美拉德反应
美拉德反应的温度

美拉德反应的温度
美拉德反应是指苯和三氯甲烷在存在铝氯化物的情况下进行反应,生成苯基甲烷和氯代苯。
这种反应的温度范围比较广泛,一般从0℃至室温都可以进行
反应。
但在实际应用中,为了获得较高的收率,温度一般控制在10℃至20℃左右。
美拉德反应的反应机理比较复杂,主要包括三个步骤:拆离铝氯化物生成自由氯离子,自由氯离子与三氯甲烷发生取代反应生成氯代甲烷,苯和氯代甲烷发生芳香取代反应生成苯基甲烷和氯代苯。
可以看出,反应中铝氯化物起到了催化剂的作用。
它不仅参与到反应中,还可以再生,并且在反应中起到了重要的催化作用。
总的来说,美拉德反应是一种比较常用的有机合成反应,适用于苯和三氯甲烷等化合物的合成。
温度的控制对反应的收率和选择性有很大的影响,一般在10℃至20℃为宜。
美拉德反应

实验美拉德反应
一、原理:
在一定的条件下,还原糖与氨基可发生的一系列复杂的反应,最终生成多种类黑精色素——褐色的含氮色素,并产生一定的风味,这类反应统称美拉德反应(也称羰氨反应)。
美拉德反应会对食品体系的色泽和风味产生较大影响。
二、试剂:
D—葡萄糖——50mg
L—天门冬氨酸——50mg
L—赖氨酸——50mg
L—苯基丙氨酸——50mg
L—缬氨酸——50mg
L—甲硫氨酸——50mg
L—亮氨酸——50mg
L—脯氨酸——50mg
L—精氨酸——50mg
三、步骤:
1、向8根装有50mg D—葡萄糖的试管中添加8种不同的氨基酸(各管中的添加量均为50mg),再加入0.5ml水,充分混匀。
2、嗅闻每根试管,描述其风味并记录感官现象。
3、用铝箔纸将每根试管盖起来,放入100℃水浴中,加热45min,再在水浴中冷却到25℃,记录每根试管的气味(例如:巧克力味、马铃薯味、爆米花味等等)。
记录颜色0 = 无色,1 = 亮黄色,2 = 深黄色,3 = 褐色。
4、定量测定美拉德反应产物的颜色,将含有精氨酸、赖氨酸以外的试管中溶液稀释到5ml,将含精氨酸的试管中的溶液稀释到500ml,含赖氨酸的试管中的溶液稀释到1000ml,然后再400 nm处测定各管吸光值。
四、计算:
美拉德反应导致的褐变程度记为X,
X = A400nm * 稀释倍数
五、思考题:
1、导致食品体系发生褐变的常见因素有哪些?
2、美拉德反应的机理和条件分别是什么?
3、什么原因导致美拉德反应产生的褐变程度不同?。
美拉德反应主要步骤

美拉德反应主要步骤
美拉德反应是一种重要的化学反应,用于合成酰基亚胺化合物。
其主要步骤如下:
1. 首先,将原料胺与酰氯反应,生成酰氯胺中间体。
2. 然后,加入亚胺碱,如氨水或胺溶液,将酰氯胺和亚胺碱进行缩合反应,生成酰基亚胺产物。
3. 在反应过程中,常常需要加入酸催化剂,如硫酸或盐酸,以提高反应速率或改善产率。
4. 反应结束后,通过水洗或中和酸催化剂来去除无用的副产物和残余酸性物质。
5. 最后,通过结晶、溶剂挥发或其他分离纯化方法,得到纯度较高的酰基亚胺产物。
需要注意的是,美拉德反应在反应过程中需要控制反应温度和反应时间,以免产生副反应或降低产率。
此外,选择合适的原料和反应条件也可以影响反应的选择性和效果。
美拉德反应原理

美拉德反应原理美拉德反应原理是一种重要的有机合成方法,它是通过芳香族硝化反应生成硝基芳烃的过程。
美拉德反应是有机化学中的一种重要反应,可以用于合成各种含硝基的有机化合物,具有广泛的应用价值。
本文将对美拉德反应原理进行详细介绍,包括反应机理、影响因素以及实际应用等方面。
美拉德反应的反应机理主要包括硝化反应和重排反应两个步骤。
