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食品风味物质
发布时间:2020-06-17 04:07 | 信息来源:万赢体育

  食品风味物质_其它_计划/解决方案_实用文档。第 8 章 风味物质 8.1 概述 8.1.1 风味的概念 通常指的风味(Flavour)就是食品风味,食品风味的基本概念是:摄入口腔的食品,刺激 人的各种感觉受体,使人产生的短时的,综合的生理感觉

  第 8 章 风味物质 8.1 概述 8.1.1 风味的概念 通常指的风味(Flavour)就是食品风味,食品风味的基本概念是:摄入口腔的食品,刺激 人的各种感觉受体,使人产生的短时的,综合的生理感觉。这类感觉主要包括味觉、嗅觉、 触觉、视觉等(见表 1)。由于食品风味是一种主观感觉,所以对风味的理解和评价往往会 带有强烈的个人、地区或民族的特殊倾向性和习惯性。 表 1 食品的感官反应分类 感官反应 味觉:甜、苦、酸、咸、辣、鲜、涩··· 嗅觉:香、臭、··· 分类 化学感觉 触觉:硬、粘、热、凉、 运动感觉:滑、干、 物理感觉 视觉:色、形状、 听觉:声音 心理感觉 实际上,食品所产生的风味是建立在复杂的物质基础之上的,就风味一词而言,“风” 指的是飘逸的,挥发性物质,一般引起嗅觉反应;“味”指的是水溶性或油溶性物质,在口 腔引起味觉的反应。因此狭义上讲,食品风味就是食品中的风味物质刺激人的嗅觉和味觉器 官产生的短时的,综合的生理感觉。嗅觉(smell)俗称气味,是各种挥发成份对鼻腔神经 细胞产生的刺激作用,通常有香、腥、臭之分,嗅感千差万别,其中香就又可描述为果香、 花香、焦香、树脂香、药香、肉香等若干种。味觉(taste) 俗称滋味,是食物在人的口腔 内对味觉器官产生的刺激作用,味的分类相对简单,有酸、甜、苦、咸是四种基本味,另外 还有涩、辛辣、热和清凉味等。 8.1.2 风味物质的特点 风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)食品风味物质是由多种不同类别的化合物组成,通常根据味感与嗅感特点分类, 如酸味物质、香味物质。但是同类风味物质不一定有相同的结构特点,酸味物质具有相同的 结构特点,但香味物质结构差异很大。 (2)除开少数几种味感物质作用浓度较高以外,大多数风味物质作用浓度都很低。很 多嗅感物质的作用浓度在 ppm 、ppb、ppt (10-6、10-9、10-12)数量级。虽然浓度很小,但对 人的食欲产生极大作用。 (3)很多能产生嗅觉的物质易挥发、易热解、易与其它物质发生作用,因而在食品加 工中,哪怕是工艺过程很微小的差别,将导致食品风味很大的变化。食品贮藏期的长短对食 品风味也有极显著的影响。 (4)食品的风味是由多种风味物质组合而成,如目前已分离鉴定茶叶中的香气成份达 500 多种;咖啡中的风味物质有 600 多种;白酒中的风味物质也有 300 多种。一般食品中风 味物质越多,食品的风味越好。 (5)呈味物质之间的相互作用对食品风味产生不同的影响。 ① 对比现象 两种或两种以上的呈味物质适当调配,使其中一种呈味物质的味觉变得 更协调可口,称为对比现象。如 10%的蔗糖水溶液中加入 1.5%的食盐,使蔗糖的甜味更甜 爽;味精中加入少量的食盐,使鲜味更饱满。 ② 相乘现象 两种具有相同味感的物质共同作用,其味感强度几倍于两者分别使用时 的味感强度,叫相乘作用,也称协同作用。如味精与 5'-肌苷酸(5'-IMP)共同使 用,能相互增强鲜味;甘草苷本身的甜度为蔗糖的50倍,但与蔗糖共同使用时,其甜度为 蔗糖的 100 倍。 ③ 消杀现象 一种呈味物质能抑制或减弱另一种物质的味感叫消杀现象。例如:砂糖、 柠檬酸、食盐、和奎宁之间,若将任何两种物质以适当比例混合时,都会使其中的一种味感 比单独存在时减弱,如在1~2%的食盐水溶液中,添加7~10%的蔗糖溶液,则咸味的 强度会减弱,甚至消失。 ④ 变调现象 如刚吃过中药,接着喝白开水,感到水有些甜味,这就称为变调现象。 先吃甜食,接着饮酒,感到酒似乎有点苦味,所以,宴席在安排菜肴的顺序上,总是先清淡, 再味道稍重,最后安排甜食。这样可使人能充分感受美味佳肴的味道。 8.1.3 研究食品风味的重要性 人对某种食品风味的可接受性是一种生理适应性的表现,只要是长期适应了的风味,不 管是苦、是甜、是辣人们都能接受,如很多人喜欢苦瓜的苦味和啤酒的苦味。食品的风味与 人的习惯口味相一致,就可使人感到舒服和愉悦,相反,不习惯的风味会使人产生厌恶和拒 绝情绪。食品的风味决定了人们对食品的可接受性。一项调查指出:要消费者对食品的价格、 品牌、便利性、营养、包装、风味等几方面确定首选项时, 80%以上的消费者注重食品的 风味。因此,研究物质的呈味特点,掌握人对食品风味的需求,是食品风味研究的重点。 8.2 味觉和味感物质 8.2.1 味觉生理 味觉的形成一般认为是呈味物质作用于舌面上的味蕾(taste bud)而产生的。味蕾是由 30-100 个变长的舌表皮细胞的组成,味蕾大致深度为 50-60μm,宽 30-70μm,嵌入舌面的 乳突中,顶部有味觉孔,敏感细胞连接着神经末梢,呈味物质刺激敏感细胞,产生兴奋作用, 由味觉神经传入神经中枢,进入大脑皮质,产生味觉。味觉一般在 1.5—4.0ms 内完成。人 的舌部有味蕾 2000-3000 个。人的味蕾结构如图 8-1。 图 8-1 味蕾的解剖图 由于舌部的不同部位味蕾结构有差异,因此,不同部位对不同的味感物质灵敏度不同, 舌尖和边缘对咸味较为敏感,而靠腮两边对酸敏感,舌根部则对苦味最敏感。通常把人能感 受到某种物质的最低浓度称为阈值。表 8-2 列出几种基本味感物质的阈值。物质的阈值越 小,表示其敏感性越强。除上述情况外,人的味觉还有很多影响因素。俗话讲:“饥不择食”, 当你处于饥饿状态时,吃啥都感到格外香;当情绪欠佳时,总感到没有味道,这是心理因素 在起作用。经常吃鸡鸭鱼肉,即使山珍海味,美味佳肴也不感觉新鲜,这是味觉疲劳现象。 表 8-2 几种基本味感物质的阈值 物质 食盐 砂糖 柠檬酸 奎宁 味道 咸 甜 酸 苦 阈值(%) 0.08 0.5 0.0012 0.00005 8.2.2 甜味和甜味物质 甜味(sweet)是人们最喜欢的基本味感,常作为饮料、糕点、饼干等焙烤食品的原料, 用于改进食品的可口性。 8.2. 2.1 甜味理论 早期人类对甜味的认识有很大的局限性,认为糖分子中含有多个羟基则可产生甜味,但 有很多的物质中并不含羟基,也具有甜味。如:糖精、某些氨基酸、甚至氯仿分子也具有甜 味。1967 年,沙伦伯格(Shallenberger)提出的甜味学说被广泛接受。该学说认为:甜味物 质的分子中都含有一个电负性的A原子(可能是O、N原子),与氢原子以共价键形成 AH 基团(如;-OH、=NH、-NH2),在距氢 0.25?0.4nm 的范围内,必须有另外一个电 负性原子 B(也可以是 O、N 原子),在甜味受体上也有 AH 和 B 基团,两者之间通过一双 氢键偶合,产生甜味感觉。甜味的强弱与这种氢键的强度有关,见图 8-2 a。沙伦伯格的理 论应用于分析氨基酸、氯仿、单糖等物质上,能说明该类物质具有甜味的道理(图 8-2b)。 