丙烯酰胺天冬酰胺/葡萄糖低湿模式反应体系条件优化

试验主要研究了天冬酰胺/葡萄糖低湿模拟体系中丙烯酰胺生成及提取条件,对影响体系丙烯酰胺生成的反应条件和丙烯酰胺提取条件进行了优化。结果表明,天冬酰胺/葡萄糖低湿模拟反应体系中丙烯酰胺最佳反应条件为:40μL葡萄糖(0.25 mol/L)和40μL天冬酰胺(0.25 mol/L)加入40μL蒸馏水在160℃反应20 min,反应结束后向体系中加入1 mL蒸馏水超声重复提取2次,每次5 min,提取温度30℃。在上述条件下体系中生成和提取的丙烯酰胺量达到最大。     

牛磺酸对富含淀粉食品中丙烯酰胺的抑制作用

运用天冬酰胺/葡萄糖模式反应体系研究了牛磺酸对富含淀粉的食品中丙烯酰胺生成的影响及其抑制机理。试验结果显示:牛磺酸能够显著抑制天冬酰胺/葡萄糖反应体系中丙烯酰胺的生成,且抑制率与浓度呈剂量关系。运用LC-QTOF分析得到2种主要的反应产物:丙烯酰胺-牛磺酸加合物和丙烯酰胺二聚体-牛磺酸加合物。此外,牛磺酸与葡萄糖共存于同一体系中加热时,葡萄糖的含量显著下降,说明牛磺酸可与葡萄糖发生反应。通过模式反应体系证明:牛磺酸能够显著降低富含淀粉食品中的丙烯酰胺含量;抑制机理主要是牛磺酸与丙烯酰胺直接发生反应,反应产物为丙烯酰胺-牛磺酸加合物和丙烯酰胺二聚体-牛磺酸加合物,从而除去体系中已经生成的丙烯酰胺。此外,牛磺酸能够与葡萄糖发生美拉德反应,从而与天冬酰胺竞争消耗体系中的葡萄糖,减少了食品中的丙烯酰胺含量。     

氨基酸对葡萄糖-天冬酰胺模拟体系中丙烯酰胺形成的抑制作用研究

目的 研究4种氨基酸对已建立的葡萄糖-天冬酰胺模拟体系中丙烯酰胺生成的影响。方法 以葡萄糖-天冬酰胺组为对照组,在此基础上分别加入半胱氨酸、甘氨酸、赖氨酸和谷氨酸4种氨基酸为实验组,于140℃反应5～30min,测定反应后模拟体系的褐变程度、色差值、生成丙烯酰胺含量和剩余葡萄糖含量。结果 4种氨基酸中,半胱氨酸和谷氨酸对模拟体系中的褐变度和色差值的抑制作用较好;半胱氨酸和赖氨酸对底物葡萄糖的消耗作用较快;半胱氨酸对丙烯酰胺的抑制效果最好,抑制率为(76.00±0.73)%,其他氨基酸的抑制率分别为甘氨酸(38.39±0.44)%、赖氨酸(51.03±3.09)%和谷氨酸(28.76±2.43)%;进一步研究发现,当添加4.2mmol半胱氨酸时,丙烯酰胺抑制率达(95.32±0.47)%。结论 4种氨基酸相比,半胱氨酸对丙烯酰胺形成的抑制效果最好,且对于降低葡萄糖-天冬酰胺模拟体系的褐变度、色差值、葡萄糖含量有较好的效果。     

反应条件对葡萄糖-甘氨酸模拟美拉德反应体系中α-二羰基化合物生成的影响

采用邻苯二胺(OPD)衍生和HPLC定性定量考察了反应条件(温度、p H、时间和底物浓度比)对葡萄糖-甘氨酸模拟美拉德反应体系中三种α-二羰基化合物3-葡萄糖醛酮(3-DG)、乙二醛(GO)和丙酮醛(MGO)生成的影响。结果表明:在80~140℃范围内温度的升高会促进体系中MGO和GO的生成,而3-DG在温度达到110℃时达到峰值,随后则开始下降。p H在5~9范围内对三种物质的影响趋势和温度类似,MGO和GO的生成随p H的升高而不断增加,而3-DG在p H为6时含量达到最高,随后急剧降低。3-DG和GO生成的速率随着时间的延长逐渐降低,而在2 h内MGO的生成速率则趋于恒定。葡萄糖的相对含量升高有利于3-DG的生成,而当甘氨酸的相对含量较高时则会促进MGO和GO的生成。本研究能够为美拉德反应中以α-二羰基化合物为中间产物的风味物质的生成机制研究提供一定的实验依据。     

