烹饪基础化学第九章气味和呈香物质

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1、第9章 气味和呈香物质学习目标第一节 气味概述 一、气味的形成 二、香气值和主体香 三、气味的特性和影响因素第二节 食品气味形成的基本途径一、 生物代谢中产生的气味 二、 酶作用产生的气味三、 烹调加热是化学反应产生的气味四、 其他变化产生的气味第三节 食品原料的风味一、 蔬菜的气味二、 水果的气味三、 水产品的气味四、 肉类的气味五、 其他一些烹饪原料的气味第四节 加工食品的香气一、 烹调加热食品的香气二、 发酵食品的香气* 本章小结 思考与练习第9章气味和呈香物质学习目标掌握香气值、风味酶等概念掌握气味形成的基本途径熟悉一些常见烹饪原料的气味了解肉加热香气的形成原理 第一节 气味概述 一、

2、气味的形成食品的气味是食品风味的一个重要组成部分。气味是挥发性物质刺激鼻腔嗅觉神经所产生的一种嗅感觉。令人喜爱的、能被接受的叫香；令人生厌、不能被接受的叫臭。动物及人能辨别气味并非全是为了择食，它还有通信、联系等功能，但几乎每种食品都多少有些气味，仅通过这些气味，人就能辨别出它们来，所以长期的生物进化和适应，人与其食物之间已形成一种固定的联系。食品的气味成了判别、评价食品的一个重要手段，也成了加工烹制食品的一个目的，更成为饮食品尝中不可缺少的内容。 气味的形成需要两个基本条件：一是人的嗅觉器官；二是能达到嗅觉器官的挥发性气体成分。 (一)气味形成的生理基础人的嗅觉是非常复杂的生理和心理现象。嗅

3、觉依赖于分布于鼻腔上部嗅上皮的嗅觉受体（嗅细胞）。吸入鼻腔的挥发性风味成分可从外鼻道和内鼻道进入鼻腔（见图91）刺激嗅细胞一端的嗅纤毛，使神经产生冲动，嗅细胞能感受到挥发性物质刺激的强度和质量，并给出信息编码。嗅细胞的另一端连接嗅神经纤维，能将信息传到大脑，从而产生对气味的印象。图91 人鼻与口腔构造图（二）气味分子的化学结构+ 能够具气味的分子，一般是分子量较小的分子，并且具有一定的水溶性或亲水性。气味分子的分子量多在20300之间，沸点在- 60300。无机物中除S02、N02、NH3、H2S等气体具强刺激处，大都为无味。 在分子量小、官能团所占的分量大的分子中，这些官能团往往决定其气味，

4、这些官能团叫发香团。各种官能团所决定的化合物都有一些各自官能团所决定的气味。C10以内的一元醇，特别是不饱和醇很香；C12以内的醛，尤其是饱和醛较香，不饱和醛及低级醛具臭；C15以内的酮具多种气味；C16以下的羧酸一般有强刺激性气味；酯、内酯具良好的气味；醚的气味具强刺激性；萜类，特别是C15以内含醇基、酮基、醛基的萜类，是植物香气的主体成分。 含有N、S、P、F等原子的官能团往往都有气味。含硫化合物是一大类嗅感物质，且阈值很低，大部分低级的硫醇和硫醚有难闻的臭气或令人不快的嗅感；大多数易挥发的二硫或三硫化合物能产生有刺激性的葱蒜气味；一般异硫氰酸脂类则具有催泪性刺激辛香气味；含硫的杂环化合物

5、的嗅感十分复杂；大多数噻唑类化合物具有较强烈的嗅感。以下是一些气味成分的分子式：含氮化合物与食品有关的主要是胺类，如甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、腐胺、尸胺等，均有令人厌恶的臭气。 分子量较高时，气味不仅与官能团，而且与分子整个形状、大小等有关。这主要包括：一是分子中有不饱和键时，其反应性增大，气味也特别。例如，丙醇的气味较温和，而丙烯醇则具强刺激性。二是官能团在分子中的位置不同也影响气味。三是有环的分子，特别是芳环和杂环化合物的气味强烈，如吲哚类多有臭味、吡嗪类有焙烤香、苯丙烯醛具肉桂香气、苯乙醇有蔷薇香气等。四是分子的立体异构体也影响其气味。下列两种分子，一种具绿叶清香，另一种具大豆臭。反式