a 甜味 AH/B 模型 b 几种甜味物质的 AH/B 位点 图 8-2 Shallenberger 甜味学说 Shallenberger 理论不能解释具有相同 AH-B 结构的糖或 D-氨基酸为什么它们的甜 度相差数千倍。后来克伊尔(Kier)又对 Shallenberger 理论进行了补充。他认为在距 A 基团 0.35nm 和 B 基团 0.55nm 处,若有疏水基团γ存在,能增强甜度。因为此疏水基易与甜味 感受器的疏水部位结合,加强了甜味物质与感受器的结合。甜味理论为寻找新的甜味物质提 供了方向和依据。 8.2. 2.2 影响甜味剂甜度的因素 甜味的强弱称作甜度(sweetness)。甜度只能靠人的感官品尝进行评定,一般是以蔗糖 溶液作为甜度的参比标准,将一定浓度的蔗糖溶液的甜度定为 1(或 100),其它甜味物质 的甜度与它比较,根据浓度关系来确定甜度,这样得到的甜度称为相对甜度( relative sweetness RS)。评定甜度的方法有极限法和相对法。前者是品尝出各种物质的阈值浓度, 与蔗糖的阈值浓度相比较,得出相对甜度;后者是选择蔗糖的适当浓度(10%),品尝出其 它甜味剂在该相同的甜味下的浓度,根据浓渡大小求出相对甜度。常见的甜味物质的相对甜 度见本书第 2 章和第 11 章。 (1)糖的结构对甜度的影响 ① 聚合度的影响。单糖和低聚糖都具有甜味,其甜度顺序是:葡萄糖> 麦芽糖> 麦 芽三糖 ,而淀粉和纤维素虽然基本构成单位都是葡萄糖,但无甜味。 ② 糖异构体的影响。异构体之间的甜度不同,如α -D-葡萄糖>β -D-葡萄糖。 ③ 糖环大小的影响。如结晶的 ?-D-吡喃果糖(五元环)的甜度是蔗糖的2倍,溶于水 后,向 ?-D-呋喃(六元环)果糖转化,甜度降低。 ④ 糖苷键的影响。如麦芽糖是由两个葡萄糖通过 ?-1,4 糖苷键形成的,有甜味;同样 由两个葡萄糖组成而以 ?-1,6 糖苷键形成的龙胆二糖,不但无甜味,而且还有苦味。 (2)结晶颗粒对甜度的影响 商品蔗糖结晶颗粒大小不同,可分成细砂糖、粗砂糖,还有绵白糖。一般认为绵白糖的 甜度比白砂糖甜,细砂糖又比粗砂糖甜,实际上这些糖的化学组成相同。产生甜度的差异是 结晶颗粒大小对溶解速度的影响造成的。糖与唾液接触,晶体越小,表面积越大,与舌的接 触面积越大,溶解速度越快,能很快达到甜度高峰。 (3)温度对甜度的影响 在较低的温度范围内,温度对大多数糖的甜度影响不大,尤其对蔗糖和葡萄糖影响很小; 但果糖的甜度随温度的变化较大,当温度低于 40℃时,果糖的甜度较蔗糖大,而在温度大 于 50℃时,其甜度反比蔗糖小。这主要是由于高甜味的果糖分子向低甜味异构体转化的结 果。甜度受温度变化而变化,一般温度越高,甜度越低。 (4)浓度的影响 糖类的甜度一般随着糖浓度的增加,各种糖的甜度都增加。在相等的甜度下,几种糖的 浓度从小到大的顺序是:果糖、蔗糖、葡萄糖、乳糖、麦芽糖。 各种糖类混合使用时,表现有相乘现象。若将 26.7%的蔗糖溶液和 13.3%的 42DE 淀粉 糖浆组成的混合糖溶液,尽管糖浆的甜度远低于相同浓度的蔗糖溶液,但混合糖溶液的甜度 与 40%的蔗糖溶液相当。 8.2. 2.3 甜味物质 甜味物质的种类很多,按来源分成天然和人工合成的。按种类可分成糖类甜味剂、非糖 天然甜味剂、天然衍生物甜味剂、人工合成甜味剂。 (1)糖类甜味剂 糖类甜味剂包括糖、糖浆、糖醇。该类物质是否甜,取决于分子中碳数与羟基数之比, 碳数比羟基数小于 2 时为甜味,2-7 时产生苦味或甜而苦,大于 7 时则味淡。常见的糖类甜 味剂见第 2 章和第 11 章。 (2)非糖天然甜味剂 这是一类天然的、化学结构差别很大的甜味的物质。主要有甘草苷(glycyrrhizin,相对甜 度 100-300,图 8-3)、甜叶菊苷(stevioside,相对甜度 200-300,图 8-3)、苷茶素(相对甜 度 400)。以上几种甜味剂中甜叶菊苷的甜味最接近蔗糖。 图 8-3 甘草苷与甜叶菊苷 (3)天然衍生物甜味剂 该类甜味剂是指本来不甜的天然物质,通过改性加工而成的安全甜味剂。主要有:氨基 酸衍生物(6-甲基-D-色氨酸,相对甜度 1000),二肽衍生物(aspartame, 阿斯巴甜, 相对 甜度 20-50)、二氢查尔酮衍生物(dihydrochalcone)等,二氢查耳酮衍生物(图 8-4)是柚苷、 橙皮苷等黄酮类物质在碱性条件下还原生成的开环化合物。这类化合物有很强的甜味,其甜 味可参阅表 8-3。 图 8-4 二氢查耳酮衍生物 表 8-3 具有甜味的二氢查耳酮衍生物的结构和甜度 二氢查耳酮衍生物 R X Y Z 柚皮苷 新橙皮糖 H H OH 新橙皮苷 高新橙皮苷 新橙皮糖 H 新橙皮糖 H OH OCH3 OH OC2H5 4-O-正丙基新圣草柠檬苷 新橙皮糖 H 洋李苷 葡萄糖 H OH OC2H5 OH OH 甜度 100 1000 1000 2000 40 8.2.3 酸味和酸味物质 酸味(sour)物质是食品和饮料中的重要成份或调味料。酸味能促进消化,防止腐败,增 加食欲、改良风味。酸味是由质子(H+)与存在于味蕾中的磷脂相互作用而产生的味感。 因此,凡是在溶液中能离解出氢离子的化合物都具有酸味。在相同的 pH 值下,有机酸的酸 味一般大于无机酸。这是因为有机酸的酸根、负离子在磷脂受体表面的吸附性较强,从而减 少受体表面的正电荷,降低其对质子的排斥能力,有利于质子(H+)与磷脂作用,所以有 机酸的酸味强于无机酸,有机酸的酸味阈值约在 pH3.7~4.9,而无机酸的阈值约在 pH3.5~4.0。 一般有机酸种类不同,其酸味特性一般也不同,6 碳酸风味较好,4 碳酸味道不好,3 碳、2 碳酸有刺激性。 酸味的品质和强度除决定酸味物质的组成、pH 值外,还与酸的缓冲作用和共存物的浓 度、性质有关,甜味物质、味精对酸味有影响。酸味强度一般以结晶柠檬酸(一个结晶水) 为基准定为 100,其它如无水柠檬酸为 110,苹果酸为 125,酒石酸为 130,乳酸(50%)60, 富马酸 165。酸味强度与它们的阈值大小不相关(表 8-4)。 表 8-4 一些有机酸的阈值 (%) 柠檬酸 苹果酸 乳酸 酒石酸 延胡索酸 琥珀酸 醋酸 0.0019 0.0027 0.0018 0.0015 0.0013 0.0024 0.0012 8.2.4 苦味和苦味物质 食品中有不少苦味(bitter)物质,单纯的苦味人们是不喜欢的,但当它与甜、酸或其它味 感物质调配适当时,能起到丰富或改进食品风味的特殊作用。如苦瓜、白果、莲子的苦味 被人们视为美味,啤酒、咖啡、茶叶的苦味也广泛受到人们的欢迎。当消化道活动发生障 碍时,味觉的感受能力会减退,需要对味觉受体进行强烈刺激,用苦味能起到提高和恢复 味觉正常功能的作用,可见苦味物质对人的消化和味觉的正常活动是重要的。俗话讲“良 药苦口”,说明苦味物质对治疗疾病方面有着重要作用。应强调的是很多有苦味的物质毒 性强,主要为低价态的氮硫化合物、胺类、核苷酸降解产物、毒肽(蛇毒、虫毒、蘑菇毒) 等。 植物性食品中常见的苦味物质是生物碱类、糖苷类、萜类、苦味肽等;动物性食品常见 的苦味物质是胆汁和蛋白质的水解产物等;其它苦味物有无机盐(钙、镁离子),含氮有机 物等。 