食品的香氣會(huì)增加人們的愉快感和引起人們的食欲，間接地增加人體對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的消化和吸收，所以食品的香氣極被人們所重視。

食品的香氣是由多種呈香的揮發(fā)性物質(zhì)所組成。食品中呈香物質(zhì)種類繁多，但含量極微，其中大多數(shù)屬于非營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)，而且耐熱性很差，它們的香氣與其分子結(jié)構(gòu)有高度的特異性。

絕大多數(shù)食品均含有多種不同的呈香物質(zhì)。任何一種食品的香氣都并非由某一種呈香物質(zhì)所單獨(dú)產(chǎn)生的，而是多種呈香物質(zhì)綜合的反映。因此，食品的某種香氣閾值會(huì)受到其他呈香物質(zhì)的影響，當(dāng)它們相互配合恰當(dāng)時(shí)，便能發(fā)出誘人的香氣，如果配合不當(dāng)，會(huì)使食品的香氣感到不協(xié)調(diào)，甚至?xí)霈F(xiàn)異常的氣味。同樣，食品中呈香物質(zhì)的相對(duì)濃度，只能反映食品香氣的強(qiáng)弱，但并不能完全地、真實(shí)地反映食品香氣的優(yōu)劣程度。因此，科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，雖然有了能分析極微量成分和高度精密的檢測(cè)儀器設(shè)備，但鑒定食品的香氣仍離不開人們的嗅覺。

判斷一種呈香物質(zhì)在食品香氣中起作用的數(shù)值稱為香氣值（發(fā)香值），香氣值是呈香物質(zhì)的濃度與它的閾值之比，即：

一般當(dāng)香氣值低于1時(shí)，人們嗅感器官對(duì)這種呈香物質(zhì)不會(huì)引起感覺。

一、植物性食品中的香氣物質(zhì)

1.水果中的香氣物質(zhì)

水果中的香氣物質(zhì)比較單純，具有濃郁的天然香氣味，其香氣中以有機(jī)酸酯類、醛類、萜類為主，其次是醇類、酮類和揮發(fā)性酸等。他們是植物體內(nèi)經(jīng)過生物合成而產(chǎn)生的，總含量在400×10-6以下。水果香氣物質(zhì)隨著果實(shí)的成熟而增加，一般成熟的葡萄中含有的香氣物質(zhì)有88種，蘋果中近100種，人工催熟的果實(shí)不及在樹上成熟的水果中香氣物質(zhì)含量高。

水果香氣濃郁，基本是清香與芳香的綜合。香蕉、蘋果、梨、杏、芒果、菠籮和桃子在充分成熟時(shí)芳香氣味濃而突出，草莓、葡萄、荔枝、櫻桃在果實(shí)保持完整時(shí)氣味并不濃，但打漿后氣味也很濃，清香味突出。

水果香氣物質(zhì)類別較單純，主要包括萜、醇、醛和酯類。

柑橘果實(shí)中萜、醇、醛和酯類較多，但萜類最突出，是特征風(fēng)味的主要貢獻(xiàn)者。例如，甜橙中的巴倫西亞橘烯、金合歡烯及桉葉-2-烯-4-醇，紅橘中的麝香草酚（百里香酚）、長(zhǎng)葉烯、薄荷二烯酮，檸檬中的β-甜沒藥烯、石竹烯和α-萜品烯等，這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖10-14所示。

圖10-14　柑橘中幾種萜類風(fēng)味物的結(jié)構(gòu)

蘋果中的主要香氣成分包括醇、醛和酯類。異戊酸乙酯、乙醛和反2-已烯醛為蘋果的特征氣味物。

香蕉中的主要?dú)馕段锇?、醇、芳香族化合物及羰基化合物等。以乙酸異戊酯為代表的乙、丙、丁酸與C4～C6醇構(gòu)成的酯是香蕉的特征風(fēng)味物。芳香族化合物有丁香酚、丁香酚甲醚、欖香素和黃樟腦等。它們的結(jié)構(gòu)如圖10-15所示。

圖10-15　香蕉中的幾種芳香族香氣物的結(jié)構(gòu)

菠蘿中酯類氣味物十分豐富，己酸甲酯和己酸乙酯是其特征風(fēng)味物。

桃子中酯、醇、醛和萜烯為主要香氣成分。桃的內(nèi)酯含量較高。桃醛和苯甲醛為其特征風(fēng)味物。

不同品種的葡萄香氣差別較大，玫瑰葡萄因含有豐富的單萜醇而特別香。葡萄中特有的香氣物是鄰氨基苯甲酸甲酯。而醇、醛和酯類是各種葡萄中的共有香氣物類別。

草莓因品質(zhì)易變，雖然已先后檢測(cè)出300多種揮發(fā)性物質(zhì)，并且已知頭香成分主要是醛、酯和醇類，但哪些為特征香氣成分尚未搞清楚。

西瓜、甜瓜等葫蘆科果實(shí)的氣味由兩大類氣味物支配，一是順式烯醇和烯醛，二是酯類。

2.蔬菜中的香氣物質(zhì)

除少數(shù)品種外，大多數(shù)蔬菜的總體香氣較弱，但氣味卻多樣。百合科蔬菜（蔥、蒜、洋蔥、韭菜、蘆筍等）具有刺鼻的芳香；十字花科蔬菜（卷心菜、芥菜、蘿卜、花椰等）具有辛辣氣味；傘形花科蔬菜（胡蘿卜、芹菜、香菜等）具有微刺鼻的特殊芳香與清香；葫蘆科和茄科中的黃瓜、青椒和番茄等具有顯著的清香氣味，馬鈴薯也屬于茄科蔬菜，具淡淡的清香氣；食用菌則具有壤香香氣等。

百合科蔬菜最重要的風(fēng)味是含硫化合物。例如：二丙烯基二硫醚物（洋蔥氣味的化合物）、二烯丙基二硫醚（大蒜氣味的化合物）、2-丙烯基亞砜（催淚而刺鼻的氣味）和硫醇（韭菜中的特征氣味物之一）。

十字花科蔬菜最重要的氣味物也是含硫化合物。例如，卷心菜以硫醚、硫醇和異硫氰酸酯及不飽和醇與醛為主體風(fēng)味物，蘿卜、芥菜和花椰菜中的異硫氰酸酯是主要的特征風(fēng)味物。

傘形花科的胡蘿卜和芹菜的風(fēng)味物中，萜烯類氣味地位突出，他們和醇類及羰基化合物共同組成主要?dú)馕敦暙I(xiàn)物，形成有點(diǎn)刺鼻的清香。但芹菜的特征香氣物是3-丁烯苯肽、丙酮酸酰-3，順-己烯酯和丁二酮。

黃瓜和番茄具有清鮮氣味有關(guān)特征的氣味物是C6或C9的不飽和醇和醛，例如青葉醇和黃瓜醛。青椒、萵苣（菊科）和馬鈴薯也具有清香氣味，有關(guān)特征氣味物包括吡嗪類。例如：青椒特征氣味物主要是2-甲氧基-3-異丁基吡嗪，馬鈴薯特征氣味物之一是3-乙基-2-甲氧基吡嗪，萵苣的主要香氣成分包括2-異丙基-3-甲氧基吡嗪和2-仲丁基-3-甲氧基吡嗪。

