「影響美拉德反應(yīng)的因素」.doc

影響美拉德反應(yīng)的因素：美拉德反應(yīng)：（1）PH值對美拉德反應(yīng)的影響：PH小于7時，美拉德反應(yīng)不明顯，即對美拉德反應(yīng)的影響不明顯,在酸性條件下，氨基處于質(zhì)子化狀態(tài)，由于受帶正電荷原子的吸引，電子離開C，使12烯醇化較為容易，使得葡基胺不能形成，因此酸性條件不利于反應(yīng)的繼續(xù)進行：PH大于7時，美拉德反應(yīng)明顯加快，當(dāng)PH大于11時，美拉德反應(yīng)顏色變化明顯減弱，即PH的變化對美拉德反應(yīng)的影響明顯減弱（2）溫度對美拉德反應(yīng)的影響：在相同的條件下，加熱時間越長，美拉德反應(yīng)顏色越深，溫度越高，反應(yīng)越快；低于80顏色反應(yīng)不明顯，溫度每升高10，達到相同的吸光度所需的時間約減少2至3倍，高于100時反應(yīng)速度明顯加快。(3)不同糖類及濃度對美拉德反應(yīng)的影響：除蔗糖外，吸光度隨糖濃度的增加而增加，糖濃度增加能促進美拉德反應(yīng)，對于不同的糖，褐變速率為：木糖半乳糖葡萄糖果糖蔗糖，五碳糖褐變的速度是六碳糖的10倍，還原性單糖中五碳糖褐變排序為：核糖阿拉伯糖木糖。六碳糖排序為：半乳糖甘露糖葡萄糖，還原性雙糖分子量大，反應(yīng)速率也慢，木糖是五碳糖相對于六碳糖來說，其碳鏈較短，碳架空間位阻小，故其活性較大。葡萄糖屬于醛糖，果糖屬于酮糖，醛糖比酮糖更易于發(fā)生反應(yīng)，是因為醛糖的末端基團空間位阻效應(yīng)小，更易于與氨基酸發(fā)生反應(yīng)，故葡萄糖更易發(fā)生美拉德反應(yīng)(4)金屬離子對美拉德反應(yīng)的影響：金屬離子對美拉德反應(yīng)的影響很大程度上依賴于金屬離子的類型，而且在反應(yīng)的不同階段其影響程度也不同，在有不同離子存在的情況下，美拉德反應(yīng)中類黑素的凝聚受抑制，有實驗結(jié)果表明：金屬離子尤其是二價鐵離子和二價銅離子存在的情況下，褐變趨于加快。（5）水分活度對美拉德反應(yīng)的影響：水分活度與美拉德反應(yīng)有較大的關(guān)系，水分在百分之10到15時最容易發(fā)生褐變，一般情況下，褐變反應(yīng)速度與基質(zhì)濃度成正比，在完全無水的情況下，就幾乎不發(fā)生褐變反應(yīng)，這是因為氨基化合物和羧基化合物的分子完全無法運動的緣故，而在水分含量較高的情況下，反應(yīng)基質(zhì)濃度很低，美拉德反應(yīng)也難于發(fā)生。（）抑制美拉德反應(yīng)的條件：(1) 使用不易褐變的原料，就氨基化合物而言，胺類較氨基酸更易于發(fā)生褐變，氨基酸中以堿性氨基酸易于發(fā)生褐變，氨基酸的氨基在末端的易于發(fā)生褐變，因此，使用不易褐變的原料或去除誘發(fā)褐變的少量甚至微量反應(yīng)物（特別是糖），就能夠減少美拉德反應(yīng)的發(fā)生，例如：在蛋粉生產(chǎn)中，加入酵母利用發(fā)酵法去除微量糖來減少美拉德反應(yīng)的發(fā)生。(2) 降低PH值：PH值是影響美拉德酶促褐變速度的重要因素，羰氨縮合過程中封閉了游離的氨基，反應(yīng)體系的PH值就下降了，所以堿性環(huán)境有利于羰氨反應(yīng)的進行，PH值大于3以上時，褐變速度隨PH的增加而加快，因此降低PH值可以抑制美拉德反應(yīng)。