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1、第四章食品的风味详解演示文稿优选第四章食品的风味 第一条反应路线第一条反应路线是由1-氨基-1-脱氧-2-酮糖在23位置不可逆地烯醇化，从C-1消去胺基生成甲基二羰基中间体，其进一步反应产生如C甲基醛类、酮醛类二羰基化合物和还原酮类等裂解产物，反应产物包括乙醛、丙酮、丁二酮和乙酸等香味成分。 第二条反应路线第二条反应路线从烯醇式Amadori产物在12位置烯醇化，并消去C3上的羟基而生成3-脱氧-己糖酮，然后脱水生成2-糖醛类香味成分。 上述二条路线生成的中间产物及以后发生的反应是相当复杂的，此过程中包括了醇醛缩合、醛-胺聚合，以及生成诸如吡咯、吡啶类等含氮杂环化合物，加热食品具有的烤香、烘焙
2、香和坚果香与此类杂环化合物有密切关系。 第三条反应路线第三条反应路线是氨基酸的斯特勒克氧化（Strecker）降解反应，这是Maillard反应最重要的步骤之一。这个反应导致醛和-氨基酮的形成，杂环化合形成吡嗪衍生物，食品焙烤时形成的香气大部分是由吡嗪类产生的。 影响影响Maillard反应的因素反应的因素： Maillard反应非常强调反应条件，其中温度的影响温度的影响可能最为重要。一般该反应的速率是随着温度的上升而增大；反应产生的香味物质主要是在较高温度时形成，是在高级Maillard反应阶段产生的。反应产物既与参与反应的氨基酸及单糖的种类有关，也与受热时间的长短、体系的pH值、水分等因素
3、有关。一般说来，当受热时间较短、温度较低时，反应主要产物除了醛类醛类以外，还有特征香气的内酯类内酯类和呋喃类呋喃类化合物等；当受热时间较长、温度较高时，生成的风味物质种类有所增加，还有焙烤香气的吡嗪类吡嗪类、吡咯类吡咯类、吡啶类吡啶类等化合物形成。 参与Maillard反应的糖类和氨基酸的结构不同，对生成的产物影响很大。首先，不同种类的糖与氨基酸作用时，将降解产生不同的风味。例如，麦芽糖与苯并氨酸反应能产生令人愉快的焦糖甜香；而果糖与苯并氨酸反应却产生一种令人不快的焦糖味，但有二羟丙酮存在时，则产生紫罗兰香气。二羟丙酮和甲硫氨酸作用形成类似烤土豆的气味，而葡萄糖和甲硫氨酸反应，则呈现烤焦的土豆
4、味。 在葡萄糖存在时，脯氨酸、缬氨酸和异亮氨酸会产生一种好闻的烤面包香；在还原二糖如麦芽糖存在时，形成烤焦的卷心菜味而在非还原二糖如蔗糖存在时，则产生不愉快的焦炭气味。椐研究报道，葡萄糖与各种氨基酸共热时，能产生丰富多彩的嗅感变化。 葡萄糖与不同氨基酸加热时产生的气味葡萄糖与不同氨基酸加热时产生的气味 氨氨 基基 酸酸 100 180 甘氨酸 麦焦气味 烤糖气味 丙氨酸 柔和麦焦香味 甜麦芽焦糖味 精氨酸 爆玉米味 焦糖味 亮氨酸 甜巧克力味 焦干酪味 异亮氨酸 不快的芳香味 烤奶酪味 缬氨酸 不快的甜味（黑面包味） 烤巧克力味 蛋氨酸 马铃薯味 煮马铃薯味 氨氨 基基 酸酸 100 180
5、天冬氨酸 冰糖味 焦糖味 谷氨酸微甜肉香，有后味 烤肉香气 苯基丙氨酸 尖辣的花香 紫丁香味 色氨酸 油腻的糖甜味油腻的甜味 赖氨酸 焦黄气味 面包气味 胱氨酸 煮硬的鸡蛋黄味硫化氢臭气 苏氨酸 巧克力味 焦臭味 其次，实验表明，不同种类的氨基酸参与发生Maillard反应的难易也不一样。一般说来，不同氨基酸降解速率次序为：羟基氨基酸、含硫氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸、芳香族氨基酸、脂肪族氨基酸。 不同类型的还原糖参加反应的速率是不相同的，一般来讲，五碳糖比六碳糖反应活性强，在37，含水量为15%时，反应的顺序是：木糖阿拉伯糖葡萄糖乳糖麦芽糖果糖，葡萄糖的反应活性是果糖的10倍。 Maill
