(2)非糖天然甜味剂 这是一类天然的、化学结构差别很大的甜味的物质。主要有甘草苷(glycyrrhizin,相对甜 度 100-300,图 8-3)、甜叶菊苷(stevioside,相对甜度 200-300,图 8-3)、苷茶素(相对甜 度 400)。以上几种甜味剂中甜叶菊苷的甜味最接近蔗糖。 图 8-3 甘草苷与甜叶菊苷 (3)天然衍生物甜味剂 该类甜味剂是指本来不甜的天然物质,通过改性加工而成的安全甜味剂。主要有:氨基 酸衍生物(6-甲基-D-色氨酸,相对甜度 1000),二肽衍生物(aspartame, 阿斯巴甜, 相对 甜度 20-50)、二氢查尔酮衍生物(dihydrochalcone)等,二氢查耳酮衍生物(图 8-4)是柚苷、 橙皮苷等黄酮类物质在碱性条件下还原生成的开环化合物。这类化合物有很强的甜味,其甜 味可参阅表 8-3。 图 8-4 二氢查耳酮衍生物 表 8-3 具有甜味的二氢查耳酮衍生物的结构和甜度 二氢查耳酮衍生物 R X Y Z 甜度 柚皮苷 新橙皮糖 H H OH 100 新橙皮苷 新橙皮糖 H OH OCH3 1000 高新橙皮苷 新橙皮糖 H OH OC2H5 1000 4-O-正丙基新圣草柠檬苷 新橙皮糖 H OH OC2H5 2000 洋李苷 葡萄糖 H OH OH 40 8.2.3 酸味和酸味物质
(2)非糖天然甜味剂 这是一类天然的、化学结构差别很大的甜味的物质。主要有甘草苷(glycyrrhizin,相对甜 度 100-300,图 8-3)、甜叶菊苷(stevioside,相对甜度 200-300,图 8-3)、苷茶素(相对甜 度 400)。以上几种甜味剂中甜叶菊苷的甜味最接近蔗糖。 图 8-3 甘草苷与甜叶菊苷 (3)天然衍生物甜味剂 该类甜味剂是指本来不甜的天然物质,通过改性加工而成的安全甜味剂。主要有:氨基 酸衍生物(6-甲基-D-色氨酸,相对甜度 1000),二肽衍生物(aspartame, 阿斯巴甜, 相对 甜度 20-50)、二氢查尔酮衍生物(dihydrochalcone)等,二氢查耳酮衍生物(图 8-4)是柚苷、 橙皮苷等黄酮类物质在碱性条件下还原生成的开环化合物。这类化合物有很强的甜味,其甜 味可参阅表 8-3。 图 8-4 二氢查耳酮衍生物 表 8-3 具有甜味的二氢查耳酮衍生物的结构和甜度 二氢查耳酮衍生物 R X Y Z 甜度 柚皮苷 新橙皮糖 H H OH 100 新橙皮苷 新橙皮糖 H OH OCH3 1000 高新橙皮苷 新橙皮糖 H OH OC2H5 1000 4-O-正丙基新圣草柠檬苷 新橙皮糖 H OH OC2H5 2000 洋李苷 葡萄糖 H OH OH 40 8.2.3 酸味和酸味物质
酸味(sour)物质是食品和饮料中的重要成份或调味料。酸味能促进消化,防止腐败,增 加食欲、改良风味。酸味是由质子(H+)与存在于味蕾中的磷脂相互作用而产生的味感。 因此,凡是在溶液中能离解出氢离子的化合物都具有酸味。在相同的 pH 值下,有机酸的酸 味一般大于无机酸。这是因为有机酸的酸根、负离子在磷脂受体表面的吸附性较强,从而减 少受体表面的正电荷,降低其对质子的排斥能力,有利于质子(H+)与磷脂作用,所以有 机酸的酸味强于无机酸,有机酸的酸味阈值约在 pH3.7~4.9,而无机酸的阈值约在 pH3.5~4.0。 一般有机酸种类不同,其酸味特性一般也不同,6 碳酸风味较好,4 碳酸味道不好,3 碳、2 碳酸有刺激性。 酸味的品质和强度除决定酸味物质的组成、pH 值外,还与酸的缓冲作用和共存物的浓 度、性质有关,甜味物质、味精对酸味有影响。