姜粉及其有效成分对丙烯酰胺生成的影响及动力学研究

食品中的丙烯酰胺主要是由天冬酰胺和α-羟基羰基化合物(如葡萄糖等)在高温条件(120℃)下发生的美拉德反应产生的。研究发现,加热温度、加热时间、葡萄糖/天冬酰胺比例和水分含量对丙烯酰胺的形成均呈先升高后降低的趋势,且在试验范围内丙烯酰胺含量都有一个最大值。在研究姜粉、姜辣素和6-姜酚对高温低湿条件下葡萄糖/天冬酰胺模型中丙烯酰胺形成的影响时,发现3种物质可以有效地减少模型中丙烯酰胺的形成。并且,姜粉、姜辣素和6-姜酚的浓度变化和丙烯酰胺抑制率趋势均呈非线性变化,当三者的添加量水平分别为200、0.2、0.02 mg/g时,抑制率达到最大值依次为53.2%、62.8%和23.5%。最后,通过使用丙烯酰胺动力学模型确定了姜粉、姜辣素和6-姜酚对丙烯酰胺的形成具有抑制作用,而对丙烯酰胺的消除没有影响。     

葡萄糖/天冬酰氨模拟体系丙烯酰胺形成

采用葡萄糖与天冬酰氨的模拟体系来研究反应条件对丙烯酰胺的产生的影响.以色度、198 nm下紫外吸光度和丙烯酰胺含量为指标,考察反应温度、时间、初始pH值和摩尔配比对丙烯酰胺形成的影响.结果表明反应温度是影响丙烯酰胺形成关键因素,葡萄糖比天冬酰胺对模拟体系的丙烯酰胺形成影响要大,初始pH值在8时,丙烯酰胺形成最大.     

半胱氨酸对模拟体系中丙烯酰胺的抑制作用研究

以葡萄糖/天冬酰胺模拟体系为对象,研究褐变度及丙烯酰胺含量的变化规律,进一步探究半胱氨酸(L-cysteine,Cys)对模拟体系中丙烯酰胺的抑制作用.将葡萄糖与天冬酰胺溶液混合并在不同时间(0～40 min)和不同温度(160℃～220℃)下进行反应,通过测定模拟体系的褐变度及丙烯酰胺含量,分析时间和温度对模拟体系的...     

添加甘氨酸对天冬酰胺/葡萄糖模拟体系中丙烯酰胺形成的抑制作用

美拉德反应目前被认为是形成丙烯酰胺的重要途径,极探讨了甘氨酸在葡萄糖/天冬酰胺模拟体系中抑制丙烯酰胺形成的规律。模拟体系分别在90、100、110、120℃下反应4h,丙烯酰胺的生成、褐变度的增加、产物的减少以及对天冬酰胺和甘氨酸降解动力学的分析表明,甘氨酸的添加能够显著降低美拉德反应生成的丙烯酰胺,且在该反应体系中甘氨酸与天冬酰胺之间存在竞争关系。     

辐照预处理对天冬酰胺-葡萄糖模拟体系中丙烯酰胺生成的影响

采用60Co-γ分别对天冬酰胺、葡萄糖进行辐照处理后,将其混合得到天冬酰胺-葡萄糖模拟体系,分别在不同的油浴温度和时间下使其发生反应,研究辐照剂量对模拟体系中丙烯酰胺的生成量和褐变程度的影响,并建立褐变程度与丙烯酰胺生成量的相关性。结果表明:随辐照剂量的增大,丙烯酰胺的生成量呈现先减小后增大的趋势;60Co-γ不同剂量预处理后的天冬酰胺-葡萄糖的模拟体系在高温油浴中反应后,褐变程度与丙烯酰胺的生成量之间有一定的相关性。     

Maillard反应体系中HMF和丙烯酰胺的含量分析

为了研究天冬酰胺和葡萄糖的Maillard反应体系中5-羟甲基糠醛和丙烯酰胺的含量,将天冬酰胺与葡萄糖在160℃条件下反应1.5 h,通过高效液相色谱和液质联用技术分别建立5-羟甲基糠醛和丙烯酰胺的测定方法,并进行验证。分析结果显示,丙烯酰胺测定方法的检测限和定量限分别为0.001、0.05μg/L,5-羟甲基糠醛的分别为0.3525、2.82μg/L,样品中丙烯酰胺的含量为6.64μg/L,5-羟甲基糠醛的含量为45.31μg/L。     