苦味物质的结构特点是:生物碱碱性越强越苦;糖苷类碳/羟比值大于 2 为苦味(其中 –N(CH3)3和 -SO3 可视为 2 个羟基);D 型氨基酸大多为甜味,L 型氨基酸有苦有甜,当 R 基大(碳数大于 3)并带有碱基时以苦味为主;多肽的疏水值大于 6.85KJmol-1 (Q=??g/n) 时有苦味;盐的离子半径之和大于 0.658nm 的具有苦味。 盐酸奎宁(quinin,图 8-5)一般作为苦味物质的标准。 图 8-5 盐酸奎宁 (1) 茶碱、咖啡碱、可可碱。是生物碱类苦味物质,属于嘌呤类的衍生物(图 8-6)。 咖啡碱: R1=R2=R3=CH3; 可可碱: R1=H, R2=R3=CH3; 茶碱 R1=R2= CH3, R3=H 图 8-6 生物碱类苦味物质 咖啡碱(caffeine)主要存在于咖啡和茶叶中,在茶叶中含量约为 1~5%左右。纯品为白 色具有丝绢光泽的结晶,含一分子结晶水,易溶于热水,能溶于冷水、乙醇、、氯仿 等。熔点 235-238℃,120℃升华。咖啡碱较稳定,在茶叶加工中损失较少。 茶碱主要存在于茶叶中,含量极微,在茶叶中的含量约 0.002%左右,与可可碱是同分 异构体,具有丝光的针状结晶,熔点 273℃,易溶于热水,微溶于冷水。 可可碱(theobromine)主要存在于可可和茶叶中,在茶叶中的含量约为 0.05%左右,纯品 为白色粉末结晶,熔点 342-343℃,290℃升华,溶于热水,难溶于冷水、乙醇和等。 (2)啤酒中的苦味物质 啤酒中的苦味物质主要来源于啤酒花和在酿造中产生的苦味物质,约有 30 多种,其中 主要是 ? 酸和异 ? 酸等。 ? 酸,又名甲种苦味酸,它是多种物质的混合物,有葎草酮(humulone)、副葎草酮 (isohumulone)、蛇麻酮(lupulone)等(图 8-7)。主要存在于制造啤酒的重要原料啤酒花中, 它在新鲜啤酒花中含量约 2~8%,有很强的苦味和防腐能力,在啤酒的苦味物质中约占 85%。 图 8-7 葎草酮、蛇麻酮结构 异 ? 酸是啤酒花与麦芽在煮沸过程中,由 40~60%的 ? 酸异构化而形成的。在啤酒中 异 ? 酸是重要的苦味物质。 当啤酒花煮沸超过 2h 或在稀碱溶液中煮沸 3min,? 酸则水解为葎草酸和异己烯-3-酸, 使苦味完全消失。 (3)糖苷(glycoside)类 苦杏仁苷、水杨苷都是糖苷类物质,一般都有苦味。存在 于中草药中的糖苷类物质,也有苦味,可以治病。存在于柑橘、柠檬、柚子中的苦味物质 主要是新橙皮苷和柚皮苷(naringin),在未成熟的水果中含量很多,它的化学结构属于黄烷 酮苷类(图 8-8)。 图 8-8 柚皮苷的结构 柚皮苷的苦味与它连接的双糖有关,该糖为芸香糖,由鼠李糖和葡萄糖通过 1→2 苷键 结合而成,柚苷酶能切断柚皮苷中的鼠李糖和葡萄糖之间的 1→2 糖苷键,可脱除柚皮苷的 苦味。在工业上制备柑橘果胶时可以提取柚皮苷酶,并采用酶的固定化技术分解柚皮苷,脱 除葡萄柚果汁中的苦味。 (4) 氨基酸和肽类中的苦味物质 一部分氨基酸如亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨 酸、色氨酸、组氨酸、赖氨酸和精氨酸都有苦味。水解蛋白质和发酵成熟的干酪常有明显的 令人厌恶的苦味。氨基酸苦味的强弱与分子中的疏水基团有关;小肽的苦味与相对分子质量 有关,相对分子质量低于 6000 的肽才可能有苦味。 8.2.5 咸味和咸味物质 咸味(salty)是中性盐呈现的味道,咸味是人类的最基本味感。没有咸味就没有美味佳肴, 可见咸味在调味中的作用。