酸味强度一般以结晶柠檬酸(一个结晶水) 为基准定为 100,其它如无水柠檬酸为 110,苹果酸为 125,酒石酸为 130,乳酸(50%)60, 富马酸 165。酸味强度与它们的阈值大小不相关(表 8-4)。 表 8-4 一些有机酸的阈值 (%) 柠檬酸 苹果酸 乳酸 酒石酸 延胡索酸 琥珀酸 醋酸 0.0019 0.0027 0.0018 0.0015 0.0013 0.0024 0.0012 8.2.4 苦味和苦味物质 食品中有不少苦味(bitter)物质,单纯的苦味人们是不喜欢的,但当它与甜、酸或其它味 感物质调配适当时,能起到丰富或改进食品风味的特殊作用。如苦瓜、白果、莲子的苦味 被人们视为美味,啤酒、咖啡、茶叶的苦味也广泛受到人们的欢迎。当消化道活动发生障 碍时,味觉的感受能力会减退,需要对味觉受体进行强烈刺激,用苦味能起到提高和恢复 味觉正常功能的作用,可见苦味物质对人的消化和味觉的正常活动是重要的。俗话讲“良 药苦口”,说明苦味物质对治疗疾病方面有着重要作用。应强调的是很多有苦味的物质毒 性强,主要为低价态的氮硫化合物、胺类、核苷酸降解产物、毒肽(蛇毒、虫毒、蘑菇毒) 等。 植物性食品中常见的苦味物质是生物碱类、糖苷类、萜类、苦味肽等;动物性食品常见 的苦味物质是胆汁和蛋白质的水解产物等;其它苦味物有无机盐(钙、镁离子),含氮有机 物等。 苦味物质的结构特点是:生物碱碱性越强越苦;糖苷类碳/羟比值大于 2 为苦味(其中 –N(CH3) 3 和 -SO3 可视为 2 个羟基);D 型氨基酸大多为甜味,L 型氨基酸有苦有甜,当 R 基大(碳数大于 3)并带有碱基时以苦味为主;多肽的疏水值大于 6.85KJmol-1 (Q=g/n) 时有苦味;盐的离子半径之和大于 0.658nm 的具有苦味。 盐酸奎宁(quinin,图 8-5)一般作为苦味物质的标准
酸味(sour)物质是食品和饮料中的重要成份或调味料。酸味能促进消化,防止腐败,增 加食欲、改良风味。酸味是由质子(H+)与存在于味蕾中的磷脂相互作用而产生的味感。 因此,凡是在溶液中能离解出氢离子的化合物都具有酸味。在相同的 pH 值下,有机酸的酸 味一般大于无机酸。这是因为有机酸的酸根、负离子在磷脂受体表面的吸附性较强,从而减 少受体表面的正电荷,降低其对质子的排斥能力,有利于质子(H+)与磷脂作用,所以有 机酸的酸味强于无机酸,有机酸的酸味阈值约在 pH3.7~4.9,而无机酸的阈值约在 pH3.5~4.0。 一般有机酸种类不同,其酸味特性一般也不同,6 碳酸风味较好,4 碳酸味道不好,3 碳、2 碳酸有刺激性。 酸味的品质和强度除决定酸味物质的组成、pH 值外,还与酸的缓冲作用和共存物的浓 度、性质有关,甜味物质、味精对酸味有影响。酸味强度一般以结晶柠檬酸(一个结晶水) 为基准定为 100,其它如无水柠檬酸为 110,苹果酸为 125,酒石酸为 130,乳酸(50%)60, 富马酸 165。酸味强度与它们的阈值大小不相关(表 8-4)。 表 8-4 一些有机酸的阈值 (%) 柠檬酸 苹果酸 乳酸 酒石酸 延胡索酸 琥珀酸 醋酸 0.0019 0.0027 0.0018 0.0015 0.0013 0.0024 0.0012 8.2.4 苦味和苦味物质 食品中有不少苦味(bitter)物质,单纯的苦味人们是不喜欢的,但当它与甜、酸或其它味 感物质调配适当时,能起到丰富或改进食品风味的特殊作用。如苦瓜、白果、莲子的苦味 被人们视为美味,啤酒、咖啡、茶叶的苦味也广泛受到人们的欢迎。当消化道活动发生障 碍时,味觉的感受能力会减退,需要对味觉受体进行强烈刺激,用苦味能起到提高和恢复 味觉正常功能的作用,可见苦味物质对人的消化和味觉的正常活动是重要的。俗话讲“良 药苦口”,说明苦味物质对治疗疾病方面有着重要作用。