美拉德反應(yīng)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用

1、美拉德反應(yīng)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)美拉德反應(yīng)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用用 一、美拉德反應(yīng)（Maillard反應(yīng)） 又稱羰氨反應(yīng), 指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之間經(jīng)縮合、聚合而最終生成類黑精的反應(yīng)。 它可以在醛、酮、還原糖及脂肪氧化生成的羰基化合物等，與胺、氨基酸、肽、蛋白質(zhì)甚至氨之間發(fā)生反應(yīng)。還原糖和氨基化合物是參加美拉德反應(yīng)的主要成分根據(jù)保健食品行業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn)舉例如下：還原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖等。非還原糖有蔗糖、淀粉、纖維素等，但它們都可以通過(guò)水解生成相應(yīng)的還原性單糖。氨基化合物有：氨基酸、肽、蛋白質(zhì)氨基葡萄糖、甲殼素、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸、花青素、蘆薈苷、人參皂苷、黃

2、酮類、抗壞血酸與氨基化合物可發(fā)生此反應(yīng)圖1 美拉德反應(yīng)過(guò)程二、影響 Maillard反應(yīng)的因素 Maillard反應(yīng)機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜, 不僅與參加反應(yīng)的羰基化合物及氨基化合物有關(guān)，而且還與溫度、氧氣、水分、金屬離子等外界因子有關(guān)。 了解這些因素對(duì)Maillard反應(yīng)的影響，有助于我們控制食品褐變,，對(duì)食品工業(yè)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。1. 糖 從發(fā)生Maillard反應(yīng)速度上看, 糖的結(jié)構(gòu)和種類不同導(dǎo)致反應(yīng)發(fā)生的速度也不同。一般而言: 醛酮，尤其是、不飽和醛及-雙羰基化合物 五碳糖 六碳糖 雙糖 還原糖含量和褐變速度成正比關(guān)系2. 氨基化合物 胺 氨基酸 蛋白質(zhì) 堿性氨基酸 酸性氨基酸3. 溫度溫度相差

3、10，褐變速度就可相差35倍。溫度 30，褐變速度較快；溫度 20， 褐變速度較慢。4. pHpH 39范圍內(nèi), 隨著pH上升, 褐變反應(yīng)速度上升； pH 3時(shí), 褐變反應(yīng)程度較輕微，反應(yīng)速率降低。因?yàn)樵谒嵝詶l件下, N-葡萄糖胺容易被水解, 而N-葡萄糖胺是Maillard特征風(fēng)味形成的前體物質(zhì)。5. 水分含量 一般要求食品水分含量在 10 % 以上, 通常為 15 % 為好。 水分含量在10 % 25 % ， Maillard反應(yīng)速度隨水分的增加有上升趨勢(shì)。 完全干燥的情況下, 褐變難以進(jìn)行。6. 金屬離子和O2 銅與鐵可促進(jìn)褐變反應(yīng), 其中Fe3+的催化能力要大于Fe2+ O2 的存在能

4、加速褐變的進(jìn)行三、Maillard反應(yīng)控制方法1. 使用不易褐變的原料2. 降低溫度3. 降低 pH值4. 調(diào)節(jié)水分活度5. 隔離空氣6. 鈣鎂離子則對(duì)反應(yīng)有一定的抑制作用褐變抑制劑1. 亞硫酸鹽是使用最為廣泛且有效的Maillard反應(yīng)褐變抑制劑。主要有: 亞硫酸鈉 、亞硫酸氫鈉 、焦亞硫酸等。 亞硫酸根先與羰基結(jié)合, 然后再與氨基化合物縮合, 縮合物不能進(jìn)一步形成 N - 葡萄糖胺, 從而阻遏了反應(yīng)的進(jìn)行。 亞硫酸鹽能產(chǎn)生還原作用, 阻止或減輕某些中間反應(yīng), 從而避免或減少了色素的合成。 亞硫酸鹽還能消耗 O2 和降低 pH 值。 Maillard反應(yīng)形成的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中有相當(dāng)部分均具有共軛雙

5、鍵結(jié)構(gòu), 氧化劑能破壞羰基化合物及中間產(chǎn)物的雙鍵結(jié)構(gòu), 使色素分子破壞成分子量低, 雙鍵含量低的物質(zhì)。改變了生色基團(tuán)的結(jié)構(gòu), 減少生色基團(tuán)的存在數(shù)量, 從而減輕了食品褐變程度。目前常用的氧化劑有: NaClO 、H2O2、 O3 等2. 使用氧化劑四、美拉德反應(yīng)在食品工業(yè)上的應(yīng)用1. Maillard反應(yīng)與食品色澤 Maillard反應(yīng)賦予食品一定的深顏色, 比如面包、咖啡、紅茶、啤酒、糕點(diǎn)、醬油, 對(duì)于這些食品顏色的產(chǎn)生都是我們期望得到的。但有時(shí)Maillard反應(yīng)的發(fā)生又是我們不期望的, 比如乳品加工過(guò)程中, 如果殺菌溫度控制的不好, 乳中的乳糖和酪蛋白發(fā)生Maillard反應(yīng)會(huì)使乳呈現(xiàn)褐

6、色, 影響了乳品的品質(zhì)。2. Maillard反應(yīng)與食品風(fēng)味 通過(guò)控制原材料、溫度及加工方法, 可制備各種不同風(fēng)味 、香味的物質(zhì), 比如: 核糖分別與半胱氨酸及谷胱甘肽反應(yīng)后，會(huì)分別產(chǎn)生烤豬肉香味和烤牛肉香味。 相同的反應(yīng)物在不同的溫度下反應(yīng)后, 產(chǎn)生的風(fēng)味也不一樣，比如等量葡萄糖與氨基酸混合物在不同加熱溫度下產(chǎn)生的香氣也不相同。等量葡萄糖與氨基酸混合物加熱產(chǎn)生的香氣 Maillard反應(yīng)對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)的影響包括降低蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量、蛋白質(zhì)改性以及抑制胰蛋白酶活性等。 對(duì)于糧食制品， Maillard反應(yīng)無(wú)疑會(huì)使其蛋白質(zhì)的生物價(jià)更低。這是因?yàn)楦邷貢?huì)使蛋白質(zhì)的PER值降低。加熱還影響胱氨酸、色氨酸、精氨酸的利用率。3. Maillard反應(yīng)與食品營(yíng)養(yǎng) 奶與奶制品中的氨基酸因形成色素復(fù)合物及在降解反應(yīng)中被破壞而造成損失； 色素復(fù)合物以及與糖結(jié)合的酪蛋白不易被酶所分解，因而降低了氮的利用率。 組成蛋白質(zhì)的所有氨基酸中，賴氨酸的損失是最大的。因?yàn)樗挠坞x氨基最易和羰基相結(jié)合。由于賴氨酸是許多蛋白質(zhì)中的限制性氨基酸，因而它的損失較大地影響了蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量。抗增殖 抗氧化 Step 1Title in here益生元 Title in hereTitle in here抗誘變 MRPs的的生物活性生物活性 降血壓 抗腫瘤