随着科学技术的进步和生活水平的提高，人们的饮食越来越讲究食物的色香味，以达到愉悦心情、增进食欲、提高生活质量之目的。
一、食物的颜色
人们发现可用于食物的色素主要有天然色素、合成色素和人工着色物质三类。
1．天然食用色素
指未加工的自然界的花、果和草木的色源。常用的天然食用色素主要有：（1）红曲色素。系用乙醇浸泡红曲米所得到的液体红色素，或者从红曲霉的深层培养液中通过结晶精制而得的晶体。该色素耐光、耐热性好，不受金属离子或多种氧化剂以及还原剂的影响和干扰，色调不像一般自然色素那样易随pH值而显著改变。比如，红曲米就是将籼米或糯米先用水浸泡、蒸熟，再加入红曲霉发酵而制得的，可直接用于红香肠、红腐乳、各种酱菜、糕点的制作和呈色。
（2）姜黄素。从姜黄茎中提取的一种黄色色素，为含三个双键的羟基化合物。本品着色力、抗还原性能力强，但耐光、耐热和耐铁离子性能差。由于太辣，除用于咖喱粉外，不宜直接用。
（3）虫胶色素。是紫胶虫分泌的原胶中的一种红色成分，易和各种金属离子生成色淀。在酸性条件下，对光和热稳定。颜色随介质pH而改变：pH＜4.5，橙色；pH=4.5～5.5，红色；pH＞5.5，紫红。适用于酸性食品如鲜桔汁、红果汁、红果罐头和桔味露的着色。
（4）甜菜红。由紫甜菜中提取的红色水溶液浓缩而得，呈红或紫红色，在酸性条件下稳定，着色力好，但耐光、耐热、耐氧化性差。
（5）红花黄色素。从中药红花中提取，可溶于水。pH=2～7时呈鲜艳的黄色，碱性时呈红色。耐光、耐热、耐微生物性均佳，但耐热性及着色力较差，遇铁呈灰黑色。多用于清凉饮料和糖果、糕点等的着色。
（6）β－胡萝卜素。由胡萝卜素中提取，呈橙红色，是含9个双键的多烯类化合物，性能较稳定，属油溶性物质，多用于肉类及其制品着色。
2.合成食用色素
由于毒理方面的原因，合成的食用色素商品使用受到限制，而且不断被淘汰。目前在用的主要是以下5种：（1）苋菜红。紫红色粉末，可溶于水和多元醇，不溶于油脂。有较好的耐光、耐热、耐盐和耐酸功能，缺点是耐菌性、耐氧化还原性差，不适宜在发酵食品中使用。国家卫生标准规定最大使用量为每千克0.05克。
（2）胭脂红。深红色粉末，易溶于水及甘油，不溶于油脂。耐光性、耐酸性好，在碱性条件下呈褐色，缺点是耐热性、耐氧化还原性和耐菌性差。
（3）柠檬黄。黄色粉末，为世界各国广泛采用。能溶于水和甘油，不溶于油脂。耐热、耐光、耐盐、耐酸性均好；耐氧化还原性较差，还原后褪色，遇碱稍变红。
（4）日落黄。橙黄色粉末，溶于水、醇，不溶于油脂，遇碱变红褐色；耐还原性差，还原后褪色。
（5）靛蓝。蓝色粉末，各国广泛采用。溶于丙二醇和甘油，水溶性较差，不溶于油脂，着色力强，耐光、热、酸、碱性均好，但耐氧化还原及抗菌性差。
我国规定以上色料可使用于果味水、果味粉、果子露、汽水、色酒以及糖果、糕点和罐头等，用量一般不得超过0.1克/千克。
3．人工着色物质
人工色素虽然品种极多，但由于对毒性、致癌性和污染卫生的要求，在生活中实用的还不多。
（1）酱色。用蔗糖或葡萄糖经高温焦化而得的赤褐色色素。它不是单一的化合物，而是在180℃～190℃加热后的糖脱水缩合物，称为焦糖，包含了100多种化合物。工业上常用淀粉为原料制备。
（2）腌色。火腿、香肠等肉类腌制品，因其肌红蛋白及血红蛋白与亚硝基作用而显示艳丽的红色。为了产生亚硝基，常加入硝酸盐，也有用亚硝酸钠的，称为发色剂。发色剂中常混合抗坏血酸作还原剂。由于亚硝基与肉中的胺基作用生成亚硝胺会致癌，故近年来腌制品用得少了。通常规定腌肉、腊味之亚硝基残留量不得超过70ppm。
