【食品化学课件】13 呈味物质呈香物质(食品化学)

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1:5比例混合，其鲜味 提高6倍。
2. 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
（三） 涩味和涩味物质
Astringent tast and astringent substance
1.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，严格讲属触觉。为机械刺激现象。
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。
（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. 阴离子抑制咸味
氯离子本身是无味，对咸味抑制最小。
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。
六、其他味感物质
（一）辣味和辣味物质
Piquancy and piquancy substance
温度对味觉的影响

1、______:____、____ 2、______:____、____ 3、______:____、____、____ 4、______:____、____、____
按照化学结构
按化学结 构分类
包括
溶解性
来源
吡咯 色素 多烯 色素
酚类 色素
醌酮 色素
按化学结构 分类
包括 叶绿素
溶解性 脂溶性
所以，褐变并不是有害无益的。
酱油：大豆蛋白质中的酪氨酸经氧化生成黑色素， 使酱油产生鲜艳有光泽的红褐色
2、食品加工的褐变现象
①酶促褐变 ②非酶促褐变
①酶促褐变是酚类物质在酶的催化下，被氧 气氧化成褐色。一般发生在水果、蔬菜等新 鲜植物性食物中。 需要三个条件：酚类底物、酚酶、氧气
白化病是由于黑色素代谢障碍所致。 正常人：黑色素由黑色素细胞合成，黑色素细胞内有黑素小体， 它含有酪氨酸酶，这种酶能将酪氨酸转变成黑色素。 白化病患者：体内黑色素细胞正常，细胞内也有黑素小体，但 由于控制酪氨酸酶的基因发生突变，不能合成酪氨酸酶，于是 黑素小体中酪氨酸酶缺乏，不能使酪氨酸转变成黑色素，从而 导致皮肤、粘膜、毛发、眼等白化现象。
来源
高等植物，光合作用的生物
吡咯[luò] 色素 多烯 色素 酚类 色素 醌酮 色素
血红素
胡萝卜素 叶黄素 花青素 花黄素 红曲色素
脂溶性
脂溶性 水溶性 水溶性
动物（血液、肌肉）
植物（胡萝卜等） 植物 植物
脂溶性 植物（玉米、叶子等）
鞣质（单宁） 水溶性 植物（柿子、葡萄等） 脂溶性 微生物（红曲霉菌）
香气物质：食物中能产生香气的物质。 香气物质的微粒扩散到鼻孔， 嗅觉神经受到刺激，感受到 香感。 大多数无机物无气味，而有 机物则有气味。 气味的产生和气味的种类与 化合物的结构有关。

**柑橘：柑橘中的苦味物质为新橙皮苷和柚皮苷，除 去结构中的双糖（新橙皮糖）可脱除苦味。
脐橙、锦橙、夏橙中的苦味物质为柠碱，这种物质 是果实破皮后由柠檬苦酸转化来的。
四、咸味及咸味物质 咸味是中性盐所显示的味道，只有氯化钠才产生 纯粹的咸味。 咸味是由离解后的离子所决定的，与阳子关系密 切，阴离子则影响咸味的强弱和副味。
常见的甜味物质
糖类：呈甜味的溶性好，略具粘性从 而具有浑厚感
使用糖类甜味剂时要注意不同糖的营养价值、消 化吸收、体内过程及排泄方面的差别。
食用强甜味剂：我国批准使用的有甘草精（250/ 蔗糖）、甜菊糖苷（300/蔗糖）、糖精钠（200～700/ 蔗糖）、甜蜜素（40～50/蔗糖）、甜味素（100～ 200/蔗糖），这些物质的结构为：
2、常用调味料中的辣味成分 （1）热辣味物质：辣椒、胡椒、花板椒；
（2）辛辣味物质：姜、肉豆寂蔻、芥子苷；
（3）刺激辣味物质：葱、蒜、韭菜，芥末、萝卜。
七、其他味感： 1、清凉味 2、涩味
二、酸味物质
酸味(sour taste)是动物进化最早的一种化学味感， 许多动物对酸味剂刺激很敏感
1、呈酸机理 普遍认为，质子H+是酸味剂HA的定味基，负离子A是助味基，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。
2、酸味物质结构特点 可解离生成自由质子是酸性物质的共同特征。而自由 质子的浓度会影响酸味强度，无机酸水溶液在PH3.4-3.5 时有明显酸味，而有机酸水溶液在pH 3.7-4.9时可感到酸
五、鲜味与鲜味物质 1、呈鲜机理 2、常见鲜味剂及其应用 （1）鲜味氨基酸；（2）鲜味核苷酸；（3）琥珀酸 及其钠盐
六、辣味和辣味物质
1、呈辣机理：分子的辣味随非极性钮链的增长而 加剧，以C9左右达到最高峰，然后陡然下降，称之为 C9最辣规律。