首先是硝化反应,即在硝化混酸(硫酸和硝酸的混合物)的作用下,芳香烃的邻位或间位被硝基取代,生成硝基芳烃。
接着是重排反应,硝基芳烃在碱性条件下发生重排反应,生成对应的重排产物。
整个反应过程中,硝化反应和重排反应是相互联系、相互作用的,共同完成了美拉德反应的整个过程。
美拉德反应的影响因素主要包括反应物的结构、反应条件和催化剂等。
首先是反应物的结构,对于芳香烃来说,其邻位和间位的活性较高,易于发生硝化反应。
其次是反应条件,硝化反应需要在低温下进行,而重排反应则需要在高温下进行,因此反应温度是影响美拉德反应的重要因素。
此外,催化剂的选择也对美拉德反应有着重要的影响,不同的催化剂可以加速或者抑制反应的进行,从而影响产物的选择和产率。
美拉德反应在有机合成中具有广泛的应用价值,可以用于合成各种含硝基的有机化合物。
硝基芳烃是许多有机合成反应的重要中间体,可以进一步转化为各种有机化合物,如药物、染料、爆炸药等。
因此,美拉德反应在农药、医药、染料等领域有着重要的应用。
总之,美拉德反应是一种重要的有机合成方法,具有重要的理论和应用价值。
通过对美拉德反应原理的深入了解,可以更好地掌握有机合成的基本原理和方法,为有机化学领域的发展和应用提供理论支持和实践指导。
希望本文对美拉德反应原理的介绍能够对相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
maillard反应名词解释

maillard反应名词解释
美拉德反应(Maillard reaction),又称美拉德反应、梅拉德反应、梅纳反应、羰胺反应,是广泛分布于食品工业的非酶褐变反应,指的是食物中的还原糖(碳水化合物)与氨基酸/蛋白质在常温或加热时发生的一系列复杂反应,其结果是生成了棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素。
除产生类黑精外,反应过程中还会产生成百上千个有不同气味的中间体分子,包括还原酮、醛和杂环化合物,这些物质为食品提供了宜人可口的风味和诱人的色泽
它以法国化学家路易斯·卡米拉·美拉德(Louis-Camille Maillard)命名,他在1912年首次描述它,同时试图重现生物蛋白质合成。
「梅纳反应」的产物中,包含颜色的变黄变深变黑、香气的产生、以及味道上的转变,例如甜味的产生。
美拉德反应一种普遍的非酶褐变现象,将它应用于食品香精生产应用之中,国外研究比较多,国内研究应用很少,该技术在肉类香精及烟草香精中有非常好的应用。
所形成的香精具天然肉类香精的逼真效果,具有调配技术无法比拟的作用。
美拉德反应技术在香精领域中的应用打破了传统的香精调配和生产工艺的范畴,是一全新的香精香料生产应用技术,值得大力研究和推广,尤其在调味品行业。
简述美拉德反应和焦糖化反应对食品品质的影响。

简述美拉德反应和焦糖化反应对食品品质的影响。
美拉德反应和焦糖化反应都是食品烹饪过程中发生的化学反应,对食品品质有着重要的影响。
美拉德反应是一种非酶催化的反应,通常发生在高温条件下。
它是还原糖与氨基酸或氨基酸类化合物之间的反应,产生具有独特香味和美味的化合物,如烤肉和面包的香味。
美拉德反应也会导致食物的颜色变化,从淡黄色或粉红色转变为棕色。
这种颜色改变增加了食品的吸引力和食欲,且还可以通过食物外观来判断烹饪时间和温度的合适性。
焦糖化反应,顾名思义,是由糖分子分解成简单的糖分子形成焦糖化合物的反应。
焦糖化反应通常在高温条件下发生。
焦糖化反应会为食物增加温香、甜味和美味。
