[化学]第九章食品风味化学基础.ppt
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1、第九章 食品风味化学基础,食品生物化学,学习目标,理解风味的概念、风味与食品品质 的关系。了解常见色素的性能及应用。理解食品加工和储藏过程发生褐变 的简单原理。,脯干,酒枣,竹筒饭,食品生物化学,第一节 概 述,一、食品风味的概念与分类,风味的概念:风味是指摄入口腔的食物使人的感觉器官,包括味觉、嗅觉、痛觉、触觉和温觉等所产生的感觉印象,即食物客观性使人产生的感觉印象的总和。,化学感觉:味觉(酸、甜、苦、咸等)嗅觉(香、臭等)物理感觉:触觉(软硬度、粘度、冷热)运动感觉(滑、干等)。心理感觉:视觉(形状、色泽和光泽等)听觉(声音),第一节 概 述,风味的分类:,食品风味与食品品质,黏稠度,醇厚
2、感,颗粒度,外观表象,味的本质,特征性质,视觉,味觉,味觉,蛋白质(离子、氢键、疏水),多糖(氢键),脂肪(疏水),影响质构的主要成分:,第二节 食品中的色素,概 述,色素:能使人的视觉产生各种色感的物质。如叶绿素、叶黄素、花青素、血红素等。,按其来源不同可分为(1)植物色素 如蔬菜的绿色(叶绿素)胡萝卜橙红色(类胡萝卜素)草莓的红色(花青素)等。(2)动物色素 如猪肉的红色(血红素),虾、蟹的虾青素、虾红素等。(3)微生物色素 如红曲色素等。,色素的分类,按色素的溶解性质可分为(1)水溶性色素 花青素、黄酮类化合物。(2)脂溶性色素 叶绿素、类胡萝卜素。按色素化学结构的特征可分为(1)吡咯类
3、(叶绿素、红血素等)(2)多烯类(类胡箩卜素、虾青素、虾红素)(3)多酚类(花青素、儿茶素、花黄素、单宁)(4)醌酮类(红曲色素、姜黄素、甜菜红等),一、食品中的天然色素,吡咯类色素是以四个吡咯构成的大环(卟吩)为结构基础的天然色素,中间通过共价键与金属元素形成配合物,而呈现各种颜色。,(一)吡咯色素(卟啉类衍生物),生物组织中的天然吡咯色素有两大类,即动物组织中的血红素和植物组织中的叶绿素.天然状态下这些色素都和蛋白质相结合,其区别在于侧基和结合的金属不同.,一、食品中的天然色素,叶绿素:由叶绿酸与叶绿醇及甲醇所成的二醇酯。高等植物叶绿体中的叶绿素主要有叶绿素a 和叶绿素b 两种,,叶绿素a
4、 呈蓝绿色叶绿素b 呈黄绿色,CHO,叶绿素的结构,天然叶绿素不稳定,对光和热敏感,易分解褪色。在酸性条件下,叶绿素的中心金属镁原子会被氢原子置换,生成脱镁叶绿素(暗绿色至褐色)。在碱性条件下加热可使叶绿素分解为叶绿酸、甲醇和叶绿醇,食品颜色为鲜绿色。,叶绿素在食品加工与储藏中的变化,一、食品中的天然色素,血红素:是由铁和吡咯环构成的吡咯化合物,铁原子与四个氮原子以配位键结合,通过中心铁原子与肌红蛋白或血红蛋白结合为一体。,肉的颜色是由血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)形成的。肌肉中的肌红蛋白(Mb)随年龄不同而不同,如牛犊的肌红蛋白较少,肌肉色浅,而成年牛肉中的肌红蛋白(Mb)较多,肌肉色深
5、。虾、蟹及昆虫体内的血色素是含铜的血蓝蛋白。,在肉品的加工与储藏中,肌红蛋白会转化为多种衍生物,如氧合肌红蛋白(鲜红色)、高铁肌红蛋白(棕褐色)、氧化氮肌红蛋白(粉红色)等。,血红素在食品加工与储藏中的变化,一、食品中的天然色素,(二)多烯色素以由异戊二烯为单元组成的共轭双键长链为基础的一类色素,总称为类胡萝卜素。已知的类胡萝卜素已达300种以上,颜色从黄、橙、红以至紫色,按其结构,可分为二类:1、胡萝卜素:共轭多烯2、叶黄素类:共轭多烯的含氧衍生物,-胡萝卜素-胡萝卜素-胡萝卜素 番茄红素都是含40个碳的多烯四萜,由异戊二烯经头尾或尾尾相连而构成。,胡萝卜素类,叶黄素类,叶黄素类是胡萝卜素类
