5大异味因子形成机理及控制
六堡茶中_金花_菌形成机理及关键控制技术研究_何梅珍
得出了茶叶含水量与环境的温、湿度对六堡茶 品质和金花质量影响的主次关系。提出了“茶叶含 水量的多少直接影响茶叶本身品质的变化和金花含 量的多少，而环境的温、湿度间接影响茶叶品质和 金花的质量”的理论。 4.3 精密控制水分、温度是金花形成的关键
发现六堡茶陈化过程中青霉、黑霉与金花菌形 成的相互关系，是因为蒸压前水分未精确控制、蒸 压后未能在适宜水分、温度条件下进行陈化。 4.4 提高生产设备的自动化程度
夏明等［16］研究证明，常温处理的“菌母茶 ”， 其冠突曲霉含量报低，且含有不少杂菌；70 ℃和 75 ℃处理的菌母茶，其杂菌基本被热死，而冠突曲 霉生长良好，含量很高；超过 75 ℃ 处理的菌母茶， 虽无杂菌，但冠突曲霉含量大幅度下降。 由此初步 确定，冠突曲霉的抗热力为：温度 70～75 ℃ ，时 间 3 min。 3.1.3 金花菌生长特性
金花形成的因子进行了研究。 为进一步做大做强六堡茶产业，深入研究六堡
茶加工工艺和技术机理，课题小组总结多年生产实 践经验，进行大量六堡茶发“金花”试验，确定六 堡茶发金花的技术关键点，并进行跟踪检验，形成 初步方案；针对原六堡茶生产的工艺流程分析研究 发金花形成机理与生产工艺密切关系，通过生产工 艺技术的改造，研发金花菌关键控制技术，进一步 提高六堡茶的品质，从而达到调整优化六堡茶产业 结构和产品结构，改变六堡茶产业增长方式的目 标。
第十一组点源污染和非点源
非点源污染现状
目前，地球表面30％—50％已受到非点源污染影 响，全世界退化的 12亿 hm耕地中约 12％由农业非 点源污染引起。非点源污染所造成的水环境恶化问 题也日益明显和突出。 我国至2005年，三湖（巢湖、滇池和太湖）的污 染负荷中，来自非点源的TN、TP和COD分别占 60%-70%、50%-60%和30%-40%；在密云水库、 天津于桥水库、安徽巢湖、云南洱海、上海淀山湖 等水域，非点源污染均已超过点源污染，上升为威 胁饮用水源的主要原因。
这种点源含污染物多，成分复杂，
其变化规律依据工业废水和生活污 水的排放规律，即有季节性和随机 性。
非点源污染（又叫面源污染）
非点源是指时空上无法定点监测、与大气、水文、 土壤、植被、地质、地貌、地形等环境条件和人类 活动密切相关，可随时随地发生，直接对大气、土 壤、水构成污染的污染物来源。 非点源污染(Non point source pollution)是指溶解 性或固体污染物从非特定的地点, 在降水和径流冲 刷作用下, 通过径流过程汇入受纳水体(如河流、湖 泊, 水库、海湾等) 而引起的水体污染。
水环境污染控制技术和生态恢复技术主要分3
类 ①化学方法，如加入化学药剂杀藻、加入 铁盐(铝盐)促进磷沉淀、加入石灰脱氮等。 ②物理方法，如疏挖底泥、机械除藻、引 水冲淤等。 ③生物—生态方法，如放养控藻型生物、 构建人工湿地和水生植被。
物理方法
水体功能受损的主要特征是水体富营养化，
地下水生物修复技术
地下水生物修复工程技术可以分为三类 原位处理：与土壤(底泥)基本相同 物理拦阻：使用暂时的物理屏障以减缓并阻滞污染 物在地下水中的进一步迁移，该方法在一些受有毒 有害污染物污染的地点已取得成功经验； 地上处理：又称为抽取—处理技术，该技术是将受 污染地下水从地下水层中抽取出来，然后在地面上 用一种或多种工艺处理，之后再将水注入地层。
Pinner脒合成的反应机理及应用进展
Pinner脒合成的反应机理及应用进展王阳阳(西北农林科技大学理学院陕西杨凌712100)摘要：脒类化合物在农药、医药以及其他领域上都具有很广泛的用途。
合成脒类化合物的方法主要为：Pinner脒合成法。
本文重点介绍了Pinner脒合成方法的机理和副反应机理，并对其在有机合成中的应用进行了探讨。
