第三节羰氨反应

第三节羰氨反应一、羰氨反应(美拉德反应)概述反应物：羰基化合物与氨基化合物产物：深色物质、挥发性成分反应条件：加热反应过程中的化学变化：脱水、裂解、缩合、聚合能发生该反应的食品：几乎所有食品应用：菜肴的上色、增香、固型二、羰氨反应的过程和机理（一）初期阶段•少量水分生成，PH值下降；宏观上无多大变化；没有色素生成。羰氨缩合：氨基和羰基发生加成、脱水等反应。分子重排：羰氨缩合产物进一步以很快速度发生分子内分子重排，产生一种较稳定的产物，此时反应不可逆，为进一步反应创造了条件。（二）中期阶段•明显气味产生，颜色未明显变化，有大分子物质产生。初期产物双果糖胺在中期的变化：•1，2-烯醇化途径：生成羟甲基糠醛（HMF）。HMF积累到一定程度时，会快速进入反应末期，产生褐变，也能分解成活性更大的物质。•2，3-烯醇化途径：生成还原酮，它具有还原性、反应性强等特点，能进一步分解、缩聚。•斯特勒克降解：发生糖裂解，产生二乙酰、丙酮等产物。（三）终期阶段•最明显特征：颜色迅速变深；不溶物增加，黏结性增大。•主要发生醇醛、醛胺缩合，逐渐形成高分子量的有色物质-类类色素。它是中期产物的随机缩聚产物，分子量不定，而且往往与蛋白质中赖氨酸共价交联，形成含蛋白质的黑糊精。美拉德反应的应用色泽：•酱油、豆酱等调味品中褐色色素的形成（有利）•烤面包的金黄色外皮（有利）•红烧肉等食品的诱人色泽（有利）•奶制品、板栗等储藏中产生棕褐色物质（不利）香气：•加工食品时产生的香气，如烤面包、爆花生米，炒咖啡等•酱香型酒的酿制过程中，美拉德反应产生的糠醛、酮醛、二羰基化合物、吡喃类、吡嗪类对酒的风格起决定性作用。•食品的香精香料，肉类香精香料，如市售风味调味料，牛肉味、鸡肉味等。自然、逼真、安全、可靠、低热低脂，保健美食三、羰氨反应对食品品质与菜肴质量的影响（一）食品与菜肴褐变的主要原因。（有利和不利的）（二）食品与菜肴风味产生的主要化学反应。（三）食品加工中主要的工艺化学反应。（利用、控制、避免）（四）对食品营养价值、安全性有直接的、重要的影响。不利方面：消耗食品中的营养成分，降低食品的可消化性。有利方面：生成抗氧化物质而增加其营养价值。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＋＋＋烤糊的糖美拉德反应风味•面包生产中利用•焦香糖果生产中控制•果蔬饮料生产中避免在果蔬饮料加工中保证正常口感的前提下，尽可能降低pH值，以减轻美拉德反应的发生，以防止褐变。终产物类黑色素•有强烈抑制胰蛋白酶的作用，促进胰岛素的产生，所以含有类黑色素的豆酱可以作为促进胰岛素分泌的食品，用于糖尿病的预防和改善。四、羰氨反应的影响因素和控制（一）反应物种类•1.羰基化合物的种类各种单糖褐变反应速度：戊糖：核糖＞阿拉伯糖＞木糖己糖：半乳糖＞甘露糖＞葡萄糖＞果糖•2.氨基化合物的种类褐变程度：赖氨酸＞色氨酸＞精氨酸＞谷氨酸＞脯氨酸（二）环境因素的影响1.温度的影响羰氨反应受温度影响比较大，温度每差10℃，其褐变速度差3-5倍。烹饪中火候的控制对菜肴色、香、味的影响很大，这与温度影响羰氨反应有关。2.PH值的影响在PH值为4-9范围内，羰氨反应随PH值得增加而加快。PH值过高或过低，都不易褐变。PH值为6-7时，最适宜羰氨反应，这恰是大多数食品的PH值。羰氨反应需在有水存在的条件下进行，水分在10%-15%时最容易发生。完全干燥下，褐变反应难进行。3.水分的影响虽然氧不直接影响羰氨反应，但它对脂肪含量高以及含酚多的食品的变色有明显的促进作用。4.氧5.褐变阻剂一些物质能抑制羰氨，起到防止食品褐变的作用，这叫褐变阻剂。亚硫酸盐酸式亚硫酸盐