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第九章 风味化学食品滋味化学Taste chemistry of food第1页第1页本章提纲基本味呈味机理；几类呈味物质及其在食品加工中应用。第2页第2页9.1 概述1 原味l l酸、甜、苦、咸2 呈滋味物质特点l l多为不挥发物l l能溶于水l l阈值比呈气味物质高得多第3页第3页3 味觉生理学第4页第4页l l舌頭上有許多乳突（舌頭上有許多乳突（papillaepapillae），下列圖），下列圖a a，其可，其可分為四種：分為四種：l lA.filiform papillaeA.filiform papillae：成錐狀，分布：成錐狀，分布於舌頭全面，是造成舌頭粗糙表面主因。於舌頭全面，是造成舌頭粗糙表面主因。l lB.fungiform papillaeB.fungiform papillae：成蕈狀，多分：成蕈狀，多分布於舌尖和舌側。布於舌尖和舌側。l lC.foliate papillaeC.foliate papillae：分布於舌側皺摺。：分布於舌側皺摺。l lD.circumvallate papillaeD.circumvallate papillae：成平坦小：成平坦小丘狀，外圍有溝紋，多分佈於舌根。丘狀，外圍有溝紋，多分佈於舌根。第5页第5页l l四者之中，除了四者之中，除了filiform papillaefiliform papillae之外都有味蕾，之外都有味蕾，因此若只刺激舌頭中央處並不會有味覺。而味蕾因此若只刺激舌頭中央處並不會有味覺。而味蕾（taste budtaste bud），下列圖），下列圖c c，內含有數個味覺細胞，內含有數個味覺細胞，每一個味覺細胞將其尖端突出於味覺細孔（每一個味覺細胞將其尖端突出於味覺細孔（taste taste porepore），下列圖），下列圖d d。而當化學物質接觸到味覺受器。而當化學物質接觸到味覺受器或或channelchannel即產生味覺，下列圖即產生味覺，下列圖e e，苦和甜物質與，苦和甜物質與受器接合後，使受器釋出一些其它物質至細胞中；受器接合後，使受器釋出一些其它物質至細胞中；而酸物質所帶氫離子會堵住膜上而酸物質所帶氫離子會堵住膜上channelchannel；鹹味物；鹹味物質則因其鈉離子通過質則因其鈉離子通過channelchannel進入細胞內。上數幾進入細胞內。上數幾種办法均藉著影響離子進入細胞流動來造成細胞種办法均藉著影響離子進入細胞流動來造成細胞開始傳送訊息。開始傳送訊息。第6页第6页第7页第7页呈味物呈味物味觉味觉阈值阈值常温常温00盐酸奎宁盐酸奎宁苦苦0.00010.00010.00030.0003食盐食盐咸咸0.050.050.250.25柠檬酸柠檬酸酸酸0.00250.00250.0030.003蔗糖蔗糖甜甜0.10.10.40.4温度对味觉影响4 影响味觉原因（1）温度在10-40之间较敏感，在30最敏感第8页第8页（2）时间l l易溶解物质呈味快，味感消失也快l l慢溶解物质呈味慢，味觉连续时间长（3）味觉互相作用第9页第9页5 物质化学结构与味感关系l l化学上“酸”呈酸味l l化学上“糖”呈甜味l l化学上“盐”呈咸味l l生物碱及金属盐则呈苦味第10页第10页9.2 甜味与甜味物质第11页第11页1 呈甜机理ShallenbergerAH/B理论风味单位是由共价结合氢键键合质子和位置距离质子3A电负性轨道产生结合l l化合物分子中有相邻电负性原子是产生甜味必须条件l l其中一个原子必须含有氢键键合质子l