第二節(jié) 食品香氣形成的途徑

食品中的香氣成分，有的是食物本身含有的，有的是由香氣前體物質(zhì)通過各種途徑產(chǎn)生的。香氣的前體物質(zhì)有的本身無氣味，但它們能通過各種生物化學或化學途徑轉化或降解成氣味物質(zhì)，這些物質(zhì)稱作香氣的前體物質(zhì)，簡稱為香氣前體（或前驅(qū)物）。

食品中香氣產(chǎn)生的途徑主要有以下幾種。

一、生物合成

各種食品原料在天然生長和收獲后的鮮活狀態(tài)下，在生命代謝中通過將蛋白質(zhì)、氨基酸、糖、脂等物質(zhì)轉變?yōu)橐恍┠軗]發(fā)的成分，從而產(chǎn)生香氣。這主要包括植物性原料在生長、成熟過程中產(chǎn)生的香氣成分，動物性原料在后熟過程中產(chǎn)生的香氣成分，微生物代謝對食品的發(fā)酵、腐敗作用所產(chǎn)生的氣味成分等。

（一）植物的生長、成熟作用

植物在生長、成熟過程中所產(chǎn)生的香氣成分主要是其次生物質(zhì)中的萜類，呼吸作用中產(chǎn)生的各種酸、醇、酯，以及蛋白質(zhì)及氨基酸衍生出的低沸點揮發(fā)物。

揮發(fā)性萜類。分子量較低的萜類是易揮發(fā)成分，種類極多，特別在香料中含量較多。其產(chǎn)生過程為：葡萄糖丙酮酸甲羥戊酸萜類酯。

呼吸作用中產(chǎn)生的酯對原料香氣有很大貢獻，特別是在水果成熟過程中更為明顯。其產(chǎn)生過程為：含硫氣味成分。

植物中將氨基酸轉氨、脫氨，也會產(chǎn)生許多揮發(fā)性物質(zhì)，特別是含硫氨基酸的降解，能產(chǎn)生很多種含硫氣味成分，這在蔬菜中很普遍。

（二）動物的生長、后熟作用

動物性食品的氣味，在鮮活原料時并不顯著，主要由其在生長或后熟過程中油脂的分解產(chǎn)物、雌雄個體性激素的分泌及氨基酸的分解等產(chǎn)生。

（三）微生物的代謝作用

在微生物代謝作用下，食品會產(chǎn)生許多氣味成分。如發(fā)酵食品，它因不同的發(fā)酵過程，產(chǎn)生如醇、酸、酯等一系列產(chǎn)物。另外，發(fā)酵菌也能將氨基酸轉變?yōu)楦鞣N產(chǎn)物。食品腐敗變質(zhì)，也是微生物代謝的結果，此時糖和油脂水解、氧化、酸敗，蛋白質(zhì)水解，氨基酸分解。特別是氨基酸分解，會產(chǎn)生許多惡臭氣味物質(zhì)。

二、酶作用

食品原料在烹制加工時，其自身的酶或外加入的酶能使原料中的一些物質(zhì)轉變?yōu)闅馕冻煞?。當原料組織遭破壞后，這些酶轉變?yōu)橛坞x狀態(tài)酶，其活力大增，能產(chǎn)生酶反應。

（一）酶直接作用 產(chǎn)生氣味的酶反應，一般是直接產(chǎn)生氣味物，蔬菜中產(chǎn)生含硫物時最顯著，這類反應叫直接酶作用。能被酶反應生成氣味物的前體叫風味前體，此酶也叫風味酶。其反應式為：蔥、蒜、蘿卜、甘藍、洋蔥等許多蔬菜的氣味都是這樣產(chǎn)生的。

（二）酶間接作用

酶反應有時并不直接產(chǎn)生氣味成分，它只是產(chǎn)生氣味成分的前提或為氣味成分產(chǎn)生提供條件。

例如，酶促氧化中的酚酶，將酚氧化成醌，醌進一步氧化氨基酸、脂肪酸、胡蘿卜素等產(chǎn)生香氣，茶葉的香氣也與此有關。又如，脂氧化酶產(chǎn)生的氫過氧化物自身進一步反應或與別的脂肪酸反應，最終產(chǎn)生氧化臭味。

三、高溫分解作用

食品產(chǎn)生氣味的非酶化學反應都以分解反應為主。它們是熱分解反應、氧化反應和光輻射分解反應三大類。對于烹飪加工而言，熱分解反應是產(chǎn)生氣味的主要方式，特別是烹調(diào)中高溫加熱使原料產(chǎn)生的各種反應，是形成菜肴鮮香美味的關鍵所在。

