化學反應對食品風味的影響

1、,一、美拉德反應 二、 類胡蘿卜素氧化降解,化學反應對食品風味的影響,美拉德反應(Maillard Reaction)是指氨基化合物和羰基化合物之間發(fā)生的反應.在食品中反應物通常是氨基酸、肽、蛋白質(zhì)和還原糖類。在常溫或加熱時發(fā)生聚合、縮合、羰胺等反應，經(jīng)過復雜的過程，產(chǎn)生黑精，還原酮、醛、和雜環(huán)化合物，這些物質(zhì)是色澤和風味的主要來源。因此，美拉德反應已經(jīng)成為與現(xiàn)代食品工業(yè)密不可分的一項技術。,美拉德反應,美拉德反應的機理,一、初級階段,二、中期階段,三、末期階段,美拉德反應圖例,1、初級階段,氨基化合物中游離氨基酸與羰基化合物的游離羧基縮合形成亞胺衍生物，該產(chǎn)物不穩(wěn)定，隨即環(huán)化成N-葡萄糖基胺

2、。N-葡萄糖氨基在算得催化下經(jīng)葡萄糖胺分子重排生成有反應活性的1-氨基-2-酮基，即單果糖胺。此外，酮基還可以與氨基化合物生成酮基胺，而酮糖基胺可以經(jīng)過heyenes分子重排異構成2-氨基-2-脫氧葡萄糖。Maillard觸及反應產(chǎn)物不會引起食品色澤和香味的變化，但其產(chǎn)物是不發(fā)揮性香味物質(zhì)的前體成分。,2、中期階段,1-氨基-1脫氫-2-酮糖的降解可以通過不同途徑。如脫水生成羥甲基糖醛，脫甲基糖醛的積累與食品河邊速度有顯著相關性，當脫甲基糖醛積累到一定程度后即發(fā)生褐變，1-氨基-1-脫氧-2-酮糖還可以脫去胺殘疾重排生成還原酮，此外還可以經(jīng)過2,3-烯醇化最后生成還原酮類，還原酮中間產(chǎn)物活學性

3、質(zhì)活躍，進一步脫水后可以與胺基縮合，一顆裂解成分子量較小的二乙醇、乙酸、丙酮醛等。經(jīng)過中間階段后開始初步形成無氮或含氮的褐色可溶性化合物,3、末期階段,Maillard中間反應階段 形成大量有活性的中間體 如葡萄糖酮醛、3-脫氧、 3,4-二脫氧，HMF、還原酮類及不飽和亞胺類等，可進一步與氨基酸反應，最后生成類黑精色素-褐色漢氮色素等高分子色素,影響因素,溫度,不同種類的氨基酸和糖,水的活度,時間,PH,系統(tǒng)中的成分,二、美拉德反應,1、加工溫度和時間,一般情況下Maillard反應速度隨加工溫度的上升而加快，過高的溫度不僅使食品中營養(yǎng)成分氨基端和糖類遭到破壞，而且產(chǎn)生致癌物質(zhì)。如花生、油脂

4、等物料的焦化就可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)，對食品安全造成影響。在利用Maillard反應制備食用香精時，通?？刂茥l件：溫度180、時間4hr、Ph7.0、水分含量為1525%最佳,反應溫度圖例,三、控制方法,降溫，改PH 亞硫酸鹽處理，降低成品濃度， 鈣鹽處理，應用不易褐變糖類和氨基酸,四、美拉德反應與食品工業(yè)中的應用,1、食品色澤,美拉德反應在食品色澤方面應用很廣泛，在醬油、豆醬等調(diào)味劑中褐色色素的形成也是因為美拉德反應，這種反應也稱為非褐變反應。這些食品經(jīng)加工后會產(chǎn)生非常誘人的金黃色至深褐色，增強人們的食欲。,2、等量葡糖糖與氨基酸混合加熱產(chǎn)生香氣,3.食品香精,美拉德反應在食品香料、肉類香料中應用

