食品添加剂ppt课件第四章调味剂和增香剂.ppt
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1、第四章 调味剂和增香剂,1、调味、增香的机理2、调味剂3、食用香料、香精,第一节 调味、增香的机理,味蕾,食品有味成分,味蕾,一、味感,大脑味觉中枢,味感,味蕾是味的感受器官,由4060个椭圆形的味觉细胞组成,味觉细胞紧连味神经细胞,二、呈味条件只有溶于水或唾液的呈味物质才能刺激味蕾,干燥的呈味物质如果放在干燥的舌面上是感觉不到味道的。唾液是呈味物质的天然熔剂,而且还可以洗涤味蕾,使其更精确地辨别味道。唾液的分泌量和成分与食物的味道、水分含量有关。如鸡蛋黄,口腔中可分泌出大量富含酶的唾液,而对于醋、口腔只分泌较少量酶的唾液三、呈味速度与阈值(Critical Threshold,CT)味道的感
2、受快慢和敏感不同:速度:快 慢 敏感:高 低 咸味 苦味 苦味 甜味通常用阈值表示呈味物质的敏感性,阈值越低,表示感受到某种物质味道的最低浓度越低,即其感受性越高,几种物质的呈味阈值,酸 甜 苦味(七味)鲜 咸 辣 涩,独立的味道在味觉神经中有独立的传递路线,因而是主要的调味剂,物理性的刺激作用,不作为独立的基本味道。辣的感受是由于刺激触觉神经引起的痛觉,酸新陈代谢(加快)甜热量、温暖(补充)苦有害物质鲜蛋白质咸体液平衡(恢复),味道象征一定的物质信号:,合理利用这些基本知识和人们的心理状态,可充分发挥各种调味剂的作用,制造出味道可口诱人的食品,四、食品的呈味物质,(1)酸味与酸味物质,1、酸
3、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。,呈酸机理,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。,1、醋酸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。,主要的酸味剂,(2)甜味与甜味物质,呈甜机理,甜味分子的亲脂部分通常称为(-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,A和B是相距0.250.40nm的电负性原子,H为氢原子)都适合与感
4、受器分子上的三角形结构结合,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和之间的关系,氯仿,邻磺酰苯亚胺,葡萄糖,(3)苦味与苦味物质,苦味机理,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。,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-
5、酸),其中-酸占了85%左右。,苦味物质,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。,4、氨基酸及多肽类,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0.65nm的盐显示纯咸味 如:LiCl=0.498nm,NaCl=0.556nm,KCl=0.628nm 随着离子直径的增大盐的苦味逐渐增强 如:CsCl=0.696nm,CsI=0.774nm,MgCl2=0.85nm,(4)鲜味与鲜味物质,鲜味物质,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。,2.鲜味核苷酸 主要的
6、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。酵母水解物也是鲜味剂,其呈鲜成分是5-核糖核苷酸。,(5)咸味与咸味物质,阳离子产生咸味,阴离子抑制咸味,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。,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。,(6)辣味与辣味物质,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。,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:红辣椒中的辣椒素,胡椒中的胡椒碱