6、的含氧衍生物,颜其颜色为黄色或橙黄色,少数为红色,如与蛋白质相结合,颜色可能发生改变。,在食品中较常见的叶黄素类色素如:叶黄素,玉米黄素,隐黄素,柑橘黄素,胡萝卜素类其颜色在多数加工和贮藏条件下点相当稳定的,变化只是轻微的,但在有些加工条件下,使得其容易发生异构化和氧化降解反应,严重影响胡萝卜素在食品中的色感。叶黄素类在加工中遇到光照、氧化、中性或酸性条件下加热,会发生异构化和氧化降解反应,缓慢地使食品发生退色或褐变。,类胡萝卜素在食品加工中的变化,一、食品中的天然色素,(三)酚类色素酚类色素是存在于植物中的水溶性色素。可以划分为花青素、花黄素、儿茶素和鞣质四类(鞣质是既可作为呈味成分,又可作
7、为呈色成分的化合物)。,花青素:能够赋予植物的花、果实、茎和叶美丽的颜色。有蓝色、紫色、深红色、红色及橙色等。在食品中较重要的6种花色素:天竺葵色素 矢车菊色素 飞燕草色素 芍药色素 牵牛花色素 锦葵色素,天竺葵,矢车菊,飞燕草,在食品中较重要的6种花色素:天竺葵色素 矢车菊色素 飞燕草色素 芍药色素 牵牛花色素 锦葵色素,芍药,锦葵,牵牛花,一、食品中的天然色素,OCH3,类黄酮类:也是植物组织细胞中分布广泛的色素物质之一。常表现为浅黄色或无色或鲜明的橙色。,黄酮类可与多价金属离子形成配合物,形成颜色比类黄酮的呈色效果强(例如,在加工面粉、马铃薯等出现的由白变黄的现象就是此原因)。,儿茶素:
8、儿茶素本身无色,具有较轻的涩味,易被氧化成褐色物质,因此当含有儿茶素的植物组织受机械损伤时,植物组织中的酶会使儿茶素发生酶促褐变(在茶叶中含量极高)。,常见的儿茶素有四种:,“表”表示母核中2、3位的取代基处于吡喃环的同侧。,单宁:又称单宁酸、鞣质,存在于多种树木的树皮和果实中,其中含量较多的是五倍子和柿子。,五倍子,柿子,第二节 食品中的色素,二、食品中的合成色素,合成色素即人工合成的色素,色泽鲜艳、性质稳定、着色力强。但大部分合成色素有毒性,所以其食用安全性受到怀疑。,苋菜红是红色粉末,水溶液为品红色,耐光耐热,但易被氧化和还原,遇碱变成暗红色。,胭脂红为红棕色粉末,水溶液为红色,耐光、耐
9、酸、耐还原,遇碱变成褐色。,我国允许使用的合成色素有22种,GB2760-1996食品添加剂使用卫生标准规定允许使用的人工合成色素常用的有:,柠檬黄为黄色粉末,水溶液颜色为清澈的红色,耐光、耐热,但不耐还原,遇碱产生红褐色。,靛蓝为蓝色粉末,水溶液为深蓝色,不耐光、不耐热,不耐酸碱,但着色力强。,我国允许使用的合成色素有22种,GB2760-1996食品添加剂使用卫生标准规定允许使用的人工合成色素常用的有:,第二节 食品中的色素,三、食品加工和贮藏中的褐变现象,褐变:是指食品在加工、贮藏或受损后,色泽变暗或变褐色的现象。褐变按其发生的机理分为:酶促褐变(生化褐变)非酶促褐变(非生化褐变),三、
10、食品加工和贮藏中的褐变现象,有利的褐变:如酱油、咖啡、红茶、啤酒的生产和面包、糕点的烘烤;不利的褐变:水果蔬菜加工过程的褐变不仅影响风味,而且降低营养价值。,三、食品加工和贮藏中的褐变现象,概念:水果和蔬菜在采收后,当有机械性损伤发生或处于异常环境时,果蔬中原有的氧化还原平衡被破坏,导致氧化,产物积累,造成果蔬变色,这类反应的速度非常快,一般需要和空气接触,由酶催化,因此称为酶促褐变。,1、酶促褐变,三、食品加工和贮藏中的褐变现象,酶促褐变机理:所需条件:酚酶、底物、氧。在酚酶的催化下,酚类物质被氧化为醌,醌再进一步氧化聚合而形成褐色色素(黑色素、类黑精)。,酶促褐变的防止热处理:70-90度
