食品风味化学25-其他味感和呈味物质课件.ppt

1、其他味感和呈味物质食品风味化学一、辣味和C9规律二、鲜味和风味添加剂其他味感和呈味物质三、涩味四、其他味感一、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丙酮酸常用作辣味比较的定性尺度每克物质含相当于丙酮酸:1020mol，强辣 810 mol，中辣 24 mol，微辣（一）天然食用辣味物质 辣味可分为：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。2.辛辣味（pungency）对味觉和嗅觉器官有双重刺激。3.刺激味除了刺激舌和口腔粘膜外，还能刺激鼻腔和眼睛，具有催泪性。一、辣味和辣味物质结

2、构结构名称名称强度强度R=(CH2)4CH=CHCH(CH3)2辣椒素100R=(CH2)6CH(CH3)2氢辣椒素100R=(CH2)5CH(CH3)2去二甲二氢辣椒素57R=(CH2)5CH=CHCH(CH3)2同辣椒素43R=(CH2)2CH(CH3)2同二氢辣椒素50（1）热辣味物质 辣椒：辣椒素（不饱和单羧酸香草基酰胺、二氢辣椒素等）。一、辣味和辣味物质（一）天然食用辣味物质（一）天然食用辣味物质 世界上最辣的辣椒产地是哪？英国多塞特郡一个名叫“海洋春天”的农场出产的纳加辣椒日前被美国香辛料贸易协会认定为世界上最辣的红辣椒。培育者米乔德夫妇在处理这种辣椒的时候必须戴手套，一般人稍微闻

3、到一点这种辣椒的辣味，立即就会辣出眼泪。一家餐馆的老板说，很多顾客声称特别能吃辣，但他们对纳加辣椒都只能“浅尝辄止”，因为它实在太辣了，“简直能让大脑停止思维”。辣椒的辣度是以“史高维尔”单位表示的，吉尼斯世界记录记载的最辣的辣椒是沙维纳红辣椒(现在最高为印度鬼椒辣度超100万)，辣度为57万。纳加辣椒两次辣度检测结果分别是87.6万和97万。（1）热辣味物质 胡椒：胡椒碱（酰胺类化合物），有三种异构体，顺式双键越多时越辣，全反式结构也叫异胡椒碱。胡椒碱：2E 和 4E 构型，辣味最强。异胡椒碱：2Z 和 4E 构型，辣味较弱。异黑椒素：2E 和 4Z 构型，辣味较强。黑椒素：2Z 和 4Z

4、构型，其辣味仅次于胡椒碱。一、辣味和辣味物质（一）天然食用辣味物质（一）天然食用辣味物质（1）热辣味物质 花椒：花椒素（酰胺类化合物），少量的异硫氰酸丙酯等。一、辣味和辣味物质（一）天然食用辣味物质（一）天然食用辣味物质（2）辛辣（芳香辣）味物质属于辛辣味的有姜醇(gingerol)、姜酚(shogaols)、姜酮(zingerone)和丁香酚等，都是邻甲氧基酚基类化合物。（一）天然食用辣味物质 一、辣味和辣味物质肉豆蔻和丁香辛辣成分：丁香酚和异丁香酚，含有邻甲氧基苯酚基团。（一）天然食用辣味物质 一、辣味和辣味物质（3）刺激辣味物质 蒜：蒜素、二烯丙基二硫化物、丙基烯丙基二硫化物大葱、洋葱：

5、二丙基二硫化物、甲基丙基二硫化物（一）天然食用辣味物质 一、辣味和辣味物质（一）天然食用辣味物质（一）天然食用辣味物质 CH2=CHCH2-NCS CH3CHCH-NCS 异硫氰酸烯丙酯 异硫氰酸丙烯酯CH3(CH2)3-NCS C6H5CH2-NCS 异硫氰酸丁酯 异硫氰酸苄酯（3）刺激辣味物质 芥末、萝卜：异硫氰酸酯类化合物、异硫氰酸丙酯（芥子油）（一）天然食用辣味物质 一、辣味和辣味物质 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（一）天然食用辣味物质 一、辣味和辣味物质1.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。2.辣味物质的结构中具有

