食品风味化学-风味物质的分离与鉴定
食品风味化学与分析
食品风味化学与分析食品风味化学与分析食品风味是指食品在口中感受到的味觉、嗅觉和口感特征的总体表现。
食品的风味是由食品中的化学物质决定的。
因此，对于理解食品的风味化学和分析是非常必要的。
在这篇文章中，我们将讨论食品风味化学和分析的基础知识。
风味化学风味化学研究的是食品中的化学物质对味觉、嗅觉和口感的影响，以及食品的加工和储存对化学物质的变化和影响。
食品中的化学物质包括水、碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。
这些化学物质相互作用会影响食品的口感、味道和气味。
食品味觉由甜、咸、酸、苦和鲜等基本味道组成。
这些味道的产生是由食品中的化学物质触发人类的味觉感受细胞所引起的。
例如，甜味是由食品中的糖分子刺激味觉感受细胞所引起的，而咸味是由食品中的钠离子所引起的。
食品中的气味由食品中的挥发性化合物所组成。
风味化学研究的是食品中的味觉和气味的成分，以及它们是如何影响到人类的味觉感受的。
例如，早期的研究已经发现，食品中的味觉成分一般会对人类的味觉感受产生成倍的影响。
因此，如果要改变食品的味道，需要了解食品中的味觉和气味成分，并确定它们是如何相互作用的。
风味分析风味分析是研究食品中的味觉和气味成分，以及它们是如何组合和产生食品风味的过程。
通常，风味分析会通过以下步骤进行：1. 食品标本样品的准备，通常需要提取食品中的味觉和气味成分。
2. 使用各种先进的仪器分析食品标本样品中的化学成分。
3. 对分析结果进行处理和解释，并确定食品中的味觉和气味成分组合的方式，以及它们是如何产生食品风味的。
风味分析可以不仅可以用于开发新产品，还可以用于改善现有产品的口感和味道，以及帮助提高食品的品质和安全性。
其中，风味分析中最常用的技术包括：1.气相色谱质谱联用技术（GC-MS）2. 高效液相色谱技术（HPLC）3. 吸附-溶解气相色谱技术（SBSE-GC）以上技术中，气相色谱质谱联用技术最为常用，主要用于分析食品中的气味成分。
而高效液相色谱技术则可以用于分析食品中的味觉成分，如味精和鸟嘌呤等。
《风味化学》课件
05
风味物质在食品工业 中的应用
在调味品中的应用
1 2
增味剂
风味物质可以作为增味剂，提高食品的口感和风 味，如酱油、醋、味精等调味品中添加的风味物 质。
调味料
风味物质可以作为调味料，为食品提供特定的风 味和口感，如香辛料、香草、香料等。
3
调味品的研发
风味物质在调味品的研发中起到关键作用，通过 调整风味物质的种类和比例，可以开发出具有新 风味或改进风味的调味品。
在饮料中的应用
软饮料
风味物质是软饮料的重要组成部分，如可乐、汽水、果汁等饮料中 的果味、甜味、酸味等都是由风味物质提供的。
咖啡和茶
咖啡和茶中的香气和味道也主要来源于风味物质，不同的咖啡和茶 具有不同的风味物质组成。
酒类
酒类中的香气和味道也与风味物质密切相关，如葡萄酒、啤酒、白酒 等。
在焙烤食品中的应用
风味成分的鉴定
利用气相色谱-质谱联用（GC-MS） 、高效液相色谱（HPLC）等分析技术 ，对提取出的风味成分进行定性和定 量分析。
风味化学的应用领域
食品工业
风味化学在食品工业中具有广泛 的应用，如新产品的研发、老产 品的改造、质量控制和标准化等
。
农业
风味化学在农业领域的应用主要 涉及农作物种植和农产品加工， 通过改善农作物的生长环境和加 工工艺，提高农产品的风味品质
02
风味化学涉及多个领域，包括化 学、生物学、食品科学和感官评 价等，旨在揭示食品风味的奥秘 ，并为其应用提供理论支持。
风味化学的研究内容
风味成分的提取与分离
风味感知机制
