木糖/脯氨酸共裂解过程挥发性化合物形成规律

采用木糖与脯氨酸的混合体系,研究二者共同裂解形成的挥发性化合物形成规律。首先对木糖和脯氨酸进行单独裂解,木糖裂解的主要产物为糠醛,糠醛占裂解形成的挥发性化合物的45%,这与葡萄糖、果糖和蔗糖裂解时所形成的主要产物5-羟甲基糠醛(分别为28.9%、38.4%和37.4%)和糠醛(18.4%、35.4%和27.5%)有所不同,对木糖、葡萄糖、果糖和蔗糖裂解形成糠醛以及5-羟甲基糠醛的路径进行推测,认为木糖单独裂解时是通过脱水直接变成糠醛。同时,对不同比例的木糖和脯氨酸混合物进行共裂解,木糖和脯氨酸之间的比例对挥发性产物的形成比例具有明显的影响,脯氨酸的存在改变了木糖形成糠醛的路径,木糖主要经形成A-madori产物降解路线形成糠醛,脯氨酸在木糖降解路径中开始只是起到催化剂的作用,然后脯氨酸才与木糖裂解形成的碎片反应而开始被消耗。木糖和氨基酸共裂解形成的挥发性产物的含量要低于木糖单独裂解时所形成的挥发性产物含量,这可能是木糖与脯氨酸结合形成了大分子物质,而这些大分子物质在裂解过程中主要是被碳化。共裂解形成的苯酚含量也比单独裂解时形成的苯酚含量有明显下降,共裂解形成的苯酚含量约为单独裂解时的33%左右。     

葡萄糖、果糖和蔗糖/脯氨酸的共裂解行为研究

为了解烟草中主要的糖类物质和脯氨酸在卷烟燃烧过程中的行为变化和相互影响,采用裂解-气相/质谱(Py-GC/MS)分析方法,考察了葡萄糖、果糖、蔗糖、脯氨酸的单独裂解行为以及3种糖与脯氨酸、混合糖与脯氨酸的共裂解行为,分析比较了共裂解对各物质单独裂解行为变化的影响。结果表明:①脯氨酸的存在改变了葡萄糖、果糖、蔗糖的单独裂解行为,对裂解所形成的挥发性化合物有明显的影响。糖与脯氨酸的比例分别为5∶1和10∶1时,共裂解所形成的5-羟甲基糠醛分别是葡萄糖、果糖、蔗糖单独裂解时的3.4%,6.0%,20.3%和35.5%,30.0%,81.3%,糠醛量为单独裂解时的5.9%,2.0%,6.3%和29.9%,11.3%,22.5%,左旋葡聚糖为单独裂解时的1.0%,27.1%,8.7%和11.5%,90.6%,26.9%。②混合糖的组成及其与脯氨酸的相对比例对裂解产物的形成具有明显的影响,脯氨酸含量越高,对3种糖的裂解行为影响越大。     

琥珀酸对卷烟压香影响的研究

采用裂解—气相色谱/质谱技术,研究不同比例的琥珀酸对卷烟裂解形成的挥发性化合物的影响规律,以揭示琥珀酸对卷烟压香的影响机理。研究表明:1随着琥珀酸含量的提高,裂解所形成的游离的尼古丁含量逐渐减少,而单质子化和双质子化尼古丁含量越来越高;2在卷烟中添加1%,2%,3%琥珀酸,卷烟烟粉裂解所形成的挥发性化合物总量下降了约23%,小分子醛类、酮类以及呋喃类物质的释放量下降26%~30%,烯烃类物质的释放量下降23%~26%;3碳水化合物裂解或美拉德反应所形成的主要挥发性化合物总量减少30%左右,尤其对DDMP和5-羟甲基糠醛的释放量影响非常显著,当琥珀酸添加量为3%时,DDMP和5-羟甲基糠醛分别减少了84.1%和75.6%;4在卷烟中添加1%,2%,3%琥珀酸,卷烟裂解所形成的总酚物质下降量分别为29.5%,37.0%,37.3%,而裂解所形成的关键致香物质的量下降了31.4%,36.8%,36.8%。根据琥珀酸对卷烟裂解所形成化合物的影响规律,对琥珀酸对卷烟压香机理进行了推测。     

