资源描述：
《美拉德反应在食品中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、浙江工商大学研究生课程论文论文题目：美拉德反应在食品中的应用课程名称：高等有机化学专业名称：食品科学学号：1020000424姓名：陈方娟指导教师：周涛、韩晓祥、黄建颖成绩：日期：2010.11.10美拉德反应在食品中的应用摘要：本文通过对美拉德反应的机理及影响因素进行简述，且总结了美拉德反应在酒、牛奶等加工的作用，揭示了食品加工过程中的有机化学反应过程及影响因素，有利于更好的控制食品加工过程。关键词：美拉德反应；影响因素；应用1912年,法国化学家LouisMaillard发现甘氨酸和葡萄糖混合加热的时候形成褐色物质,人们将此类反应命名
2、为Maillard反应,又称为非酶褐变。这类反应不仅影响食品的色泽,而且影响食品的风味,最近的研究发现,美拉德反应产物有清除自由基、抑制脂质氧化的作用,除此之外,产物还有抗诱变和诱发突变的作用。Hodge等首先报道了有关美拉德反应产物(MRPs)具有防止植物油氧化的效果,Frnazke等也注意到MRPs具有提高人造奶油的氧化稳定性的功效。直到20世纪80年代,MRPs抗氧化性才引起人们重视。目前,MRPs已被看作功能食品成分,具有抗氧化、抗变态、抗菌、抗细胞毒素等功能。在美拉德反应的模式系统中,啤酒、咖啡和焙烤食品里已发现美拉德反应产物M
3、RPs具有高的抗氧化性能。黑麦面包在焙烤过程抗氧化能力提高,其中MRPs是主要的抗氧化物质;人参经蒸气处理后,MRPs含量增加,抗氧化能力显著增强;焙烤咖啡色泽越深,自由基清除能力越强;类黑精是MRPs主要颜色成分。MRPs被用以代替酚类食用抗氧化剂,正逐渐引起人们的关注[1]。1．美拉德反应简介1.1Maillard反应的机理Maillard反应是羰基化合物(尤其是还原糖)与胺、氨基酸、肽类、蛋白质等氨基化合物之间发生的反应。热反应和长时间储藏都可以促使Maillard反应形成。该反应通常分为三个阶段:第一个阶段是氨基酸和还原糖的缩合反
4、应。若体系中有醛糖存在,则形成N2糖基化合物,然后重排形成Amadori产物,若是有酮糖的存在,则形成Heyns重排产物,该阶段不会引起食品色泽和香味的变化,但是其产物是非挥发性香味物质的前体成分。第二个阶段从Amadori(Heyns)重排产物开始,这时如果反应体系的pH≤7,Amadori重排产物经2,32烯醇化最后形成糠醛(有戊糖存在)或羟甲基糠醛(有己糖存在);当pH>7的时候,Ama2dori重排产物形成还原酮(如:42羟基252甲基22,32二氢呋喃)和其它一些小分子物质(丙酮醇、丙酮醛等),这些物质可以进一步反应,羰基化合物
5、可以和氨基酸结合,形成含氮化合物,双羰基化合物可以和氨基酸反应形成醛和酮,这就是所谓的Strecker降解。随后一系列反应,包括环化、降解、重排、异构和进一步的缩合,在最后的阶段,形成了褐色的含氮聚合物(即蛋白黑素)和食品的风味物质[2]。1.2Maillard反应的影响因素影响美拉德反应的因素很多,美拉德反应除了受到糖类和氨基酸的影响,还受到温度、时间、pH、水分活度的影响,前者主要影响到产物种类,后者通常是反应的动力学影响因素。1.2.1底物在美拉德反应中,参与反应的糖可以是双糖、五碳糖和六碳糖。可用的双糖有乳糖和蔗糖;五碳糖有木糖、
6、核糖和阿拉伯糖;六碳糖有葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖等。反应的速度为五碳糖>己醛糖>己酮糖>双糖,开环的核糖比环状的核糖反应要快,因为开环核糖更利于Amadori产物形成。1.2.2温度温度不仅影响反应的速度,而且影响反应物的浓度和它们之间的相互作用。Chen等研究发现,温度为45℃时,葡萄糖反应的速度比半乳糖要快,产生的褐色物质要多,但是在60℃时,两者的情况相反[3]。1.2.3pH和水分活度实验室模式化的美拉德反应通常在中性或弱碱性条件下进行。通常情况下,随着反应的进行pH会降低。初始pH值大于7时,反应颜色物质生成的很快;初始pH
7、低于7时,吡嗪类物质难于形成;初始pH低于2时,是强酸溶液,氨基处于质子化状态,使N-糖基化合物(葡基胺)难以形成,从而使反应难以进行下去;初始pH大于8时,反应速度难于控制。水分含量在10%～15%的时候,反应容易发生,完全干燥的食品难以发生Maillard反应。若用Maillard反应制备肉类香精,水分活度在0.65～0.75最适宜,水分活度小于0.30或大于0.75反应很慢。1.2.4缓冲溶液Leonard研究发现,在柠檬酸缓冲溶液中,甘氨酸没有损耗,也没有色素物质的形成,但是在磷酸盐缓冲溶液中,随着缓冲液浓度的增加,甘氨酸减少,色
8、素增多。这可能是因为磷酸盐影响醛糖的稳定性,所以它的存在会加速Maillard反应进行。pH=8时,磷酸盐缓冲溶液体系下的Maillard反应速度远远快于非缓冲液体系下的反应速度。1.2.5辐
