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1、第十章 食品的风味物质,10.1 概述,风味是食品的一种属性，是此一食品区别于彼一食品的特征和标志之一。 桔子不同于香蕉，羊肉不同于牛肉，米粉不同于豆粉，啤酒不同于汽水，正是由于它们的风味等特征的不同所致。,食品的基本属性： 安全性、营养价值、质地、风味、颜色,感官品质,一、食品风味,1.概念 食品的风味是指食物在进入口腔前后、咀嚼、吞咽等过程刺激各感觉器官（味觉、嗅觉、痛觉、触觉、视觉和听觉等），在大脑中产生的综合感觉。,滋味,气味,狭义,1. 感受味感的部位： 味蕾：主要存在于舌头表面味乳头，少数分布于软颚、咽喉和会咽中。自由神经末梢：整个口腔内。,（二）味觉生理学,舌头的不同部位对各种味
2、觉有着不同的敏感性,2.味感的受体与味感形成过程 A、味感受体 从口腔到味受体，其解剖结构顺序： 口腔舌味乳头 味蕾 味细胞 味受体 甜味受体： 蛋白质 咸味受体：脂质，或脂蛋白 苦味受体：脂质，或脂蛋白 酸味受体：磷脂 B、味感产生过程 可溶性呈味物质进入口腔后，在舌头肌肉运动作用下将呈味物质与味蕾相接触，然后呈味物质刺激味蕾中的味细胞并与受体结合，结合物产生的信号以脉冲的形式通过神经系统传至大脑经分析后产生味感。时间：1.5-4.0ms,3 呈味阈值与味觉敏感度 呈味阈值：感受到某种物质的最低浓度称之为-。是衡量味觉敏感性的标准。 基本味感标准物质： 甜：蔗糖 0.3% 咸：氯化钠 0.2
3、% 酸：柠檬酸 0.02% 苦：奎宁 16mg/kg,基本味中，咸味感受最快，苦味感受慢，但苦味阈值最小。,4 影响味感的因素 A、内因：物质结构,影响味觉的内因，一般来说，糖类都有甜味，羧酸呈酸味，盐类多呈咸味，生物碱、重金属盐多是苦味。但也有例外，如草酸、碘化钾呈苦味。,B、外因 外因之一 年龄与生理状态 随着年龄的增长，人的味觉功能逐渐降低。主要发生在60岁以上的人群，其中酸味感受性下降不太明显，甜味下降1/2，苦味下降约1/3，咸味下降 1/4。 各种疾病和身体不适均可使味觉减退或味觉失调。,外因之二 温度 最能刺激味觉的温度在10-40之间，其中以30 时最敏锐。低于此温度或高于此温
4、度，各种味觉都稍有减弱，50 时各种味觉大多变得迟钝。,外因之三 溶解度 只有溶解在水中的物质才能刺激味觉神经，因此完全不溶于水的物质是无味的。易溶解的物质呈味快，消失也快；难溶解的物质在口腔中味觉产生的慢，但味觉持续的时间长。,外因之四浓度 浓度对不同味感的影响差别很大，甜味：任何浓度均会给人带来愉快感；苦味：总令人不快；酸味与咸味：低浓度时好，高浓度时差。,5 呈味物质的相互作用,关系一：相乘作用 两种同一味感的物质共存，其呈味效果大于两者单独呈味效果之和，这种作用叫做相乘作用。 示例1：谷氨酸钠与 5肌苷酸共存可相互增加鲜味,关系之二：对比作用 两种不同的味感物质共存，一种物质的味觉会因
5、另一种物质的存在而加强，这种现象称之为。 示例1：味精在有食盐存在时，其鲜味会增强；在水和酱油中分别加入等量的食盐，则水嫌其太咸而不能使用，但酱油则反觉有美味。,关系之三： 消杀或抑制作用 一种物质能减弱或抑制另一种物质的味感的现象称为味的消杀或抑制作用。 在蔗糖、柠檬酸、氯化钠和奎宁之间，若将任何两种以适当浓度混合时，都会使其中任何一种单独的味感减弱。 示例1: 糖和食盐可以互减甜味和咸味。,关系之四：变调作用 两种呈味物质（食物）先后摄入，则先摄取的会改变和影响后摄取食物的味道，这种现象称之为味感的变调作用。如：当尝过食盐或奎宁后，即刻饮无味的清水，会感到清水有甜味。,关系之五：味感疲劳作
