脂肪醛对半胱氨酸-木糖模型体系热反应挥发性产物的影响

研究了脂类氧化产物庚醛、(E)-2-庚烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛对L-半胱氨酸与D-木糖组成的模型体系热反应挥发性产物的影响。采用固相微萃取-气质联用法对不同模型体系热反应挥发性产物进行分析,检测到的挥发性成分主要包括含氮、含硫及杂环类化合物,烃类,醇类,酮类和酯类物质。当模型体系中加入脂肪醛时,热反应产物中大多数含氮、含硫类化合物的含量明显减少,尤其是一些硫醇类,如2-甲基-3-呋喃硫醇和2-糠硫醇,并且随着反应体系中脂肪醛不饱和度的增加,其含量逐渐降低;一些噻吩类化合物含量也显著减少,如3-甲基噻吩和2,5-噻吩二甲醛等。然而,当体系中加入不饱和脂肪醛时,形成了一些新的噻吩类物质,如2-戊基噻吩和2-己基噻吩。此外,与对照相比,加入脂肪醛的热反应体系中新增了一些醇类、酮类和酯类物质。     

（E）-2-辛烯醛对美拉德模型体系挥发性产物的影响

为研究脂肪醛（E）-2-辛烯醛对L-半胱氨酸与D-木糖组成的美拉德反应体系的影响,采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析不同模型体系热反应产物中的挥发性成分,并结合主成分分析法对其进行分析。结果表明：在反应体系中加入（E）-2-辛烯醛时,检测到的挥发性产物差异较大,发现2-甲基-3-呋喃硫醇、2-糠硫醇、2-噻吩甲醇、3-甲基噻吩、糠醛、2,5-二甲基呋喃、4,5-二甲基噻唑、2-甲基-5-甲硫基呋喃、2,5-噻吩二甲醛等物质受到的影响较大。其中2-甲基-3-呋喃硫醇、2-糠硫醇、2-甲基-5-甲硫基呋喃、3-甲基噻吩和2,5-噻吩二甲醛等化合物含量显著下降。此外,由于（E）-2-辛烯醛的存在,检测出2 种新的噻吩类物质（2-丁基噻吩和2-乙基-5-己基噻吩）以及一些新生成的醇类、酮类和酯类物质。     

脂肪醛对“半胱氨酸-木糖”美拉德反应进程及肉香物质形成的影响

为研究脂肪醛对"半胱氨酸-木糖"美拉德反应进程及肉香物质形成的影响,设计"半胱氨酸-木糖"及"半胱氨酸-木糖"中分别添加己醛、反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛的4个反应体系,在温度90℃、p H 5.5条件下反应5 h,液相色谱-蒸发光散射检测监测反应原料(半胱氨酸、木糖)和初期反应中间体(半胱氨酸的Amadori重排化合物(Cys-Amadori)、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸)随反应时间的浓度变化,同时还监测反应液p H值及波长294、420 nm处紫外-可见吸光度随反应时间的变化,并且采用固相微萃取-气相色谱-质谱联机分析比较3 h反应产物的挥发性风味物质组成。添加3种脂肪醛后,形成的Cys-Amadori重排化合物、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸中间体浓度均下降,表明均对"半胱氨酸-木糖"初期美拉德反应有抑制作用,且相比之下抑制强弱为反-2-庚烯醛反,反-2,4-癸二烯醛己醛。但添加己醛时,反应液于波长294、420 nm处的吸光度下降,表明中、末期美拉德反应也受到抑制;而加入反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛时,反应液于波长294、420 nm处的吸光度却增加,表明中、末期美拉德反应被促进,且相比之下反,反-2,4-癸二烯醛的促进作用大于反-2-庚烯醛。另外,比较挥发性风味组成发现,加入反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛的体系,含硫化合物的总量增多,检测到醛参与美拉德反应或醛自身受美拉德反应影响而形成的多种带烷基侧链的含硫化合物和呋喃化合物如2-己基噻吩和2-丙基呋喃。     