青豌豆的主要香氣成分是一些醇、醛和吡嗪類，罐裝青刀豆的主要香氣成分是2-甲基四氫呋喃、鄰甲基茴香醚和吡嗪類化合物。

鮮蘑菇中以2-庚烯-4-醇和1-庚烯-3-醇的氣味貢獻(xiàn)最大，而香菇中以香菇精為最主要的氣味物，它是含硫雜環(huán)化合物。

甘藍(lán)和蘆筍解熱后由蛋氨酸分解生成二甲硫醚；蘿卜、油菜中主要是芥子苷分解的含硫化合物；黃瓜中主要香氣物質(zhì)為黃瓜醇和黃瓜醛。

3.蔬菜和水果香氣物的產(chǎn)生途徑

蔬菜和水果中大部分風(fēng)味物都是經(jīng)生物合成而產(chǎn)生的。生物合成首先產(chǎn)生糖、糖苷、脂肪酸、有機(jī)酸、氨基酸和色素等風(fēng)味物前體，之后，多數(shù)情況下是在生物體內(nèi)（特別是在成熟期間）繼續(xù)經(jīng)生理生化作用而將前體物轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)味物，少數(shù)情況下，只有在植物組織破碎時(shí)，經(jīng)酶促變化才使前體物轉(zhuǎn)化為風(fēng)味物。

（1）脂肪酸經(jīng)β-氧化途徑產(chǎn)生風(fēng)味物

從對(duì)梨風(fēng)味的形成機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)，脂肪酸的β-氧化是生物合成風(fēng)味物的主要途徑之一。可用圖10-16簡(jiǎn)單表示這條途徑。圖中“繼續(xù)反應(yīng)”是指可進(jìn)一步經(jīng)過β-氧化途徑產(chǎn)生分子量更小的揮發(fā)酯。由于機(jī)理與前面相同，就簡(jiǎn)單用“繼續(xù)反應(yīng)”表示。

圖10-16　通過脂肪酸β-氧化途徑生物合成香氣物質(zhì)

（2）脂肪經(jīng)酶促氧化產(chǎn)生風(fēng)味物

在對(duì)番茄青鮮風(fēng)味物形成機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)，前體物亞麻酸和亞油酸可先經(jīng)脂氧合酶催化氧化而生成脂肪酸的氫過氧化物，然后裂分為順3-己烯醛和己醛。這些羰基化物還可經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)榇?、酸和酯。該途徑如圖10-17所示。

圖10-17　脂肪酸經(jīng)酶促氧化而分解產(chǎn)生風(fēng)味物

黃瓜中的黃瓜醇和黃瓜醛也是經(jīng)此類途徑產(chǎn)生。由亞麻酸開始，經(jīng)脂氧合酶催化氧化為9位氫過氧化物，歧化裂分后產(chǎn)生的順3，順6-壬二烯醛經(jīng)異構(gòu)就產(chǎn)生了黃瓜醛，黃瓜醛還原后又產(chǎn)生黃瓜醇。

（3）氨基酸受轉(zhuǎn)氨酶和脫羧酶作用轉(zhuǎn)化為風(fēng)味物

在對(duì)番茄和香蕉風(fēng)味物的研究中發(fā)現(xiàn)：纈氨酸、亮氨酸和丙氨酸等氨基酸是一些含支鏈的脂肪族羰基化合物、醇、酸和酯類香氣成分的前體。這些氨基酸先經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用形成α-酮酸，α-酮酸脫羧后產(chǎn)生比原氨基酸碳數(shù)少1的醛或酰基輔酶A，最后經(jīng)酶促反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生醇和酯，該途徑可以圖10-18表示。

圖10-18　亮氨酸轉(zhuǎn)化為含支鏈的脂肪族風(fēng)味物的一條途徑

（4）蔬菜中2-甲氧基-3-烷基吡嗪的產(chǎn)生途徑

青椒、萵苣、豌豆、馬鈴薯、甜菜等蔬菜中都具有貢獻(xiàn)青鮮氣味的2-甲氧基-3-烷基吡嗪，這些吡嗪的前體物質(zhì)是亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸，這類風(fēng)味物的生物合成途徑可能如圖10-19所示。

圖10-19　一些蔬菜中2-甲氧基-3-烷基吡嗪的生成途徑

（5）由莽草酸合成途徑生成芳香族風(fēng)味物質(zhì)

莽草酸途徑是生物合成芳香族氨基酸、芳香族有機(jī)酸、酚類物質(zhì)及木質(zhì)素等物質(zhì)的重要生物合成途徑之一。芳香族風(fēng)味化合物即由這些產(chǎn)物經(jīng)酶促及化學(xué)轉(zhuǎn)化而生成。圖10-20是這條途徑的簡(jiǎn)明表示。

（6）萜類風(fēng)味物的生物合成途徑

萜類化合物是食品香料精油、水果和蔬菜中一類重要的香氣物質(zhì)。它們的生物合成是從乙酰輔酶A開始，經(jīng)過縮合和還原生成甲瓦龍酸，再經(jīng)焦磷酸化、脫羧和異構(gòu)化而生成異戊烯基焦磷酸，然后由它縮合而產(chǎn)生種種萜類風(fēng)味物，圖10-21是這一途徑的簡(jiǎn)要表示。

（7）蔥屬植物的含硫風(fēng)味物的生成途徑

蔥屬植物中的洋蔥、大蒜和大蔥的組織被破碎時(shí)，風(fēng)味前體物受蒜氨酸酶的作用，立即轉(zhuǎn)化生成主體風(fēng)味物，這些風(fēng)味物多為二硫醚、硫醚，還有一些含氧的硫化物。圖10-22是大蒜中主要的含硫風(fēng)味物的形成途徑，蔥和洋蔥的含硫風(fēng)味物的形成途徑與之類似。

蔥屬植物中的含硫風(fēng)味物的化學(xué)穩(wěn)定性不高，所以蔥、蒜等在煮熟后其辛辣風(fēng)味大為減少，這些風(fēng)味物這時(shí)轉(zhuǎn)化為有甜味的硫醇。

圖10-20　莽草酸途徑產(chǎn)生芳香族風(fēng)味物的途徑

（8）十字花科蔬菜中含硫風(fēng)味物的產(chǎn)生途徑

卷心菜、甘藍(lán)、芥末、花椰菜、蕪菁和小蘿卜都以異硫氰酸酯等含硫化合物為主要風(fēng)味物。這類風(fēng)味物的前體（硫代葡萄糖苷）在組織受到破壞時(shí)受芥子酶作用及后續(xù)的化學(xué)變化就形成這類風(fēng)味物，以小蘿卜為例，有人認(rèn)為這條途徑如圖10-23所示。

圖10-21　幾種萜類風(fēng)味物的生物合成途徑

（9）其他途徑

類胡蘿卜素、糖苷、某些酚類物質(zhì)、脂類、蛋白質(zhì)和糖的熱分解、氧化和水解都可能是產(chǎn)生植物性食品風(fēng)味的途徑。這些反應(yīng)多發(fā)生在食品加工之中。例如，茶葉加工中，同時(shí)具備高溫和氧化條件，茶葉的β-胡蘿卜素就會(huì)轉(zhuǎn)化生成一些頗具特色的風(fēng)味物，使茶葉展現(xiàn)出一定的甜、花、果和壤香。β-胡蘿卜素的分解產(chǎn)物部分列于圖10-24中。

圖10-22　大蒜中含硫風(fēng)味物的形成途徑

圖10-23　小蘿卜中含硫風(fēng)味物的生成途徑

圖10-24　β-胡蘿卜素?zé)岱纸饧把趸纸猱a(chǎn)生的一些風(fēng)味物

4.植物性食品成熟、儲(chǔ)藏和加工中香氣成分的變化簡(jiǎn)介

大多數(shù)水果和蔬菜的風(fēng)味物既然是由生物合成途徑產(chǎn)生，那么成熟度對(duì)風(fēng)味的影響總的來說就很好理解。一般來說，水果的風(fēng)味在生理上充分成熟時(shí)最佳，蔬菜的風(fēng)味與成熟度卻關(guān)系甚遠(yuǎn)，不同蔬菜應(yīng)該是在不同生長(zhǎng)期采收的。為什么是這樣，必需通過前面的學(xué)習(xí)才能較清楚地理解。