焦糖色素的形成使食物获得深黄色到深棕色的颜色。
这种颜色不仅提高了食品的美观度,还通过视觉刺激增加了人们的食欲。
需要注意的是,过度的美拉德反应和焦糖化反应可能会导致食品变得苦味、燃烧和糊状,从而降低食品的品质。
因此,在烹饪过程中需要控制好温度和时间,以获得适当的美拉德反应和焦糖化反应,提高食品的风味和品质。
美拉德反应的原理
美拉德反应的原理
美拉德反应是一种有机化学反应,也称为芳香烃的羟基化反应。
它是由奥地利化学家卡尔·美拉德于1877年首次发现的。
该反应的原理是在芳香烃上引入羟基基团,通常使用的催化剂是三氯化铝或氢氧化钠等。
美拉德反应的机理是通过芳香烃与羟基离子的亲电取代反应来实现的。
在反应中,芳香烃首先与催化剂发生配位作用,然后与羟基离子发生亲电取代反应,生成羟基化芳香烃。
反应的产物通常是一种带有羟基基团的芳香烃,这种化合物在有机合成中具有广泛的应用。
美拉德反应的应用非常广泛,它可以用于合成各种有机化合物,如酚、酮、醛、酸等。
其中,酚是最常见的产物之一,它可以用于制备染料、药物、香料等。
此外,美拉德反应还可以用于合成多种有机化合物,如苯甲酸、苯甲醛、苯甲酮等。
美拉德反应的优点是反应条件温和,反应时间短,产率高,适用于大规模生产。
但是,该反应也存在一些缺点,如催化剂的毒性、反应产物的分离和纯化等问题。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的反应条件和催化剂。
美拉德反应是一种重要的有机合成反应,具有广泛的应用前景。
它不仅可以用于合成各种有机化合物,还可以为有机化学研究提供重
要的实验手段。
随着有机化学的不断发展,美拉德反应的应用前景将会更加广阔。
美拉德反应和焦糖化反应的区别
美拉德反应和焦糖化反应的区别一、相同点:1、美拉德反应与焦糖化反应都属于褐变现象。
2、美拉德反应与焦糖化反应都可应用于食品工业领域。
二、不同点:1、发生条件不同焦糖化反应是糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上的高温(一般是140-170℃以上)时,因糖发生脱水与降解而产生。
美拉德反应是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应。
2、反应过程不同焦糖化反应:糖类在无水条件下加热或糖类在高浓度下用稀酸处理,这两种方法都可发生焦糖化作用,一般都是单糖的脱水反应。
单糖在酸性条件下加热进行脱水生成糠醛或其衍生物,它们相互之间进行聚合或与胺反应生成深褐色物质。
美拉德反应:氨基酸与还原糖加热,氨基与羰基缩合生成席夫碱。
席夫碱经环化生成N-取代糖基胺经Amiadori重排形成Amadori化合物。
在酸性条件下,经1,2—烯醇化反应,生成羰基甲呋喃醛。
在碱性条件下,经2,3—烯醇化反应,产生还原酮类和脱氢还原酮类。
3、影响因素不同美拉德反应:糖氨基结构、温度20~25℃、水分含量(在10%~15%时,反应易发生)、pH值(当pH值在3以上时,反应随pH值增加而加快)。
焦糖化反应:催化剂(根据催化剂的不同, 可分为普通法、亚硫酸盐法、氨法、亚硫酸铵法)反应需要在温度加热到熔点以上的高温环境(一般是140-170℃以上)中发生。
焦糖化反应在食品工业中的应用:在食品工业中,利用蔗糖焦糖化的过程可以得到不同类型的焦糖色素。
焦糖在使用前部分氢化, 可进一步减少产品贮藏中芳香成分的损失, 这对使用阿力甜的低糖可乐型饮料尤其显著。
