尿素醇解反应的影响因素及动力学研究.pdf

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1、第29卷第5期天津科技大学学报、，o1．29NO．52014年1O月JournalofTianjinUniversityofScience&Technology0ct．2014DOI：10．13364~．issn．1672-6510．2014．05．002尿素醇解反应的影响因素及动力学研究张健，刘国新，张颖，刘浩(1．工业发酵微生物教育部重点实验室，天津科技大学生物工程学院，天津300457；2．食品营养与安全教育部重点实验室，天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津300457)摘要：针对尿素和乙醇反应体系，采用Box-Behnke

2、n设计研究反应温度、体系pH和乙醇体积分数对氨基甲酸乙酯生成的影响，并根据反应机理，建立了尿素和乙醇亲核取代反应生成氨基甲酸乙酯的表观动力学方程．结果表明，高温、高乙醇体积分数和较小的pH有利于氨基甲酸乙酯的生成．通过建立的模型可以很好地预测尿素一乙醇一水三元体系中氨基甲酸乙酯的生成量，但在真实酒样中，该模型对氨基甲酸乙酯含量的预测值为实测值的66．4％一86．5％，从动力学的角度证明干红葡萄酒中尿素为氨基甲酸乙酯的主要前体，但并非唯一前体．关键词：尿素；乙醇；氨基甲酸乙酯；动力学中图分类号：0643．1文献标志码：A文章编号：167

3、2—6510(2014)05—0006—04InfluencingFactorsandKineticsofUreaAlcoholysisReactionZHANGJian，LIUGuoxin，ZHANGYing，LIUHao(1．KeyLaboratoryofIndustrialFermentationMicrobiology，MinistryofEducation，CollegeofBiotechnology，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300457，China；2．Ke

4、yLaboratoryofFoodNutritionandSafety，MinistryofEducation，CollegeofFoodEngineeringandBiotechnology，TiinUniversityofScience&Technology，Tianjin300457，China)Abstract：Theefectoftemperature，pH，andethanolonureaalcoholysisreactionwasstudiedusingBox—Behnkenexperi—mentaldesign．Ana

5、pparentkineticsmodeloftheureareactionwithethanoltoformethylcarbamatewasdevelopedbasedonthereactionmechanism．Resultsindicatethatthehightemperature，highethanolcontentandlowpHvalueareconducivetotheformationofethylcarbamate．Thepredictedvalueoftheethylcarbamatefitswellwithth

6、emeasuredvaluesinurea—ethanol—watersystem．butfitspoorlyintherealwinesamples．Infact．thepredictedvaluesareonly66．4％to86．5％ofthemeasuredvalues．Itsuggeststhattheureaisthemainprecursorofethylcarbamate，butnottheonlyoneinredwine，fromtheviewofkinetiCS．Keywords：urea；ethanol；ethy

7、lcarbamate；kinetics尿素又称碳酰二胺、碳酰胺、脲，广泛存在于发关于尿素和乙醇的反应过程，国内外报道的不酵食品中．除了原料引入和人为添加外，酿酒酵母的多．1988年，Ough等【7】曾对比多种的氨甲酰化合物氮代谢亦是发酵食品中尿素的主要来源【1】．已有大量(包括尿素)与乙醇生成EC的反应过程，发现酸性条研究[2-4]发现，尿素和乙醇在自然条件下可反应生成件和高温环境有利于该类反应的进行．此后，又有学氨基甲酸乙酯(EC)，而EC是国际癌症研究机构认者J研究了不同贮藏时间和温度对葡萄酒中EC生成定的2A类致癌物，受到联合国

8、粮农组织的重点监的影响，其重点也是监测尿素和乙醇的反应．现已知控J．虽然EC的前体物质很多，但尿素被认为是EC尿素和乙醇生成EC的反应过程受体系pH、乙醇体的主要前体【oJ，从某种意义来说，尿素的含量可以反积分数、反应温