食品风味化学3
食品风味化学-第二章(3)
各种茶叶中都含有一定的涩味， 主要是多酚类和单宁，但由于加工 方法不同，制成的各种茶叶中含量 也就不同，因而涩味的强弱程度也 不一样。一般绿茶中多酚类含量多， 而红茶经发ห้องสมุดไป่ตู้后多酚类已氧化，使 其含量降低，涩味也就不及绿茶浓 烈。 另外，有些水果和蔬菜中也含有 草酸、香豆素类和单宁酸等引起涩 味的成分，如未成熟的香蕉、橄榄 果等。
一般柿子的脱涩方法有用温水浸、酒浸、 干燥（风干）以及利用CO2 、乙烯等气体 脱涩。 ①、温水浸法：40℃ 水中浸10-15小时。 ②、酒浸法：喷撒40%蒸馏酒于柿身，密闭 置暖处5-10天。 ③、干燥法：涩柿剥皮后，悬挂空气中进行 自然干燥，即得柿饼。 ④、CO2法：将柿放入含50%CO 2 的容器中 保持数日并放置冷处，可延长软化的时间。
例如神秘果的神秘果素能在尝到酸 味物质时感到甜味。神秘果是一种小 乔木，高约3—4米，它一年四季结果 不断。它的果实并不大，长约2厘米， 直径约8毫米。剥去红皮，露出白瓤， 中间只有一颗大种子。神秘果树生长 在西非热带地区，当地居民常常用它 来调节食物的味道，它能使酸面包变 得甜而可口，使酸味的棕榈酒和啤酒 变甜。吃过酸、辣、苦、咸的食物之 后，嚼上几口神秘果，立刻变成甜的 味道。奇异的神秘果不愧为是一种通 用性变味觉的果实。
这是一类除能刺激舌和口腔黏 膜外，还能刺激鼻腔和眼睛，具 有味感、嗅感和催泪性的物质。
⑴.芥子甙类：主要成分为RNCS，具有 催泪性的强烈刺激性辣味。主要存在于 芥籽、萝卜中，以甙类形式存在，主要 有以下几种：
CH2 =CHCH 2NCS CH（CH2）NCS 3 3 C6H5CH2 NCS CH3 CH=CHNCS 异硫氰酸烯丙酯 异硫氰酸丁酯 苯甲基异硫氰酸酯 丙烯基异硫氰酸酯
食品风味化学与分析
食品风味化学与分析食品风味化学与分析食品风味是指食品在口中感受到的味觉、嗅觉和口感特征的总体表现。
食品的风味是由食品中的化学物质决定的。
因此，对于理解食品的风味化学和分析是非常必要的。
在这篇文章中，我们将讨论食品风味化学和分析的基础知识。
风味化学风味化学研究的是食品中的化学物质对味觉、嗅觉和口感的影响，以及食品的加工和储存对化学物质的变化和影响。
食品中的化学物质包括水、碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。
这些化学物质相互作用会影响食品的口感、味道和气味。
食品味觉由甜、咸、酸、苦和鲜等基本味道组成。
这些味道的产生是由食品中的化学物质触发人类的味觉感受细胞所引起的。
例如，甜味是由食品中的糖分子刺激味觉感受细胞所引起的，而咸味是由食品中的钠离子所引起的。
食品中的气味由食品中的挥发性化合物所组成。
风味化学研究的是食品中的味觉和气味的成分，以及它们是如何影响到人类的味觉感受的。
例如，早期的研究已经发现，食品中的味觉成分一般会对人类的味觉感受产生成倍的影响。
因此，如果要改变食品的味道，需要了解食品中的味觉和气味成分，并确定它们是如何相互作用的。
风味分析风味分析是研究食品中的味觉和气味成分，以及它们是如何组合和产生食品风味的过程。
通常，风味分析会通过以下步骤进行：1. 食品标本样品的准备，通常需要提取食品中的味觉和气味成分。
2. 使用各种先进的仪器分析食品标本样品中的化学成分。
3. 对分析结果进行处理和解释，并确定食品中的味觉和气味成分组合的方式，以及它们是如何产生食品风味的。
风味分析可以不仅可以用于开发新产品，还可以用于改善现有产品的口感和味道，以及帮助提高食品的品质和安全性。
其中，风味分析中最常用的技术包括：1.气相色谱质谱联用技术（GC-MS）2. 高效液相色谱技术（HPLC）3. 吸附-溶解气相色谱技术（SBSE-GC）以上技术中，气相色谱质谱联用技术最为常用，主要用于分析食品中的气味成分。
而高效液相色谱技术则可以用于分析食品中的味觉成分，如味精和鸟嘌呤等。
食品风味化学3.1
嗅觉产生机制和嗅 第二节 嗅觉产生机制和嗅感理论
一、嗅觉产生机制 高度专业化 每个气味受体细胞仅表达出一种气味受体基因， 每个气味受体细胞仅表达出一种气味受体基因，气味受 体细胞的种类与气味受体完全相同。 体细胞的种类与气味受体完全相同。来自具有相同受体 的细胞信息会在相同的“嗅小球”中集中。 的细胞信息会在相同的“嗅小球”中集中。 嗅小球随后又会激活被称为僧帽细胞的神经细胞， 嗅小球随后又会激活被称为僧帽细胞的神经细胞，每个 “嗅小球”只激活一个僧帽细胞。僧帽细胞然后将信息 嗅小球”只激活一个僧帽细胞。 传输到大脑其他部分。 传输到大脑其他部分。 结果： 结果：来自不同类型气味受体的信息组合成与特定气味 相对应的模式，大脑最终有意识地感知到特定的气味。 相对应的模式，大脑最终有意识地感知到特定的气味。
第一节 嗅感及其生理学
• 二、气味的分类
• 1、物理、化学分类法： 物理、化学分类法： • Amoore： 8种：樟脑臭、刺激臭、醚臭、花香、薄荷香、 Amoore： 樟脑臭、刺激臭、醚臭、花香、薄荷香、 麝香、恶臭（腐败臭）、甜香。也称原臭， 麝香、恶臭（腐败臭）、甜香。也称原臭，其它为这些 ）、甜香 种的复合气味。 种的复合气味。 • Harpe：44种：水果味、肥皂味、醚味、樟脑味、焦味、 Harpe：44种 水果味、肥皂味、醚味、樟脑味、焦味、 汗味、草味、油味、粪味等。 汗味、草味、油味、粪味等。
