化学反应对食品风味的影响.ppt
,一、美拉德反应二、类胡萝卜素氧化降解,化学反应对食品风味的影响,美拉德反应(Maillard Reaction)是指氨基化合物和羰基化合物之间发生的反应.在食品中反应物通常是氨基酸、肽、蛋白质和还原糖类。在常温或加热时发生聚合、缩合、羰胺等反应，经过复杂的过程，产生黑精，还原酮、醛、和杂环化合物，这些物质是色泽和风味的主要来源。因此，美拉德反应已经成为与现代食品工业密不可分的一项技术。,美拉德反应,美拉德反应的机理,一、初级阶段,二、中期阶段,三、末期阶段,美拉德反应图例,1、初级阶段,氨基化合物中游离氨基酸与羰基化合物的游离羧基缩合形成亚胺衍生物，该产物不稳定，随即环化成N-葡萄糖基胺。N-葡萄糖氨基在算得催化下经葡萄糖胺分子重排生成有反应活性的1-氨基-2-酮基，即单果糖胺。此外，酮基还可以与氨基化合物生成酮基胺，而酮糖基胺可以经过heyenes分子重排异构成2-氨基-2-脱氧葡萄糖。Maillard触及反应产物不会引起食品色泽和香味的变化，但其产物是不发挥性香味物质的前体成分。,2、中期阶段,1-氨基-1脱氢-2-酮糖的降解可以通过不同途径。如脱水生成羟甲基糖醛，脱甲基糖醛的积累与食品河边速度有显著相关性，当脱甲基糖醛积累到一定程度后即发生褐变，1-氨基-1-脱氧-2-酮糖还可以脱去胺残疾重排生成还原酮，此外还可以经过2,3-烯醇化最后生成还原酮类，还原酮中间产物活学性质活跃，进一步脱水后可以与胺基缩合，一颗裂解成分子量较小的二乙醇、乙酸、丙酮醛等。经过中间阶段后开始初步形成无氮或含氮的褐色可溶性化合物,3、末期阶段,Maillard中间反应阶段形成大量有活性的中间体 如葡萄糖酮醛、3-脱氧、3,4-二脱氧，HMF、还原酮类及不饱和亚胺类等，可进一步与氨基酸反应，最后生成类黑精色素-褐色汉氮色素等高分子色素,影响因素,温度,不同种类的氨基酸和糖,水的活度,时间,PH,系统中的成分,二、美拉德反应,1、加工温度和时间,一般情况下Maillard反应速度随加工温度的上升而加快，过高的温度不仅使食品中营养成分氨基端和糖类遭到破坏，而且产生致癌物质。如花生、油脂等物料的焦化就可能产生致癌物质，对食品安全造成影响。在利用Maillard反应制备食用香精时，通常控制条件：温度180、时间4hr、Ph7.0、水分含量为1525%最佳,反应温度图例,三、控制方法,降温，改PH亚硫酸盐处理，降低成品浓度，钙盐处理，应用不易褐变糖类和氨基酸,四、美拉德反应与食品工业中的应用,1、食品色泽,美拉德反应在食品色泽方面应用很广泛，在酱油、豆酱等调味剂中褐色色素的形成也是因为美拉德反应，这种反应也称为非褐变反应。这些食品经加工后会产生非常诱人的金黄色至深褐色，增强人们的食欲。,2、等量葡糖糖与氨基酸混合加热产生香气,3.食品香精,美拉德反应在食品香料、肉类香料中应用相当广泛。目前市场上销售的风味调味剂，如火腿肠、风味调味料。或市场上销售的牛肉味、鸡肉味、猪肉味等风味调味料。利用美拉德反应得到的香精香料，风味天然，安全可靠。它不但能够增进食欲有利消化吸收，而且对增加食品的花色品种和提高食品质量具有很重要的作用。是人们保健的美食产品,五、美拉德反应的前景,美拉德反应在近几十年来一直是食品化学、食品工艺学、营养学、香料化学等领域的研究热点。