在所有中性盐中,氯化钠的咸味最纯正,未精制的粗食盐中因含 有 KCI、MgCl2 和 MgSO4,而略带苦味。在中性盐中,正负离子半径小的盐以咸味为主; 正负离子半径大的盐以苦味为主。苹果酸钠和葡萄糖酸钠也具有纯正的咸味,可用于无盐酱 油和肾脏病人的特殊需要。 8.2.6 其它味感 辣味、涩味、鲜味等味感虽然不属于基本味,但它是日常生活中经常遇到的味感,对调 节食品的风味有重要作用。现简介如下: 8.2.6.1 辣味和辣味物质 辣味(piquancy)是刺激口腔黏膜、鼻腔黏膜、皮肤、三叉神经而引起的一种痛觉。适当 的辣味可增进食欲,促进消化液的分泌,在食品烹调中经常使用辣味物质作调味品。 辣椒、花椒、生姜、大蒜、葱、胡椒、芥末和许多香辛料都具有辣味,是常用的辣味物质, 但其辣味成份和综合风味各不相同。分别有热辣味、辛辣味、刺激辣等。属于热辣味的有: 辣椒中的辣椒素(capsaicinoids),主要是一类碳链长度不等(C8~C11)的不饱和脂肪酸香草基 酰胺;胡椒中的胡椒碱(piperine),花椒中的花椒素都是酰胺化合物;属于辛辣味的有姜中的 姜醇(gingerol)、姜酚(shogaols)、姜酮(zingerone),肉豆蔻和丁香中的丁香酚,都是邻甲氧基 酚基类化合物;属于刺激辣的有:蒜,葱中的蒜素、二烯丙基二硫化物、 丙基烯丙基二硫 化物,芥末、萝卜中的异硫氢酸酯类化合物等。几种辣味物质的结构见图 8-9。 图 8-9 几种辣味物质结构 8.2.6.2 涩味和涩味物质 涩味(acerbity),涩味物质与口腔内的蛋白质发生疏水性结合,交联反应产生的收敛感觉 与干燥感觉。食品中主要涩味物质有:金属、明矾、醛类、单宁。 单宁(tannin)是其中的重要代表物,单宁易于同蛋白质发生疏水结合;同时它还含有 许多能转变为醌式结构的苯酚基团(图 8-10),也能与蛋白质发生交联反应。这种疏水作用和 交联反应都可能是形成涩感的原因。柿子、茶叶、香蕉、石榴等果实中都含有涩味物质。茶 叶、葡萄酒中的涩味人们能接受;但未成熟的柿子、香蕉的涩味,必须脱除。随着果实的成 熟,单宁类物质会形成聚合物而失去水溶性,涩味也随之消失。柿子的涩味也可以用人工方 法脱掉。单宁是多酚类物质,所以在加工过程中容易发生褐变。 图 8-10 单宁 8.2.6.3 鲜味及鲜味物质 鲜味(Flavor enhancers)是呈味物质(如味精) 产生的能使食品风味更为柔和、协调的特 殊味感,鲜味物质与其他味感物质相配合时,有强化其它风味的作用,所以,各国都把鲜味 列为风味增强剂或增效剂。常用的鲜味物质主要有有氨基酸和核苷酸类。氨基酸类有谷氨酸 一钠(MSG)、谷甘丝三肽和水解植物蛋白等;核苷酸类有 5-肌苷酸(IMP)、5-鸟苷酸 (GMP)、5’-黄苷酸(XMP)等。当鲜味物质使用量高于阈值时,表现出鲜味,低于阈值 时则增强其它物质的风味。各类鲜味物质的特点见第 11 章。 动物的肌肉中含有丰富的核苷酸,植物中含量少。5?-肌苷酸广泛存在于肉类中,使肉具 有良好的鲜味,肉中 5?-肌苷酸来自于动物屠宰后 ATP 的降解。动物屠宰后,需要放置一段 时间后,味道方能变得更加鲜美,这是因为 ATP 转变成 5?- 肌苷酸需要时间。但肉类存放 时间过长,5?—肌苷酸会继续降解为无味的肌苷,最后分解成有苦味的次黄嘌呤,使鲜味降 低。在实际工作中通过检测次黄嘌呤的含量判断肉类、尤其是水产品的新鲜程度。 图 8-11 是鳕鱼肉在 0°C 贮藏期间 ATP 及其降解产物的消长情况。