第九章食品风味化学基础

食品生物化学
第九章 食品风味化学基础
第二节
食品中的色素
三、食品加工和贮藏中的褐变现象
■褐变：是指食品在加工、贮藏或受损 后，色泽变暗或变褐色的现象。 ■褐变按其发生的机理分为: ★酶促褐变（生化褐变）
★非酶促褐变（非生化褐变）
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三、食品加工和贮藏中的褐变现象
有利的褐变：如酱油、咖啡、红茶、啤酒 的生产和面包、糕点的烘烤； 不利的褐变：水果蔬菜加工过程的褐变不 仅影响风味，而且降低营养价值。
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第九章 食品风味化学基础
我国允许使用的合成色素有22种，GB2760-1996 《食品添加剂使用卫生标准》规定允许使用的人工 合成色素常用的有：
柠檬黄为黄色粉末，水溶 液颜色为清澈的红色，耐 光、耐热，但不耐还原， 遇碱产生红褐色。 靛蓝为蓝色粉末，水溶 液为深蓝色，不耐光、 不耐热，不耐酸碱，但 着色力强。
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◆叶绿素：由叶绿酸与叶绿醇及甲醇所 成的二醇酯。 ◆高等植物叶绿体中的叶绿素主要有叶 绿素a 和叶绿素b 两种，
CHO
★叶绿素a 呈蓝绿色 ★叶绿素b 呈黄绿色
叶绿素的结构
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叶绿素在食品加工与储藏中的变化 ◆天然叶绿素不稳定，对光和热敏感，易分 解褪色。 ◆在酸性条件下，叶绿素的中心金属镁原子 会被氢原子臵换，生成脱镁叶绿素（暗绿色 至褐色）。 ◆在碱性条件下加热可使叶绿素分解为叶绿 酸、甲醇和叶绿醇，食品颜色为鲜绿色。
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◆儿茶素：
★儿茶素本身无色，具有较轻的涩味，易被 氧化成褐色物质，因此当含有儿茶素的植物 组织受机械损伤时，植物组织中的酶会使儿 茶素发生酶促褐变(在茶叶中含量极高)。
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常见的儿茶素有四种：
“表”表示母核中2、3位的取代基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ于吡喃环的同侧。
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学习目标
■理解风味的概念、风味与食品品质 的关系。 ■了解常见色素的性能及应用。 ■理解食品加工和储藏过程发生褐变 的简单原理。
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竹筒饭 酒枣
脯干
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第四节 食品的香气
一、动物性食品的香气
（一）肉香味
生肉的嗅感成分主要有硫化氢、甲硫醇、乙硫醇、 ◆特点：生肉的风味是清淡的，但经加工， 乙醛、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、氨等 熟肉的香气十分诱人，称为肉香。 熟肉的嗅感成分主要包括一般挥发性化合物（短 ◆肉香成分的前体物质大多是水溶性物质
一、食品中的天然色素
(一) 吡咯色素(卟啉类衍生物) ◆吡咯类色素是以四个吡 咯构成的大环（卟吩）为 结构基础的天然色素，中 间通过共价键与金属 元素形成配合物，而 呈现各种颜色。
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一、食品中的天然色素
◆生物组织中的天然吡咯色素有两大类,即动 物组织中的血红素和植物组织中的叶绿素. ◆天然状态下这些色素都和蛋白质相结合,其 区别在于侧基和结合的金属不同.