关键词：Pinner脒合成；机理；改进；应用The reaction mechanism and application of Pinner amidinesynthesisWang Yangyang(College of science, Northwest A&F University, Yangling, 712100, China)Abstract:The amidine compounds have a very wide range of functions in the pesticide, medicine and other fields. The primary method of synthesis of amidine compounds is Pinner amidine synthesis. This article focuses on the reaction mechanism of Pinner amidine synthesis and the side reactions mechanism Its application in organic synthesis is also discussed.Key words: Pinner amidine synthesis; mechanism; improvement; application1.前言脒类化合物在农药和医药上具有很广泛的用途。
早年发现某些脒盐可以治疗血吸虫病，但毒性较大，一些长链烷氧基取代的苯甲脒盐具有表面活性剂的作用，被称为杀虫脒［1］。
溶氧(DO)对发酵的影响及控制
▪ 不同种类的微生物的需氧量不同，一般为25～100 mmolO2/（L·h），同一种微生物的需氧量，随菌龄 和培养条件不同而异。菌体生长和形成代谢产物时的 耗氧量也往往不同。
微生物菌体在不同时期不同阶段的耗氧速度[ mmolO2/（L·h）]
生长
产α-淀粉酶
种子培养 7h
发酵13h
黑曲霉 50～55
250ml 15-25 ml
500ml
30 ml
750ml
80 ml
例： 500 ml 摇瓶中生产蛋白酶，考察装液量对酶活的影响
装液量 酶活力
30 ml 60ml 90ml 120ml
713 734 253
92
（2）发酵罐中影响KLa的因素
①搅拌 作用：打散气泡，增大气液接触面；
形成涡流，延长气泡在液体中停留时间； 形成湍流，减小气泡外的液膜阻力； 避免菌丝结团，减少菌丝团阻力；
（1）影响推动力(c*－cL)的因素
①温度：温度升高，氧的溶解度降低 可在不影响菌体生长和产物合成情况下，
采取降低温度的措施。
②pH：氧在酸性溶液中的溶解度一般表现为酸的强 度大、浓度高，则氧溶解度低。
③电解质浓度：电解质浓度大，氧的溶解度低
④溶剂：氧在有机溶剂中的溶解度比水中大。 实际发酵过程中也可通过合理添加有机溶剂来降 低水的极性从而增加氧的溶解度。
③ 空气分布器 发酵罐中装有多孔分布器和单孔分布器，
在气流ห้องสมุดไป่ตู้度很低时，多孔分布器有较高的通气 效率。但两者的区别随着气流速度的增加而逐 渐减少。
可能是低气流时多孔分布器可形成更大的 传递面积，而当通气量增大时，单孔分布器能 更大的增加发酵液的湍动程度。
④发酵液的性质
肉制品中生物胺的形成、检测和控制研究进展
肉制品中生物胺的形成、检测和控制研究进展戴 莹，宋海勇，吴 曦，于春媛*（北京市保健品化妆品技术审评中心，北京100053）摘 要：生物胺是肉制品等富含蛋白质或氨基酸的食物中常见的一类具有生物活性的低分子质量有机化合物，肉制品中生物胺的含量过高可能导致食物中毒事件的发生。
本文对近年来国内外肉制品中生物胺的形成机理、检测技术、控制策略的研究进展进行较为系统地阐述，并简要介绍肉制品中生物胺的风险评估研究情况，以期为肉制品中生物胺的高效分析和有效控制提供理论依据和指导。
