论文部分内容阅读
美拉德反应广泛存在于各类食品加工中,因产生诱人的色泽、浓郁的芳香及醇厚的滋味而受到人们的关注。但褐色物质的形成有时也制约美拉德产物作为风味增强剂在食品中的应用范围,研究美拉德反应过程中的色泽调控就显得十分必要。本论文通过研究大豆肽-木糖美拉德热反应体系中色泽形成的影响因素,制备浅色型美拉德产物,考察其感官特性、相对分子质量分布及抗氧化活性,并研究各属性之间的相互关系。进一步探讨色泽抑制机理,提出高效制备肉香气浓郁、醇厚感饱满,且兼具抗氧化活性的浅色型美拉德风味增强肽的新方法。具体研究内容及结果如下:选取赖氨酸-木糖为模式体系,以A420、L*、a*、b*、ΔE及C*为指标研究了几种食品体系中广泛存在的几类物质对美拉德反应体系色泽形成的影响,结果表明具有酚羟基的化合物芦丁对色泽形成抑制作用不显著;茶多酚、NaCl以及维生素类化合物L-抗坏血酸、核黄素、硫胺素对色泽形成具有一定的抑制作用;L-半胱氨酸具有显著抑制色泽形成的作用。通过研究大豆肽-木糖美拉德色泽风味的影响因素,获得五种色泽较浅、风味协调的大豆肽美拉德增强肽(MRPs)的制备方法。通过凝胶过滤液相色谱对MRPs的相对分子质量分布分析结果显示相对分子质量分布具有显著性差异。与未添加抑制剂的体系PX相比,相对分子质量小于500的产物含量显著增大。相对分子质量500-1000的产物含量降低。产物相对分子质量1000-5000的片段含量减少,相对分子质量>5000的产物含量大幅减少。通过SPME-GC-MS对MRPs的挥发性成分进行分析,结果显示,与PX相比,除PXCC外含氮化合物含量均明显减少;呋喃类含量除PXCB、PXCN减少外,其它体系均有不同程度增加;PXCB、PXCR的酮类化合物含量显著增加,其它无显著性差异;PXC、PXCN中的醛类化合物含量显著增加,PXCB、PXCC中较低,PXCR无明显变化;酯类化合物含量除PXC外其余均不同程度地减小;PXCC的醇类含量远远高于PX,而PXCN、PXCR远低于PX,其它无显著性差异;5种风味增强肽中的含硫化合物含量均远远高于PX,酸类化合物含量PXCB、PXCC、PXCR远高于PX,其余无显著性差异。五种MRPs的感官特性具有不同的特点,5种MRPs的醇厚味、焦甜香比PX弱,肉香、持续性、鲜味及整体接受性均比PX强。PXC整体接受性及持续性都最强。PXCC体系的鲜味最强,PXCN咸味最强,PXCB具有突出的焦甜香,最强的肉香气。通过考察MRPs的DPPH自由基清除能力、抑制脂质过氧化能力、还原能力、螯合能力发现添加抑制剂的五种体系均具有较强的抗氧化活性,因此可根据MRPs的不同风味特点及抗氧化活性特征将其应用于不同食品体系中。采用PLSR对MRPs的感官指标、挥发性成分、相对分子质量分布和抗氧化活性数据的相关性进行分析,结果显示,肉香和含硫化合物具有很强的正相关性;含氮化合物、呋喃类、醛类、酯类、相对分子质量>5000的产物含量、相对分子质量1000-5000产物的含量与整体接受性呈显著性正相关;相对分子质量1000-5000段和醇厚味、持续性也具有较强的正相关性;含氮化合物、呋喃类、醛类、酯类、醇类、相对分子质量<1000的产物含量对螯合能力和DPPH清除活性成正相关;含氮化合物、酯类、醇类、含硫化合物、相对分子质量<1000的产物含量对还原能力都成正相关;呋喃类、醛类、酯类、相对分子质量>5000的产物含量对脂质过氧化能力呈正相关;含硫化合物、酸类、相对分子质量<1000的产物含量对脂质过氧化能力呈负相关。对半胱氨酸抑制大豆肽-木糖体系中颜色变化动力学进行了研究,结果表明, A420,L*,a*均符合零级反应动力学,b*和ΔE经非线性拟合符合指数方程,木糖剩余量的变化符合二级反应动力学方程,且木糖剩余量与A420,b*之间均极显著相关(p<0.01)。进一步研究半胱氨酸抑制大豆肽-木糖体系色泽形成机理结果表明,半胱氨酸是通过与氨基化合物和还原糖缩合重排形成的Amadori化合物相互作用,进而有效阻止Amadori化合物的进一步生成脱氧还原酮以及环化,抑制了呈色物质的产生。基于半胱氨酸和Amdori化合物相互作用理论,提出了一种控制色泽形成的新方法-二阶段变温美拉德反应,即在80 oC下反应60 min后添加半胱氨酸,迅速升温至120 oC反应110 min。同时比较了变温美拉德反应产物MRP-60和恒温美拉德产物PXC的相对分子质量分布、挥发性成分、感官特性及抗氧化活性(还原能力、螯合能力、脂质过氧化能力、DPPH自由基清除能力),结果显示,MRP-60的相对分子质量与PXC之间无显著性差异、香气柔和,具有更好的整体接受性,且抗氧化活性优于PXC。该方法可用于工业化生产兼具抗氧化活性、香气浓郁、滋味醇厚的浅色型美拉德风味增强肽。