因为美拉德反应是加工食品色泽和浓郁芳香的各种风味的主要来源，另外，美拉德反应对食品的营养价值也有重要的影响，对美拉德反应的机理进行深入的研究，有利于在食品贮藏与加工的过程中，控制食品的色泽、香味的变化或使其反应向着有利于色泽、香味生成的方向进行，减少营养价值的损失，增加有益产物的积累，从而提高食品的品质。,类胡萝卜素在植物性食品中含有600余种之多,是植物性食品中含量最丰富、功能颇多的功能性成分。但是类胡萝卜素在生产、加工和贮运及消费等过程中,会因各种途径而氧化降解生成无色的紫罗兰酮、二氢猕猴桃内酯和氧化异佛尔酮等多种特征香气味物质,从而可以影响或改善食品品质。,类胡萝卜素氧化降解,一、类胡萝卜的分布,类胡萝卜素广泛分布且被大量合成于高等植物的光合、非光合组织（包括叶、花、果及根）以及微生物（包括藻类和某些光合和非光合细菌）中。许多动物（尤其是水生动物）的体内也含有丰富的类胡萝卜素，如：鸟纲动物的毛、皮及蛋黄中经常有大量的类胡萝卜素存在。但到目前为止，没有证据证明动物自身可生物合成类胡萝卜素。所有动物体内的类胡萝卜素均是通过食物链最终来源于植物和微生物。,二、类胡萝卜的降解方式,类胡萝卜素对光、热、氧等十分敏感，容易发生降解反应。而在食品中的降解方式主要有热降解、热氧化降解、化学氧化降解、光氧化降解和酶促降解等。类胡萝卜素的降解产物随降解方式不同而各异。在同一降解方式下，反应条件（时间、温度等）的不同也会导致降解产物的变化。,三、影响类胡萝卜素的降解因素,氧气,添加物,水分活度,四、类胡萝卜素对食品体系的影响,1、改善食品的风味,以-胡萝卜素为例，-胡萝卜素主要降解产物-紫罗兰酮和二氢猕猴桃内酯具有明显水果香，-胡萝卜素降解形成-紫罗兰酮，进而转化形成顺-茶香螺酮及其氧合衍生物对茶叶的香气至关重要。-胡萝卜素降解形成的类异戊二烯C10对柑橘果汁的香气影响很大。在茶叶加工过程中的热降解。而在红酒、白酒、葡萄酒中的-胡萝卜素降解.同样，在红酒、白酒、葡萄酒以及海藻中都鉴别出-胡萝卜素的降解产物让其具有柔和的花香,2.导致食品褪色,-胡萝卜素是食品中存在的天然色素但伴随着-胡萝卜素的降解，食品的颜色也随之减退，这直接影响了食品的感官接受性，橘子中的-胡萝卜素在CCD酶的作用下生成-紫罗酮，使颜色减退，并且，有研究发现苹果汁中的-胡萝卜素额热降解与果汁的褪色程度呈正相关。,3、降低食品的营养价值,-胡萝卜素作为维生素A 原是一种对人体重要的营养物质 大量流行病学研究证实膳食中富含-胡萝卜素的人群各种慢性发生率较低。-胡萝卜素作为抗氧化剂能清除活性氧自由基。降低癌症的危险性。一方面，-胡萝卜素能显著降低食品中-胡萝卜素的含量；另一方面，-胡萝卜素的部分降解产物也被认为对人体有害,五、类胡萝卜素氧化降解的前景,虽然有关-胡萝卜素降解的研究报告很多，诸多实验也证实了-胡萝卜素的降解对食品影响，但是由于其降解机制的复杂性，进一步的深入研究尤为重要，纵观已有的研究，下一步的研究工作集中在-胡萝卜素降解产物风险评估；微生物发酵和食品成分对食品中-胡萝卜素降解的影响；-胡萝卜素各种降解产物的鉴定和降解机理明晰；防止食品中-胡萝卜素降解的措施研究。,谢谢,