6、-3 -己烯醛（绿叶清香） 顺式-3 -己烯醛（大豆臭） 二、香气值和主体香 食品的气味成分种类繁多、容易变化，所以研究气味是非常复杂的。为了把握一个食品的总体气味风格，先应分清气味成分中各种成分的作用。 香气值（发香值）是指判断一种呈香物质在某个食品香气中起作用大小的数值，可用呈香物质得浓度和它的呈香阈值之比来表示，即： 呈香物质的浓度 香气值= 香气阀值香气阈值（嗅觉阈值）是指嗅觉刚好能辨别某气味物质在空气中的浓度。当香气值低于1，人们嗅觉器官对这种呈香物质不会引起感觉。表9 -1列举了某些物质的香味阀值。表91 某些物质的香味阀值物质香气阀值mg/L（空气）物质 香气阈值（水溶液浓度pp

7、b）甲醇8 VB1分解物0. 000 4乙酸乙酯410-2异戊醇110-32-甲基-3 -异丁基吡嗪0. 002氨2.310-2-紫罗酮0. 007香兰素5 x10-4甲硫醇0.02丁香酚2.310-4癸醛0.1柠檬醛310-3乙酸戊酯5二甲硫醚210-6香叶烯15H2S（煮蛋）110-7酉酸240粪臭素 410-7乙醇10 000甲硫醇4.310-5 主体香是指一个食品中香气值最大的那些成分的气味。通常，食品和菜肴的主体香成分有两三种，这是因为气味的产生与瞬间的某些化学反应相关，而不同时刻食晶中的这些成分的浓度可能交替变化着，使人的嗅觉难以准确认定某一种气味。判断一个成分在食品中对香气所起作

8、用的大小，不是由它的实际浓度，而是由它的香气值来决定的。三、气味的特性和影响因素 （一）气味的特性 虽然有“七臭”说，但由于人的嗅觉及气味成分都很复杂，特别是气味物质种类繁多，据说超过100万种，而且还没有发现气味完全相同的两种成分，所以目前对气味分类实际上还没有较好的亦法。在食品和烹饪中，香气都是以其原料或加工过程来分类的。其特点主要有： 1敏锐但不精确人的嗅觉要比味觉灵敏且复杂，但嗅觉的辨别阈很大，也就是说人对气味能感受到，但对它们的变化很迟钝。绝大多数食品均含有多种不同的呈香物质。任何一种食品的香气都并非由某一种呈香物质所单独产生，而是多种呈香物质综合的反映。食品中呈香物质的浓度，只能反

9、映食品香气的强弱，并不能完全地、真实地反映食品香气的优劣程度。因此，科学技术发展到今天，虽然有了能分析极微量成分和高度精密的检测仪器设备，但鉴定食品香气仍离不开人们的嗅觉。2.容易产生疲劳和改变嗅觉易产生疲劳或称为适应，即久而不闻其香，也不辨其臭，不过此时对另一种香是仍可感觉到的。香气会受到其他物质的影响，可相互抵消也可相互加强，甚至会变调，甚至无香的成分（如蛋白质、淀粉、蔗糖、油脂等）也会使香的格调发生变化。在烹饪中，重要的是利用气味间的掩蔽作用和“夺香”作用（即变调作用）。烹调配席时。香也相互搭配。3.很容易受人的生理和心理状况的影响嗅觉有很大的个体差异，甚至有些人辨别不出气味来（即嗅盲）

10、。嗅觉感受力与人的性别、年龄、健康状况、精神状态等有关。嗅觉的灵敏度和年龄成反比，青壮年的嗅觉比老年人灵敏得多。据统计，5080岁的老年人中，有25%完全失去了嗅觉能力，到80岁以后，有一半人闻不到任何气味；同年龄的男人和女人相比，大多女性的嗅觉比男性准确。4.气味成分处于动态变化中气味成分多是在化学反应中即时产生的微量、超微量成分，容易随时间延长而挥发消失。所以，烹调加工时的气味往往是最佳的时候，放一段时间会迅速降低。这也是烹调的菜肴不能长时间保存的最主要原因。（二）气味的影响因素气味的影响因素除人的感觉方面的各种状况外，还与其为分子的产生、运动等直接相关。这包括：1. 气味分子的存在状态食