利用各种分离技术，如蒸馏、萃取、 吸附等，从食品中提取和分离出风味 成分。
研究人类感官系统对风味成分的感知 机制，包括嗅觉、味觉、触觉等，揭 示不同风味成分之间的相互作用及其 对整体风味的贡献。
食品风味化学1.4 食品风味的研究分析方法
四、食品风味的研究分析方法
（三）风味成分的鉴定
分离浓缩得到的风味物质进行定性、定量测定。常用的方法有: 容量法、分光光度法、气相、液相色谱法、 色(气、液)谱—质谱联用测定法、核磁共振及红外光谱法等。
四、食品风味的研究分析方法
（三）风味成分的鉴定
气相色谱：适合于易挥发的有机化合物的测定，是目前香料 研究中应用最广的分析方法之一。
（3）描述性检验 描述性检验是依据感觉描述样品的风味特征 及强度。 最常用的方法是风味剖面法，所谓风味剖面 法是指风味物(或样品)的香气、滋味、风味 强度和感觉顺序等不同方面，使风味的这些 方面分别突出地暴露给评价员，并一一得到 更清晰地的描述方法。
第一、研究食品的风味，首先就要了解风味物质的成分和组 成，即要对风味物质进行成分分析
随着科技的迅速发展，尤其精密分析仪器的出现，使食品风 味的研究方法不断得到改进和完善，目前已基本上建立了一 套比较完整的研究程序和分析鉴定方法。
由于目前没有任何一种仪器能准确测定各种食品的风味类型 和质量，因此，任何风味物质的鉴定还必需进行感官评定。
② 分子蒸馏是根据分子蒸发作用的原理，采 用使蒸发表面和冷阱之间的距离小于分子平 均自由程的方法，使蒸发分子直接运动到冷 阱，从而达到离析的目的。
四、 食品风味 的研究 分析方法
（一）风味物质的收集(离析)
（2）萃取 其原理主要是根据化合物 在溶剂中分配系数的不同而得到离析。 常用的方式有：
① 固-液萃取 ② 液-液萃取 ③ 液态二氧化碳萃取
① 固-液萃取
② 液-液萃取
③ 液态二氧化碳萃取
超临界CO 2 萃取法工艺、特点及应用简介
SCO 2 法工艺流程见右图
SCO 2 穿透性强、传质快、 效力高；安全、无毒；易 分 离、无残留；减少热敏 性成 分损失。
果蔬中风味物质的提取及检测分析技术
果蔬中风味物质的提取及检测分析技术果蔬含有丰富的维生素、矿物质、微量元素及膳食纤维等成分，还含有大量的植物化学物质，具有抗氧化、抗病、抗突变、调节肌体免疫系统等功能。
果蔬还是膳食结构中颜色、风味享受的重要来源。
独特的食品风味，会使人们在感官上获得真正的愉快，能够增进食欲、刺激消化，提高人体对食物营养素的利用率，间接的增加食物的营养功能，同时果蔬风味还具有抑菌防病等营养保健作用。
1. 果蔬中风味物质种类1.1 水果的风味成分风味物质不仅决定了水果的食用性，而且使不同的水果具备不同的风味特点。
果实中所含有的香气成分种类使每种果实具有各自的清香或浓郁芳香气味，即果实特征香气。
由于每种水果具有特定的香味，因此通过品尝即可区分不同的果品。
水果中的风味物质主要是以亚油酸和亚麻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C6～C9的醛类和醇类，此外还有酯类、萜类、酮类，挥发酸等。
例如桃的香气成分主要有苯甲醛，苯甲醇，各种酯类，内酯及α-苧烯等；红苹果则以正丙～己醇和酯为其主要的香气成分。
1.2 蔬菜的风味成分百合科蔬菜：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、芦笋等十字花科蔬菜：具有辛辣气味，最重要的气味物也是含硫化合物（硫醚、硫醇、异硫氰酸酯）。
如：卷心菜、萝卜、花椰菜、芥菜等。
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。