采用同时蒸馏萃取方法分析猪肉炖煮过程产生的风味物质

采用同时蒸馏萃取提取炖煮猪肉过程产生的风味物质,弱极性、极性两根色谱柱进行气-质联机分析,通过谱库检索及保留指数核对,鉴定出94种化合物,包括含硫化合物、含氮杂环、含氧杂环、醛类、酮类、醇类、酸类、酯类、烃类等。进一步采用稀释法气相色谱-嗅闻分析,并结合保留指数、气味特征及标准品比对,鉴定出23种气味活性物质,稀释因子较高的(log2FD≥6)有2-甲基-3-呋喃硫醇、3-(甲硫基)丙醛、γ-癸内酯、甲硫醇、糠硫醇、(E)-2-庚烯醛、壬醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、3-羟基-2-丁酮、1-辛烯-3-醇、2,4-双(1,1-二甲基乙基)-苯酚、己醛、2-乙酰基噻唑、2-乙基-3-甲基吡嗪、戊醛、苯乙醛,这些物质大部分来源于美拉德反应及脂肪氧化降解。     

“氧化鸡脂-半胱氨酸”反应体系的肉香味物质及其形成机制

采用控制氧化工艺制备氧化鸡脂。以“氧化鸡脂-半胱氨酸”为模型反应,选择较佳的反应温度和时间制备出有肉香风味的热反应产物。固相微萃取/气-质联机分析,通过保留指数、谱库检索定性,以1,2-二氯苯为标准物定量,共鉴定出42种肉香味成分,包括含硫类、吡啶类、醛类、酮类、醇类、呋喃类等,含量最高的为2-戊基呋喃,其次为2-戊基吡啶、壬醛、5-甲基-2(5H)-噻吩酮、2-戊基-2-环戊烯-酮。与“单纯半胱氨酸”、“单纯氧化鸡脂”体系对照探讨肉香味的形成机制,得出“氧化鸡脂-半胱氨酸”体系中半胱氨酸降解及脂肪氧化降解均受到了一定程度抑制,但经美拉德反应生成2-戊基吡啶、2-戊基噻吩等杂环香味物质,使热反应产物挥发性组成趋于较佳的肉香味。     

脂肪醛对Mailllard模型体系含硫挥发性产物的影响

本实验研究了脂类氧化产物脂肪醛包括己醛、庚醛、辛醛和壬醛对L- 半胱氨酸与D- 葡萄糖组成的Maillard反应体系含硫挥发性成分的影响。D- 葡萄糖与L- 半胱氨酸组成的模型体系在140℃反应1h,通过GC-MS 分析,共检测到29 种含硫的挥发性产物,其中包括13 种噻吩类化合物、7 种噻唑类化合物和9 种硫醇及硫醚类化合物,噻吩类化合物种类最多而且含量最高;在反应体系加入脂肪醛以后,增加了2- 烷基噻唑类和长链脂肪族硫醇两类化合物,原来体系中的大多数含硫挥发性化合物的含量都有一定程度的减少,但具有烤香及焦香味的4- 羟基-2,5- 二甲基-3(2H)- 噻吩酮的量有一定增加,噻吩类化合物的总量略微下降,噻唑类增加,硫醇及硫醚类产物基本保持不变,总的含硫挥发性产物的量在加入脂肪醛后基本保持不变。     

“氧化鸡脂-谷胱甘肽-葡萄糖”反应体系风味物质鉴定及形成机制

设计"氧化鸡脂-谷胱甘肽-葡萄糖"模型反应,于131℃和pH 6.5条件下反应5 h。采用溶剂辅助蒸发法萃取反应产物中的挥发性风味物质,并采用气相色谱-质谱仪、稀释法嗅闻分析。基于质谱、保留指数、气味特征、标准品,鉴定出89种化合物;其中67种化合物具有气味活性,主要为含硫化合物和醛类化合物。鉴定出由脂肪氧化降解与美拉德反应相互作用形成的带有烷基链的化合物10种,包括2-戊基噻吩、2-庚基噻吩、2-戊基吡啶等,多数具有气味活性。除了2-甲基-3-呋喃硫醇、糠硫醇等产生于美拉德反应的化合物外,带烷基链的2-庚基噻吩、2-甲基吡啶、2-乙基吡啶等也具有较高的稀释因子(Log_3FD≥5),表明在"氧化鸡脂-谷胱甘肽-葡萄糖"体系中,脂肪氧化降解与"谷胱甘肽"美拉德反应相互作用对肉香风味形成具有较大贡献,研究结果对"脂肪控制氧化-热反应"制备肉味香精有指导意义。     

