第十七讲风味化学（2）

第十七讲风味化学（2） 食品的气味化学

主要内容 1.概述 2.化合物气味与分子结构 3.食品中气味形成的途径 4.植物性食品的风味 5.动物性食品的风味 6.香味增强 7.风味分析食品系

一、概述 1.风味物质一般具有下列特点： (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) 多为对热不稳定的物质。食品系

2.嗅觉及嗅觉理论 （1）嗅觉生理学食品系

3.嗅觉的基本特点： 敏锐性；易疲劳性；适应性；习惯性；个体差异性；随身体状况变动性。 4.气味对身体的影响 • 对呼吸器官的影响：香气→ 深长吸气；可疑气味→ 短促呼吸；恶嗅气味→ 暂停呼吸。 • 对消化器官的影响：香气→ 促进胃肠运动，产生饥饿感；腐败臭气→ 抑制胃肠运动，丧失食欲，恶心呕吐； • 对精神活动的影响：香气→ 身心愉快、神清气爽，可解除精神紧张、身心疲劳症状；恶臭→ 心烦、焦躁、丧失活动欲望。 • 其他食品系

5.嗅觉理论(Theory of olfaction) （1）立体化学理论化合物立体分子的大小、形状及电荷有差异，人的嗅觉的空间位置也有差别。食品系

(2)膜刺激理论：Davis(1967) 气味分子刺激受体柱状神经。 (3)振动理论：人的嗅觉受体感受气味分子的振动，产生信号。食品系

二、化合物气味与分子结构 发香团（原子）：是指分子结构中对形成气味有贡献的基团（原子) 。发香团： -OH, -COOH, C=O, R-O-R´, -COOR, -C6H5,-NO2, -CN, -ONO, -RCOO。发香原子：位于元素周期表中Ⅳ族~ Ⅶ族。如：P, As, Sb, S, F。食品系

化合物的类别与分子结构 • 脂肪族化合物（1）醇类 C1~C3的醇有愉快的香气， C4~C6的醇有近似麻醉的气味, C7以上的醇呈芳香味。食品系

（2）酮类 • 丙酮有类似薄荷的香气； • 庚酮-[2]有类似梨的香气； • 低浓度的丁二酮有奶油香气，但浓度稍大就有酸臭味； • C10~C15的甲基酮有油脂酸败的哈味。食品系

(3) 醛类 低级脂肪醛有强烈的刺鼻的气味。随分子量增大，刺激性减小，并逐渐出现愉快的香气。 C8~C12的饱和醛有良好的香气，但, -不饱和醛有强烈的臭气。食品系

2. 芳香族化合物 • 此类化合物多有芳香气味。如: 苯甲醛（杏仁香气）, 桂皮醛（肉桂香气）, 3. 含硫化合物硫化丙烯化合物多具有香辛气味。如：葱、蒜、韭菜等蔬菜中的香辛成分的主体是硫化物。香草醛（香草香气）食品系

三、食品中气味形成的途径 食品中香气形成的主要途径： 1、生物合成 2、酶直接作用 3、酶间接作用 4、加热分解 5、微生物作用食品系

1.生物合成(biosynthesis) 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(direct action of Enzyme) 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(indirect action of Enzyme) 酶促反应的产物再作用于香味前体，形成香气成分。食品系

4.加热分解(decomposability of heating ) 麦拉德反应、焦糖化反应、Strecker降解反应可产生风味物质。油脂，含硫化合物等的热分解也能生成各种特有的香气。食品系

微生物作用(action of microorganism) 发酵食品风味形成的途径是：微生物产生的酶（氧化还原酶、水解酶、异构化酶、裂解酶、转移酶、连接酶等），使原料成分生成小分子，这些分子经过不同时期的化学反应生成许多风味物质。发酵食品的后熟阶段对风味的形成有较大的贡献。食品系

四、植物性食品的风味 1.水果的香气成分主要是以亚油酸和亚麻酸为前体物经生物合成途径产生的（有酶催化）。水果中的香气成分主要为C6~C9的醛类和醇类，此外还有酯类、萜类、酮类，挥发酸等。食品系

①桃的香气成分主要有苯甲醛，苯甲醇，各种酯类，内酯及-丁烯等； ②红苹果则以正丙~己醇和酯为其主要的香气成分； ③柑橘以萜类为主要风味物； ④菠萝中酯类是特征风味物； ⑤哈密瓜的香气成分中含量最高的是壬二烯醛（阈值为310-6）； ⑤西瓜和甜瓜的香气成分中含量最高的是壬二烯醛（阈值为10-5）。食品系

2.蔬菜的香气成分 蔬菜中风味物质的形成途径主要是生物合成。（1）葫芦科和茄科具有显著的青鲜气味。特征气味物有C6或C9的不饱和醇、醛及吡嗪类化合物。如:黄瓜、青椒、番茄等食品系

（2）伞形花科蔬菜 具有微刺鼻的芳香，头香物有萜烯类化合物。如：胡萝卜、芹菜、香菜等。（3）百合科蔬菜具有刺鼻的芳香，风味成分主要是含硫化合物（硫醚、硫醇）。如:大蒜、洋葱、葱、韭菜等。食品系