常温下各种味的阈 值
物质 蔗糖（甜） 氯化钠（咸） 柠檬酸（酸) 硫酸奎宁 （苦）
阈值 0.1% 结论 就人对味觉的敏感 性来讲，苦味比其 他味觉都敏感，更 容易被觉察。
0.05% 0.0025% 0.0001%
4 影响味感的主要因素
A B C D E
呈味物质的结构
温度 味觉的感受部位 时间 呈味物质的相互作用
味觉及呈味物质 教学
内容概要
味觉 1 味的概念及分类
甜味
2 味感的生理基础
3 味的阈值 4 影响味感的因素
1 呈甜机理 2 影响甜味的因素 3 常见甜味物质

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味觉
1 味的概念和分类
• 概念 ：
味感是食物在人的口腔内对 味觉器官化学感系统的刺激并产 生的一种感觉。这种刺激有时是 单一性的，但多数情况下是复合 性的。
不参与代谢，不 能被微生物发酵
吸湿性低，易褐变
2 糖醇类
山梨醇 木糖醇 麦芽糖醇 山梨醇（甜度约为蔗糖的70％） 山梨醇具有清凉的甜味，食用后在血液中不能转化为葡 萄糖，适宜作糖尿病、肝病、胆囊炎患者的甜味剂。 山梨醇耐酸、耐热性能好；保湿性强，可防止糖、盐等 的析出；能增加食品的风味和保持甜、酸、苦味强度的平衡； 有保持香气的作用；有防止淀粉老化的效用。
麦芽糖醇（甜度为蔗糖的90%）
麦芽糖醇在水中溶解度大，具有吸湿性，人体摄入后 不产生热量，不会使血糖升高血脂合成，是心血管病、糖 尿病患者的很好的甜味剂。 因其不能被细菌利用，所以也是防龋齿的甜味剂。 麦芽糖醇的甜度接近蔗糖，在食品加 工中可替代蔗糖使用。
3 苷类
甜叶菊苷 甜叶菊苷是多年生 草本植物甜叶菊的叶和茎中所含的一种二萜烯类糖苷。对热、 酸、碱都比较稳定，溶解性好，甜度为蔗糖的200～300倍。

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1、某物质的味感会因另一味感物的存在而显 著加强，此现象叫作味的相乘作用。如①谷氨 酸钠(MSG)与5´-肌苷酸(5´-IMP)共用能相互增 强鲜味；②麦芽酚几乎对任何风味都能协同， 在饮料、果汁中加入麦芽酚能增强甜味。
2、有时由于几种味感物质的共存也会对人的
感觉或心理产生影响，称为味的对比作用。如
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(四) 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。
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（五） 物质的化学结构与味感的关系 (relationship of structure with taste)
化学上的“酸”呈酸味， 化学上的“糖”呈甜味， 化学上的“盐”呈咸味， 生物碱及重金属盐则呈苦味。
曾氏认为味感始于呈味物质与味受体的结合引起受体构象改变产生量子交换受体所处板块的振动受到激发产生特殊频率的低频振动通过其他相似板块的共振传导形成神经系所接受的信息2021384262021按照这个低频振动理论不同结构的呈味物会产生相同味感在于它们能使相同的受体板块产生相同的振动频率范围
历史上与味觉有关的故事
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五、味觉机理学说
1、处于探索阶段。先后有定味基和助味基理论、生物酶理论、物理吸附理论、化 学反应理论等。除酶理论证据不足以外，其它几种学说大都过于强调味觉是化学 感这一方面，因而虽各有所见，也存在一定的片面性。
2、定味基与助味基学说(若用近代化学键理论予以重新解释较好)认为：酸、咸、 甜、苦的定味基是指能分别形成质子键、盐键、氢键和范德华力4类不同化学键 的结构，其他与受体结合的键合结构便通称为助味基。这种看法过于简单。

