1、第九章 风味化学(二) Flavor Chemistry,食品的滋味化学 Taste chemistry of food,第一节 概 述 第二节 甜味及甜味物质第三节 苦味及苦味物质 第四节 咸味物质第五节 酸味及酸味物质 第六节 辣味及辣味物质 第七节 鲜味及鲜味物质 第八节 涩味及涩味物质,一、食品的基本味（原味）(origianl taste) 酸、甜、苦、咸。二、呈滋味的物质的特点(characteristic of taste compound)多为不挥发物，能溶于水，阈值比呈气味物高得多。,第一节 概 述,味觉器官舌（tongue),味觉感受器,Map of the tongues
2、 taste receptors.,三. 味觉生理学(taste physiology),味觉敏感区域分布图,舌的作用：,1、感知味道2、辅助发音3、搅拌食物4、推动食物,四. 影响味觉的因素(factors of effect on taste)温度 在1040之间较敏感，在30时最敏感。 温度对味觉的影响 呈味物 味觉 阈值（%） 常温 0 盐酸奎宁 苦 0.0001 0.0003 食 盐 咸 0.05 0.25 柠檬酸 酸 0.0025 0.003 蔗 糖 甜 0.1 0.4,2. 时间 易溶解的物质呈味快，味感消失也快； 慢溶解的物质呈味慢，但味觉持续时间长。3. 各种味觉的相互作用
3、（1）味觉的增强与减弱 （2）味觉的抑制与改变 （3）味觉相乘,甜、酸、咸、苦四种是基本味感，它们以不同的浓度和比例组合时就可形成千差万别的各种味道。一般来说，自然界中大多数呈味食物的味道不是单纯的基本味，而是由两种或两种以上的基本味组合而成的。,不同呈味物质间搭配，其味道相互作用，主要有以下三种,（1）味觉的增强与减弱一些物质的味感可因另一物质的存在而加强或减弱。前者称为味觉的增强或对比现象，后者称为味觉的减弱或相杀现象。如不纯的砂糖比纯净的砂糖甜；味精有食盐存在时，其鲜味会增强；而酱油因含有盐则更有美味；吃糖后再吃山楂则感觉极酸；等。,(2)味觉的抑制与改变一些物质能抑制另一些物质的味感，
4、如糖和食盐可以互减甜味和咸味。有些食物在先摄入后会改变和影响后摄入食物的味道，如喝了浓盐水后饮水会感到水甜；西非有一种灌木植物叫神秘果，其深红色的卵圆形小浆果中含有一种碱性蛋白质，吃了以后会使酸的东西产生甜的感觉而酸味消失。若一种呈味物质的浓度远远高于另一种呈味物质的浓度，将两种物质混合时，则高浓度呈味物质的味道会占主导地位，甚至可以完全掩盖另一种味道。这种现象称为味觉的改变或变调。,(3)味觉相乘两种具有相同味觉的物质同时存在时，其味觉效果显著增强，并大于二者味觉的简单相加的现象称为味觉相乘。如谷氨酸与肌苷酸钠共存时，鲜味显著增强，产生相乘效果。,化学上的“酸”呈酸味，化学上的“糖”呈甜味，
5、化学上的“盐”呈咸味，生物碱及重金属盐则呈苦味。,五. 物质的化学结构与味感的关系 (relationship of structure with taste),第二节 甜味与甜味物质 Sweet taste and sweet substance,夏伦贝格尔(Shallenberger)的AHB理论,风味单位(flavor unit)是由共价结合的氢键键合质子和位置距离质子大约3的电负性轨道产生的结合。化合物分子中有相邻的电负性原子是产生甜味的必须条件。其中一个原子还必须具有氢键键合的质子。氧、氮、氯原子在甜味分子中可以起到这个作用，羟基氧原子可以在分子中作为AH或B。,一、呈甜机理,补充学
6、说 甜味分子的亲脂部分通常称为(-CH2-, -CH3, -C6H5),可被与味觉感受器类似的亲脂部位所吸引，其立体结构的全部活性单位(AH、B和)都适合与感受器分子上的三角形结构结合，位置是强甜味物质的一个非常重要的特征，但是对糖的甜味作用是有限的。,-D-吡喃果糖甜味单元中AH/B和r之间的关系,氯仿,邻磺酰苯亚胺,葡萄糖,局限性（1）不能解释多糖、多肽无味。（2）D型与L型氨基酸味觉不同, D-缬氨酸呈甜味，L-缬氨酸呈苦味。（3）未考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应。,二.甜度及其影响因素1.甜度 甜味剂的相对甜度 甜味剂 乳糖 麦芽糖 葡萄糖 半乳糖 甘露糖醇 甘油 蔗糖 果糖相对甜