尸胺/葡萄糖美拉德反应的影响因素、表征及应用

尸胺是一种食品中常见的有毒物质,降低其浓度是食品领域研究的重要方向。采用尸胺/葡萄糖美拉德反应作为尸胺控制的新方法。对尸胺/葡萄糖美拉德反应体系,分析了反应时间、温度、初始p H值、Na Cl含量、葡萄糖初始浓度和尸胺初始浓度对尸胺去除率的影响。结果表明,尸胺去除率随反应时间的延长,温度的升高,初始p H值和葡萄糖初始浓度的增加而升高;随Na Cl含量和尸胺初始浓度的增加而降低,且在特定反应条件下,尸胺可被完全去除。采用荧光强度和紫外-可见吸收光谱图对尸胺/葡萄糖美拉德反应过程进行表征,结果显示反应过程中有新物质生成。在初步应用试验中,添加2%葡萄糖并在95℃条件下加热3 h,可以显著将市售酱油中的尸胺浓度从2.32 mmol/L降为1.69 mmol/L(P0.05)。综上所述,尸胺/葡萄糖美拉德反应是一种有潜力的尸胺控制方法。     

赖氨酸-葡萄糖模拟体系中吡咯素生成条件的研究

研究赖氨酸-葡萄糖(Lys-Glu)模拟体系中吡咯素的生成条件。构建赖氨酸-葡萄糖模拟体系,以吡咯素生成量为评价指标,采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测模型中吡咯素含量,在单因素试验的基础上采用Box-Behnken方法,通过响应面设计优化Lys-Glu模拟体系中吡咯素生成的最优条件,对吡咯素生成的加热时间、反应温度、缓冲溶液pH值、原料配比4个因素进行了探究。试验结果表明,加热时间、反应温度和原料中葡萄糖浓度对吡咯素的生成均有显著影响(P0.05),并且Lys-Glu模拟体系在110℃,葡萄糖浓度0.5 mol/L、赖氨酸浓度0.6 mol/L,缓冲溶液pH值为7.4的条件下反应50 min,可得到吡咯素的最大生成量4.69μmol/L。     

葡萄糖/天冬酰胺模拟体系中丙烯酰胺的产生及其机理研究

油炸食品中丙烯酰胺的发现引起了科学家们的广泛重视。美拉德反应是形成丙烯酰胺的重要途径。为了进一步证实其形成机理,进行了葡萄糖和天冬酰胺模拟体系的研究。采用高效液相色谱-紫外检测器分析模拟体系中的丙烯酰胺,结果表明:不同的加热温度和加热时间对丙烯酰胺的产生量影响显著,且随着反应温度的升高和反应时间的延长,整个反应体系的颜色逐渐加深,丙烯酰胺的产生量也逐渐增多。     

葡萄糖/天冬酰胺低湿模拟体系中丙烯酰胺产生机理研究

采用葡萄糖/天冬酰胺低湿模拟体系,系统研究反应条件对丙烯酰胺形成的影响。在单因素试验的基础上,选取加热温度、加热时间、天冬酰胺添加量、葡萄糖加入量4个因素,进行响应面优化分析。结果表明:加热温度和天冬酰胺添加量对丙烯酰胺的产生量影响显著。葡萄糖和天冬酰胺添加量分别为1.2 mmol,丙烯酰胺最大产生量条件为:加热温度200°C,加热时间6.5 min,丙烯酰胺的最大理论生成量为674.0 nmol。     

不同加工条件对模拟体系中晚期糖基化终产物生成的影响

通过构建牛血清蛋白-葡萄糖模拟体系,研究不同加工条件对晚期糖基化终产物(Advanced Glycation End products,AGEs)生成的影响,包括加工时间、温度、p H、蛋白质和葡萄糖浓度对AGEs荧光产物、非荧光产物的影响,以及不同的处理条件下荧光和非荧光产物生成量之间的联系。结果表明,当加热时间为40 min,加热温度为100℃,p H为7.0时荧光产物的生成量达到最大值,增加底物浓度在一定程度可以增加荧光产物的量;非荧光产物羧甲基赖氨酸(Nε-(Carboxymethyl)lysine,CML)随着加热时间的延长呈现增加的趋势,当加热温度达到110℃,p H为碱性时CML的生成量达到最大值。利用SPSS软件对不同处理条件下荧光产物和非荧光产物生成量的相关性进行研究,二者随着加热时间的变化呈现负相关,随着其他加工条件的变化并没有呈现直接相关性。     

阿魏酸与咖啡酸对丙烯酰胺形成及消减的影响

探讨阿魏酸与咖啡酸在美拉德模拟体系中对丙烯酰胺形成和消减的影响。结果表明:在天冬酰胺/葡萄糖模拟反应体系中,阿魏酸与咖啡酸的添加量为250 mmol/L和25mmol/L时可抑制丙烯酰胺的形成,而二者浓度低于2.5mmol/L时则促进丙烯酰胺的形成。将阿魏酸与咖啡酸分别与丙烯酰胺单独高温处理,发现2种酚酸对丙烯酰胺都具有消减效果,但效果不明显,因此判定阿魏酸与咖啡酸对美拉德模拟体系中丙烯酰胺含量的影响主要作用于丙烯酰胺的形成阶段。另外,酸性条件下,醌型酚酸比酚型酚酸对丙烯酰胺的消减作用更大,而在中性条件下,酚型酚酸的消减作用更强。     