顶空固相微萃取-气质联用技术分析猪脂控制氧化挥发性成分

采用顶空固相微萃取对猪脂控制氧化的挥发性成分进行提取,用气相色谱-质谱对挥发性化合物进行分析,结合谱库检索技术和保留指数对化合物进行鉴定,应用峰面积归一化法测定各成分的相对含量,共鉴定出59种挥发性成分,相对总量为69.12%。其中相对含量最高的是(E,E)-2,4-癸二烯醛(39.97%),其次是(E,E)-2,4-庚二烯醛(5.14%),2-十一烯醛(2.80%),3-甲基戊酸(2.11%),(E)-2-庚烯醛(1.53%),2-戊基呋喃(1.38%),(E)-2-辛烯醛(1.33%),己醛(1.15%),壬醛(0.97%)。主要的挥发性成分是羰基化合物(58.54%),它们是参与美拉德反应形成杂环类肉味香气成分的主要前体物质。     

温度对“半胱氨酸-木糖”模型体系初始美拉德中间体及挥发性风味物质形成的影响

采用"半胱氨酸-木糖"模型反应,在p H 5.5、温度分别为120、130、140、150、160℃的条件下,考察初始美拉德中间体2-木糖基噻唑烷-4-羧酸、半胱氨酸-Amadori及原料半胱氨酸的含量随反应时间的变化,发现2-木糖基噻唑烷-4-羧酸、半胱氨酸的含量在各个温度下均呈下降趋势,温度越高下降越快;但半胱氨酸Amadori的含量在120、130、140℃时呈钟形曲线变化,150、160℃则一直呈陡峭的下降趋势。比较半胱氨酸利用率、反应产物的颜色、气味特征和检测到的挥发性化合物总量,尤其含硫化合物的量,得出采用140℃反应60 min为模型反应较佳条件。采用双柱定性、保留指数比对、标准谱库检索,从140℃反应60 min的产物中检测出含硫化合物40种,含氮杂环化合物5种,含氧杂环化合物8种,含量较高的为2-甲基-3-呋喃硫醇、2-糠硫醇、2-噻吩硫醇、2-甲基噻吩并[2,3-b]噻吩、2,5-噻吩二甲醛等。     

鸡脂和美拉德反应对松蘑菌汤风味的影响

以松蘑为原料在热反应条件下制备松蘑菌汤,采用高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）、味觉分析系统（电子舌）、气相-离子迁移色谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS）及电子鼻研究了添加鸡脂和美拉德反应对松蘑菌汤风味的影响。HPLC检测结果显示,松蘑菌汤主要有16种游离氨基酸;加入鸡脂后,蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、赖氨酸、酪氨酸等苦味氨基酸含量减少;美拉德反应后谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸等甜味、鲜味氨基酸含量明显增高。GC-IMS检测出挥发性风味物质46种,美拉德反应后反-2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-辛二烯醛等脂肪醛含量增加,为汤料提供肉香、脂香味。电子鼻对挥发性物质检测与GC-IMS基本相似。总体而言,美拉德反应体系对松蘑鸡脂菌汤风味具有增加脂香、提升鲜甜味的作用。即加入鸡脂使松蘑菌汤风味层次丰富,美拉德反应对松蘑菌汤整体风味有较大提升。     

酶解对鸡骨素美拉德反应挥发性风味成分的影响

为了探索酶解对鸡骨素美拉德反应香精挥发性风味成分的影响,采用固相微萃取/气相色谱-嗅闻-质谱(SPME/GC-O-MS)技术对清汤型和白汤型鸡骨素美拉德反应产物(清汤MRPs1和白汤MRPs1)及鸡骨素酶解液美拉德反应产物(清汤MRPs2和白汤MRPs2)中的挥发性风味成分进行比较分析。在4种产物中共鉴定出 70种挥发性化学成分,清汤MRPs1中29种,MRPs2中50种;白汤MRPs1中38种,MRPs2中53种。与 MRPs1 相比,MRPs2 中醛酮、杂环类化合物的浓度显著增加(p<0.05)。白汤MRPs2的醛酮类物质种类更多,反-2-壬烯醛、2-十一碳烯醛、反-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮等特征香气成分只在白汤骨素中检出。但是在清汤MRPs2中杂环类物质则更加丰富,例如2-乙酰基呋喃、2,5-二甲基-3-乙基吡嗪、3,5-二甲基-2-乙基吡嗪、2-甲基-3,5-二乙基吡嗪、3,6-二甲基-2-异戊基吡嗪等则只在清汤骨素中检出。酶解对鸡骨素美拉德反应产物中的挥发性风味成分的种类和浓度有相当大的影响,增加了终产物的烤香、脂香和肉香,使整体风味更加浓厚饱满。     