第一节 嗅感及其生理学
• 三、嗅觉生理学
•（三）气味对身体的影响： （ 气味对身体的影响： •（1）对呼吸器官的影响——改变呼吸类型 （ 对呼吸器官的影响 改变呼吸类型 •（2）对消化器官的影响——促进或抑制 （ 对消化器官的影响 促进或抑制 •（3）对循环器官的影响——血管、血压等 （ 血管、 对循环器官的影响 血管 •（4）对生殖器官的影响——求偶等 （ 对生殖器官的影响 求偶等 •（5）对精神活动的影响——促进或干扰 （ 对精神活动的影响 促进或干扰
食品风味化学3.2 嗅感理论
一、有关气味本质的学说
（3）化学学说
① 立体结构学说 嗅感都由有限的几种原臭组成，每种原臭都有特定的嗅细胞受体。 ② 渗透和穿刺学说 嗅细胞能被气味的刚性分子渗透和极化，定向双脂膜被穿孔，进行离子 交换，产生神经脉冲。 ③ 外形-功能团学说 气味分子的形状、大小、位置以及功能团的性质不同，吸附在嗅粘膜上 的排列状态不一样，使嗅细胞产生不同的刺激而形成嗅感。
三、外形-功能团学说
Beets提出，嗅觉过程包含一个连续的散发和吸收步骤：
① 开始时，空气流所带的气味分子以杂乱向位和构象 接近嗅粘膜。
② 分子被吸附于嗅粘膜界面时，处于定向和有序状态 (大多是极性分子)，也可能是混乱无章的状态(多为非 极性分子)。
③ 只有形成定向和有序的分子，才能与嗅细胞作用。
嗅感 理论
食品风味化学
一、有关气味本质的学说
（1）振动学说 ① 当嗅感分子的固有振动频率与受体膜分子的振动频率 相一致时，受体便获得气味信息。 ② 只有分子与受体膜实际接触才会产生嗅感信息。 ③ 由于不同气味分子所产生的振动频率不同，从而形成 不同的嗅感。
一、有关气味本质的学说
（2）酶学说 • 由于气味分子刺激了嗅粘膜上的酶，使酶的催化能力、 变构传递能力、酶蛋白的变性能力等发生了变化而形 成嗅感。 • 不同气味间的差别，在于各分子对酶所施加的影响不 同。 （3）化学学说 嗅感是气味分子以微粒的形式扩散，进入鼻腔后与嗅细胞 之间发生了化学反应(如吸附与解吸)而形成的。这类学说 中较有名的有三个：
他们还用这4种原臭化合物调配出 具有天然檀香木油的气味组合。
二、立体结构学说
实验论证：
(3) 嗅粘膜上确实存在不同形状受体位置。
Gestelard曾用微电极测量青 蛙嗅细胞对不同气味的电脉冲 反应，发现青蛙中不同的嗅细 胞对不同气味分子具有选择性。
第二章 食品风味化学(3)
谷氨酸钠（MSG）与5’-- 核苷酸混 合使用比单独使用鲜味有加强的效果， 即鲜味有相乘增强的效果。从各种比 例的MSG与5’--IMP 或5’--GMP混合 时鲜味强度的比较试验中， 按1:1混 合的MSG—IMP产生的味觉强度比 单独用MSG增强7倍；按1:1混合的 MSG—GMP产生的味觉强度比单独 用MSG增强30倍，而且其协同效应 在 1:1是最明显的，即当两者以1:1 混合时，鲜味最强。
3、萜类（律草酮、蛇麻酮）：
萜类化合物种类繁多，其中单萜有 36种以上的不同结构，倍半萜在48种 以上，共约有一万种以上。它们一般 以含有内酯、内缩醛、内氢键、糖苷 羟基等能形成螯合物的结构而有苦味。 律草酮、蛇麻酮是添加在啤酒的酒 花雌花中的苦味成分。律草酮不是单 一物质，还含有合律草酮和加律草酮； 啤酒中没有蛇麻酮。
时，显中等苦味。
咖啡碱在水中浓度为150～200mg/Kg
咖啡碱的化学性质较稳定，在制茶 过程中，由于不发现氧化，因此含量 变化不大。只有在干燥过程中，因温 度过高，咖啡碱因升华而损失一部分。 咖啡碱能与多酚类化合物，如茶黄素、 茶红素形成络合物，它不溶于冷水而 溶于热水，当茶水冷却时，便出现乳 浊现象，俗称“冷后浑”。因此在一 些高级红茶中，当茶水冷却后出现浑 浊现象就是这种络合物产生的结果。
（1）ɑ-酸：又称甲种苦味酸，在新鲜 酒花中约为2-8%，它具有强烈的苦味 和很强的防腐能力，在啤酒的苦味物 质中，ɑ-酸占85%左右。 ɑ-酸是多种 物质的混合物。 （2）异ɑ-酸 ：酒花与麦芽汁在煮沸过 程中，酒花中的ɑ-酸约有40-60% 异 构化成异ɑ-酸。它比ɑ-酸更易溶于麦 芽汁中，是啤酒中最重要的苦味物质。 不仅加热可使ɑ-酸异构化，在稀碱或 光的作用下也可使之异构化。
食品风味化学3.4 嗅感分子的构—性关系—从气味研究分子的化学结构
结构式RCOORˊ
气味
R
Rˊ
香气表现
联想气味
CH3 CH3 CH2CH3 CH2CH3 CH2CH2CH3 CH(CH3)2 CH2CH2CH2CH3 CH2CH(CH3)2
CH2CH2CH2CH
3
CH2CH(CH3)2 CH2CH2CH3 CH(CH3)2 CH2CH3 CH2CH3 CH3 CH3
二、香型与分子结构特征之间的关系
② 邻麝香
二、香型与分子结构特征之间的关系
2. 紫罗兰香及其分子结构特征 自1934年卢基伽鉴定出紫罗兰酮的结构以来，人们已合 成出许多具有紫罗兰香味的化合物（表3）。
表3 一些紫罗兰香味的化合物结构
二、香型与分子结构特征之间的关系