（3）金属盐发色。将硫酸铜溶液喷洒于蔬菜、水果上，则铜离子与植物的蛋白质结合成较稳定的蓝色或绿色物。此时铜离子将镁离子自卟啉环中心替换出，形成铜叶绿素，其纯品色基艳丽。在瓜豆贮藏品中，铜盐用量不超过每千克0.1克，海带中为0.15克。用干燥的绿叶、蚕粪、海藻为原料，用有机溶剂抽提其所含之叶绿素，加铜盐水溶液经加热后处理可制得铜叶绿素。本品主要用于口香糖及泡泡糖的着色，用量不超过每千克0.04克。如再经氢氧化钠的甲醇溶液处理可得铜叶绿素钠，是一种蓝黑色物。将上述叶绿素溶液与氯化亚铁作用，可制得铁叶绿素钠。
二、食物的香和臭
尽管香料化合物具有含量低、组分复杂、反应活性大、浓缩或富集过程中易变等特点，给香臭化学研究增加了困难。但是，人们经过长期的探索和研究，对香或臭的化学基础已经有了一定的认识。
1．香或臭的化学基础
从化学结构上看，各种香料组分的分子量均较低、挥发性及水溶性仍有相当差异。碳原子为5及以下的烷烃衍生物如甲硫醚、乙酸乙酯等易挥发，水溶性较好；而分子量较高的芳香烃衍生物如苯基醛类、香豆素等则较难挥发，油溶性好。这些特点拓宽了香料的选用范围。它们通常具有某种特征官能团。以含两个碳原子的化合物为例：乙烷，无臭；乙醇，酒香；乙醛，辛辣；乙酸，醋香；乙硫醇，蒜臭；二甲醚，醚香；二甲硫醚，西红柿或蔬菜香。此外，如乙酸乙酯等酯类化合物呈水果香，甲硫基丙醛呈土豆、奶酪或肉香。
人的鼻腔内有一个嗅觉敏感区，其面积仅5平方厘米，但约有1×107个细胞。细胞上的香臭感受器是一种蛋白质，当气态的香、臭分子作用于其上时，使该蛋白质分子的构造发生变化，进而引起表面电位等发生变化，实现与刺激相适应的神经兴奋。通过兴奋的传递，使神经中枢感知香或臭的存在，敏感地感受食物中各种挥发成分提供的嗅觉信息。当感冒而鼻塞时，食物无味，是因为在咀嚼食物时挥发出的化学物质由于鼻孔通道阻塞而不能触及嗅觉细胞所致。由于这种接受过程中的相互作用非常专一而特殊，因此各人对香臭的感受程度是不同的。
2．常见食用香料及其化学成分
（1）天然香料。我国的香料品种很多，例如甘肃省永登县的苦水玫瑰，花香由280种化合物组成，其质量可与闻名世界的保加利亚玫瑰媲美。广东、福建的茉莉有80多种化学成分。贵州的茅台酒香成分有100多种。蘑菇香成分有79种。常用的天然香料有八角、茴香、花椒、姜、胡椒、薄荷、橙皮、丁香、桂花、玫瑰、肉豆蔻和桂皮等。它们既可直接用于烹调，也可从中提取精油，作为调配香料的原料。这类精油有甜橙油、桔子油、柠檬油、留兰香油、薄荷油、辣椒油以及桂花浸膏，它们均无毒。不同的化学成分赋予香料不同的香味。如芥菜或芥末含有丙烯基芥子油；葡萄含努开酮；丁香含丁子香酚；冬青油含水杨酸甲酯；糖、果含麦芽醇；梨含葵二烯酸乙酯；薄荷含薄荷酮；花椒主含戊二烯、香茅醇，其辣味成分为一种不饱和酰胺化合物花椒素；胡椒的主成分为水芹烯胡椒碱；辣椒含辣椒素；紫苏油、蒜油、姜油含硫化丙烯；八角、茴香以及洋茴香油、苦杏仁油、小豆蔻油、芹菜子油等含茴香脑、茴香酮等。
（2）人工香料。主要有香兰素，具有香荚兰豆特有的香气；苯甲醛，又称人造苦杏仁油，有苦杏仁的特殊香气；柠檬醛，呈浓郁柠檬香气，为无色或黄色液体；α－戊基桂醛，为黄色液体，类似茉莉花香；乙酸异戊酯，人称香蕉水；乙酸苄酯，为茉莉花香；丙酸乙酯，凤梨香气；异戊酸异戊酯，苹果香气；麦芽酚，又称麦芽醇，系微黄色针晶或粉末，有焦甜香气，虽然本身香气并不浓，但具有缓和及改善其他香料香气的功能，常用作增香剂或定香剂。
（3）食用香精。分水溶性和油溶性两种。前者用水或乙醇调制，多用于冷饮制品、酒料的调香，不适宜于高温赋香；后者用精炼植物油、甘油调制，耐热性较好，适于饼干、糕点食品的加香。香精一般指用水、乙醇或某些质地较好的植物油从天然香料中提取的香物，也可以用人工合成的香物制成合适的溶液，作为各种调香的原料。其中以香猫酮、香叶醇、甲酸香叶酯为基体的香精最为重要。