果蔬在采后儲(chǔ)藏和加工階段，其風(fēng)味物主要經(jīng)歷儲(chǔ)藏條件下的酶促變化、微生物活動(dòng)造成的變化和加工條件下的酶促和化學(xué)變化。風(fēng)味物在此期間總的變化趨勢(shì)是：由少變多，再由多變少。開始由少變多，主要是各種前體物向風(fēng)味物轉(zhuǎn)變而引起，隨后由多變少，主要是由于風(fēng)味物揮發(fā)損失掉了，另外一些風(fēng)味物也因轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)而失去。

果蔬在儲(chǔ)藏加工中的風(fēng)味物種類變化有時(shí)也很明顯。例如，隨著鮮水果的儲(chǔ)藏期延長(zhǎng)，青鮮風(fēng)味逐漸減少而代之為成熟的水果芳香。這主要是由于水果在此間生物合成了更多揮發(fā)酯。又如：熱加工使洋蔥、大蒜的原有風(fēng)味大部分失去。這主要是因?yàn)樵械暮蝻L(fēng)味物被熱分解。再如，果酒和腌制蔬菜雖然還都具有一些原料的風(fēng)味，但主要風(fēng)味特征是發(fā)酵風(fēng)味。顯然，這是由于發(fā)酵中有益微生物活動(dòng)及陳釀中的化學(xué)變化產(chǎn)生了新的風(fēng)味物所致。

二、動(dòng)物性食品中的香氣物質(zhì)

生肉的風(fēng)味是清淡的，但經(jīng)過加工，熟肉的香氣十足，統(tǒng)稱為肉香。肉香具有種屬差異，如牛、羊、豬和魚肉的香氣各具特色。種屬差異主要由不同種肉中脂類成分存在的差異決定。不同加工方式得到的熟肉香氣也存在一定差別，如煮、炒、烤、炸、熏和腌肉的風(fēng)味各別具一格。各種熟肉中關(guān)鍵而共同的三大風(fēng)味成分為硫化物、呋喃類和含氮化合物，另外還有羰基化合物、脂肪酸、脂肪醇、內(nèi)酯、芳香族化合物等。牛排的香氣成分已得到較全面的分析，各類風(fēng)味物中已檢測(cè)出的成分見表10-3。

表10-3　各類風(fēng)味物中檢測(cè)出的成分

豬和羊肉的風(fēng)味物種類相對(duì)少于牛排，分別均已鑒定出300多種揮發(fā)物。與牛肉相比，豬肉的脂肪含量及不飽和度相對(duì)更高，所以豬肉的香氣物中γ和δ內(nèi)酯、不飽和羰基化合物和呋喃類化合物均比牛肉的含量高。加之豬肉中還具有由孕烯醇酮轉(zhuǎn)化而來的5α-雄甾-16-烯-3-酮和5α-雄甾-16-烯-3-醇（它們具有似尿臭味），豬肉表現(xiàn)了與牛肉風(fēng)味的一定差別。羊肉中脂肪、游離脂肪酸及其不飽和度都很低，但卻含有一些特殊的帶支鏈的脂肪酸（如4-甲基辛酸、4-甲基壬酸和4-甲基癸酸），所以羊肉的揮發(fā)性碳基化合物比牛肉還少，帶有中等碳鏈長(zhǎng)度的含支鏈脂肪酸特有的膻氣。

雞肉香氣的特異性與它含有更多的中等碳鏈長(zhǎng)度的不飽和羰基化合物相關(guān)。若去除2反，4順-癸二烯醛和2反，5順-十一碳二烯醛等風(fēng)味物，雞肉的獨(dú)特香氣就失去。

新鮮魚有淡淡的清鮮氣味，這是魚體內(nèi)含量較高的多不飽和脂肪酸受內(nèi)源酶作用產(chǎn)生的中等碳鏈長(zhǎng)度不飽和羰基化合物發(fā)出的氣味。例如1，5-辛二烯-3-酮就是這類成分之一。商品魚帶有逐漸增多的腥氣，這是因?yàn)轸~死后，在腐敗菌和酶的作用下，體內(nèi)固有的氧化三甲胺轉(zhuǎn)變?yōu)槿装罚?3不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為2，4-癸二烯醛和2，4，7-癸三烯醛，賴氨酸和鳥氨酸轉(zhuǎn)化為六氫吡啶及α-氨基戊酸的結(jié)果。熟魚肉中鮮味成分豐富，由高度不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)豐富，但由于魚肉質(zhì)構(gòu)易受熱破壞，加工中受熱時(shí)間比其他動(dòng)物肉短，所以與家畜和家禽熟肉的風(fēng)味差異很大。

（一）肉香氣產(chǎn)生的途徑

1.概述

人們對(duì)肉香氣既喜愛又保守，只在心理上已習(xí)慣的范圍內(nèi)接受其有限變化。事實(shí)上，肉香氣物的前體也是相當(dāng)固定的，它們是各種生肉中共同具有的氨基酸、糖類、脂類和硫胺素等，這些氨基酸主要來自肌肉蛋白的水解，因此種類很固定。糖類種類也很固定，一般為葡萄糖和核糖及糖原和糖蛋白分解的糖。不同種屬的生肉中硫氨素的含量都較高，例如牛、豬、羊、雞肉中硫胺素的含量分別約0.07、0.53、0.07和0.03mg/100g。所以，這三類風(fēng)味物前體在各種動(dòng)物肌肉中的含量和種類是很相似的，只有脂類成分的含量及種類具有明顯的種屬差異。

由前體到香氣物的轉(zhuǎn)化是復(fù)雜的，加熱是最主要的變化條件，由此引起的變化包括：脂類的熱氧化降解、美拉德反應(yīng)、斯特雷克爾降解、硫氨素?zé)峤?、糖的熱解以及這些反應(yīng)產(chǎn)物間的二次反應(yīng)。

不同肉制品的加熱方式不同，油炸工藝的特點(diǎn)是溫度高、換熱快和加熱時(shí)間短；煮燉工藝的特點(diǎn)是水分充足、溫度較低而恒定和加熱時(shí)間長(zhǎng)；烤制工藝的特點(diǎn)是水分少、溫度很高和加熱時(shí)間長(zhǎng)；烹炒工藝的特點(diǎn)是上述3種工藝特點(diǎn)的復(fù)合。由于工藝不同，從前體物向香氣物轉(zhuǎn)化的條件以及產(chǎn)品的香氣必然產(chǎn)生一定差別。

熏煙是一種肉品保質(zhì)和提高風(fēng)味的加工方法。熏煙過程中，木材分解產(chǎn)生的小分子酚類羰化物、脂肪酸、醇和硫化物等會(huì)吸附在肉中，它們或直接作為熏肉的風(fēng)味物，或參與肉中的化學(xué)變化而產(chǎn)生風(fēng)味物，從而形成熏肉的特有香氣。

香腸類肉制品的制作中有一個(gè)長(zhǎng)期的熟化過程，此間蛋白質(zhì)和脂類發(fā)生水解和某種程度的氧化，有些香腸此間還有發(fā)酵過程，因此，積累了大量和更豐富的風(fēng)味物前體。在加熱變?yōu)槌善返臅r(shí)候，產(chǎn)生了比一般肉制品更為豐富的風(fēng)味物（特別是羰化物和游離脂肪酸），因此具有獨(dú)特風(fēng)味。