2. 紫罗兰香及其分子结构特征 从这些化合物的结构可以归纳该香气类型物质具有的 分子结构特征为： 具有l，3－烯酮取代的环己烯 在上述取代基两侧至少具备两个甲基 甲基数目增多则气味加强
一、香味与分子结构之间的关系
（三）从气味研究分子骨架结构
把共同香气的化合物放在一起比较时，有些化合物官 能团不同，也没有共同的部分结构，但具有相同或相 似的香气品质，这是和分子的整体结构有关。
例如： 下面化合物官能团各异，也无相似的共同部分结构， 但他们有相同的骨架结构，正是由于整体结构决定了 他们具有相同的花香气味。
（6）汗酸臭
研究表明，异戊酸、异丁酸、异己酸等都呈现出较强烈的汗臭 气味，而且这种气味模式与鱼腥味的嗅感模式有着很强的联系。 鱼腥气味的嗅觉缺失患者中，有很大比例也具有汗臭气味的嗅 觉缺失。目前看来，汗酸臭气味的刺激分子仅具有狭窄的结构 范围：局限于C3~C8且末端有一个异丙基的柔性羧酸分子。
非基本嗅感成分及结构
食品风味化学大纲
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：食品风味化学是面向食品科学与工程专业和生物工程专业开设的一门专业知识选修课。
它是一门连接基础课与专业课的专业基础课，该课程主要介绍食品风味的感知基础、食品风味物质的风味特征、食品风味化合物的形成途径、典型食品风味、食品异味及调控等内容。
食品风味化学为新资源食品及新食品的开发、食品营养、食品安全、食品包装等提供必要的学科基础知识。
通过本课程的学习，要求学生掌握食品风味化学的基本理论知识，了解食品风味化学学科的发展方向，并具有利用这些专业基础知识解决食品生产中相关实际问题的能力和意识。
2.设计思路：食品风味化学主要从食品风味的感知基础、食品风味化合物的风味特征、食品风味化合物的形成途径、典型食品风味、食品异味及调控等内容进行介绍。
食品风味的感知基础主要包括味觉的形成机制、分类及相互作用，嗅觉生理、嗅感物质的分类及特点、嗅觉敏感性及影响因素内容。
食品风味化合物的风味特征主要包括食品中的味感物质、嗅感物质及其构效关系。
食品风味化合物的形成途径主要包括风味物质的天然形成途径（生物合成途径）和食品加工贮藏过程中的形成途径。
- 1 -典型食品风味主要包括植物源天然风味物质，动物源天然风味物质，发酵食品的风味物质。
食品异味及调控主要包括遗传与饲料引起的异味，化学反应引起的异味，微生物引起的异味，食品包装引起的异味，异味的调控等。
3. 课程与其他课程的关系：食品风味化学的先修课程是生物化学，它与食品化学是并行课程。
二、课程目标本课程是食品科学与工程专业和生物工程专业的专业基础课，其课程目标是：1．掌握食品中主要风味成分的组成、理化性质及其在加工贮藏中变化，掌握食品风味化合物的形成途径；了解典型食品中的风味化合物；了解食品中的异味物质及其调控技术。
2．简要了解食品风味化学的研究重点及食品风味行业的发展方向，以引导学生对专业学习和研究的兴趣，培养学生自主学习的能力和习惯。
食品风味化学复习提纲
食品风味化学复习提纲一、名词解释1嗅觉olfaction：不同气味分子激活在鼻子中嗅觉传感细胞中大量的嗅觉接收器。
被激活的接收器细胞影响嗅觉场的球形层，根据球形活动部分的味觉刺激形成气味图像，被神经网络加工后，通过嗅觉皮层输出。
2只有吸入的空气的5～15%能够达到嗅感细胞；其速度很快（0.1秒）；通过口腔和鼻子两种途径进入嗅感细胞。
3风味flavor：是几种感官的组合，包括对不挥发性物质的滋味感觉，对分子量低于400的风味物质的嗅感，还有对于辛辣、凉等的触感。
是一种对于食品可接受性的因素与过去的经历和每日的生活相关。
4气味化合物：挥发性的，分子量大于10000，只有很小一部分挥发性化合物具有气味活性。
食品中某低浓度下能够被觉察到的挥发性成分，且有很低的气味觉察阈。
5气味觉察阈odor detection threshold某种气味被闻到的最低浓度，人与人之间差别很大，受温度和样品基质的影响，大多为ppm甚至ppb级别的。
6OAV值：食品中气味分子的浓度/觉察阈，用来评估某种气味对于整体风味的贡献。
7FD因子：通过GCO能检测到气味成分的最低稀释度；稀释方法：溶剂、顶空二、简答1、为什么要测定风味物质？5了解食品的化学性质和主要风味成分的结构能够帮助开发新的更高级的产品，如可进行生产过程的品控、能优化贮存条件、延长货架期能够得知不良风味和化学污染的原因能够用来进行品质评价和产品分级，如原材料指纹图谱技术和原产地保护措施能够用来进行基础研究，如明确气味活性物质产生与食品基质成分相互反应的关系能够将视频感官评定和仪器分析相结合，得到化合物结构和感官之间的关系2、分析步骤？5样品前处理，包括磨碎绞碎等风味成分的提取分离，包括溶剂辅助蒸发、顶空萃取、同时蒸馏提取等浓缩，包括氮气吹扫、旋转蒸发、蛇形冷凝管蒸发气相色谱分析，包括与嗅闻进行结合定性定量；以及定性（RI\MS\IR\NMR）定量4法（面积归一、外标、内标、稳定同位素稀释法）3、SAFE和SDE对比SAFE是溶剂辅助蒸发，是在低温高真空的条件下，除去溶剂萃取物中高沸点难挥发的物质；由于是在-196℃条件下蒸发，回收率较高，尤其对于低沸点易挥发物质；可萃取出较大比例的极性挥发性物质；蒸馏温度接近常温，可直接蒸馏含水样品；香气自然逼真；适合于定量痕量挥发物；SDE将水蒸气蒸馏和溶剂萃取合二为一，对于中高沸点的物质回收率较高；萃取过程中香成分被浓缩，可分离得到痕量挥发性香成分；萃取液中无挥发性成分，不会污染色谱柱；加热条件剧烈，会产生氧化、热分解等反应，有煮熟味，会引入后生物（artifact），因此不适用于新鲜物料的萃取。