6、用 当人较长时间受到某类呈味物质的刺激后，再吃相同的味感物质时，往往会感受到味感强度下降，这种现象称为味感疲劳。,10.2 食品滋味与呈味物质 一、甜味与甜味物质 1. 甜味理论 Shallen berger 和Acre在1967年提出了物质呈甜味的理论AH/B理论。认为呈味单元是一个AH/B单元，这里的AH可以是-OH，=NH，-NH2等，以AH表示；B表示电负性强的原子，如O, N等，它与基团-AH的距离在0.25-0.4nm。 甜味物质上的AH/B单元可和味觉感受器上的AH/B单元形成氢键结合而产生甜味。,已经研究或合成出的糖精衍生物很多，但不是所有的都具有甜味，在苯环上引入吸电子基团后
7、为苦味，而将-NH结构上的H由烷基取代，则无味，显示出-NH结构对甜味的重要性。,Shallen berger的学说的不足： 解释不了同样具有AHB结构的化合物为什么甜味强度相差许多倍。,补充学说 科尔(Kier)等对夏氏的AHB学说进行了补充，他认为在强甜味化合物中还具有第三个性征，即具有一个适当亲脂区域，可以增强甜度。补充后的学说称为AHB学说。 甜味分子的亲脂部分通常为r（-CH2-CH3 和 C6H5),可被味觉感受器上类似的亲脂部分所吸引，其立体结构的全部活性单位（AH、B和r）都适合与味觉感受器分子上的三角形结构结合， r基团（结构和位置）是强甜味物质的一个非常重要的特征。,局限性
8、： （1）不能解释多糖、多肽无甜味。 （2）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。 （3）未考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应。,2 常见甜味剂 （一）天然甜味剂 1、糖： 蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖 2、糖醇： 山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇 3、糖苷： 甘草苷、甜叶菊苷 4、二肽： 天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯（Aspartame） 5、氨基酸衍生物： 二氢查尔酮类衍生物 （二）人工合成甜味剂 糖精钠、甜蜜素、甜味素（阿斯巴甜）、安赛蜜,二 酸味与酸味物质 1 酸味理论 酸味是氢离子与舌粘膜味蕾细胞酸味受体磷脂头部相互发生交换反应产生冲动而引起的味感。 HA: H+是
9、定味基，A-是助味基。 酸味感随酸根种类、pH值、可滴定酸、缓冲效应及其它物质的存在（如糖等）密切相关。在同样的pH条件下，有机酸比无机酸的酸感强，且味爽快。多数无机酸有苦、涩味，酸感在水溶液中与实际食物中也不相同。乙醇和糖可减速弱酸味。,2 食品中的酸味剂,三、苦味及苦味物质 1.苦味的呈味机理 苦味物质的化学结构多种多样，生物碱类化合物一般多具有苦味，其中奎宁是典型的苦味代表物。,苦味化合物与味觉感受器的位点之间的作用类似于甜味化合物，不过苦味化合物分子 中DH和A之间距离只有0.15nm(15)，远小于AHB之间的距离。,苦味物质的化学结构多种多样，一般都含有下列基团中的一种原子团： ；
10、 ； ； ； ； 无机盐类：Ca2+、g2+、NH4+；,2. 食物中的苦味物质 A、生物碱 咖啡碱、茶碱、可可碱，吡啶、吡咯啶、奎宁等。 、各类糖苷类化合物 各种黄酮苷：如柚皮苷、新橙皮苷、苦杏仁苷等； 皂苷：如三萜皂苷与甾体皂苷等。 、胆汁 动物肝脏分泌并贮藏于胆囊中的一种液体。味极苦，在禽、畜、鱼类加工中稍不注意，破坏胆囊将会产生严重的苦味 苦味成分：胆酸、鹅胆酸、脱氧胆酸等。,、苦味酒花 啤酒的苦味来源于酒花中一些类异戊二烯的衍生物，一般分为草酮的衍生物和蛇麻酮的衍生物，分别称 -酸、-酸。 、奎宁可添加于酸甜、清凉饮料中。 、氨基酸与肽 L-氨基酸有8种（ Val、Leu、Ile、M
11、et、Phe、Trp、Arg、His ）为苦味。疏水肽的味取决于氨基酸的组成和分子量的大小，大于6000a 无苦味，小于小于6000a，则会产生苦味。 、盐 阴阳离子直径之和大于0.65nm的有苦味，且随着数字增加苦味增强。,四 咸味与咸味物质 1. 咸味理论 盐分子中阳离子被味细胞中咸味受体蛋白质的羧基吸附而产生冲动引起的味感。阳离子是定味基，阴离子是助味基，影响咸味的强弱和副味。 盐类中，阴阳离子直径小于0.65nm者，则显咸味；大于0.65nm则呈现咸苦味、苦味等。 盐类中，只有氯化钠才产生纯粹的咸味。,B. 咸味剂 目前尚只有氯化钠，食盐的阈值一般为0.2%，汤类中含0.8%1.2%的
