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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,食品中嗅感物质形成的基本途径之二,食品风味化学,食品中嗅感物质形成的基本途径之二食品风味化学,本节集中讨论,非酶反应的各种主要途径和机理,，主要是,受热反应,。,食物在热处理过程中嗅感成分的变化十分复杂。,本节集中讨论非酶反应的各种主要途径和机理，主要是受热反应。,除了食品内原来经,生物合成,的嗅感物质因受热挥发而有所损失外，,食物中的其他组分也会在热的影响下发生降解或相互作用,，,生成大量的新的嗅感物质,。,新嗅感物的形成既与食物的原料组分等内在因素有关，也与热处理的方法、时间等外因有关。,除了食品内原来经生物合成的嗅感物质因受热挥发而有所损失外，食,一、,热处理方式与气味,对动、植物性食物进行的热处理，最为常见的方式：,（1）,烹煮,（2）,焙烤,（3）,油炸,一、热处理方式与气味对动、植物性食物进行的热处理，最为常见的,（1）,烹煮香气,食物在烹煮或加热灭菌时，一般温度较低，时间较短。,水果、乳品,等主要是原有香气挥发散失，反应生成新的嗅感物质不多；,蔬菜、谷类,除原有香气有部分损失外，也有一定量的,新嗅感物生成,；,鱼、肉等动物性食物,则通过反应形成,大量浓郁的香气。,一、,热处理方式与气味,（1）烹煮香气 一、热处理方式与气味,一、,热处理方式与气味,在该条件下发生的非酶反应，主要有,羟氨反应、维生素和类胡萝卜素的分解、多酚化合物的氧化、含硫化合物的降解,等。,因此，对于一些香气清淡、或虽香气较浓而易挥发的果蔬等食物，,不宜长时间烹煮,，否则,风味损失太大,。,一、热处理方式与气味在该条件下发生的非酶反应，主要有羟氨反应,（2）,焙烤香气,这种热处理方式温度较高、时间较长。这时各类食品通常都会,有大量的嗅感物质产生,。例如：,烤面包,除了在发酵过程形成的醇、酯类化合物外，在焙烤过程中还会气成分中至少有,8种吡嗪类化合物,，此外还有,羰化物和吡咯,等。,在,炒芝麻,的香气物质中，其特征成分则是,硫化物,。,一、,热处理方式与气味,（2）焙烤香气 一、热处理方式与气味,一、,热处理方式与气味,(2),焙烤香气,食物在焙烤时发生的非酶反应，主要有,羟氨反应，维生素的降解，油脂、氨基酸和单糖的降解，以及-胡萝卜素、儿茶酚等非基本组分的热降解,。,一、热处理方式与气味(2)焙烤香气,(3),油炸香气,油炸食品时其,诱人的香气,很易勾起食欲。,这时产生嗅感物质的反应途径,除了在高温下可能发生的与焙烤相似的,反应之外，更多地还与,油脂的热降解反应,有关。,油炸食品的特有香气被鉴定为,2，4癸二烯醛,，它是油脂热分解出的各种羰化a物中贡献最大的组分，阈值为510,-4,mg/kg。,一、,热处理方式与气味,(3)油炸香气 一、热处理方式与气味,(3),油炸香气,除此之外，油炸食品的香气成分还包含有高温生成的,吡嗪类和酯类化合物,，以及油脂本身的独特香气。,例如,用,椰子油炸,的食品带有甜感的椰香,用,芝麻油炸,的食品带有芝麻酚香,一、,热处理方式与气味,(3)油炸香气 一、热处理方式与气味,下面根据,反应前体物的不同,，介绍食物在热处理过程中生成嗅感物质的基本途径有：,（1）,基本组分的相互作用,（2）,基本组分的热降解,（3）,非基本组分的降解,一、,热处理方式与气味,下面根据反应前体物的不同，介绍食物在热处理过程中生成嗅感物质,二、,基本组分的相互作用,基本组分，指食物中,碳水化合物、蛋白质和脂肪三大营,养物质,。,它们在食物内不但能,分别,水解成单糖、氨基酸和脂肪酸,，,而且在一定条件下也能相互转化。,二、基本组分的相互作用基本组分，指食物中碳水化合物、蛋白质和,这些食品基本组分在热处理过程中的相互作用，最主要的是,糖类与氨基酸之间发生的Maillard反应(羰氨反应),。,这个反应所生成的嗅感物质非常,好闻，,可以使人联想起各种食品的香气，所以这个反应在形成,“加热香气”,时也特别受到重视。