《食品风味化学》课件
风味物质的相互作用应用：研究风味物质相互作用在食品加工、贮藏、风味改良等方面的 应用
风味物质的提 取和分离技术
风味物质的合 成和修饰技术
风味物质的检 测和分析技术
风味物质的应 用领域：食品 添加剂、调味 品、食品加工
食品保鲜：使用抗氧化剂、防腐剂等化学物质，延长食品保质期 防腐剂：使用防腐剂可以防止食品腐败变质，延长食品保质期 抗氧化剂：使用抗氧化剂可以防止食品氧化，保持食品新鲜度 食品包装：使用食品包装可以防止食品受潮、受热、受污染，延长食品保质期
食品风味物质的种类和特性 食品风味物质的提取和分离技术 食品风味物质的应用领域和前景 食品风味物质的安全性和法规要求
生物合成：通过微生物、植物和动物体内的生物化学反应产生 化学合成：通过化学方法合成，如化学合成香精、香料等 物理转化：通过物理方法如加热、冷却、干燥等改变食品的风味 酶催化反应：通过酶的催化作用，使食品中的风味物质发生变化
水溶性化合物：如糖类、氨 基酸等，具有甜味和鲜味
非挥发性化合物：如氨基酸、 糖类等，具有持久的香气
等
局限性：需要样品 具有一定浓度的核 磁共振活性，对某 些样品不适用
调味品种类：包括盐、糖、醋、酱油、辣椒等 调味品生产工艺：包括发酵、提取、混合等 调味品品质控制：包括原料选择、生产过程控制、成品检测等 调味品包装与储存：包括包装材料选择、包装方式、储存条件等
香精香料的定义和分类 香精香料的生产工艺 香精香料的应用领域 香精香料的质量控制和检测方法
感官评价：通过品尝和嗅觉来评价 食品的风味
原理：利用不同溶剂对不同风味物质的溶解度差异进行提取 优点：操作简单，成本低，适用于大规模生产 缺点：提取效率较低，可能存在溶剂残留 应用：常用于提取咖啡、茶叶、香料等食品的风味物质
食品化学风味化学资料
引言概述：食品化学是研究食品中的化学物质组成、性质和变化规律的学科。
风味化学是食品化学中的一个重要分支，主要研究与食品的味觉相关的物质。
本文将介绍食品化学领域中涉及风味化学的资料，重点探讨食品中的香味物质和味觉物质。
正文内容：一、香味物质1.香味物质的分类香味物质可分为天然香料和人工香料。
天然香料主要来自于植物和动物，包括花草植物的挥发油、树脂、香脂等。
人工香料是通过化学合成或改性天然香料得到的，分为单一香料和复合香料两种。
2.香味物质的提取和分离提取和分离香味物质是食品化学的重要研究内容。
主要方法包括蒸馏、萃取、萃取剂等。
蒸馏是将含香味物质的食材加热，通过蒸气冷凝得到香味物质。
萃取是使用溶剂从食材中提取香味物质。
3.香味物质的影响因素香味物质的和稳定性受到多种因素的影响，包括温度、pH值、氧气、酶等。
了解这些因素对香味物质的影响，可以优化食品的味道和储存条件。
二、味觉物质1.味觉的基本类型人类的味觉可分为五种基本类型：甘、酸、苦、咸和鲜。
每种味觉基本类型都对应着不同的物质，如糖对应甘味，柠檬汁对应酸味等。
2.味觉物质的感知机制味觉物质的感知机制是味蕾中的感受器与味觉物质分子相互作用所产生的结果。
味觉物质分子与味蕾感受器结合后，会触发信号传递到大脑，产生相应的味觉感受。
3.味觉物质的检测和评价方法味觉物质的检测和评价方法主要包括感官评价和仪器分析两种。
感官评价是通过人类感官进行味觉感知，如舌尖试尝法。
仪器分析是使用各种仪器设备对味觉物质进行定量分析。
三、香味物质和味觉物质在食品加工中的应用1.香味物质在食品加工中的应用香味物质在食品加工中起到了重要作用，能够提升食品的口感和风味。
例如，使用香草精提高面包的香气，使用咖啡因增强咖啡的苦味等。
2.味觉物质在食品加工中的应用味觉物质的应用广泛，可以在食品加工中调整食品的口味，满足消费者的口味偏好。
例如，添加甜味剂调节饮料的甜度，添加酸味剂增加果酱的酸味等。
食品风味化学复习题及答案
食品风味化学复习题及答案食品风味化学是一门研究食品中各种风味化合物的化学性质、形成机制及其对食品风味影响的学科。
以下是食品风味化学的复习题及答案：一、选择题1. 食品中的哪些化合物是主要的风味物质？A. 蛋白质B. 脂肪C. 碳水化合物D. 氨基酸和核苷酸答案：D2. 以下哪种反应不是食品中常见的风味形成反应？A. 酶促反应B. 非酶促反应C. 氧化反应D. 聚合反应答案：D二、填空题1. 食品中的________是决定食品风味的关键因素之一。
答案：挥发性化合物2. 食品风味的形成主要通过________和________两种途径。
答案：生物合成；化学合成三、简答题1. 简述食品中风味物质的提取方法有哪些？答案：食品中风味物质的提取方法主要包括蒸馏法、溶剂萃取法、固相微萃取法、超临界流体萃取法等。
2. 描述一下食品中常见的风味化合物的分类。
答案：食品中的风味化合物通常可以分为酸类、醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、硫化物类等。
四、论述题1. 论述食品加工过程中风味物质的变化及其对食品风味的影响。