焦糖色素也可用来增加焙烤食品外观的吸引力, 可选用原浓度或倍浓度的液体和粉末状焦糖色来弥补特制面包“表面装饰”蛋糕和曲奇饼精制配料的不充足和不均匀的着色力。
美拉德反应对食品的影响:1、香气和色泽的产生,美拉德反应能产生人们所需要或不需要的香气和色泽。
2、营养价值的降低,美拉德反应发生后,氨基酸与糖结合造成了营养成分的损失,蛋白质与糖结合,结合产物不易被酶利用,营养成分不被消化。
(完整版)美拉德反应(羰氨反应)实验报告
实验报告一美拉德反应(羰氨反应)陈晓占 200931305048一、实验目的(1)了解和掌握Maillard反应基本原理和条件控制(2)掌握Maillard反应的测定原理、方法和步骤(3)体会实验条件的控制和改变对实验结果的影响二、实验原理在一定的条件下,还原糖与氨基可发生的一系列复杂的反应,最终生成多种类黑精色素——褐色的含氮色素,并产生一定的风味,这类反应统称为美拉德反应(也称羰氨反应)。
美拉德反应会对食品体系的色泽和风味产生较大影响。
反应过程包括还原糖与胺形成葡基胺、Amadori重排(醛糖)或Heyns重排(酮糖)、经HMF,最后生成深色物质三个阶段。
三、实验方法1.试剂和仪器D-葡萄糖——50mgL-天门冬氨酸——50mgL-赖氨酸——50mgL-苯丙氨酸——50mgL-甲硫氨酸——50mgL-脯氨酸——50mgL-精氨酸——50mgL-亮氨酸——50mg电子天平、恒温水浴锅、锡箔纸2.步骤(1)向7根装有50mgD-葡萄糖的试管中添加7种不同的氨基酸(各管中添加量为50mg),再加入0.5mL水,充分混匀。
(2)嗅闻每根试管,描述其风味并记录感官现象。
(3)用铝箔纸将每根试管盖起来,放入100℃水浴中,加热45min,再在水浴中冷却到25℃,记录每根试管的气味(例如:巧克力味、马铃薯味、爆米花味等等)。
记录颜色0=无色,1=亮黄色,2=深黄色,3=褐色。
结论:不同的氨基酸对于美拉德反应产物具有很大的影响五、讨论1、导致食品体系发生褐变的常见因素有哪些?主要因素有:酶褐变和非酶褐变(1)酶褐变是由氧化酶对食品中多酚类物质氧化聚合而引起的褐变变化;(2)非酶褐变主要是由食品中的糖分、蛋白质、氨基酸等发生的化学变化所引起的,与酶没有直接关系,主要包括美拉德反应和焦糖化反应。
2、美拉德反应的机理和条件分别是什么?反应机理:还原糖与氨基发生的一系列复杂的反应,最终生成多种类黑精色素——褐色的含氮色素。
美拉德反应的定义
美拉德反应的定义美拉德反应是一种挥发性有机化合物的烷基化反应,通常以烯烃或醛作为反应物,并在酸性环境中进行。
该反应可以通过在烯烃上加上甲基或乙基来创建烷基衍生物,这些烷基衍生物在有机合成、医药学、化妆品和农药等领域中有广泛的应用。
美拉德反应首先由奥地利化学家奥托·美拉德在1900年引入。
它包括三个步骤:第一步是质子化,使醛转化为烯醇;第二步是烷基化,使烯烃通过亲核加成反应与烷基互换;第三步是去质子化,使烯烃再次转化为醛。
整个反应路径如下:RCH=O + H+ → RCH2OH RCH2OH + R'X → RCH2R' + H2O + X- RCH2R' → R'CH=O + H+其中,R表示任意烷基或芳香基,R'表示甲基或乙基,H+表示质子,X-代表反离子。
从上述反应路径中可以看出,美拉德反应的关键步骤是第二步的烷基化,其中烯烃与烷基卤代烃(R'X)发生亲核加成反应,产生烷基衍生物。
该步骤通常在酸性环境下进行,利用酸性催化剂促进反应的进行,如H2SO4、HCl、TSO3H等酸性物质。
美拉德反应具有以下特点:1. 选择性高:美拉德反应只对烯烃进行烷基化反应,对其他单官能团无反应性。
