第九章 风味化学 (二 )
Flavor Chemistry
食品的滋味化学
Taste chemistry of food
制作人:
戚向阳
第一节 概 述
第二节 甜味及甜味物质
第三节 苦味及苦味物质
第四节 咸味物质
第五节 酸味及酸味物质
第六节 辣味及辣味物质
第七节 鲜味及鲜味物质
第八节 涩味及涩味物质一,食品的基本味（原味） (origianl taste)
酸、甜、苦、咸。
二,呈滋味的物质的特点 (characteristic of
taste compound)
多为不挥发物，
能溶于水，
阈值比呈气味物高得多。
第一节 概 述
Map of the tongue's taste receptors.
三,味觉生理学 (taste physiology)
四,影响味觉的因素 (factors of effect on taste)
1,温度在 10~40℃ 之间较敏感，在 30℃ 时最敏感。
温度对味觉的影响呈味物 味觉 阈值（ %）
常温 0℃
盐酸奎宁 苦 0.0001 0.0003
食 盐 咸 0.05 0.25
柠檬酸 酸 0.0025 0.003
蔗 糖 甜 0.1 0.4
2,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。
3,各种味觉的相互作用
（ 1）味觉的相乘效果
（ 2）味觉的相消效果化学上的,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。
五,物质的化学结构与味感的关系
(relationship of structure with taste)
第二节 甜味与甜味物质
Sweet taste and sweet substance
夏伦贝格尔 (Shallenberger)的 AH／ B理论风味单位 (flavor unit)是由共价结合的氢键键合质子和位置距离质子大约 3?的电负性轨道产生的结合 。
化合物分子中有 相邻的电负性原子 是产生甜味的必须条件 。
其中一个原子还必须具有 氢键键合的质子 。
氧,氮,氯原子 在甜味分子中可以起到这个作用,羟基氧原子可以在分子中作为 AH或 B。
一 呈甜机理补充学说甜味分子的 亲脂部分 通常称为 r (-CH2-,-CH3,
-C6H5)可被味觉感受器类似的亲脂部位所吸引,
其立体结构的全部活性单位 (AH,B和 r)都适合与感受器分子上的三角形结构结合,r位置是强甜味物质的一个非常重要的特征,但是对糖的甜味作用是有限的 。
-D-吡喃果糖甜味单元中 AH/B和 r之间的关系氯仿 邻 —磺酰苯亚胺 葡萄糖局限性
（ 1） 不能解释多糖、多肽无味。
（ 2） D型与 L型氨基酸味觉不同,D-缬氨酸呈甜味，
L-缬氨酸呈苦味。
（ 3） 未考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应。
二,甜度及其影响因素
1.甜度甜味剂的相对甜度甜味剂 乳糖 麦芽糖 葡萄糖 半乳糖 甘露糖醇 甘油 蔗糖 果糖相对甜度 0.27 0.5 0.5~0.7 0.6 0.7 0.8 1 1.1~1.5
甜味剂 甘草酸苷 天冬氨酰苯丙氨酸甲酯 糖精 新橙皮苷二氢查耳酮相对甜度 50 100~200 500~700 1000~1500
2,影响因素
（ 1）结构
A,聚合度,聚合度大则甜度降低；
B,异构体,葡萄糖,?>?,果糖,?>?；
C,环结构,?-D-吡喃果糖 >?-D- 呋喃果糖；
D,糖苷键,麦芽糖 (?-1,4苷键）有甜味，龙胆二糖 (?-1,6苷键）苦味。
（ 2）温度果糖随温度升高，甜度降低。（异构化）
（ 3）结晶颗粒大小小颗粒易溶解，味感甜。
（ 4）不同糖之间的增甜效应
