美拉德反應產物及其在食品中的應用

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1、食品化學美拉德反應產物及其在食品中的應用摘要：美拉德反應的機理及影響因素，Maillard反應的高分子產物的研究進展，美拉德反應與食品色澤、食品香味和食品工業(yè)上的應用。美拉德反應產物在我們生活處處可見，如醬油、白酒、面包香精、咖啡香精、堅果香精等。非酶褐變反應受含量、水分、pH值、溫度、時間、金屬離子和氧等因素影響?？衫梅敲负肿兎磻b別質量是否合格。美拉德反應產物在食品中的應用廣泛，本文主要介紹一部分美拉德反應產物在生活中的應用。關鍵詞：美拉德反應、產物、影響、食品、應用、誘變作用一、引言1.美拉德反應的機理及進展1912年，法

2、國化學家LouisMaillard發(fā)現(xiàn)甘氨酸和葡萄糖混合加熱的時候形成褐色物質，人們將此類反應命名為Maillard反應，又稱為非酶褐變(non-enzimicbrowning)。這類反應不僅影響食品的色澤，而且影響食品的風味，最近的研究發(fā)現(xiàn)，美拉德反應產物有清除自由基、抑制脂質氧化的作用，除此之外，產物還有抗誘變和誘發(fā)突變的作用。Maillard反應能產生大量致香成分，已被用于制備各類香精香料、增香劑。當使氨基酸和還原糖的種類、配比和反應條件不同時，會產生不同風格香型的香基。由于Maillard反應無論從反應還是產物，均可視作天

3、然，這些香基被國際權威機構認定為是天然的，因而其應用已廣受各國關注，成為有機化學、食品化學、香料化學、食品工業(yè)、煙草工業(yè)等領域的研究熱點[1]。目前，反應條件對Maillard反應產物的增香效果的影響國內已有大量報道[2-7]，但是這些研究結果都具有很大程度的經驗性，為了能對Maillard反應產物的品質進行準確的控制，還需要對其成分和形成機理進行深入研究。Maillard反應產物的形成是一個極其復雜的過程。迄今為止，人們只是對該反應產生小分子化合物的化學過程比較清楚，一般公認此反應可以分成兩個反應階，三條反應路線[8，9]。(1

4、)初級階段：還原糖的羰基與氨基酸進行縮合，縮合物迅速失去一分子水轉變成希夫堿(SchiffBase)，經過環(huán)化形成相對應的N-葡糖胺，再經過Amadori重排形成1-氨基-1-脫氧-2-酮糖；(2)第7頁共7頁食品化學高級階段：從Amadori重排產物開始延伸兩條路線，一是由1-氨基-1-脫氧-2-酮糖在2、3位置不可逆地烯醇化，二是從烯醇式Amadori產物在1、2位置烯醇化，最終都生成褐色含氮色素類黑精。(3)第三條路線是Strecker降解：氨基酸降解成為少一個碳原子的醛類。影響美拉德反應的因素很多，美拉德反應除了受到糖類和

5、氨基酸的影響，還受到溫度、時間、pH、水分活度的影響，前者主要影響到產物種類，后者通常是反應的動力學影響因素雖然近年來國外對Maillard高分子產物的成分及形成機理做了大量的研究工作，但并沒有得出一致公認的結論，學術界仍然存在很多分歧與爭論，國內在這些方面研究還幾乎是空白。人們通過膜透析、凝膠柱層析等分離方法，對其提純分級后，再運用凝膠滲透色譜、元素分析、放射性同位素標記、紫外-可見光譜、紅外光譜、核磁共振(NMR)、熱裂解等分析手段對其進行表征，對Maillard高分子產物的結構和形成機理有了一定的了解。Maillard反應是

6、一個極其復雜的反應過程，反應產物的種類多而且難以分離，許多中間產物活性很高，極易和其他物質反應，因而難以提取，所以Maillard反應進度的判定一直很難統(tǒng)一。最近提出把Maillard反應中形成的熒光性物質作為Maillard反應進度的一個判斷依據(jù)。但是這種方法也有局限性。當反應在不適宜的條件下(低pH、鹽抑制劑存在)進行時，熒光性物質的出現(xiàn)遲于褐色物質，因此兩者不同步，不能作為反應進度的依據(jù)若使反應在適宜的條件下進行(中性pH、催化劑)，熒光性物質的出現(xiàn)與褐色物質是同步的，可以作為其反應進度的判斷依據(jù)。所以熒光性物質能否作為反應

7、進度的判斷依據(jù)主要和反應環(huán)境來決定。Maillard反應在日常生活中是及其普遍的，但是人們對其反應機理，長期以來研究得還很不徹底。目前對其反應機理最權威的解釋是食品化學家Hodge早年提出的三個階段的說法。越來越多的Maillard反應產物被分離鑒定出來，它們有的是對人有利的，有的是有害的，所以要對Maillard反應進行深入的研究，使反應向對人們有利的方向發(fā)展。第7頁共7頁食品化學美拉德反應在近幾十年來一直是食品化學、食品工藝學、營養(yǎng)學、香料化學等領域的研究熱點，因為美拉德反應是加工食品色澤和濃郁芳香的各種風味的主要來源，特別是

8、對于一些傳統(tǒng)的加工工藝過程如咖啡、可可豆的焙炒，餅干、面包的烘烤以及肉類食品的蒸煮。另外，美拉德反應對食品的營養(yǎng)價值也有重要的影響，既可能由于消耗了食品中的營養(yǎng)成分或降低了食品的可消化性而降低食品的營養(yǎng)價值，也可能在加工過程中生成抗氧化物質而增加其