6、起定味作用的亲水基团和起助味作用的疏水基团。3.C9最辣规律辣味物质分子极性基的极性大小及其位置与辣味的关系。（一）辣味物质的构-性关系 一、辣味和辣味物质口腔内产生灼烧感的化合物可分为：l-甲氧基酚l酰胺基化合物l芥末油l二硫化物含有带双键基团的两个中心 （一）辣味物质的构-性关系 一、辣味和辣味物质产生灼烧感的功能团C C9 9最辣规律最辣规律1.C9最辣规律:分子的辣味随非极性尾链的增长而加剧，以C9（按脂肪酸命名规则编号，实际链长为C8）左右达到最高峰，然后陡然下降，称之为C9最辣规律。2.脂肪醇、醛、酮、酸的烃链长度增长与辣味变化的关系。（1）辣味分子尾链无顺式双键或支链时，nC12

7、以上将丧失辣味；（2）若链长虽超过nC12但在位邻近有顺式双键，则有辣味。（3）顺式双键越多越辣，反式双键影响不大；（4）双键在C9位上影响最大；（5）苯环的影响相当于一个C4顺式双键。（6）一些极性更小的分子也有辣味。如BrCHCHCH2Br、CH2=CHCH2X(XNCS、OCOR、NO2、ONO)、(CH2=CHCH2)2Sn(n=1，2，3)、Ph(CH2)nNCS、C C9 9最辣规律最辣规律3.辣味物质分子极性基的极性大小及其位置与辣味的关系极性头的极性大：表面活性剂 小：麻醉剂极性处于中央的对称分子：辣味大减 （一）辣味物质的构-性关系 一、辣味和辣味物质3.辣味物质分子极性基的

8、极性大小及其位置与辣味的关系 极性处于两端的对称分子：味道变淡 （一）辣味物质的构-性关系 一、辣味和辣味物质3.辣味物质分子极性基的极性大小及其位置与辣味的关系 增加或减少极性头部的亲水性：辣味降低（一）辣味物质的构-性关系 一、辣味和辣味物质物理解释脂肪酸的碳数及其构象影响着晶格间的范德华力的大小，相变温度也有明显差别。偶数碳链的熔点高于相应奇数碳链；反式双键的单羧酸的熔点高于相应的顺式构型；在n中n为偶数碳的熔点高于n为奇数碳的脂肪酸。在顺式n C18中，5-11的熔点特低，尤其9最低；含两个双键的 n，n+3 C18 酸其熔点下降更为急剧；含两个n C18脂肪酸的卵磷脂也是在9和10时

9、熔点最低。C C9 9最辣规律最辣规律二、鲜味和风味添加剂鲜味(Flavor enhancers)是呈味物质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。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。（1）只有能电离的谷氨酸(LGlu)才有鲜味，不能电离的衍生物无鲜味。（2）5肌苷酸（5IMP)、5鸟苷酸(5GMP)、5 黄苷酸（5XMP）等也有明显的鲜味，但腺苷酸无鲜味。（3）L半胱氨酸硫代磺酸钠、高半胱氨酸、琥珀酸等，都有与LMSG相似的增味效果。LHO2CCHNH2CH2SS2O2Na LHSCH2CH2CHN

10、H2CO2 L半胱氨酸硫代磺酸钠 L高半胱氨酸 二、鲜味和风味添加剂（4）一般果酸都具有增加食品滋味的作用；它们和乳酸若任取两种以上配成溶液能改进豆制品的味道；柠檬汁能增强草莓的味道。（5）延胡索酸(富马酸)、马来酸能抑制大蒜的气味。（6）谷胱甘肽能增进各种肉类的味道；多磷酸盐也能增进鸡肉和干酪制品的滋味。HO2CCHNH2(CH2)2CONHCH(CH2SH)CONHCH2CO2H 谷胱甘三肽（7）从丙二酸到癸二酸的二铵盐都可用作食盐的代用品。二、鲜味和风味添加剂1.鲜味剂的共性具有鲜味的通用结构式：-O-(C）n-O-，n=39（1）39个碳原子长的脂链，且两端都带负电荷，n=46时鲜味最

