9食品气味化学
香味更加突出
微生物作用将香味前体转化 酒、醋、酱油等的香气形成
成香气成分
外来增强剂或烟熏方法
由于加入增强剂或烟熏使香气
成分渗入到食品中而呈香
9.2食品香气与呈香物质 9.2.1水果的香气成分
• 水果的主要香气物质有:有机酸酯类、醛 类、萜烯类、有机酸类、醇类和羰基化合 物等。
• ①苹果:已鉴定出200多种挥发性化合物,但以2 -甲基丁酸乙酯、乙醛和反-己烯-2-醛、丁酸 乙酯、乙酸丁酯为代表香气成分;
发香团: 羟基(-OH) 羧基(-COOH) 醛基(CHO) 醚基(R-O-R') 酯基(-COOR')
O
羰基( C )
苯基(-C6H5) 硝基(-NO2) 亚硝酸基(-ON)
O
酰氨基( C NH2)
异氰基(-CN) 内酯(R-COO)
• 特征效应化合物:只有某种或某些挥发性化合物 才能使食品产生特征风味,这种或这些挥发性化 合物称为特征效应化合物。只有它们才会对食品 的风味起着决定作用。
9.1 概述
• 气味化学讨论对象是气味的物质、这些物质 的组成特性以及其结构特点与气味之间的关 系
• 气味带给人感觉器官的刺激称为食品的风味 • 包括诸如由于食品腐败而产生的异味。
食品的气味包括香味、臭味以及异味。
9.1.1 食品风味的概念
• 狭义上,食品风味为食品的香气、滋味和入 口获得的香味的总称。
• 加热肉:含有脂肪的牛肉加热时产生的挥发性化 合物中有脂肪酸、醛、酮、醇、醚、吡咯、呋喃 内酯、烃和芳香族化合物,还有含硫化合物、含 氮化合物;挥发性化合物中已被鉴定出200多种, 可将它们分为酸性、中性、碱性三个部分。
• 烤肉:烤肉时生成碱性(吡嗪类)化合物 。
• 烟熏肉:熏烟中含有酚类、甲醛、乙醛、丙酮、 甲酚、脂肪酸、醇、糖醛、愈创木酚等主要组分, 而其中的脂肪酸、酚类和醇可使肉制品产生特殊 的风味和香味。
(2)酱油和醋的香气
• 酯类物质有:乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯、 安息香酸乙酯等;加热时发生美拉德反应生成低 级醛、酮化合物,同时也产生了麦芽酚等香味物 质,使香气得到显著增加。在酱油中还有甲硫醇、 甲硫氨醛、甲硫氨醇、二甲硫醚等硫化物对酱油 的香气也有很大的影响,特别是二甲硫醚使酱油 产生一种青色紫菜的气味。
因为风味是一种感觉现象,所以食品
风味带有了强烈的个人爱好、地区的和民族 的倾向。
9.1.2 气味物质的一般特点
• 气味物质是指能够改善口感,赋予食品特 征风味的化合物,它们具有以下特点:
• (1) 成分多,含量甚微 • (2) 大多是非营养物质。 • (3) 味感性能与分子结构有特异性关系。 • (4) 多为热不稳定物质。
• 葱属植物如洋葱、大蒜等的刺激性气味一 般是含硫化合物,是其风味前体经过酶的 作用而转变来的。
• 十字花科蔬菜的种子均含有黑芥子素,在 甘蓝、芦笋等蔬菜中还含蛋氨酸,蛋氨酸 经加热分解生成有清香气味的二甲硫醚。
• 蕈类的香气成分的前体是蘑菇酸,它经S- 烷基-L-半胱氨酸亚砜裂解酶等的作用, 产生了蘑菇香精,一种非常活泼的香气成 分,它是香菇的主要风味物质。至于其它 的多硫化合物的风味作用尚不清楚。
• ②电波理论,即振动理论。
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是由多种呈香物质相互 作用的结果。(配合恰当 诱人的香气;配合 不当 异常气味)
香气值:判断一种呈香物质在食品香气中起 作用的数值,也叫发香值,香气值是呈香= 呈香物质的浓度 阈值
• 淡水鱼:淡水鱼的臭味则是赖氨酸在细菌 作用下生成六氢吡啶,赖氨酸在脱羧酶的 作用下发生脱羧反应生成1,5-戊二胺(尸胺) 所致。
9.2.4发酵食品
• 食品发酵,实际上是一种微生物作用过程。 食品原料中的蛋白质、碳水化合物、脂肪 等物质,通过各种微生物的代谢作用和熟 化作用,转变为醇、醛、酮、酸、酯类产 风味物质,使发酵食品具有很特色的香气 效果。
直接酶作用
酶对香味物质前体作用形成 蒜酶对亚砜作用,形成洋葱香
香气成分
味
间 接 酶 作 用 酶促生成氧化剂对香味前体 羧基及酸类化合物生成,使香
(氧化作用) 氧化生成香味成分
味增加,如红茶
高温分解作用
微生物作用 外来赋香作用
加热或烘烤处理使前体物质 由于生成吡嗪(如咖啡、巧克
成为香味成分
力)呋喃(如面包)等,而使
9.3香料与香精
9.3.1香料
• 香料是指能够增加食品香气和香味的食品 添加剂。一般为低分子量的挥发性物质, 多为脂溶性化合物。
• 食用香料是由一种或多种有机物组成。其 分子中含有一个或数个能够发香的原子团 (发香团),这些发香团在分子内以不同 方式结合,使食用香料具有不同多型的香 气和香味。
(2)天然香料的来源和特点
• 异味或香气缺陷:食品中特征效应化合物的损失 或组成改变均能引起食品气味异常。
9.1.6食品中气味物质的形成途径
• (1)生物合成
•
直接由生物体合成形成的香气成分。主要是由
脂肪酸经脂肪氧合酶酶促生物合成的挥发物。
• (2)酶直接作用
•
酶直接作用于香味前体物质形成的香气成分。
• (3)酶间接作用
•
• 广义上的食品风味是视觉、味觉、嗅觉和 触觉等多方面感觉的综合反映。
• 包括四部分内容:嗅觉;味道;触觉;心 理感觉;
食品风味的研究则重于前两者,本单元主要 介绍第一种。
食品的滋味与香味之间有密切的联系,食 品的香气除了用鼻腔可以直接闻到外,在咀 嚼食品中,香气进入鼻咽部与呼出的气体一 起通过鼻小孔进入鼻腔。人们把鼻腔直接闻 到的令人愉快的感觉称香气;食物进入口腔 后,进入鼻腔感觉到的称香味。
酯和顺-己-3-烯醛等。
9.2.2蔬菜的香气成分
• 存在于许多新鲜蔬菜的清新泥土香味主要 由甲氧烷基吡嗪化合物产生,如2-甲氧基 -3-异丙基吡嗪及2-甲氧基-3-异丁基 吡嗪(前者是鲜土豆、青豆等的主要香味化 合物),它们一般是在植物组织中以亮氨酸 等为前体经生物合成而形成的.