2.非酶褐變途徑生成肉風(fēng)味物

雖然還不能說美拉德反應(yīng)、糖的熱解及斯特雷克爾降解是產(chǎn)生熟肉風(fēng)味的最關(guān)鍵反應(yīng)，但大量研究說明這些非酶褐變反應(yīng)是產(chǎn)生肉風(fēng)味的重要途徑之一。其產(chǎn)生風(fēng)味的過程可用圖10-25更全面的表示。

圖10-25　非酶褐變反應(yīng)途徑產(chǎn)生風(fēng)味物

由于非酶褐變反應(yīng)中每一個(gè)具體的反應(yīng)的活化能各不相同，所以在不同條件下發(fā)生非酶褐變時(shí)，各類風(fēng)味產(chǎn)物的生成比例就不同。在較低溫度下噻吩的生成反應(yīng)速度慢于吡嗪和吡咯的生成反應(yīng)速度，但在較高溫度下噻吩的生成反應(yīng)速度卻最快。

3.脂肪熱氧化途徑產(chǎn)生風(fēng)味物

脂肪的熱氧化分解反應(yīng)是肉香氣產(chǎn)生的重要反應(yīng)之一。這類反應(yīng)以自由基反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行。從脂肪酸羰端變化產(chǎn)生風(fēng)味物和從不飽和脂肪酸烯丙基位開始變化產(chǎn)生風(fēng)味物的機(jī)理分別如圖10-26和圖10-27所示。

圖10-26　從脂肪酸的羰基端開始熱氧化生成一些風(fēng)味物的機(jī)理

圖10-27　不飽和脂肪從脂肪酸鏈的烯丙基位置開始熱氧化生成一些風(fēng)味物的機(jī)理

4.肉的熱分解產(chǎn)物間二次反應(yīng)產(chǎn)生風(fēng)味物的途徑

肉在受熱中可產(chǎn)生H2S、NH3、小分子羰化物、小分子呋喃類化合物等多種物質(zhì)，除了直接作風(fēng)味貢獻(xiàn)外，它們之間再次反應(yīng)可生成更多具有肉風(fēng)味特征的風(fēng)味物。這些中間物質(zhì)的生成反應(yīng)和它們間的二次反應(yīng)可分別以圖10-28和圖10-29表示。

圖10-28　由（a）半胱氨酸、（b）氨基酸和還原酮、（c）糖類等物質(zhì)、（d）酰胺類、（e）硫氨素受熱分解而產(chǎn)生一些風(fēng)味物和小分子的機(jī)理

（二）乳品的香氣物質(zhì)及其產(chǎn)生途徑

1.乳品的香氣物質(zhì)簡(jiǎn)介

乳制食品種類較多，商業(yè)意義較大的有：鮮奶、稀奶油、黃油、奶粉、發(fā)酵黃油、煉乳、酸奶和干酪。

鮮奶、稀奶油和黃油的香氣成分基本都是乳中固有的揮發(fā)性成分（表10-4），它們的差異來自特定分離時(shí)鮮乳中的風(fēng)味物，這些風(fēng)味物由于水溶性和脂溶性不同而進(jìn)入不同產(chǎn)品。鮮奶被離心分離時(shí)，脂溶性成分更多地隨稀奶油而分出，由稀奶油轉(zhuǎn)化為黃油時(shí)，被排出的水又把少量的水溶性風(fēng)味物帶去。因此，中長(zhǎng)鏈脂肪酸、羰化物（特別是甲基酮和烯醛）在稀奶油和黃油中就比在鮮奶中含量高。

圖10-29　熱加工中肉里產(chǎn)生的小分子通過二次反應(yīng)產(chǎn)生風(fēng)味物的機(jī)理（本圖中的產(chǎn)物有些已經(jīng)在肉中檢出，有些只在模擬實(shí)驗(yàn)體系中產(chǎn)生）

表10-4　從牛奶、鮮奶油、黃油中測(cè)出的主要香氣物質(zhì)

奶粉和煉乳的加工中，奶中固有的一些香氣物因揮發(fā)而部分損失，加熱又產(chǎn)生了一些新的風(fēng)味物。例如，脫脂奶粉中糠醛、丁酸-2-糠醇酯、烷基吡嗪、N-乙基-2-甲酰吡咯、鄰甲基苯、苯甲醛和水楊醛的增加使脫脂奶粉具有不新鮮的氣味。甲基酮和烯醛等氣味成分也在奶粉與煉乳中增加。加熱產(chǎn)生這些風(fēng)味的反應(yīng)包括美拉德反應(yīng)、脂肪氧化和一些二次反應(yīng)。

發(fā)酵乳品是利用一些專門的微生物作用來制造的。例如發(fā)酵黃油利用了乳酸鏈球菌或嗜橙明串球菌等，在它們的作用下，發(fā)酵黃油中除產(chǎn)生了較多乳酸外，還產(chǎn)生了二羥丙酮、3-羥丁酮、乙醛等氣味物，使風(fēng)味發(fā)生較大變化。又如酸奶利用了嗜熱乳鏈球菌和保加利亞乳桿菌發(fā)酵，脫脂乳受它們的作用后，除慢慢形成凝膠外，還產(chǎn)生了乳酸、乙酸、異戊醛等重要風(fēng)味成分。其中乙醇與脂肪酸形成的酯給酸奶帶來了一些水果氣味。酸奶制作中，消毒和殺菌必然也影響到風(fēng)味，比如會(huì)引起羰化物含量波動(dòng)。酸奶后熟中，在酶促作用下產(chǎn)生的丁二酮已被證明是酸奶重要的特征風(fēng)味成分。

干酪的制作中常使用混合菌發(fā)酵，例如嗜熱乳鏈球菌、乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌和干酪桿菌等。它們一方面促進(jìn)凝乳，另一方面在后熟期間促進(jìn)產(chǎn)生香氣物質(zhì)。另外，干酪加工中常引入脂酶，目的是水解乳脂，增加脂肪酸對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)。奶酪的風(fēng)味在乳制品中最豐富，它們包括：游離脂肪酸、β-酮酸、甲基酮、丁二酮、醇類、酯類、內(nèi)酯類和硫化物等。

乳品加工和儲(chǔ)藏方法不當(dāng)，常出現(xiàn)異味。例如：長(zhǎng)期暴露于空氣中會(huì)產(chǎn)生氧化臭味，暴露在日光下會(huì)產(chǎn)生日曬氣味（卷心菜氣味），雜菌在發(fā)酵乳中增多時(shí)會(huì)引起丁酸等增高而引起酸敗氣味等。

2.乳品中一些風(fēng)味物的產(chǎn)生途徑

（1）二甲硫醚的生成途徑

二甲硫醚的閾值很小，所以是乳品中貢獻(xiàn)較大的風(fēng)味物。它的含量隨飼料中的蛋氨酸添加量增加而增加，牛奶經(jīng)過加熱，它的含量也增加，所以認(rèn)為其前體物質(zhì)是S-甲基蛋氨酸硫鹽。從前體向二甲硫醚的轉(zhuǎn)化反應(yīng)如圖10-30所示。

圖10-30　前體向二甲硫醚的轉(zhuǎn)化反應(yīng)

（2）乳品受熱中產(chǎn)生風(fēng)味物的途徑

乳中含有氨基酸、蛋白質(zhì)、乳糖、乳脂和硫氨素等成分，在加工乳品的受熱過程中它們會(huì)發(fā)生非酶褐變、熱氧化和熱分解以及這些反應(yīng)產(chǎn)物的二次反應(yīng)而生成加熱乳品的一部分風(fēng)味物。