关键词：肉制品；生物胺；形成；控制；检测Recent Progress in the Formation, Detection and Control of Biogenic Amines in Meat ProductsDAI Ying, SONG Haiyong, WU Xi, YU Chunyuan *(Beijing Municipal Center for Health Food and Cosmetic Evaluation, Beijing100053, China)Abstract: Biogenic amines are low-molecular-mass organic compounds with biological activity commonly present in meat products, which are rich in protein or amino acids. Excessive biogenic amines in meat products may lead to food poisoning incidents. In this paper, the formation mechanism, detection technologies and control strategies for biogenic amines in meat products are described, and recent progress in the risk assessment of biogenic amines in meat products is briefly summarized, in order to provide a theoretical basis and guidance for the efficient analysis and effective control of biogenic amines in meat products.Keywords: meat products; biogenic amines; formation; control; detection DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201005-236中图分类号：TS201.2 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2020）11-0089-09引文格式：戴莹, 宋海勇, 吴曦, 等. 肉制品中生物胺的形成、检测和控制研究进展[J]. 肉类研究, 2020, 34(11): 89-97. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201005-236. DAI Ying, SONG Haiyong, WU Xi, et al. Recent progress in the formation, detection and control of biogenic amines in meat products[J]. Meat Research, 2020, 34(11): 89-97. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201005-236. 收稿日期：2020-10-05第一作者简介：戴莹（1984—）（ORCID: 0000-0002-5678-6909），女，助理研究员，博士，研究方向为食品安全。
【机制】药理学最全面大题可直接打印
【关键字】机制1试述新斯的明的主要药理作用，临床应用和伤脑筋机制作用机制：1可逆性让抑制AchE，2促进运动神经末梢释放Ach，3直接激动Nm受体。
药理作用：发挥完全拟胆碱作用，兴奋骨骼肌，胃肠平滑肌，膀胱平滑肌，抑制心脏房室传导。
临床应用：1治疗重症肌无力2胜于腹气尿潴留3用于阵发性室上性心动过速4对抗竞争性神经肌肉阻滞药过量。
2试述有机磷中毒原理及如何解救？原理：有机磷酸酯类可与AchE牢固结合，形成难以水解的磷酰化AchE使Ache丧失活性，造成Ach在体内大量聚集，引起一系列中毒症状。
解救：1消除毒物：通过洗胃，清洗皮肤等手段消除患者体表可体内有机毒物。
2解毒药物：阿托品特异性，高效解毒药物，能迅速对抗体内Ach的毒蕈碱梓作用。