应强调的是很多有苦味的物质毒 性强,主要为低价态的氮硫化合物、胺类、核苷酸降解产物、毒肽(蛇毒、虫毒、蘑菇毒) 等。 植物性食品中常见的苦味物质是生物碱类、糖苷类、萜类、苦味肽等;动物性食品常见 的苦味物质是胆汁和蛋白质的水解产物等;其它苦味物有无机盐(钙、镁离子),含氮有机 物等。 苦味物质的结构特点是:生物碱碱性越强越苦;糖苷类碳/羟比值大于 2 为苦味(其中 –N(CH3) 3 和 -SO3 可视为 2 个羟基);D 型氨基酸大多为甜味,L 型氨基酸有苦有甜,当 R 基大(碳数大于 3)并带有碱基时以苦味为主;多肽的疏水值大于 6.85KJmol-1 (Q=g/n) 时有苦味;盐的离子半径之和大于 0.658nm 的具有苦味。 盐酸奎宁(quinin,图 8-5)一般作为苦味物质的标准
图 8-5 盐酸奎宁 (1) 茶碱、咖啡碱、可可碱。是生物碱类苦味物质,属于嘌呤类的衍生物(图 8-6)。 咖啡碱: R1=R2=R3=CH3; 可可碱: R1=H, R2=R3=CH3; 茶碱 R1=R2= CH3, R3=H 图 8-6 生物碱类苦味物质 咖啡碱(caffeine)主要存在于咖啡和茶叶中,在茶叶中含量约为 1~5%左右。纯品为白 色具有丝绢光泽的结晶,含一分子结晶水,易溶于热水,能溶于冷水、乙醇、乙醚、氯仿 等。熔点 235-238℃,120℃升华。咖啡碱较稳定,在茶叶加工中损失较少。 茶碱主要存在于茶叶中,含量极微,在茶叶中的含量约 0.002%左右,与可可碱是同分 异构体,具有丝光的针状结晶,熔点 273℃,易溶于热水,微溶于冷水。 可可碱(theobromine)主要存在于可可和茶叶中,在茶叶中的含量约为 0.05%左右,纯品 为白色粉末结晶,熔点 342-343℃,290℃升华,溶于热水,难溶于冷水、乙醇和乙醚等。 (2)啤酒中的苦味物质 啤酒中的苦味物质主要来源于啤酒花和在酿造中产生的苦味物质,约有 30 多种,其中 主要是 酸和异 酸等。 酸,又名甲种苦味酸,它是多种物质的混合物,有葎草酮(humulone)、副葎草酮 (isohumulone)、蛇麻酮(lupulone)等(图 8-7)。主要存在于制造啤酒的重要原料啤酒花中, 它在新鲜啤酒花中含量约2~8%,有很强的苦味和防腐能力,在啤酒的苦味物质中约占85%。 图 8-7 葎草酮、蛇麻酮结构 异 酸是啤酒花与麦芽在煮沸过程中,由 40~60%的 酸异构化而形成的。在啤酒中
图 8-5 盐酸奎宁 (1) 茶碱、咖啡碱、可可碱。是生物碱类苦味物质,属于嘌呤类的衍生物(图 8-6)。 咖啡碱: R1=R2=R3=CH3; 可可碱: R1=H, R2=R3=CH3; 茶碱 R1=R2= CH3, R3=H 图 8-6 生物碱类苦味物质 咖啡碱(caffeine)主要存在于咖啡和茶叶中,在茶叶中含量约为 1~5%左右。纯品为白 色具有丝绢光泽的结晶,含一分子结晶水,易溶于热水,能溶于冷水、乙醇、乙醚、氯仿 等。熔点 235-238℃,120℃升华。咖啡碱较稳定,在茶叶加工中损失较少。 茶碱主要存在于茶叶中,含量极微,在茶叶中的含量约 0.002%左右,与可可碱是同分 异构体,具有丝光的针状结晶,熔点 273℃,易溶于热水,微溶于冷水。 可可碱(theobromine)主要存在于可可和茶叶中,在茶叶中的含量约为 0.05%左右,纯品 为白色粉末结晶,熔点 342-343℃,290℃升华,溶于热水,难溶于冷水、乙醇和乙醚等。 (2)啤酒中的苦味物质 啤酒中的苦味物质主要来源于啤酒花和在酿造中产生的苦味物质,约有 30 多种,其中 主要是 酸和异 酸等。 酸,又名甲种苦味酸,它是多种物质的混合物,有葎草酮(humulone)、副葎草酮 (isohumulone)、蛇麻酮(lupulone)等(图 8-7)。主要存在于制造啤酒的重要原料啤酒花中, 它在新鲜啤酒花中含量约2~8%,有很强的苦味和防腐能力,在啤酒的苦味物质中约占85%。 图 8-7 葎草酮、蛇麻酮结构 异 酸是啤酒花与麦芽在煮沸过程中,由 40~60%的 酸异构化而形成的。在啤酒中