（3）發(fā)酵乳品中丁二酮、乙醛、乙酸、乙醇和乳酸的產(chǎn)生途徑

圖10-31　發(fā)酵乳制品中丁二酮、乙酸、乳酸、乙醛和乙醇的生成途徑

丁二酮、乙醛和乙酸是發(fā)酵乳品（酸奶和發(fā)酵黃油）特征風(fēng)味的主要貢獻(xiàn)成分。它們的產(chǎn)生是乳酸菌作用的結(jié)果。乳酸發(fā)酵分為同型和異型兩種。同型乳酸發(fā)酵菌可使每分子乳糖轉(zhuǎn)化為兩分子乳酸，而異型乳酸發(fā)酵菌則使每分子乳糖轉(zhuǎn)化為一分子乳酸的同時(shí)還產(chǎn)生乙醇或乙酸。丁二酮的產(chǎn)生是這種發(fā)酵的一個(gè)副產(chǎn)物。它主要從檸檬酸開始，經(jīng)過兩條途徑而生成。圖10-31表示了這些風(fēng)味物的形成途徑。

（4）干酪中脂肪酸的產(chǎn)生途徑

干酪中存在有多種含量大多低于各自閾值的脂肪酸，其中，中等鏈長(zhǎng)的脂肪酸對(duì)干酪風(fēng)味來說是必不可少的。這些脂肪酸是乳脂經(jīng)脂酶水解而產(chǎn)生的。脂酶來源于奶中固有、發(fā)酵微生物產(chǎn)生和人為添加。水解反應(yīng)如圖10-32所示：

圖10-32　乳脂的水解反應(yīng)

從上式可知，這條途徑也同時(shí)產(chǎn)生一部分甲基酮。另外，生成的脂肪酸中有少量δ-羥基脂肪酸和不飽和脂肪酸，后者經(jīng)酶催化又可產(chǎn)生一些羥基脂肪酸，而羥基脂肪酸又會(huì)在加熱等條件下形成內(nèi)酯。內(nèi)酯的產(chǎn)生會(huì)帶來明顯的風(fēng)味特征，一些人很喜愛，另一些人不喜歡。

（5）氧化臭氣物的產(chǎn)生途徑

乳品不應(yīng)長(zhǎng)期暴露在空氣中，否則會(huì)出現(xiàn)氧化臭氣。這是乳中不飽和脂肪酸經(jīng)自動(dòng)氧化反應(yīng)產(chǎn)生了α，β-不飽和醛所致。乳中微量存在的Cu2+和Fe3+等可促進(jìn)這一反應(yīng)。幾個(gè)閾值很低的此類風(fēng)味物的生成反應(yīng)式如圖10-33所示。

圖10-33　多不飽和脂肪的氧化反應(yīng)

（6）日曬氣味物的產(chǎn)生途徑

乳品不應(yīng)暴露在日光下，否則會(huì)出現(xiàn)日曬氣味。這是由于乳中蛋氨酸在日光和核黃素作用下分解，產(chǎn)生硫化物和丙烯醛所致。有關(guān)反應(yīng)見圖10-34。

圖10-34　乳品中日曬風(fēng)味物的生成途徑

（三）水產(chǎn)品的風(fēng)味

水產(chǎn)品包括魚類、貝類、甲殼類的動(dòng)物種類，還包括水產(chǎn)植物等。每種水產(chǎn)品的風(fēng)味因新鮮程度和加工條件不同而豐富多彩。

動(dòng)物性水產(chǎn)品的風(fēng)味主要由嗅感香氣和鮮味共同組成。

1.新鮮魚類和海產(chǎn)品的風(fēng)味

最近研究證明剛剛捕獲的魚和海產(chǎn)品具有令人愉快的植物般的清香和甜瓜般的香氣。這類香氣來源于C6、C8和C9的醛類、酮類和醇類化合物，這些化合物是由長(zhǎng)鏈不飽和脂酸經(jīng)酶促氧化生成的產(chǎn)物。如花生四烯酸在1，5-脂肪氧合酶作用下生成氫過氧化物中間體，再被裂解酶或經(jīng)歧化反應(yīng)生成C6系列揮發(fā)性香氣物質(zhì)，主要是順-3-己烯醛或己醛。在大多數(shù)海產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)有C8系列的醇類和酮類，它們使魚具有特別的植物般香味。

魚和海產(chǎn)品的種類很多，新鮮度也差別很大。隨著新鮮度變化而改變的風(fēng)味物質(zhì)導(dǎo)致了魚的風(fēng)味有較大差異。過去人們一直認(rèn)為魚腥味與三甲胺有關(guān)系，但單純?nèi)装穬H有氨味和魚腥味。在酶作用下，氧化三甲胺可降解成三甲胺和二甲胺，該化合物經(jīng)改性后能增強(qiáng)魚腥味。只有在海產(chǎn)品中才發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)數(shù)量的氧化三甲胺，很新鮮的魚基本不含三甲胺。

當(dāng)魚新鮮度降低，會(huì)形成腥臭氣味。魚腥味的特征成分是存在魚皮黏液內(nèi)的δ-氨基戊酸、δ-氨基戊醛和六氫吡啶類化合物共同形成。在魚的血液內(nèi)也含有δ-氨基戊醛。在淡水魚中，六氫吡啶類化合物所占的比重比海魚大，這些腥氣特征化合物的前體物質(zhì)，主要是堿性氨基酸，所以在烹調(diào)時(shí)加入食醋可消除腥味。魚臭是魚表皮黏液和體內(nèi)含有的各種蛋白質(zhì)、脂肪等在微生物的作用下，生成了硫化氫、氨、甲硫醇、腐胺、尸胺、吲哚、四氫吡咯、六氫吡啶等化合物。

在被稱為氧化魚油般的魚腥氣味中，還有部分來自ω-3-不飽和脂肪酸自動(dòng)氧化而生成的羰基化合物，魚油中含有豐富的多不飽和脂肪酸，如亞麻酸（18:3ω3）、花生四烯酸（20:5ω3）和二十二碳六烯酸（22:6ω3，即DHA）是魚油中3種主要不飽和脂肪酸，它們?nèi)菀装l(fā)生自動(dòng)氧化反應(yīng)，產(chǎn)生焦味、魚腥味，例如2，4-癸二烯醛、2，4，7-癸三烯醛等，后者即使質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，也帶有魚腥味。

2.冷凍魚和干魚的呈味成分

和鮮魚相比，冷凍魚的嗅感成分中羰基化合物和脂肪酸含量有所增加，其他成分與鮮魚基本相同，干魚那種清香霉味，主要是由丙醛、異戊醛、丁酸、異戊酸產(chǎn)生，這些物質(zhì)也是通過魚的脂肪發(fā)生自動(dòng)氧化而產(chǎn)生的。魚死亡后，肉質(zhì)變化與畜肉變化類似，但由于魚肉的變化速度較快，所以除部分瘦肉外，一般魚死亡不久，魚肉的品質(zhì)便很快變差，加之魚肉中不飽和脂肪酸含量比畜肉高，更容易引起氧化酸敗，新鮮度降低很快。所以，新鮮魚加工時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理，防止產(chǎn)生不良的腐敗臭氣。

3.熟魚和烤魚的香氣成分

熟魚和鮮魚比較，揮發(fā)性酸、含氮化合物和羰基化合物的含量都有所增加，并產(chǎn)生熟魚的誘人的香氣。熟魚的香氣形成途徑與其他畜禽肉類相似，主要是通過美拉德反應(yīng)、氨基酸降解、脂肪酸的熱氧化降解以及硫胺素的熱解等反應(yīng)生成，各種加工方法不同，香氣成分和含量都有差別，形成了各種制品的香氣特征。