7、。,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。,辣味强度排序:辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末 热辣 辛辣,(7)涩味与涩味物质,呈味机理,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。,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。,涩味物质,五、不同味觉间的作用1、增效甜味剂中加入适量咸味剂,会感到其甜味更强烈一些鲜味剂在有食盐存在
8、时,其鲜味会增加。这也是味精经常掺入NaCl,谋取暴利的原因2、消杀食盐、奎宁、盐酸之间,将其中任两种以适当浓度混合,结果会使其中的任何一种比单独使用时的味道更弱酸味与甜味同样如此3、变调尝过食盐或奎宁后,再饮无味的纯水,也会稍感甜味4、协同(相乘)味精与核苷酸共存时,会使鲜味成倍增加,而不只是单单两者相加,五、嗅感食品的风味通过嗅觉来实现。悬浮于空气中的食品挥发物质的微粒,刺激鼻孔的嗅觉神经,传输至大脑中而引起的感觉,1、嗅感阈值人的嗅觉对于气味的感觉敏感、迅速人鼻从嗅到气味物质到产生感觉,约需0.20.3s人的鼻子对于某些气味物质的敏感性是现代高灵敏度气体检验仪器所望尘莫及人对各种气味的敏
9、感性可以用气味阈值来量度气味阈值:刚刚能引起嗅觉的气味物质在空气中的浓度或挥发性物质在水中的浓度,几种物质的气味阈值浓度,嗅觉阈值的范围相当宽广,约有8个数量级有些香气物质的阈值浓度极低,在食品中含量甚微,以至很难用已有的分离方法从食物中得到并鉴定其结构实际食品中各香气成分对总体香气的贡献不仅与其浓度有关,还与其呈香强度有关。有的组分含量很低,对总体香气的贡献却很大;反之,有的组分含量很高,对总体香气的贡献则很小,2、嗅觉特性(1)敏锐人的嗅觉相当敏锐,一些嗅感物质即便在很低的浓度下也会被感觉到。训练有素的专家能辨别4000种不同的气味(2)易疲劳、适应和习惯香水虽芬芳,但久闻也不觉其香。这说
10、明嗅觉细胞易产生疲劳而对该气味处于不灵敏状态(3)个性差异大不同的人嗅觉差别很大,即使嗅觉敏锐的人也会因气味而异(4)阈值会随人体状况变动当人的身体疲劳或营养不良时,会引起嗅觉功能降低;人在生病时会感到食物平淡不香,说明人的生理状况对嗅觉也有明显影响,3、嗅觉理论(Theory of olfaction)(1)立体化学理论(Amoore,1964)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)膜刺激理论(Davis,1967)气味分子被吸附在受体柱状神经薄膜的酯质膜界面上。(3)振动理论 气味特性与气味分子的振动特性有关。,(1)水果的香气成分 主要是以亚油酸和亚麻
11、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、酮类,挥发酸等。,4、食品的香气物质,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、西瓜和甜瓜的香气成分中含量最高的是壬二烯醛类。,蔬菜中风味物质的形成途径主要是生物合成。(1)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)蔬菜的香气成分,(2)伞形花科蔬菜 具有微刺鼻的芳香,含量最高的为萜烯类化合物。如:
12、胡萝卜、芹菜、香菜等。(3)百合科蔬菜 具有刺鼻的芳香,风味成分主要是含硫化合物(硫醚、硫醇)。如:大蒜、洋葱、葱、韭菜等。,(4)十字花科蔬菜 具有辛辣气味,最重要的气味物也是含硫化合物(硫醇、硫醚、异硫氰酸酯)。如:卷心菜、萝卜、花椰菜、芥菜等。,(5)其它 蘑菇主香成分有:肉桂酸甲酯,1-辛烯-3-醇,香菇精。海藻香气的主体成分是甲硫醚,还有一定量的萜类化合物,其腥气来自于三甲胺。烤紫菜的香气的产生有麦拉德反应参与。,主要是微生物作用于蛋白质、脂类、糖等产生的。(1)酒类 主要是酵母菌发酵。白酒中的香气成分有300多种,呈香物质以各种酯类为主体,而羰基化合物、羧酸类、醇类及酚类也是重要的
13、芳香成分。,(3)发酵食品的香气成分,(2)酱油 酱油类利用曲霉、乳酸菌和酵母菌发酵。酱油香气的主体是酯类,甲基硫是构成酱油特征香气的主要成分。(3)食醋 是酵母菌和醋酸菌发酵,乙酸含量高达4%,香气成分以乙酸乙酯为主。,(4)水产品的气味,新鲜鱼的淡淡的清鲜气味是内源酶作用于多不饱和脂肪酸生成中等碳链不饱和羰化物所致。熟鱼肉中的香味成分是由高度不饱和脂肪酸转化产生的。淡水鱼的腥味的主体成分是哌啶,存在于鱼腮部和血液中的 血腥味的主体成分是-氨基戊酸。,熟肉香气的生成途径主要是加热分解。因加热温度不同,香气成分有所不同。肉香形成的前体物有氨基酸、多肽、核酸、糖类、脂质、维生素等。肉香中的主要化
14、合物有内酯类,呋喃衍生物,吡嗪衍生物及含硫化合物等。,(5)肉类的风味,鸡肉香主要是由羰基化合物和含硫化合物构成。牛、羊肉的膻气源于脂质中特有的脂肪酸。如:羊肉中含有4-甲基辛酸和4-甲基壬酸。,新鲜乳香气的主体成分是二甲基硫醚,含量稍高就会产生异味。此外,还有低级脂肪酸、醛、酮等。乳中分离出的-癸酸内酯具有乳香气,现已用作人工合成的调香剂和增香剂。,(6)乳及乳制品的风味,酸奶中丁二酮是其特征风味成分。奶酪的风味在乳制品中是最丰富的,有酯类、羰基化合物、游离脂肪酸等。,第二节 调味剂,一、酸度调节剂(Acidity Regulators)定义:维持或改变食品酸度的物质。亦称pH调节剂分类:酸
15、味剂、碱剂、盐类(具有缓冲作用)我国已批准许可使用的酸度调节剂有:柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、偏石酸、磷酸、乙酸、盐酸、己二酸、富马酸、NaOH、K2CO3、Na2CO3、NaHCO3、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸一钠等17种。作用:调节食品pH值、控制酸度、改善风味,其它功能特性。特点:以有机酸及其具有缓冲作用的盐为主。因有机酸多是食品正常成分,或参与人体正常代谢,安 全性高,使用广泛差距:与国外相比尚有一定差距,缺少各种有机酸的盐类,1、酸味日常生活中的大多数食品pH值在56.5,一般无酸味感觉,如果pH值小于3时,则酸味感较强,3.0 4.0 5.0,无机酸 有机酸,pH,无机酸和有机酸
16、的酸感阈值范围,无机酸、有机酸以及酸性盐在水溶液中解离出H+。在同样pH下,有机酸比无机酸的酸感强酸味剂的阈值与pH的关系:无机酸3.43.5,有机酸3.74.9但酸味感的时间长短并不与pH成正比。解离速率慢的有机酸酸味感维持时间久,而解离速率快的无机酸酸味会很快消失,2、酸味剂的功能(1)控制食品体系的酸碱性(2)防腐作用(3)改善食品风味(4)阻止氧化或褐变反应(5)护色作用,3、酸味剂的使用化学结构的不同,可产生不同的酸味、敏锐度和呈味速度:柠檬酸、抗坏血酸、葡萄糖酸、L-苹果酸:令人愉快的、兼有清凉感的酸味,但味觉消失迅速DL-苹果酸:略带苦味的酸味,在某些饮料和番茄制品中比柠檬酸更受
17、欢迎,酸味的产生和消失都比柠檬酸缓慢富马酸:较强涩味,酸味也比柠檬酸强得多,并能维持更长的酸感,如代替柠檬酸,用量可降低25%,但它在低温时溶解度较小,故适合于热饮食品,如用于胶姆糖则可获得较持久的风味感磷酸和酒石酸:较弱涩味,在乳饮料、可乐类饮料和葡萄、菠萝类制品中产生“天然酸味”的感觉醋酸和丁酸:较强刺激味,在泡菜、合成醋、干酪等中有强化食欲的功能,琥珀酸:兼有海扇和豆酱类风味,常被用于一些复合调味品的配制乳酸:酸味柔和,具后酸味,与醋酸合用于泡菜,可提供柔和的风味,并提高制品的防腐效果酒石酸:带有较强水果风味,比柠檬酸强10%葡萄糖酸内酯:只有在水中缓慢水解为葡萄糖酸后,才产生酸味和酸的