,二、,基本组分的相互作用,这些食品基本组分在热处理过程中的相互作用，最主要的是糖类与氨,Maillard反应的特点：,Maillard反应,产物复杂,，既,和参与反应的氨基酸及单糖的种类,有关，也与,受热的温度、时间长短、体系的pH值、水分等因素,有关。,（1）,当,受热时间较短、温度较低,时，反应主要产物除了Strecker醛类以外，还有特征香气的,内酯类和呋喃类化合物,等；,（2）,当,温度较高、受热时间较长时,，生成的嗅感物质种类有所增加，还有焙烤香气的,吡嗪类、吡咯、吡啶类,化合物形成。,二、,基本组分的相互作用,Maillard反应的特点：Maillard反应产物复杂，,二、,基本组分的相互作用,参与Maillard反应的,糖类和氨基酸的结构,不同，对生成的产物影响很大。,首先，,不同种类的糖与氨基酸作用时，将降解产生不同的嗅感。,二、基本组分的相互作用参与Maillard反应的糖类和氨基酸,例如：,麦芽糖与苯丙氨酸,反应能产生令人,愉快,的,焦糖甜香,；,果糖与苯丙氨酸,反应却产生一种令人,不快,的焦糖味，但有二羟丙酮存在时，则产生紫罗兰香气。,二羟丙酮和甲硫氨酸,作用形成类似烤,土豆,的气味，,葡萄糖和甲硫氨酸,反应，则呈现,烤焦的,土豆味。,二、,基本组分的相互作用,例如：二、基本组分的相互作用,例如：,在葡萄糖存在时，脯氨酸、缬氨酸和异亮氨酸,会产生一种好闻的烤面包香；,在还原二糖如麦芽糖,存在时，形成烤焦的卷心菜味；,而在非还原二糖如蔗糖存在,时，则产生不愉快的焦炭气味。,核糖与各种氨基酸共热,时，能产生丰富多采的嗅感变化；,但若在同样条件下加热没有核糖的含硫氨基酸,，除了产生硫磺气味外，没有其他的嗅感变化。,二、,基本组分的相互作用,例如：二、基本组分的相互作用,其次，实验也表明，不同种类的氨基酸参与发生Maillard,反应的难易,也不一样 一般说来，,不同氨基酸的降解速率次序为：羟基氨基酸、含硫氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸、芳香族氨基酸、脂肪族氨基酸。,二、,基本组分的相互作用,其次，实验也表明，不同种类的氨基酸参与发生Maillard反,（一）,糖的热降解,糖即使在没有胺类存在的情况下受热,，也会发生一系列的降解反应，根据受热温度、时间等条件不同而生成各种嗅感物质。,一般,当温度较低或时间较短时,，会产生一种牛奶糖样的香气特征；,若受热温度较高或时间较长时,，则会形成甘苦而无甜香味的焦糖素，有一种焦糊气味。,实验表明，,不同的单糖所引起的嗅感差异并不明显,。,三、,基本组分的热降解,（一）糖的热降解三、基本组分的热降解,单糖和双糖,一般都经过熔融状态才进行热分解，这时发生了一系列的异构化以及分子内、分子间的脱水反应，生成以,呋喃类化合物为主,的嗅感成分，并有少量的内酯类、环二酮类等物质形成。反应途径与,Maillard反应中生成糠醛的途径相类似,。,三、,基本组分的热降解,（一）,糖的热降解,单糖和双糖一般都经过熔融状态才进行热分解，这时发生了一系列的,如果继续受热，则单糖的碳链发生裂解，形成,丙酮醛、甘油醛、乙二醛等低分子嗅感物。,若糖再在更高的温度下或受热时间过长时，产物最后便聚合成,焦糖素,。,三、,基本组分的热降解,（一）,糖的热降解,如果继续受热，则单糖的碳链发生裂解，形成丙酮醛、甘油醛、乙二,淀粉、纤维素等多糖,，在高温下一般不经过熔融状态即进行热分解。,在400,以下时主要生成呋喃类、糠醛类化合物，同时还会生成麦芽酚、环甘素以及有机酸等低分子物质；,若高温加热到,800,以上，则还会进一步生成多环芳烃和稠环芳烃类化合物，其中不少物质具有一定的致癌性。,三、,基本组分的热降解,（一）,糖的热降解,淀粉、纤维素等多糖，在高温下一般不经过熔融状态即进行热分解。,(二)氨基酸的热降解,一般的氨基酸受热到较高温度时，都会发生,脱羧反应或脱氨、脱羰反应,。但这时生成的胺类产物往往具有,不快的嗅感,。