其中:三磷酸腺苷 (ATP )是无鲜味的物质,单磷酸肌苷酸(IMP inosine monophosphate)是具有很好鲜味的 物质,肌苷(Ino inosine)是无味的物质,次黄嘌呤(Hx,hypoxanthine)是苦味物质。 鱼 肉在尸僵前主要核苷酸类物质是 ATP,此时鱼肉风味不好;贮藏 2-4 天时大多数 ATP 转化 为 IMP,此时的肉最鲜美;贮藏到 10 天后肌苷酸类物质都转化为 Hx,肉的味感变差。 图 8-11 鳕鱼肉在贮藏期间核苷酸类物质的消长情况 除了以上介绍的鲜味物质外,常用的还有琥珀酸及其钠盐,琥珀酸多用于果酒、清凉饮 料、糖果;其钠盐多用于酿造商品及肉制品。 8.3 风味化合物形成的途径 食品风味的好坏取决于三个关键环节。第一是食品原料的生产阶段,对动植物而言,合 理的生理、生态条件,合理的熟度是产生良好风味的基础。第二是原料和产品的贮藏阶段, 由于酶和微生物的作用,会使部分风味物质损失,甚至会导致腐败使食品不能食用。第三是 食品的加工阶段,合理的加工工艺能使食品形成良好的风味。其中前两条对食品风味的影响 主要是酶催化的反应,第三条主要是非酶的反应。 8.3.1 酶催化反应 食品中酶催化的反应包括主要成分和非主要成分的反应。生物体在正常生长期内酶催化 的反应一般可形成较好的风味,如桃、苹果、梨和香蕉等随着果实的逐渐成熟香气逐渐变浓。 以下几种典型的物质的反应如下: 8.3.1.1 油脂与脂肪酸的酶促氧化(图 8-17) 由于该类反应受到生物体的控制,脂肪在果蔬体内的生物氧化,裂解产物多为 6-9 个碳 的化合物,有较好的气味;由 ? 氧化而产生的嗅感物质为中碳链的化合物(6-12 个碳),生 成的产物主要为 C6 和 C9 醛、醇类,对促成食物风味转化有很好的作用。 图 8-17 油酸在生物体内的氧化产生的风味物质 8.3.1.2 芳香族氨基酸的转化 生物体内的酪氨酸、苯丙酸等是香味物质的重要前体,在酶的作用下,莽草酸途径产生 各类酚醚类化合物。植物中丁香酚类物质的形成途径如图 8-18。 图 8-18 莽草酸途径产生的酚醚类化合物 8.3.1.3 蛋白质、氨基酸的转化 生物体内的蛋白质在酶的作用下,可以把蛋白质水解为氨基酸,然后氨基酸进一步分解 转化。典型的葱蒜风味就是由含硫氨基酸转化而来(见本章 8.5.1 节)。一般氨基酸在生物 体内形成酯类的反应步骤见图 8-19。 图 8-19 氨基酸转化酯类的一般途径 8.3.1.4 其它物质的转化 主要指的是在食品中存在比较多的碳水化合物、酸类、及部分色素。碳水化合物、有机 酸是生物主流代谢的核心物质,在糖酵解、三羧酸循环中,能产生多种中间产物,这些产物 或者对食品质量有好处,或对食品质量不利。如淀粉在酶的作用下转化为糖(图 8-20),是 高淀粉、高水分农作物的常见反应,反应对食品风味的影响很大,如甘薯中淀粉转化为糖, 有利于改进烤甘薯的色泽风味,但土豆中淀粉转化为糖,不光使土豆片变色,过多的糖分还 使油炸土豆特有的香味损失。 图 8-20 淀粉在低温条件下的降解 8.3.2 非酶反应 在食品加工中,加热是食品是最普通、最重要的步骤,也是形成食品风味的主要途径。 风味前体物质可发生各类反应,从而形成不同特性的风味物质。 8.3.2.1 基本组分的相互作用 基本组分是指碳水化合物、蛋白质、油脂。这类物质在加工条件下的反应是本教材的重 点,前面的章节已经有详细的介绍。加工中形成风味物质的反应主要是热降解反应。糖的热 降解反应有:裂解、分子内脱水、异构,反应中单糖和双糖等产生低分子醛、酮、焦糖素等; 纤维素、淀粉等 400oC 以下生成呋喃、糠醛、麦芽酚等。