食品的气味化学Odorchemistryoffood.ppt
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1、食品的气味化学 Odor chemistry of food,第七章 风味化学(一) Flavor Chemistry,第一节 概述 第二节 化合物气味与分子结构 第三节 食品中气味形成的途径 第四节 植物性食品的风味 第五节 动物性食品的风味 第六节 香味增强 第七节 风味分析,风味 (flavor)是指人以口腔为主的感觉器官对食品产生的综合感觉 (嗅觉,味觉,视觉及触觉)。 风味物质一般具有下列特点:,(1)成分多,含量甚微; (2) 大多是非营养物质; (3) 味感性能与分子结构有特异性关系; (4) 多为对热不稳定的物质。,第一节 概 述,返回,嗅觉理论(Theory of olfac
2、tion) 1.立体化学理论 化合物立体分子的大小、形状及电荷有差异,人的嗅觉的空间位置也有差别。 2.微粒理论 3.振动理论,第二节 化合物的气味与分子结构 Odor and structure of compound,基本气味与代表性化合物 基本气味 代表化合物 薄荷香 薄荷醇、环己酮、叔丁基甲醇 花 香 香叶醇、-紫罗酮、苯乙醇、松油醇 焦糖香 吡喃酮、呋喃酮、环酮 麝 香 环十六烷酮、雄甾烷-3-醇 樟脑香 d-樟脑、桉树脑、龙脑、叔丁醇、戊基甲基乙醇 鱼腥臭 三甲胺、二甲基乙胺、 N-甲基吡咯烷 汗 臭 异戊酸、异丁酸 腐烂臭 戊硫醇、1, 5-戊二胺、吲哚、3-甲基吲哚,二. 化合
3、物的气味与分子结构的关系 发香团(原子):是指分子结构中对形成气味有 贡献的基团 (原子) 。 发香团: -OH, -COOH, C=O, R-O-R, -COOR, -C6H5,-NO2, -CN, -ONO, -RCOO。 发香原子:位于元素周期表中族 族。 如:P, As, Sb, S, F。,2. 大环酮碳数不同,气味不同。 O=C (CH2)n n=47薄荷或杏仁香, n=811樟脑气味,n=1317麝香,n17无气味。 3. 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。,1. 分子的几何异构和不饱和度对气味有较强 的影响。,三.化合物的类别与分子结构
4、脂肪族化合物 (1)醇类 C1C3的醇有愉快的香气, C4C6的醇有近似麻醉的气味, C7以上的醇呈芳香味。,(2)酮类 丙酮有类似薄荷的香气; 庚酮-2有类似梨的香气; 低浓度的丁二酮有奶油香气,但浓度稍大就有酸臭味; C10C15的甲基酮有油脂酸败的哈味。,(3) 醛类 低级脂肪醛有强烈的刺鼻的气味。随分子量增大,刺激性减小,并逐渐出现愉快的香气。 C8C12的饱和醛有良好的香气,但, -不饱和醛有强烈的臭气。,(5)酸 低级脂肪酸有刺鼻的气味。,(4)酯类 由低级饱和脂肪酸和饱和脂肪醇形成的酯,具有各种水果香气。内酯、尤其是-内酯有特殊香气。,2. 芳香族化合物 此类化合物多有芳香气味。
5、 如: 苯甲醛(杏仁香气), 桂皮醛(肉桂香气),香草醛(香草香气) 醚类及酚醚多有香辛料香气。 如:茴香脑(茴香香气),丁香酚( 丁香香气),3. 萜类 如:紫罗酮(紫罗兰香气); 水芹烯(香辛料香气) 4. 含硫化合物 硫化丙烯化合物多具有香辛气味。 如:葱、蒜、韭菜等蔬菜中的香辛成分的主体是硫化物。 (CH2=CHCH2)2S CH2=CHCH2SSCH2CH=CH2 二烯丙基硫醚 二硫化二烯丙基,5. 含氮化合物 食品中低碳原子数的胺类,几乎都有恶臭,多为食物腐败后的产物。 如:甲胺,二甲胺,丁二胺(腐胺),戊二胺(尸胺)等,且有毒。 6. 杂环化合物 噻唑类化合物具有米糠香气或糯米香