AchE复活药能使有机磷酸酯类抑制的AchE恢复活性，不但能使单用阿托品不能控制的严重中毒病例得到解救还能缩短一段中毒病程（常用破解磷啶，氯解磷定）3以受体理论为基础，述阿托品的药理作用及临床应用阿托品可竞争性拮抗Ach或胆碱受理激动药物对M胆碱受体的激动作用。
作用：1抑制腺体分泌，可用于麻醉前给药，也可用于严重盗汗和流涎症2使瞳孔括约肌和睫状肌松弛，出现扩瞳，内压升高和调节麻痹3对多种内脏平滑肌有松弛作用，尤其对过度活动或痉挛的平滑肌4拮抗迷走神经过度兴奋所致的房室结导阻滞和心率扮演，缩短房室结有效不应期。
5拮抗胆碱酯类药物引起的外血管扩大和血压下降，大剂量可引起血管扩大6较大剂量兴奋大脑，中毒剂量可见明显中枢神经中毒症状，持续大剂量中枢兴奋转为抑制。
应用：1制止腺体分泌，2眼科：虹膜睫状体炎，验光，检查眼底3缓解平滑肌痉挛，4抗休克，5缓慢型心率失常，6解救有机磷酸酯类中毒。
4试述东茛蓉碱的药理作用和临床应用作用：通过阻断M受体产生抑制腺体分泌，中枢系统抑制，扩瞳和调节麻痹，解除平滑肌痉挛作用，还有欣快作用。
应用：1麻醉前给药2晕动药治疗3妊娠呕吐或放射病呕吐4胜于震颤麻痹5多巴胺的受体作用特点及药理作用和应用小剂量激动多巴妥受体，致血管传张尤其传张肾血管，使肾血流量增加，肾小球滤过率增加，随之激动B受体，使心肌收缩力增强，心排出量增强，增加收缩压和脉压差，大剂量激动a 受体导致血管收缩总外固力增强，血压升高。
啤酒风味的影响因素及解决方法
啤酒风味的影响因素及解决方法摘要：啤酒作为一种大众化的食品，其风味是影响消费者消费的重要因素。
啤酒中的风味物质很多，已经检出的就有数百种之多。
对啤酒风味影响较大的通常有几十种，有些风味物质在一定含量范围内赋予啤酒特殊风味，但含量过高往往会给啤酒带来不良的风味影响。
啤酒中的高级醇类、醛类、双乙酰、有机酸、酯类和含硫化合物等对啤酒的风味有着重要的影响作用，本文就从啤酒常见风味缺陷、原因及解决方法等方面给予阐述。
关键词：啤酒风味影响因素解决方法就啤酒的稳定性而言，主要包括生物稳定性和非生物稳定性两大类，后者又称化学稳定性，而非生物稳定性又由于着眼点不同和化学变化的差异，继而又分为胶体稳定性和风味稳定性。
我们把啤酒的稳定性划分为3 个方面，即生物稳定性、胶体稳定性和风味稳定性。
这3 个方面就构成了啤酒的外观质量和内在质量，而这3 个方面的统一，也就确定了啤酒的总体质量，同时也就确定了啤酒的保质期。
啤酒作为一种大众化的食品，除了胶体稳定性外，其风味是影响消费者消费的重要因素。
啤酒中的风味物质很多，已经检出的就有数百种之多。
对啤酒风味影响较大的通常有几十种，有些风味物质在一定含量范围内赋予啤酒特殊风味，但含量过高往往会给啤酒带来不良的风味影响。
啤酒中的高级醇类、醛类、双乙酰、有机酸、酯类和含硫化合物等对啤酒的风味有着重要的影响作用，这些副产物与酒精、二氧化碳共同组成啤酒的酒体，并形成啤酒特有的风味，这些物质的同时存在，并对啤酒风味施以组合影响。
当其一种或多种物质过高时，就会改变啤酒的风味，导致形成啤酒风味缺陷，尤其是发酵副产物，它们含量甚微，但即使是极小的波动都会给啤酒风味带来极大的影响。
对啤酒中风味物质进行分析，探究其形成原因、阈值及其防止啤酒风味老化的措施，对于生产工艺数据化，有效控制啤酒质量具有重要的意义。
1. 啤酒常见风味病害原因及解决方法啤酒的风味缺陷主要包括口味粗涩，苦味不正、后苦味长，酚或其他化学味、老化味、馊饭味、腐烂的青草味、洋葱味、酵母味、金属味、霉味、麦皮味、口味腻厚等[1]。
分子生物学第5章
(2)当色氨酸充足时，色氨酰tRNA供给充足，核糖体迅速翻译序列1
合成前导肽，并对序列2形成约束，使序列2、3不能形成茎环结 构，转而序列3、4形成转录终止子结构衰减子，使下游正在转 录结构基因的RNA聚合酶脱落，终止转录
转录衰减机制:
新生肽链 核糖体
5’ 1 2
衰减子结构 (attenuator)
3
4
mRNA
UUUU 3’
DNA
trp 密码子当色氨酸来自度高时核糖体5’
1
2
3 4
当色氨酸浓度低时
高Trp时： Trp-tRNATrp 存在
核糖体通过片段1(2个Trp密码子) 封闭片段2