通常直接从某种植物体中提取出的液汁赋香更为方便，例如从冬青、薄荷、柑桔、柠檬、生姜、芝麻中都可提出香油，均可作为香料添加剂。用黄樟树根制出的黄樟油是淡酒的主要香味源；许多花如桂花、茉莉花均是上等的香源，用于提取香料。
调香是一种专门技术，香型极多，主要有两种类型：①花香型。如玫瑰、茉莉、兰花、桂花、麝香型等，模仿自然界各种名花的香；②想像型。如清香、水果、芳芳（兰花型）、东方、菲菲（清草香型）、科隆（柑桔香型）以及美加净等，即在调香的基础上用合适的美名，强化心理效果。
3．其他异味
指生活中由其他不明原因引起的异味。
（1）酯化反应产生酯香味。蔬菜和瓜果常有香味，那是通过生物合成而产生的。水果中的脂肪酸由酰基辅酶A中间体生成，它能与醇反应生成酯；脂肪酸经氧化及脱酸作用可生成甲基甲酮。这两种物质均可赋香。烹制鱼类等水产品时，加点醋和酒，可达到既去腥又赋香的目的。去腥是由于具有腥味的二甲胺、三甲胺是碱性物质，能与醋酸发生中和反应，赋香是借助了醋酸与乙醇发生酯化反应产生的乙酸乙酯。
（2）各种分解引起异味。将大蒜、洋葱切片时，原先的保护膜被破坏。原来不能挥发且无臭的氨基酸亚砜遇氧而分解，散发出如硫化氢、硫醇、二硫化物等一系列有臭味的化合物。咖啡及烤肉特别是烤牛、羊肉特有香味。是因为葡萄糖与氨基酸加热生成吡嗪，有坚果味及烤香。甘油三酸酯及蛋白质在加热时相互作用，生成巯基及羟基噻吩、二氢及四氢呋喃，这些化合物有烤羊肉及烤牛肉的特征香味。咖啡的香味中已鉴别出的挥发性化学物质超过500种。烤牛肉香味中已经分辨出的化合物超过360种，其中包括44种烷烃和烯烃、30种醇、32种酮、22种酸、23种呋喃、34种吡嗪、22种噻吩、10种吡啶、16种内酯等。
家庭生活也会有各种臭味，主要来自于粪便和垃圾。例如来自厕所的臭味主要是由于粪便中的刺激性气体氨气和具有恶臭的吲哚类化合物。烂白菜和坏蛋的臭味主要是由于散发出硫化氢气体等。还有油类物质的酸败臭，鱼、肉的腐臭和人的汗臭等，主要由二甲胺、三甲胺及各种低级脂肪胺、酚、醛或硫化氢、二硫化碳等所引起。
三、食物的味道
味是由舌尝到的酸、甜、苦、辣、咸的味感，是由其可溶性物质溶于唾液，作用于舌面味觉神经之味蕾产生的味觉。合适的味感可使消化液分泌旺盛而增加食欲，有助消化。
1．酸
酸味来源于溶解的氢离子（H＋）。酸有无机酸和有机酸之分，又有强酸和弱酸之别。常见的盐酸、硫酸、硝酸都是无机强酸，醋酸、乳酸、柠檬酸等为有机弱酸。强酸在水溶液中全部电离（或称离解），产生的H＋浓度大，酸度大；弱酸在水溶液中只能部分电离，产生的H＋浓度较小，酸度也就较小。为了表示不同酸的酸度，人们引进了“酸的味度”这一概念来表示相同浓度的各种酸的相对酸度：盐酸100，甲酸84，柠檬酸78，苹果酸72，乳酸65，乙酸（醋酸）45，丁酸32。
另一种定量表示各种酸溶液的酸度的方法是用pH值。所谓pH值就是氢离子浓度的负对数，即pH＝－lgC（H＋）。
pH的取值范围一般为1～14。pH＜7为酸性，pH＝7为中性，pH＞7为碱性。
大多数食品是微酸性的，pH值在5～6.5之间，人们一般感觉不到酸味。但pH＜3.0时，则就会觉得太酸而难以适口。
常用合成酸料——除作重要调料外，兼有防腐、防霉、杀菌之功效。
（1）乙酸（俗称醋酸）。常用30％的稀溶液，作酸菜、蕃茄酱、辣酱油等的酸味料。纯品在16.7℃凝固，称冰醋酸，有强杀菌力，可用于治脚癣、熏屋杀菌、预防感冒及其他传染病。
（2）乳酸。常作清凉饮料、酸乳、合成酒、辣酱油、酱菜之酸味料，又可用于发酵过程中防止杂菌之繁殖。
（3）柠檬酸。味爽。广泛用于清凉饮料、水果、罐头、果酱、辣酱油，性质稳定，多用于配制粉末果珍。
（4）酒石酸。酸味为柠檬酸的1.3倍，适于作发泡性饮料，配制膨胀剂。