鱿鱼品质改良技术及其口香条的生产工艺研究【开题报告+文献综述+毕业论文】

《鱿鱼品质改良技术及其口香条的生产工艺研究【开题报告+文献综述+毕业论文】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

本科毕业论文开题报告食品科学与工程鱿鱼品质改良技术及其口香条的生产工艺研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义鱿鱼加工是我省大宗出口创汇产品之一,年产量近10000吨，创汇7000万余美元，产品80％以上出口日本等国，且以鱿鱼调理食品出口为主。鱿鱼调理食品营养价值高，肉味鲜美，食用方便，深受消费者欢迎。中国鱿鱼经几十年的发展已成为世界最大的鱿鱼加工出口国。据统计日本每年自产鱿鱼2～2.5万吨，其余依赖进口，日本鱿鱼进口量约占世界贸易总量的90%,且市场容量逐年增长,现在年销量超过13万吨。目前，中国是日本鱿鱼市场的主要供应国，对日出口占我国鱿鱼产业出口总量的90%。日本消费者具有长期食用鱿鱼的习惯，对鱿鱼的质量要求高。因此，如何提高鱿鱼加工品质，是市场竞争中各鱿鱼加工企业竞相研究解决的问题。影响鱿鱼食品品质的主要因素除了烘烤工艺外，调味配方也是重要影响因素之一。鱿鱼调理产品保水剂、排酸剂等作为鱿鱼加工专用的配料,对鱿鱼调理食品的色、香、味起着重要作用,因其特殊的口味,而赋予了它特殊的用途，但国内一直以来多从日本进口。90年代初日本鱿鱼生产加工技术已被引进我国,初期烤鱿鱼保水剂均进口于日本,并作为来料加工原料全部用于出口烤鱿鱼加工,产品均销往日本。后来,由于日本烤鱿鱼特有的风味,逐渐被国内消费者所青睐,生产商将原加工出口的部分产品转为内销,或将烤鱿鱼保水剂用于国内烤鱿鱼加工。随着国内烤鱿鱼业的迅速发展,这种烤鱿鱼专用保水剂的进口量呈逐年增加的趋势。据统计我国从日本进口的烤鱿鱼保水剂不少于10000吨,是我国目前大宗进口食品原辅料之一。鱿鱼调理食品专用保水剂、排酸剂及鱿鱼调理食品经开发研究应用，从日本引进保水剂、除酸剂配方和生产工艺，通过吸收再创新降低成本，开发出 新型鱿鱼调理食品专用保水剂，该保水剂开发生产和上市，将有利于提高海产品的营养价值和美观，提高产品的科技含量，优化产品结构，提高产品的附加值，降低产品的生产成本，也有利于提升我国海产品焙烤高品质加工，增强我国企业的竞争力，与世界水产食品精深加工潮流同步，推动我国水产加工行业的技术进步具有十分重要的现实和战略意义。另外，也开发了适合浙江本地企业鱿鱼先进加工工艺。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：主要研究内容（1）美拉德反应的机理美拉德反应(Maillardreaction)是由法国化学家Maillard在1912年首次发现提出的，是广泛存在于食品工业中的一种非酶褐变(Nonenzymicbrowning)，也称为羰氨反应(Amino-carbonylreaction)。主要是蛋白质、肽和氨基酸等的游离氨基和还原糖及还原糖的分解物的羰基反应，反应经过缩合、裂解、聚合等复杂的历程，最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素(Melanoidins)。是食品化学中最复杂的反应[5]。（2）食品中美拉德反应的影响因素影响食品中美拉德反应的因素主要包括氨基酸种类、糖种类、水分、pH值、加工温度、加工时间以及添加剂的使用等因素。（3）美拉德反应的抑制及消除美拉德反应是一个十分复杂的反应过程，中间产物众多，终产物结构十分复杂。完全抑制美拉德反应相当困难。又由于美拉德反应影响因素众多，抑制美拉德反应必须是多种因素协同作用的结果。（4）美拉德反应条件控制美拉德反应是一个十分复杂的反应，影响因素很多，主要有:温度、pH值、水分活度、氧气、金属离子等。（5）褐变抑制剂 食品生产过程中工艺流程长，不可避免的接触高温、酸性、碱性环境，而温度、pH值、水分活度的调节空间有限。因此，最有效的抑制美拉德反应的方法是使用褐变抑制剂。根据有机化学和近代波谱理论:有机物的颜色是由含共轭双键系统的生色团、发色团引起的。使用还原剂可与共轭双键形成加成物，使用氧化剂可有效破坏共轭双键体系。因此，可用下列抑制剂抑制美拉德反应，降低色值。三、研究步骤、方法及措施：1.样品鱿鱼口香条基本成分的测定(1)水分含量测定采用常压烘箱干燥法。(2)灰分含量测定采用直接灰化法。(3)粗蛋白含量测定采用微量凯氏定氮法。(4)粗脂肪含量测定氯仿―甲醇法:称取样品5g，置于具塞三角瓶中，加入60mL氯仿―甲醇混合溶液，于65℃水浴中加热，从微沸开始计时提取lh。蒸馏冷却后加入25mL石油醚溶解内容物，再加入无水硫酸钠15g，进行离心分离，取lOmL醚层于恒重的称量瓶内，根据称量瓶前后重量变化和样品质量得出粗脂肪的含量[49]。(5)碳水化合物含量为:碳水化合物的含量*100=100-(水分-灰分-粗脂肪-粗蛋白)*1000。2.鱿鱼口香条粉末样品的制备取鱿鱼口香条，剪碎，后用组织粉碎机粉碎成粉末，尽量均匀，放入样品袋，低温贮藏，备用。3.pH值测定称取鱿鱼口香条样品l0g，加入100mL蒸馏水，用高速分散均质机均质2min后用pH计测定。4.pH值调节通过调节第二次调味料中苹果酸和脱酸剂的添加量来调节pH值。5.水分活度测定 样品混合均匀，取适量放入水分活度仪的样品盒中，平衡30min左右，测定(AWC503C,Novasina,瑞士)。6.水分活度调节通过调节添加糖的量来调节水分活度值。7.色差测定样品混合均匀，用色差仪(WSC-S，上海)测定样品的颜色变化。L值代表样品的亮度；a值代表样品的红度值，a值为负时代表绿色值；b值代表样品的黄色高低，b值为负时代表蓝色值，色差仪用来校标的白板值为:L=92.10,a=－0.00，b=2.18。8.420nm处吸光值的测定取1g样品于小烧杯中，加入lOmL10%二氯乙酸（TCA）溶液，常温浸泡2h,后用滤纸(WhatmanNo.42)过滤，以10%二氯乙酸为空白，在波长为420nm处测其吸光值。参考文献[1]郭金富，陈丕茂．南海头足类资源开发利用研究[J]．热带海2000,19(4):51-58[2]李桂芬．鱿鱼的营养与开发利用[J]．科学养鱼,2003(7):56[3]俞秋生．介绍秘鲁鱿鱼丝的生产工艺[J]．中国水产,2003(12):69-70[4]孙博，张素萍，王海艳.秘鲁鱿鱼丝的生产工艺[J].海洋通报，2004, 3(1): 43[5]宋伟华，马永钧，姚平.世界鱿鱼产品市场贸易简况[J] ，海洋渔业，2003， （3）: 161-162[6]Hodge,J. E. Dehydrated foods: Chemistri of browning reactions in model systems[J].A. FodChem,1953 (1): 928-943.[7] Leo M. L. Nollet. Handbook of Food AnMysis [M].Nonenzymatic Browning. 2:1683.[8]Tsai, C. H., Kong, M. S., Pan, B. S. Browning behavior of taurine and proline in model anddried squid systems. Journal of Food Biochemistry，1991；15,(1):67-77, 1991[9]江东风，孙丽平等；非酶褐变反应的研究进展；农产品加工，2006 （10）[10]Mendel Friedman.  Food browning and its prevention(An overview).J.  Agric Food Chem.，1996，44，631-648[11]李林，卢家炯.美拉德反应的抑制及消除方法[J].广西轻工业.2000(4) .   16-18[12]宁正祥，赵谋明；食品生物化学；华南理工大学出版社，广州:1995 ，293～ 2971.[13] Sapers,GM；Browning of foods control by sulfites ， Antioxidants ，   and other means. Food Technol.，1993，10，75～841.[14]五十岚俏著，刘继生，奚印慈译.食品化学.科学出版社，北京；1994，144～1551.[15]Dyer，D.G；Blacledge，J.A.；Thorpe，S.R.；Baynes， J. W.；Fo rmation of pentosidine during nonenzym atic browning of proteins by glucose ，J.Biol.Chem.，1991，266，11654-11660.[16]Cindy B.S. Tong and Kerin B.Hicks.Sulfated polysacchorides inhibit browing of apple juice and diced apples.J.Agric.Food Chem.,1991(10):1719-1722.[17]Waller C R，etal.The Maillard Reaction in Foods and NutritionACS Symps.  Ser，215，Washington，DC，1983[18]Martin S I F S，Jongen WMF，Van Boekel M A J S. Trends inSci .Tech.，2001，11:364-373[19]旺秋安. 利用美拉德反应制备肉类香味料[J].山西食品工业.2000(3):5-6.[20]艾萍，张伟民.论述利用美拉德反应制备牛肉香味料[J].中国调味品.2002(7): 32-35[21]AmesJ.M.,Arnoldi A.，Bates L. Negroni M.Analysis of the methanol-extractablenon -volatile Maillard reaction products of a model extrusion-coked cereal product[J] .Ac .  Food Chem ,1997 ,45:1256-1263.[22]Hofmann T.  Helv [J].Chim.  Aeta,1997,80: 1843-1856.[23]Hofmann T. J.Agric [J].Agric [J].Food Chem. 1998,46: 932-940.[27]Hofmann T. J. Agric [J].Food Chem. 1998,46:3902-3911.[25]Knerr T,Lerche H,Pischetsrieder M,Severin T.J. Agric [J].FoodChem.，2001,49:1966-1970 .[26]Hofmann T. Characterization of the most intense colouredcompounds from Maillard reactionsof pentoses by application of colour dilution analysisf [J] .Carbohydrate Research,1998.313:203-213.[27]Kato H,Tsuchida H. Prog [J].Food Nutr. Sci.,1981,5:147-156.[28]Yaylayan V A,Kaminsky E [J] .Food Chem.1998,63:25-31.[29]Ann N.Y.Oxidative Pyrolysis and Postpyrolytic Derivatization TechniquesfortheTotalfJl .Acad. Sci,2005,1043:41-45.