18、作用,因此其酸化作用是渐进的,有利于蛋白质的缓慢凝固磷酸:虽为无机酸,但其解离度不比有机酸高多少,而所产生酸味强度约为柠檬酸和苹果酸的22.5倍,因而在一些软饮料中得到广泛使用。酸味剂与甜味剂之间有消杀作用,两者易互相抵消,故食品加工中需要控制一定的糖酸比,常用的酸味剂 CH2COOH(1)柠檬酸(Citric Acid)|别名:枸橼酸 HO CHCOOH编码:GB01.101;INS330|性状:CH2COOH无水柠檬酸为白色晶体,一水柠檬酸为无色半透明晶体,会风化和吸潮。1%水溶液的pH为2.31,pK13.14,pK24.77,pK36.39。毒理学依据:LD50:大鼠口服6730mg/
19、kg体重。GRASADI:无需规定。代谢:三羧酸循环的中间体,参与体内正常代谢。,作用:改善食品的风味和糖酸比。功能最多、用途最广的酸味剂。酸味圆润、滋美,入口即可达最强味感,但后味持续时间较短,与其它酸如酒石酸、苹果酸等复配,可使产品风味丰满,模拟天然水果、蔬菜的酸味产品酸味的调整。许多食品原料常因品种、产地、收获期的不同,造成成熟程度不同。常用柠檬酸来调整产品的酸度,使其达到适当的标准来稳定产品的质量。螯合作用。在食品工业中,柠檬酸是使用最广泛的螯合剂,尤其对铁、铜具有较强的螯合作用。Fe3+、Cu2+是含类脂物食品(含油食品)的氧化变质、果蔬褐变、色素变色的因素之一。杀菌防腐。一般有害微
20、生物在酸性环境中不能存活或繁殖,对一些高温杀菌会影响质量的食品,如果汁、水果及蔬菜制品,常添加柠檬酸以减少杀菌温度和时间,从而达到保证质量的杀菌效果。,使用:柠檬酸可在各类食品中按生产需要适量使用汽水和果汁:其用量可按原料含酸量、浓缩倍数、成品酸度等的不同来掌握。一般汽水为1.21.5g/kg,浓缩果汁13g/kg。果酱和果冻:其用量以保持制品的pH值在2.83.5较合适糖水水果罐头:除可改进风味外,还有防止变色、抑制微生物生长的作用。一般使用量为:桃23g/kg;桔片13g/kg;梨1g/kg;荔枝1.5g/kg。糖水宜现用现配。蔬菜罐头:鲜蘑菇和清水笋的预煮液或罐头汤汁中加入0.50.7g
21、/kg,有利于蔬菜罐头的调味和品质保持。水果硬糖:414g/kg。果味冰棍和雪糕:0.50.65g/kg。婴幼儿食品(谷物为基料):25g/kg(以干基计)。干酪和冰淇淋:23g/kg(与柠檬酸钠并用),还具有稳定和乳化的作用。油炸花生:油脂中添加0.015%,可作为抗氧化剂的增效剂。注意事项:柠檬酸不应与山梨酸钾、苯甲酸钠同时添加,必要时可分别先后添加,以防止形成难溶于水的山梨酸或苯甲酸结晶,影响食品的防腐效果,(2)磷酸(Phosphoric Acid)别名:正磷酸化学结构:H3PO4 98.00性状:食用级磷酸通常浓度在85%以上,无色无臭透明浆状液体,其稀溶液有愉快的酸味,酸味度是柠檬
22、酸的2.32.5倍,有强烈的收敛味与涩味。pK11.96,pK26.70,pK312.32。毒理学依据:LD50:大鼠口服1530mg/kg体重GRASADI:70mg/kg体重代谢:参与机体正常代谢,磷最终可由肾及肠道排泄。,使用:酸味剂、螯合剂、抗氧化增效剂。磷酸可在复合调味料、罐头、可乐型饮料、干酪、果冻中按生产需要适量使用。在饮料业由于其独特的风味和酸味可用于可乐香型碳酸饮料,在酿造业可作pH调节剂,在动物脂肪中可与抗氧化剂并用,在制糖过程中作蔗糖液澄清剂及酵母厂作酵母营养剂等。在美国磷酸是食品工业中用量仅次于柠檬酸的酸味剂。可乐饮料:0.20.6g/kg。也可用于某些清凉饮料如酸梅汁
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