牡蛎酶解产物与还原糖美拉德反应工艺优化及挥发性风味物质分析

目的：对影响牡蛎酶解产物与还原糖美拉德反应产物（Maillard reaction products of oyster enzymatichydrolysates and reducing sugar,MRPs-OEH）风味的因素进行优化,得出最佳的美拉德反应条件,并对其风味进行评价。方法：以感官评分为指标,通过Box-Behnken响应面法优化牡蛎酶解产物与还原糖的美拉德反应条件,根据单因素试验结果,采用响应面分析法确定最优工艺参数,采用电子鼻和气相色谱-质谱联用技术对新鲜牡蛎（freshoyster,FO）、牡蛎酶解产物（oyster enzymatic hydrolysates,OEH）和最优工艺条件下制备的牡蛎美拉德反应产物（optimal Maillard reaction products of oyster enzymatic hydrolysates and reducing sugar,OMRPs-OEH）的风味物质进行比较分析。结果：牡蛎酶解产物与还原糖美拉德反应的最适条件为反应时间29.43 min、反应温度114.62 ℃、反应初始pH 6.97、OEH与还原糖（木糖-葡萄糖质量比2∶1）质量比1∶1,在此条件下MRPs-OEH的综合感官评分为20.88,和预测值20.25比,相对误差约为3.08%。进一步用气相色谱-质谱联用技术对FO、OEH和OMRPs-OEH的风味物质进行分析,分别检出30、36 种和45 种风味化合物。OEH中的主要挥发性成分如癸醛、壬醛、正辛醛、（Z）-2-癸烯醛等,使牡蛎酶解液呈现出腥味、哈喇味和油脂味,经过美拉德反应后,主要挥发性成分变成二甲基三硫醚、二甲基二硫醚、（Z）-4-庚烯醛等,它们综合体现了OMRPs-OEH的贝香味、肉香味和海鲜味,同时产生了一些吡嗪类物质,赋予了其一些坚果-肉香味。结论：美拉德反应不仅改善了牡蛎酶解产物的风味,也为新型牡蛎调味品的开发提供了依据,具有极大的经济和社会价值。     

基于SPME-GC-MS和电子舌制备羊肉复合调味料

为制备羊肉风味复合调味料,通过固相微萃取-气相色谱-质谱（solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS）联用技术对内蒙古羔羊前腿肉和后腿肉的挥发性风味物质进行研究。采用分步酶解法处理羊后腿肉,联合使用β-环糊精和姜进行脱膻处理,并对酶解液进行美拉德反应,结合SPME-GC-MS、电子舌和感官评价分析羊肉酶解液和美拉德反应液的特征风味物质,并以美拉德反应液为风味基料确定最佳羊肉复合调味料。结果表明：羊后腿肉中低风味阈值的醛类、不饱和醇类以及重要酸类化合物的含量较高,且产生腥味的胺类物质和产生刺激性气味的1-丁醇较前腿肉低,表明其更适于制备调味料;酶解液中添加3%姜较5% β-环糊精更利于膻味去除;美拉德反应可增强复合调味料的整体风味,其主要特征风味物质为4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑、2-甲基-3-呋喃硫醇和噻吩-2-硫醇。此研究可为开发高品质肉味调味料提供参考。     

Formation of volatile pyrrole products from epoxyalkenal/protein reactions

The production of volatile compounds in the reaction of the lipid peroxidation product (E)-4,5-epoxy-(E)-2-heptenal with lysine or bovine serum albumin was studied in order to characterise alternative mechanisms for production of volatile pyrrole derivatives in foods. A mixture of the lipid and the ammo acid or the protein was stirred overnight at 31°C and the volatiles formed were collected using a Tenax TA trap. Several aldehydes, ketones, alkylfurans, alkyl- and acyl-pyrroles, and alkylpyridines were identified by GC/MS. Formation of pyrrole derivatives in these reactions suggested the existence of alternative mechanisms for production of these flavour-associated compounds, previously considered to be formed mainly via Maillard reactions. This new route does not need the presence of sugars, and might contribute significantly to volatile pyrrole production in foods under conditions unfavourable for classic Maillard reactions.     