[30]V.  A.  Yavlavan.  Lhaffenden F.  L CHU and A.  Wnorowsli.  Analysis of Maillard ModelSystems: Investigation of Control Parameters of Maillard Reaction Pathways.[31] Hayashi,K.；Takagi,T.Browning of dried-seasoned squid product, I .On  thecolor-evaluation of dried-seasoned  squid product and examples of the methods. Hokudai Suisan Goho. 1979, 30, 288-293.[32] Haard, N.F.；Arcilla, R. Precursors of Maillard browning in Atlantic short finned squid. Can.Inst. Food Sci. Technol. 1985, 18, 326-331.[33]Suyama, M., Kobayashi, H.. Studies on the browning of seasoned-dried products of squids. I Free amino acids and quaternary ammonium bases in mantle muscle of squids. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries Nihon Suisan Gakkai-ship, 1980；46, (10):1261-1264,1980.[34] Kim, LS.；Lee, T.G；Yeum，D.M.；Cho, M.L.；Park, H.W.；Cho, T.J.；Heu,M.S.；Food component characteristics of cold air dried anchovies. J. Korean Soc. Food Sci. Nutri.2000, 29, 973-980.[35] Synowiecki, J.；Sikorski, Z.E. Heat induced changes in thiol groups in squid proteins. J. Food Biochem. 1988, 12, 127-135.[36]李林，卢家炯.亚硫酸款抑制糖汁美拉德反应的研究[J].广西轻工业.2001(4).   38-42[37]马霞，关凤梅，王瑞明.加工过程中添加剂对苹果汁非酶褐变的影响[J].食品科学，2002(1) :92-94[38] Bedinghaus et al .Antioxidative Maillard reactionproducts from reducing sugars and free amino acids in cooked ground pork patties[J] .Journal of Food Science,1995，60: 992-995.[39]黄伟坤.食品检验与分析[M].北京:中国轻工业出版社，1997 毕业论文文献综述食品科学与工程鱿鱼品质改良技术及其口香条的生产工艺研究[摘要]通过本实验研究影响鱿鱼口香条褐变反应的因素，包括pH值、水分活度、调味糖类、抗褐变添加物等。实验结果显示:在一定范围内，鱿鱼口香条的褐变反应速率随着pH值的升高而增大；鱿鱼口香条的褐变反应随着水分活度值的升高而加剧，但当水分活度值低于0.52时，它对褐变反应的影响不明显；调味时添加大量的还原糖―乳糖，也加剧了褐变反应；1.0%乳酸钙的添加，对鱿鱼口香条中褐变反应有一定的抑制作用，亚硫酸氢钠与乳酸钙没有协同作用。并通过正交试验得出结论:对于鱿鱼口香条贮藏过程中的褐变反应，各个因素的影响大小顺序为:添加物>pH值>水分活度的影响大。[关键词]：鱿鱼口香条；褐变；褐变抑制剂酶促褐变和非酶促褐变是发生在食品中的主要褐变反应。而鱿鱼在加工成鱿鱼口香条的过程中经过长时间的高温蒸煮，因为高温作用鱿鱼肉中的酶大多失活，因此鱿鱼口香条中不存在酶促褐变。李玫琳[1]等人的研究表明:鱿鱼中水溶性的肌浆蛋白占总蛋白含量的12%-20%，其肌动球蛋白比一般鱼肉更易溶于低盐浓度的溶液中。因此，在加工、尤其是在调味渗透过程中，大量的水溶性蛋白质、氨基酸、小分子肤溶出十鱿鱼表面，为发生美拉德反应提供了必要的氨基化合物，另外，鱿鱼死后体内核酸分解可产生大量核糖，加上鱿鱼体内残存的葡萄糖、果糖以及调味料中乳糖以及蔗糖部分水解产生的葡萄糖等还原糖都为美拉德反应提供必需的羰基化合物。鱿鱼丝产品的水分含量在20%左右，pH值7.0左右，这些又都恰恰是美拉德反应极易发生的条件。所以鱿鱼口香条在贮藏过程中发生的褐变反应应该属于美拉德反应。1.1美拉德反应研究进展1.1.1美拉德反应的机理美拉德反应(Maillardreaction)是由法国化学家Maillard在1912年首次发现提出的，是广泛存在于食品工业中的一种非酶褐变(Nonenzymicbrowning)，也称为羰氨反应(Amino- carbonylreaction)。主要是蛋白质、肽和氨基酸等的游离氨基和还原糖及还原糖的分解物的羰基反应，反应经过缩合、裂解、聚合等复杂的历程，最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素(Melanoidins)。是食品化学中最复杂的反应[6]。美拉德反应研究包括了醛、酮、糖与胺类、氨基酸、肽、蛋白质之间的反应。目前对该反应产生低分子和中分子的反应机理比较清楚，而对产生的高分子聚合物的机理仍不能有满意的解释。食品化学家Hodge[7]认为美拉德反应过程可划分为初期、中期和末期，每一阶段存在若干复杂的反应。反应的过程一般可以总结如下[6]:①初期阶段氨基化合物中游离氨基酸与羰基化合物的游离羧基缩合形成亚胺衍生(Schiff'sbase)，该产物不稳定，随即环化成N-糖基化胺(N-substitutedglycosylamino)。N-糖基化胺在弱酸的催化下经Amadori分子重排生成有反应活性的Amadori产物(ARP)1-氨基-1-脱氧-2-酮糖(1-amino-l-deoxy-2-ketose)，这个转化通常被认为是美拉德反应的关键步骤(thekeystep)。此外，酮糖也可与氨基化合物生成酮糖基胺，而酮糖基胺可以经过Heyenes分子重排异构成2-氨基-2-脱氧葡萄糖。Maillard初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化，但其产物是产品色泽和呈味物质的前体成分。②中期阶段1-氨基-1-脱氧-2-酮糖的降解存在酸碱催化机制，在不同的pH条件下有不同的降解途径，如图2所示。当体系在中性或偏酸性时，ARP易脱水生成羟甲基糖醛(hydroxymethylfurfural,HMF),HMF的积累与食品褐变速度有显著相关性，当HMF积累到一定程度后即发生褐变。1-氨基-1-脱氧-2-酮糖在碱性环境中可以经过2,3-烯醇化生成1-脱氧邻酮糖(1-deoxyones)，最后生成羧酸类、还原酮类(reductones)等中间产物。还原酮类中间产物化学性质活跃，进一步脱水后可以与胺类缩合，亦可裂解成分子量较小的二乙酞、乙酸、丙酮醛等。经过中间阶段后开始初步形成无氮或含氮的褐色可溶性化合物。③末期阶段Maillard中间反应阶段形成大量有活性的中间体，如脱氧糖酮醛(deoxyones)、糠醛类、还原酮类、二乙酞、丙酮醛、甘油醛及不饱和亚胺类等，可进一步互相聚合或与氨基酸反应，最终生成复杂的含氮的或不含氮的类黑精色素等高分子物质。1.2食品中美拉德反应的影响因素 影响食品中美拉德反应的因素主要包括氨基酸种类、糖种类、水分、pH值、加工温度、加工时间以及添加剂的使用等因素。1.2.1氨基酸种类[8]因为每种食品中所含的氨基酸的种类差异比较大，所以氨基酸种类不同，导致不同食品发生美拉德反应后所产生的风味也不同，而且每种氨基酸发生美拉德反应的条件以及速率都不尽相同，碱性氨基酸易于发生美拉德反应，氨基酸的氨基在ε―位或在末端，比在α―位易褐变。蛋白质也可以与糖类发生美拉德反应，反应速率比肽和氨基酸缓慢。1.2.2糖的种类因为糖是美拉德反应必不可少的一类物质，所以糖的种类以及含量的高低也会影响美拉德反应。有资料[9]表明:单糖和ARP的呋喃或吡喃糖环更能直接脱水。这是因为ARP椅式吡喃果糖环是以半缩醛羟基和C-3H的反式消去的方式进行直接脱水，同时由于有180度的扭转角加之半缩醛羟基的不稳定性这些都使直接脱水更易进行。由此说明糖与氨基化合物能发生美拉德反应，而且环状ARP间接脱水后随着温度的升高形成共轭产物，这些共轭产物还可进行区域专一的再环化，形成5、6、7环杂环化合物，形成的杂环化合物有许多是重要的风味物质。而且,随着环状结构的增大，美拉德反应的速度逐渐减缓，即7环<6环<5环。糖类与氨基化合物褐变反应的速度与参与反应的糖的结构有关。还原糖易于反应，其中以五碳糖最强，约为六碳糖的10倍。糖的种类对反应速率影响也很大，比如，同是五碳糖的各种糖褐变速度依次为:核糖>阿拉伯糖>木糖。1.2.3温度、pH值和水分活度温度对美拉德反应有较大影响，有研究[8]表明:Tau和Pro-葡萄糖模拟体系在水分活度为0.6时反应96h后测其在420nm处的吸光值，无论是Tau还是Pro在温度低于25℃时，与Glucose的反应速率非常缓慢；对于Tau-Glucose体系，在温度为35℃的情况下，褐变速率开始明显增加，96h后褐变率为25℃时的7倍，温度为45℃时，褐变率则增加为25℃时的34倍；对于Pro-Glucose体系，45℃和35℃时的褐变率分别为25℃时的8倍和2.2倍。1.2.4金属离子及其它因素的影响[10、11]氧气的存在能加速褐变的进行；金属离子如亚铁离子也能加速反应进度，而钙镁离子则对反应有一定的抑制作用。 1.3美拉德反应的抑制及消除美拉德反应是一个十分复杂的反应过程，中间产物众多，终产物结构十分复杂。完全抑制美拉德反应相当困难。又因为美拉德反应影响因素太多，抑制美拉德反应必须是多种因素协同作用的结果。一般认为可采用以下方法抑制美拉德反应[10、12]：1.3.1原料选择还原糖和氨基酸是参加美拉德反应的主要成分。还原糖提供了与氨基相作用的羰基，就美拉德反应褐变速度而言:五碳糖>六碳糖>双糖。就氨基化合物而言，胺类较氨基酸易于发生褐变，氨基酸中以碱性氨基酸易于发生褐变，氨基酸的氨基在ε位或在末端的易于发生褐变。因此，使用不易褐变的原料或去除诱发褐变的少量甚至微量反应物(特别是糖)，就能够减少美拉德反应的发生。例如:在蛋粉生产中加入酵母，利用发酵法去除微量糖来减少美拉德反应的发生。1.3.2美拉德反应条件控制美拉德反应是一个十分复杂的反应，影响因素很多，主要有:温度、pH值、水分活度、氧气、金属离子等。①降低温度美拉德反应是一个吸热反应，随着温度的增加反应速率也随之加快。一般温度每升高10℃，反应速度大约增加3～5倍。例如:100℃下2小时反应得到的甘氨酸和葡萄糖的色度，在56℃条件下需要250小时。一般30℃以上褐变较快，而在20℃以下较慢。所以低温贮藏有利于抑制食品的褐变。②降低pH值pH值是影响美拉德反应褐变速度的重要因素。羰氨缩合是一个可逆的过程，在弱酸条件下，羰氨缩合产物很容易降解。羰氨缩合过程中封闭了游离的氨基，反应体系pH值就下降，所以碱性条件有利于羰氨反应。pH值在3以上时，褐变速度随pH值的增加而加快。因此降低pH值可以抑制美拉德反应。③调节水分活度 水分活度与褐变速度有较大关系。水分活度在10%～15%时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比。在完全无水的情况下，就几乎不发生褐变反应。