5%葡萄糖 +10%蔗糖 =15%蔗糖。
（ 5）其它呈味物的影响三,甜味剂
1,糖类葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等
2,糖醇木糖醇，麦芽糖醇等
3,糖苷甜叶菊苷 (Stevioside)的甜度为蔗糖的 300倍。稳定安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好。
4,其它甜味剂
(1) 甜蜜素
(2) 甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物）
(3) 二氢查耳酮衍生物
(4) 糖精（ Saccharin)
(5) 三氯蔗糖一,呈苦机理
大多数苦味物质具有与甜味物质同样的
AH/B模型及疏水基团。
受体部位的 AH/B单元取向决定了分子的甜味和苦味。
沙氏理论认为苦味来自呈味分子的疏水基，
AH与 B的距离近，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。
第三节 苦味和苦味物质
Bitterness and bitterness substance
二,苦味物质
1,茶叶、可可、咖啡中的生物碱
2,啤酒中的苦味物质（萜类）
啤酒中的 苦味物质 主要源于啤酒花中的 律草酮或蛇麻酮的衍生物 （?–酸和?-酸 ）,其中?–酸占了 85%左右。
–酸 在新鲜酒花中 含量在 2~8%之间 (质量标准中要求达 7%），有 强烈的苦味和防腐能力,久置空气中 可自动氧化，其氧化产物苦味变劣。
异律草酮 （?-酸 ）律草酮（?–酸 ）
啤酒花与麦芽汁共煮时,?–酸有 40~60%异构化生成异?–酸。 控制异构化 在啤酒加工中有重要意义。
核黄素存在时,异?–酸经光氧化分解,可产生老化风味。
柚皮苷生成无苦味衍生物的酶水解部位结构
3 柑橘中的苦味物（糖苷）
主要苦味物质,柚皮苷、新橙皮苷脱苦的方法,酶制剂酶解糖苷，树脂吸附,?-环糊精包埋等。
（ 1） 肽类氨基酸侧链的总疏水性 使蛋白质水解物和干酪产生明显的非需宜苦味。
计算疏水值可预测肽类的苦味蛋白质子 平均疏水值的计算,
Q=∑△ g/n
△ g表示每种氨基酸侧链的疏水贡献；
n是氨基酸残基数。
Q值大于 1400的肽可能有苦味，低于 1300的无苦味。
4.氨基酸及多肽类各种氨基酸的计算 △ g值氨基酸 △ g值 (卡 /
摩尔 )
氨基酸 △ g值
( 卡 /摩尔 )
氨基酸 △ g值
(卡 /摩尔 )
甘 氨 酸 0 精 氨酸
730 脯 氨酸
2620
丝 氨 酸 40 丙 氨酸
730 苯丙氨酸
2650
苏 氨 酸 440 蛋 氨酸
1300 酪 氨酸
2870
组 氨 酸 500 赖 氨酸
1500 异亮氨酸
2970
天冬氨酸
540 缬 氨酸
1690 色 氨酸
3000
谷 氨 酸 550 亮 氨酸
2420
αs1酪蛋白在残基 144—145和残基 150—
151之间断裂得到的 一种短肽 Phe-Tyr-Pro-Glu-Leu-
Phe,计算 Q值为 2290，这种肽非常苦。从 αs1酪蛋白得到强疏水性肽，是成熟干酪中产生苦味的原因。
强非极性 α S1酪蛋白衍生物的苦味肽
（ 2） 肽的分子量影响产生苦味的能力分子量低于 6000的肽类才可能有苦味，
分子量大于 6000的肽由于几何体积大，显然不能接近感受器位置。
5,盐类苦味与盐类阴离子和阳离子的离子 直径之和 有关。
离子直径小于 6.5?的盐显示纯咸味如,LiCl=4.98?,NaCl=5.56?,KCl=6.28?
随着 离子直径的增大 盐的苦味逐渐 增强如,CsCl=6.96?,CsI=7.74?,MgCl=8.60?