l氧、氮、氯原子在甜味分子中可起到这个作用，羟基氧原子可在分子中作AH或B第12页第12页氯仿邻-磺酰苯亚胺葡萄糖第13页第13页l l不足不足l l不能解释多糖、多肽无味不能解释多糖、多肽无味l lD D型氨基酸和型氨基酸和L L型氨基酸味觉不同，型氨基酸味觉不同，D-D-氨酸呈甜味，氨酸呈甜味，L L型呈苦味型呈苦味l l未考虑甜味分子在空间卷曲和折叠效应未考虑甜味分子在空间卷曲和折叠效应第14页第14页2 甜度及其影响原因（1）甜度甜味剂甜味剂乳糖乳糖葡萄糖葡萄糖麦芽糖麦芽糖半乳糖半乳糖相对甜度相对甜度0.270.270.5-0.70.5-0.70.50.50.60.6甜味剂甜味剂甘露糖醇甘露糖醇甘油甘油蔗糖蔗糖果糖果糖相对甜度相对甜度0.70.70.80.81.01.01.0-1.51.0-1.5甜味剂甜味剂甘草酸苷甘草酸苷天冬氨酰苯天冬氨酰苯丙氨酸甲酯丙氨酸甲酯糖精糖精新橙皮柑二新橙皮柑二氢查尔酮氢查尔酮相对甜度相对甜度5050100-200100-200500-700500-7001000-15001000-1500甜味剂相对甜度第15页第15页（2）影响原因结构l l聚合度 聚合度大则甜度减少l l异构体 葡萄糖：果糖：l l环结构-D-吡喃果糖-D-呋喃果糖l l糖苷键 麦芽糖（-1，4键）有甜味，龙胆二糖（-1，6键）有苦味第16页第16页l l温度l l果糖随温度升高，甜度降低（异构化）l l结晶颗粒大小l l小颗粒易溶解，味感甜l l不同糖之间增甜效应l l5%葡萄糖+10%蔗糖=15%蔗糖l l其它呈味物影响第17页第17页3 甜味剂（1）糖类l l葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖（2）糖醇l l木糖醇，麦芽糖醇（3）糖苷l l甜叶菊苷甜度为蔗糖300倍，稳定安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好第18页第18页（4）其它甜味剂l l甜蜜素l l甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物）l l二氢查尔酮衍生物l l糖精l l三氯蔗糖第19页第19页9.3 苦味物质1 呈苦机理l l大多数苦味物质含有与甜味物质同样AH/B模型及疏水基团l l受体部位AH/B单元取向决定了分子甜味和苦味l l沙氏理论认为苦味来自呈味分子疏水基，AH与B距离近，可形成份子内氢键，使整个分子疏水性增强，这种疏水性是与脂膜中多烯磷酸酯苦味受体结合必要条件第20页第20页2 苦味物质（1）茶叶、咖啡、可可中生物碱（2）啤酒中苦味物质（萜类）l l啤酒中苦味物质主要源于啤酒花中律草酮或蛇麻酮衍生物（-酸和-酸），其中-酸占85%l l-酸在新鲜酒花中含量在2-8%，有强烈苦味和防腐能力，久置空气自动氧化，其氧化产物苦味变劣第21页第21页第22页第22页l l啤酒花与麦芽汁共煮时，40-60%-酸异构化成异-酸，控制异构化在啤酒加工中有主要意义。