这是因为氨基化合物和羰基化合物的分子完全无法运动的缘故。而在水分含量很高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生。④氧气近些年来，研究已经证实:室温下氧气的存在对美拉德反应的褐变速度起促进作用。因此容易褐变的物料，应尽量减少与氧的接触。⑤金属离子一般认为:铁和亚铁离子能促进美拉德反应的发生，而钙、镁离子能减缓美拉德反应的发生。1.3.3褐变抑制剂[13-15]食品生产过程中因为工艺流程过长，会不可避免的接触高温、酸性、碱性环境，然而温度、pH值、水分活度的调节空间有限。所以使用褐变抑制剂是抑制美拉德反应最有效的的方法。根据有机化学和近代波谱理论:有机物的颜色是由含共轭双键系统的生色团、发色团引起的。使用还原剂可与共轭双键形成加成物，使用氧化剂可有效破坏共轭双键体系。因此，可用下列抑制剂抑制美拉德反应，降低色值。①还原剂[16]亚硫酸盐是被广泛使用且有效的美拉德反应褐变抑制剂。通常使用的亚硫酸盐包括了一组化合物，主要有:亚硫酸钠(Na2S03)、亚硫酸氢钠(NaHSO3)、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)、保险粉(Na2S2O4)。A加成反应:反应物的羰基可以和亚硫酸根结合形成加成化合物，其加成物能与氨基化合物缩合，但缩合产物不能再进一步生成Schiff碱和N-糖基化胺，阻止了美拉德反应的进一步发生，因而有明显的抑制效果。此外，亚硫酸根还能与中间产物的羰基结合形成加成化合物，这些加成化合物的褐变活性远低于氨基化合物和还原糖所形成的中间产物，使得后面生成类黑精的反应难以发生。加成的结果:使有机物失去双键或减少双键，因而使颜色消退或变浅。因此亚硫酸盐抑制美拉德反应褐变，主要是因为亚硫酸盐捕获了强褐变活性的中间体，而生成了褐变活性很低的中间产物，从而抑制了美拉德反应。B还原反应:由于亚硫酸盐是还原剂，能产生还原作用，阻止或减缓某些中间反应，从而避免或减少色素的生成。C此外亚硫酸盐还能消耗氧和降低pH值，这些都间接的阻止了美拉德反应的发生。 但单一使用还原剂脱色效果不稳定，一些实际应用表明:在有氧或氧化剂存在的条件下，已被还原的双键易恢复，体系中的还原剂含量因为氧化作用而减少，从而出现了回色现象。因此，在使用还原剂脱色时，必须减少与氧的接触，或使用抗氧稳定剂。还原剂与稳定剂共同使用能让脱色效果较为稳定。②氧化剂美拉德反应中产生了含有共轭双键结构的有色物。强氧化剂可以有效破坏羰基化合物及中间产物中的双键结构，使共轭双键氧化发生断裂，将含有共轭双键的有色物分子破坏成为分子量低、双键含量少的物质。使得美拉德反应中强褐变活性的中间产物难以生成。改变了生色基的结构，减少了生色基和发色基的数量，达到抑制褐变的目的。一些效果较好的强氧化剂有:次氯酸钠(NaC1O)、过氧化氢（H2O2）、臭氧（O3）。在生产实际中，氧化剂使用不当会造成原料的破坏。例如:在制糖工业中，使用过量臭氧(O3)会造成蔗糖的分解。③酶制剂一些酶对美拉德反应有抑制作用，不过，这些酶的性质、抑制效果、作用机理仍在研究之中。④其它消除方法通过使用抑制剂，可阻止美拉德反应的发生。当美拉德反应发生时，可用其它方法进行后处理以消除美拉德反应的影响。吸附剂由于具有巨大的比表面积，表面自由能较高，能吸附色素和杂质，从而达到消除美拉德反应影响的目的通常使用活性炭和骨炭。活性炭具有芳香环式结构，能有效吸附脱除芳香族有色物，但不善于吸附无机离子。通常在低pH值下吸附脱除率较高，在高pH值下吸附脱除率较低。美拉德反应的抑制是一个复杂的系统过程，必须协调原料、pH值、温度、时间、抑制剂等多方面因素，才能取得较好的抑制效果。在生产和贮藏过程中对褐变的发生进行系统的控制，从各个环节尽可能减少色素的生成，才能够有效抑制美拉德反应，减少美拉德反应对食品的影响。1.4美拉德反应对食品品质的影响[17,18]1.4.1香气和色泽美拉德反应能产生人们所需要(或不需要)的香气和色泽，例如在高温条件下亮氨酸与葡萄糖反应，能够产生令人愉悦的面包香，而在板栗、鱿鱼等食品生产储藏过程中和制糖生产中，就需要抑制美拉德反应以减少褐变的发生，从而达到保持产品色泽。目前，我国利用美拉德反应制备肉类香精成为研究美拉德反应的一个热点。江秋安[18]等人利用美拉德反应制备肉类香精；艾萍[19] 等也研究了此方面的应用，并阐述了其形成机理，他们认为糖类和氨基酸通过美拉德和Streche降解反应能产生肉类香味料香味。美拉德反应中产生对食品色泽有影响的两大类成分是:①一类分子量低于1000D的水可溶的小分子有色成分；②一类分子量达到100000D的水不可溶的大分子高聚物质。非酶褐变反应中呈色成分较多且复杂，到目前为止，人们根据不同的模拟反应结果，得到水可溶的小分子呈色成分主要有下列几种:a)木糖―赖氨酸模拟美拉德反应体系中分离出一个三元环的黄色物质[21]b)呋喃―2―羧醛与L―丙氨酸反应时，可生成两种红色产物[22、23]c)木糖和L一丙氨酸反应时，生成一生色产物[24]d)从葡萄糖和丙基胺的乙醇溶液中分离到一种黄色产物[25]e)在羰基化合物存在下，通过逐渐稀释和仪器分析等方法，从木糖和丙氨酸反应中分离出橘黄色的化合物[26，27]，以及红色的化合物[28]1.4.2营养价值[9]a.氨基酸的损失:一种氨基酸或者一部分蛋白链参与美拉德反应后，结合产物不易被酶利用，造成了氨基酸的损失，尤其是必需氨基酸的缺失，例如lys,因其含有易发生羰―氨反应的ε―氨基。另外，蛋白质与糖结合，营养成分不易被消化；b:糖的损失，发生美拉德反应后，糖的溶解度降低；c:矿质元素的生物有效性也有所下降。1.5论文研究的内容、目的和意义鱿鱼口香条在贮藏过程中极易变色，由微黄色变为红褐色，使产品的色泽变差，影响产品质量，进而影响到鱿鱼资源的开发和利用。论文初步研究了鱿鱼口香条在贮藏过程中发生的美拉德反应，考查了pH值、水分活度以及不同的调味糖类对鱿鱼丝中美拉德反应的影响，通过正交试验得出各因素对鱿鱼口香条中美拉德反应的影响的大小，为进一步的研究提供试验设计依据。论文旨在寻求一种添加物，可以在常温条件下有效抑制鱿鱼口香条贮藏过程中的褐变反应，延长鱿鱼产品的色泽保持期，为鱿鱼资源的大力开发、鱿鱼制品行业的持续性反展提供帮助；并且提出一种模拟体系，以简化试验条件，避免因原料等外在因素对试验结果产生的不利影响，为进一步的研究提供了一定的帮助。2.实验材料和方法 2.1实验材料2.1.1实验原料和试剂鱿鱼口香条(第二次调味前)由中国水产舟山渔业公司提供，试验中所用试剂蔗糖、乳糖、葡萄糖、山梨酸钾、脱酸剂、二氯乙酸、苹果酸、乳酸钙、亚硫酸氢钠等均为分析纯，所用蒸煮袋均从青岛市塑料八厂购买。2.1.2实验仪器紫外/可见分光光度计青岛胜方分析仪器公司pHS-3C型精密酸度计上海大普仪器有限公司WH-90A涡流混合器上海亚荣生化仪器厂均质机上海精密科学仪器有限公司电子天平上海大普仪器有限公司水分活度测定仪上海精宏实验设备有限公司测色色差计上海精密科学仪器有限公司热风干燥箱上海精宏实验设备有限公司封口机温州鼎业包装机械制造有限公司高速组织捣碎机上海标本模型厂2.2实验方法2.2.1水分含量测定常压烘箱干燥法。2.2.2样品鱿鱼口香条粉末的制备取样品鱿鱼口香条，剪碎，后用组织粉碎机粉碎成粉末，尽量均匀，放入样品袋，低温贮藏，备用。2.2.3pH值的测定称取鱿鱼口香条样品lOg，加入100mL蒸馏水，用高速分散均质机均质2min后用pH计测定。2.2.4水分活度测定 样品粉末混合均匀，取适量放入水分活度仪的样品盒中，平衡3Omin左右，测定，校正到20℃。2.2.5色差测定[40]样品混合均匀，用色差仪测定样品的颜色变化。L值代表样品的亮度；a值代表样品的红度值，a值为负时代表绿色值；b值代表样品的黄色高低，b值为负时代表蓝色值，色差仪用来校标的白板值为:L=92.10,a=一0.00,b=2.18。2.2.6420nm处吸光值的测定[8,39]取1g样品于小烧杯中，加入lOmL10%三氯乙酸(TCA)溶液，常温浸泡2h,后用滤纸(WhatmanNo.42)过滤，以10%三氯乙酸为空白，在波长为420nm处测其吸光值。2.2.7亚硫酸氢钠、乳酸钙对鱿鱼口香条褐变的影响取备用鱿鱼口香条粉末，加入1%的食盐、0.45%的味精、0.1%的山梨酸钾，混合均匀，分为两组，分别添加不同浓度的亚硫酸氢钠和乳酸钙，低温渗透(过夜)，测定其原始L、a、b值以及420nm处吸光值，40℃调节水分含量至23～25%，置入蒸煮袋中，密封，低温罨蒸48h，后置于60℃热风恒温干燥箱中进行变色反应。6h后停止反应，取出样品，测其L、a、b值以及420nm处吸光值。2.2.8混合添加物对鱿鱼口香条褐变的影响取备用鱿鱼口香条粉末，加入1%的食盐、0.45%的味精、0.1%的山梨酸钾，混合均匀，加入不同的混合添加物、低温渗透(过夜)，测定其原始L、a、b值以及420nm处吸光值，40℃调节水分含量至23%，置入蒸煮袋中，密封，低温罨蒸48h，后置于60℃热风恒温干燥箱中进行变色反应。20h后停止反应，取出样品，测其L、a、b值以及420nm处吸光值。2.2.9正交试验设计三因素四水平的正交试验，选用L16(45)正交表的前三列(不考虑因素间的交互作用)。试验的因素水平见表1。表1因素水平表pH值水分活度添加物 16.520.65a26.120.60b35.720.55c45.320.50d注:a为0.2%亚硫酸氢钠；b为0.3%亚硫酸氢钠；c为0.5；d为1.0%乳酸钙2.3实验结果与讨论2.3.1亚硫酸氢钠和乳酸钙对鱿鱼口香条褐变的影响对鱿鱼口香条颜色的考核主要用两个指标，即420nm处吸光值和、a、b值。调节样品水分至23%后测得的420nm处吸光值相差不多，L、a、b值也几乎相同，因此，只对添加了抗褐变剂的样品与空白(无添加物)样品进行比较。试验过程中，当加入不同浓度的乳酸钙和亚硫酸氢钠低温罨蒸后，即可看出添加了1.0%亚硫酸氢钠的样品和添加了3.0%乳酸钙的样品明显发黄；而调节水分时，添加0.5%亚硫酸氢钠的样品也同样有黄色出现。可能是因为在鱿鱼口香条加工过程中添加了一定量的还原剂，在亚硫酸氢钠和乳酸钙的添加量比较大的情况下，还原剂失效，引起了鱿鱼口香条的褐变。AL值的变化情况 Ba值的变化情况Cb值的变化情况图1添加物对鱿鱼口香条褐变反应的影响，60℃反应6h后的色差(-◆-乳酸钙，-▲-为亚硫酸氢钠；0为空白，1、2、3、4、5分别为五种不同的添加量，如表2所示)表2两种添加物的添加终浓度ABCDENaHSO3(%)0.050.10.30.51.0乳酸钙(%)0.51.01.52.03.0 如图1所示:两组样品60℃反应6h后，它们的颜色都有了很明显的变化。L值表示样品的亮度，褐变反应会导致L值的降低,a值表征的是样品褐变反应的赤色带产物含量的高低，b值代表样品黄色带的深浅，YujiOmura等认为，b值与鱿鱼干制品的颜色变化的相关性比L值和a值的大，可以用b值来表征鱿鱼干制品颜色的变化。由图1可以看出:亚硫酸氢钠和乳酸钙的添加量对样品褐变反应的影响不同。当亚硫酸氢钠的添加量小于0.3%时，添加量与对褐变的抑制正相关，在添加量为0.1%时，L值为82.43，比空白值高了约3%,而a值则比空白低了将近40%；当亚硫酸氢钠的添加量为0.5%和1.0%时，样品的褐变程度反而有加重的趋势，L值分别比空白低了2.5%和5.8%,a值则增加了80%和120%。乳酸钙的添加量对样品褐变反应的影响也有两个不同的阶段，从图1中可以看出，当乳酸钙的添加量到了1.0%附近时，它对鱿鱼丝样品褐变反应的抑制达到最高，添加量继续增大，L、a、b值的变化并不明显，也说明大于1.0%添加量的乳酸钙的抑制效果并没有增强。值得注意的是，添加了亚硫酸氢钠的样品，其反应后的b值并没有和L、a值表现出相似的趋势，它随着添加量的增加而呈现明显的增大，也就是说，添加了亚硫酸氢钠的鱿鱼口香条样品在发生褐变反应时，有较多的黄色带的产物生成。