片段3，4形成发夹结构 类似于不依赖ρ因子的转录终止序列 RNA聚合酶停止转录,产生衰减子转录产物 转录、翻译偶联,产生前导肽
前导序列：在trp mRNA5'端trpE基因的起始密码前一 个长162nt的mRNA片段。
第10和第11位上有相 邻的两个色氨酸密码子
转录与翻译的偶联是衰减调控的基础 色氨酰tRNA浓度的变化是衰减调控的信号
(1)当色氨酸缺乏时，色氨酰tRNA供给不足，合成前导肽的核糖体
停滞于序列1的色氨酸密码子位点，序列2、3形成茎环结构，使
结合乳糖、G存在与否及与操纵子正、负控因素、 基因开放与关闭情况如下：
葡萄糖（G） 乳糖 基因开放 基因关闭 机理简述（学生填充）
①
×
× √ √
√
× × √
√
√ √ √
CAP正控、乳糖去阻遏、基因开放、转录进行 不能诱导去阻遏，CAP即使结合，基因未开放 细菌优先用G，无CAP结合，无诱导去阻遏 CAMP-CAP复合物无，CAP位点空，去阻遏 也无RNA pol结合
中国农业碳排放效率时空格局及空间分异机理
一、引言近年来，以二氧化碳为代表的温室气体排放不断增加，加剧了对全球生命系统的冲击与威胁，气候问题也由此演变成一个受世界各国广泛关注的全局性问题。
在此背景下，《联合国气候变化框架公约》《京都议定书》《巴黎协定》相继签署并实施，标志着一些具有国际共识的规制性措施正逐步应用到温室气体减排方面。
世界各国积极响应联合国号召，纷纷提出自主贡献目标，为实现“净零排放”、完成《巴黎协定》设定的应对气候变化的温控目标而努力。
作为《联合国气候变化框架公约》的首批缔约国，中国一直是全球气候治理的积极参与者与支持者。
在2020年9月召开的第七十五届联合国大会上，习近平主席明确提出了“30·60”目标。
2021年9月中【可持续发展研究】中国农业碳排放效率时空格局及空间分异机理［摘要］通过对中国30个省份农业碳排放效率进行了再测算，围绕其时空格局特点与空间分异机理展开探讨，发现中国农业碳排放效率整体呈“东高西低”特征且两极分化较为严重，其中以北京为代表的12个地区处于最佳前沿面，余下18个地区则存在较大提高空间。
2007年以来，中国农业碳排放效率即存在增强且趋于稳定的空间集聚特征；同时，高—高集聚区与低—低集聚区包含的省份数量之和已占到省级行政区总数的73.33%，表明中国农业碳排放效率亦存在明显的局部空间聚类现象。
城镇化水平、农业发展水平、农业产业集聚和财政支农力度是影响农业碳排放效率空间分异的主导因子，且他们之间存在明显的交互增强关系。
具体到不同区域，东部地区的主导因子为财政支农力度，中部和西部地区则分别受农业发展水平、环境规制的影响更大。
［关键词］农业碳排放；碳排放效率；时空格局；空间分异；驱动因子［基金项目］国家自然科学基金项目（71903197）；国家社会科学基金项目（23BGL189）［作者简介］田云，中南财经政法大学工商管理学院副教授，中南财经政法大学WTO 与湖北发展研究中心研究员；张蕙杰，中国农业科学院农业信息研究所研究员，博士生导师。
第三章 园艺设施的环境特征及其调节控制
第三章园艺设施的环境特征及其调节控制园艺作物设施栽培是在一定的空间范围内进行的，因此生产者对环境的干预、控制和调节能力与影响，比露地栽培要大得多。
管理的重点，是根据园艺作物遗传特性和生物学特性对环境的要求，通过人为地调节控制，尽可能使作物与环境间协调、统一、平衡，人工创造出作物生育所需的最佳的综合环境条件，从而实现蔬菜、花卉、水果设施栽培的优质、高产、高效。
制定园艺作物设施栽培的环境调控标准和栽培技术规范，必须研究以下几个问题：(1)掌握园艺作物的遗传特性和生物学特性，及其对各个环境因子的要求。
园艺作物种类繁多，同一种类又有许多品种，每一个品种在生长发育过程中又有不同的生育阶段(发芽、出苗、营养生长、开花、结果等)，上述种种对周围环境的要求均不相同，栽培者必须了解。
光照、温度、湿度、气体、土壤是园艺作物生长发育必不可少的5个环境因子，每个环境因子对各种园艺作物生育都有直接地影响，园艺作物与环境因子之间存在着定性和定量的关系，这是从事设施园艺生产所必须掌握的。