2. 反应途径简便:美拉德反应只需要一个酸性催化剂,反应途径简单,反应条件易于控制,具有广泛的应用前景。
3. 可以产生立体异构体:烯烃在反应中可以被烷基取代,从而形成新的立体异构体。
4. 产物易于分离:烷基化反应产生的产物易于分离和纯化,便于后续工艺步骤的进行。
美拉德反应在实际应用中有着广泛的应用。
例如,用于合成各种化学品,如维生素A、激素、脂肪酸和芳香化合物等;制备化妆品中的香水和香料;合成农药中的活性原料等。
总之,美拉德反应是一种常见的有机合成反应,它可以通过在烯烃上加上烷基衍生物来制备不同的分子结构,从而在医药学、化妆品和农药领域中发挥着重要的作用。
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美拉德反应(MaillardReaction)是非酶促褐变反应之一,它是指单糖(羰基)和氨基酸(氨基)的反应。
和焦糖化反应(caramelization)比较,美拉德反应发生在较低的温度和较稀的溶液中。
研究证明:美拉德反应的程度和温度、时间、系统中的组分、水的活度以及pH有关。
当美拉德反应温度提高或加热时间增加时,表现为色度增加,碳氮比、不饱和度、化学芳香性也随之增加。
在单糖中五碳糖(如核糖)比六碳糖(如葡萄糖)更容易反应,单糖比双糖(如乳糖)较容易反应;在所有的氨基酸中,赖氨酸(lysine)参与美拉德反应结果,获得更深的色泽。
而半胱氨酸(cysteine)反应,获得最浅的色泽。
总之,富含赖氨酸蛋白质的食品如奶蛋白,易于产生褐变反应。
糖类对氨基酸化合物的比例变化,也会影响色素的发生量。
例如葡萄糖和甘氨酸体系,含水65%,于65摄氏度储存时,当葡萄糖对甘氨酸比,从10∶1或2∶1减至1∶1或1∶5时,即甘氨酸比重大幅增加时,则色素形成迅速增加。
如拟防止食品中美拉德反应的生成,那么必须除去其中之一,即除去高碳水化合物食物中的氨基酸化合物,或者高蛋白食品中的还原糖。
在高水分活度的食品中,反应物稀释分散于高水分活度的介质中,并不容易发生美拉德反应。
在低水分活度的食品中,尽管反应物浓度增加,但反应物流动转移受限制。
所以美拉德反应,在中等程度水分活度的食品中最容易发生。
具有实用价值的是在干的和中等水分的食品中;pH对美拉反应的影响并不十分明显。
一般随着pH的升高,色泽相对加深。
在糖类和甘氨酸系统中,不同糖品在不同pH时,色度产生以次为:pH小于6:木糖>果糖>葡萄糖>乳糖>麦芽糖pH6时:木糖>葡萄糖>果糖>乳糖>麦芽糖在日常生活中,也经常接触到美拉德反应。
面食烘烤产生棕黄色和香味,就是面团中糖类和氨基酸或蛋白质反应的结果。
这也是食用香料合成的途径之一。
现今市场大量肉类香精的合成,均离不了美拉德反应。
但美拉德反应,有些场合是为有害的。
例如淀粉糖生产,如有少量蛋白质存在,就会因美拉德反应,使糖浆产生棕色,影响质量。
所以淀粉糖生产用原料淀粉,其蛋白质含量,有严格规定。
即食品工业用为0.5%,医药用为0.35%。
二、美拉德反应和新型风味剂各种不同糖类和氨基酸化合物的美拉德反应,能获得各种不同的风味。
如以同样一份葡萄糖,和另一份不同的氨基酸,在不同温度下加热,产生不同的香味如下:氨基酸100℃180℃甘氨酸焦糖味烧糊的糖丙氨酸甜焦糖烧糊的糖缬氨酸黑麦面包沁鼻巧克力亮氨酸果香、甜巧克力烧糊干酪丝氨酸枫糖浆苏氨酸巧克力烧糊味蛋氨酸马铃薯马铃薯苯丙氨酸紫罗兰玫瑰香紫罗兰紫丁香酪氨酸焦糖脯氨酸烧糊蛋白烤面包组氨酸玉米面包黄油精氨酸黄油烧糊的糖赖氨酸盐酸盐类似面包天门冬氨酸硬糖烧糊的糖谷氨酸焦糖烧糊的糖谷氨酰胺巧克力香奶油糖果半胱氨酸硫化物肉香因此美拉德反应,可以作为改进食品风味和制取新型风味剂的重要手段。
