第二节 食品香气形成的途径
食品中的香气成分，有的是食物本身含有的，有的是由香气前体物质通过各种途径产生的。香气的前体物质有的本身无气味，但它们能通过各种生物化学或化学途径转化或降解成气味物质，这些物质称作香气的前体物质，简称为香气前体（或前驱物）。
食品中香气产生的途径主要有以下几种。
一、生物合成
各种食品原料在天然生长和收获后的鲜活状态下，在生命代谢中通过将蛋白质、氨基酸、糖、脂等物质转变为一些能挥发的成分，从而产生香气。这主要包括植物性原料在生长、成熟过程中产生的香气成分，动物性原料在后熟过程中产生的香气成分，微生物代谢对食品的发酵、腐败作用所产生的气味成分等。
（一）植物的生长、成熟作用
植物在生长、成熟过程中所产生的香气成分主要是其次生物质中的萜类，呼吸作用中产生的各种酸、醇、酯，以及蛋白质及氨基酸衍生出的低沸点挥发物。
挥发性萜类。分子量较低的萜类是易挥发成分，种类极多，特别在香料中含量较多。其产生过程为：葡萄糖丙酮酸甲羟戊酸萜类酯。
呼吸作用中产生的酯对原料香气有很大贡献，特别是在水果成熟过程中更为明显。其产生过程为：含硫气味成分。
植物中将氨基酸转氨、脱氨，也会产生许多挥发性物质，特别是含硫氨基酸的降解，能产生很多种含硫气味成分，这在蔬菜中很普遍。
（二）动物的生长、后熟作用
动物性食品的气味，在鲜活原料时并不显着，主要由其在生长或后熟过程中油脂的分解产物、雌雄个体性激素的分泌及氨基酸的分解等产生。
（三）微生物的代谢作用
在微生物代谢作用下，食品会产生许多气味成分。如发酵食品，它因不同的发酵过程，产生如醇、酸、酯等一系列产物。另外，发酵菌也能将氨基酸转变为各种产物。食品腐败变质，也是微生物代谢的结果，此时糖和油脂水解、氧化、酸败，蛋白质水解，氨基酸分解。特别是氨基酸分解，会产生许多恶臭气味物质。
二、酶作用
食品原料在烹制加工时，其自身的酶或外加入的酶能使原料中的一些物质转变为气味成分。当原料组织遭破坏后，这些酶转变为游离状态酶，其活力大增，能产生酶反应。
（一）酶直接作用 产生气味的酶反应，一般是直接产生气味物，蔬菜中产生含硫物时最显着，这类反应叫直接酶作用。能被酶反应生成气味物的前体叫风味前体，此酶也叫风味酶。其反应式为：葱、蒜、萝卜、甘蓝、洋葱等许多蔬菜的气味都是这样产生的。
（二）酶间接作用
酶反应有时并不直接产生气味成分，它只是产生气味成分的前提或为气味成分产生提供条件。
例如，酶促氧化中的酚酶，将酚氧化成醌，醌进一步氧化氨基酸、脂肪酸、胡萝卜素等产生香气，茶叶的香气也与此有关。又如，脂氧化酶产生的氢过氧化物自身进一步反应或与别的脂肪酸反应，最终产生氧化臭味。
三、高温分解作用
食品产生气味的非酶化学反应都以分解反应为主。它们是热分解反应、氧化反应和光辐射分解反应三大类。对于烹饪加工而言，热分解反应是产生气味的主要方式，特别是烹调中高温加热使原料产生的各种反应，是形成菜肴鲜香美味的关键所在。
（一）热分解
食品原料在加热时可发生许多化学反应，水解就是其中的一种。但是蛋白质、多糖的水解产物并不能直接挥发，所以它不是产生气味的直接方式，不过它为更进一步的分解创造了条件。例如，发酵过的豆瓣，因事先经过了水解，加热时能产生特别显着的香气。对于分子量较小的酯、糖苷等进行水解能直接产生气味成分。油脂的水解也有明显气味生成。加热时能直接产生气味的反应主要是以下三类。
1.糖、氨基酸和油脂的直接分解
在温度较高（一般都在大于120℃）并且加热时间较长时，食品中的糖、氨基酸、油脂等都能直接裂解，在有氧气时更易进行。这是烹调中采用炸、爆、炒、煎等烹制方法的菜肴其香味特别浓郁的主要原因。
单糖、低聚糖及多糖都能在强热下裂解并产生气味。分子较小的单糖、低聚糖裂解的温度低，产物更易挥发；多糖的裂解产物还可能对人体有毒。温度超过500℃以上时会发生炭化及生成强致癌的多环芳烃，应避免此类情况的出现。糖热解的产物主要是各种呋喃衍生物，如5－甲基糠醛、羟甲基糠醛、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热分解反应发生，所以它在食品中应用极广，以致常把焦糖香气作为高温加热后食品成熟的一个标志和特征。
氨基酸加热时的脱氨、脱羧及侧链基团的反应中生成的气味物更多，更具特征性。
2.糖、氨基酸、油脂的相互反应
糖、氨基酸等除自身分解外，它们之间还会发生一些反应，产生更复杂的气味成分。
羰氨反应是各种糖、氨基酸等相互作用的重要反应，它不仅在生成色素方面发挥作用，而且在食品气味物生成方面也发挥着重要作用。
糖、氨基酸加热时，很容易生成一种具有特征香气的烷酸内酯产物，特别是短时间加热时，这种产物为气味的主体。
不同的氨基酸与不同的糖反应，通过生成不同的内酯、吡嗪等杂环化合物，可产生出不同的加热气味。
3.二次反应
各种成分的相互反应还因与各种分解反应产物的进一步偶联、交叉而变得更加复杂、多样，叫做二次反应。例如，由糖或羰氨反应产生的羟甲基糠醛与含硫氨基酸及其分解产物之间又可发生许多反应。
（二）氧化及光解
食品气味的产生还与氧化、光解等反应有一定的关系。加热时，氧化作用本身也变得强烈，产生热氧化的分解产物。氧化、光解主要是在加工、贮藏时对油脂的分解。油脂的自动氧化是产生酸败的主要原因。例如，大豆的豆腥气味、鱼肉的腥气、奶油气味、畜禽肉的膻臊气味等，都与自动氧化产生的酸败产物有关。
四、其他作用
通过物理变化得到或改变某种气味也是食品气味产生的一个方面。对于低温加热或短时加热的食品来说，物理变化的重要性更加突出。此时，加热只是为了使食品中原有的挥发性成分改变其存在状态，从结合型变成游离型，并与水、油一并挥发出来。蔬菜在加热时产生的香气就是这样产生的。
添加香调料、辅料也是为了让这些原料中的香气成分能转移到整个食品中去。较长时间地在水或油中加热，能将这些成分溶解于水或油中，让其他原料吸附它们，最后使整个菜肴都有香气。当然，要更好地做到这一点，原料之间的选配和时间的控制是关键。另外，在一定封闭状况下让香气少扩散到空气中也很重要。对于有异味的原料，要尽量让其异味扩散。
烹饪中要除去令人不快的气味，可综合利用上述气味产生的各种方式。例如，在选料时注意互相配合，让原料在烹制前放置或预处理、码味、添加香调料、控制加热温度和时间、用汤煨制等。这些方法实际上就是在控制气味物质的状态、生成速度、扩散吸附、气味物质的前提物等。
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