(2)应研究各种园艺设施的建筑结构、设备以及环境工程技术所创造的环境状况特点，阐明形成各种环境特征的机理。
摸清各个环境因子的分布规律，对设施内不同作物或同一作物不同生育阶段有何影响，为确立环境调控的理论和基本方法、改进保护设施、建立标准环境等提供科学依据。
(3)通过环境调控与栽培管理技术措施，使园艺作物与设施的小气候环境达到最和谐、最完美的统一。
在摸清园艺设施内的环境特征及掌握各种园艺作物生育对环境要求的基础上，生产者就有了生产管理的依据，才可能有主动权。
环境调控及栽培管理技术的关键，就是千方百计使各个环境因子尽量满足某种作物的某一生育阶段，对光、温、湿、气、土的要求。
作物与环境越和谐统一，其生长发育也越加健壮，必然高产、优质、高效。
农业生产技术的改进，主要沿着两个方向在进行：一是创造出适合环境条件的作物品种及其栽培技术；二是创造出使作物本身特性得以充分发挥的环境。
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1 乙醛
1.1 理化性质
乙醛属羰基类化合物,在常温常压下为具有刺鼻水果气味的无色液体,密度比水小,能与水、乙醇、乙醚以任意比例相溶,容易氧化或还原。
乙醛的沸点是20.8 ℃,能放出刺激性蒸气,极易挥发和燃烧,在空气中放置能自行氧化生成不稳定的过氧化物[3]。
乙醛的化学结构式如图1所示。
1.2 形成机理
果葡糖浆中乙醛的产生途径主要有3个:一是丙氨酸的斯特勒克降解,产生比丙氨酸少1个碳原子的乙醛;二是美拉德反应产物类黑素和多酚物质引起的乙醇氧化[4];三是微生物的生化反应。
其中微生物代谢途径对果葡糖浆质量的影响最大。
在果葡糖浆的生产中,由于有微生物以及某些酶的存在,果糖被分解成乙醇,乙醇氧化生成乙醛。
乙醛在果葡糖浆中以 4,6-O-乙缩醛-D-葡萄糖的形式存在,4,6-O-乙缩醛-D-葡萄糖和磷酸在加热的状态下释放出乙醛。
因此,乙醛含量的多少可以反映出生产工艺的洁净程度[5]。
1.3 影响因素
(1)pH值。
pH值降到5.0时开始产生乙醛,pH值为4.5~5.5生成加快,pH值为4.3~4.4时产生速度最大,之后生成量逐渐减少,pH值为4.2时几乎不再产生乙醛[6]。
(2)温度。
美拉德反应是果葡糖浆中产生乙醛的最主要原因。
美拉德反应随着温度的升高而加快,糖浆贮存温度较高会使乙醛的含量快速增加[4]。
(3)溶解氧。
溶解氧含量高,糖浆中含有大量氧化态的类黑素和氧化态的多酚物质,加速乙醇的氧化反应,促使大量乙醛形成[4]。
(4)抗氧化剂。
在过滤时添加一定量的含硫化合物作抗氧化剂,含硫化合物分解成SO2,SO2能与乙醛结合成稳定化合物,从而降低果葡糖浆中的乙醛含量[7]。
(5)发酵单胞菌。
发酵单胞菌通过ED途径进行酒精发酵,产生大量中间产物乙醛,进而导致果葡糖浆中乙醛含量偏高。
因此,在生产过程中控制微生物的污染,特别是发酵单胞菌的污染是控制成品乙醛含量的措施之一[7]。
2 异戊醛
2.1 理化性质
异戊醛在常温常压下是有刺激臭味的无色液体,能溶于乙醇、乙醚,微溶于水,密度为0.784 5 g/cm3,天然存在于薄荷油、丁香油、玉树油中。
其化学结构式如图2所示。
2.2 形成机理
食品中的异戊醛通常认为是由美拉德反应体系中亮氨酸发生斯特勒克降解产生的[8]。
2.3 影响因素
(1)pH值。
弱酸性或弱碱性的条件比中性的条件更有利于异戊醛的形成。
斯特勒克降解反应是氨基酸在α-二羰基类化合物的作用下发生脱氨和脱羧的反应,而美拉德反应体系中α-二羰基类化合物的形成、脱氨和脱羧的反应都是酸碱催化的反应,因此中性的条件不利于异戊醛的形成[9]。
(2)温度。
反应温度对异戊醛的产率产生明显的影响,温度越高越有利于异戊醛的形成[10]。
(3)糖液组成。
六碳糖(葡萄糖和果糖)比五碳糖(木糖和核糖)更有利于异戊醛的形成[9]。
3 2-氨基乙酰苯
3.1 理化性质
2-氨基乙酰苯(英文缩写为2AP或AAP)在常温常压下是黄色立方晶体或黄色油状液体,溶于乙醚,不溶于水,熔点20 ℃,沸点为250~252 ℃,能够随水蒸汽一起挥发,其化学结构式如图3所示。