11、约7秒可使大部分酚氧化酶失活.酸处理:多数酚酶的最适pH为6-7。当pH3.0 基本失活,所以降低pH可抑制酶促褐变,常用VC、柠檬酸、苹果酸来降低pH加入化学物质:SO2、Na2SO3、NaHSO3、Na2S2O3驱氧法,三、食品加工和贮藏中的褐变现象,三、食品加工和贮藏中的褐变现象,在食品贮藏及加工中,常发生与酶无关的褐变作用,这种褐变常伴随热加工及较长期的贮存而发生,它主要包括美拉德反应焦糖化反应。,2 非酶褐变,三、食品加工和贮藏中的褐变现象,又称为羰氨反应,指食品体系中含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之间发生反应而使食品颜色加深的反应。,Maillard(美拉德)反应,三、食品加工
12、和贮藏中的褐变现象,焦糖化作用是指在没有含氨基化合物的情况下将糖类物质加热到超熔点以上温度,使其发焦变黑的现象。,在焙烤、油炸食品中,焦糖化作用控制得当,可以使产品得到悦人的色泽及风味。,谢谢!,食品生物化学,学习目标,理解嗅觉物质形成的简单原理。理解动植物食品、发酵食品、焙烤 食品中香气的形成、特色。理解香气调节的方式。,第三节 食品中嗅觉物质的形成,食品中嗅觉物质的种类繁多,形成途径非常复杂,但就其形成基本途径而言大体分为两类:,酶促作用下生物合成,非酶促化学反应,(如水果蔬菜中的香气物质),(如烘炒焙烤产生的香气),酶促作用下生物合成,以氨基酸为前体形成嗅感物质,香蕉的香气物质是乙酸异戊
13、酯苹果的特征香气成分之一是异戊酸乙酯,L-亮氨酸,半胱氨酸,韭菜、蒜、葱的嗅感成分含硫化合物,酶促作用下生物合成,以氨基酸为前体,以脂肪酸为前体形成嗅感物质,亚油酸,苹果、葡萄、草莓、菠萝、香蕉、桃的嗅感成分己醛,以氨基酸为前体,主要是受热反应,烹煮,鱼、肉等动物性食物形成的香气,非酶促化学反应,焙烤,油炸,炒米、炒面、炒大豆、炒花生、炒瓜子等食物形成的香气,油炸食品的香气,第四节 食品的香气,(一)肉香味特点:生肉的风味是清淡的,但经加工,熟肉的香气十分诱人,称为肉香。肉香成分的前体物质大多是水溶性物质(还原糖、氨基酸、低分子肽等物质)。,一、动物性食品的香气,生肉的嗅感成分主要有硫化氢、甲
14、硫醇、乙硫醇、乙醛、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、氨等熟肉的嗅感成分主要包括一般挥发性化合物(短链脂肪酸、甲醛、丙酮等)以及噻吩类、呋喃类、吡嗪类、吡啶类化合物,同时还有羰化物、脂化物等。,肉香气中的主要化合物,第四节 食品香气,(二)鱼类香气1、鱼香气 熟鱼肉的香气和鲜鱼相比,熟鱼的嗅感成分中,挥发性酸、含氮化合物和羰化物等产生诱人的香气。主要是通过美拉德反应、氨基酸的降解、脂肪的热降解以及硫胺素的热降解等反应。,一、动物性食品的香气,2鱼腥臭味 鱼类具有代表性的气味即为鱼的腥臭味,它随着鲜度的降低而增强。除三甲胺外,还有氨、硫化氢、甲硫醇、吲哚、粪臭素以及脂肪氧化的生成物等(若添加醋酸等酸性物质
15、使溶液呈酸性,鱼腥气便可大减)。海水鱼含氧化三甲胺比淡水鱼高,故海水鱼比淡水鱼腥味强。,第四节 食品香气,(三)乳品香气 特点:鲜乳、黄油、发酵乳品各不相同。(牛乳中的脂肪吸收外界异味的能力较强,特别是在35,其吸收能力最强。因此刚挤出的牛乳应防止与有异臭气味的物料接触。),香气成分:主要是低级脂肪酸、羰基化合物(如2-已酮,2-戊酮,丁酮,丙酮,乙酯,甲醛等),以及极微量的挥发性成分(如乙醚,乙醇,氯仿,氯化乙烯等)和微量的甲硫醚。甲硫醚含量很少,但构成牛乳风味的主体。,牛乳有时有一种酸败味,主要是因为牛乳中有一种脂酶,能使乳脂水解生成低级脂肪酸(如丁酸)。,第四节 食品香气,1水果的香气成
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