（一）熱分解

食品原料在加熱時可發(fā)生許多化學反應，水解就是其中的一種。但是蛋白質(zhì)、多糖的水解產(chǎn)物并不能直接揮發(fā)，所以它不是產(chǎn)生氣味的直接方式，不過它為更進一步的分解創(chuàng)造了條件。例如，發(fā)酵過的豆瓣，因事先經(jīng)過了水解，加熱時能產(chǎn)生特別顯著的香氣。對于分子量較小的酯、糖苷等進行水解能直接產(chǎn)生氣味成分。油脂的水解也有明顯氣味生成。加熱時能直接產(chǎn)生氣味的反應主要是以下三類。

1.糖、氨基酸和油脂的直接分解

在溫度較高（一般都在大于120℃）并且加熱時間較長時，食品中的糖、氨基酸、油脂等都能直接裂解，在有氧氣時更易進行。這是烹調(diào)中采用炸、爆、炒、煎等烹制方法的菜肴其香味特別濃郁的主要原因。

單糖、低聚糖及多糖都能在強熱下裂解并產(chǎn)生氣味。分子較小的單糖、低聚糖裂解的溫度低，產(chǎn)物更易揮發(fā)；多糖的裂解產(chǎn)物還可能對人體有毒。溫度超過500℃以上時會發(fā)生炭化及生成強致癌的多環(huán)芳烴，應避免此類情況的出現(xiàn)。糖熱解的產(chǎn)物主要是各種呋喃衍生物，如5－甲基糠醛、羥甲基糠醛、乙酰呋喃等；另外，小分子的醛、酮也起重要作用。焦糖化作用中就有糖的熱分解反應發(fā)生，所以它在食品中應用極廣，以致常把焦糖香氣作為高溫加熱后食品成熟的一個標志和特征。

氨基酸加熱時的脫氨、脫羧及側鏈基團的反應中生成的氣味物更多，更具特征性。

2.糖、氨基酸、油脂的相互反應

糖、氨基酸等除自身分解外，它們之間還會發(fā)生一些反應，產(chǎn)生更復雜的氣味成分。

羰氨反應是各種糖、氨基酸等相互作用的重要反應，它不僅在生成色素方面發(fā)揮作用，而且在食品氣味物生成方面也發(fā)揮著重要作用。

糖、氨基酸加熱時，很容易生成一種具有特征香氣的烷酸內(nèi)酯產(chǎn)物，特別是短時間加熱時，這種產(chǎn)物為氣味的主體。

不同的氨基酸與不同的糖反應，通過生成不同的內(nèi)酯、吡嗪等雜環(huán)化合物，可產(chǎn)生出不同的加熱氣味。

3.二次反應

各種成分的相互反應還因與各種分解反應產(chǎn)物的進一步偶聯(lián)、交叉而變得更加復雜、多樣，叫做二次反應。例如，由糖或羰氨反應產(chǎn)生的羥甲基糠醛與含硫氨基酸及其分解產(chǎn)物之間又可發(fā)生許多反應。

（二）氧化及光解

食品氣味的產(chǎn)生還與氧化、光解等反應有一定的關系。加熱時，氧化作用本身也變得強烈，產(chǎn)生熱氧化的分解產(chǎn)物。氧化、光解主要是在加工、貯藏時對油脂的分解。油脂的自動氧化是產(chǎn)生酸敗的主要原因。例如，大豆的豆腥氣味、魚肉的腥氣、奶油氣味、畜禽肉的膻臊氣味等，都與自動氧化產(chǎn)生的酸敗產(chǎn)物有關。

四、其他作用

通過物理變化得到或改變某種氣味也是食品氣味產(chǎn)生的一個方面。對于低溫加熱或短時加熱的食品來說，物理變化的重要性更加突出。此時，加熱只是為了使食品中原有的揮發(fā)性成分改變其存在狀態(tài)，從結合型變成游離型，并與水、油一并揮發(fā)出來。蔬菜在加熱時產(chǎn)生的香氣就是這樣產(chǎn)生的。

添加香調(diào)料、輔料也是為了讓這些原料中的香氣成分能轉移到整個食品中去。較長時間地在水或油中加熱，能將這些成分溶解于水或油中，讓其他原料吸附它們，最后使整個菜肴都有香氣。當然，要更好地做到這一點，原料之間的選配和時間的控制是關鍵。另外，在一定封閉狀況下讓香氣少擴散到空氣中也很重要。對于有異味的原料，要盡量讓其異味擴散。

烹飪中要除去令人不快的氣味，可綜合利用上述氣味產(chǎn)生的各種方式。例如，在選料時注意互相配合，讓原料在烹制前放置或預處理、碼味、添加香調(diào)料、控制加熱溫度和時間、用湯煨制等。這些方法實際上就是在控制氣味物質(zhì)的狀態(tài)、生成速度、擴散吸附、氣味物質(zhì)的前提物等。