11、强。（2）脂链不限於直链，可为脂环一部分（3）C可被O、N、S、P等取代，（4）保持分子两端负电荷，其中一负电荷可被负偶极替代（一）鲜味剂的构性关系二、鲜味和风味添加剂2.鲜味受体 鲜味受体的性质：膜表面的多价金属离子。相同类型的鲜味剂共存时，与受体结合时有竞争作用。（1）谷氨酸钠和肌苷酸二钠虽具有相同的鲜味和几乎相等的感受阈值，但它作用在舌上受体的部位上不同。（2）当相同类型的鲜味剂同时存在时，它们在受体上的结合有竞争性；（3）当不同类型的鲜味剂同时存在时，它们发生协同作用，其鲜昧不是简单加和，而是成倍增长。分别用等量的2食盐、0.266谷氨酸钠、0.01%肌苷酸和1%谷甘丝三肽的水溶液(p

12、H=6)相混合，可得到极为鲜美的肉味汤。（一）鲜味剂的构性关系二、鲜味和风味添加剂鲜味物质阈值典型食物L谷氨酸一钠140ppm肉类5次黄苷酸(5IMP)120ppm鱼类5鸟苷酸(5GMP)35ppm香菇类琥珀酸一钠150ppm贝类（二）鲜味物质目前作为商品的鲜味剂主要是谷氨酸型和核苷酸型。二、鲜味和风味添加剂（二）鲜味物质1.谷氨酸型鲜味剂属脂肪族化合物，在结构上有空间专一性要求。定味基：两端带负电的功能团助味基：具有一定亲水性的基团氨基酸类鲜味剂：谷氨酸一钠（MSG）、谷甘丝三肽和水解植物蛋白等 二、鲜味和鲜味物质鲜味咸味甜味酸味苦味71.6%13.5%9.8%3.4%1.7%L谷氨酸钠盐（

13、味精）具有强烈的肉类鲜味，它需要NaCl作助味剂。味觉很复杂D-型异构体则无鲜味。（一）鲜味剂的构性关系二、鲜味和风味添加剂 L谷氨酸钠盐（味精）影响MSG味感的因素（1）其鲜味与溶液的pH值有关 pH=6.0时，其鲜味最强 pH再减小，则鲜味下降 pH 7.0时，不显鲜味（2）其味感还受温度的影响 长时加热会使味精分子内脱水生成焦性谷氨酸。（一）鲜味剂的构性关系二、鲜味和风味添加剂发现简史1907年，日本东京帝国大学的研究员池田菊苗发现了一种，昆布（海带）汤蒸发后留下的棕色晶体，即谷氨酸钠,池田教授将谷氨酸钠称为“味之素”我国发明历史1925年，吴蕴初将自己的生产工艺公开，以做好向欧美行销的

14、准备。19261927年吴蕴初还将“佛手牌”味精的配方、生产技术等，向英、美、法等化学工业发达国家申请专利，并获批准。这也是中国历史上，中国的化学产品第一次在国外申请专利。1926年，佛手牌味精获得美国费城世界博览会金奖。1930年，1933年，吴蕴初的味精继续在世界博览会上连续获得奖项，佛手牌味精打入了欧洲等海外市场。日本“味之素”在东南亚的市场也被中国产品取代。吴蕴初先生吴蕴初(18911953)，化工专家，著名的化工实业，二三十年代，他研究成功廉价生产味精的方法，在我国创办了第一个味精厂、氯碱厂、耐酸陶器厂和生产合成氨与硝酸的工厂。他为我国化学工业的兴起和发展作出了卓越的贡献。使用方法1

15、.对用高汤烹制的菜肴，不必使用味精。因为高汤本身已具有鲜、香、清的特点，使用味精，会将本味掩盖，菜肴口味不伦不类。2.对酸性强的菜肴，如：糖醋、醋熘菜等，不宜使用味精。因为味精在酸性环境中不易溶解，酸性越大溶解度越低，鲜味的效果越差。3.在含碱性原料的菜肴中不宜使用味精。因为味精遇碱会化合成谷氨酸二钠，产生氨水臭味。4.味精使用时应掌握好用量，如投放量过多，会使菜中产生苦涩的怪味，造成相反的效果，每道菜不应超过0.5克。5.做菜使用味精，应在菜快炒好时加入。因为在高温下，味精会分解为焦谷氨酸钠，即脱水谷氨酸钠，没有鲜味。6.注意投放温度，味精在120的高温时,分子内脱水而生成焦性谷氨酸(即羧基