Effects of lard on the formation of volatiles from the Maillard reaction of cysteine with xylose

BACKGROUND: The presence of lipid oxidation products in the Maillard reaction pathway is of particular interest today. The objective of this study was to investigate the effect of lard and its oxidation products on the formation of volatiles from cysteine and xylose model systems. RESULTS: Headspace volatiles generated in reaction mixtures were examined by solid‐phase microextraction in combination with gas chromatography‐mass spectrometry. The addition of lipid had a suppressing effect on most of the sulfur‐containing compounds derived from the reaction between cysteine and xylose, especially for 2‐methyl‐3‐furanthiol, 2‐furanmethanethiol, 2‐methylthiophene, and 3‐methylthiophene. One of the intermediates—furfural—was also formed in much lower concentration when lard was present. In addition, cysteine and xylose modified lipid oxidation pathways, so that lipid‐derived alcohols, alkylfurans and aliphatic acids were formed rather than aldehydes. Compared with the lard heated alone, most aldehydes were formed at lower levels in the lard‐containing reaction mixtures, and several aldehydes including hexanal, heptanal, (2E)‐heptenal and (2E,4E)‐heptadienal were absent. CONCLUSION: The addition of lipid was inhibitory to the formation of most sulfur‐containing compounds in the Maillard reaction. Furthermore, Maillard reaction products influenced the formation of products from lipid oxidation. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

Impact of lipid oxidation-derived aldehydes and ascorbic acid on the antioxidant activity of model melanoidins

As the heat-induced formation of antioxidants throughout the Maillard reaction is known, this study was undertaken to evaluate the impact of lipid oxidation-derived aldehydes and ascorbic acid in Maillard model systems on the resulting antioxidant activity. For this purpose, various fractions of melanoidin-like polycondensation products were obtained from mixtures of amino acids (glycine, lysine, arginine) and lipid oxidation-derived aldehydes (hexanal, (E)-2-hexenal), in the presence or absence of glucose or ascorbic acid. All fractions showed a significant radical scavenging capacity (DPPH assay) and ferric reducing power (FRAP assay). The activity varied according to the composition of the model system tested, although some similar trends were discovered in both assays applied. The presence of lipid oxidation products in the browning products augmented the antioxidant activity in specific cases. For instance, the combined presence of arginine, hexanal and glucose in heated model systems resulted in a significantly higher antioxidant capacity. With an exception of ascorbic acid-containing model systems, melanoidin-like polycondensation products possessed significantly stronger antioxidant activities than the corresponding unheated initial reactant mixtures. Water-soluble high molecular weight (>12kDa) and nonsoluble fractions comprised the major part of the antioxidants derived from amino acid/lipid oxidation product model systems, with or without glucose or ascorbic acid.     

精氨酸/葡萄糖的模式美拉德反应产物对丙烯酰胺状态的影响

本实验通过测量丙烯酰胺添加前后美拉德反应产物的变化,来研究精氨酸/葡萄糖的模式美拉德反应产物对丙烯酰胺状态的影响。结果表明,添加丙烯酰胺后,美拉德反应产物的紫外-可见吸收光谱没有明显变化,但其荧光光谱的吸收波长和发射波长都发生了明显变化。美拉德反应产物在420 nm波长处的吸光度为0.327,在吸收波长396 nm和发射波长462 nm条件下,荧光强度为96.48;添加丙烯酰胺并和精氨酸、葡萄糖沸水浴1 h后,其可见光吸收强度为0.159,下降了51.38%,荧光强度为50.75,下降47.40%。红外扫描结果表明,丙烯酰胺的特征吸收峰在2 356 cm－1和2 065 cm－1处,加入美拉德反应产物溶液后,丙烯酰胺特征峰消失表明其状态发生改变。模式美拉德反应产物对丙烯酰胺的状态表明食品中的丙烯酰胺以结合状态存在并因此降低了丙烯酰胺的毒性,可为评估食品中丙烯酰胺的安全性提供一个新的视角。