若在热的继续作用下，这时生成的产物可以进一步相互作用，生成具有良好香气的嗅感物质。下面介绍几类氨基酸的,热降解途径,。,三、,基本组分的热降解,(二)氨基酸的热降解三、基本组分的热降解,1.,含硫氨基酸,这是在热处理过程中对食品风味影响较大的一类氨基酸。,它们单独存在时的热分解产物，除了有,硫化氢、氨、乙醛、,半胱胺等物质之外,，还会同时生成,噻唑类、噻吩类及许,多含硫化合物,，这些大多数都是挥发性的强烈的嗅感物质，,不少是,熟肉香气,的重要组分。,三、,基本组分的热降解,(二)氨基酸的热降解,1.含硫氨基酸三、基本组分的热降解(二)氨基酸的热降解,2.,杂环氨基酸,这类氨基酸的热分解产物对食品的嗅感也有较大的影响。,（1）,脯氨酸和羟脯氨酸,在受热时会与食品组分生成的丙酮醛进一步作用，形成具有,面包、饼干、烘玉米和谷物似的香气成分吡咯和吡啶类化合物,。,（2）,苏氨酸、丝氨酸,的热分解产物是以吡嗪类化合物为特征，有,烘烤香气；,（3）,赖氨酸,的热分解产物主要则是,吡啶类、吡咯类和内酰胺类化合物,，也有,烘烤和熟肉香气,。,三、,基本组分的热降解,(二)氨基酸的热降解,2.杂环氨基酸三、基本组分的热降解(二)氨基酸的热降解,(三)脂肪的热氧化降解,实验表明，,脂肪在,无氧,条件下即使受热到220,，也没有明显的降解现象。,但食品的贮存和加工，通常都是在,有氧的大气条件下进行,。而在食品的三大营养物中，,脂肪最易被氧化,，在受热条件下更易加速氧化反应的发生。脂肪酸的氧化降解产物中，许多挥发性物质都是食品风味的重要成分。,三、,基本组分的热降解,(三)脂肪的热氧化降解实验表明，脂肪在无氧条件下即使受热到2,(三)脂肪的热氧化降解,三、,基本组分的热降解,氧分子由于其特异的电子结构，在,常温并处于基态,时，其氧化力并不很强。,但当它处于,激发态,时，或处于,还原态如超氧化物离子(HOO或O,2,-),、过氧化氢(H,2,O,2,)、羟基自由基(HO)等状态时，则具有很强的氧化力，能使,脂肪酸发生自动氧化反应,。,(三)脂肪的热氧化降解三、基本组分的热降解氧分子由于其特异的,1.不饱和脂肪酸的热氧化降解,不饱和脂肪酸中碳碳双键的,-H,离解能最小，在热作用下很易离解出自由基。,当分子中,含有更多不饱和键的亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸,等在发生热氧化时，生成的自由基数目将会更多。这些自由基都能进一步裂解、反应而形成各种各样的产物。,(三)脂肪的热氧化降解,三、,基本组分的热降解,1.不饱和脂肪酸的热氧化降解(三)脂肪的热氧化降解三、基本,2.饱和脂肪的热氧化降解,在使用,饱和油脂(如三硬脂酸甘油酯),的油炸厂空气中，,油脂在192下,的裂解产物主要有C,3,C,17,的甲基酮、C,4,C,14,的内酯类、C,2,C,12,的脂肪酸类以及丙烯醛等化合物。,(三)脂肪的热氧化降解,三、,基本组分的热降解,2.饱和脂肪的热氧化降解(三)脂肪的热氧化降解三、基本组分的,四、,非,基本组分的热降解,纯的硫胺素并无嗅感。它的热降解产物相当复杂，主要有,呋喃类、吡啶类、噻吩类,和含硫化合物等。,（1）,5-羟基-3-巯基-2-戊酮以及咪啶类、噻唑类化合物的形成，,巯基酮,是一个很重要的中间产物，极易进一步发生反应而形成各种嗅感物质。,(一)硫胺素的热降解,四、非基本组分的热降解纯的硫胺素并无嗅感。它的热降解产物相当,（2）,呋喃类化合物的形成,此途径降解生成的产物大多都是肉类受热后形成的香气成分。,有人认为，,2-甲基-3-呋喃硫醇,也是咖啡的特征风味物之一。,四、,非,基本组分的热降解,(一)硫胺素的热降解,（2）呋喃类化合物的形成四、非基本组分的热降解(一)硫胺素的,（3）,含硫和噻吩类化合物的形成,该反应途径所生成的产物中，有人认为,双(2-甲基-3-呋喃基)二硫化物,是阈值最小的、“真正的”具有硫胺素气味的化合物。上述降解生成的含硫化合物，大多
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