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1、食品化学,授课老师：郑海云,第九章 食品风味化合物,重点： 掌握食品中香气形成的几种常见的途径；化合物的类别与气味。植物性食品如水果、蔬菜等的香气成分；动物性食品气味包括肉类及发酵食品的呈香物质。 难点： 气味与分子结构的关系，气味的形成机理。,本章提要,第一节 概述 第二节 化合物的气味与分子结构 第三节 食品中的香气成分 第四节 风味化合物的生成途径,思考： 1. 香蕉去皮后，在空气中放置一段时间，颜色会发 生什么变化？ 2. 食用生的香蕉，味觉如何？,1. 香蕉去皮后，在空气中放置一段时间，颜色会发生什么变化？,颜色改变：褐变 褐变机理： 酶促褐变 多酚类物质（单宁）、多酚氧化酶、氧,2
2、. 食用生的香蕉，味觉如何？,味觉：涩味 产生原因：多酚化合物(单宁)是主要的涩味化合物，口腔黏膜的蛋白质被凝固时，所产生的收敛结果就会使人感到涩味。,狭义上的食品风味：食品的香气、滋味和入口后获得的香味。（味觉和嗅觉） 广义上的食品风味(flavor)：是指摄入口腔的食物使人的感觉器官，包括味觉、嗅觉、痛觉、触觉、视觉和听觉等所产生的综合印象。 由于食品风味是一种主观感觉，所以对风味的理解和评价往往会带有强烈的个人、地区或民族的特殊倾向性和习惯性。,第一节 概 述,风味物质的特点,1.种类繁多，相互影响 如：经过调配的咖啡已经鉴定的风味物质达500多种； 焙烤土豆香气中已经鉴定的风味物质20
3、0多种； 食品的风味是大量的风味物质相互协同或拮抗而形成的； 2.含量极微，效果显著 水中乙酸异戊酯含量为510-6mg/kg时，就有明显的水果香气 3.稳定性差，易被破坏 4.风味类型与风味物质种类和结构缺乏普遍的规律性 呈味性能与其分子结构有高度特异性的关系 5.风味物质还受到其浓度、介质等外界条件的影响,第二节 化合物的气味与分子结构,嗅觉：指食品中的挥发性物质刺激鼻腔内的嗅觉神经细胞而在中枢引起的一种感觉 其中产生的令人愉快的挥发性物质称为香气 产生令人厌恶的挥发性物质称为臭气 香气是混合物所致。 一般用香气值来表示某种物质在香气产生中的作用大小。 香气值=嗅觉物质的浓度/阈值 香气值
4、小于1，则说明该物质在香气产生中没有发生作用。,敏锐性 人的嗅觉相当敏锐，一些嗅感物质即使在很低的浓度下也会被感觉到。据说个别训练有素的专家能辨别4000种不同的气味。某些动物的嗅觉更为突出，有时连现代化的仪器也赶不上。 易疲劳、适应、习惯性 尽管恶臭，但呆久也能忍受。这说明嗅觉细胞易产生疲劳而对该气味处于不灵敏状态，但对其他气味并非疲劳。 当嗅球中枢神经由于一种气味的长期刺激而陷入负反馈状态时，感觉便受到抑制而产生适应性。 另外，当人的注意力分散时会感觉不到气味，时间长些便对该气味形成习惯。,嗅觉的基本特点,个体差异性 不同的人嗅觉差别很大，即使嗅觉敏锐的人也会因气味而异。 对气味不敏感的极
5、端情况便形成嗅盲，这也是由遗传产生的。 有人认为女性的嗅觉比男性敏锐，但也有不同看法。 阈值会随人体状况变动 当人的身体疲劳或营养不良时，会引起嗅觉功能降低；如人在生病时会感到食物平淡不香。这都说明人的生理状况对嗅觉也有明显影响。,嗅觉的基本特点,食品味觉的阈值,2.1 阈值 阈值是指某一化合物能被人的感觉器官(味觉或嗅觉)所辨认时的最低浓度。 感觉器官对味觉化合物感受敏感性及阈值各不相同。 甜味蔗糖，阈值一般为0.3%(w/w)。 咸味氯化钠，阈值一般为0.2%(w/w)。 酸味柠檬酸，阈值一般为0.02%(w/w)。 苦味奎宁，阈值一般约为16 mg/kg。,1.对呼吸器官的影响： 香气深