7、度 0.27 0.5 0.50.7 0.6 0.7 0.8 1 1.11.5 甜味剂 甘草酸苷 天冬氨酰苯丙氨酸甲酯 糖精 新橙皮苷二氢查耳酮相对甜度 50 100200 500700 10001500,2. 影响因素 （1）结构 A. 聚合度: 聚合度大则甜度降低； B. 异构体：葡萄糖： , 果糖： ； C. 环结构： -D-吡喃果糖 -D- 呋喃果糖； D. 糖苷键： 麦芽糖( -1,4苷键）有甜味，龙胆二糖(-1,6苷键）苦味。,（2）温度 果糖随温度升高，甜度降低。（异构化）（3）结晶颗粒大小 小颗粒易溶解，味感甜。（4）不同糖之间的增甜效应 5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖。（5
8、）其它呈味物的影响,三. 甜味剂糖类 葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等糖醇 木糖醇，麦芽糖醇等糖苷 甜叶菊苷(Stevioside)的甜度为蔗糖的300倍。稳定安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好。,4. 其它甜味剂(1) 甜蜜素(2) 甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物）(3) 二氢查耳酮衍生物(4) 糖精（Saccharin) (5) 三氯蔗糖,呈苦机理大多数苦味物质具有与甜味物质同样的AH/B模型及疏水基团。受体部位的AH/B单元取向决定了分子的甜味和苦味。夏氏理论认为苦味来自呈味分子的疏水基，AH与B的距离近，可形成分子内氢键，使整个分子的疏水性增强，而这种疏水性是与脂膜中多烯磷酸酯组成的苦味受
9、体相结合的必要条件。,第三节 苦味和苦味物质Bitterness and bitterness substance,不同的人对苦味的感受相差很大,肌酸的含量达到5mg/100L时肉汤含有苦味,二. 苦味物质 1. 茶叶、可可、咖啡中的生物碱,2. 啤酒中的苦味物质（萜类）,啤酒中的苦味物质主要源于啤酒花中的律草酮或蛇麻酮的衍生物（ 酸和-酸），其中酸占了85%左右。 酸在新鲜酒花中含量在28%之间(质量标准中要求达7%），有强烈的苦味和防腐能力，久置空气中可自动氧化，其氧化产物苦味变劣。,异律草酮（-酸）,律草酮（酸）,啤酒花与麦芽汁共煮时，酸有4060%异构化生成异酸。控制异构化在啤酒加工中
10、有重要意义。 核黄素存在时，异酸经光氧化分解，可产生老化风味。,柚皮苷生成无苦味衍生物的酶水解部位结构,3 柑橘中的苦味物（糖苷） 主要苦味物质：柚皮苷、新橙皮苷 脱苦的方法：酶制剂酶解糖苷，树脂吸附，-环糊精包埋等。,（1）肽类氨基酸侧链的总疏水性使蛋白质水解物和干 酪产生明显的非需宜苦味。 计算疏水值可预测肽类的苦味 蛋白质子平均疏水值的计算： Q=g/n g表示每种氨基酸侧链的疏水贡献； n是氨基酸残基数。 Q值大于1400的肽可能有苦味，低于1300的无苦味。,4. 氨基酸及多肽类,各种氨基酸的计算g值,s1酪蛋白在残基144145和残基150151之间断裂得到的一种短肽Phe-Tyr
11、-Pro-Glu-Leu-Phe，计算Q值为2290，这种肽非常苦。从s1酪蛋白得到强疏水性肽，是成熟干酪中产生苦味的原因。,强非极性S1酪蛋白衍生物的苦味肽,（2） 肽的分子量影响产生苦味的能力,分子量低于6000的肽类才可能有苦味;分子量大于6000的肽由于几何体积大，不能接近感受器位置。,5. 盐类 苦味与盐类阴离子和阳离子的离子直径之和有关。,离子直径小于6.5的盐显示纯咸味如：LiCl=4.98，NaCl=5.56，KCl=6.28随着离子直径的增大盐的苦味逐渐增强如：CsCl=6.96，CsI=7.74，MgCl=8.60 。,阳离子产生咸味阴离子抑制咸味,第四节 咸味和咸味物质S