• 另外蔬菜中的不饱和脂肪酸易在脂氧合酶 的作用下生成过氧化物,而过氧化物分解 后生成醛、酮、醇等产生了青草味。
• 由于香气具有以上两个特征,因此有时 香味和异味(臭味)之间只是由浓度的不同来 决定的,如吲哚类化合物具有粪便臭味, 但是在极低浓度却呈茉莉花香;还有像麝 香、灵猫香等通常是臭味,只有在稀释后 才能产生香味。
无机化合物大部分无气味:只有SO2、NO2、NH3、H 2S有强烈刺激味。
有机化合物大部分有气味:有香味物质的分子中存在形成 香气的原子或原子团称为发香原子或发香团。
• ⑤葡萄:重要的特征香气化合物是邻氨基苯甲酸 甲酯;
• ⑥柑桔:柑桔中萜烯类是最重要的香气成分,橙 类中还有一些醛类等;
• ⑦桃:与其它水果不同,香气主要是由C6~C12 脂肪酸的内酯组成;
• ⑧杏:香气化合物包括烯类、萜类、酯类,比较
复杂,酯类化合物中还包括内酯;
• ⑨草莓:最重要的香气成分是2,2-二甲基丁酸乙
(2)酱油和醋的香气
• 以大豆、小麦等为原料经曲霉分解后,在18%的 食盐溶液中由乳酸菌、酵母等长时间发酵,生成 醇类、酸类、羰基化合物及其硫化物等,共同构 成了酱油的风味。
• 酱油中除1~2%的乙醇外,还含有1%的有机酸, 其中乳酸最多,其次是乙酸、柠檬酸、琥珀酸、 乙酰丙酸、-丁酮酸(具有强烈的香气,是重要的 香气成分)等;的气味。
若比值小于1 感觉不到香味 若比值大于1 感觉到香味
9.1.5 化合物的气味与分子结构的 关系
• ①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是由多种呈香物质相互作用 的结果。
• ②挥发性化合物(香气)的阈值远远小于香味的 阈值,但各种香气化合物的阈值相差很大,可达 几个数量级。
9.1.3 气味的分类
习惯上根据气味的生物来源和食品加工方法 简单分为水果香气,蔬菜、茶叶、肉、烘烤、 油炸、发酵香气等。
当前常常依据食品所散发的气味带给人的感 觉愉悦与否,或根据经验,将食品风味分为香 气、臭气和异味,这是通俗的气味分类方法, 它是根据人们的感觉而进行的分类,也是最为 模糊的一种分类方法。
9 食品气味化学
[知识目标]
• 食品中的气味物质千差万别、种类繁多, 这些物质赋予食品不同的特色,因此,在 学习中,应该剥丝抽茧,总结出各种气味 物质所含化学成份,以及每种气味物质的 构成特点,并掌握其分子式,以及分子式 中的气味官能团。
[能力目标]
• 学习完本章内容后,应能依据气味特点选 择食品原料,并能将食品的气味特点与加 工方式有机联系在一起,还要对食品加工 中所使用的辅料及其功能有初步了解,为 今后在改进食品加工工艺,改善食品风味, 研制新型食品奠定良好基础。
酶间接作用是指酶促反应的产物再作用于香味
前体,形成香气成分。
• (4)加热分解
•
风味前体物质可发生焦糖化反应、美拉德反应
以及油脂热解等反应,从而形成数百种不同感官特
性的风味物质。
9.1.6食品中气味物质的形成途径
类型
说明
举例
生物合成
直接由生物合成的香味成分
以萜烯类或脂类化合物为母体 的香味物质,如薄荷、柑橘、 田瓜、香蕉中的香味物质
• ①来源:植物的天然香料多来自于植物组织中的 花、叶、茎、皮、树干、根、球茎、果实、种子 和树脂等中;动物性的天然香料则较少,一般不 在食品中应用,名贵香水中有其应用。
• ②菠萝:已鉴定出100多种挥发性化合物特征香气 是由乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和呋喃酮化 合物产生;
• ③香蕉:已鉴定出300多种挥发性化合物,但特征 香气化合物一般是酯类,如乙酸异戊酯、异戊酸 异戊酯和乙酸、丙酸、丁酸的酯等;
• ④梨:重要的香气成分是不饱和脂肪酸的酯类, 如顺-2-反-4-癸二烯酸的甲酯、乙酯等;