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美拉德反应对食品风味的影响

发布时间:2022-09-28

天然食品风味物质的来源主要有两个途径:除一部分是由生物体本身直接合成;其余是在动植物贮藏和加工过程中,由酶促反应形成的食品风味物质,如苹果、香蕉、蔬菜中的芳香物,或是食品在蒸煮、焙烤及煎炸中产生的食品风味物质,即食物经加热而分解、氧化、重排或降解,形成风味前体,进而生成具有特殊风味的食品香料,一般称之为热加工食品香料,亦叫反应食品香料。如烤面包、爆花生米、炒咖啡等所形成的香气物质,这类风味物质形成的化学机理就是美拉德反应。

食品原料一般都含有还原糖、淀粉、氨基酸。这些物质在加热中生成的风味物质与加热温度和加热时间等条件有关。食品在加热过程中所发生的美拉德反应包括氧化、脱羧、缩合和环化反应,可产生各种香味的风味物质,如含氧、含氮和含硫杂环化合物,包括氧杂环的呋喃类,氮杂环的吡嗪类,含硫杂环的噻吩和噻唑类,同时也生成硫化氢和氨。选用不同种类的氨基酸和糖在不同的温度、时间等条件下,反应可有目的性获得含有吡嗪类、吡咯类、呋喃类等不同香型的香味料。

1、美拉德反应对焙烤食品风味的影响

焙烤或焙烤香气似乎是综合特征类香气。吡嗪类、吡咯类、呋喃类、噻唑类中都发现有多种具有此类香气的物质,而且他们的结构有明显的共同点。而这些香味主要是在食品焙烤中产生,他们的前提物质非常广泛,例如蛋白质、氨基酸、糖、脂类、绿原酸、阿魏酸、葫芦巴碱、高级醇、木质素等。

一些前人研究这些香味物质产生的途径包括的反应主要有:美拉德反应与斯特勒克降解生成挥发醛;美拉德反应与其中间产物的环化和再脱水;美拉德反应产生吡咯;美拉德反应产生的醛与氨或氨基酸反应产生吡啶;美拉德反应中间产物和含硫氨基酸降解产物之间发生反应生成噻吩;美拉德反应中间产物和含硫氨基酸降解产物之间发生反应形成噻唑;美拉德反应产生的邻二羰基化合物与氨基酸发生斯特勒克降解生成吡嗪。

2、美拉德反应对熟肉风味的影响

目前虽然还不能说美拉德反应、糖的热解及Strecker 降解是产生熟肉风味的最关键反映,但大量研究表明美拉德反应是产生肉风味的重要途径之一,在肉类风味形成的过程中,首先是糖、肽和氨基酸、脂肪和脂肪酸、核苷酸、维生素等在加热的作用下发生了美拉德反应及基本和非基本成分的热降解,现已证实,带巯基的呋喃和噻吩衍生物都是参与肉香形成的组分。但当肉类的加热方法不同时,生成的香气成分虽有类似之处,但也会显示出各自的特征。

猪肉香气的特征成分以硫化物、呋喃类化合物和苯环型化合物为主体,烤肉香气的特征成分则主要是吡嗪类、吡咯类、吡啶类化合物等碱性组分和异戊醛等羰化物,以吡嗪为主。炒肉香气的特征成分介于猪肉和烤肉之间。微波加热产生的香气特征成分中,以醇类和吡嗪类化合物含量较多。

三.美拉德反应的应用

目前利用美拉德反应制作肉味香精。肉味香精生产的主要原理是基于对肉类物质在加热过程中产生风味物质的反应的模拟,利用前体物质制备肉味香精主要是以糖类和含硫氨基酸如半胱氨酸为基础,通过加热时所发生的反应,主要包括脂肪酸的氧化、分解,糖和氨基酸的热降解、羰氨反应以及各种生成物的二次或三次反应等。它们形成的肉味香气成分包括了数百种化合物,以这些物质为基础,通过调和可制成具有各种不同特征的肉味香料。

肉味香精的原料大多数来自天然物质,而且其生产过程如酶解、加热等也近似于天然过程,所以制得的香精也可视为天然香精。国外一些研究机构将参加美拉德反应的原料、可能发生的反应类型、可能产生的中间体等条件输入计算机,借助计算机来发现可能生成的各种香味物质。三十多年来,人们应用上述方法,使食品风味的研究和生产有了快速的发展。目前国外市场上出售的各类巧克力香精、面包香精、咖啡香精、坚果香精(如胡桃、杏仁、榛子等)及肉类香精大都是美拉德反应的产物。