后熟处理对五倍子蜂蜜主要品质指标的影响

采用浅继箱进行封盖成熟蜜生产,蜜脾封盖后放入温度为26～28℃,湿度为18%～20%的干燥房进行后熟处理,分析不同后熟时间(0、24、72、120、168 h)对五倍子蜂蜜中的水分、糖类、导电率、5-羟甲基糠醛、淀粉酶值等指标的影响。结果表明,五倍子蜂蜜中水分含量、淀粉酶值随着后熟时间延长逐渐降低,导电率、蔗糖及5-羟甲基糠醛含量随着后熟时间延长而增加,葡萄糖、果糖和色度变化不显著。后熟处理120 h后,五倍子蜂蜜中水分含量可降低至19.63%,电导率467.93μS/cm,蔗糖3.32%,葡萄糖31.45%、果糖35.75%、5-羟甲基糠醛1.03 mg/kg、淀粉酶值11.31 mL/(g·h),相关指标均达到我国一级蜂蜜品质要求。该种蜂蜜后熟方法避免了高温浓缩对蜂蜜营养成分的破坏,为成熟蜜机械化生产提供理论参考。     

6种糖-酶解液模型体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学分析

为研究糖-酶解液模型体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学规律,以2 种糖（葡萄糖和蔗糖）和3 种肉（猪、牛、鸡肉）酶解液为研究对象,通过高效液相色谱分析研究了糖-酶解液模型体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学模型。结果显示：加热温度90～110 ℃、加热时间0～6 h条件下,5-羟甲基糠醛的生成量与加热时间呈线性关系,符合零级动力学模型;5-羟甲基糠醛的生成量与加热时间、加热温度呈正相关,随着加热温度的升高、加热时间的延长,糖-酶解液模型体系中5-羟甲基糠醛含量呈持续增长的趋势,并且在葡萄糖-酶解液体系中5-羟甲基糠醛的含量远远高于蔗糖-酶解液体系。     

反应条件对牛血清白蛋白-葡萄糖体系糖基化产物形成的影响

以牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)和葡萄糖为原料进行糖基化反应,研究糖基化时间和糖基化温度对果糖胺、羰基化合物、5-羟甲基糠醛(5-hydromethylfurfaral, 5-HMF)、丙烯酰胺等糖基化反应产物形成的影响。结果表明,BSA-葡萄糖糖基化体系中的果糖胺含量、羰基含量均随着反应时间的延长和反应温度的升高先增加后降低,褐变程度随着反应温度的升高而增大,但随着反应时间的延长先增大后下降。当糖基化反应温度高于60℃,且反应时间超过12 h时,样品中5-羟甲基糠醛、丙烯酰胺、后期糖基化末端终产物等潜在危害产物的含量显著增加(P0.05)。本研究结果可为通过控制加工时间和温度,减少高蛋白、高糖类食品在热加工过程中有害糖基化产物的形成提供技术参考。     

蜂蜜种类与其理化参数的关系

根据国标方法,对7种植物学来源的81个蜂蜜样品的10种理化指标(酸度、还原糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、水分、电导率、淀粉酶值、羟甲基糠醛和灰分)进行了测定,利用主成分分析法和聚类分析法对蜂蜜理化指标与其植物学来源的关系进行研究。共提取出4个主成分,其中系数绝对值最大的参数分别为果糖、葡萄糖、电导率以及水分含量,方差贡献率约为70%。聚类分析可以区分龙眼和枣花蜂蜜。     