氨基酸的热降解反应主要为含硫氨 基酸的降解(肉香成分)、杂环氨基酸的降解(面包、饼干、烘玉米与谷物的香气)。油脂 热降解反应主要为不饱和脂肪酸的热氧化降解,生成各种小分子的烯醛、醛、烃类;饱和脂 肪酸的热氧化降解,生成物有甲基酮、内酯、脂肪酸及丙烯醛等。控制好温度与反应时间, 基本组分的相互作用可产生很好的香气。 8.3.2.2 非基本组分的热降解 非基本组分是指食品中含量相对低的组分。在食品加工中维生素类物质的降解,虽然损 失了营养,但能产生较好的风味。如抗坏血酸在热加工中生成糠醛,糠醛再进一步转化,产 生的物质具有较好的香气;类胡萝卜素了物质转变为紫罗酮等衍生物,可使食品产生更好的 嗅感;硫胺素降解可产生多种嗅感物质,大多具有肉香味(图 8-21)。 图 8-21 硫胺素的降解反应 8.5 几类典型食品的风味 8.5.1 茶叶的香气成分 茶的香型和特征是决定茶叶品质的重要因素,各种不同来源的茶叶,具有各自独特香气, 习惯上把茶叶具有的特殊香气统称茶香。茶香与原料品种、采摘季节、叶的鲜嫩程度、生长 条件、加热温度、发酵程度等因素有关。 茶香物质十分复杂,其中有萜烯类化合物、醇类、酯类、酚类、羰基化合物类等。在这 些香气物质中,沸点在 200℃以下的属于低沸点芳香物质,一般具有强烈的青草味;沸点在 200℃以上的具有良好的香气。如:苯乙醇具有苹果香;苯甲醇具有玫瑰香;茉莉酮(3-甲 基-2-[2‘-戊烯基]环戊烯-[2]酮)具有茉莉花香。芳樟醇具有百合花香或玉兰花香。 (1)绿茶的香气成分 绿茶的香气来源于两条途径。① 在“杀青”过程中,鲜叶中低 沸点物质如:青叶醇(3-顺-己烯醇及 2-顺-己烯醇)、青叶醛(3-顺-及 2-顺-己烯醛),因加 热部分逸出。高沸点的香气成分如:苯甲醇、苯丙醇、芳樟醇、苯乙酮等随着低沸点物质部 分挥发而显露出来,如:芳樟醇在鲜叶中仅占 2%左右,制成绿茶后含量上升到 10%左右。部 分青叶醇在加热过程中也可异构成具有清香味的反式青叶醇,它与鲜叶中剩余的青叶醇、青 叶醛以及高沸点的香气成分共同组成了绿茶的清香鲜爽的特有风味。②在加热过程中,形成 了新的香气物质,使绿茶的香气得以充实和提高。绿叶中存在的胡萝卜素,经氧化裂解而生 成具有紫罗兰香气的紫罗兰酮;可溶性糖,在绿茶炒制过程中,形成的焦糖香气;茶叶中所 含的甲基蛋氨酸锍盐受热分解,生成二甲硫醚和丝氨酸。绿茶中虽然仅含有微量的二甲硫醚 (约 0.25mg/kg),但它与残留的青叶醇共存形成绿茶的“新茶香”。这种特殊的茶香随着茶 叶贮存期的延长因挥发而散失,使绿茶丧失了新茶香味。 (2)红茶的香气成分 红茶的制作过程可分为萎凋、揉捻、发酵、二次干燥等工艺过 程。鲜叶中的酶系很复杂,在萎凋过程中,多酚氧化酶、水解酶异常活跃,使红茶的香气前 体物质如:儿茶酚类、类胡萝卜素、不饱和脂肪酸、碳水化合物等发生明显变化,尤其在发 酵阶段,茶叶成分发生各种变化,生成的香气成分可达数百种。在红茶的香气成分中,醇、 醛、酸、酯的含量高,尤其是紫罗兰酮类化合物,对红茶特征茶香的形成起着重要作用。 另外茶叶中非常重要的多酚类物质(约占干重的 15%以上),在红茶的加工过程中被多酚 氧化酶氧化成邻醌结构,经进一步化学反应生成茶黄素、茶红素等,在焙制干燥时发生 Maillard 反应,生产褐变产物,对红茶的色泽起着重要作用。 思考题: 1、 食品风味包括哪些基本要素? 2、 风味物质的相互作用有哪些现象,试举例说明? 3、 食品味觉是如何产生的? 4、 食品香气的形成有哪几种途径?


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