不同蔬菜风味物质2. 果蔬中风味物质形成机理3. 果蔬中风味物质的提取技术目前，风味物质提取的方法主要有顶空取样技术、同时蒸馏萃取技术、固相微萃取技术、搅拌棒吸附萃取技术和超临界流体萃取技术等。
顶空取样技术：其原理是将待测样品放入一个密闭的容器中，样品中的挥发成分便从果蔬基质中释放出来进入容器的顶空，其在顶空中含量的多寡只由基本的物理－化学定理所决定。
食品化学7风味物质
创造新口感
风味物质可以增强饮料的口感，使其 更加丰富多样。例如，果汁饮料中的 果味香精、碳酸饮料中的柠檬酸等。
风味物质可以创造新的口感，开发出 新的饮料品种。例如，茶饮料中的茶 味香精、咖啡饮料中的咖啡味香精等。
掩盖不良口感
风味物质可以掩盖饮料中的不良口感， 提高接受度。例如，用甜味剂掩盖药 味。
在焙烤食品中的应用
在肉制品中的应用
增强肉香味
风味物质可以增强肉制品的肉香味，提高其品质和接受度。例如， 在火腿、香肠等肉制品中添加的香辛料、调味料等。
掩盖不良气味
风味物质可以掩盖肉制品中的不良气味，提高接受度。例如，用香 辛料掩盖猪肉的腥味。
创造新口味
风味物质可以创造新的口味，开发出新的肉制品品种。例如，各种口 味的火腿、香肠等肉制品。
05
风味物质的安全与健康问题
风味物质的摄入量与安全问题
风味物质的摄入量
食品中的风味物质含量通常较低，但过量摄 入可能导致不适或中毒。例如，某些香料和 调味品中的苯甲酸和山梨酸等防腐剂，过量 摄入可能对肝脏和肾脏造成损害。
限量标准
为了确保食品的安全性，各国政府和国际组 织制定了食品中风味物质的限量标准。这些 标准基于风险评估和科学数据，以确保消费
食品化学7风味物质
• 风味物质概述 • 风味物质的主要种类 • 风味物质的分析方法 • 风味物质在食品工业中的应用 • 风味物质的安全与健康问题
01
风味物质概述
风味物质的定义与分类
定义
风味物质是指能够影响食品风味的化 合物，这些化合物可以是食品本身含 有的，也可以是在加工过程中产生的 。
分类
风味物质可以根据其化学性质、来源 和作用方式进行分类，如脂肪族、芳 香族、含硫化合物等。
食品风味化学
1. 1
食品风味强化剂的传统生产方法
物理法生产风味强化剂来自大自然的辛香料，芳 香植物的花、叶、根、水果蔬菜等可通过压榨、 蒸馏、萃取、吸附、超滤、顶空气体捕集、CO2 高压提取等物理方法得到精油、萃取物、油树脂、 浸酊、浸膏、蒸出液、萜烯类、除萜精油、重组 精油等一系列天然香原料，可将这些香原料进一 步调配成各种风味强化剂 用热加工法生产食品风味强化剂，基本反应属于 氨基酸和糖之间的美拉德反应
淀粉酶用于面包烘烤时，将淀粉分解为麦芽糖和小 分子糊精，供给酵母发酵，不仅可以改善面团特性 ，增大面包体积，赋予面包良好的质地，还可以改 善面包色泽和风味。因为淀粉酶催化所得的水解产 物,除提供酵母发酵底物外，剩余的还原糖还可参与 美拉德反应，赋予面包表皮棕黄的色泽，同时与水 解中间产物脱水糖、糖醛、还原酮、芳香羟基化合 物等反应产物配合发酵，形成芳香物质，共同赋予 面包香味
味的相互作用
两种相同或不同的呈味物质进入口 腔时，会使二者呈味味觉都有所改 变的现象，称为味觉的相互作用 味的对比现象 味的相乘作用 味的消杀作用 味的变调作用 味的疲劳作用
香是食品的一项重要感观指标 食品的香气会增加人们的愉快感和引起 人们的食欲，间接增加人体对营养成分的 消化和吸收 食品香气由多种呈香的挥发性物质组成， 大多数属于非营养性物质，含量甚微，香 气与分子结构有高度特异性 鉴定食品的香气离不开人们的嗅觉
1. 2
食品风味强化剂的化学合成法
是指采用天然原料或化工原料，通过化学合成制成香 料化合物，再经过设计，并按照主香、辅香、头香、 定香的设计比例等一系列人工手段配制而成的食品风 味强化剂