阳离子产生咸味阴离子抑制咸味第四节 咸味和咸味物质
Salty taste and salty substance
咸味
1,阳离子产生咸味当盐的原子量增大，有苦味增大的倾向 。
氯化钠和氯化锂 是典型咸味的代表。
钠离子和锂离子产生咸味，
钾离子和其他阳离子产生咸味和苦味。
2,阴离子抑制咸味氯离子 本身是无味,对 咸味抑制最小 。
较 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 。
一,呈酸机理
1,酸味是由 H+刺激舌粘膜而引 起的味感,H+
是定味剂,A-是助味剂。
2,酸味的强度与酸的强度不呈正相关关系。
第五节 酸味和酸味物质
Sourness and sourness substance
3,酸味物质的阴离子对酸味强度有影响有机酸根 A-结构上 增加羟基或羧基,则亲脂性减弱,酸味减弱 ；
增加疏水性基团,有利于 A-在脂膜上的吸附,酸味增强 。
二,主要酸味剂
1.食醋
2,乳酸
3,柠檬酸
4.葡萄糖酸
-D-葡萄糖内酯 的水溶液 加热 可转变成 葡萄糖酸 。
O=C COOH O=C
HCOH? HCOH? HCOH
HOCH O H2O HOCH H2O HOCH O
HCOH HCOH HC
HC HCOH HCOH
CH2OH CH2OH CH2OH
-D-葡萄糖内酯 D-葡萄糖酸?-D-葡萄糖内酯一,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。
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。
第六节 辣味和辣味物质
Piquancy and piquancy substance
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,辛辣味 （ pungency）
冲鼻的刺激性辣味，对味觉和嗅觉器官有双重刺激，常温下具有挥发性。
如：姜、葱、蒜等。
二,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,鲜味物的呈鲜机理
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。
第七节 鲜味和鲜味物质
Delicious taste and delicious substance
二,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一,涩味涩味 通常是由于 单宁或多酚与 唾液中的 蛋白质缔合 而产生沉淀或聚集体而引起的。
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 。
第八节 涩味和涩味物质
Astringent tast and astringent substance
二,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：
缩合度适中的单宁具有涩味，
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。
明矾、醛类 也具有涩味。
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 。
Flavor Chemistry
食品的滋味化学
Taste chemistry of food
制作人:
戚向阳
第一节 概 述
第二节 甜味及甜味物质
第三节 苦味及苦味物质
第四节 咸味物质
第五节 酸味及酸味物质
第六节 辣味及辣味物质
第七节 鲜味及鲜味物质
第八节 涩味及涩味物质一,食品的基本味（原味） (origianl taste)
酸、甜、苦、咸。
二,呈滋味的物质的特点 (characteristic of
taste compound)
多为不挥发物，
能溶于水，
阈值比呈气味物高得多。
第一节 概 述
Map of the tongue's taste receptors.
三,味觉生理学 (taste physiology)
四,影响味觉的因素 (factors of effect on taste)
1,温度在 10~40℃ 之间较敏感，在 30℃ 时最敏感。
温度对味觉的影响呈味物 味觉 阈值（ %）
常温 0℃
盐酸奎宁 苦 0.0001 0.0003
食 盐 咸 0.05 0.25
柠檬酸 酸 0.0025 0.003
蔗 糖 甜 0.1 0.4
2,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。