5、相當廣泛。目前市場上銷售的風味調(diào)味劑，如火腿腸、風味調(diào)味料。或市場上銷售的牛肉味、雞肉味、豬肉味等風味調(diào)味料。利用美拉德反應得到的香精香料，風味天然，安全可靠。它不但能夠增進食欲有利消化吸收，而且對增加食品的花色品種和提高食品質(zhì)量具有很重要的作用。是人們保健的美食產(chǎn)品,五、美拉德反應的前景,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，另外，美拉德反應對食品的營養(yǎng)價值也有重要的影響，對美拉德反應的機理進行深入的研究，有利于在食品貯藏與加工的過程中，控制食品的色澤、香味的變化或使其反應向著有利于色澤

6、、香味生成的方向進行，減少營養(yǎng)價值的損失，增加有益產(chǎn)物的積累，從而提高食品的品質(zhì)。,類胡蘿卜素在植物性食品中 含有600余種之多,是植物性食品中含量最 豐富、功能頗多的功能性成分。但是類胡蘿卜素在生產(chǎn)、加工和貯運及消費等過程中,會因各種途徑而氧化降解生成無色的紫羅蘭酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯和氧化異佛爾酮等多種特征香氣味物質(zhì),從而可以影響或改善食品品質(zhì) 。,類胡蘿卜素氧化降解,一、類胡蘿卜的分布,類胡蘿卜素廣泛分布且被大量合成于高等植物的光合、非光合組織（包括葉、花、果及根）以及微生物（包括藻類和某些光合和非光合細菌）中。許多動物（尤其是水生動物）的體內(nèi)也含有豐富的類胡蘿卜素，如：鳥綱動物的毛、皮及蛋

7、黃中經(jīng)常有大量的類胡蘿卜素存在。但到目前為止，沒有證據(jù)證明動物自身可生物合成類胡蘿卜素。所有動物體內(nèi)的類胡蘿卜素均是通過食物鏈最終來源于植物和微生物。,二、類胡蘿卜的降解方式,類胡蘿卜素對光、熱、氧等十分敏感，容易發(fā)生降解反應。而在食品中的降解方式主要有熱降解、熱氧化降解、化學氧化降解、光氧化降解和酶促降解等。類胡蘿卜素的降解產(chǎn)物隨降解方式不同而各異。在同一降解方式下，反應條件（時間、溫度等）的不同也會導致降解產(chǎn)物的變化。,三、影響類胡蘿卜素的降解因素,氧氣,添加物,水分活度,四、類胡蘿卜素對食品體系的影響,1、改善食品的風味,以-胡蘿卜素為例， -胡蘿卜素主要降解產(chǎn)物-紫羅蘭酮和二氫獼猴桃內(nèi)

8、酯具有明顯水果香， -胡蘿卜素降解形成-紫羅蘭酮，進而轉(zhuǎn)化形成順-茶香螺酮及其氧合衍生物對茶葉的香氣至關重要。-胡蘿卜素降解形成的類異戊二烯C10對柑橘果汁的香氣影響很大。在茶葉加工過程中的熱降解。而在紅酒、白酒、葡萄酒中的-胡蘿卜素降解.同樣，在紅酒、白酒、葡萄酒以及海藻中都鑒別出-胡蘿卜素的降解產(chǎn)物讓其具有柔和的花香,2.導致食品褪色,-胡蘿卜素是食品中存在的天然 色素但伴隨著-胡蘿卜素的降解，食 品的顏色也隨之減退，這直接影響了食品的感官接受性，橘子中的-胡蘿卜素在CCD酶的作用下生成-紫羅酮，使顏色減退，并且，有研究發(fā)現(xiàn)蘋果汁中的-胡蘿卜素額熱降解與果汁的褪色程度呈正相關。,3、降低食品的營養(yǎng)價值,-胡蘿卜素作為維生素A 原是一種對人體重要的營養(yǎng)物質(zhì) 大量流行病學研究證實膳食中富含-胡蘿卜素的人群各種慢性發(fā)生率較低。 -胡蘿卜素作為抗氧化劑能清除活性氧自由基。降低癌癥的危險性。一方面， -胡蘿卜素能顯著降低食品中-胡蘿卜素的含量；另一方面， -胡蘿卜素的部分降解產(chǎn)物也被認為對人體有害,五、類胡蘿卜素氧化降解的前景,雖然有關-胡蘿卜素降解的研究報告很多，諸多實驗也證實了-胡蘿卜素的降解