1. 3
生物技术生产风味强化剂
可以在短时间内获得大量的产品 与天然产品特征类似，深受消费者欢迎，并得到 了社会认可 生物合成的风味物质风味醇厚自然且不受原料、 地区等限制，克服了传统的从动植物中提取风味物 质的困难
食品风味物质分析技术研究发展
食品风味物质分析技术研究发展作者：王哈妮学号：0910831240（上海应用技术学院香料香精技术与工程学院生物工程）前言：人的生活离不开食品，而食品风味是食品最重要的指标之一。
研究食品风味自然也成了一门非常重要的学问。
研究食品风味有哪些意义呢？通过对食品风味的研究，我们可以了解不同化合物对风味的贡献，从而在探究食品风味本质及仿制风味食品制剂有重要的作用。
食品风味物质的研究随着人们对食品风味、食品安全等问题的日益重视和科学技术的不断发展也有着长足的进步。
研究食品的风味，就需要先研究风味物质的组成和成分。
除了常规的传统分析方法外，还包括一些较为先进的分析技术，如气相、液相色谱法，色（气、液）谱-质谱联用测定法，气象色谱-吸闻检测技术，电子鼻检测技术、顶空分析等方法。
综述将会对这些知识有进一步详尽的介绍。
摘要：食品风味物质的分析分为三部分：收集、分级分离和分离鉴定，其中包括：蒸馏、萃取、溶剂分级分离、柱色谱分离、微量真空蒸馏、气相色谱质谱联用等现代物质分析技术。
Abstract：Food flavor analysis is divided into three parts: collection, fractionation, and isolation and identification, including: distillation, extraction, solvent fractionation, column chromatography, micro vacuum distillation, gas chromatography mass spectrometry and other modern materials analysis techniques.关键词：食品风味分析技术研究发展Key words：flavor substances；analysis technique；research progress。
食品风味化学
⾷品风味化学⾷品风味化学Food Flavors Chemistry第⼀章绪论⾷品风味的重要性：是构成⾷品美感的最重要因素。
⾷品风味化学的概念：利⽤化学的原理和技术⼿段研究⾷品风味的科学。
⾷品风味化学的主要研究领域：探索⾷品风味物质的分离和鉴定⽅法；研究⾷品风味成分的形成机理；改良和模拟天然⾷品的风味。
1. 1 ⾷品风味◆“风”指的是飘逸的，挥发性物质，⼀般引起嗅觉反应；◆“味”指的是⽔溶性或油溶性物质，在⼝腔引起味觉的反应。
⾷品所产⽣的风味是建⽴在复杂的物质基础之上的，涉及很多因素。
⾷品的感官反应分类根据风味产⽣的刺激⽅式不同和最终的感觉效果可将其分为化学感觉、物理感觉和⼼理感觉。
⾷品风味概念⼴义: 指摄⼊⼝腔的⾷品刺激⼈的各种感觉受体，使⼈产⽣短时的综合的⽣理感觉。
即⾷物客观性使⼈产⽣的感觉印象的总和，是⼀种感觉。
狭义: ⾷品的⾹⽓、滋味和⼊⼝获得的⾹味。
风味物质⼤多为⾮营养性物质，虽不参与⼈体代谢，但能促进⾷欲，是构成⾷品质量的重要因素之⼀。
⼼⾥感觉与⾷品风味⾷品的⾊泽与⾷欲(⼼⾥感觉)：不同的颜⾊给⼈不同的感觉；同⼀种颜⾊，也会给⼈不同的感觉。
⼈类对⾷品的着⾊、保⾊、发⾊、退⾊等研究也成为⾷品科学的重要领域。
形状：⾷品的⼤⼩、长短、厚薄及造型对⾷品的风味影响来⾃于⼝感差异和⼼理联想。
其他：如⾷品的种类、⾷品加⼯前的形态联想都会影响到味觉。