不同添加量图2添加物对鱿鱼口香条褐变反应的影响，60℃反应6h后的420nm处吸光值(-◆-乳酸钙，-▲-为亚硫酸氢钠；0为空白，1、2、3、4、5分别为五种不同的添加量，如表2所示) 注:亚硫酸氢钠的添加量为0.5%和1.0%时吸光值大于0.6，为便于比较，故未于图2-5中列出。如图2所示，当亚硫酸氢钠的添加量为0.05%时，鱿鱼丝样品在420nm处的吸光值最小，比空白值降低了将近60%，添加量继续增加，吸光值也随之增大，添加量为0.3%的鱿鱼口香条样品与空白样品几乎有相同的吸光值。当添加量为0.5%和1.0%时，420nm处吸光值分别达到0.62和0.78(图中未列出)，与L值、a值的趋势一致。与亚硫酸氢钠不同的是，加入乳酸钙的鱿鱼口香条样品的420nm处的吸光值，随着乳酸钙添加量的增加而呈明显的减小趋势，当添加量达到3.0%时，吸光值降低为空白样品的25%。从420nm处吸光值来看，乳酸钙的添加量对样品褐变反应的影响比较大。根据近代波谱理论[40]:有机物的颜色是由含共轭双键系统的生色团、发色团引起的。使用亚硫酸盐可与共轭双键形成加成物，捕获了强褐变活性的中间体，而生成了褐变活性很低的中间产物，从而抑制了美拉德反应；由于亚硫酸盐是还原剂，能产生还原作用，阻止或减缓某些中间反应，从而避免或减少色素的生成；此外亚硫酸盐还能消耗氧和降低pH值，这些都间接的阻止了美拉德反应的发生。钙离子可以和氨基酸结合生成不溶物，起到了抑制美拉德反应发生的作用。但从本试验结果来看，亚硫酸氢钠并不适合作为鱿鱼口香条中的抗褐变剂。2.3.2混合添加物的协同作用 图3添加不同混合物时鱿鱼口香条样品颜色变化情况，60℃反应20h(图中1为空白对照，2、3、4分别为表2-2中的A、B、C)表3混合添加物的添加量ABC亚硫酸氢钠(%)0.050.10.25乳酸钙(%)0.250.51.0由上述的试验结果可知，一定量的乳酸钙和亚硫酸氢钠可以适当的延缓鱿鱼口香条中美拉德反应的进行，但效果并不是很理想，而钙盐有协同SO3防止褐变的作用，在马铃薯等食品加工中有应用，可将亚硫酸根和氯化钙结合使用。因此尝试同时添加乳酸钙和亚硫酸氢钠，考查它们会否有协同作用。 由图3中可以看出:混合添加物在不同程度上促进了褐变反应的发生。1号样品为添加物空白对照(无任何添加物)。随着混合添加物添加量的增加，L值呈明显的持续下降趋势，也即鱿鱼口香条样品的亮度降低，当亚硫酸氢钠和乳酸钙的添加量分别增加到0.25%和1.0%时，L值降低约5%；与L值相对应的，a值和b值则随着混合添加物添加量的增加呈连续的上升趋势，在混合添加物的添加量达到最大时，它们分别有最大值5.48和34.26，比空白对照分别增加了29.4%和27.8%。由图3可知:样品鱿鱼口香条:420nm处吸光值的变化与L、a、b值的变化相似，也随着混合添加物添加量的增加}而增大了44.3%。由此可得出结论:亚硫酸氢钠的存在，干扰了乳酸钙对鱿鱼口香条中美拉德反应的抑制作用。对于鱿鱼口香条中的美拉德反应，钙盐与亚硫酸氢钠没有协同作用。2.3.3正交实验美拉德反应的抑制是一个复杂的系统过程，必须协调原料、pH值、温度、时间、抑制剂等多方面因素，才能取得较好的抑制效果。在生产和贮藏过程中对褐变的发生进行系统的控制，从各个环节尽可能减少色素的生成，才能够有效抑制美拉德反应，减少美拉德反应对食品的影响。而对于鱿鱼口香条来说，由于原料本身的各项物理化学性质致使其生产加工过程比较复杂，流程较长，且涉及到多次高温处理，在生产过程中不可避免的发生美拉德反应。在以上试验结果基础上，进行了三因素四水平的正交试验，并进行极差分析，分析结果如表2-3所示。由表中可以看出:L值、a值、b值及420nm处吸光值表现出高度一致性，都为Rc>Ra>Rb。对于试验中选取的二个因素:pH值、水分活度、添加物，它们对鱿鱼口香条样品褐变反应的影响大小顺序为:添加物>pH值>水分活度；对鱿鱼口香条中美拉德反应的最佳抑制条件为:pH值为5.76；水分活度为0.55；添加物为1.0%乳酸钙。pH值、水分等条件直接影响到其风味和口感，且调节范围有限，因而通过对它们的调节来达到抑制贮藏过程中的美拉德反应比较困难。所以，寻找有效的常温下的褐变抑制剂成为问题解决的可行途径之一。3.结论通过研究得出对鱿鱼口香条中美拉德反应有影响的因素有pH值、水分和添加物，其最佳抑制条件为:pH值为5.76，水分活度为0.55，添加物为1.0%乳酸钙，此时抑制效果最佳。但是要通过对它们的调节来达到抑制贮藏过程中的美拉德反应比较困难，最好能找到有效的常温下的褐变抑制剂。【参考文献】 [1]郭金富，陈丕茂．南海头足类资源开发利用研究[J]．热带海2000,19(4):51-58[2]李桂芬．鱿鱼的营养与开发利用[J]．科学养鱼,2003(7):56[3]俞秋生．介绍秘鲁鱿鱼丝的生产工艺[J]．中国水产,2003(12):69-70[4]孙博，张素萍，王海艳.秘鲁鱿鱼丝的生产工艺[J].海洋通报，2004,3(1):43[5]宋伟华，马永钧，姚平.世界鱿鱼产品市场贸易简况[J]，海洋渔业，2003，（3）:161-162[6]Hodge,J.E.Dehydratedfoods:Chemistriofbrowningreactionsinmodelsystems[J].A.FodChem,1953(1):928-943.[7]LeoM.L.Nollet.HandbookofFoodAnMysis[M].NonenzymaticBrowning.2:1683.[8]Tsai,C.H.,Kong,M.S.,Pan,B.S.Browningbehavioroftaurineandprolineinmodelanddriedsquidsystems.JournalofFoodBiochemistry，1991；15,(1):67-77,1991[9]江东风，孙丽平等；非酶褐变反应的研究进展；农产品加工，2006（10）[10]MendelFriedman.Foodbrowninganditsprevention(Anoverview).J.AgricFoodChem.，1996，44，631-648[11]李林，卢家炯.美拉德反应的抑制及消除方法[J].广西轻工业.2000(4).16-18[12]宁正祥，赵谋明；食品生物化学；华南理工大学出版社，广州:1995，293～2971.[13]Sapers,GM；Browningoffoodscontrolbysulfites，Antioxidants，andothermeans.FoodTechnol.，1993，10，75～841.[14]五十岚俏著，刘继生，奚印慈译.食品化学.科学出版社，北京；1994，144～1551.[15]Dyer，D.G；Blacledge，J.A.；Thorpe，S.R.；Baynes，J.W.；Formationofpentosidineduringnonenzymaticbrowningofproteinsbyglucose，J.Biol.Chem.，1991，266，11654-11660.[16]CindyB.S.TongandKerinB.Hicks.Sulfatedpolysacchoridesinhibitbrowingofapplejuiceanddicedapples.J.Agric.FoodChem.,1991(10):1719-1722.[17]WallerCR，etal.TheMaillardReactioninFoodsandNutritionACSSymps.Ser，215，Washington，DC，1983[18]MartinSIFS，JongenWMF，VanBoekelMAJS.TrendsinSci.Tech.，2001，11:364-373[19]旺秋安.利用美拉德反应制备肉类香味料[J].山西食品工业.2000(3):5-6.[20]艾萍，张伟民.论述利用美拉德反应制备牛肉香味料[J].中国调味品.2002(7):32-35[21]AmesJ.M.,ArnoldiA.，BatesL.NegroniM.Analysisofthemethanol-extractablenon-volatileMaillardreactionproductsofamodelextrusion-cokedcerealproduct[J].Ac.Food Chem,1997,45:1256-1263.[22]HofmannT.Helv[J].Chim.Aeta,1997,80:1843-1856.[23]HofmannT.J.Agric[J].Agric[J].FoodChem.1998,46:932-940.[27]HofmannT.J.Agric[J].FoodChem.1998,46:3902-3911.[25]KnerrT,LercheH,PischetsriederM,SeverinT.J.Agric[J].FoodChem.，2001,49:1966-1970.[26]HofmannT.CharacterizationofthemostintensecolouredcompoundsfromMaillardreactionsofpentosesbyapplicationofcolourdilutionanalysisf[J].CarbohydrateResearch,1998.313:203-213.[27]KatoH,TsuchidaH.Prog[J].FoodNutr.Sci.,1981,5:147-156.[28]YaylayanVA,KaminskyE[J].FoodChem.1998,63:25-31.[29]AnnN.Y.OxidativePyrolysisandPostpyrolyticDerivatizationTechniquesfortheTotalfJl.Acad.Sci,2005,1043:41-45.[30]V.A.Yavlavan.LhaffendenF.LCHUandA.Wnorowsli.AnalysisofMaillardModelSystems:InvestigationofControlParametersofMaillardReactionPathways.[31]Hayashi,K.；Takagi,T.Browningofdried-seasonedsquidproduct,I.Onthecolor-evaluationofdried-seasonedsquidproductandexamplesofthemethods.HokudaiSuisanGoho.1979,30,288-293.[32]Haard,N.F.；Arcilla,R.PrecursorsofMaillardbrowninginAtlanticshortfinnedsquid.Can.Inst.FoodSci.Technol.1985,18,326-331.[33]Suyama,M.,Kobayashi,H..Studiesonthebrowningofseasoned-driedproductsofsquids.IFreeaminoacidsandquaternaryammoniumbasesinmantlemuscleofsquids.BulletinoftheJapaneseSocietyofScientificFisheriesNihonSuisanGakkai-ship,1980；46,(10):1261-1264,1980.[34]Kim,LS.；Lee,T.G；Yeum，D.M.；Cho,M.L.；Park,H.W.；Cho,T.J.；Heu,M.S.；Foodcomponentcharacteristicsofcoldairdriedanchovies.J.KoreanSoc.FoodSci.Nutri.2000,29,973-980.[35]Synowiecki,J.；Sikorski,Z.E.Heatinducedchangesinthiolgroupsinsquidproteins.J.FoodBiochem.1988,12,127-135.