6、长吸气；可疑气味短促呼吸；恶臭气味暂停呼吸 2.对消化器官的影响： 香气 促进胃肠运动，产生饥饿感 腐败臭气 抑制胃肠运动，丧失食欲，恶心呕吐 3.对循环系统的影响： 香气 血管扩张、血压下降 4.对精神活动的影响： 香气 身心愉快、神清气爽，可解除精神紧张、身心疲劳症状 恶臭 心烦、焦躁、丧失活动欲望,气味对身体的影响,基本气味与代表性化合物 基本气味 代表化合物 薄荷香 薄荷醇、环己酮、叔丁基甲醇 花 香 香叶醇、-紫罗酮、苯乙醇、松油醇 焦糖香 吡喃酮、呋喃酮、环酮 麝 香 环十六烷酮、雄甾烷-3-醇 樟脑香 d-樟脑、桉树脑、龙脑、叔丁醇、戊基甲基乙醇 鱼腥臭 三甲胺、二甲基乙胺、 N
7、-甲基吡咯烷 汗 臭 异戊酸、异丁酸 腐烂臭 戊硫醇、1, 5-戊二胺、吲哚、3-甲基吲哚,二、化合物的气味与分子结构的关系,发香团（原子）是指分子结构中对形成气味有贡献的基团（原子) 。 发香团：-OH，-COOH，C=O，R-O-R，-COOR，-C6H5，-NO2，-CN，RCOO 发香原子：位于元素周期表中族。 如：P, As, Sb, S, F。,化合物的类别与分子结构 脂肪族化合物 （1）醇类 C1-C3的醇有愉快的香气， C4-C6的醇有近似麻醉的气味, C7以上的醇呈芳香味。,（2）酮类 丙酮有类似薄荷的香气； 庚酮-2有类似梨的香气； 低浓度的丁二酮有奶油香气，但浓度稍大就有
8、酸臭味； C10-C15的甲基酮有油脂酸败的哈味。 （3）酸 低级脂肪酸有刺鼻的气味。,（3） 醛类 低级脂肪醛有强烈的刺鼻的气味。随分子量增大，刺激性减小，并逐渐出现愉快的香气。 C8-C12的饱和醛有良好的香气，但, -不饱和醛有强烈的臭气。 （4）酯类 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-内酯有特殊香气。,2. 芳香族化合物 此类化合物多有芳香气味 如: 苯甲醛（杏仁香气）, 桂皮醛（肉桂香气）,香草醛（香草香气） 醚类及酚醚多有香辛料香气 如：茴香脑（茴香香气），丁香酚（ 丁香香气）,3. 含硫化合物 硫化丙烯化合物多具有香辛气味 如：葱、蒜、韭菜等蔬
9、菜中的香辛成分的主体是硫化物。 (CH2=CHCH2)2S CH2=CHCH2SSCH2CH=CH2 二烯丙基硫醚 二硫化二烯丙基,5. 含氮化合物 食品中低碳原子数的胺类，几乎都有恶臭，多为食物腐败后的产物。 如：甲胺，二甲胺，丁二胺（腐胺），戊二胺（尸胺）等，且有毒。 6. 杂环化合物 噻唑类化合物具有米糠香气或糯米香气，维生素B1也有这种香气。 有些杂环化合物有臭味。如：吲哚及-甲基吲哚。,有气味物质的一般特征 具有挥发性； 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（才能通过感受细胞的脂膜）； 分子量在26-300之间。,任何一种食品的香气都并非由一种呈香物质单独产生，而
10、是多种呈香物质的综合反映。对香气贡献大的物质，被称为“头香物”。 呈香与否还与呈香物的含量有关。,第三节 食品中的香气成分,食品香气的基本要素芳香、浓郁和留香 芳香是指呈香物质必备的基础条件，即必须是香的物质。 浓郁是指呈香物质必须有足够的挥发性，以确保人们在进食时有能够感知这种香气的浓度。 留香是指呈香物质在人们进食时有足够长的停留时间，挥发性不要太大，否则稍纵即逝，进食者还来不及品尝欣赏，即已烟消云散，也同样达不到预期的效果。,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）。 水果香气的主要成分是有机酸酯类、醛类、萜类化合物、醇类、酮类和一些挥发性的弱有
