH=CH2 二烯丙基硫醚二烯丙基硫醚 二硫化二烯丙基二硫化二烯丙基 第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学5.5.含氮化合物含氮化合物 食品中食品中低碳原子数的胺类低碳原子数的胺类，几乎都有恶臭几乎都有恶臭，多，多为食物腐败后的产物。为食物腐败后的产物。如：甲胺，二甲胺，丁二胺（腐胺），戊二胺如：甲胺，二甲胺，丁二胺（腐胺），戊二胺（尸胺）等，且有毒。（尸胺）等，且有毒。6.6.杂环化合物杂环化合物 噻唑类化合物噻唑类化合物具有米糠香气或糯米香气，具有米糠香气或糯米香气，维维生素生素B1B1也有这种香气。也有这

43、种香气。有些杂环化合物有臭味有些杂环化合物有臭味。如：吲哚。如：吲哚 及及 -甲甲基吲哚。基吲哚。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学 有气味物质的一般特征有气味物质的一般特征 具有挥发性；具有挥发性；既具有水溶性（才能透过嗅觉感受器既具有水溶性（才能透过嗅觉感受器的粘膜层），又具有脂溶性（才能通过感受的粘膜层），又具有脂溶性（才能通过感受细胞的脂膜）；细胞的脂膜）；分子量在分子量在26-30026-300之间。之间。第三节第三节 食品的气味化学食品的气味化学食品中香气形成的主要途径食品中香气形成的主要途径生物合成生物合成1.1.生物合成生物合成 2.2.酶直接作用酶直接作用3.3.酶间

44、接作用酶间接作用4.4.微生物作用微生物作用化学反应：化学反应：如加热分解如加热分解第四节第四节 食品中气味形成途径食品中气味形成途径第四节第四节 食品中气味形成途径食品中气味形成途径一、生物合成(biosynthesis)（一）植物中脂肪氧合酶对脂肪酸的作用p前体物多为亚油酸和亚麻酸p产物为C6和C9的醇、醛类以及由C6、C9脂肪酸所生成的酯。p例如：己醛是苹果、葡萄、草莓、菠萝、香蕉和桃子中的风味物；2t-壬烯醛(醇)和3c-壬烯醇则是香瓜、西瓜等的特征香味物质。第四节第四节 食品中气味形成途径食品中气味形成途径一、生物合成(biosynthesis)（二）支链氨基酸的酶法脱氨脱羧香蕉和苹

45、果的成熟风味大多是由氨基酸挥发物引起的。主要是通过酶促Strecker降解反应产生。转氨酶缬氨酸（亮氨酸）脱羧酶-酮酸醇和酯 醛（酰基辅酶酶促反应第四节第四节 食品中气味形成途径食品中气味形成途径一、生物合成一、生物合成(biosynthesis)（三）萜类化合物的生物合成萜类化合物食品香料精油、水果和蔬菜中一类重要的香气物质。缩合和还原乙酰辅酶A焦磷酸化脱羧和异构化甲瓦龙酸萜类风味物异戊烯基焦磷酸缩合第四节第四节 食品中气味形成途径食品中气味形成途径一、生物合成一、生物合成(biosynthesis)（四）莽草酸途径（四）莽草酸途径 莽草酸途径是生物合成芳香族氨基酸、芳香族有机酸、酚类物质及

46、木质素等物质的重要生物合成途径之一。第四节第四节 食品中气味形成途径食品中气味形成途径一、生物合成一、生物合成(biosynthesis)（五）乳酸乙醇发酵产生风味物质（五）乳酸乙醇发酵产生风味物质u微生物产生的酶（氧化还原酶、水解酶、异构化酶、裂解酶、转移酶、连接酶等），使原料成分生成小分子，这些分子经过不同时期的化学反应生成许多风味物质。u发酵食品的后熟阶段对风味的形成有较大的贡献。第四节第四节 食品中气味形成途径食品中气味形成途径一、生物合成一、生物合成(biosynthesis)（六）酶法合成支链脂肪酸丙酸在酶的作用下可以合成支链脂肪酸。如：4-甲基-辛酸（羊膻气味）第四节第四节 食品

47、中气味形成途径食品中气味形成途径二、化学反应二、化学反应(chemical reaction)（一）美拉德反应（一）美拉德反应在食品加工过程中，还原糖与氨基化合物的作用会导致褐变色素产生的同时，褐变反应还可产生一些挥发性物质。（二）类胡萝卜素氧（二）类胡萝卜素氧化降解化降解第四节第四节 不同来源食品的风味不同来源食品的风味一、植物来源食品风味一、植物来源食品风味()1.水果的香气成分 主要是以亚油酸和亚麻酸为前体物经生物合成途径产生的（有酶催化）。水果中的香气成分主要为C6-C9的醛类和醇类，此外还有酯类、萜类、酮类，挥发酸等。第四节第四节 不同来源食品的风味不同来源食品的风味1.水果的香气成

48、分桃的香气成分主要有苯甲醛，苯甲醇，各种酯类，内酯及-宁烯等；红苹果则以正丙-己醇和酯为其主要的香气成分；柑橘以萜类为主要风味物；一、植物来源食品风味一、植物来源食品风味()菠萝中酯类是特征风味物；哈密瓜的香气成分中含量最高的是 3t,6c 壬二烯醛（阈值为310-6）；西瓜和甜瓜的香气成分中含量最高的 是3c,6c 壬二烯醛（阈值为10-5）。第四节第四节 不同来源食品的风味不同来源食品的风味1.水果的香气成分一、植物来源食品风味一、植物来源食品风味()蔬菜中风味物质的形成途径主要是生物合成。（1）葫芦科和茄科 具有显著的青鲜气味。特征气味物有C6或C9的不饱和醇、醛及吡嗪类化合物。如：黄瓜

49、、青椒、番茄等第四节第四节 不同来源食品的风味不同来源食品的风味一、植物来源食品风味一、植物来源食品风味()2.2.蔬菜的香气成分蔬菜的香气成分（2 2）伞形花科蔬菜）伞形花科蔬菜 具有微刺鼻的芳香，头香物有萜烯类化合物。如：胡萝卜、芹菜、香菜等。（3 3）百合科蔬菜百合科蔬菜 具有刺鼻的芳香，风味成分主要是含硫化合物（硫醚、硫醇）。如：大蒜、洋葱、葱、韭菜等。第四节第四节 不同来源食品的风味不同来源食品的风味一、植物来源食品风味一、植物来源食品风味()2.2.蔬菜的香气成分蔬菜的香气成分(4)(4)十字花科蔬菜十字花科蔬菜 具有辛辣气味，最重要的气味物也是含硫化合物（硫醇、硫醚、异硫氰酸酯）

50、。如：卷心菜、萝卜、花椰菜、芥菜等。第四节第四节 不同来源食品的风味不同来源食品的风味一、植物来源食品风味一、植物来源食品风味()2.2.蔬菜的香气成分蔬菜的香气成分（5 5）其其 它它 蘑菇蘑菇主香成分有：肉桂酸甲酯，肉桂酸甲酯，1-1-辛烯辛烯-3-3-醇，香菇精。醇，香菇精。海藻海藻香气的主体成分是甲硫醚甲硫醚，还有一定量的萜类化合物，萜类化合物，其腥气来自于三甲胺三甲胺。烤紫菜烤紫菜的香气的产生有麦拉德反应参与。第四节第四节 不同来源食品的风味不同来源食品的风味一、植物来源食品风味一、植物来源食品风味()2.2.蔬菜的香气成分蔬菜的香气成分 主要是微生物作用于蛋白质、脂类、糖等产生的。