答案：食品加工过程中，风味物质会经历多种变化，包括挥发性化合物的损失、新风味物质的形成、原有风味物质的转化等。
这些变化可以增强或改变食品的风味特性，例如烘焙过程中的焦糖化反应会产生特有的香气，而过度加热则可能导致风味物质的破坏，影响食品的整体风味。
五、案例分析题1. 某食品加工厂在生产过程中发现产品风味不如预期，分析可能的原因及改进措施。
答案：可能的原因包括原料品质不佳、加工过程中风味物质的损失、存储条件不当导致风味物质变质等。
改进措施可以是选用优质原料、优化加工工艺以减少风味物质的损失、改善存储条件以保持风味物质的稳定性。
结束语食品风味化学是一门综合性学科，它不仅涉及到化学、生物学、食品科学等多个领域，还与人们的日常生活密切相关。
通过学习食品风味化学，我们可以更好地理解食品的风味形成机制，从而在食品加工和创新中发挥重要作用。
食品风味化学3.3 嗅感分子的构-性关系——从化学结构研究气味
哪些有机物有气味呢？
1959年，日本人小幡弥太郎，概括有气味的有机化合物 必须具备的条件：
第四、分子中具有某些原子或原子团（可称之为发臭 原子或发臭基）。
发臭原子指位于周期表的Ⅳ－Ⅶ主族的原子，其中磷、 砷、硫、锑为发恶臭原子。 发臭原子团主要有：羰基（﹥C=O）， 醛基（－CHO），甲醇基（－CH2OH）， 酯基(－CO2R)，氨基（－NH2）， 醚基（―O―），羧基（－CO2H） 以及碳酸基（－OCOO－）。
第一、必须具有挥发性。 只有能挥发的物质分子方能到达鼻粘膜，从而产生气味。 无机盐、碱及大多数酸是不挥发的，有机高分子化合物也 是非挥发性的，所以它们不能产生气味。
第二、分子量在29－300的有机化合物有可能产生气味。
第三、能产生气味的物质必须是脂、水双溶性的，有些低 分子有机物只溶于水而不溶于脂，所以几乎无气味。
嗅感 分子的 构-性关系
——从化学结构研究气味
食品风味化学
香味物质属于有气味物质的一部分，气味物质中：具有香 味、不具有香味、臭气。
气味物质，由有机化合物组成。
随着现代分析手段及合成技术的提高，有机化合物的数量 已近1000万种，而有气味的化合物占200万种。
哪些有机物有气味呢？
1959年，日本人小幡弥太郎，概括有气味的有机化合物 必须具备的条件：
③ 不饱和醛： 有愉快的香气，嗅感较强烈。 强烈青香—醚香 叶醛 CH3CH=C(CH3)CHO 青叶子气味 CH3(CH2)2CH=CHCHO 甜瓜醛，甜瓜香气(CH3)2C=CH(CHO2CH(CH3)CHO 水果青香CH3(CH2)2(CH=CH)2CHO ④ 不饱和醛尤其α、β-不饱和醛具有脂肪氧化气味或强烈臭气。
一、功能团(嗅感基团)
食品风味化学3.6 食品中嗅感物质形成的基本途径之二
二、基本组分的相互作用
Maillard反应的特点：
Maillard反应产物复杂，既和参与反应的氨基酸及单糖的 种类有关，也与受热的温度、时间长短、体系的pH值、水 分等因素有关。 （1）当受热时间较短、温度较低时，反应主要产物除了 Strecker醛类以外，还有特征香气的内酯类和呋喃类化合物 等；
（2）当温度较高、受热时间较长时，生成的嗅感物质种 类有所增加，还有焙烤香气的吡嗪类、吡咯、吡啶类化合 物形成。
二、基本组分的相互作用
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 的嗅感。
二、基本组分的相互作用
例如： ① 麦芽糖与苯丙氨酸反应能产生令人愉快的焦糖甜香； ② 果糖与苯丙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。 ③ 二羟丙酮和甲硫氨酸作用形成类似烤土豆的气味，葡萄糖 和甲硫氨酸反应，则呈现烤焦的土豆味。
若高温加热到800℃以上，则还会进一步生成多环芳烃和稠环 芳烃类化合物，其中不少物质具有一定的致癌性。
二、基本组分的相互作用
其次，实验也表明，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 的降解速率次序为：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。
三、基本组分的热降解
（一）糖的热降解
糖即使在没有胺类存在的情况下受热，也会发生一系 列的降解反应，根据受热温度、时间等条件不同而生成 各种嗅感物质。
一、热处理方式与气味
食品化学-食品风味
一 般 原 理
风味定义：是指摄入口内的食物使人的感 觉器官、包括味觉、嗅觉、痛觉及触觉等 在大脑中留下的综合印象。 风味包括3个要素： 味道，即食物对舌喉的味蕾产生的刺激， 味觉包括咸、酸、辣、苦。 嗅觉，食品中各种微量挥发成分对鼻腔的 神经细胞产生的兴奋作用。 涩、辛、辣、热和清凉等感觉。
甜味剂的相对甜度及与温度的关系
苦 味
基本模型与甜味相像，但受体空间取向不 同，有些受体只接受甜味物质，有些只接 受苦味。其次，苦味似乎只需要一个极性 基团，而甜味则需两个。
苦味物质主要有：生物碱、糖苷、氨基酸、 多肽、盐。
咸味与酸味