蜂蜜储存期间质量变化的研究

在蜂蜜储存期间,对果糖和葡萄糖含量、酸度、羟甲基糠醛等指标进行测定。结果表明,在-15℃储存的蜂蜜,随着储存时间的延长,所有指标变化均不显著(P0.05);在25℃储存的蜂蜜,随着储存时间的延长,酸度以及果糖葡萄糖含量变化极显著(P0.01);在37℃储存的蜂蜜,随着储存时间的延长,果糖葡萄糖含量、酸度、羟甲基糠醛含量和感官指标变化极显著(P0.01)。     

3 种单糖模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学分析

为了研究单糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学规律,本实验以葡萄糖、果糖和半乳糖3种单糖为研究对象,通过高效液相色谱分析研究了单糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学模型。结果显示,初始pH值对单糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成影响较大。在初始pH 2～8的范围内,pH 2时,5-羟甲基糠醛的形成量最大。随着加热温度的升高和时间的延长,3 种糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成量呈增加的趋势,溶液pH值呈下降趋势。在加热温度为80、100、120 ℃时,5-羟甲基糠醛的形成符合一级动力学模型。     

纸铝塑复合包装100%橙汁贮藏期间化学品质的变化

以100%橙汁为研究对象,监测其在4、20、37℃和55℃贮藏24周过程中化学指标如VC、5-羟甲基糠醛(HMF)、糖类物质、类胡萝卜素、总多酚和总类黄酮的变化。结果表明:实验周期内100%橙汁中VC降解规律和HMF(37℃、55)积累量的变化可用一级动力学模型进行描述;20、37℃及55℃,100%橙汁中的葡萄糖和果糖含量逐渐增加,蔗糖含量逐渐降低,而4℃其蔗糖、葡萄糖和果糖含量无显著变化;总多酚含量贮藏前期变化不显著,后期呈上升趋势;主要类胡萝卜素含量呈降低趋势;总类黄酮降解率在13.0%～24.4%之间。因此,贮藏温度对100%橙汁的化学品质影响显著,4℃低温下贮藏可以保持货架期橙汁化学品质相对稳定,有利于橙汁的贮藏。     

水热预处理过程中pH值对玉米秸秆水解特性的影响

本研究采用乙酸或NaOH调节水热预处理的pH值,通过分析玉米秸秆中纤维素、半纤维素和木素降解产物的变化,研究了水热预处理的pH值对玉米秸秆水解特性的影响。结果表明,在水热预处理过程中,乙酸的添加促进了纤维素和半纤维素降解,但木素溶出率略有下降,水解液中木糖、低聚木糖、葡萄糖等糖类物质含量增加,糠醛和5-羟甲基糠醛等物质含量快速提升;当NaOH用量小于3%时,随着NaOH用量增加,纤维素和半纤维素降解减少,NaOH主要消耗于半纤维素中的乙酰基脱除;当NaOH用量为3%时,此时水热预处理终点pH值为5.84,固体物料得率达到最大值为75.15%;继续增加NaOH用量,木素的溶出率开始增加,固体物料得率下降。结果显示pH值可以成为调控水热预处理水解效果的重要手段。     

酸化镧铌酸铯催化剂下5-羟甲基糠醛的制备

以镧铌酸铯为前驱体,通过酸化制备固体酸催化剂,采用X射线能谱分析、扫描电镜、X射线衍射对镧铌酸铯和酸化镧铌酸铯进行表征。以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,果糖为反应底物,以酸化镧铌酸为催化剂,催化果糖发生异构化脱水降解生成5-羟甲基糠醛,考察了果糖含量、催化剂种类及用量、反应时间、反应温度以及溶剂浓度对反应的影响。结果表明,以果糖为反应底物制备5-羟甲基糠醛的最佳条件是果糖1 g、二甲基亚砜75 mL、反应温度120℃、时间105 min,此时5-羟甲基糠醛的产率为89.56%。     