[36]李林，卢家炯.亚硫酸款抑制糖汁美拉德反应的研究[J].广西轻工业.2001(4).38-42[37]马霞，关凤梅，王瑞明.加工过程中添加剂对苹果汁非酶褐变的影响[J].食品科学， 2002(1):92-94[38]Bedinghausetal.AntioxidativeMaillardreactionproductsfromreducingsugarsandfreeaminoacidsincookedgroundporkpatties[J].JournalofFoodScience,1995，60:992-995.[39]黄伟坤.食品检验与分析[M].北京:中国轻工业出版社，1997 本科毕业论文（20届）鱿鱼品质改良技术及其口香条的生产工艺研究专业：食品科学与工程 目录摘要································································································1ABSTRACT······················································································21前言······························································································31.1美拉德反应研究进展···································································31.1.1美拉德反应的机理··································································31.2食品中美拉德反应的影响因素·······················································41.2.1氨基酸种类···········································································41.2.2糖的种类··············································································41.2.3温度、pH值和水分活度····························································51.2.4金属离子及其它因素的影响······················································51.3美拉德反应的抑制及消除·····························································51.3.1原料选择··············································································51.3.2美拉德反应条件控制·······························································51.3.3褐变抑制剂···········································································61.4美拉德反应对食品品质的影响·······················································71.4.1香气和色泽··········································································71.4.2营养价值··············································································81.4.3其它方面的影响····································································81.5论文研究的内容、目的和意义························································92实验材料和方法··············································································92.1实验材料·················································································92.1.1实验原料和试剂··································································9 2.1.2实验仪器············································································92.2实验方法··················································································92.2.1水分含量测定······································································92.2.2样品鱿鱼口香条粉末的制备···················································92.2.3pH值的测定·······································································102.2.4水分活度测定·····································································102.2.5色差测定···········································································102.2.6420nm处吸光值的测定·······················································102.2.7亚硫酸氢钠、乳酸钙对鱿鱼口香条褐变的影响···························102.2.8混合添加物对鱿鱼口香条褐变的影响······································102.2.9正交试验···········································································102.3.实验结果与讨论·······································································112.3.1亚硫酸氢钠和乳酸钙对鱿鱼口香条褐变的影响···························112.3.2混合添加物的协同作用························································142.3.3正交实验··········································································153结论·····························································································15参考文献························································································16致谢······························································································17 [摘要]通过本实验研究影响鱿鱼口香条褐变反应的因素，包括pH值、水分活度、调味糖类、抗褐变添加物等。实验结果显示:在一定范围内，鱿鱼口香条的褐变反应速率随着pH值的升高而增大；鱿鱼口香条的褐变反应随着水分活度值的升高而加剧，但当水分活度值低于0.52时，它对褐变反应的影响不明显；调味时添加大量的还原糖―乳糖，也加剧了褐变反应；1.0%乳酸钙的添加，对鱿鱼口香条中褐变反应有一定的抑制作用，亚硫酸氢钠与乳酸钙没有协同作用。并通过正交试验得出结论:对于鱿鱼口香条贮藏过程中的褐变反应，各个因素的影响大小顺序为:添加物>pH值>水分活度的影响大。[关键词]鱿鱼口香条；褐变；褐变抑制剂 SquidandthemouthofqualityimprovementtechnologyoftheproductionprocessoftheHongarticle[Abstract]ExperimentalstudyofsquidthroughthemouthoftheHongarticlebrowningoffactors,includingpH,wateractivity,flavorsugar,anti-browningadditives.Experimentalresultsshowthat:withinacertainrange,squidchewingbrowningreactionratewiththearticletheincreaseofpHvalue;squidchewingthebrowningreactionarticlevalueincreasedasthewateractivityexacerbated,butWhenthewateractivityvaluelowerthan0.52,thebrowningreactionthatitwasnotobvious;addalotofsugarwhenseasoning-lactose,alsocontributedtothebrowningreaction;1.0%calciumlactateadded,chewingonsquidbrowningreactionofacertainarticleintheinhibitionofcalciumlactateandsodiumbisulfitenosynergy.Throughorthogonalexperimentconcluded:Articleforsquidchewingthebrowningreactionduringstorage,eachorderoffactors:Additives>pHvalue>ofalargewateractivity.[Keywords]Articlesquidgum；Browningreaction；Browninginhibition1前言鱿鱼属软体动物门头足纲，它具有生命周期较短、繁殖力强和资源恢复迅速等特性，从历年资料统计可以看出其产量和占渔获物比例有逐年上升的趋势，在当前世界渔业结构迅速变化的情况下，对其进行开发利用被人们高度重视[1]。鱿鱼肉质、颜色、风味与鲍鱼类似，国外将鱿鱼加工成类似鲍鱼的罐头出售，因此被称为“穷人的鲍鱼” 。鱿鱼营养丰富，高蛋白低脂肪，富含多种人体必需氨基酸，且必需氨基酸组成接近全蛋蛋白，其营养价值毫不逊色于牛肉和金枪鱼。鱿鱼胴体的含脂量较低，主要成分是磷脂，为高度不饱和脂肪，有很强的生理功能。