咸味感受模式为水和阴离子－阳离子复合物与ＡＨ ／Ｂ型受体的相互作用。纯正的咸味，随离子直径 增加，盐类苦味增加，MgCl2为0.85nm很苦。 酸味物质的H+为定味剂，负离子为助味剂。H+在味 蕾受体的磷脂头部相互发生交换反应，从而引发酸 感。在相同pH时，有机酸的酸味大于无机酸。这是 由于有机酸的负离子在磷脂上有较强的吸附力，减 少了磷脂表面对阈值的斥力。有机酸负离子的碳链 增加，亲脂性增加，酸味增加。但碳链过长，由于 H+浓度过小，酸味反而减小。亲水性基团，如羟基、 羧基增加，酸味减弱。
味
觉
人体舌部的味蕾有2000-9000个，婴儿超过 10000个。随年龄增长味蕾减少，味觉衰退。 味蕾由数十个味细胞和支持细胞组成，味 觉细胞末端有纤毛从味孔伸出舌面，味觉 细胞连接神经末梢。呈味物质刺激味觉细 胞产生兴奋，由味觉神经传入中枢神经， 进入大脑皮层，产生味觉。 人对味道的感觉只需1.5ms,比视觉（1315ms）、听觉（ 1-22ms）、触觉（ 2-9ms） 快。
食品风味化学3.2
嗅感分子的构-性关系 第三节 嗅感分子的构 性关系
从化学结构研究气味 从气味研究分子的化学结构
从化学结构研究气味
无机物， 无机物，多数无气味 有机物，多数有气味 有机物， 功能团、构象自由度、 功能团、构象自由度、立体异构
从化学结构研究气味
一、功能团
挥发性有机物分子中都具有一定的原子或基团， 挥发性有机物分子中都具有一定的原子或基团，称为 发香团，也称嗅感基团，能产生特殊的香味。 发香团，也称嗅感基团，能产生特殊的香味。 嗅感基团 发香团： 发香团： 极性基团或非极性基团 发香原子：位于元素周期表中Ⅳ 发香原子：位于元素周期表中Ⅳ族 ~ Ⅶ族
一、功能团
（一）脂肪烃含氧衍生物 （二）芳香族化合物 （三）含氮化合物 （四）含硫化合物
一、功能团
（一）脂肪烃含氧衍生物
指一些小分子的醇、 指一些小分子的醇、醛、酮、酸、酯。 呈香规律：随着分子碳链的增长 呈香规律： 气味：果实香型 青香型——脂肪臭型 气味：果实香型——青香型 青香型 脂肪臭型 持续性： 持续性：加强 超过一定范围后， 超过一定范围后，则无明显嗅感
单个极性基团 2或1 某些为3 某些为3 多功能分子
1 1 无—高 有 某些为2 某些为2或3 某些为弱的简单2 某些为弱的简单2
（二）极性基团数目及构象自由度
当参与和受体作用的嗅感分子的结构特征数目增加， 当参与和受体作用的嗅感分子的结构特征数目增加， 嗅感分子的结构特征数目增加 其嗅感的性质 背景特征气味——复杂的综合特征气味 复杂的综合特征气味——简单的综 背景特征气味 复杂的综合特征气味 简单的综 合特征气味——基本特征气味 基本特征气味 合特征气味 柔性分子的嗅感性质比刚性分子容易从背景特征类气 柔性分子的嗅感性质比刚性分子容易从背景特征类气 的嗅感性质比刚性分子容易 味转向基本特征类气味。 味转向基本特征类气味。 嗅感强度一般由低向高转变。 嗅感强度一般由低向高转变。 一般由低向高转变
风味化学名词解释风味2发味团发味原子3香味前体物4
风味化学名词解释风味2发味团发味原子3香味前体物4风味化学一、名词解释1．风味2、发味团（发味原子）3、香味前体物4、香味进一步增强剂5、味的阀值6、涩味7、flavour,aroma及taste8、风味化学9、gc-ms，ir，nmr10、辣味11、鲜味12、酸味13、嗅感14、微粒理论15、ah/b后生甜团学说16二、写下以下各物质的名称或结构及其促进作用1.l-谷氨酸钠2．5-imp，5-gmp，5-xmp3．吡喃酮-44．邻氨基苯乙酮5．阿斯巴甜6．甜叶菊苷7．新橙皮苷8．糖精9．柠檬酸10．奎宁11．咖啡碱（因），可可碱，茶碱。
12．胆汁13．胡椒碱14．丙烯芥油15．单宁酸16．啤酒中苦味物质α-酸17．姜酮、姜醇、姜脑18．δ-d-葡萄糖内酯19．麦芽糖醇20．甘草苷21．apm（天冬氨酰苯丙氨酸甲酯）22．二烯丙基硫醚23．黄瓜醇（壬二烯醇-2.6）、热辣味、辛辣味、麻辣味24．香草醛25．麦芽粉三、判断题1．风味物质南蒂阿县营养物质，成份多、含量太少，多冷不平衡，极易挥发性，极易毁坏。
（）2．播发臭味的原子存有p、as、sb、s、f、n、o等。
（）3．分子量越大，化合物气味强度越弱。
（）4．食品香味就是多种呈圆形香物质综合充分反映。
（）5．花生、芝麻焙炒产生的香气属于冷却水解途径。
（）6．酒类、酱类、食醋气味主体成份分别是酯类、甲基硫、酯类。
（）7．鱼贝类、海藻、牛肉香味主体成份分别就是六氢吡啶及衍生物，甲硫醚、内脂类。
（）8．新鲜牛乳香味主体成份就是酸类。
（）9．呈味物质多为不能溶解的溶水的化合物。
（）10．基本味中，咸味感受最快，苦味感受慢，但苦味阀值最小。
（）11．温度范围10-40℃最能刺激味觉，30℃最为敏感。
50℃感觉迟钝。
（）12．唾液对引起味觉无关，但能助进消化。
（）13．酸的强度和酸味的强度是一致的。
（）14．在烹调中先加碘盐和后加磺盐是相同的。
（）15．鲜味存在与nacl无关，纯谷氨酸钠也有鲜味。
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• 4.1.5 超临界CO2提取法 • 特别适于提取低分子量的酯类、醛类、酮类及醇 类风味物质。
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4.3 风味的感官分析法 4.3.1 感官分析的特点与类型 4.3.1.1特点 --------------------------------------------------------