烤魚和熏魚的香氣與烹調(diào)魚有差別，如當(dāng)不加任何調(diào)味品烘烤鮮魚時(shí)，主要是魚皮及部分脂肪、肌肉在加熱條件下發(fā)生的非酶褐變，其香氣成分較貧乏；若在魚體表面涂上調(diào)味料后再烘烤，來自調(diào)味料中的乙醇、醬油、糖也參與了受熱反應(yīng)，羰基化合物和其他風(fēng)味物質(zhì)含量明顯增加，風(fēng)味較濃。

4.其他水產(chǎn)品的香氣成分

甲殼類和軟體水生動(dòng)物的風(fēng)味，在很大程度上取決于非揮發(fā)性的味感成分，而揮發(fā)性的嗅感成分僅對(duì)風(fēng)味產(chǎn)生一定的影響。例如蒸煮螃蟹的鮮味，可用核苷酸、鹽和12種氨基酸混合便可重現(xiàn)，如果在這些呈味混合物基礎(chǔ)上，加入某些羰基化合物和少量三甲胺，便制成酷似螃蟹的風(fēng)味產(chǎn)品。海參具有令人產(chǎn)生好感的風(fēng)味，其清香氣味的特征化合物有2，6-壬二烯醇、2，7-癸二烯醇、7-癸烯醇、辛醇、壬醇等，產(chǎn)生這些物質(zhì)的前體物是氨基酸和脂肪。

三、焙烤食品中的香氣物質(zhì)

人們已很熟悉飄蕩在焙烤或烘烤食品中的愉快的香氣。例如：面包皮風(fēng)味、爆玉米花氣味、焦糖風(fēng)味、堅(jiān)果風(fēng)味、爆竹氣味都是這類風(fēng)味。通常，當(dāng)食品色澤從淺黃變?yōu)榻瘘S時(shí)，這種風(fēng)味達(dá)到最佳，當(dāng)繼續(xù)加熱使色澤變褐時(shí)就出現(xiàn)了焦糊氣味和苦辛滋味。

焙烤或烘烤香氣似乎是綜合特征類香氣。吡嗪類、吡咯類、呋喃類和噻唑類中都發(fā)現(xiàn)有多種具有此類香氣的物質(zhì)，而且它們的結(jié)構(gòu)有明顯的共同點(diǎn)。在氣味和氣味物的關(guān)系那節(jié)中已介紹了這種共同結(jié)構(gòu)，圖10-35是更多此類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、名稱和香氣。

圖10-35　一些具有焙烤（或烘烤）氣味的化合物

然而，還沒有依據(jù)來說明實(shí)際的焙烤或烘烤食品的主要香氣貢獻(xiàn)成分是由哪幾種揮發(fā)物組成，因?yàn)樵谌魏我环N焙烤或烘烤而制成的食品中都發(fā)現(xiàn)了非常多的香氣成分。據(jù)報(bào)道，焙烤可可中已測(cè)出380種以上香氣成分，烘烤咖啡豆中已測(cè)出580種以上香氣成分，炒花生中已測(cè)出280種以上的香氣成分，炒杏仁中已測(cè)出85種香氣成分，烤面包皮中已測(cè)得70多種羰化物和25種呋喃類化合物及許多其他揮發(fā)物質(zhì)。

不同焙烤或烘烤食品中氣味物的種類各不相同，但從大的類別看，多有相似之處。比如，它們多富含呋喃類、羰化物、吡嗪類、吡咯類及含硫的噻吩、噻唑等。

1.焙烤或烘烤食品香氣物的產(chǎn)生途徑

焙烤或烘烤食品的香氣物質(zhì)主要在食品烘烤中產(chǎn)生，它們的前體物質(zhì)非常廣泛，比如：蛋白質(zhì)、氨基酸、糖、脂類、綠原酸、阿魏酸、胡蘆巴堿、高級(jí)醇、木質(zhì)素等。一些前人研究過的有關(guān)反應(yīng)包括：

①非酶褐變與斯特雷克爾降解生成揮發(fā)醛；

②非酶褐變與其中間產(chǎn)物的環(huán)化和再脫水；

③吡咯的形成途徑。

不同研究者分別提出了多種吡咯生成的途徑?？偟脕碚f，非酶褐變?nèi)匀皇沁量┬纬傻年P(guān)鍵反應(yīng)。圖10-36是一些經(jīng)此途徑生成吡咯的機(jī)理。

圖10-36　吡咯的形成機(jī)理

（1）吡啶的形成途徑

非酶褐變產(chǎn)生的醛與氨或氨基酸反應(yīng)就可產(chǎn)生吡啶。已提出多種機(jī)理說明吡啶如何生成，如圖10-37所示。

圖10-37　吡啶的形成途徑

（2）噻吩的形成途徑

非酶褐變中間產(chǎn)物和含硫氨基酸降解產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)就可產(chǎn)生噻吩。下邊舉兩例說明，如圖10-38所示。

圖10-38　噻吩的形成途徑

（3）噻唑的形成途徑

非酶褐變中間產(chǎn)物和含硫氨基酸降解產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)也是形成噻唑的主要途徑，如圖10-39所示。

圖10-39　噻唑的形成途徑

（4）多硫環(huán)化物的形成途徑

在焙烤或烘烤食品中產(chǎn)生多硫環(huán)化物的途徑與在肉中產(chǎn)生該類化合物的途徑基本相同，不再贅述。

（5）吡嗪類的生成途徑

吡嗪類化合物的生物合成已在水果和蔬菜的風(fēng)味物生成途徑一節(jié)介紹，這里介紹在加工中的生成途徑。熱加工中，非酶褐變產(chǎn)生的鄰二羰基化合物與氨基酸發(fā)生斯特雷克爾降解是最基本的吡嗪生成途徑，圖10-40給出了這條途徑的機(jī)理。

圖10-40（a）斯特雷克爾降解和（b）吡嗪的生成機(jī)理

（6）其他固有成分向風(fēng)味物的轉(zhuǎn)化途徑

根據(jù)對(duì)咖啡香氣物的研究，在烘烤中，由于高溫和氧化作用，原料中的固有萜類會(huì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生更多種揮發(fā)萜類，原料中的生物堿可轉(zhuǎn)化為吡咯和吡啶類風(fēng)味物，原料中的綠原酸和奎尼酸可轉(zhuǎn)化為多種酚類風(fēng)味物。這些反應(yīng)的例子見圖10-41。

圖10-41　咖啡中的一些固有物質(zhì)在烘烤中向風(fēng)味物的轉(zhuǎn)化

四、發(fā)酵類食品的香氣物質(zhì)

1.發(fā)酵食品的香氣物及其產(chǎn)生途徑簡(jiǎn)介

1.1　發(fā)酵食品的香氣物簡(jiǎn)介

常見的發(fā)酵食品包括酒類、醬類、食醋、發(fā)酵乳品、香腸等。

我國(guó)釀酒歷史悠久，名酒極多，如茅臺(tái)酒、宋河、仰韶等。根據(jù)吳天祥、馮俊旗等對(duì)名酒的香氣成分分析比較，宋河酒的主要呈香物質(zhì)為己酸乙酯及乳酸乙酯，而茅臺(tái)酒的主要呈味物質(zhì)是乙酸乙酯及乳酸乙酯，見表10-5。

表10-5　宋河酒與茅臺(tái)酒的揮發(fā)成分（單位：mg/100mL）

數(shù)據(jù)來源：食物風(fēng)味的奧秘，中國(guó)食品出版社，1987。

在各種白酒中已鑒定出300多種揮發(fā)成分，包括醇、酯、酸、羰化物、縮醛、含氮化合物、含硫化合物、酚、醚等。前4類成分多樣，含量也最多。乙醇和揮發(fā)性的直鏈或支鏈飽和醇是最突出的醇，乙酸乙酯、乳酸乙酯和己酸乙酯是主要的酯，乙酸、乳酸和己酸是主要酸，乙縮醛、乙醛、丙醛、糠醛、丁二酮是貢獻(xiàn)較大的羰基化合物。