16、吡啶酮)，后者不仅无鲜味，而且有毒.投放味精的适宜温度是7080，此时鲜味最浓。7.注意投放时间，最好在汤菜出锅前投放，不要提前，也不要与原料同时投入或烹调中途加入，腌菜时不要使用味精。8.3个月内的婴儿食物中不宜使用味精。使用方法9.注意适量，就科学家研究表示使用味精过量，容易导致肥胖。中国疾病预防控制中心营养和食品安全研究所副所长翟凤英表示，他们在调查中发现，中国成年居民味精消费与超重有一定的关系。味精日均消费量超过1克的人群超重和肥胖的比例为37%，而低于1克的为28%。每天摄入味精累计超过2.2克，超重风险显著增加。美国北卡罗来纳州立大学的研究人员对中国1万名成人的饮食习惯进行了5.5

17、年的跟踪调查。结果显示，与每天摄入味精量少于0.5克的人相比，摄入超过5克的人，5年后超重或肥胖的几率比前者要高30%。这个可能和味精能增加食品的鲜味，引起人们食欲有关。使用方法 2.核苷酸型鲜味剂 属于芳香杂环化合物，结构有空间专一性要求。定味基：亲水的核糖磷酸，助味基：芳香杂环上的疏水取代基（1）磷酸部分结构改变对鲜味的影响必需定味基（2）核糖部分结构改变对鲜味的影响必需定味基（3）杂环部分结构改变对鲜味的影响（一）鲜味剂的构性关系二、鲜味和风味添加剂2.核苷酸型鲜味剂 主要有5-肌苷酸(IMP)、5-鸟苷酸(GMP)、5-黄苷酸(XMP)等。食用动物肉中的鲜味主要由ATP降解产生的核苷酸

18、所致鸡精-5-肌苷酸钠盐，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。（一）鲜味剂的构性关系二、鲜味和风味添加剂3.其它鲜味物：天然存在的多肽类如：谷胱甘肽、谷丝三肽植物蛋白质和微生物核酸水解产生的鲜味剂 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（一）鲜味剂的构性关系二、鲜味和风味添加剂1.协调效应不同类型的鲜味剂共存时，具有协同作用。此效应依赖于浓度并随浓度升高而提高。若以质量分数的MSG的鲜味强度为1.0作比较标准，MSG和IMP混合后的鲜味倍数Y可用下列经验公式表达：Y=u+1218u

19、v（二）鲜味剂的增效作用二、鲜味和风味添加剂 2.其他物质对鲜味的影响（1）4种基本味感物质的鲜味效应鲜味剂的协调效应不受4种基本味感物质的强烈影响（2）氨基酸的鲜味效应碱性氨基酸抑制IMP的协调效应其它无明显影响（二）鲜味剂的增效作用二、鲜味和风味添加剂三、涩味和涩味物质 疏水性结合1.涩味概念 涩味物质+口腔内蛋白质蛋白质凝固 收敛、干燥感觉 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。有人认为它不属于味蕾产生的味觉。2.涩味成分（1）多酚类化合物（鞣质、儿茶素）；缩合度超过8个黄烷醇单体，溶解度大为降低，不再呈涩味。单宁(tannin)最典型的涩味物：（2）金属铁、明矾等（3）醛

20、类三、涩味和涩味物质 3.涩味对食品风味的影响（1）不良影响未熟柿子、香蕉、石榴等常用脱涩方法：焯水处理；在果汁中加入蛋白质，使单宁沉淀。提高原料采收时的成熟度。三、涩味和涩味物质 三、涩味和涩味物质 3.涩味对食品风味的影响（2）有益影响 茶水 红葡萄酒（1）清凉味：是某些化合物与神经或口腔组织接触时刺激特殊受体而产生的清凉感觉。典型物为薄荷醇（2）碱味：羟基负离子（3）金属味：金属离子，也有非金属物四、其他味感：小小 结结1.食品的基本味（原味）：酸、甜、苦、咸2.呈味物质的特点：（1）多为不挥发物，可溶于水（2）阈值比嗅感物质高得多3.影响味觉的因素：呈味物质的结构、温度、浓度和溶解度、