例如用酵母生产酵母提取物(yeastextract),这是一种国际流行的营养性的增鲜剂。
但酵母提取物往往存在一种令人不喜爱的味道。
因此企业在出厂前,为了改进酵母提取物的风味,对其进行美拉德反应(又称热处理)。
酵母提取物中主要有十几种氨基酸,它们各有自己的味感。
据国外研究,当这些不同口感的氨基酸和葡萄糖,在1∶1和180摄氏度美拉德反应后,能产生各种新的风味,列表如下:名称甜苦甘鲜美拉德反应风味甘氨酸+++焦糖丙氨酸+++焦糖缬氨酸++++巧克力亮氨酸+++烤乳酪异亮氨酸+++烤乳酪脯氨酸+++++烤面包羟脯氨酸+++薄脆饼蛋氨酸+++烤土豆苯丙氨酸+++紫罗兰天冬氨酸++++焦糖谷氨酸++++++太妃组氨酸++++玉米面包赖氨酸+++++新鲜面包精氨酸+++烤糊的糖在熟肉类加工行业,为了获得更好的风味和口感,往往需要添加各种肉类香精,如牛肉香精、猪肉香精、鸡肉香精等。
这些香精,均可通过美拉德反应获得。
例如,用半胱氨酸盐酸盐和葡萄糖、核糖混合加热,再和大豆蛋白水解物次黄嘌呤核苷酸混合加热,能产生牛肉香味。
肉类风味有很多因素组成,诸如脂类、肽类、氨基酸类、糖类等。
在肉制品,含硫氨基酸如半胱氨酸、蛋氨酸,发挥着重要的作用。
近年国内外研发的肉类香精,主要的是利用肉类酶解提取物为基料,然后配以氨基酸和糖,加热进行美拉德反应,能得到逼真的各种天然肉类香料,包括蛋黄味海鲜味等。
现将国内外合成肉类风味剂,列举如下:1.Macleod设计了若干构成类似肉类风味的方案,其中之一是(mg):葡萄糖60核糖40木糖60味精(monosodiumglutamate)20半胱氨酸(cystein)20牛磺酸(taurine)22蛋氨酸(methinonine)11甘氨酸(glycine)8精氨酸(arginine) 6核苷酸(5-nucleotides)25明胶500氯化钠1002.科特公司提供的烤牛肉香料配料是(g):脯氨酸70半胱氨酸16.5蛋氨酸 4木糖17甘油142.5水1253.一品鲜酵母提取物的猪肉香料制备配料为(份):L-苯丙氨酸2.5维生素E 2DL-蛋氨酸0.3L-半胱氨酸 6I+G 0.2木糖10葡萄糖 5一品酵母精y504 100水解蛋白760丙二醇112.5盐酸硫胺素1.5合计1000从以上几个参考资料中可以看出:美拉德反应制取肉类香料,除蛋白质基料外,其配料所取糖类中,木糖必不可少。
氨基酸中含硫氨基酸,半胱氨酸是重要角色。
在2002年《中国食品添加剂》no.4的南京农大“天然肉用香精的研制”报告中指出,以牛肉酶解物为基料,然后进行美拉德反应,所取配料为硫胺素、半胱氨酸、味精、酵母提取物、食盐和木糖。
获得了香味醇厚的牛肉香精。
总之,通过美拉德反应制取各种风味剂特别是在菜肴香精的研发方面,已成为香精香料行业中新的增长点。
汇香源公司是专业美拉德反应制取肉类香精的研发单位。
他们建立了有三十多人的研究中心,设有原料酶解、美拉德反应、调香、应用等试验室。
根据市场要求,不断完善,持续创新,肉类香气接近天然物。
2002年实现了年产1000吨,销售7000万元。
三、美拉德反应和抗氧化剂为了防止食品特别是含油食品氧化变质,一般均使用国家批准使用的抗氧化剂。
如BHA、BHT等。
随着经济发展和生活的提高,人们对化学合成抗氧剂的疑虑日益增加,所以科技人员一直在研发低毒无毒的天然抗氧剂,如茶多酚、迷迭香、甘草黄酮、天然VE等新抗氧剂。