赖氨酸/葡萄糖美拉德反应产物对丙烯酰胺生成的抑制作用

建立天冬酰胺/葡萄糖模式反应体系,运用高效液相色谱法、自由基清除法等手段研究赖氨酸/葡萄糖美拉德反应产物对该模式体系中丙烯酰胺生成量及体系抗氧化性的影响。结果显示:高、低分子量的赖氨酸/葡萄糖美拉德反应产物(H-LGP和L-LGP)均能显著降低模式反应体系中的丙烯酰胺生成量,其中H-LGP和L-LGP的添加量为10 mg/mL时,对丙烯酰胺生成的抑制率最大,分别为32.0%和31.4%。H-LGP和L-LGP(均为10mg/mL)的添加还可显著提高反应体系清除自由基DPPH和ABTS的能力。结论:赖氨酸/葡萄糖美拉德反应产物(LGP)能够显著抑制天冬酰胺/葡萄糖模式反应体系中丙烯酰胺的生成,且高浓度的LGP能够显著提高反应体系的抗氧化性。     

抗氧化剂对美拉德反应产物中荧光物质的影响

采用葡萄糖分别与天冬酰胺和甘氨酸在160℃下反应建立美拉德反应的模拟体系,通过在激发波长419nm,发射波长507nm测定荧光强度,探讨了4种抗氧化剂BHA、BHT、TBHQ、Vc对美拉德反应产物中荧光物质的影响。结果表明,添加4种抗氧化剂后MRPs的荧光物质强度都有所增加,并且甘氨酸-葡萄糖体系的荧光强度大于天冬酰胺-葡萄糖体系。添加不同浓度的抗氧化剂会影响其荧光强度,影响其荧光物质的含量。     

类胡萝卜素裂解酶催化不同底物生成非香气物质的条件及优化

利用高效液相色谱研究类胡萝卜素裂解酶催化不同底物生成的非香气物质随酶解时间、p H、温度的变化规律,结果表明非香气物质生成量会随着酶解时间的增加、p H的降低和温度的升高出现先增加后减少的趋势。另外发现β-胡萝卜素在不同反应p H下可生成不同的裂解产物。利用二次多项式逐步回归得到酶解的最佳工艺条件,β-胡萝卜素、玉米黄质、β-阿朴-8'-胡萝卜醛、角黄质和虾青素的酶解条件分别为p H4.5、温度30℃、时间15 min,p H4.5、温度30℃、时间13 min,p H4.5、温度33℃、时间45 min,p H4.0、温度30℃、时间41 min,p H4.5、温度50℃、时间7 min。按上述条件进行酶解反应,得到产物β1、z1和z2、a1、c1和c2、x1和x2的生成量分别为定义条件下的1.74、1.80、1.39、1.66和1.75倍。该方法有效提高了非香气物质的生成量,并节约了时间。     

pH值对“半胱氨酸-木糖-甘氨酸”体系肉香味形成的影响

设计复杂美拉德反应体系"半胱氨酸-木糖-甘氨酸",在不同初始p H值(4.5、5.5、6.6、7.5)条件下反应,反应液测定波长420 nm处吸光度及p H值,并进行固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析。结果表明,初始p H值越大,反应液褐变程度越大,p H值下降量增多。各反应体系中鉴定出的风味物质均主要是含硫化合物,其次是含氮杂环化合物、含氧杂环化合物。含硫化合物中含量较高的为2-甲基-3-呋喃硫醇、3-巯基-2-戊酮、2-糠硫醇、2-噻吩硫醇、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、2-甲基噻吩、2-乙酰基噻唑。各类化合物总量及含硫化合物总量均随p H值的升高呈先增加后减小的趋势,在p H 5.5出现峰值。但含氮杂环化合物总量却随p H值升高而增加,而含氧杂环类总量随p H值升高而减小。采用高效液相色谱-蒸发光散射检测器及液相色谱-质谱联用分析初始p H 4.5、7.5,90℃,1 h反应液,发现酸性条件下风味物质形成通过半胱氨酸-Amadori降解途径进行,碱性条件下通过半胱氨酸-Amadori降解及甘氨酸-Amadori与半胱氨酸反应2条途径进行。碱性条件下,含胺基化合物(如氨基酸、氨)的反应活性高,反应速率快,体系内形成的半胱氨酸-Amadori初期中间体含量高,但其在中、末期阶段却更多地导致类黑精及吡嗪类物质产生;而碱性条件下出现的甘氨酸-Amadori,因可与半胱氨酸结合形成较为稳定的噻唑烷衍生物,并不能促进含硫化合物的形成。