鱿鱼可食部分达80%以上，比一般鱼类高20%左右，是良好的水产品加工原料[2]。目前，我国鱿鱼的大规模加工是近年才发展起来的，目前已成为国内水产品加工业的主要组成部分之一[3]。我国鱼制品厂家除生产鱿鱼干外，或将鱿鱼原料作简单前处理，去除内脏剥皮后，冷冻或略为干燥脱水制成半成品进行销售；一些渔业公司积极开展鱿鱼半成品如鱿鱼胴棒、鱿鱼卷的出口加工；另外其它鱿鱼加工制品如鱿鱼片、鱿鱼丸、鱿鱼丁、鱿鱼筒等也在走向市场。一些水产加工企业经过引进先进技术和设备，生产的鱿鱼丝等深加工产品，提高了经济效益。近来，随着北太平洋鱿鱼产量的直线下降，以其为主要原料的鱿鱼丝产品受到很大冲击，为此需寻求北太鱿鱼原料的替代品。阿根廷鱿鱼、日本鱿鱼由十其价格较高，被排除在外；以墨西哥鱿鱼作为原料的生产的鱿鱼丝，虽然味道稍逊于北太鱿鱼丝，但因其外观、色泽上的优势，受到各经销商的欢迎，但随着价格逐渐上升，供应量逐渐下降，已不能满足生产需要。于是人们将目光转向不被当地人看好、资源丰富、价格低廉的未开发的鱿鱼[4]。因此，如何抑制或者延缓鱿鱼口香条在加工贮藏过程中的褐变反应已成为鱿鱼资源利用的当务之急。目前，国内对贮藏过程中鱿鱼制品的褐变研究非常少，而国外的研究大多集中在鱿鱼制品中某种氨基酸或还原糖上，很少见到对制品中复杂体系的研究。酶促褐变和非酶促褐变是发生在食品中的主要褐变反应。而鱿鱼在加工成鱿鱼口香条的过程中经过长时间的高温蒸煮，因为高温作用鱿鱼肉中的酶大多失活，因此鱿鱼口香条中不存在酶促褐变。李玫琳[5]等人的研究表明:鱿鱼中水溶性的肌浆蛋白占总蛋白含量的12%-20%，其肌动球蛋白比一般鱼肉更易溶于低盐浓度的溶液中。因此，在加工、尤其是在调味渗透过程中，大量的水溶性蛋白质、氨基酸、小分子肤溶出十鱿鱼表面，为发生美拉德反应提供了必要的氨基化合物，另外，鱿鱼死后体内核酸分解可产生大量核糖，加上鱿鱼体内残存的葡萄糖、果糖以及调味料中乳糖以及蔗糖部分水解产生的葡萄糖等还原糖都为美拉德反应提供必需的羰基化合物。鱿鱼丝产品的水分含量在20%左右，pH值7.0左右，这些又都恰恰是美拉德反应极易发生的条件。所以鱿鱼口香条在贮藏过程中发生的褐变反应应该属于美拉德反应。1.1美拉德反应研究进展1.1.1美拉德反应的机理美拉德反应(Maillardreaction)是由法国化学家Maillard在1912年首次发现提出的，是广泛存在于食品工业中的一种非酶褐变(Nonenzymicbrowning)，也称为羰氨反应(Amino-carbonylreaction)。主要是蛋白质、肽和氨基酸等的游离氨基和还原糖及还原糖的分解物的羰基反应，反应经过缩合、裂解、聚合等复杂的历程，最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素(Melanoidins)。是食品化学中最复杂的反应[6]。美拉德反应研究包括了醛、酮、糖与胺类、氨基酸、肽、蛋白质之间的反应。目前对该反应产生低分子和中分子的反应机理比较清楚，而对产生的高分子聚合物的机理仍不能有满意的解释。食品化学家Hodge[7] 认为美拉德反应过程可划分为初期、中期和末期，每一阶段存在若干复杂的反应。反应的过程一般可以总结如下[6]:①初期阶段氨基化合物中游离氨基酸与羰基化合物的游离羧基缩合形成亚胺衍生(Schiff'sbase)，该产物不稳定，随即环化成N-糖基化胺(N-substitutedglycosylamino)。N-糖基化胺在弱酸的催化下经Amadori分子重排生成有反应活性的Amadori产物(ARP)1-氨基-1-脱氧-2-酮糖(1-amino-l-deoxy-2-ketose)，这个转化通常被认为是美拉德反应的关键步骤(thekeystep)。此外，酮糖也可与氨基化合物生成酮糖基胺，而酮糖基胺可以经过Heyenes分子重排异构成2-氨基-2-脱氧葡萄糖。Maillard初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化，但其产物是产品色泽和呈味物质的前体成分。②中期阶段1-氨基-1-脱氧-2-酮糖的降解存在酸碱催化机制，在不同的pH条件下有不同的降解途径，如图2所示。当体系在中性或偏酸性时，ARP易脱水生成羟甲基糖醛(hydroxymethylfurfural,HMF),HMF的积累与食品褐变速度有显著相关性，当HMF积累到一定程度后即发生褐变。1-氨基-1-脱氧-2-酮糖在碱性环境中可以经过2,3-烯醇化生成1-脱氧邻酮糖(1-deoxyones)，最后生成羧酸类、还原酮类(reductones)等中间产物。还原酮类中间产物化学性质活跃，进一步脱水后可以与胺类缩合，亦可裂解成分子量较小的二乙酞、乙酸、丙酮醛等。经过中间阶段后开始初步形成无氮或含氮的褐色可溶性化合物。③末期阶段Maillard中间反应阶段形成大量有活性的中间体，如脱氧糖酮醛(deoxyones)、糠醛类、还原酮类、二乙酞、丙酮醛、甘油醛及不饱和亚胺类等，可进一步互相聚合或与氨基酸反应，最终生成复杂的含氮的或不含氮的类黑精色素等高分子物质。1.2食品中美拉德反应的影响因素影响食品中美拉德反应的因素主要包括氨基酸种类、糖种类、水分、pH值、加工温度、加工时间以及添加剂的使用等因素。1.2.1氨基酸种类[8]因为每种食品中所含的氨基酸的种类差异比较大，所以氨基酸种类不同，导致不同食品发生美拉德反应后所产生的风味也不同，而且每种氨基酸发生美拉德反应的条件以及速率都不尽相同，碱性氨基酸易于发生美拉德反应，氨基酸的氨基在ε―位或在末端，比在α―位易褐变。蛋白质也可以与糖类发生美拉德反应，反应速率比肽和氨基酸缓慢。1.2.2糖的种类因为糖是美拉德反应必不可少的一类物质，所以糖的种类以及含量的高低也会影响美拉德反应。有资料[9] 表明:单糖和ARP的呋喃或吡喃糖环更能直接脱水。这是因为ARP椅式吡喃果糖环是以半缩醛羟基和C-3H的反式消去的方式进行直接脱水，同时由于有180度的扭转角加之半缩醛羟基的不稳定性这些都使直接脱水更易进行。由此说明糖与氨基化合物能发生美拉德反应，而且环状ARP间接脱水后随着温度的升高形成共轭产物，这些共轭产物还可进行区域专一的再环化，形成5、6、7环杂环化合物，形成的杂环化合物有许多是重要的风味物质。而且,随着环状结构的增大，美拉德反应的速度逐渐减缓，即7环<6环<5环。糖类与氨基化合物褐变反应的速度与参与反应的糖的结构有关。还原糖易于反应，其中以五碳糖最强，约为六碳糖的10倍。糖的种类对反应速率影响也很大，比如，同是五碳糖的各种糖褐变速度依次为:核糖>阿拉伯糖>木糖。1.2.3温度、pH值和水分活度温度对美拉德反应有较大影响，有研究[8]表明:Tau和Pro-葡萄糖模拟体系在水分活度为0.6时反应96h后测其在420nm处的吸光值，无论是Tau还是Pro在温度低于25℃时，与Glucose的反应速率非常缓慢；对于Tau-Glucose体系，在温度为35℃的情况下，褐变速率开始明显增加，96h后褐变率为25℃时的7倍，温度为45℃时，褐变率则增加为25℃时的34倍；对于Pro-Glucose体系，45℃和35℃时的褐变率分别为25℃时的8倍和2.2倍。1.2.4金属离子及其它因素的影响[10、11]氧气的存在能加速褐变的进行；金属离子如亚铁离子也能加速反应进度，而钙镁离子则对反应有一定的抑制作用。1.3美拉德反应的抑制及消除美拉德反应是一个十分复杂的反应过程，中间产物众多，终产物结构十分复杂。完全抑制美拉德反应相当困难。又因为美拉德反应影响因素太多，抑制美拉德反应必须是多种因素协同作用的结果。一般认为可采用以下方法抑制美拉德反应[10、12]：1.3.1原料选择还原糖和氨基酸是参加美拉德反应的主要成分。还原糖提供了与氨基相作用的羰基，就美拉德反应褐变速度而言:五碳糖>六碳糖>双糖。就氨基化合物而言，胺类较氨基酸易于发生褐变，氨基酸中以碱性氨基酸易于发生褐变，氨基酸的氨基在ε位或在末端的易于发生褐变。因此，使用不易褐变的原料或去除诱发褐变的少量甚至微量反应物(特别是糖)，就能够减少美拉德反应的发生。例如:在蛋粉生产中加入酵母，利用发酵法去除微量糖来减少美拉德反应的发生。1.3.2美拉德反应条件控制美拉德反应是一个十分复杂的反应，影响因素很多，主要有:温度、pH值、水分活度、氧气、金属离子等。①降低温度美拉德反应是一个吸热反应，随着温度的增加反应速率也随之加快。一般温度每升高10℃，反应速度大约增加3～5倍。例如:100℃下2小时反应得到的甘氨酸和葡萄糖的色度，在56℃条件下需要250小时。一般30℃以上褐变较快，而在20℃以下较慢。所以低温贮藏有利于抑制食品的褐变。②降低pH值 pH值是影响美拉德反应褐变速度的重要因素。羰氨缩合是一个可逆的过程，在弱酸条件下，羰氨缩合产物很容易降解。羰氨缩合过程中封闭了游离的氨基，反应体系pH值就下降，所以碱性条件有利于羰氨反应。pH值在3以上时，褐变速度随pH值的增加而加快。因此降低pH值可以抑制美拉德反应。③调节水分活度水分活度与褐变速度有较大关系。水分活度在10%～15%时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比。在完全无水的情况下，就几乎不发生褐变反应。这是因为氨基化合物和羰基化合物的分子完全无法运动的缘故。而在水分含量很高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生。④氧气近些年来，研究已经证实:室温下氧气的存在对美拉德反应的褐变速度起促进作用。因此容易褐变的物料，应尽量减少与氧的接触。⑤金属离子一般认为:铁和亚铁离子能促进美拉德反应的发生，而钙、镁离子能减缓美拉德反应的发生。1.3.3褐变抑制剂[13-15]食品生产过程中因为工艺流程过长，会不可避免的接触高温、酸性、碱性环境，然而温度、pH值、水分活度的调节空间有限。所以使用褐变抑制剂是抑制美拉德反应最有效的的方法。根据有机化学和近代波谱理论:有机物的颜色是由含共轭双键系统的生色团、发色团引起的。使用还原剂可与共轭双键形成加成物，使用氧化剂可有效破坏共轭双键体系。因此，可用下列抑制剂抑制美拉德反应，降低色值。①还原剂[16]亚硫酸盐是被广泛使用且有效的美拉德反应褐变抑制剂。通常使用的亚硫酸盐包括了一组化合物，主要有:亚硫酸钠(Na2S03)、亚硫酸氢钠(NaHSO3)、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)、保险粉(Na2S2O4)。A加成反应:反应物的羰基可以和亚硫酸根结合形成加成化合物，其加成物能与氨基化合物缩合，但缩合产物不能再进一步生成Schiff碱和N-糖基化胺，阻止了美拉德反应的进一步发生，因而有明显的抑制效果。此外，亚硫酸根还能与中间产物的羰基结合形成加成化合物，这些加成化合物的褐变活性远低于氨基化合物和还原糖所形成的中间产物，使得后面生成类黑精的反应难以发生。加成的结果:使有机物失去双键或减少双键，因而使颜色消退或变浅。因此亚硫酸盐抑制美拉德反应褐变，主要是因为亚硫酸盐捕获了强褐变活性的中间体，而生成了褐变活性很低的中间产物，从而抑制了美拉德反应。B还原反应:由于亚硫酸盐是还原剂，能产生还原作用，阻止或减缓某些中间反应，从而避免或减少色素的生成。C此外亚硫酸盐还能消耗氧和降低pH值，这些都间接的阻止了美拉德反应的发生。 但单一使用还原剂脱色效果不稳定，一些实际应用表明:在有氧或氧化剂存在的条件下，已被还原的双键易恢复，体系中的还原剂含量因为氧化作用而减少，从而出现了回色现象。因此，在使用还原剂脱色时，必须减少与氧的接触，或使用抗氧稳定剂。还原剂与稳定剂共同使用能让脱色效果较为稳定。②氧化剂美拉德反应中产生了含有共轭双键结构的有色物。强氧化剂可以有效破坏羰基化合物及中间产物中的双键结构，使共轭双键氧化发生断裂，将含有共轭双键的有色物分子破坏成为分子量低、双键含量少的物质。使得美拉德反应中强褐变活性的中间产物难以生成。改变了生色基的结构，减少了生色基和发色基的数量，达到抑制褐变的目的。