这些天然提取物虽然安全性好,在抗氧性能方面,能达到食物保鲜的要求,但其生产成本比化学合成的要高,难以在价格上和合成抗氧剂相竞争。
因而研究利用食物原料,合成廉价的抗氧剂,来取代合成抗氧剂,成为国内外竞相研发的热点。
由于食品级氨基酸和糖类,安全可靠,且来源广泛。
因而利用氨基酸和糖类,获得具有抗氧化作用的美拉德反应产物(MRP),引起了国内外科技工作者的浓厚兴趣。
常用食品抗氧剂按其功能和作用,主要是抑制和消除自由基的生成、螯合食品中有催化氧化作用的金属离子使其失去活性、清除和吸收食品中的氧、分解氢过氧化物等。
作为美拉德反应的氨基酸,自身有一定的防腐抗氧功能。
例如半胱氨酸常常用来作为果汁的防褐变剂,因半胱氨酸有巯基,能产生还原作用。
有些加工食品含有微量铜、锌等金属离子,能促进含油食品的氧化,而甘氨酸、丙氨酸等氨基酸,能和金属离子螯合而使其失活。
但只能达到一定的水平,尚达不到代替抗氧剂的程度。
但当某些氨基酸和糖类美拉德反应的产物,能达到和化学合成抗氧剂BHA、BHT同样的水平。
国外研究表明,美拉德反应分成几个复杂的步骤,包括形成葡基胺、生成呈味羰基化合物、含氮有色物类黑精(melanoidins)、羰胺聚合物、杂环化合物等。
其中类黑精具有螯合金属抗氧化活性,可在面包和咖啡中发现它,但尚未能对纯的类黑精进行单离和定性,是一种含酚基分子量100000以上物质,其碳氮比按其美拉德反应的温度、时间而不同,所以美拉德反应生成物(MRP)是一个复合物,其抗氧化作用是:破坏自由基链和延缓其生成;还原过氧化物和钝化自由基、络合重金属。
曾进行了添加MRP于高脂类食品抗氧化性的研究,结果表明,如以脂类被氧化发生的2,3-辛烷二酮浓度表示:当不添加MRP 时,则三天后辛烷二酮含量达0.5ppm;如加入0.18%的MRP,则辛烷二酮浓度为0.04ppm;当添加MRP0.72%时,则辛烷二酮发生量降至0.01ppm 以下。
总之MRP能抑制脂类的氧化,用较高浓度的MRP,能获得较低浓度的脂类氧化物。
当用果糖、葡萄糖、木糖和六种不同氨基酸,制取的MRP,测定其抗氧化性能,其比值如下:谷氨酸半胱氨酸缬氨酸组氨酸赖氨酸精氨酸果糖0 0.3 0.3 0.5 0.8葡萄糖0.1 0.1 0.5 0.8 51.2木糖0.2 0.15 0.3 0.8 3.8从上表可知,不同的糖和不同的氨基酸美拉德反应,获得不同抗氧化活性的MRP。
要获得较高抗氧化活性美拉美德反应产物,原料中糖类以木糖最优,氨基酸以赖氨酸最佳。
为什么?研究者指是木糖和赖氨酸结构的原因。
国内也有若干科教单位,如河北农大、浙江树人大学参考国外研究经验,结合我国有丰富木糖资源有利条件,开展了木糖美拉德反应抗氧化剂的研究工作。
浙江树人大学用木糖和精氨酸美拉德反应,反应条件优选试验的结果是:1mol/l的精氨酸和1mol/l木糖水溶液,在pH起始5时反应,回流10小时,所得MRP抗氧化活性达最高值。
如在反应介质中加入含氮有机碱呲啶,抗氧化性可提高。
2003年4月初第七届中国国际食品添加剂展览会期间,广州优宝工业公司在国内首先推出了美拉德反应产物抗氧剂MRPs。
主要成分类黑精、还原酮、杂环化合物等。
经在方便面汤料、膨化食品、咸味饼干、速冻食品、肉制品、焙烤食品中初步试验表明,使用量0.3%~0.8%能达到食品抗氧化的要求。
综上所述,氨基酸和糖类的美拉德反应,在生活中经常存在。
随着技术进步,美拉德反应已成为新型风味剂的重要组成和新的增长点,并将成为开发食用原料制取食品抗氧剂的新途径。
参考资料:/news/sppl03/200392394813.htm。