美拉德反应是形成肉香味化合物重要的途径之一,而半胱氨酸在其中起着不可替代的重要作用。半胱氨酸与还原糖反应可形成具有肉香味的挥发性化合物。但在实际体系中,除了半胱氨酸,其它氨基酸也参与肉香味化合物的形成,当半胱氨酸在产生肉香味与其他氨基酸共存时,从初期美拉德反应看,有2条反应途径,一是形成噻唑烷,可逆转换成半胱氨酸-Amadori,二是形成其他氨基酸-Amadori,这两条途径均经1,2烯醇化或2,3烯醇化及脱水、脱氨等受热降解过程形成羟甲基糠醛、糠醛、二羰基化合物等降解产物,这些与还原糖相关的降解产物再与半胱氨酸Strecker降解产生的硫化氢作用,形成含硫化合物。本文主要研究上述2条初期反应途径,哪条途径对肉香味的形成更有利,而关于这方面的研究尚未见报道。本文主要分两部分进行研究。第一部分,模型反应条件的研究。首先对固相微萃取的纤维涂层、萃取温度及时间进行优化;然后基于前期工作,研究pH值对美拉德反应的影响,设计复杂美拉德反应体系“半胱氨酸-木糖-甘氨酸”,在不同初始pH值(4.5、5.5、6.5、7.5)条件下反应,反应液测定波长420 nm处吸光度及终点pH值,并固相微萃取-气相色谱-质谱联机、高效液相色谱及高效液相色谱-质谱联机分析。结果表明,初始pH值越大,反应液褐变程度越大,终点pH值下降量也增多。各反应体系中鉴定出的风味物质均主要是含硫化合物,其次是含氮杂环化合物、含氧杂环化合物。所有化合物总量及含硫化合物总量均随pH值的增大呈先增加后减小的趋势,在pH 5.5出现峰值。本部分并且从初期中间体角度解析了pH对挥发性风味化合物的影响,发现酸性条件下风味物质形成通过半胱氨酸-Amadori降解途径进行,碱性条件下通过半胱氨酸-Amadori降解及甘氨酸-Amadori与半胱氨酸反应2条途径进行。碱性条件下,含胺基化合物(如氨基酸、氨)的反应活性高,反应速率快,体系内形成的半胱氨酸-Amadori初期中间体含量高,但其在中、末期阶段却更多地导致类黑精及吡嗪类物质产生;而碱性条件下出现的甘氨酸-Amadori,因可与半胱氨酸结合形成较为稳定的噻唑烷衍生物,并不能促进含硫化合物的形成。第二部分,主要从“半胱氨酸-木糖-甘氨酸”体系初期阶段形成含硫化合物的2条途径进行研究。首先制备三种初始中间体,并通过高效液相色谱、高效液相色谱-质谱联机及核磁共振仪对所制备的中间体进行纯度、结构鉴定,其次设计“甘氨酸-Amadori/半胱氨酸”、“2-木糖基噻唑烷-4-羧酸/甘氨酸”和“半胱氨酸-Amadori/甘氨酸”实验体系,并同时做“甘氨酸-Amadori、2-木糖基噻唑烷-4-羧酸、半胱氨酸-Amadori”空白实验及“半胱氨酸-木糖-甘氨酸”对照实验,反应液测定波长294 nm、420 nm处吸光度及pH值,并固相微萃取-气相色谱-质谱联机、气相色谱-嗅闻、高效液相色谱及高效液相色谱-质谱联机分析。结果表明,虽然反应速率“甘氨酸-Amadori/半胱氨酸”体系远大于“2-木糖基噻唑烷-4-羧酸/甘氨酸”体系,但后一个体系更有利于肉香味物质的形成,而前一个体系形成的肉香味物质较少,主要是由于甘氨酸-Amadori与半胱氨酸反应形成的噻唑烷-4-羧酸,这个化合物在高效液相色谱-质谱联机上被检测到。通过比较三个实验体系与对照体系,发现“半胱氨酸-木糖-甘氨酸”体系摩尔比为1:1:1时,初期阶段形成的主要中间体是2-木糖基噻唑烷-4-羧酸。