一些效果较好的强氧化剂有:次氯酸钠(NaC1O)、过氧化氢（H2O2）、臭氧（O3）。在生产实际中，氧化剂使用不当会造成原料的破坏。例如:在制糖工业中，使用过量臭氧(O3)会造成蔗糖的分解。③酶制剂一些酶对美拉德反应有抑制作用，不过，这些酶的性质、抑制效果、作用机理仍在研究之中。④其它消除方法通过使用抑制剂，可阻止美拉德反应的发生。当美拉德反应发生时，可用其它方法进行后处理以消除美拉德反应的影响。吸附剂由于具有巨大的比表面积，表面自由能较高，能吸附色素和杂质，从而达到消除美拉德反应影响的目的通常使用活性炭和骨炭。活性炭具有芳香环式结构，能有效吸附脱除芳香族有色物，但不善于吸附无机离子。通常在低pH值下吸附脱除率较高，在高pH值下吸附脱除率较低。美拉德反应的抑制是一个复杂的系统过程，必须协调原料、pH值、温度、时间、抑制剂等多方面因素，才能取得较好的抑制效果。在生产和贮藏过程中对褐变的发生进行系统的控制，从各个环节尽可能减少色素的生成，才能够有效抑制美拉德反应，减少美拉德反应对食品的影响。1.4美拉德反应对食品品质的影响[17,18]1.4.1香气和色泽美拉德反应能产生人们所需要(或不需要)的香气和色泽，例如在高温条件下亮氨酸与葡萄糖反应，能够产生令人愉悦的面包香，而在板栗、鱿鱼等食品生产储藏过程中和制糖生产中，就需要抑制美拉德反应以减少褐变的发生，从而达到保持产品色泽。目前，我国利用美拉德反应制备肉类香精成为研究美拉德反应的一个热点。江秋安[18]等人利用美拉德反应制备肉类香精；艾萍[19]等也研究了此方面的应用，并阐述了其形成机理，他们认为糖类和氨基酸通过美拉德和Streche降解反应能产生肉类香味料香味。美拉德反应中产生对食品色泽有影响的两大类成分是:①一类分子量低于1000D的水可溶的小分子有色成分；②一类分子量达到100000D的水不可溶的大分子高聚物质。非酶褐变反应中呈色成分较多且复杂，到目前为止，人们根据不同的模拟反应结果，得到水可溶的小分子呈色成分主要有下列几种:a)木糖―赖氨酸模拟美拉德反应体系中分离出一个三元环的黄色物质[21]b)呋喃―2―羧醛与L―丙氨酸反应时，可生成两种红色产物[22、23]c)木糖和L一丙氨酸反应时，生成一生色产物[24] d)从葡萄糖和丙基胺的乙醇溶液中分离到一种黄色产物[25]e)在羰基化合物存在下，通过逐渐稀释和仪器分析等方法，从木糖和丙氨酸反应中分离出橘黄色的化合物[26，27]，以及红色的化合物[28]1.4.2营养价值[9]a.氨基酸的损失:一种氨基酸或者一部分蛋白链参与美拉德反应后，结合产物不易被酶利用，造成了氨基酸的损失，尤其是必需氨基酸的缺失，例如lys,因其含有易发生羰―氨反应的ε―氨基。另外，蛋白质与糖结合，营养成分不易被消化；b:糖的损失，发生美拉德反应后，糖的溶解度降低；c:矿质元素的生物有效性也有所下降。1.4.3其它方面的影响①抗氧化性物质的产生。美拉德反应中产生的褐变色素对油脂类自动氧化表现出抗氧化性，这主要是由于褐变反应中生成醛、酮等还原性中间产物。②有毒物质的产生[29，30]。生理学研究发现:美拉德反应后期有有毒物质的形成，目前研究最多的是具有聚丙酞胺。食品中一般都含有氨基酸和还原糖，在弱酸性到碱性范围(一般食品都属于这个范围)的温和条件下都能发生美拉德反应，因此食品加工和贮藏过程中或多或少都会受到美拉德反应的影响。近些年来，美拉德反应在食品化学、食品工艺学、营养学、生理学、香精香料加工等方面都进行了深入的研究，但对美拉德反应的抑制研究尚不多见。鱿鱼制品中的褐变是由糖氨反应(美拉德褐变反应)所产生的，对品质有很大的影响，是海洋食品加工要克服的难题之一。不同种鱿鱼褐变的程度不同。北太平洋鱿鱼和大西洋枪鱿鱼的干品比其他种的鱿鱼更易褐变[32,33]。大量研究表明，某些氨基酸如:北太鱿鱼的中的甘氨酸和精氨酸，以及大西洋枪鱿鱼中的牛磺酸和脯氨酸在加工和贮藏过程中更易发生褐变反应[8,33]。而且，加热、光照和氧化导致的分解产物也是造成褐变的另一个原因[34,35]。此外，温度和水分活度也被看成是影响褐变的主要原因[35]。冷风干燥的褐变率要明显低于太阳晒干和热风干燥[34]。大量实验表明，不同批次捕获的鱿鱼在加工过程以及贮藏过程中的褐变程度也不同。鱿鱼口香条在贮藏过程中的褐变反应与二次调味时加入的大量乳糖有密切的关系，而与之前的加工过程的影响不大，且在实验室中难以实现，所以本试验采用第二次调味前的鱿鱼口香条为试验材料，通过第二次调味时各因素的改变来研究鱿鱼口香条中的褐变反应。亚硫酸氢钠是一种可以抑制美拉德反应的发生的还原剂[36]；钙离子可与氨基酸结合成不溶性化合物[37]，而且，钙盐有协同SO3防止褐变的作用。在马铃薯等食品加工中有应用，可将亚硫酸根和氯化钙结合使用[38]。本章试验以第二次调味前的鱿鱼为原料，以色差及420nm处吸光值为考核指标，对pH值、水分活度及亚硫酸氢钠和乳酸钙对鱿鱼的褐变的影响进行了初步探讨。1.5论文研究的内容、目的和意义鱿鱼口香条在贮藏过程中极易变色，由微黄色变为红褐色，使产品的色泽变差，影响产品质量，进而影响到鱿鱼资源的开发和利用。 论文初步研究了鱿鱼口香条在贮藏过程中发生的美拉德反应，考查了pH值、水分活度以及不同的调味糖类对鱿鱼丝中美拉德反应的影响，通过正交试验得出各因素对鱿鱼口香条中美拉德反应的影响的大小，为进一步的研究提供试验设计依据。论文旨在寻求一种添加物，可以在常温条件下有效抑制鱿鱼口香条贮藏过程中的褐变反应，延长鱿鱼产品的色泽保持期，为鱿鱼资源的大力开发、鱿鱼制品行业的持续性反展提供帮助；并且提出一种模拟体系，以简化试验条件，避免因原料等外在因素对试验结果产生的不利影响，为进一步的研究提供了一定的帮助。2.实验材料和方法2.1实验材料2.1.1实验原料和试剂鱿鱼口香条(第二次调味前)由中国水产舟山渔业公司提供，试验中所用试剂蔗糖、乳糖、葡萄糖、山梨酸钾、脱酸剂、二氯乙酸、苹果酸、乳酸钙、亚硫酸氢钠等均为分析纯，所用蒸煮袋均从青岛市塑料八厂购买。2.1.2实验仪器紫外/可见分光光度计青岛胜方分析仪器公司pHS-3C型精密酸度计上海大普仪器有限公司WH-90A涡流混合器上海亚荣生化仪器厂均质机上海精密科学仪器有限公司电子天平上海大普仪器有限公司水分活度测定仪上海精宏实验设备有限公司测色色差计上海精密科学仪器有限公司热风干燥箱上海精宏实验设备有限公司封口机温州鼎业包装机械制造有限公司高速组织捣碎机上海标本模型厂2.2实验方法2.2.1水分含量测定常压烘箱干燥法。2.2.2样品鱿鱼口香条粉末的制备取样品鱿鱼口香条，剪碎，后用组织粉碎机粉碎成粉末，尽量均匀，放入样品袋，低温贮藏，备用。2.2.3pH值的测定称取鱿鱼口香条样品lOg，加入100mL蒸馏水，用高速分散均质机均质2min后用pH计测定。 2.2.4水分活度测定样品粉末混合均匀，取适量放入水分活度仪的样品盒中，平衡3Omin左右，测定，校正到20℃。2.2.5色差测定[40]样品混合均匀，用色差仪测定样品的颜色变化。L值代表样品的亮度；a值代表样品的红度值，a值为负时代表绿色值；b值代表样品的黄色高低，b值为负时代表蓝色值，色差仪用来校标的白板值为:L=92.10,a=一0.00,b=2.18。2.2.6420nm处吸光值的测定[8,39]取1g样品于小烧杯中，加入lOmL10%三氯乙酸(TCA)溶液，常温浸泡2h,后用滤纸(WhatmanNo.42)过滤，以10%三氯乙酸为空白，在波长为420nm处测其吸光值。2.2.7亚硫酸氢钠、乳酸钙对鱿鱼口香条褐变的影响取备用鱿鱼口香条粉末，加入1%的食盐、0.45%的味精、0.1%的山梨酸钾，混合均匀，分为两组，分别添加不同浓度的亚硫酸氢钠和乳酸钙，低温渗透(过夜)，测定其原始L、a、b值以及420nm处吸光值，40℃调节水分含量至23～25%，置入蒸煮袋中，密封，低温罨蒸48h，后置于60℃热风恒温干燥箱中进行变色反应。6h后停止反应，取出样品，测其L、a、b值以及420nm处吸光值。2.2.8混合添加物对鱿鱼口香条褐变的影响取备用鱿鱼口香条粉末，加入1%的食盐、0.45%的味精、0.1%的山梨酸钾，混合均匀，加入不同的混合添加物、低温渗透(过夜)，测定其原始L、a、b值以及420nm处吸光值，40℃调节水分含量至23%，置入蒸煮袋中，密封，低温罨蒸48h，后置于60℃热风恒温干燥箱中进行变色反应。20h后停止反应，取出样品，测其L、a、b值以及420nm处吸光值。2.2.9正交试验设计三因素四水平的正交试验，选用L16(45)正交表的前三列(不考虑因素间的交互作用)。试验的因素水平见表1。表1因素水平表pH值水分活度添加物16.520.65a26.120.60b35.720.55c45.320.50d注:a为0.2%亚硫酸氢钠；b为0.3%亚硫酸氢钠；c为0.5；d为1.0%乳酸钙 2.3实验结果与讨论2.3.1亚硫酸氢钠和乳酸钙对鱿鱼口香条褐变的影响对鱿鱼口香条颜色的考核主要用两个指标，即420nm处吸光值和、a、b值。调节样品水分至23%后测得的420nm处吸光值相差不多，L、a、b值也几乎相同，因此，只对添加了抗褐变剂的样品与空白(无添加物)样品进行比较。试验过程中，当加入不同浓度的乳酸钙和亚硫酸氢钠低温罨蒸后，即可看出添加了1.0%亚硫酸氢钠的样品和添加了3.0%乳酸钙的样品明显发黄；而调节水分时，添加0.5%亚硫酸氢钠的样品也同样有黄色出现。可能是因为在鱿鱼口香条加工过程中添加了一定量的还原剂，在亚硫酸氢钠和乳酸钙的添加量比较大的情况下，还原剂失效，引起了鱿鱼口香条的褐变。AL值的变化情况 Ba值的变化情况Cb值的变化情况图1添加物对鱿鱼口香条褐变反应的影响，60℃反应6h后的色差(-◆-乳酸钙，-▲-为亚硫酸氢钠；0为空白，1、2、3、4、5分别为五种不同的添加量，如表2所示)表2两种添加物的添加终浓度ABCDENaHSO3(%)0.050.10.30.51.0乳酸钙(%)0.51.01.52.03.0如图1所示:两组样品60℃反应6h后，它们的颜色都有了很明显的变化。L值表示样品的亮度，褐变反应会导致L值的降低,a值表征的是样品褐变反应的赤色带产物含量的高低，b值代表样品黄色带的深浅，YujiOmura等认为，b值与鱿鱼干制品的颜色变化的相关性比L值和a值的大，可以用b值来表征鱿鱼干制品颜色的变化。由图1可以看出:亚硫酸氢钠和乳酸钙的添加量对样品褐变反应的影响不同。当亚硫酸氢钠的添加量小于0.3%时，添加量与对褐变的抑制正相关，在添加量为0.1%时，L值为82.43，比空白值高了约3%,而a值则比空白低了将近40%；当亚硫酸氢钠的添加量为0.5%和1.0%时，样品的褐变程度反而有加重的趋势，L值分别比空白低了2.5%和5.8%,a值则增加了80%和120%。乳酸钙的添加量对样品褐变反应的影响也有两个不同的阶段，从图1中可以看出，当乳酸钙的添加量到了1.0%附近时，它对鱿鱼丝样品褐变反应的抑制达到最高，添加量继续增大，L、a、b值的变化并不明显，也说明大于1.0%添加量的乳酸钙的抑制效果并没有增强。值得注意的是，添加了亚硫酸氢钠的样品，其反应后的b值并没有和L、a值表现出相似的趋势，它随着添加量的增加而呈现明显的增大，也就是说，添加了亚硫酸氢钠的鱿鱼口香条样品在发生褐变反应时，有较多的黄色带的产物生成。 不同添加量图2添加物对鱿鱼口香条褐变反应的影响，60℃反应6h后的420nm处吸光值(-◆-乳酸钙，-▲-为亚硫酸氢钠；0为空白，1、2、3、4、5分别为五种不同的添加量，如表2所示)注:亚硫酸氢钠的添加量为0.5%和1.0%时吸光值大于0.6，为便于比较，故未于图2-5中列出。如图2所示，当亚硫酸氢钠的添加量为0.05%时，鱿鱼丝样品在420nm处的吸光值最小，比空白值降低了将近60%，添加量继续增加，吸光值也随之增大，添加量为0.3%的鱿鱼口香条样品与空白样品几乎有相同的吸光值。当添加量为0.5%和1.0%时，420nm处吸光值分别达到0.62和0.78(图中未列出)，与L值、a值的趋势一致。与亚硫酸氢钠不同的是，加入乳酸钙的鱿鱼口香条样品的420nm处的吸光值，随着乳酸钙添加量的增加而呈明显的减小趋势，当添加量达到3.0%时，吸光值降低为空白样品的25%。