活性炭和不同碳源对烟草苯乙酸一步成苗培养的影响

通过将生长素苯乙酸(PAA)应用于烟草单倍体植株叶脉组织培养,研究了活性炭和不同碳源在烟草单倍体植株叶脉组织苯乙酸(PAA)一步成苗培养中的作用及机理。结果表明,麦芽糖并不是促使PAA一步成苗培养成功的唯一碳源,葡萄糖具有同麦芽糖相同的功效。添加活性炭后,蔗糖也可促进PAA一步成苗的发生,主要机理是活性炭吸附了培养基中的5-羟甲基糠醛而促使PAA一步成苗的发生。果糖(或蔗糖分解出果糖)不是一步成苗的直接抑制因子,只是在高温高压灭菌时易分解成5-羟甲基糠醛的前体物质,一定浓度的5-羟甲基糠醛是PAA一步成苗的直接抑制因子。试验还表明,PAA对一步成苗的促进效应与碳源的种类和活性炭的添加与否有关。     

菊苣主要挥发性香气成分分析

目的:开发利用菊苣提取物。方法:采用顶空—固相微萃取—气相色谱质谱联用(HS-SPME-GC/MS)分析菊苣提取物中的挥发性化学成分,通过挥发性成分含量/感官阈值即香气活力值分析其中的主要挥发性香气成分。结果:样品中共检测到78个挥发性成分,相对含量>1%的挥发性成分顺序为丙二醇>5-羟甲基糠醛>乙酸>1,2-丙二醇-二甲酸酯>甲酸>1,2-丙烷二醇-2-乙酸酯;分析了24种香气成分的香气活力值,香气活力值>1的主要挥发性香气成分顺序为乙酸>异丁酸甲酯>肉桂酸乙酯>甲酸>甲基环戊烯醇酮>2,4-二叔丁基苯酚>5-甲基糠醛>丙二醇。结论:菊苣提取物中主要的挥发性成分为丙二醇、5-羟甲基糠醛、乙酸、1,2-丙二醇-二甲酸酯、甲酸、1,2-丙烷二醇-2-乙酸酯,主要的挥发性香气成分为乙酸、异丁酸甲酯、肉桂酸乙酯、甲酸、甲基环戊烯醇酮、2,4-二叔丁基苯酚、5-甲基糠醛、丙二醇。     

双糖体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学分析

为了研究双糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学规律,本文以3种双糖为研究对象,研究了单一糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学模型。通过对不同的加热条件下,糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛形成的研究,发现初始pH对5-羟甲基糠醛的形成影响较大。随着加热温度的升高和时间的延长,3种双糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成量呈增加的趋势,溶液pH呈下降趋势。在5-羟甲基糠醛的形成量不超过最大值的范围内,温度为80~100℃时,3种双糖溶液中5-羟甲基糠醛的形成符合零级动力学模型;温度为120~160℃时,乳糖溶液中5-羟甲基糠醛的形成符合零级动力学模型,而蔗糖和麦芽糖溶液中5-羟甲基糠醛的形成符合一级动力学模型。     

双糖体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学分析

为了研究双糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学规律,本文以3种双糖为研究对象,研究了单一糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成动力学模型。通过对不同的加热条件下,糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛形成的研究,发现初始pH对5-羟甲基糠醛的形成影响较大。随着加热温度的升高和时间的延长,3种双糖溶液模拟体系中5-羟甲基糠醛的形成量呈增加的趋势,溶液pH呈下降趋势。在5-羟甲基糠醛的形成量不超过最大值的范围内,温度为80¹00℃时,3种双糖溶液中5-羟甲基糠醛的形成符合零级动力学模型;温度为120¹60℃时,乳糖溶液中5-羟甲基糠醛的形成符合零级动力学模型,而蔗糖和麦芽糖溶液中5-羟甲基糠醛的形成符合一级动力学模型。      