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■食品风味与食品品质
黏稠度 外观表象 醇厚感 味的本质 味觉 颗粒度
特征性质 味觉
视觉 影响质构的主要成分:
蛋白质(离子、氢键、疏水），多糖（氢键），脂肪（疏水）
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第二节
食品中的色素
概 述
色素：能使人的视觉产生各种色感的物 质。如叶绿素、叶黄素、花青素、血红 素等。
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三、食品加工和贮藏中的褐变现象
2 非酶褐变 ◆在食品贮藏及加工中，常发生与酶无关的 褐变作用，这种褐变常伴随热加工及较长期 的贮存而发生，它主要包括美拉德反应﹑焦 糖化反应 。
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三、食品加工和贮藏中的褐变现象
◆Maillard（美拉德）反应 又称为羰氨反应，指食品 体系中含有氨基的化合物
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学习目标
■理解嗅觉物质形成的简单原理。 ■理解动植物食品、发酵食品、焙烤 食品中香气的形成、特色。 ■理解香气调节的方式。
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第三节 食品中嗅觉物质的形成
◆食品中嗅觉物质的种类繁多，形成途径非常 复杂，但就其形成基本途径而言大体分为两类: 酶促作用下生物合成 非酶促化学反应
（如水果蔬菜中的香气物质）
（如烘炒焙烤产生的香气）
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酶促作用下生物合成
◆以氨基酸为前体形成嗅感物质 香蕉的香气物质是乙 酸异戊酯 苹果的特征香气成分 之一是异戊酸乙酯 韭菜、蒜、葱的嗅 感成分含硫化合物
L-亮氨酸
半胱氨酸
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酶促作用下生物合成
链脂肪酸、甲醛、丙酮等）以及噻吩类、呋喃类、 (还原糖、氨基酸、低分子肽等物质）。
吡嗪类、吡啶类化合物，同时还有羰化物、脂化
物等。
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（1）水溶性色素
（2）脂溶性色素
花青素、黄酮类化合物。
叶绿素、类胡萝卜素。
■按色素化学结构的特征可分为
（1）吡咯类（叶绿素、红血素等）
（2）多烯类（类胡箩卜素、虾青素、虾红素）
（3）多酚类（花青素、儿茶素、花黄素、单宁）
（4）醌酮类（红曲色素、姜黄素、甜菜红等）
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• 飞燕草色素
• 锦葵色素
芍药
锦葵
牵牛花
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一、食品中的天然色素
OCH3
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◆类黄酮类：也是植物组织细胞中分布广泛的
色素物质之一。常表现为浅黄色或无色或鲜明
的橙色。
★黄酮类可与多价金属离子形成 配合物，形成颜色比类黄酮的呈 色效果强（例如，在加工面粉、 马铃薯等出现的由白变黄的现象 就是此原因）。
蛋白质相结合，颜色可能发生改变。
◆在食品中较常见的叶黄素类色素如： 叶黄素，玉米黄素，隐黄素，柑橘黄素
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类胡萝卜素在食品加工中的变化 ★胡萝卜素类其颜色在多数加工和贮藏条件下 点相当稳定的，变化只是轻微的， 但在有些 加工条件下,使得其容易发生异构化和氧化降 解反应，严重影响胡萝卜素在食品中的色感。 ★叶黄素类在加工中遇到光照、氧化、中性或 酸性条件下加热，会发生异构化和氧化降解反 应，缓慢地使食品发生退色或褐变。
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我国允许使用的合成色素有22种，GB2760-1996 《食品添加剂使用卫生标准》规定允许使用的人工 合成色素常用的有：
苋菜红是红色粉末，水溶液为 品红色，耐光耐热，但易被氧 化和还原，遇碱变成暗红色。
胭脂红为红棕色粉末，水溶 液为红色，耐光、耐酸、耐 还原，遇碱变成褐色。
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一、食品中的天然色素
◆血红素：是由铁和吡 咯环构成的吡咯化合物， 铁原子与四个氮原子以 配位键结合，通过中心 铁原子与肌红蛋白或血 红蛋白结合为一体。
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◆肉的颜色是由血红蛋白（Hb）和肌红 蛋白（Mb）形成的。 ◆肌肉中的肌红蛋白（Mb）随年龄不同 而不同，如牛犊的肌红蛋白较少，肌肉 色浅，而成年牛肉中的肌红蛋白（Mb） 较多，肌肉色深。 ◆虾、蟹及昆虫体内的血色素是含铜的 血蓝蛋白。
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◆胡萝卜素类 ★α-胡萝卜素 β-胡萝卜素 γ-胡萝卜素 番茄红素 ★都是含40个碳的多烯 四萜，由异戊二烯经 头尾或尾尾相连而构 成。
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◆叶黄素类
★叶黄素类是胡萝卜素类的含氧衍生物，颜 其颜色为黄色或橙黄色，少数为红色，如与