从420nm处吸光值来看，乳酸钙的添加量对样品褐变反应的影响比较大。根据近代波谱理论[40]:有机物的颜色是由含共轭双键系统的生色团、发色团引起的。使用亚硫酸盐可与共轭双键形成加成物，捕获了强褐变活性的中间体，而生成了褐变活性很低的中间产物，从而抑制了美拉德反应；由于亚硫酸盐是还原剂，能产生还原作用，阻止或减缓某些中间反应，从而避免或减少色素的生成；此外亚硫酸盐还能消耗氧和降低pH值，这些都间接的阻止了美拉德反应的发生。钙离子可以和氨基酸结合生成不溶物，起到了抑制美拉德反应发生的作用。但从本试验结果来看，亚硫酸氢钠并不适合作为鱿鱼口香条中的抗褐变剂。2.3.2混合添加物的协同作用 图3添加不同混合物时鱿鱼口香条样品颜色变化情况，60℃反应20h(图中1为空白对照，2、3、4分别为表2-2中的A、B、C)表3混合添加物的添加量ABC亚硫酸氢钠(%)0.050.10.25乳酸钙(%)0.250.51.0由上述的试验结果可知，一定量的乳酸钙和亚硫酸氢钠可以适当的延缓鱿鱼口香条中美拉德反应的进行，但效果并不是很理想，而钙盐有协同SO3防止褐变的作用，在马铃薯等食品加工中有应用，可将亚硫酸根和氯化钙结合使用。因此尝试同时添加乳酸钙和亚硫酸氢钠，考查它们会否有协同作用。 由图3中可以看出:混合添加物在不同程度上促进了褐变反应的发生。1号样品为添加物空白对照(无任何添加物)。随着混合添加物添加量的增加，L值呈明显的持续下降趋势，也即鱿鱼口香条样品的亮度降低，当亚硫酸氢钠和乳酸钙的添加量分别增加到0.25%和1.0%时，L值降低约5%；与L值相对应的，a值和b值则随着混合添加物添加量的增加呈连续的上升趋势，在混合添加物的添加量达到最大时，它们分别有最大值5.48和34.26，比空白对照分别增加了29.4%和27.8%。由图3可知:样品鱿鱼口香条:420nm处吸光值的变化与L、a、b值的变化相似，也随着混合添加物添加量的增加}而增大了44.3%。由此可得出结论:亚硫酸氢钠的存在，干扰了乳酸钙对鱿鱼口香条中美拉德反应的抑制作用。对于鱿鱼口香条中的美拉德反应，钙盐与亚硫酸氢钠没有协同作用。2.3.3正交实验美拉德反应的抑制是一个复杂的系统过程，必须协调原料、pH值、温度、时间、抑制剂等多方面因素，才能取得较好的抑制效果。在生产和贮藏过程中对褐变的发生进行系统的控制，从各个环节尽可能减少色素的生成，才能够有效抑制美拉德反应，减少美拉德反应对食品的影响。而对于鱿鱼口香条来说，由于原料本身的各项物理化学性质致使其生产加工过程比较复杂，流程较长，且涉及到多次高温处理，在生产过程中不可避免的发生美拉德反应。在以上试验结果基础上，进行了三因素四水平的正交试验，并进行极差分析，分析结果如表2-3所示。由表中可以看出:L值、a值、b值及420nm处吸光值表现出高度一致性，都为Rc>Ra>Rb。对于试验中选取的二个因素:pH值、水分活度、添加物，它们对鱿鱼口香条样品褐变反应的影响大小顺序为:添加物>pH值>水分活度；对鱿鱼口香条中美拉德反应的最佳抑制条件为:pH值为5.76；水分活度为0.55；添加物为1.0%乳酸钙。pH值、水分等条件直接影响到其风味和口感，且调节范围有限，因而通过对它们的调节来达到抑制贮藏过程中的美拉德反应比较困难。所以，寻找有效的常温下的褐变抑制剂成为问题解决的可行途径之一。3.结论通过研究得出对鱿鱼口香条中美拉德反应有影响的因素有pH值、水分和添加物，其最佳抑制条件为:pH值为5.76，水分活度为0.55，添加物为1.0%乳酸钙，此时抑制效果最佳。但是要通过对它们的调节来达到抑制贮藏过程中的美拉德反应比较困难，最好能找到有效的常温下的褐变抑制剂。【参考文献】[1]郭金富，陈丕茂．南海头足类资源开发利用研究[J]．热带海2000,19(4):51-58[2]李桂芬．鱿鱼的营养与开发利用[J]．科学养鱼,2003(7):56[3]俞秋生．介绍秘鲁鱿鱼丝的生产工艺[J]．中国水产,2003(12):69-70[4]孙博，张素萍，王海艳.秘鲁鱿鱼丝的生产工艺[J].海洋通报，2004,3(1):43[5]宋伟华，马永钧，姚平.世界鱿鱼产品市场贸易简况[J]，海洋渔业，2003，（3）:161-162[6]Hodge,J.E.Dehydratedfoods:Chemistriofbrowningreactionsinmodelsystems[J].A. FodChem,1953(1):928-943.[7]LeoM.L.Nollet.HandbookofFoodAnMysis[M].NonenzymaticBrowning.2:1683.[8]Tsai,C.H.,Kong,M.S.,Pan,B.S.Browningbehavioroftaurineandprolineinmodelanddriedsquidsystems.JournalofFoodBiochemistry，1991；15,(1):67-77,1991[9]江东风，孙丽平等；非酶褐变反应的研究进展；农产品加工，2006（10）[10]MendelFriedman.Foodbrowninganditsprevention(Anoverview).J.AgricFoodChem.，1996，44，631-648[11]李林，卢家炯.美拉德反应的抑制及消除方法[J].广西轻工业.2000(4).16-18[12]宁正祥，赵谋明；食品生物化学；华南理工大学出版社，广州:1995，293～2971.[13]Sapers,GM；Browningoffoodscontrolbysulfites，Antioxidants，andothermeans.FoodTechnol.，1993，10，75～841.[14]五十岚俏著，刘继生，奚印慈译.食品化学.科学出版社，北京；1994，144～1551.[15]Dyer，D.G；Blacledge，J.A.；Thorpe，S.R.；Baynes，J.W.；Formationofpentosidineduringnonenzymaticbrowningofproteinsbyglucose，J.Biol.Chem.，1991，266，11654-11660.[16]CindyB.S.TongandKerinB.Hicks.Sulfatedpolysacchoridesinhibitbrowingofapplejuiceanddicedapples.J.Agric.FoodChem.,1991(10):1719-1722.[17]WallerCR，etal.TheMaillardReactioninFoodsandNutritionACSSymps.Ser，215，Washington，DC，1983[18]MartinSIFS，JongenWMF，VanBoekelMAJS.TrendsinSci.Tech.，2001，11:364-373[19]旺秋安.利用美拉德反应制备肉类香味料[J].山西食品工业.2000(3):5-6.[20]艾萍，张伟民.论述利用美拉德反应制备牛肉香味料[J].中国调味品.2002(7):32-35[21]AmesJ.M.,ArnoldiA.，BatesL.NegroniM.Analysisofthemethanol-extractablenon-volatileMaillardreactionproductsofamodelextrusion-cokedcerealproduct[J].Ac.FoodChem,1997,45:1256-1263.[22]HofmannT.Helv[J].Chim.Aeta,1997,80:1843-1856.[23]HofmannT.J.Agric[J].Agric[J].FoodChem.1998,46:932-940.[27]HofmannT.J.Agric[J].FoodChem.1998,46:3902-3911.[25]KnerrT,LercheH,PischetsriederM,SeverinT.J.Agric[J].FoodChem.，2001,49:1966-1970.[26]HofmannT.CharacterizationofthemostintensecolouredcompoundsfromMaillardreactionsofpentosesbyapplicationofcolourdilutionanalysisf[J].CarbohydrateResearch,1998.313:203-213.[27]KatoH,TsuchidaH.Prog[J].FoodNutr.Sci.,1981,5:147-156.[28]YaylayanVA,KaminskyE[J].FoodChem.1998,63:25-31.[29]AnnN.Y.OxidativePyrolysisandPostpyrolyticDerivatizationTechniquesfortheTotalfJl.Acad.Sci,2005,1043:41-45.[30]V.A.Yavlavan.LhaffendenF.LCHUandA.Wnorowsli.AnalysisofMaillardModelSystems:InvestigationofControlParametersofMaillardReactionPathways. [31]Hayashi,K.；Takagi,T.Browningofdried-seasonedsquidproduct,I.Onthecolor-evaluationofdried-seasonedsquidproductandexamplesofthemethods.HokudaiSuisanGoho.1979,30,288-293.[32]Haard,N.F.；Arcilla,R.PrecursorsofMaillardbrowninginAtlanticshortfinnedsquid.Can.Inst.FoodSci.Technol.1985,18,326-331.[33]Suyama,M.,Kobayashi,H..Studiesonthebrowningofseasoned-driedproductsofsquids.IFreeaminoacidsandquaternaryammoniumbasesinmantlemuscleofsquids.BulletinoftheJapaneseSocietyofScientificFisheriesNihonSuisanGakkai-ship,1980；46,(10):1261-1264,1980.[34]Kim,LS.；Lee,T.G；Yeum，D.M.；Cho,M.L.；Park,H.W.；Cho,T.J.；Heu,M.S.；Foodcomponentcharacteristicsofcoldairdriedanchovies.J.KoreanSoc.FoodSci.Nutri.2000,29,973-980.[35]Synowiecki,J.；Sikorski,Z.E.Heatinducedchangesinthiolgroupsinsquidproteins.J.FoodBiochem.1988,12,127-135.[36].李林，卢家炯.亚硫酸款抑制糖汁美拉德反应的研究[J].广西轻工业.2001(4).38-42[37].马霞，关凤梅，王瑞明.加工过程中添加剂对苹果汁非酶褐变的影响[J].食品科学，2002(1):92-94[38]Bedinghausetal.AntioxidativeMaillardreactionproductsfromreducingsugarsandfreeaminoacidsincookedgroundporkpatties[J].JournalofFoodScience,1995，60:992-995.[39].黄伟坤.食品检验与分析[M].北京:中国轻工业出版社，1997