• 感官分析 仪器(GC)分析 • -------------------------------------------------------• 分析原理： 综合感受 分离检测 • 测量结果： 风味描述或记分 色谱峰面积(数值)
• 4.2 风味物质的分离 风味物质提取液 • 4.2.1 化学分离法 酸 化 pH=4.0 （1）酸碱分离法（粗分）
有机相
碱 化 pH=10.0
水相
溶剂提取
水 相 有机相
溶剂提取
酸性部分
水相 有机相
水 相有机相 中性部分
碱 化 pH=9.0
溶剂提取
溶剂提取
水 相有机相 碱性部分
溶剂提取
酸化
水 相 有机相
• A、B型感观分析的主要应用范围 • --------------------------------------------------------------
• 分析目的 • 研制新产品 生产管理 市场调查 市售食品 的检查评 比
A型 选择配方、工艺条件成 品感官性质及保存性质 确定产品质量规格和原 料、工艺的质量控制
图4-10 酸碱分离示意图
（2）根据官能团的化学性质进一步分 离 ①酸、碱成分的分离：见图4-10。 ②酚和内酯：图4-10中所得中性部分用6%NaOH水 溶液进一步提取，酚和内酯分别以酚盐和羟基酸盐的形 式转入碱性水溶液，经2MHCl酸化后，可用乙醚提取。 ③羰基化合物：图4-10 中的中性部分，用2，4-二 硝基苯肼或Girard试剂or亚硫酸钠或亚硫酸氢钠处理可 得到羰基化合物。 ④ 醇：用3.5-二硝基苯甲酰氯处理可得到。 ⑤烃与酯：硅胶或氧化铝吸附柱处理，用弱极性或 强极性溶剂作洗脱剂。 ⑥硫化物： 风味物质提取液 →KOH水溶液洗涤提取→
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（2）Porapak Q(乙基乙烯基苯/二乙烯基苯共聚物)： 吸附容量较大，选择性较强，适合用于所有的挥 发性风味物质。 （3）Tenax GC: 选择性很强，吸附率高，但吸附容量较小。 (2.6- 二苯基对氧化次苯醚 ) 是食品风味研究中应 用最普遍的吸附剂。 XAD 系列吸附剂 ( 二乙烯基苯 / 苯乙烯共聚物 ) ：对 水分子和小分子量的醇类物质具有较低亲和性，因此， 对含在大量水分子或醇类化合物中的食品风味物质进 行吸附时，效果显著。
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结果分析：统计每一样品分在某类的频数，根据 各类别期望值或者得出样品应属类别用X2 统计检验法， 比较两种或多种样品分在各类别的分布。 • 示例：有四种(a,b,c,d)加工工艺不同的同类产品。 考察加工艺对产品质量 ( 色、香、味 ) 的影响，定义产 品质量分三级，由 40 名评价员进行分类检验，问答表 和结果统计如下。 • 分类检验问答表 • ----------------------------------------------• • • • • • • 评价员姓名 XXX 日 期 XXX 样品类别 XXX 样品编码 XXX 请您按下列定义把四个样品分类，结果记在空格中。 1级：色、香、味均好 2级：色、香、味中有一项较差 3级：两项较差 结果：1级样品为 XXX ； 2级样品为 XXX ；3级样品为 XXX --------------------------------------------------------
→硫代物和酸转入水相 →酸化，乙醚提取→
酸转入水相
→硫化物和酸转入乙醚中→水洗
硫化物留在乙醚相
4.2.2
色谱分离法
（1）柱色谱
吸附剂 ： 氧化铝、活性炭、 硅胶、碳酸盐、 固定相 XAD、淀粉、蔗糖等
柱色谱
洗脱剂 ： 石油醚、四氯化碳、 丙酮、甲醇、乙醇、水 流动相 苯、乙醚、三氯甲烷、乙酸乙酯
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精
度：重现性差、有疲劳； 受适应性、顺序效 应、主观心理或生 理因素影响
重现性好、不疲劳、 精度高、无时间或顺 序效应
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信
息： 能提供风味快感特征 可接受性及偏好程度 不能辨别化学成分和 含量
与左边内容相反
灵 敏 度：对某些化合物的感觉、 录敏度比仪器分析高 得多
对有些化合物的 灵敏度不如感官 分析
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主要优点： 在较短时间内，可得到浓度很高的风味提 取液 ；溶剂用量少。应用广泛于蔬菜、水果、 油脂、蘑茹、肉、禽等食品中的挥发性风味物 质的提取。 ④其它蒸馏法提取： A.分子蒸馏法：属高真蒸馏(低压低温)。 B.水蒸汽薄膜吹扫蒸馏法： 4.1.3 顶空捕集法。 提取挥发性风味物质是食品风味研究中最 新分析手段之一。
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（1）两个样品中哪个更甜（香… ）？ 样品（ XXX） 更好