（4）其它 蘑菇主香成分有：肉桂酸甲酯，1-辛烯-3-醇，香菇精。海藻香气的主体成分是甲硫醚，还有一定量的萜类化合物，其腥气来自于三甲胺。烤紫菜的香气的产生有麦拉德反应参与。食品系

3.发酵食品的香气成分 主要是微生物作用于蛋白质、脂类、糖等产生的。（1）酒类主要是酵母菌发酵。白酒中的香气成分有300多种，呈香物质以各种酯类为主体，而羰基化合物、羧酸类、醇类及酚类也是重要的芳香成分。食品系

（2）酱油 酱类利用曲霉、乳酸菌和酵母菌发酵。酱油香气的主体是酯类，甲基硫是构成酱油特征香气的主要成分。（3）食醋是酵母菌和醋酸菌发酵，乙酸含量高达4%，香气成分以乙酸乙酯为主。食品系

五、动物性食品的风味 1.水产品的气味 新鲜鱼的淡淡的清鲜气味是内源酶作用于多不饱和脂肪酸生成中等碳链不饱和羰化物所致。 熟鱼肉中的香味成分是由高度不饱和脂肪酸转化产生的。 淡水鱼的腥味的主体成分是吡啶，存在于鱼腮部和血液中的血腥味的主体成分是 -氨基戊酸。食品系

2.肉类的气味 熟肉香气的生成途径主要是加热分解。因加热温度不同，香气成分有所不同。肉香形成的前体物有氨基酸、多肽、核酸、糖类、脂质、维生素等。肉香中的主要化合物有内酯类，呋喃衍生物，吡嗪衍生物及含硫化合物等。食品系

3.乳及乳制品的气味 新鲜乳香气的主体成分是二甲基硫醚（阈值12 ppb），含量稍高就会产生异味。此外, 还有低级脂肪酸、醛、酮等。乳中分离出的-癸酸内酯具有乳香气，现已用作人工合成的调香剂和增香剂。酸奶中丁二酮是其特征风味成分。奶酪的风味在乳制品中是最丰富的，有酯类、羰基化合物、游离脂肪酸等。食品系

六、香味增强 增强香味的方法：添加食用香精和香味增强剂。香味增强剂：能显著增加食品香味的物质，其本身不一定有香味，但通过对嗅觉神经的刺激，可以大大提高和改善食品的香味。目前广泛使用的香味增强剂主要有麦芽酚、乙基麦芽酚。食品系

（一）麦芽酚(matol) • 具有焦糖香气，在酸性条件下，增香和调香效果好。 • 麦芽酚在自然界中广泛存在，可从天然植物中提取,如:烘烤过的麦芽，咖啡豆，可可豆。 • 工业生产的麦芽酚一般是由大豆蛋白发酵制备的。 • 麦芽酚一般用于甜味食品中，如：巧克力、糖果、果酒、饮料、冰淇淋、冰棍、糕点等食品中 • 由于酚遇铁离子呈色，故会影响食品的白度，一般用量为0.02%。 • 麦芽酚和氨基酸合用还能产生肉类香味。食品系

（二）乙基麦芽酚(ethylmatol) • 增香能力为麦芽酚的六倍。 • 1份乙基麦芽酚可代替24份香豆素。 • 在食品中用量一般为0.4~100ppm。有明显的水果香味。食品系

七、风味分析 风味分析的作用： 评价加工过程的适宜性。 原料、中间产品和成品质量的重要指标。 丰富合成香味的种类。食品系

风味成分的分离提取 1．蒸馏，抽提 (distillation, extraction) 真空蒸馏常用于挥发性风味物质分离。蒸馏过程：蒸馏出的挥发性化合物通过高效冷阱浓缩，得到含水的馏出液经有机溶剂提取，最后回收溶剂。 Likens-Nickersons 装置可完成这种连续蒸。食品系

1：装有水溶性样品，需水浴加热的圆底烧瓶 2：装溶剂的水浴加热的玻璃瓶 3：冷凝管 4：浓缩分离器 Likens-Nickersons 装置食品系

2．气体提取(extraction with gas) 气体抽提是从食品中分离提取挥发性成分常用的一种方法。操作方法：利用惰性气体（N2，CO2或He）将吸附到多孔，粒状聚合材料上（Tenax GC, Porapak Q, Charomosorb 105）的风味化合物通过程序升温使挥发物逐步解析。低温时，洗脱剂带走痕量的水分，随着温度的逐步升高，释放出挥发物并随载气进入与气相色谱连接的冷阱进行分析。食品系

1：样品 2：有保护套（40-60）的螺旋旋转式玻璃柱（以便大面积分散样品） 3：使用液氮，干冰或丙酮制冷的浓缩冷阱 4：接真空泵 5：挥发性化合物接收瓶从脂肪，油脂及其它高沸点溶剂中分离挥发性化合物的装置食品系

草莓食品系

3．顶空分析(Headspace Analysis) 操作方法：将食品样品密封在容器内，在适宜的温度下放置一段时间，待食品基质连接的挥发性物质和存在蒸汽中的挥发物达到平衡后，从顶空取样进行分析。局限性：（1）仅能检测出一些较主要的挥发物质。（2）很难获得同原顶空气体组成一致的代表性样品。食品系

4.感官分析(sensory analysis) 气味的阈值人的嗅觉器官能感受到某种气味的最低浓度。三点检验法食品系

食品系

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