最新5食品化学碳水化合物3部分1讲解教学讲义PPT课件.ppt

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1、5食品化学碳水化合物3部分1讲解一、褐变褐变(browning)是食品加工最普遍存在的一种变色现象。在一些食品加工中适当的变色是需要的，如面包、红茶等加工；而另一些食品加工出现褐变则是不利的，如果蔬的加工、鱼片的加工等。第五节碳水化合物在食品加工贮藏中的变化褐变分类酶促褐变以多酚氧化酶催化，使酚类物质氧化为醌非酶褐变是指由于各种非酶原因引起的化学反应而造成的褐变，非酶褐变反应的机制一般可分成4种类型：焦糖化反应、美拉德反应、抗坏血酸氧化分解反应、多元酚氧化缩合反应。醛基氨基羰胺化合物席夫碱醛糖基胺氨基酮糖加成反

2、应脱水反应缩合反应阿马多利重排1.2.2斯特克勒尔反应氨基酮糖或氨基醛糖进一步发生反应，生成许多的羰基或羰基衍生物如羟甲基糠醛和还原酮。羟甲基糠醛的积累与褐变速度关系密切，还原酮的性质活泼，能与氨基酸反应，生成新的羰基化合物，这种反应称为斯特克勒尔反应。α-氨基酸与α-二羰基化合物反应时，α-氨基酸氧化脱羧生成比原来氨基酸少一个碳原子的醛，氨基与二羰基化合物结合并缩合成吡嗪。羟甲基糠醛醛基氨基席夫碱氨基酮糖醛羰基胺二羰基化合物甲基二羰基化合物2,3烯二醇初始阶段中间阶段还原酮1.2.3最后阶段多羰基不饱和衍生物

3、，一方面进行裂解反应，产生挥发性化合物；另一方面又进行聚合反应，产生褐黑色的类黑精，从而完成整个美拉德反应。特点:产生焦糖色和烤肉的香味(caramel-likeandroastedaromasdevelop);产生胶质、水不溶的褐黑色类黑精(colloidalandinsolublemelanoidins);产生荧光性(fluorescence);生成具有还原性(reducingpower)的还原酮(reductone)。1.3美拉德反应结果有益的(Desirable):面包外壳、糖浆(syrup)、肉(me

4、at)上色风味:咖啡(coffee),可可(cocoa),肉(meats)抗氧化(Antioxidants)不利的(Undesirable):加工或是贮藏过程中变色加工或是贮藏过程中变味导致营养损失如:必需氨基酸（尤其赖氨酸）、维生素Vc降低食品的可消化性(digestibility)产生毒性(Toxicity)或突变性(mutation)1.4控制食品加工贮藏中美拉德褐变的意义：（1）褐变产生深颜色及强的香气和风味，可以使有益的或有害的。如果汁热加工时为保持其新鲜水果风味，需阻止褐变；而焙烤面包时，要利用褐变

5、；酱油的制作；烤鸭制作；烟叶的烘焙等等。（2）为了防止营养成分损失，特别是必须氨基酸如赖氨酸的损失，需要避免发生褐变反应。大豆粉或大豆离析物（大豆植物蛋白提取物）与D-葡萄糖一起加热时，大豆蛋白质中的赖氨酸将会大量损失，同样对于谷物焙烤食品、面包和豆类焙烤制品也会引起损失。（3）有报道美拉德反应会形成某些致突变产物。1.5利用美拉德反应调制感官质量不同加工方法：土豆大麦水煮125种香气75种香气烘烤250种香气150种香气控制原料：核糖+半胱氨酸：烤猪肉香味核糖+谷胱甘肽：烤牛肉香味控制温度：葡萄糖+缬氨酸：1

6、00～150℃烤面包香180℃巧克力香（1）温度热反应过程，温度越高，反应时间越长，反应进行的程度越大。温度相差10℃，褐变反感应的速度相差3-5倍。如酿造酱油温度每升高5℃，着色度提高35.6%。一般在30℃以上，褐变速度较快，而在20℃以下，褐变较慢。将食品在10℃下冷藏，可较好地防止褐变反应的发生。1.6影响美拉德反应的因素（2）底物结构和浓度对于不同的还原糖，反应活性大致有以下顺序：五碳糖﹥六碳糖，醛糖﹥酮糖，单糖﹥二糖；五碳糖中核糖﹥阿拉伯糖﹥木糖，六碳糖中半乳糖﹥甘露糖﹥葡萄糖﹥果糖。在胺类化合物中

7、：胺>氨基酸>多肽>蛋白质，而在氨基酸中，碱性氨基酸>酸性氨基酸；对于α-NH2氨基酸，碳链越短的氨基酸反应性强，但氨基在ε位或末端的比在α位的反应快，由于末端ε-NH2的空间位阻较小。美拉德反应的速度与底物浓度成正比，不过在极高的蛋白质含量时（此时含水量极低），反应很难进行，这时反应速度有水分活度控制，因此反应速度下降。（3）水分在中等水分含量时反应速度最大。例如：食品中水分在10％～15％时，褐变反应易于进行。原因：过高的水含量，对美拉德反应的底物产生稀释作用，降低反应速度过低的水含量，造成水分活度低，从而

8、降低反应速度（4）酸碱度pH＜5时，褐变反应进行的程度小原因：此时，氨基酸或蛋白质的氨基被质子化，以-NH3+形式存在，妨碍了氨基与还原糖反应形成糖基胺。随着，pH的增加，氨基被游离出来，褐变反应速度随之加快，在pH8～9时，反应速度较快。（5）金属离子Fe3+、Cu2+等对美拉德反应有促进作用，Fe3+比Fe2+更加有效地促进褐变反应。Mn2+、Sn2+等离子对美拉德反应存在抑制作用