21、各物质间的相互作用（相乘、相加、消杀、变调、疲劳）4.呈甜机理：夏伦贝格尔曾首先提出关于风味单位的AH/B理论：所有具甜味感的物质分子中都有一个AH-B基团，在电负强的A原子，如O、N，A原子上共价结合着一质子H+，作氢的供体。在距AH的质子一定范围内（0.3nm）另有一个电负性原子B，它是氢的接受基。人的甜味接受体上也有AH-B基团。当味感物质与口腔中的甜味接受体相遇时，正好二者间AH-B基团相互提供质子氢并形成氢键，便对味神经产生刺激从而产生了甜味。小小 结结 4.呈甜机理：补充学说:AH-B-X学说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X，可与味受体上的疏水基团结合，有

22、利于甜味物质的吸附与感受，表现出较大的甜度。小小 结结5.影响甜度的因素：浓度、温度、味感物质的相互作用、结晶颗粒大小6.常用甜味剂：天然（糖、糖浆、糖醇、甘草苷、甜叶菊苷、甘茶素等）天然物的衍生物（阿斯巴甜、DHC衍生物、紫苏肟衍生物）合成甜味剂（糖精、新糖精等）小小 结结 7.食品中重要的苦味化合物:（1）茶叶、可可、咖啡中的生物碱。（2）啤酒中的苦味物质（萜类）。（3）柑橘中的苦味物（糖苷）。（4）氨基酸及多肽类的苦味主要是肽类氨基酸侧链的总疏水性所引起的。（5）盐类苦味与盐类阴离子和阳离子的离子直径之和有关。小小 结结 8.呈苦机理：苦味来自呈味分子的疏水基，AH与B的距离0.15nm

23、，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体相结合的必要条件。9.呈酸机理：酸味是由H+刺激舌粘膜而引起的味感，H+是定味基，A-是助味基；酸味的强度与酸的强度不呈正相关系。小小 结结 10.呈咸机理：阳离子产生咸味：M+与味感受器上蛋白质中阴离子吸附呈现咸味；M+主要是碱金属和铵离子，其次是碱土金属离子。阴离子抑制咸味：A-是硬碱性负离子。小小 结结 11.辣味：调味料和蔬菜中存在的某些化合物能引起特征的辛辣刺激感觉。12.呈辣机理：辣味物质的结构中具有起定位作用的亲水基团和起助味作用的疏水基团。含有带双键基团的两个中心，它们是产生灼烧感的功能团

24、。小小 结结 辣味分为（1）热辣味（hotness）口腔中产生灼烧的感觉，常温下不刺鼻，高温下能刺激咽喉粘膜。辣椒、胡椒、花椒（2）辛辣味（pungency）对味觉和嗅觉器官有双重刺激。姜、肉桂等（3）刺激味除了刺激舌和口腔粘膜外，还能刺激鼻腔和眼睛，具有催泪性。葱、蒜、芥末小小 结结 C9最辣规律分子的辣味随非极性尾链的增长而加剧，以C9（按脂肪酸命名规则编号，实际链长为C8）左右达到最高峰，然后陡然下降，称之为C9最辣规律。小小 结结 13.鲜味物的共性:具有鲜味的通用结构式：O-(C)n-O-，n=39（1）39个碳原子长的脂链，且两端都带负电荷，n=46时鲜味最强。（2）脂链不限於直链

25、，可为脂环一部分（3）C可被O、N、S、P等取代，（4）保持分子两端负电荷，其中一负电荷可被负偶极替代小小 结结 典型的有L谷氨酸一钠，5次黄苷酸（5IMP）、5鸟苷酸(（5GMP）、琥珀酸一钠，分别代表着肉类、鱼类、香菇类和贝类的鲜味。目前作为商品的鲜味剂主要是 谷氨酸型和核苷酸型小小 结结14.鲜味物的增效作用（1）相同类型鲜味剂共存时，与受体结合时有竞争作用。（2）不同类型鲜味剂共存时，有协同作用。15.涩味的呈味机理（1）涩味通常是由于涩味物质与唾液中的蛋白质缔合而产生沉淀或聚集体而引起的。（2）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。小小 结结涩味成分：主要涩味物质是多酚类的化合物。单宁是最典型的涩味物 （1）缩合度适中的单宁具有涩味 （2）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。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。小小 结结关键词 Keywords 甜味（sweet taste）苦味（bitterness）咸味（salty taste）辣味（piquancy）涩味（astringent taste）鲜味（delicious taste）酸味（sourness）呈味机理（mechanism of taste）重要的呈味物质（important taste substances）