11、机酸等。,果蔬的香气及香气成分,草莓香气150多种，葡萄香气78种，梨的香气30多种，桃的香气90多种，香蕉20多种，凤梨16种。 桃的主香成分苯甲醛、苯甲醇、各种酯类、多种内酯和苧烯等，而且随着果实的成熟程度加大，香气成分也明显增加。 同一种水果的不同品种其香气成分也是不相同的。 水果通常都是生食，加热会使其香气丧失。,2、蔬菜的香气成分 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、青椒、番茄等。 （2）伞形花科蔬菜 具有微刺鼻的芳香； 如：胡萝卜、芹菜、香菜等。,（3）百合科蔬菜 具有刺
12、鼻的芳香，如:大蒜、洋葱、葱、韭菜等。 风味成分主要是含硫化合物（硫醚、硫醇）。 （4）十字花科蔬菜 具有辛辣气味，如：卷心菜、萝卜、花椰菜、芥菜等。 风味成分主要是含硫化合物（硫醚、硫醇）。 （5）其它 蘑菇主香成分有：肉桂酸甲酯，1-辛烯-3-醇，香菇精。 海藻香气的主体成分是甲硫醚，其腥气来自于三甲胺。 烤紫菜的香气的产生有美拉德反应参与。,二. 肉的香气及香气成分 熟肉香气的生成途径主要是加热分解。因加热温度不同，香气成分有所不同。 肉香形成的前体物有氨基酸、多肽、核酸、糖类、脂质、维生素等。 肉香中的主要化合物有内酯类，呋喃衍生物，吡嗪衍生物及含硫化合物等。,鸡肉香主要是由羰基化合物
13、和含硫化合物构成。 牛、羊肉的膻气源于脂质中特有的脂肪酸。 如：羊肉中含有4-甲基辛酸和4-甲基壬酸。 。,前体物生成肉香成分的主要三种途径：,（1）脂质的热氧化降解、硫胺素热解。 （2）美拉德反应、分解和氧化反应。 （3）前两类途径生成物质之间的二次反应。 其中美拉德反应是主要的作用，呋喃和吡嗪类衍生物即因它而产生的。 根据这些研究成果，可配制各种肉类食用香精。,三、发酵食品的香气成分 主要是微生物作用于蛋白质、脂类、糖等产生的。 酒类 主要是酵母菌发酵。 白酒中的香气成分有300多种，呈香物质以各种酯类为主体，而羰基化合物、羧酸类、醇类及酚类也是重要的芳香成分。,2. 酱油 酱类利用曲霉、
14、乳酸菌和酵母菌发酵。 酱油香气的主体是酯类，甲基硫是构成酱油特征香气的主要成分。 3. 食醋 是酵母菌和醋酸菌发酵，乙酸含量高达4%， 香气成分以乙酸乙酯为主。,四、水产品的气味 新鲜鱼的淡淡的清鲜气味是内源酶作用于多不饱和脂肪酸生成中等碳链不饱和羰化物所致。 熟鱼肉中的香味成分是由高度不饱和脂肪酸转化产生的。 淡水鱼的腥味的主体成分是哌啶，存在于鱼腮部和血液中的血腥味的主体成分是-氨基戊酸。,鱼中令人不愉快的气味形成途径： 主要是微生物和酶的作用。 鱼、贝类死后其体内的赖氨酸逐步酶促分解。 鱼体表面粘液中的蛋白质，氨基酸等被细菌分解。 鱼油氧化分解生成的甲酸、丙酸、丙烯酸、丁酸戊酸等。,食品
15、中香气形成的主要途径： 生物合成 酶直接作用 酶间接作用 加热分解 微生物作用,第四节 风味化合物的生成途径,微生物作用 发酵食品风味形成的途径是： 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。 发酵食品的后熟阶段对风味的形成有较大的贡献。,小结 练习题,1.食品褐变是食品加工过程中普遍存在的一种现象，请各举出一例说明褐变的利与弊。 2.什么是味觉？食品的基本味觉及其代表物？ 3.食品基本味觉之间的相互作用如何？ 4.熟悉不同食品原料的香气成分。 5.什么叫食品风味？食品风味具有什么样的特点？,作业（第一次）,128页1、2、3、4,作业（第二次）,144页1、2、3；165页1、2,此页为尾页，双击白色区域选择填充图片，填入尾页背景图（1024*768）,本章结束,