异 酸是重要的苦味物质。 当啤酒花煮沸超过 2h 或在稀碱溶液中煮沸 3min, 酸则水解为葎草酸和异己烯-3-酸, 使苦味完全消失。 (3)糖苷(glycoside)类 苦杏仁苷、水杨苷都是糖苷类物质,一般都有苦味。存在 于中草药中的糖苷类物质,也有苦味,可以治病。存在于柑橘、柠檬、柚子中的苦味物质 主要是新橙皮苷和柚皮苷(naringin),在未成熟的水果中含量很多,它的化学结构属于黄烷 酮苷类(图 8-8)。 图 8-8 柚皮苷的结构 柚皮苷的苦味与它连接的双糖有关,该糖为芸香糖,由鼠李糖和葡萄糖通过 1→2 苷键 结合而成,柚苷酶能切断柚皮苷中的鼠李糖和葡萄糖之间的 1→2 糖苷键,可脱除柚皮苷的 苦味。在工业上制备柑橘果胶时可以提取柚皮苷酶,并采用酶的固定化技术分解柚皮苷,脱 除葡萄柚果汁中的苦味。 (4) 氨基酸和肽类中的苦味物质 一部分氨基酸如亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨 酸、色氨酸、组氨酸、赖氨酸和精氨酸都有苦味。水解蛋白质和发酵成熟的干酪常有明显的 令人厌恶的苦味。氨基酸苦味的强弱与分子中的疏水基团有关;小肽的苦味与相对分子质量 有关,相对分子质量低于 6000 的肽才可能有苦味。 8.2.5 咸味和咸味物质 咸味(salty)是中性盐呈现的味道,咸味是人类的最基本味感。没有咸味就没有美味佳肴, 可见咸味在调味中的作用。在所有中性盐中,氯化钠的咸味最纯正,未精制的粗食盐中因含 有 KCI、MgCl2 和 MgSO4,而略带苦味。在中性盐中,正负离子半径小的盐以咸味为主; 正负离子半径大的盐以苦味为主。苹果酸钠和葡萄糖酸钠也具有纯正的咸味,可用于无盐酱 油和肾脏病人的特殊需要。 8.2.6 其它味感 辣味、涩味、鲜味等味感虽然不属于基本味,但它是日常生活中经常遇到的味感,对调 节食品的风味有重要作用。现简介如下: 8.2.6.1 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。适当 的辣味可增进食欲,促进消化液的分泌,在食品烹调中经常使用辣味物质作调味品。 辣椒、花椒、生姜、大蒜、葱、胡椒、芥末和许多香辛料都具有辣味,是常用的辣味物质, 但其辣味成份和综合风味各不相同。分别有热辣味、辛辣味、刺激辣等。属于热辣味的有:
异 酸是重要的苦味物质。 当啤酒花煮沸超过 2h 或在稀碱溶液中煮沸 3min, 酸则水解为葎草酸和异己烯-3-酸, 使苦味完全消失。 (3)糖苷(glycoside)类 苦杏仁苷、水杨苷都是糖苷类物质,一般都有苦味。存在 于中草药中的糖苷类物质,也有苦味,可以治病。存在于柑橘、柠檬、柚子中的苦味物质 主要是新橙皮苷和柚皮苷(naringin),在未成熟的水果中含量很多,它的化学结构属于黄烷 酮苷类(图 8-8)。 图 8-8 柚皮苷的结构 柚皮苷的苦味与它连接的双糖有关,该糖为芸香糖,由鼠李糖和葡萄糖通过 1→2 苷键 结合而成,柚苷酶能切断柚皮苷中的鼠李糖和葡萄糖之间的 1→2 糖苷键,可脱除柚皮苷的 苦味。在工业上制备柑橘果胶时可以提取柚皮苷酶,并采用酶的固定化技术分解柚皮苷,脱 除葡萄柚果汁中的苦味。 (4) 氨基酸和肽类中的苦味物质 一部分氨基酸如亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨 酸、色氨酸、组氨酸、赖氨酸和精氨酸都有苦味。水解蛋白质和发酵成熟的干酪常有明显的 令人厌恶的苦味。氨基酸苦味的强弱与分子中的疏水基团有关;小肽的苦味与相对分子质量 有关,相对分子质量低于 6000 的肽才可能有苦味。 8.2.5 咸味和咸味物质 咸味(salty)是中性盐呈现的味道,咸味是人类的最基本味感。没有咸味就没有美味佳肴, 可见咸味在调味中的作用。在所有中性盐中,氯化钠的咸味最纯正,未精制的粗食盐中因含 有 KCI、MgCl2 和 MgSO4,而略带苦味。在中性盐中,正负离子半径小的盐以咸味为主; 正负离子半径大的盐以苦味为主。苹果酸钠和葡萄糖酸钠也具有纯正的咸味,可用于无盐酱 油和肾脏病人的特殊需要。 8.2.6 其它味感 辣味、涩味、鲜味等味感虽然不属于基本味,但它是日常生活中经常遇到的味感,对调 节食品的风味有重要作用。现简介如下: 8.2.6.1 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。适当 的辣味可增进食欲,促进消化液的分泌,在食品烹调中经常使用辣味物质作调味品。 辣椒、花椒、生姜、大蒜、葱、胡椒、芥末和许多香辛料都具有辣味,是常用的辣味物质, 但其辣味成份和综合风味各不相同。分别有热辣味、辛辣味、刺激辣等。属于热辣味的有:
辣椒中的辣椒素(capsaicinoids),主要是一类碳链长度不等(C8~C11)的不饱和脂肪酸香草基 酰胺;胡椒中的胡椒碱(piperine),花椒中的花椒素都是酰胺化合物;属于辛辣味的有姜中的 姜醇(gingerol)、姜酚(shogaols)、姜酮(zingerone),肉豆蔻和丁香中的丁香酚,都是邻甲氧基 酚基类化合物;属于刺激辣的有:蒜,葱中的蒜素、二烯丙基二硫化物、 丙基烯丙基二硫 化物,芥末、萝卜中的异硫氢酸酯类化合物等。几种辣味物质的结构见图 8-9。 图 8-9 几种辣味物质结构 8.2.6.2 涩味和涩味物质 涩味(acerbity),涩味物质与口腔内的蛋白质发生疏水性结合,交联反应产生的收敛感觉 与干燥感觉。食品中主要涩味物质有:金属、明矾、醛类、单宁。 单宁(tannin)是其中的重要代表物,单宁易于同蛋白质发生疏水结合;同时它还含有 许多能转变为醌式结构的苯酚基团(图 8-10),也能与蛋白质发生交联反应。这种疏水作用和 交联反应都可能是形成涩感的原因。柿子、茶叶、香蕉、石榴等果实中都含有涩味物质。茶
辣椒中的辣椒素(capsaicinoids),主要是一类碳链长度不等(C8~C11)的不饱和脂肪酸香草基 酰胺;胡椒中的胡椒碱(piperine),花椒中的花椒素都是酰胺化合物;属于辛辣味的有姜中的 姜醇(gingerol)、姜酚(shogaols)、姜酮(zingerone),肉豆蔻和丁香中的丁香酚,都是邻甲氧基 酚基类化合物;属于刺激辣的有:蒜,葱中的蒜素、二烯丙基二硫化物、 丙基烯丙基二硫 化物,芥末、萝卜中的异硫氢酸酯类化合物等。几种辣味物质的结构见图 8-9。 图 8-9 几种辣味物质结构 8.2.6.2 涩味和涩味物质 涩味(acerbity),涩味物质与口腔内的蛋白质发生疏水性结合,交联反应产生的收敛感觉 与干燥感觉。食品中主要涩味物质有:金属、明矾、醛类、单宁。 单宁(tannin)是其中的重要代表物,单宁易于同蛋白质发生疏水结合;同时它还含有 许多能转变为醌式结构的苯酚基团(图 8-10),也能与蛋白质发生交联反应。这种疏水作用和 交联反应都可能是形成涩感的原因。柿子、茶叶、香蕉、石榴等果实中都含有涩味物质。茶