6、ard反应香味的分类反应香味的分类：Hodge将Maillard反应香味物根据其香气特征、结构、分子形状及其形成路线等分为4个主要类别。第一大类是含氮杂环化合物，如吡嗪、吡啶、吡咯、噻唑类等，它们主要产生坚果香、烘烤香或面包香；第二大类是环状烯醇酮结构化合物，如麦芽酚、脱氢呋喃酮等，主要产生焦糖香；第三大类是多羰基化合物，产生的是焦香；第四大类是单羰化合物，产生各种酮、醛类香气。 加热食品中存在的Maillard香味物质：咖啡、可可、面包、花生、猪肉、牛肉、鸡肉、鱼类、马铃薯等加热食品中的香味物质大多是由Maillard反应产生的。目前至少有500多种香味成分在咖啡中被发现，有300多种香气成
7、分在焙烤的可可香味物中被鉴定，其中包括含N、O、S等杂环化合物。 一个有趣的现象是煮马铃薯和大麦时被鉴定出的香味物质分别是125种和75种，但当烘烤这二种食物时鉴定出的香味物质分别是250种和150种，正好增加了1倍。 据研究报道，肉香中已单离出600多种挥发性物质，其中有233种成分是具有26种不同基本骨架的杂环化合物；牛肉香味成分有450多种化合物。猪肉、牛肉、鸡肉香味物质之异同，以及吡嗪、吡啶、吡咯、噻唑、噻吩、恶唑、恶唑啉等杂环化合物与香味的关系。这些杂环化合物在肉香成分中含量很少，从感官特性来看，虽因阈值很低，但对肉类香味贡献显著。无论是猪肉、牛肉和羊肉的基本肉香是相同的，可能都来自
8、Maillard反应，但各种肉香之间的差异可能是由其脂肪氧化提供的香味物质引起的。三、肉类食品的风味三、肉类食品的风味： 肉类只有在加热煮熟或烤熟后才具有本身特有的香气，特别是牛肉、鸡肉、羊肉，其加热香气一般很好闻（肉香通常就是指加热香气），这是人类熟食（尤其是烹调）的一项主要目的。 肉香具有种属差异，如牛肉、猪肉、羊肉和鱼肉的香气各具特色。种属差异主要由不同种类肉中脂类成分存在的差异决定。 不同加工方式得到的熟肉香气也存在一定差别。如煮、炒、烤、炸、熏和腌肉的风味各别具一格。各种熟肉中关键而共同的三大风味成分为硫化物、呋喃类和含氮化合物；另外还有羰基化合物、脂肪酸、脂肪醇、内酯、芳香族化合物
9、等等。 肉类的风味是在动物死亡后肌肉变化的基础上形成的。当动物刚死亡时，体内的糖原在酶的作用下会发生无氧酵解而生成乳酸； 经过一段时间后，除了肉中的基本成分在酶的作用下发生降解，生成氨基酸、还原糖等各种水溶性低分子物质外，肉中的ATP也会在酶的催化下分解生成呈味肌苷酸IMP（ATP ADP AMP IMP 次黄嘌呤 + 核糖），这段过程也叫“熟化熟化”。肉类熟化后生成的低分子化合物就是肉类风味的原始前体物质。 产生肉类风味的原始前体物质原始前体物质有：肽类、核苷酸类、胺类、有机酸类等。在水溶液中这些分子量较大的物质进一步发生水解产生氨基酸、肽和糖类。其中二肽类的鹅肌肽鹅肌肽和肌肽肌肽是鲜肉中最
10、丰富的二种成分，其次为含硫氨基酸（半胱氨酸、胱氨酸）、中性-氨基酸和其它-氨基酸。鲜肉中的核苷酸类为酶解产物，它们受热可以产生肉香味。经过研究发现：肉类经加工后产生肉香味主要来自以下几类前体前体。 1-氨基酸和糖类氨基酸和糖类 2含硫氨基酸类含硫氨基酸类 3硫胺素（硫胺素（V ） 4核糖核糖-5-磷酸酯磷酸酯 5不饱和脂肪酸类不饱和脂肪酸类 6其他羰基化合物和其他羰基化合物和 含氮化合物含氮化合物B1 1-氨基酸和糖类：氨基酸和糖类： 它们参与各步美拉德反应。在这类反应中，氨基酸分子氧化脱氨形成醛，在焙烧条件（220-227）下，氨基酸发生热降解，产生极复杂混合物。糖类加热到225生成呋喃类，
11、有呋喃、2-乙酰呋喃、2-羟基呋喃等共百种以上。 2含硫氨基酸类含硫氨基酸类： 在鸡和牛肉的贮存和炖制过程中，半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸产生NH 、H S、甲硫醇和甲硫醛。这些化合物与乙醛、-疏基乙胺等是许多挥发香气化合物的重要前体。 3硫胺素（硫胺素（V ）： 硫胺素热解产生呋喃类和硫化氢、噻吩类以及具有似肉香味的噻唑类。32B1 4核糖核糖-5-磷酸酯：磷酸酯： 核糖核酸酶解生成核糖-5-磷酸酯。牛肉汤中这类化合物在加热时生成 4-羟基-5-甲基-2，3-二氢呋喃酮3，它与H S反应生成各种3-巯基呋喃类和3-巯基噻吩类。24-羟基羟基-5-甲基甲基-2，3-二氢呋喃酮二氢呋喃酮3 5不饱和