12、alty taste and salty substance,咸味,1. 阳离子产生咸味当盐的原子量增大，有苦味增大的倾向。氯化钠和氯化锂是典型咸味的代表。钠离子和锂离子产生咸味，钾离子和其他阳离子产生咸味和苦味。,2. 阴离子抑制咸味氯离子本身是无味，对咸味抑制最小。较复杂的阴离子不但抑制阳离子的味道，而且它们本身也产生味道。长链脂肪酸或长链烷基磺酸钠盐中阴离子所产生的肥皂味可以完全掩蔽阳离子的味道。,呈酸机理1. 酸味是由H+刺激舌粘膜而引起的味感，H+是定味剂，A-是助味剂。2. 酸味的强度与酸的强度不呈正相关关系。,第五节 酸味和酸味物质Sourness and sourness su
13、bstance,3. 酸味物质的阴离子对酸味强度有影响 有机酸根A-结构上增加羟基或羧基，则亲脂性减弱，酸味减弱； 增加疏水性基团，有利于A-在脂膜上的吸附，酸味增强。,二. 主要酸味剂 1.食醋 2. 乳酸 3. 柠檬酸 4.葡萄糖酸 -D-葡萄糖内酯的水溶液加热可转变成葡萄糖酸。,O=C COOH O=C HCOH HCOH HCOH HOCH O H2O HOCH H2O HOCH O HCOH HCOH HC HC HCOH HCOH CH2OH CH2OH CH2OH -D-葡萄糖内酯 D-葡萄糖酸 -D-葡萄糖内酯,辣味的呈味机理 辣味刺激的部位在舌根部的表皮，产生一种灼痛的感觉，
14、严格讲属触觉。 辣味物质的结构中具有起定味作用的亲水基团和起助味作用的疏水基团。,第六节 辣味和辣味物质Piquancy and piquancy substance,1. 热辣味（hotness） 口腔中产生灼烧的感觉，常温下不刺鼻（挥发性不大），高温下能刺激咽喉粘膜。 如：红辣椒主要呈辣成分有辣椒素、二氢辣椒素。胡椒中的胡椒碱。2. 辛辣味（pungency） 冲鼻的刺激性辣味，对味觉和嗅觉器官有双重刺激，常温下具有挥发性。 如：姜、葱、蒜等。,二. 辣味物质 辣味料的辣味强度排序： 辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末 热辣 辛辣,第七节 鲜味和鲜味物质 Delicious taste a
15、nd delicious substance,鲜味物的呈鲜机理相同类型的鲜味剂共存时，与受体结合时有 竞争作用。不同类型的鲜味剂共存时，有协同作用。 如：味精与肌苷酸按 5 : 1比例混合，其鲜味提高6倍。,二.呈鲜物质 1. 味精 (谷氨酸钠) L - 型谷氨酸钠是肉类鲜味的主要成分， D - 型异构体则无鲜味。 其鲜味与其离解度有关。,2. 鲜味核苷酸 主要的呈鲜核苷酸：肌苷酸，鸟苷酸。 肉中鲜味核苷酸主要是由肌肉中的ATP降解而产生。 存放时间过长，肌苷酸变成无味的肌苷，进而变为呈苦味的次黄嘌呤。 酵母水解物也是鲜味剂，其呈鲜成分是5-核糖核苷酸。,3. 其它鲜味剂天然存在的有些肽类如：谷胱甘肽、谷谷丝三肽植物蛋白质和微生物核酸水解产生的鲜味剂,涩味 涩味通常是由于单宁或多酚与唾液中的蛋白质缔合而产生沉淀或聚集体而引起的。 难溶解的蛋白质与唾液的蛋白质和粘多糖结合也产生涩味。,第八节 涩味和涩味物质 Astringent tast and astringent substance,二. 涩味成分 主要涩味物质是多酚类的化合物。 单宁是最典型的涩味物：,缩合度适中的单宁具有涩味，缩合度超过8个黄烷醇单体后，其溶解度大为降低，不再呈涩味。 明矾、醛类也具有涩味。,常用脱涩方法：（1）焯水处理； （2）在果汁中加入蛋白质，使单宁沉淀。（3）提高原料采用时的成熟度。,