啤酒中也已鑒定出300種以上的揮發(fā)成分，但總體含量很低，對(duì)香氣貢獻(xiàn)大的是醇、酯、羰化物、酸和硫化物。

發(fā)酵葡萄酒中香氣物更多（350種以上），除了醇、酯、羰化物外，萜類和芳香族類的含量比較豐富。

醬油的香氣物包括醇、酯、酸、羰化物、硫化物和酚類等。醇和酯中有一部分是芳香族化合物。

食醋中酸、醇和羰化物較多，其中乙酸含量高達(dá)4%左右。

乳制品的風(fēng)味前文已介紹。香腸中與微生物活動(dòng)有關(guān)的風(fēng)味物目前資料太少，總的風(fēng)味物比一般熟肉更豐富，這在前文中已介紹。

面包的風(fēng)味物中也包括酵母活動(dòng)的產(chǎn)物，但許多微生物活動(dòng)產(chǎn)生的揮發(fā)物在焙烤中揮發(fā)損失，而焙烤過程又產(chǎn)生了大量焙烤風(fēng)味物?？傊?，面包的香氣物包括醇、酸、酯、羰化物、呋喃類、吡嗪類、內(nèi)酯、硫化物及萜烯類化合物等。

1.2　發(fā)酵風(fēng)味物的生成途徑

發(fā)酵食品都包含著發(fā)酵風(fēng)味，這主要和微生物活動(dòng)有關(guān)。酒類主要依賴酵母菌發(fā)酵，醬類利用曲霉、乳酸菌和酵母發(fā)酵，食醋利用酵母和醋酸菌發(fā)酵，酸菜和乳制品主要利用乳酸菌發(fā)酵，面包主要利用酵母發(fā)酵。發(fā)酵中，微生物產(chǎn)生的酶使原料成分生成小分子，這些分子又經(jīng)不同時(shí)期的化學(xué)反應(yīng)而生成更多種風(fēng)味物。

發(fā)酵食品的后熟階段常對(duì)風(fēng)味有較大貢獻(xiàn)。該階段中，殘存酶的作用以及長(zhǎng)期而緩慢地化學(xué)變化產(chǎn)生了許多重要的風(fēng)味成分。

微生物能產(chǎn)生氧化還原酶類、水解酶類、異構(gòu)化酶類、裂合酶類、轉(zhuǎn)移酶類和連接酶類，由這些酶聯(lián)合進(jìn)行的發(fā)酵反應(yīng)是如何形成發(fā)酵風(fēng)味物的，目前了解的還很有限。下面僅舉幾個(gè)例子。

（1）酯的形成

啤酒中有80多種酯，現(xiàn)已知大部分來自微生物酶的作用。形成反應(yīng)如下圖10-42所示。

圖10-42　啤酒中酯的形成反應(yīng)

（2）高級(jí)醇的形成

酒中高級(jí)醇的產(chǎn)生是在微生物酶的作用下先合成氨基酸，再轉(zhuǎn)化氨基酸而產(chǎn)生的，可用下圖10-43表示。

圖10-43　高級(jí)醇的形成反應(yīng)

這條途徑里纈氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫惗〈?，亮氨酸轉(zhuǎn)化為異戊醇，異亮氨酸轉(zhuǎn)化為2-甲基丁醇，蛋氨酸轉(zhuǎn)化為3-甲硫基丙醇，苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為苯乙醇等。

（3）醛和甲基酮的形成

原料脂肪或微生物脂肪受微生物酶的催化，先水解為脂肪酸，再轉(zhuǎn)變?yōu)闅溥^氧化物，然后分解為甲基酮或醛。

（4）內(nèi)酯的形成

微生物可使一些氨基酸轉(zhuǎn)化為內(nèi)酯，如圖10-44所示。

圖10-44　內(nèi)酯的形成反應(yīng)

1.3　主要發(fā)酵食品及其香氣物質(zhì)

（一）白酒

白酒的芳香物質(zhì)已經(jīng)鑒別出300多種，主要成分包括：醇類、酯類、酸類、羰基化合物、酚類化合物及硫化物等。以上這些物質(zhì)按不同比例相互配合，構(gòu)成各種芳香成分。我國(guó)按風(fēng)味成分將白酒分成5種主要香型（表10-6）。

表10-6　白酒的香型

1.醇類化合物

白酒中香氣成分中含量最大的是醇類物質(zhì)，其中以乙醇含量最多，它是通過淀粉類物質(zhì)經(jīng)酒精發(fā)酵得來。除此之外，還含有甲醇、丙醇、2-甲基丙醇、正丁醇、正戊醇、異戊醇等。除甲醇外，這些醇統(tǒng)稱為高級(jí)醇，又稱高碳醇。高碳醇含量的多少，決定了白酒風(fēng)味的好壞。高碳醇來源于氨基酸發(fā)酵，故酒類發(fā)酵原料要有一定蛋白質(zhì)。果酒發(fā)酵因氨基酸少，生成的高碳醇較少；白酒及啤酒發(fā)酵，高碳醇直接從亮氨酸、異亮氨酸等轉(zhuǎn)化而成，反應(yīng)如下。

圖10-45　亮氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫愇齑嫉姆磻?yīng)

好酒的高碳醇含量稍高，且比率適當(dāng)。如果高碳醇含量過高，會(huì)產(chǎn)生不正常風(fēng)味。

2.酯類化合物

白酒中的酯類化合物主要是發(fā)酵過程中的生化反應(yīng)產(chǎn)物，此外，也可以通過化學(xué)合成而來。酯類的含量、種類和它們之間的比例關(guān)系，對(duì)白酒的香型、香氣質(zhì)量至關(guān)重要。白酒的香型基本是按酯類的種類、含量以及相互之間的比例進(jìn)行分類的。例如：在濃香型白酒中，它的香氣主要是由酯類物質(zhì)所決定，酯類的絕對(duì)含量占各成分含量之首，其中己酸乙酯的含量又占各微量成分之冠，己酸乙酯的香氣占主導(dǎo)；清香型白酒的香味組分仍然是以酯類化合物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，以乙酸乙酯為主。

酯類的來源有：

①酵母的生物合成，是酯類生成的主要途徑。

→R-COOH+CoA-SH+ATP R-CO-S-CoA+AMP+ppi

→R-CO-S-CoA+ROH R-CO-OR+CoA-SH

②白酒在蒸餾和儲(chǔ)存過程中發(fā)生酯化反應(yīng)。在常溫下酯化速度很慢，往往十幾年才能達(dá)到平衡。因此，隨著酒儲(chǔ)存期的延長(zhǎng)，酯類的含量會(huì)增加（表10-7）。這也是經(jīng)陳釀酒比新釀造的酒香氣濃的原因。一般優(yōu)質(zhì)酒都經(jīng)多年陳釀。

表10-7　蒸餾酒儲(chǔ)藏時(shí)間與酯化率的關(guān)系

3.酸類化合物

有機(jī)酸類化合物在白酒中是重要的呈味物質(zhì)，它們的種類很多，有含量相對(duì)較高、易揮發(fā)的有機(jī)酸，如乙酸、丁酸、己酸等；有含量中等的含C3、C5、C7的脂肪酸；有含量較少、沸點(diǎn)較高的C10或C10以上的高級(jí)脂肪酸，如油酸、亞油酸、棕櫚酸等。酸類化合物本身對(duì)酒香直接貢獻(xiàn)不大，但具有調(diào)節(jié)體系口味和維持酯的香氣的作用，也是酯化反應(yīng)的原料之一。這些酸類一部分來源于原料，大部分是由微生物發(fā)酵而來。帶側(cè)鏈的脂肪酸一般是通過α-酮酸脫羧生成，這些帶側(cè)鏈的酮酸，則是由氨基酸的生物合成而來。