物理感觉与⾷品风味通常⾷品给⼈的物理感觉：硬、脆、⼲、黏、弹性、黏滑等，这些基本感觉实质上就是⾷品的质构（texture）所体现的特征。
⾷品的质构取决于以下两个因素：①⾷品的化学组成；②⾷品的加⼯⼯艺。
⾷品的质构优劣的评价以⼝感（触觉）为主，对⾷品风味具有⼗分重要的烘托作⽤。
化学感觉与⾷品风味⾷品给⼈的化学感觉：指⼀些中、低分⼦量的化合物直接刺激⼈⼝腔和⿐腔所产⽣的⽣理反应。
这些物质在⼝腔的化学感应称为⼝感，在⿐腔内的化学感应称为嗅感。
根据这类物质作⽤的组织器官不同分为：味觉-----作⽤于味蕾；嗅觉-----作⽤于嗅球；化学刺激感应-----作⽤于三叉神经。
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科技学院 2、蒸馏提取法
食品风味学
蒸馏提取法是食品风味分析中最普遍应用 的提取技术。这是一种在相同温度下利用 液体混合物中各组分具有不同的蒸气压来 气分离挥发性化合物的有效的方法之一。 常压与减压蒸馏法 高真空蒸馏法 分子蒸馏法
科技学院 3、吸附与解吸法
食品风味学
在风味研究中，为了避免风味组分与水蒸汽一 起冷凝，通常利用某种固体吸附剂，对食品中 的风味组分进行选择性的吸附，从而达到排除 其它组分的目的。这也是食品风味分析中最常 用的方法之一。 当食品中的风味化合物被捕集到吸附剂上以后 ，通过加热将被吸附的组分再解吸出来，然后 直接进入分析系统．这种方法特别适于富集痕 量的风味分离物．并且具有良好的效果。
科技学院 8、色谱分离法
食品风味学
色谱法是利用物质在两相(固定相和流动相) 之间所进行的反复、多次的分配，使得那些 分配系效只有微小差别的组分产生出很好的 分离效果。 吸附柱色谱法 薄层色谱法 气相色谱法 液相色谱法
科技学院 吸附柱色谱法
食品风味学
柱色谱层析法是一种经典的色谱分离方法， 可以用来分离复杂的有机混合物。这种方法 吸附剂和洗脱剂用量较少，并且简便、快速 ，在食品风味分析中是一种比较理想的预分 离手段。 柱层析的工作原理是：在一根玻璃柱中充填 吸附剂，将样品混合物溶液从柱子上端倒入 柱中，使吸附剂和样品组分发生吸附作用。 然后在毛细渗透和重力的作用下，用洗脱剂 将样品各级分自上而下进行色谱展开。
科技学院 气相色谱法
气相色谱仪结构流程
食品风味学
1-载气钢瓶；2-减压阀；3-净化 干燥管；4-针形阀；5-流量计； 6-压力表；4-针形阀；5-流量计； 6-压力表；7-进样口；8-色谱柱； 9-热导检测器；10-放大器；11温度控制器；12-记录仪；
载气系统
进样系统
色谱柱
检测系统
温控系统
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食品风味学
科技学院
食品风味学
应用： 1、香料工业中的重要原料是精油。它主要来源 于植物中挥发性成分。这些成分多是不稳定的物 质，易受热变质或挥发，因此操作温度低的SCFE 就成了水蒸气蒸馏和有机溶剂萃取的理想替代。 2 、由于脂肪酶可以加入萃取池中与样品进行甲 基化反应。所以SCFE和气相色谱可以测定样品中 脂肪酸甲酯的含量,进而确定脂肪酸的含量。 3、胆固醇能够被超临界CO2选择性浓缩萃取．这 项技术成功地用于从牛肉、鸡蛋、牛奶等物质中 脱除胆固醇和其它脂类化合物 。
科技学院
1、溶剂萃取法
食品风味学
溶剂萃取法是分析化学领域中经典的分离 技术。即利用某些有机溶剂对大部分食品 风味物质所具有的良好溶解性，通过溶剂 萃取，达到把风味物质从食物中完全提取 出来的目的。这种方法设备简单、操作方 便。具有比较理想的分离效果。 常用溶剂：乙醚，丙酮，乙醇，二氯甲烷 ，三氯甲烷，四氯化碳等。
科技学院 薄层色谱法
