食品风味化学

食品风味的涵义

食品风味是食品的客观性质作用于人的嗅觉、味觉、色觉等感觉器官所产生的综合知觉和印象。前者决定于食品的来源，品种，贮存条件和加工技术等因素。后者为人的生理，心理，健康状况，习惯，种族等因素和条件所影响。

食品风味化学的研究内容

1．风味物质的化学组成和含量，以及质量标准和控制

2．味觉、嗅觉、色觉与呈味、含香和发色物质的组成及分子结构之间的关系

3．提取、分离和鉴定天然或人工合成风味物质的方法与技术

4．风味物质的生成及机理，人工仿真合成的方法

5．风味物质间的协同作用，稳定性以及食品的安全性

食品风味化学的特点

1．风味物质的化学成分繁多，性质类似。

2．大多含量甚微，一般在10-8%~10-12%。

3．大多是结构简单的小分子量有机物，常温下挥发性强，呈味物质一般是水溶性的有机或无机物，有亲水基团，或极性基团。.

4．风味特征与组成的分子空间结构及组分有关。

5．多数风味物质易变质，易挥发，不稳定。

6．易发生化学反应，生化反应，代谢反应，与生化、生理、物理学的研究紧密相关。

感觉共性

食品风味的感觉属于化学和物理感觉，由风味化学品对味觉、嗅觉和色觉受体所产生的刺激后形成综合感觉，但这种综合感觉还不能忽视心理和机械感觉受体作用的影响。

感觉阈值

感觉阈值是用来表示各种感觉的共性量值。只有适当的能量强度和数量的刺激，才能引起感觉受体的有效反应或响应。

1．绝对感觉阈值

①绝对阈值的下限：刚刚能引起感觉的最弱或最小的刺激能量的强度或量

②绝对阈值的上限：刚刚能够导致正常感觉消失的最强或最大刺激能量的强度或量

2．差别感觉阈值

人的感觉器官能够感觉刺激强度有微小变化的范围。

感觉的相互作用现象

1．适应现象：是指感觉受体在同一刺激物或能量的持续或重复作用下，感觉的敏感性发生变化的现象。（持续重复多刺激会使感觉受体敏感性下降，持续重复弱刺激会使感觉受体敏感性提高）. 2．对比现象（对比效应）：当两种刺激物同时或连续作用于同一感觉器官时，由于一种刺激物的存在，使另一种刺激物刺激作用增强的现象。

3．协同效应和拮抗效应：两种以上的刺激综合效应，使感觉超过各自的刺激的感觉叠加的水平，称协同或相剩效应；两种以上的刺激综合效应，与上述效应相反，称拮抗效应。

4．掩蔽现象：有两种以上的刺激同时作用于一个受体，强刺激抑制弱刺激，感觉器官对弱的刺激的敏感性下降或消失的效应。

四种基本味觉

日本：咸、酸、甜、苦、辣；欧美：咸、酸、甜、苦、辣、金属；印度：咸、酸、甜、苦、辣、淡、涩、不正常；中国：咸、酸、甜、苦、辣、鲜、涩在生理学上只有酸、甜、苦、咸四种基本味，而辣味、涩味是由于触觉神经末梢受到刺激而产生的。四种基本味是化学刺激而产生的味觉，但辣、鲜、涩在食品调味中是把他们作为独立的一味。

味觉阈值

味觉阈值是指刚刚能产生的呈味物质的量。阈值水溶液浓度用CT表示。即人能品尝出味道的呈味物质最稀水溶液浓度。CT测量采用感官品尝的方法，试验结果用统计学方法处理得出。

影响味觉的因素：

1．物质的水溶性：低于味觉阈值的物质无味

2．温度：温度升高，溶解性增大，分子运动加快，对味觉受体刺激强烈，但有一定限度。据测定在10~40℃，尤其在30℃时味觉最敏感。

3．两种以上食物的相互影响（味觉相互影响）

4．生理、健康状况，心理状态的影响

味觉与呈味物质的结构

味觉1.5~4.0ms，视觉13~45ms，听觉1.27~21.5ms，触觉2.4~8.9ms

1．有无取代基、取代基不同，位置不同呈现不同味道

2．立体异构体味觉不同：L-氨基酸多是无味或苦味；D-氨基酸是甜味。

比甜度

甜味化学品甜度的高低称为甜度，甜度是甜味剂的重要指标。一般只能选定蔗糖为标准，其他糖或甜味剂的甜度则是与蔗糖比较的相对甜度，以蔗糖的标准甜度为100。

酸味机理与化学结构

酸味是由于舌粘膜受到酸味物质刺激而引起的生物化学反应。目前普遍认为，质子H+是酸味剂HA的定味基，负离子A-为助味基。定味基H+在受体的磷脂头部相互发生交换反应，从而引起酸味感。研究发现：①凡是在溶液中能解离出H+的化合物都具有酸味。各类酸味物质的阈值是：无机酸pH 3.4~3.5，有机酸pH 3.7~4.9。②在pH相同时，有机酸的酸味一般大于无机酸，这是由于有机酸的助味基A-在磷脂受体表面有较强的吸附性，能减少膜表面正电荷的密度，增加了对H+的亲和力。二元酸的酸味随链长加大而增强，由于A-能形成吸附于脂膜的内氢键环状螯合物，减少了膜表面的正电荷密度。③酸味物质阴离子A-对食品有影响，多数有机酸具有爽快的酸味，而多数无机酸却具有苦涩味，使食品风味变劣。④各种酸味物质，在相同pH值下，酸性强度的顺序为：醋酸＞甲酸＞乳酸＞草酸＞盐酸。⑤带羧基的化合物不一定都有酸味。

嗅觉概念

嗅觉是指挥发物质刺激鼻腔嗅觉神经而在中枢神经中引起的一种感觉。

食物的气味一般是由多种挥发物质组成的，但某种食物有其特定的气味物质，而形成其特定的风味，但有时某种食品的气味往往不取决于其含量多的组成。

气味对人的影响

①对呼吸器官的影响（主要是改变呼吸类型）；②对消化器官的影响；③对循环器官的影响；④对生殖器官的影响；⑤对精神活动的影响。

嗅味理论

①振动学说，②酶学说，③化学学说：立体异构学说，穿透与刺激学说，外形—功能团学说。

气味与分子化学结构

1．化合物的气味决定于分子结构，官能团部分决定气味的品种，分子的其余部分决定气味的类型。无机化合物中除SO2、NO2、NH3、H2S等有强烈的气味外，大部分均无气味。有机物呈气味的甚多，而且取决于这些化合物的某些原子或原子团，称为发香团。发香原子在元素周期表中从Ⅳ~Ⅶ族，其中P、As、Sb、S、F是发恶臭的原子。①硫化物、SH化合物及有机硫化物多为有强烈的臭味，阈值很低，即使含量极微，也能对香味起影响。②脂肪族化合物，具有石油气味。2．在同系列的化合物中，低级化合物的气味决定于所含气味原子团，而高级化合物的气味则决定于分子结构的形状和大小。

3．决定气味本质的特征值有：偶极距、空间位阻、红外光谱值、拉曼光谱值、氧化性能等。