律草酮（-酸）异律草酮（-酸）第23页第23页（3）柑橘中苦味物质（糖苷）l l主要苦味物质：柚皮苷，新橙皮苷l l脱苦办法：酶制剂酶解糖苷，树脂吸取，环糊精包埋柚皮苷生成无苦味衍生物酶水解部位第24页第24页（4）氨基酸及多肽类l l多肽类氨基酸侧链总疏水性使蛋白质水解物和干酪产生明显苦味l l肽分子量影响产生苦味能力分子量低于6000肽类也许有苦味分子量不小于6000肽由于几何体积大，显然不能靠近感受器位置第25页第25页（5）盐类苦味与盐类阴离子和阳离子离子直径之和相关l l离子直径之和小于6.5A盐显示纯咸味如：LiCl=4.98A，NaCl=5.56A，KCl=6.28Al l随离子直径增大，盐苦味逐步增强如：CsCl=6.96A，CsI=7.74A，MgCl2=8.60A第26页第26页9.4 咸味和咸味物质咸味阳离子产生咸味阴离子克制咸味第27页第27页1 阳离子产生咸味l l当盐原子量增大，有苦味增大倾向氯化钠和氯化锂是典型咸味代表钠离子和锂离子产生咸味钾离子和其它阳离子产生咸味和苦味第28页第28页2 阴离子克制咸味l l氯离子本身无味，对咸味克制最小l l较复杂阴离子不但克制阳离子味道，并且本身也产生味道l l长链脂肪酸或长链烷基磺酸钠中阴离子产生肥皂味可完全掩蔽阳离子味道第29页第29页9.5 酸味和酸味物质1 呈酸机理（1）酸味是由H+刺激舌黏膜而引起味感，H+是定味剂，A-是助味剂（2）酸味强度不与酸强度呈正相关关系第30页第30页（3）酸味物质阴离子对酸味强度有影响有机酸根A-结构上增长羟基或羧基，则亲脂性削弱，酸味削弱。增长疏水性基团，有助于A-在脂膜上吸附，酸味增强。第31页第31页2 主要酸味剂l l食醋l l乳酸l l柠檬酸l l葡萄糖酸-D-葡萄糖内酯水溶液加热可转变为葡萄糖酸第32页第32页9.6 辣味和辣味物质1 辣味呈味机理l l辣味刺激部位在舌根部表皮，产生一个灼痛感觉，严格讲属触觉。l l辣味物质结构中含有起定味作用亲水基团和起助味作用疏水基团。第33页第33页（1）热辣味（hotness）口腔中产生灼烧感觉，常温下不刺鼻（挥发性不大），高温下能刺激咽喉黏膜如：红辣椒主要呈辣成份有辣椒素，二氢辣椒素，胡椒中胡椒碱（2）辛辣味（pungency）冲鼻刺激性辣味，对味觉和嗅觉器官有双重刺激，常温下含有挥发性如：姜、葱、蒜第34页第34页2 辣味物质辣味料辣味强度排序辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末热辣辛辣第35页第35页9.7 鲜味和鲜味物质l l1 1 鲜味物呈鲜机理鲜味物呈鲜机理l l相同类型鲜味物共存时，与受体结合时有竞争作用相同类型鲜味物共存时，与受体结合时有竞争作用l l不同类型鲜味物共存时，有协同作用不同类型鲜味物共存时，有协同作用l l如：味精和肌苷酸按如：味精和肌苷酸按1:51:5百分比混合，其鲜味提升百分比混合，其鲜味提升6 6倍倍第36页第36页第37页第37页2 呈鲜物质（1）味精（谷氨酸钠）l lL-型谷氨酸钠是肉类鲜味主要成份l lD-型异构体则无鲜味l l鲜味与其解离度无关第38页第38页（2）鲜味核苷酸l l主要呈鲜核苷酸：肌苷酸，鸟苷酸l l肉中鲜味核苷酸主要是由肌肉中ATP降解而产生l l存储时间过长，肌苷酸变成无味肌苷，进而变成呈苦味次黄嘌呤l l酵母水解物也是鲜味剂，其呈鲜成份是5-核糖核苷酸第39页第39页（3）其它鲜味剂l l天然存在一些肽类如：谷胱甘肽，谷谷丝三肽l l植物蛋白质和微生物核酸水解产生鲜味剂第40页第40页9.8 涩味和涩味物质1 涩味l l涩味通常是由于单宁或多酚与唾液中蛋白质缔合而产生沉淀或汇集体而引起l l难溶解蛋白质与唾液蛋白质和粘多糖结合也产生涩味第41页第41页2 涩味成份l l主要涩味物质是多酚类化合物l l单宁是最典型涩味物l l缩合度适中单宁含有涩味l l缩合度超出8个黄烷醇单体后，其溶解度大为减少，不再呈现涩味l l明矾、醛类也含有涩味第42页第42页惯用脱涩办法l l焯水处理l l在果汁中加入蛋白质，使单宁沉淀l l提升原料采收时成熟度第43页第43页