11、品中的气味分子因有其他食品成分存在而表现为游离型和结合型两种状态。挥发性物质以气体状态或水溶解状态存在时可看作游离型，这种气味的影响主要受食品的组织结构所控制，水中其他溶解物的存在也影响其挥发。与水、油脂结合的气味物质能随水、油脂的挥发而一并挥发。气味成分以结合型方式存在时，主要是和食品中的高分子化合物如蛋白质、多糖和一些脂类相结合。结合力为离子键、氢键和疏水作用。蛋白质与气味成分能以三种结合力结合，而多糖则是氢键，脂肪是以疏水作用结合气味成分。这些气味分子只有在加热时才能很快挥发。2. 外界环境环境大气的大气压力、大气流速、温度是影响气味的主要环境因素。第二节 食品气味形成的基本途径食品发生

12、一定的理化变化时，总是伴随有气味的产生和变化。烹调操作时，很大程度上是利用对食品气味的产生和变化的观察来控制操作工艺。可以说食品气味的产生几乎都与化学反应有关。从生成气味物质的基本途径来看，食品气味的形成主要有：生物或食物组织中的生物代谢作用、个别酶直接或间接作用、非酶化学反应及物理变化四种基本方式。一种食品的总体气味往往不是一种方式产生的，而是多种方式产生的各种气味的综合。 一、生物代谢中产生的气味各种食品原料在天然生长和收获后的鲜活状态下，在生命代谢中通过将蛋白质、氨基酸、糖、脂等物质转变为一些能挥发的成分，从而产生气味。这主要包括植物性原料在生长、成熟过种中所产生的一些气味成分，动物性原

13、料在后熟过程中产生的气味成分，微生物代谢对食品的发酵、腐败作用所产生的气味成分等。 1植物的生长、成热作用 植物在生长、成熟过程中产生的气味成分主要是其次生物质中的萜类。呼吸作用中产生的各种酸、醇、酯，以及蛋门质及氨基酸衍生出的低沸点挥发物。 （一）挥发性萜类 分子量较低的萜类是易挥发成分，种类极多，特别在香料中含量较多。其产生过程为： 葡萄糖 丙酮酸 甲羟戊酸 萜类 (2)酯 呼吸作用中产生的酯对原料香气有很大贡献，特别是在水果成熟过程中更为明显。其产生过程为： 糖、氮基酸 酸 脂肪酸 CoASH ATP 酮酸 脂酰CoA CO2 醛 醇 酯 NAD（p）H2 NAD(P) (3)含硫气味成

14、分 植物中将氨基酸转氨、脱氨，也产生许多挥发性物质，特别是含硫氨基酸的降解，能产生很多种含硫气味成分。这在蔬菜中很普遍。 2动物的生长、后热作用动物性食品的气味，在鲜活原料时并不太显著，而主要由其在生长或后熟过程中油脂的分解产物、雌雄个体性激素的分泌及氨基酸的分解等产生。3微生物的代谢作用 在微生物代谢作用下，食品会产生许多气味成分。发酵品的气味就是一例。它因不同的发酵过程，产生如醇、酸、酯的一系列产物。另外，发酵菌也能将氨基酸转变为各种产物。例如，酵母菌可将酪氨酸转变成下列各种风味成分：对一羟基苯乙酸 对一羟基苯乙醇对一羟基苯甲醇对一羟基苯甲醛食品腐败变质，也是微生物代谢的结果，此时糖和油脂水解、氧化、酸败，蛋白质水解，氨基酸分解。特别是氨基酸分解，会产生许多恶臭气味物质。其反应式为： 二、酶作用产生的气味 食晶原料在烹制加工特别是生鲜原料的初加工时，其自身的酶或外加入的酶能使原料中的一些物质转变为气味成分。当原料组织遭破坏后，这些酶转变为游离状态酶，其活力大增，能发生酶反