12、脂肪酸类：不饱和脂肪酸类： 容易降解为较小分子的醛，在烧鸡香味中有重要作用。-氨基酸也可降解得到醛。醛类进一步发生硫化和氨化反应生成重要的香味化合物。例如甲基硫代乙硫醇（CH SCH CHSH）是烧牛肉香味的一个关键化合物。33 6其它羰基化合物和含氮化合物其它羰基化合物和含氮化合物： 糖类（己糖类和戊糖类）的热解与氨基酸的降解是肉中羰基化合物的主要来源。含氮产物来源于氨基糖、-氨基酸和胺类。杂环化合物及其它香味化合物是从这些不同的直接前体与硫化氢形成的。 因此，这些风味前体经烹调后可产生相关的肉类风味化合物，它们是醇类、醛类、酮类、醚类、苯的衍生物类、酯类、内酯类、含氮化合物（吡嗪类）、呋喃
13、类、含硫化合物（噻吩类、噻唑类）。另外，动物喂养的时间、动物性别、饲料（养）条件、动物品种以及加工部位和加工方式等都对肉类的风味有影响。正因如此才使其构成了各自独特的风味。总之，肉类风味主要由羰基化合物反应的产物和含硫化合物所组成。 产生肉香味的香味前体和反应类型产生肉香味的香味前体和反应类型 首先是肉中含有的前体物质如还原糖和氨基酸发生了Maillard反应，以及肽、脂肪和脂肪酸、核苷酸、维生素等，在热的作用下发生非酶褐变反应；其次，基本组分如糖、氨基酸的热降解及脂肪的热氧化降解反应，还有非基本组分如硫胺素等的热降解反应，这些生成物共同构成了肉类的加热香气。 当肉类的加热方法不同，生成的香气
14、成分虽有类似之处，但也会显示出各自的特征。煮肉香气的特征成分以硫化物、呋喃类化合物和苯环型化合物为主体；烤肉香气的特征成分，主要是吡嗪类、吡咯类、吡啶类化合物等碱性组分以及异戊醛的羰化物，以吡嗪类化合物为主。烤肉的香气除了肉的品种外，还与受热温度、时间等因素有关。炒肉香气的特征成分介于煮肉与烤肉之间。微波加热产生的香气特征成分中，以醇类和吡嗪类化合物含量较多。 坚果类产品如花生、榛子等，其热加工风味都是经Mailland反应和Strecker降解形成杂环类香味化合物，特别是吡嗪类。四、面包的风味：四、面包的风味： 人们已经很熟悉焙烤或烘烤食品中愉快的香气。例如：面包的风味、爆玉米花气味、焦糖风
15、味、坚果风味等都是这类风味。通常当食品色泽从浅黄色变为金黄色时，这种风味达到最佳；当继续加热使色泽变为褐色时就出现了焦糊气味和苦辛滋味。 焙烤或烘烤香气是综合特征类香气。吡嗪类、吡咯类、呋喃类和噻唑类中都发现有多种具有此类香气的物质，而且它们的结构有明显的共同点。 然而，还无法说明实际的焙烤或烘烤食品的主要香气贡献成分是由哪几种挥发性物质组成，因为任何一种焙烤或烘烤而制成的食品中都发现了非常多的香气成分。据研究报道，焙烤可可中已测出380种以上香气成分，烘烤咖啡豆中已测出580种以上香气成分，炒花生中已测出280种以上香气成分，炒杏仁中已测出85种香气成分，烤面包中已测得70多种羰基化合物和2
16、5种呋喃类化合物及许多挥发性物质。 不同焙烤或烘烤食品中嗅感物的种类各不相同，但多有相似之处。比如，它们多富含呋喃类、羰基化合物、吡嗪类、吡咯类及含硫的噻吩、噻唑等等。 许多食品焙烤时发出优美的香气，多产生于加热过程中的Mailland反应，油脂的分解和含硫化合物（维生素B1、含硫氨基酸）的分解，综合形成各种食品特有的焙烤香气。 Mailland反应的生成物随温度而异，其中间产物与氨基酸反应，按Strecker降解反应机制生成醛和烯胺醇，环化而成为吡嗪。食品在焙烤过程中产生的香气主要与吡嗪有关。 由于面包在人们食品中占有显著地位，所以对面包香味有大量研究。1975年鉴定了面包香味的挥发性物质，这些物质是在制做和烘烤面包过程中发生的一系列生化和热过程的结果。其生成途径主要来自两方面：一是面粉在发酵过程中经酵母作用从氨基酸和糖类物质中生成；二是在焙烤过程中经各种化学反应产生。前一种途径对形成面包香气的众多成分起着重要作用；后一种途径生成的产物对面包香气的贡献最大。 由于各国制作原料、工艺各异，所以生成的风味也各有特色。如美国美国或英国英国型面包是由面粉、食盐、发酵粉和各种添加剂如甘油酯，牛