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三、苦味(Bittertaste) 和苦味物质
１.苦味机理
苦味物质的化学结构多种多样，生物碱类化合物 一般多具有苦味，其中奎宁是典型的苦味代表物。 苦味化合物与味觉感受器的位点之间的作用类似于 甜味化合物，不过苦味化合物分子中的质子给体 (DH)一般是-OH、-COHCOCH3、-CHCO2CH3， 而质子受体(A)为CHO、－COOH、－COOCH3， 并且DH和A之间距离只有0.15nm.
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Shallenberger的学说解释不了同样具有AHB结构的化合物为什么甜味强度相差许多倍的 原因，因而后来Kier等对AH-B学说进行了补 充，他们认为在强甜味化合物中还具有第三个 性征，即具有一个适当亲脂区域γ，γ通常是 CH2CH3或C6H5等，γ可以增强甜度。补充后的 学说称为AH-B-γ学说。
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苦味物质的化学结构多种多样，一般都含有下 列任何一种原子团：-ＮＯ２、≡ Ｎ、-ＳＨ、-Ｓ-、 Ｓ-Ｓ-、-ＳＯ３Ｈ、＝Ｃ＝Ｓ、无机盐类：Ca2+、Ｍ g2+、NH4+、生物碱、黄酮类、单宁类、蛋白质水 解产生的苦肽、盐类、胆汗、脲类、蛇麻子等都是 苦味物质。
2
1 食品的滋味与呈味物质 2 食品的香气与呈香物质
3
1.食品滋味与呈味物质
一、食品滋味的形成
1.味觉的生理学 食品中的味是多种多样的，但都是由于食品中可溶
性成分溶于唾液或食品的溶液刺激舌表面的过大脑的分 析产生味觉。
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味蕾 ①味蕾是一种微结构，具有味孔，并与味觉神经 相通。正常成人口腔中约有9千个味蕾，主要在 舌头表面的乳头中，另有一个部分在上颚、咽喉、 会咽等部位。它的味孔与口腔相通。 ② 数目：成人约有九千多个味蕾。大部分布在 舌头表面的味乳头中；少部分颁布在软颚、咽喉 和会咽处。

3. 同类化合物取代基不同，气味不同。 同类化合物取代基不同，气味不同。 4. 有些化合物的旋光异构体的气味不同。 有些化合物的旋光异构体的气味不同。
三.化合物的类别与分子结构 化合物的类别与分子结构 1.脂肪族香气， 的醇有愉快的香气， C4~C6的醇有近似麻醉的气味, 的醇有近似麻醉的气味 C7以上的醇呈芳香味。 以上的醇呈芳香味。
任何一种食品的香气都并非由一种 呈香物质单独产生， 呈香物质单独产生，而是多种呈香物质 的综合反映。对香气贡献大的物质， 的综合反映。对香气贡献大的物质，被 称为“头香物” 称为“头香物”。
呈香与否还与呈香物的含量有关。 呈香与否还与呈香物的含量有关。
第三节 食品中气味形成的途径
Formative approachs of food odor
食品中香气形成的主要途径： 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 、
一、生物合成(biosynthesis) 生物合成
直接由生物体合成形成的香气成分。主要是由 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 的挥发物。 肪酸经脂肪氧合酶酶促生物合成的挥发物。 前体物多为亚油酸和亚麻酸， 前体物多为亚油酸和亚麻酸， 多为亚油酸和亚麻酸 产物为 的醇、醛类以及由C 产物为C6和C9的醇、醛类以及由 6、C9脂肪酸所 生成的酯。 生成的酯。 例如：己醛是苹果、葡萄、草莓、菠萝、 例如：己醛是苹果、葡萄、草莓、菠萝、香蕉和 桃子中的嗅味物； 壬烯醛 壬烯醛(醇 和 桃子中的嗅味物；2t-壬烯醛 醇)和3c-壬烯醇则是 壬烯醇则是 香瓜、西瓜等的特征香味物质。 香瓜、西瓜等的特征香味物质。