3,各种味觉的相互作用
（ 1）味觉的相乘效果
（ 2）味觉的相消效果化学上的,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。
五,物质的化学结构与味感的关系
(relationship of structure with taste)
第二节 甜味与甜味物质
Sweet taste and sweet substance
夏伦贝格尔 (Shallenberger)的 AH／ B理论风味单位 (flavor unit)是由共价结合的氢键键合质子和位置距离质子大约 3?的电负性轨道产生的结合 。
化合物分子中有 相邻的电负性原子 是产生甜味的必须条件 。
其中一个原子还必须具有 氢键键合的质子 。
氧,氮,氯原子 在甜味分子中可以起到这个作用,羟基氧原子可以在分子中作为 AH或 B。
一 呈甜机理补充学说甜味分子的 亲脂部分 通常称为 r (-CH2-,-CH3,
-C6H5)可被味觉感受器类似的亲脂部位所吸引,
其立体结构的全部活性单位 (AH,B和 r)都适合与感受器分子上的三角形结构结合,r位置是强甜味物质的一个非常重要的特征,但是对糖的甜味作用是有限的 。
-D-吡喃果糖甜味单元中 AH/B和 r之间的关系氯仿 邻 —磺酰苯亚胺 葡萄糖局限性
（ 1） 不能解释多糖、多肽无味。
（ 2） D型与 L型氨基酸味觉不同,D-缬氨酸呈甜味，
L-缬氨酸呈苦味。
（ 3） 未考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应。
二,甜度及其影响因素
1.甜度甜味剂的相对甜度甜味剂 乳糖 麦芽糖 葡萄糖 半乳糖 甘露糖醇 甘油 蔗糖 果糖相对甜度 0.27 0.5 0.5~0.7 0.6 0.7 0.8 1 1.1~1.5
甜味剂 甘草酸苷 天冬氨酰苯丙氨酸甲酯 糖精 新橙皮苷二氢查耳酮相对甜度 50 100~200 500~700 1000~1500
2,影响因素
（ 1）结构
A,聚合度,聚合度大则甜度降低；
B,异构体,葡萄糖,?>?,果糖,?>?；
C,环结构,?-D-吡喃果糖 >?-D- 呋喃果糖；
D,糖苷键,麦芽糖 (?-1,4苷键）有甜味，龙胆二糖 (?-1,6苷键）苦味。
（ 2）温度果糖随温度升高，甜度降低。（异构化）
（ 3）结晶颗粒大小小颗粒易溶解，味感甜。
（ 4）不同糖之间的增甜效应
5%葡萄糖 +10%蔗糖 =15%蔗糖。
（ 5）其它呈味物的影响三,甜味剂
1,糖类葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖等
2,糖醇木糖醇，麦芽糖醇等
3,糖苷甜叶菊苷 (Stevioside)的甜度为蔗糖的 300倍。稳定安全性好，无苦味，无发泡性，溶解性好。
4,其它甜味剂
(1) 甜蜜素
(2) 甜味素（阿斯巴甜，二肽衍生物）
(3) 二氢查耳酮衍生物
(4) 糖精（ Saccharin)
(5) 三氯蔗糖一,呈苦机理
大多数苦味物质具有与甜味物质同样的
AH/B模型及疏水基团。
受体部位的 AH/B单元取向决定了分子的甜味和苦味。
沙氏理论认为苦味来自呈味分子的疏水基，
AH与 B的距离近，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。
第三节 苦味和苦味物质
Bitterness and bitterness substance
二,苦味物质
1,茶叶、可可、咖啡中的生物碱
2,啤酒中的苦味物质（萜类）
啤酒中的 苦味物质 主要源于啤酒花中的 律草酮或蛇麻酮的衍生物 （?–酸和?-酸 ）,其中?–酸占了 85%左右。
–酸 在新鲜酒花中 含量在 2~8%之间 (质量标准中要求达 7%），有 强烈的苦味和防腐能力,久置空气中 可自动氧化，其氧化产物苦味变劣。
异律草酮 （?-酸 ）律草酮（?–酸 ）
啤酒花与麦芽汁共煮时,?–酸有 40~60%异构化生成异?–酸。 控制异构化 在啤酒加工中有重要意义。
核黄素存在时,异?–酸经光氧化分解,可产生老化风味。
柚皮苷生成无苦味衍生物的酶水解部位结构
3 柑橘中的苦味物（糖苷）
主要苦味物质,柚皮苷、新橙皮苷脱苦的方法,酶制剂酶解糖苷，树脂吸附,?-环糊精包埋等。
（ 1） 肽类氨基酸侧链的总疏水性 使蛋白质水解物和干酪产生明显的非需宜苦味。
计算疏水值可预测肽类的苦味蛋白质子 平均疏水值的计算,
Q=∑△ g/n
△ g表示每种氨基酸侧链的疏水贡献；
n是氨基酸残基数。
Q值大于 1400的肽可能有苦味，低于 1300的无苦味。
4.氨基酸及多肽类各种氨基酸的计算 △ g值氨基酸 △ g值 (卡 /