12、食盐量比较适宜。 当然食盐除了具有风味增强或调味作用外，它还具有一些重要的生理功能，食盐摄入太少会引起乏力乃至虚脱，但食盐长期摄入过量可引起高血压。,五 其它味感和呈味物质,1. 鲜味 、鲜味物质结构特征：（）n 鲜味分子需要有一条相当于39个碳原子长的脂链，而且两端都带有负电荷，当n=46时鲜味更强。 、鲜味从化学结构特征上区分，可分为 氨基酸 肽 核苷酸 有机酸,2. 辣味 A、概念 辣味是刺激舌部、口腔及皮肤的触觉神经所引起的一种痛觉。辣味包括热辣味和辛辣味两种。前者在口腔中引起一种烧灼感辣味，如红辣椒和胡椒的辣味，引起这种辣味的物质红辣椒中主要是辣椒素及二氢辣椒素，胡椒中主要是胡椒碱；
13、后者是具有冲鼻刺激感的辣味，具有味感及嗅感的双重功能，如姜（姜酮和姜脑等）、蒜和葱等（硫醚类化合物）。 、辣味成分结构特征 分子具双亲性，极性头部为定味基，非极性尾部为助味基；分子的辣味随其非极性尾链的增长而加剧，以C9左右达到最高峰，然后陡然下降，称之为C9最辣规律。,3.涩味 涩味是舌粘膜蛋白质被涩味物质所凝固，产生收敛作用而发生的感觉。食品中的涩味物质主要是由酚及多酚类化合物引起的，醛类、铁盐、明矾、草酸、奎宁酸等也具有涩味。 4.清凉味 清凉味主要是由薄荷醇引起的。 5.金属味 一些金属在舌头和口腔中产生的感觉，其阈值为20-30ppm离子浓度范围。,10.2 嗅感与嗅感物质 10.2
14、.1 嗅感概念与嗅感理论 (1) 嗅感概念 嗅感是指挥发性物质刺激鼻腔嗅觉神经而在中枢神经系统中引起的一种感觉。令人感到愉快的称之为香气，令人产生厌恶的则称为臭气。 我们通常把使人产生嗅感的某种物质的最低浓度称为该物质的阈值；把嗅感物质浓度阈值之比称之为香气值。香气值决定了某种物质在气味中的作用，可作为判断该物质在香气中贡献大小的尺度。,(2) 嗅觉的形成过程 食品中的挥发性呈香成分悬浮于空气中,经过鼻腔嗅觉细胞,然后传至大脑中枢神经,即产生嗅觉。 （3）嗅觉理论 1、立体化学理论 1964年，Amoore提出来的，其认为香气的产生就象钥匙开锁一样，将呈香物质分为四种基本类型。 麝香香气： 1
15、5碳的大环化合物；硝基芳香化合物；非硝基芳香化合物。 薄荷香：单环萜类物质。 麦芽香：4-5碳的醛类物质。 樟脑香：大多数具有刚性结构的球状分子和卵状分子。,2. 膜刺激理论 Davis 1967年提出来的，认为气味分子被吸附在嗅觉受体柱神经的脂膜界面上,柱神经周围有水存在,气味分子的亲水基团朝向水并推动水形成空穴,当离子进入此空穴时,神经产生信号,从而产生嗅觉。 3. 振动理论 气味分子振动能被嗅觉受体感受,产生信号,信号通过嗅觉神经传导到大脑而产生信号。,（4）嗅觉的主要特性 1、敏锐性 专家： 能辨4000种不同的气味。 鳝鱼与狗比普通人灵敏100万倍。 2、易疲劳、适应性 3、个性差异
16、性 4、阈值会随人身体状况变化,（5）各类有机化合物的气味 1 脂肪烃含氧衍生物 脂肪醇、醛、酮、酯等化合物，低分子量者则有强烈的气味，随着碳链的增长，分子量的增大，气味呈现如下变化：果香青香型脂肪臭型嗅感完全消失 ，15 20以上者则无嗅感。 醇类 A、饱和醇 轻快香气，如甲醇虽有毒，但香气清爽 C7C10 芳香气味, 庚醇：可可香味; 壬醇：蔷薇香味 C10以上， 气味逐渐减弱至无味 B、不饱和醇比饱和醇气味更强烈。,醛类 A. 饱和醛 低级饱和醛具有强烈的刺激性气味，如甲醛。随着分子量增大，刺激性下降，出现愉快气味，如的饱和醛稀溶液具有良好香气；壬醛：玫瑰香、杏仁香；十二醛（月桂醛）：花香。 B. 不饱和醛大多具有愉快的香气，嗅感也较强烈 青叶醛为苹果、葡萄、草莓、香蕉、桃子
