美拉德反应
也称为褐变
什么是美丽的反应?
味道反应,也称为羰基胺反应,是非酶促褐变(NEB)反应,其在烘焙产品和其他热处理食品中产生所需的颜色和味道。
当含有糖和蛋白质的配方在有足够的游离水、碱性pH值和一些金属存在的情况下进行热处理时,美拉德反应就会发生。
美丽的反应需要还原糖和游离氨基酸/肽的可用性。它不是单一反应,而是整个复杂的一系列反应,依赖于pH,温度,可用水分等因素。1经过毛泽东反应的产品的例子包括:
- 烘焙食品
- 乳制品
- 糖果
- 干混合物
- 炸土豆(炸薯条)
- 干蔬菜
这个怎么运作
美拉德反应是由法国化学家路易斯·卡尼尔·美拉德在1913年首次观察到的。这些反应发生在还原糖(主要是葡萄糖)和基氨基(蛋白质分子侧链上的游离氨基酸或氨基)之间。
参加美丽反应的生物化合物是:1
- 单糖:戊和己糖(木糖,核糖,阿拉伯糖,葡萄糖,半乳糖和果糖)。
- 二糖:乳糖和麦芽糖。
- 氨基酸:赖氨酸,精氨酸,组氨酸和色氨酸。
由美拉德反应引起的转化包括同时产生的甜瓜(浅黄色至深褐色),同时产生风味和芳香化合物。在极端反应条件下,可以形成致突变性的或潜在的致癌化合物,例如丙烯酰胺。1
三个主要阶段对美丽的反应至关重要:1
- 碳水化合物羰基与胺的初始缩合,然后进行一系列反应,导致形成Amadori产物。
- Amadori中间体的重排,脱水,分解和/或反应形成糠醛化合物,还原剂和降解产物。
- 美拉德中间产品反应形成杂环香精化合物
红色/棕色至黑色彩色,素素颜料的高分子量。
营养
美拉德反应可以产生不希望的化合物,如丙烯酰胺和糠醛,这些化合物被怀疑具有负性健康问题。
应用
影响烘焙产品中毛通反应的相关思考和因素:1,3
pH:美拉德反应发生在碱性条件下。最佳褐变发生在pH值6-8。
温度和时间:温度(油炸和烘焙)和暴露的时间可以确定NEB反应的速率和程度。典型的反应温度范围为150-160O.C;褐变仍然可以在较低的温度下发生,尽管以较慢的速度。
糖和蛋白质含量:褐变的速度和程度随着类型和数量而变化糖在公式中。例如,液体甜味剂如HFCs,反转糖浆,蜂蜜或42葡萄糖等同物(DE)玉米糖浆富含还原糖,因此可以增强美丽的反应。
液体甜味剂(简单还原糖的量越高),美丽的反应程度越高(更强烈的棕色)。由于添加乳糖和牛奶中的乳糖和氨基酸而制定的牛奶固体配制的烘焙食品。Vital小麦麸质发生类似的效果。
糖醇或多元醇(木糖醇,山梨糖醇,甘露醇和异麦芽醇)不还原糖,不能为NEB贡献并导致较轻的彩色地壳。
系统中的自由水存在:更高水活动(AW)增强了面团中糖和氨基酸溶质的分子迁移率,因此增加了NEB。虽然在0.60-0.80的AW获得最大活动;在0.95或更高的尺寸下,美丽的反应往往会减速。
发酵:酵母,其活性,发酵时间和面团系统的型,一切都对褐变反应的速率和程度有害。由于酵母和细菌消耗糖,含有较少的基材可用于NEB。
水解酶的酶活性:来自淀粉酶和外壳蛋白酶的活性也会影响NEB。酶活性越高,可以参与美丽反应的游离糖和氨基酸的量越高。
FDA法规
FDA还没有对谷物产品中丙烯酰胺的含量实施任何法律规定。不过,它就减少丙烯酰胺生产的办法提供了指导,并继续敦促生产者减少其产品中的丙烯酰胺水平。
参考文献
- Huber,K.C.和Bemiller,J.N.“碳水化合物。”Fennema的食品化学,第5版,CRC印刷机,泰勒&弗朗西斯集团,LLC,2017,PP。92-165。
- Manley,D。“糖和糖浆作为饼干成分。”Manley的饼干,饼干和饼干技术,第4版,Woodhead Publishing Limited,2011,PP。143-180。
- Rufián-henares,J.A.和Pastoriza,S。“美丽的反应”。食品和健康百科全书,第3卷,学术出版社,elsevier有限公司,2016年,第593-600页。
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