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三、食品加工和贮藏中的褐变现象 ◆酶促褐变机理： 所需条件：酚酶、底物、氧。 在酚酶的催化下，酚类物质被氧化为醌，醌 再进一步氧化聚合而形成褐色色素（黑色素、 类黑精）。
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三、食品加工和贮藏中的褐变现象 ◆酶促褐变的防止 ◆热处理：70-90度约7秒可使大部分酚氧化 酶失活. ◆酸处理：多数酚酶的最适pH为6-7。当 pH<3.0 基本失活，所以降低pH可抑制酶促 褐变，常用VC、柠檬酸、苹果酸来降低pH ◆加入化学物质：SO2、Na2SO3、NaHSO3、 Na2S2O3 ◆驱氧法
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◆单宁：
★又称单宁酸、鞣质, 存在于多种树木的树皮 和果实中, 其中含量较多的是五倍子和柿子。
五倍子
柿子
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第二节
食品中的色素
二、食品中的合成色素 ◆合成色素即人工合成的 色素，色泽鲜艳、性质稳 定、着色力强。但大部分 合成色素有毒性，所以其 食用安全性受到怀疑。
以氨基酸为前体
◆以脂肪酸为前体形成嗅感物质 苹果、葡萄、草莓、 菠萝、香蕉、桃的 嗅感成分己醛
亚油酸
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非酶促化学反应
◆主要是受热反应 以氨基酸为前体 烹煮 鱼、肉等动物性食物形成的香气 炒米、炒面、炒大豆、炒花生、 炒瓜子等食物形成的香气
焙烤
油炸
油炸食品的香气
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血红素在食品加工与储藏中的变化
◆在肉品的加工与储藏中，肌红蛋白会转化
为多种衍生物，如氧合肌红蛋白（鲜红色）、
高铁肌红蛋白（棕褐色）、氧化氮肌红蛋白
（粉红色）等。
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一、食品中的天然色素 （二）多烯色素 ◆以由异戊二烯为单元组成的共轭双键长链为 基础的一类色素，总称为类胡萝卜素。 ◆已知的类胡萝卜素已达300种以上，颜色从 黄、橙、红以至紫色，按其结构，可分 为二类： 1、胡萝卜素：共轭多烯 2、叶黄素类：共轭多烯的含氧衍生物
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三、食品加工和贮藏中的褐变现象 1、酶促褐变 ◆概念：水果和蔬菜在采收后，当有机械性损 伤发生或处于异常环境时，果蔬中原有的氧化 还原平衡被破坏，导致氧化 产物积累，造成果蔬变色， 这类反应的速度非常快，一 般需要和空气接触，由酶催 化，因此称为酶促褐变。
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与含有羰基的化合物之间
发生反应而使食品颜色加
深的反应。
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三、食品加工和贮藏中的褐变现象
◆焦糖化作用
是指在没有含氨基化合物的情况下将糖类物质 加热到超熔点以上温度，使其发焦变黑的现象。 ★在焙烤、油炸食品中， 焦糖化作用控制得当，可 以使产品得到悦人的色泽 及风味。
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色素的分类
■按其来源不同可分为 （1）植物色素 如蔬菜的绿色（叶绿素）
胡萝卜橙红色（类胡萝卜素)
草莓的红色（花青素）等。
（2）动物色素 如猪肉的红色（血红素），
虾、蟹的虾青素、虾红素等。
（3）微生物色素 如红曲色素等。
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■按色素的溶解性质可分为
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一、食品中的天然色素 （三）酚类色素
◆酚类色素是存在于植物中的水溶性色素。 ◆可以划分为花青素、花黄素、儿茶素和鞣质四类 （鞣质是既可作为呈味成分，又可作为呈色成分的 化合物）。
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◆花青素：能够赋予植物的花、果实、茎和叶美丽的
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第一节 概
■风味的概念：
述
一、食品风味的概念与分类
风味是指摄入口腔的食物使人的感觉器官，包 括味觉、嗅觉、痛觉、触觉和温觉等所产生的 感觉印象，即食物客观性使人产生的感觉印象 的总和。
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第九章 食品风味化学基础
第一节 概
■风味的分类:
述
化学感觉：味觉（酸、甜、苦、咸等） 嗅觉（香、臭等） 物理感觉：触觉（软硬度、粘度、冷热） 运动感觉（滑、干等）。 心理感觉：视觉（形状、色泽和光泽等） 听觉（声音）
颜色。有蓝色、紫色、深红色、红色及橙色等。
◆在食品中较重要的6种花色素：
• 天竺葵色素 • 矢车菊色素
• 芍药色素 • 牵牛花色素
• 飞燕草色素
• 锦葵色素
天竺葵
矢车菊
飞燕草
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第九章 食品风味化学基础
◆在食品中较重要的6种花色素：
• 天竺葵色素 • 矢车菊色素
• 芍药色素 • 牵牛花色素