（2）两个样品中您更喜欢哪个？ 更喜欢 XXX 样品 • --------------------------------------------------------
结果的分析处理借助“数理统计”知识完成。 如由第①问题答案得到两样品有无差别，在何显 著水平上有差别(无差别) 由②问答得到，偏爱程度(在何显著水平上有无差 别)。 4.3.2.2 类别检验法 例如：分类检验法 评价员按预先定义的样品类别对样品进行评价分 类。 具体操作：样品随机顺序出示，要求评价员接顺 序评价样品之后，根据问答表要求将样品分类。
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如下图，A为圆简形样品容器，可容纳相当数量的 固体食品。 • ，在加热状态下，食品中的挥发性风味物质逐渐富集 在样品容器的顶部空间中，并在 N2 的携带下进入冷阱 ( 或多级冷阱系统 ) ，被捕集下来。然后，选择合适的 有机溶剂对捕集液进行萃取，供进一步分析用。
• 富集在顶空的风味物质，如果其浓度能够满足分析系 统灵敏度的要求，可以采用直接进 (样 ) 入色谱仪或色 质联用仪进行分析鉴定。 • 此法特点：简便、快速；被分析的风味化合物最 接近人体嗅觉所能感觉到的气味。但只有当顶空挥发 物浓度＞10-7g/L时，才能满足气相色谱分析要求；＞ 10g/L时，才能满足质谱分析的灵敏度要求。 • 4.1.4 吸附与解吸法提取挥发风味物质 • 利用固体吸附剂对挥发性风味组分进行选择性吸 附 ( 排除其它组分 ) ，然后通过加热将被吸附的组合再 解吸下来进行分析研究。 • 特点：适合提取痕量的风味物质，且效果良好。 • 风味研究中常用的吸附剂有： • （1）活性炭： • 吸附溶量很大，吸附性强。选择性差。适合含水 较多的食品挥发物提取。
• •
②高真空蒸馏提取法 由真空泵A，冷阱B，压力表C，样品瓶D，按收瓶E 组成的一个密封的高真空系统。 • 样品→制浆→装入样品瓶D→在冷阱B(液氨为介质， -180℃)中进行薄壳冷冻→连接系统 • 抽至一定真空度 ( 最高可达 10-3mm)→关 A 与 D 间的阀门 →将冷阱B移到按收瓶 E 处→高真空蒸馏→挥发性风味 物质→E。
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注意：分析纯等级的商品试剂不一定能完全满足 风味分析的纯度要求。通常要经蒸馏提纯等净化处理 才能达到要求［防失真］ • （2）提取形式： • ①分液漏斗法 • 适合于提取水溶液状态或浆液状态的样品。
• •
②索氏抽提器(适合固体样品) 特点：简单，效果低。
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③液一液萃取器 • 适合于水溶液体系或浆液体系中风味物的提取。 • 要求：选用比水轻的溶剂 • 特点：连续萃取，效率高，所用溶剂较少。
社”
• 4.3.2 分析方法 • 4.3.2.1 差别检验法 （有不同的检验方法） • 例如：两点检验法 • 随机给评价员同时提供两种样品要求比较其差别 (程度)或偏好某一样品。 • 具体操作：把a,b两种样品全部随机用三位数字编 码，且每个样品的编码不同；然后按a,b 或 b,a 两种顺 序等数送给评价员；评价员按问答要求填写；对结果 进行分析处理。 • 两参检验方式问答表(示意) • ----------------------------------------------• 评价员姓名 XXX • 样品类别 XXX • 请回答下列问题： 日 期 样品编码 XXX XXX
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④逆流渗透法：适合含脂食品风味物质的提取。
• 4.1.2 蒸馏提取法(风味分析与提取中应用最普遍) • ①常压或减压蒸馏法提取装置如图： • 样品、水、有机溶剂(常用比水轻的)→烧瓶A，→ 挥发性风味成分、溶剂蒸汽、水蒸汽→ BDEF 路径上升 →E→G→分层。 • 一定时间后，从G下边的旋塞处先放出水层，然后 用专用容器收集含风味成分的有机溶剂层。
（2）薄层色谱 主要有吸附剂和展开剂等试剂。 操作：A.制板 0.25～2mm
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B.活化：硅胶板 105～110℃ 30min 氯化铝 200℃ 4 hr C.点样：样液浓度0.1～1%，点样量5-10ul左右 D.展开：在层析中进行； E. 显色：对无色物质，可采用化学喷雾，碘蒸 气处理，紫处显色，紫外荧光淬灭等方法； • F.刮样：将斑点挖下； • （3）气相色谱法 (Gas Chromatography) raphy)
B型 消费者可接受性
消费者饮食习惯、爱好 质量抽查、同类产品的 风味比较、同类产品的 评优 比较消费者对本厂与别 厂消费者同类产品的欢 迎程度
• --------------------------------------------------------• 详细内容参考“朱国斌、鲁红军编食品风味原理与技术北京大学出版