（二）常见的苦味剂
植物：生物碱、萜类、糖苷类、苦味肽类 动物：苦味酸、甲酰苯胺、甲酰胺、苯基脲、 尿素
生物碱：
最苦：番木鳖碱 奎宁：基准物 碱性越强，味越苦， 成盐后仍苦。
1. 咖啡碱、可可碱
咖啡碱： 咖啡、茶叶 白色针状结晶
熔点 235~238º C
溶于水、乙醇、乙醚、氯仿 可可碱： 茶、可可
2. 温度：
最能刺激味感的温度： 10 ~ 40º C （30º C 最敏锐）
不同味感受温度影响的程度不同
图1
温度与味觉阈值的关系
3. 浓度和溶解度：
浓度： 适当，愉快感 对不同味感的影响差别很大
溶解度： 呈味物质溶解后,才能刺激味蕾
图2
味感物质浓度与快感度的关系
4. 年龄、性别、生理状况
影响甜度的主要因素： 1. 浓度：
浓度增加，甜度增加
蔗 糖
甜 度
果 糖
葡萄糖
麦芽糖
0
20
40
浓度，%
2.温度：
较低温度范围内，对大多数糖甜度影响不大， 但对果糖影响大。
原因：ß -D吡喃果糖 （甜度大） ß -D呋喃果糖 （甜度小）
温度↗，吡喃果糖↘,呋喃果糖↗
3.溶解： 4.甜味物质的相互作用：
半径之和<0.658 nm， 纯正咸味 NaCl
半径之和=0.658 nm， 又咸又苦
半径之和>0.658 nm， 苦味
KBr
KI
三、酸味与酸味物质
酸味强度: 品尝法：主观等价值（P.S.E) 感受到相同酸味时该酸味剂的浓度. P.S.E越小,在相同条件下酸性越强 另一方法：测定腮腺分泌唾液的平均流速 流速越大，酸性越强
正、负离子半径都小的盐：咸味 正、负离子半径都大： 苦味 介于中间的咸苦。

九 口味与健康
人的口味往往与人的生活环境有很大关系，从我国的人 口分布情况来看一般口味是南甜北咸，而在以盐碱地为主 的生活区域人们往往喜食酸性食物，在酸性土壤为主的生 活区域的人们往往不喜欢酸性食物。这反映了人或者其他 生物都需要通过进食不同的食品来调节体内的酸碱平衡。
食品中的甜味剂很多，一般分为天然甜味剂和合成甜味 剂两大类。天然甜味剂除在糖一章中介绍的葡萄糖、果糖、 麦芽糖、蔗糖及糖醇外，还有一些非糖甜味剂，如甘草， 甜叶菊和氨基酸的衍生物等。
1.天然甜味剂
①甘草：作为甜味剂的甘草是多年生豆科植物甘草的根。 产于欧亚各地。甘草中的甜味成分是由甘草酸和二分子葡 萄糖结合成的甘草苷。纯甘草苷的甜度为蔗糖的250倍。
3.蔬菜的营养与颜色
蔬菜的营养价值与蔬菜的颜色有密切关系。颜色深的蔬 菜营养价值高，色浅的营养价值低。它的排列顺序是绿色、 红色、黄色和无色。
由此可见，为满足人体对各种营养成分的需求，在选购
蔬菜时，不仅需要顾及蔬菜的新鲜和适口性，更重要的是 要注意蔬菜的颜色。
第二节 食品中的味感物质
食品入口前后对人的视觉、味觉、嗅觉和触觉等器官 的刺激引起人们对它有一个综合印象，这种印象就是食 品的风味。从看到食品开始到食品进入口腔引起的感觉 就是味觉。它包括心理味觉，即食品的形状、色泽和光 泽等。物理味觉，即软硬度、粘度、冷热、咀嚼感和口 感等。化学味觉，即酸、甜、苦和咸味等，风味受强烈 的个人、地区和民族风俗的影响。
2.黑色食品的特殊功效
按中医理论，黑属于五色之一。五色及青、赤、黄、白、 黑。黑色食品入肾，有明显的补肾作用。黑色食品的种类 很多，如黑大米、黑糯米、黑大豆、黑芝麻、黑玉米、黑
高粱、黑木耳、黑枣、香菇、紫菜、海带、墨鱼、乌骨鸡