(3) 調(diào)節(jié)水分活度，水分活度與美拉德反應(yīng)有較大的關(guān)系，水分在百分之10到15時最容易發(fā)生褐變，一般情況下，褐變反應(yīng)速度與基質(zhì)濃度成正比，在完全無水的情況下，就幾乎不發(fā)生褐變反應(yīng)，這是因為氨基化合物和羧基化合物的分子完全無法運動的緣故，而在水分含量較高的情況下，反應(yīng)基質(zhì)濃度很低，美拉德反應(yīng)也難于發(fā)生(4) 氧氣：實驗表明，室溫下氧氣的存在對美拉德反應(yīng)的褐變速度起促進作用，因此的物料，應(yīng)盡量減少與氧氣的接觸。(5) 使用還原劑：亞硫酸鹽是廣泛使用且有效的美拉德反應(yīng)褐變抑制劑，通常使用的亞硫酸鹽包括了一組化合物：亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，焦亞硫酸鈉，保險粉（硫代硫酸鈉），亞硫酸鹽抑制美拉德反應(yīng)的機理是：加成反應(yīng)：反應(yīng)物的羰基可以和亞硫酸根結(jié)合形成加成化合物，其加成化合物能與氨基化合物縮合，但縮合產(chǎn)物不能再進一步生成Schiff(西弗)堿和N葡萄糖基胺，阻止了美拉德反應(yīng)的進一步發(fā)生，因而有明顯的抑制效果。此外，亞硫酸根還能與中間產(chǎn)物的羰基結(jié)合形成加成化合物，這些加成化合物的褐變活性遠遠低于氨基化合物和還原糖所形成的中間產(chǎn)物，實際上等于使得后面生成類黑精的反應(yīng)難以發(fā)生反應(yīng)方程式見下加成的結(jié)果使有機物失去或者減少雙鍵或減少雙鍵，因而使顏色失去或變淺，因此亞硫酸鹽抑制美拉德反應(yīng)的中間體，而生成了褐變活性很低的中間產(chǎn)物，從而抑制了美拉德反應(yīng)。還原反應(yīng)：由于亞硫酸鹽是還原劑，能產(chǎn)生還原作用，阻止或減緩了某些中間反應(yīng)，從而避免或減少色素的生成。此外，亞硫酸鹽還能消耗氧和降低PH值，這些都能間接阻止美拉德反應(yīng)的發(fā)生。但單一使用還原劑的效果不穩(wěn)定，一些實際作用表明，在有氧或氧化劑存在的條件下，已被還原的雙鍵易恢復(fù)，因此，在使用還原劑脫色時，必須減少與氧的接觸，或使用抗氧化穩(wěn)定劑，使用還原劑和穩(wěn)定劑共用時，脫色效果最為理想。（6）使用褐變抑制劑，根據(jù)現(xiàn)代有機化學(xué)和近代波普理論：有機物的顏色是由含共軛雙鍵形成加成物，使用氧化劑可有效破壞共軛雙鍵體系，因此可以使用抑制劑抑制美拉德反應(yīng)，降低色值。使用氧化劑：強氧化劑可以有效破壞羰基化合物及中間產(chǎn)物中的雙鍵結(jié)構(gòu)，使共軛雙鍵氧化發(fā)生斷裂時，將含有共軛雙鍵的有色分子破壞成為分子量低，雙鍵含量少的物質(zhì)，使得美拉德反應(yīng)強褐變活性的中間產(chǎn)物難以生成，改變了生色基的結(jié)構(gòu)，減少了生色基和發(fā)色基的數(shù)量，達到抑制褐變的目的（7）使用酶制劑，一些酶對美拉德發(fā)應(yīng)有抑制作用（8）使用吸附劑，吸附劑因為具有巨大的比表面積，表面自由能較高，能吸附色素和雜質(zhì)，從而達到消除美拉德反應(yīng)影響的目的，通常在低值下吸附脫除率較高，在高值下較低。（9）消除金屬離子對美拉德反應(yīng)的影響，鐵和亞鐵離子能促進美拉德反應(yīng)的發(fā)生，而鈣鎂離子能減緩美拉德反應(yīng)的發(fā)生。能發(fā)生焦糖化反應(yīng)的的糖類有：所有的單糖（常見的單糖：葡萄糖，果糖，半乳糖）和