6、气,维生素B1也有这种香气。 有些杂环化合物有臭味。如:吲哚 及 -甲基吲哚。,有气味物质的一般特征: 具有挥发性; 既具有水溶性(才能透过嗅觉感受器的粘膜层),又具有脂溶性(才能通过感受细胞的脂膜); 分子量在26300之间。,任何一种食品的香气都并非由一种呈香物质单独产生,而是多种呈香物质的综合反映。对香气贡献大的物质,被称为“头香物”。 呈香与否还与呈香物的含量有关。,返回,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,第三节 食品中气味形成的途径 Formative approachs of food odor,一、生物合成(b
7、iosynthesis) 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。 前体物多为亚油酸和亚麻酸, 产物为C6和C9的醇、醛类以及由C6、C9脂肪酸所生成的酯。 例如:己醛是苹果、葡萄、草莓、菠萝、香蕉和桃子中的嗅味物;2t-壬烯醛(醇)和3c-壬烯醇则是香瓜、西瓜等的特征香味物质。,以脂肪酸为前体物的生物合成,酶直接作用(direct action of Enzyme) 酶直接作用于香味前体物质形成的香气成分。 芦笋的香气形成途径如下: CH3 酶 CH3 CH3S+CH2CH2COOH CH3S + CH2=CHCOOH + H+ 二甲基-硫代丙酸 二甲
8、基硫 丙烯酸 风味前体物 香气物 香气物,四. 加热分解(decomposability of heating ) 麦拉德反应、焦糖化反应、Strecker降解反应可产生风味物质。 油脂,含硫化合物等的热分解也能生成各种特有的香气。,三. 酶间接作用(indirect action of Enzyme) 酶促反应的产物再作用于香味前体,形成香气成分。,O O O O O CH3SCH2SCH2SCH2SCH2CHNH-CCH2CH2CHCOOH 蘑菇氨酸 O COOH NH2 火烤或晒干 -谷氨酰胺水解酶 谷氨酸 + O O O O NH2 CH3SCH2SCH2SCH2S-CH2CHCOOH
9、 O C-S裂解酶 丙酮酸 + NH3 + S S O O O O CH2 CH2 CH2 CH3SCH2SCH2SCH2SH S S S S 香菇精 O S,五.微生物作用(action of microorganism) 发酵食品风味形成的途径是: 微生物产生的酶(氧化还原酶、水解酶、异构化酶、裂解酶、转移酶、连接酶等),使原料成分生成小分子,这些分子经过不同时期的化学反应生成许多风味物质。 发酵食品的后熟阶段对风味的形成有较大的贡献。,返回,水果的香气成分 主要是以亚油酸和亚麻酸为前体物经生物合成途径产生的(有酶催化)。 水果中的香气成分主要为C6C9的醛类和醇类,此外还有酯类、萜类、酮
10、类,挥发酸等。,第四节 植物性食品的风味 The flavor of plant food,桃的香气成分主要有苯甲醛,苯甲醇,各种酯类,内酯及-宁烯等; 红苹果则以正丙己醇和酯为其主要的香气成分; 柑橘以萜类为主要风味物; 菠萝中酯类是特征风味物; 哈密瓜的香气成分中含量最高的是3t, 6c 壬二烯醛(阈值为310-6); 西瓜和甜瓜的香气成分中含量最高的是3c, 6c 壬二烯醛(阈值为10-5)。,二. 蔬菜的香气成分 蔬菜中风味物质的形成途径主要是生物合成。 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。 如:黄瓜、青椒、番茄等,2.伞形花科蔬菜
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