食品风味学
薄层色谱法是将吸附剂涂敷在固体板上， 然后用溶剂对样品混合物进行薄层展开的 一种色谱分离方法。在风味研究中，薄层 色谱法也是重要的预分离手段。 薄层色谱法的基本原理：薄层色谱利用各 物质之间化学结构所存在的差异，选择合 适的吸附剂，使不同的物质对吸附剂产生 不同的亲和力，从而达到分离的目的。
科技学院 7、超临界流体萃取法(SCFE)
食品风味学
特点： SCFE对某些物质具有特殊的溶解能。SCF的 性质介于液体和气体之间，其密度接近于 液体，而粘度和扩散系数又很接近气体。 因而，SCFE具有良好的传递性能以及高的 溶解能力。SCFE溶解能力的大小与密度直 接相关，而密度又取决于温度(t)和压力 (p)。因此，利用改变温度和压力的方法就 能够方便地改变溶质在SCFE中的溶解度。
科技学院 4、顶空捕集法
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食品被加热以后，挥发性风味化合物逸出食品 表面，使人们嗅到强烈的食品香气。如果把食 品密封在一个容器中，使加热后所产生的食品 风昧物质富集在这个容器顶部空间，然后通过 必要的设备直接或间接地将挥发性组分引入分 析系统中。这种方法是食品风味研究中最现代 化的分析手段之一。 这种方法的特点是简便、快速；被分析的风味 化合物最接近人体映觉所能感觉到的气味。但 是样品的浓度是受分析系统条件所限制的。
液体进样器 不同规格的专用注射器，填充柱色 谱常用10μL；毛细管色谱常用1μL；新型仪 器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取 样、进样、换样等过程自动完成，一次可放 置数十个试样。 气化室 将液体试样瞬间气化 的装置。无催化作用。
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温度控制系统 温度是色谱分离条件的重要选择参数； 气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时 均需控制温度； 气化室：保证液体试样瞬间气化； 检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝；
科技学院
食品风味学
第二节 风味物质的鉴定
在食品风味研究的全过程中，提取、化学 分离及色谱分离技术只完成了对风味混合 物的分离和定量任务。 尽管依据标准样品的保留值，气相色谱也 可以提供一些定性信息，然而这种方法所 能得到的定性信息毕竟是有限的。 对有机化合物进行鉴定主要依靠现代定性 分析仪器：质谱、红外光谱、紫外光谱和 核磁共振。
分离室：准确控制分 离需要的温度。当试 样复杂时，分离室温 度需要按一定程序控 制温度变化，各组分 在最佳温度下分离；
科技学院
气相色谱检测器类型
食品风味学
浓度型检测器：测量的是载气中通过检测器组分浓 度瞬间的变化，检测 信号值与组分的浓度成正比。
热导检测器； 质量型检测器：测量的是载气中某组分进入检测器 的速度变化，即检测信号值与单位时间内进入检测 器组分的质量成正比。 广普型检测器：对所有物质有响应，热导检测器； 专属型检测器：对特定物质有高灵敏响应，电子俘 获检测器；
科技学院 5、液体CO2提取法
食品风味学
液体CO2是一种良好的提取剂，其沸点为－ 78.5℃ ，提取低沸点、易挥发的风味物质 时显示出较高的选择性。特别适于提取低 分子量的酯类、醛类、酮类及醇类物质。
6、酸－碱分离法
是最简单的化学分离法。这种方法将风味 混合提取物分离成酸性、碱性和中性三个 部分，然后再采用其它分离方法进一步分 离成单个组分。