摩尔 )
氨基酸 △ g值
( 卡 /摩尔 )
氨基酸 △ g值
(卡 /摩尔 )
甘 氨 酸 0 精 氨酸
730 脯 氨酸
2620
丝 氨 酸 40 丙 氨酸
730 苯丙氨酸
2650
苏 氨 酸 440 蛋 氨酸
1300 酪 氨酸
2870
组 氨 酸 500 赖 氨酸
1500 异亮氨酸
2970
天冬氨酸
540 缬 氨酸
1690 色 氨酸
3000
谷 氨 酸 550 亮 氨酸
2420
αs1酪蛋白在残基 144—145和残基 150—
151之间断裂得到的 一种短肽 Phe-Tyr-Pro-Glu-Leu-
Phe,计算 Q值为 2290，这种肽非常苦。从 αs1酪蛋白得到强疏水性肽，是成熟干酪中产生苦味的原因。
强非极性 α S1酪蛋白衍生物的苦味肽
（ 2） 肽的分子量影响产生苦味的能力分子量低于 6000的肽类才可能有苦味，
分子量大于 6000的肽由于几何体积大，显然不能接近感受器位置。
5,盐类苦味与盐类阴离子和阳离子的离子 直径之和 有关。
离子直径小于 6.5?的盐显示纯咸味如,LiCl=4.98?,NaCl=5.56?,KCl=6.28?
随着 离子直径的增大 盐的苦味逐渐 增强如,CsCl=6.96?,CsI=7.74?,MgCl=8.60?
阳离子产生咸味阴离子抑制咸味第四节 咸味和咸味物质
Salty taste and salty substance
咸味
1,阳离子产生咸味当盐的原子量增大，有苦味增大的倾向 。
氯化钠和氯化锂 是典型咸味的代表。
钠离子和锂离子产生咸味，
钾离子和其他阳离子产生咸味和苦味。
2,阴离子抑制咸味氯离子 本身是无味,对 咸味抑制最小 。
较 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 。
一,呈酸机理
1,酸味是由 H+刺激舌粘膜而引 起的味感,H+
是定味剂,A-是助味剂。
2,酸味的强度与酸的强度不呈正相关关系。
第五节 酸味和酸味物质
Sourness and sourness substance
3,酸味物质的阴离子对酸味强度有影响有机酸根 A-结构上 增加羟基或羧基,则亲脂性减弱,酸味减弱 ；
增加疏水性基团,有利于 A-在脂膜上的吸附,酸味增强 。
二,主要酸味剂
1.食醋
2,乳酸
3,柠檬酸
4.葡萄糖酸
-D-葡萄糖内酯 的水溶液 加热 可转变成 葡萄糖酸 。
O=C COOH O=C
HCOH? HCOH? HCOH
HOCH O H2O HOCH H2O HOCH O
HCOH HCOH HC
HC HCOH HCOH
CH2OH CH2OH CH2OH
-D-葡萄糖内酯 D-葡萄糖酸?-D-葡萄糖内酯一,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。
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。
第六节 辣味和辣味物质
Piquancy and piquancy substance
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,辛辣味 （ pungency）
冲鼻的刺激性辣味，对味觉和嗅觉器官有双重刺激，常温下具有挥发性。
如：姜、葱、蒜等。
二,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,鲜味物的呈鲜机理
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。
第七节 鲜味和鲜味物质
Delicious taste and delicious substance
二,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一,涩味涩味 通常是由于 单宁或多酚与 唾液中的 蛋白质缔合 而产生沉淀或聚集体而引起的。
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 。
第八节 涩味和涩味物质
Astringent tast and astringent substance
二,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：
缩合度适中的单宁具有涩味，
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。
明矾、醛类 也具有涩味。
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 。