4.羰基化合物

羰基化合物也是白酒中主要的香氣成分。茅臺(tái)酒中羰基化合物最多，主要有乙縮醛、丙醛、糠醛、異戊醛、丁二酮等。大多數(shù)羰基化合物由微生物酵解而來。

酒中的乙醇和乙醛縮合生成柔和香味的縮醛：

R-CHO+2R′OH→R-CH（OR′）2+H2O

除上述主要形成途徑外，少數(shù)羰基化合物可以在酒的蒸餾過程中通過美拉德反應(yīng)或氧化反應(yīng)生成。酒中的雙乙酰及2，3-戊二酮是酵母正常的新陳代謝產(chǎn)物。在釀造酒和蒸餾酒中均含有雙乙酰，它對(duì)酒類的口味和風(fēng)味有重要影響，當(dāng)含量在2～4mg/kg時(shí)，能增強(qiáng)酒的香氣強(qiáng)度，含量過高時(shí)會(huì)使酒產(chǎn)生不正常氣味。雙乙酰由如下途徑形成：

①CH3CHO+CH3COOH→CH3COCOCH3

②由乙酰輔酶A和活性乙醇縮合而成。

輔酶A+→乙酸乙酰輔酶A

乙酰輔酶A+→活性乙醇雙乙酰+輔酶A

③α-乙酰乳酸的非酶分解：

④2，3-丁二醇氧化為雙乙酰

某些白酒中含有微量的酚類化合物，如4-乙基苯酚、愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚等。這些酚類化合物一方面由原料中的成分在發(fā)酵過程中生成，另一方面是儲(chǔ)酒桶的木質(zhì)容器中的某些成分，如香蘭素等溶于酒中，經(jīng)氧化還原產(chǎn)生。

（二）果酒的香氣

最重要的果酒是葡萄酒。葡萄酒的種類很多，按顏色分為紅葡萄酒（用果皮帶色的葡萄制成）；白葡萄酒（用白葡萄或紅葡萄果汁制成）。按含糖量分：干葡萄酒（含糖量小于4g/L）、半干葡萄酒（含糖量4～12g/L）、半甜葡萄酒（含糖12～50g/L）和甜葡萄酒（含糖量大于50g/L）。

葡萄酒的香氣成分，包括芳香和花香兩大類：芳香來自果實(shí)本身，是果酒的特征香氣；花香是在發(fā)酵、陳化過程中產(chǎn)生的。葡萄酒的香氣物質(zhì)特點(diǎn)如下。

1.醇類化合物

葡萄酒中的高碳醇含量以紅葡萄酒較多，但較白酒少，主要的高級(jí)醇有異戊醇、其他的如異丁醇、仲戊醇的含量很少。這些高級(jí)醇主要是在發(fā)酵過程中由微生物生物合成，高級(jí)醇的含量和品種對(duì)其風(fēng)味有重要影響，較少的高級(jí)醇會(huì)給葡萄酒帶來良好的風(fēng)味，如葡萄牙的包爾德葡萄酒中含較多的高級(jí)醇，很受各國(guó)歡迎。甘油是發(fā)酵的副產(chǎn)物，味甜，會(huì)影響葡萄酒的風(fēng)味。果酒中還有些醇是來自果實(shí)，例如：麝香葡萄的香氣成分中含有芳樟醇、香茅醇等萜烯類化合物，用這種葡萄釀成的酒也含有這種成分，從而使酒呈麝香氣味。

2.酯類化合物

葡萄酒中的酯類化合物比啤酒多，而比白酒少。主要是乙酸乙酯，其次是己酸乙酯和辛酸乙酯。由于酒中含酯類化合物少，故香氣較淡。在發(fā)酵過程中除生成酯類還會(huì)生成內(nèi)酯類，如γ-內(nèi)酯等，這些成分與葡萄酒的花香有關(guān)。如：5-乙?；?2-二氫呋喃酮是雪梨葡萄酒香氣的主要成分之。另外葡萄酒在陳化期間4，5-二羥基己酸-γ-內(nèi)酯含量會(huì)明顯增加，故該化合物常作為酒是否陳化的指標(biāo)。

3.羰基化合物

葡萄酒中的羰基化合物主要是乙醛，有的酒可高達(dá)100mg/kg，當(dāng)乙醛和乙醇縮合形成已縮醛后，香氣就會(huì)變得很柔和。葡萄酒中也含有微量的2，3-戊二酮。

4.酸類及其他化合物

葡萄酒中含有多種有機(jī)酸，如酒石酸、葡萄酸、乙酸、乳酸、琥珀酸、檸檬酸、葡萄糖酸等，含酸總量比白酒大，其中酒石酸含量相對(duì)較高，它們主要來自果汁。在釀造過程中，酒石酸會(huì)以酒石（酒石酸氫鉀）形式沉淀，部分蘋果酸在乳酸菌的作用下變成乳酸，使葡萄酒的酸度降低。

葡萄酒中還有微量的酚類化合物，如：對(duì)乙基苯酚、對(duì)乙烯基苯酚呈木香味；4-乙基（乙烯基）-2-甲氧基苯酚呈丁香氣味，為使葡萄酒的風(fēng)味更加濃厚，陳釀時(shí)的容器最好使用橡木桶。

從果皮溶出的花青素、黃酮及兒茶酚、單寧等多酚類化合物質(zhì)，含量較高，使葡萄酒產(chǎn)生澀味，甚至苦味。

葡萄酒中的糖類產(chǎn)生的甜味、有機(jī)酸的酸味及酒中所含的香氣物質(zhì)，共同組成了它的特殊風(fēng)味。紅葡萄酒一般是深紅色或?qū)毷t色，具優(yōu)雅的酒香和濃郁的花香；白葡萄酒澄清透明，一般呈淡黃色，酒味清新，有果實(shí)的清香，風(fēng)味圓滑爽口。

（三）醬油

大豆、小麥等原料經(jīng)曲霉分解后，在18%的食鹽溶液中由乳酸菌、酵母等長(zhǎng)期發(fā)酵，生成了氨基酸、糖類、酸類、羰基化合物和醇類等成分，共同構(gòu)成了醬油的風(fēng)味，在最后加熱（78～80℃）工序中，發(fā)生一系列反應(yīng)，生成香味物質(zhì)，使香氣得到顯著增加。醬油的主要香氣物質(zhì)有：醇類、酸類、羰基化合物及硫化物等。

醬油中除1%～2%的乙醇外，還含有微量的各種高級(jí)醇類，如：丙醇、丁醇、異丁醇、異戊醇、β-苯乙醇等；醬油中約含1.4%的有機(jī)酸，其中乳酸最多，其次是乙酸、檸檬酸、琥珀酸、乙酰丙酸、α-丁酮酸（具有強(qiáng)烈的香氣，是重要的香氣成分）等；酯類物質(zhì)有：乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯、丙二酸乙酯、安息香酸乙酯等；C1～C6的醛類和酮類化合物是美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物，反應(yīng)同時(shí)也產(chǎn)生了麥芽酚等香味物質(zhì)，使香氣得到顯著增加。在醬油中還有甲硫醇、甲硫氨醛、甲硫氨醇、二甲硫醚等硫化物，它們對(duì)醬油的香氣也有很大的影響，特別是二甲硫醚使醬油產(chǎn)生一種青色紫菜的氣味。

醬油的整體風(fēng)味是由它的特征香氣和氨基酸、肽類所產(chǎn)生的鮮味，食鹽的咸味，有機(jī)酸的酸味等的綜合味感。