不同氨基酸和糖对美拉德反应产物的影响

利用半胱氨酸、甘氨酸、谷氨酸3 种氨基酸和木糖、葡萄糖2 种还原糖作为反应底物,模拟美拉德反应制备香精,并对其香气成分和有害物质进行综合分析。结果表明：参与反应的氨基酸种类越多,所测得的挥发性物质种数也越多,反应产物的风味越丰富;甘氨酸参与的美拉德反应中丙烯酰胺的生成量较少,而谷氨酸的参与反应中丙烯酰胺的生成量较多;还原糖种类对丙烯酰胺的产生影响不大;谷氨酸参与的美拉德反应产物中,5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural,5-HMF）含量高,而半胱氨酸和甘氨酸参与的反应产物中,5-HMF的含量较低;木糖可减少产物中的5-HMF的含量。利用本实验条件制备香精,产物中的丙烯酰胺和5-HMF含量在安全范围内。     

焦糖化与美拉德反应中DDMP、HMF及糠醛的生成研究

食品热加工中广泛存在的美拉德反应除赋予食品色香味外,还会生成有害或有异味物质,2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮（DDMP）、5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural,HMF）及糠醛就是其中重要的产物。本文分别建立了3种焦糖化和3种美拉德反应体系,研究DDMP、HMF和糠醛的生成规律。结果表明,HMF和糠醛分别容易在果糖和木糖焦糖化体系中生成,在美拉德反应体系中,赖氨酸的参与抑制了HMF和糠醛生成,促进了DDMP的生成。结合中间产物和终末产物的表征,单糖的结构差异是影响三种化合物生成的主要因素,赖氨酸会竞争性抑制单糖降解的焦糖化途径,从而抑制HMF和糠醛的生成。本文可对食品热加工业中DDMP、HMF和糠醛的生成、控制及定向合成提供指导。     

葡萄糖和果糖对反应型可可香料致香成分形成的影响

选择苯丙氨酸、亮氨酸、缬氨酸、甘氨酸和精氨酸组成混合物,以适当的氨基酸/还原糖配比,分别与葡萄糖、果糖在120℃下反应15min制备得到可可香料。利用同时蒸馏萃取法（SimultaneousDistillationandExtraction,SDE）对可可香料进行萃取,然后利用气相质谱联用仪（GasChromatography-MassSpectroscopy,GC-MS）对可可香料中的挥发性致香成分进行测定,比较了葡萄糖和果糖对反应型可可香料的风味贡献。结果表明,两种反应产物中均具有可可的主要挥发性香气成分,如3-甲基正丁醛、苯乙烯、甲基吡嗪、苯甲醛、苯乙醛、苯乙酮、5-甲基-2-异丙基-2-己烯醛、糠醛等。同时发现,果糖有利于能产生更多的吡嗪类物质（如烷基吡嗪）,而葡萄糖则有助于醛类物质的形成。      

紫穗槐蜂蜜理化指标及挥发性成分测定与分析

为研究中国特色紫穗槐蜂蜜的品质特性,采用现有标准方法对紫穗槐蜜的理化指标(水分、酸度、淀粉酶值、5-羟甲基糠醛、还原糖、蔗糖)进行测定。采用顶空固相微萃取气相色谱-质谱技术对紫穗槐蜜的挥发性成分进行测定。通过对理化指标和挥发性成分进行分析,结果表明,8批紫穗槐蜂蜜样品水分含量为15.5%～17.8%,酸度为14.8～25.8 mL/kg,淀粉酶值为27.2～70.6 mL/(g·h),5-羟甲基糠醛含量不超过28.7 mg/kg,还原糖含量为65.9%～71.1%,蔗糖含量不超过2.42%,各项指标均符合国家和行业标准要求。紫穗槐蜂蜜中共发现挥发性物质78种,主要包括醛类、醇类、酸类、萜烯类、芳香类等,含量较高的物质为苯乙醇、苯乙醛、壬醛等。综合而言,紫穗槐蜂蜜具有酶值高、挥发性成分丰富的特点。