（1）. 蔬菜
如蒜葱等具有特殊的香辣气味。 主要是一些含硫化合物。当组织细胞受 损时，风味酶释出，与细胞质中的香味 前体底物结合，催化产生挥发性香气物 质。
10.4.1 果蔬香气及其其香气物
（2）. 水果的香气成分
以有机酸酯类、醛类、萜类为主，其次 是醇类、酮类及挥发酸等。水果香气随 着果实的成熟而增加。人工催熟的果实 不及在树上自然成熟水果的香气浓郁。 主香成分：苹果为乙酸异戊酯、2-甲基 丁酸乙酯 ，香蕉为乙酸戊酯，柑桔类为 辛醛等。
9.3.5. 鲜味
鲜味物质分子的结构通式： -O-( C )n-O n=3~9 另有助味基团。
常见鲜味剂见食品添加剂
9.3.6. 辣味
辣味是刺激舌部、咽喉、鼻道和皮肤的触觉神 经所引起的一种痛觉。适当的辣味有增进食欲、 促进消化液分泌、并具有杀菌的功效。 辣味物质分为热辣味和辛辣味两种，前者如辣 椒和胡椒，后者如姜、蒜。 辣味物质有机化合物有不少具有辣味的，尤以 连接以-ＣＨ=ＣＨ-、-ＣＨＯ、-ＣＯ-、-Ｓ-、 -ＮＣＳ-等基为多。
103嗅感物质p3341031气味物质的结构和气味的关系1032气味物质的有机化学类别及其气味10321含硫化合物10322脂肪族化合物10323芳香族化合物10324环烃族化合物10325杂环化合物1031气味物质的结构和气味的关系无机化合物中除so2no2nh3h2s等气体有强烈的刺激性气味外大部分均无气味
产生味感的途径：
呈味物质溶液——口腔内味感受体— —神经感觉系统——大脑味觉中枢—— 大脑综合神经中枢系统——产生味感。
（二）口腔内的味感受体
主要是味蕾，其次是自由神经末梢。
味蕾位于舌的乳头上，由数十个味细胞 组成，味细胞末端有纤毛从味孔伸出舌 面，味细胞表面由蛋白质、脂肪及少量 的糖类、核酸和无机离子组成。不同的 味感物质在味细胞的受体上与不同的组 分作用，例如甜味物质的受体是蛋白质， 苦味和咸味物质的受体则是脂质。味细 胞后面连接着神经末梢纤维。神经纤维 再集成小束通向大脑。

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。
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如:黄瓜、青椒、番茄等
(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。 第26页/共42页
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。
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鱼中令人不愉快的气味形成途 径：
主要是微生物和酶的作用。鱼、 贝类死后其体内的赖氨酸逐步 酶促分解。鲜鱼肉内中约2% 的尿素，在一定条件下可分解 生成NH3。鱼体表面粘液中的 蛋白质，氨基第30页酸/共42等页 被细菌分解。 鱼油பைடு நூலகம்化分解生成的甲酸、丙
2、鲜味物质：
（1）鲜味氨基酸盐：谷氨酸 钠
（2）鲜味核苷酸 第18页/共42页
（3）其他鲜味剂
六、涩味及涩味物质 涩味：茶水、红葡萄酒 七、辣味及辣味物质 1、辣味： 分类：热辣和辛辣两种 2、辣味物质：红辣椒、胡椒、
花椒、姜、蒜、葱、韭菜
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10.3 食品的香味和香味物质
食品化学食品风味物质
会计学
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“广义”的观点认为，“风味” 主要是指由摄入人口腔的食物 使人产生的各种感觉，主要是 指味觉、嗅觉、触觉等所具有 的总的特性，它包括了食物刺 激人类感官而引起的化学感觉 和物理感觉，认为是这些感觉 的总和。
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“更加广义”的观点认为，“风味”意指食 物在摄入前、后刺激人的所有感官的综合 而产生的各种感觉的综合，它包含了味、 嗅、视、听等感官反应而引起的化学、物 理和心理感觉，是这些感觉的综合效应。