3.2 形成机理
目前,对于2-氨基乙酰苯的详细形成过程尚未彻底确定,但是大多数研究表明2-氨基乙酰苯很可能通过以下2个途径产生。
第1个途径是一种被称为吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)的植物激素在特定环境下发生裂解反应。
IAA主要来源于生产果葡糖浆的原料玉米淀粉,在过氧化基存在的条件下先进行单电子氧化反应,IAA的吡咯环产生开环现象;然后在过氧化基及羟基(或游离羟基阴离子)的作用下进行第二步氧化反应,最终产生2AP[11]。
其反应过程如图4所示。
第2个途径是色氨酸及其代谢物被氧化产生2AP[12]。
在碱性条件下,色氨酸上的氨基先被催化氧化,产生中间体化合物3-氨茴酰丙氨酸,这个中间体化合物被进一步降解产生2AP[13]。
色氨酸降解产生2AP的过程如图5所示。
3.3 影响因素
(1)原料作物。
生产淀粉的农作物若生长在低雨量地区,或者生产地区的日光非常强烈,农作物体内就会发生有机氮营养缺失,导致“非典型老化”现象(Untypical Aging,UTA),最终使生产出来的果葡糖浆具有不良风味。
此外,过早收割未成熟的作物比晚收割的同类作物发生UTA现象的几率高很多,说明农作物生产条件的不利影响会导致2AP含量增多[14]。
(2)pH值。
生成2AP的2个途径都有OH-的参与,因此pH值较高的糖浆中2AP含量较多[14]。
(3)溶解氧浓度。
果葡糖浆中的溶解氧浓度高会增加过氧化基的存在几率,促进IAA和色氨酸的氧化分解,进而增加糖浆中的2AP含量[12]。
4 糠醛
4.1 理化性质
糠醛学名α-呋喃甲醛,是一种淡黄色油状液体,具有类似杏仁油的味道,沸点161.7 ℃,相
对密度1.16,挥发性小,具有一定毒性,能溶于许多有机溶剂,与水部分互溶而且溶解度随温度变化而改变[15]。
糠醛具有醛基、二烯基醚官能团,因此具有醛、醚、二烯烃等化合物的性质,特别与苯甲醛性质相似。
糠醛的化学性质非常活泼,可以通过氧化、缩合等反应制取大量衍生物[15]。
其化学结构式如图6所示。
4.2 形成机理
糠醛的形成途径有2个:一是由果葡糖浆中的戊聚糖在酸的作用下水解产生戊糖,再用戊糖脱水环化而成,也可以直接由戊糖酸化脱水产生;二是五碳糖参与的美拉德反应中首先形成阿姆德瑞重排产物,然后通过1,2-烯醇化、脱氨和脱水反应产生糠醛[15]。
4.3 影响因素
(1)pH值。
戊糖脱水生成糠醛是在酸性条件下发生的,pH值较低时糖浆中糠醛含量较高[16]。
(2)温度。
糠醛浓度随着温度的上升而增加[16]。
(3)糖液组成。
糠醛是五碳糖的脱水产物,而果葡糖浆中的主要成分是果糖、葡萄糖等六碳糖,五碳糖含量较少,因此一般来说,果葡糖浆中只含有极微量的糠醛[17]。
5 5-羟甲基糠醛
5.1 理化性质
5-羟甲基糠醛又名5-羟甲基-2-糠醛或5-羟甲基呋喃甲醛,英文简称为HMF,其化学结构式如图7所示。
5-羟甲基糠醛的分子中含有1个醛基和1个羟基,可以发生加氢、氧化脱氢、酯化、卤化、聚合、水解等多种化学反应[18]。
5.2 形成机理
HMF的形成机理与糠醛相同,2种物质均为美拉德反应的中间产物,只是糠醛由戊糖生成,而HMF由己糖生成[16]。
5.3 影响因素
(1)pH值。
葡萄糖和果糖脱水降解生成5-羟甲基糠醛是一个典型的酸催化反应,在酸性条件下,HMF生成量较多[19]。
(2)温度。
HMF含量随热处理时间的延长而升高,其上升速率随热处理温度的升高而加快[20]。
(3)糖液组成。
在酸性条件下,酮糖(果糖)比醛糖(葡萄糖)更容易发生脱水反应[18]。
6 结语
果葡糖浆中的异味化合物主要通过美拉德反应和热降解反应形成,因此控制这2类反应可以有效降低异味化合物的含量,改善产品风味。
美拉德反应的机制十分复杂,不仅与参与的糖类等羰基化合物及氨基酸等氨基化合物的种类有关,同时还受到温度、氧气、水分及金属离子等环境因素的影响。
目前来说,控制果葡糖浆美拉德反应和热降解反应较为有效的方法有去除蛋白质、添加亚硫酸盐、去除金属离子、低温贮藏等。