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美拉德反应及其在食品中的应用(二)

信息来源:中国食品报     发布日期:2017-09-22 14:34:10    阅读:0

美拉德反应对食品加工的影响

美拉德反应最早是由于葡萄糖和甘氨酸反应产生褐色物质而被重视的,反应产生的褐色物质是食品色泽的重要来源之一。面包、糕点、咖啡豆等焙烤食品表面的金黄色物质相当大的一部分来自美拉德反应,这是消费者所期望的。但是美拉德反应产生的颜色在有的食品中是不需要的,如在乳品杀菌的时候,有时杀菌不当引起乳品发黄,就是美拉德反应产生的。所以在食品加工的过程中,要控制其反应条件,使反应向人们期望的方向发展。

 

美拉德反应对食品风味及色泽的影响

将食品长期贮藏或将食品高温加热,就会产生美拉德反应的终产物类黑精褐色色素。含有类黑精褐色色素的食品有很多,如酱油、酱豆、面包、烤肉、烤鱼、烤馒头片、炒花生和咖啡等。这些食品经加工后会产生非常诱人的金黄色或深褐色,能够引起人们的强烈兴趣,增加了食品的感观价值。

但由于生成风味物的前体物质大多来自食品中的营养成分,如糖类、蛋白质、脂肪以及核酸、维生素等,从营养学角度和某些工艺观点考虑,食品在贮藏加工过程中发生美拉德反应并生成风味物质是不利的。另外,由于褐变使白色产品变色,浅色产品变为深色,在一定程度上影响了某些产品(如乳及乳制品)的感观质量。

 

美拉德反应对食品营养价值的影响

食品褐变后,可能引起一些不必要的食品营养价值下降。由于氨基酸和还原糖参与了美拉德反应,会造成氨基酸和还原糖的损失。除此之外,研究发现,一旦发生美拉德反应,食品中矿物质元素的有效性也有所下降。

 

美拉德反应对食品中蛋白质的影响

利用蛋白质和糖类通过羰氨缩合生成的蛋白质-糖类共价化合物具有比原蛋白质更好的功能性质,如乳化性、溶解性和抗菌性的提高,使蛋白质应用于食品和药品的空间增大。

但是美拉德反应也会降低某些蛋白质的营养质量以及抑制胰蛋白酶活性等。对于粮食制品,美拉德反应无疑会使其蛋白质的生物价更低。有科学家研究证实,200℃烘烤糕点15分钟,其蛋白质的功效比值PER值由烘烤前的3.6降至2.4,若继续在130℃烘烤1小时,则会进一步降至0.8,这是由于赖氨酸减少而引起的。

 

美拉德反应产生的有害物质及影响

在食品的加工过程中如油炸、焙烤等会产生丙烯酰胺及糖基化最终产物(AGEs)。丙烯酰胺是制造塑料的化工原料,它能引起神经损伤,而且是已知的一种致癌物,因此食品中丙烯酰胺的问题引起了全球的关注。美拉德反应终期多发生蛋白质的交联,生成糖基化最终产物,对人体健康也极为不利。

在食品加工中还会产生丙酮醛,医学界认为其可能具有诱导机体突变的作用,但是丙酮醛只是反应的中间产物,具有很高的活性,很快和其他物质反应。总的来说,丙酮醛在反应中是有益的,在反应时,应尽量控制它向有利的方面进行,防止其积累。

 

美拉德反应在食品加工过程中的合理控制

美拉德反应广泛存在于食品加工和食品长期贮藏过程中,是食品香味的主要来源之一。在食品生产中应根据不同的加工目的和具体的工艺条件来选择适当的因素合理控制美拉德反应。

 

果蔬饮料生产中对美拉德反应的控制

在果蔬饮料的加工生产中,常常由于酶褐变而导致产品品质劣化,虽然果蔬的褐变,一般来说,主要原因是酶褐变,但对于水果中的柑橘类和蔬菜来说,由于含氮物质的量较高,也往往容易发生美拉德反应而导致褐变,生产中应注意pH值和糖液的浓度。在果蔬饮料加工生产中,保证正常口感的前提下,应尽可能降低pH值,来减缓美拉德反应的速度。果蔬饮料生产中,原糖浆的浓度控制在30%—50%时,才能使美拉德反应达到最适宜。

 

乳及乳制品生产中对美拉德反应的控制

乳及乳制品在加工中由于酪蛋白末端氨基酸—赖氨酸的氨基与乳糖(或者其他还原糖)生成葡萄糖胺,然后经过阿马道里重排、裂解、脱水等过程生成棕褐色物质。乳及乳制品发生棕色化后,风味及外观恶化,物理性质降低。由于棕色化过程中有大量二氧化碳的产生,因而当装罐密封贮存中的奶粉、炼乳发生较严重的棕色化时,出现“膨罐”现象。

控制乳及乳制品棕色化发生的方法包括:控制温度、使用还原糖含量低的糖类、选用适当的稳定剂、控制原料奶的pH值、控制成品含水量和添加抑制剂。

 

烹饪过程中对美拉德反应的控制

在烤、炸、煎等烹调方式中,高温长时间加热会导致美拉德反应产物——丙烯酰胺及糖基化最终产物的生成。丙烯酰胺主要来自于油炸或焙烤淀粉类食品,有学者已证明天冬酰胺是形成丙烯酰胺的重要前体。在烹饪过程中,美拉德反应的程度受原料中糖类和氨基酸的种类、数量影响,还与烹饪方式有关。这就关系到火候的处理、汤汁的数量、调味料的投放和传热介质的运用等。在烹饪过程中控制好加热温度和加热时间,调节氨基化合物和羰基化合物的含量,合理选择烹调方法,防止丙烯酰胺及糖基化最终产物的产生,才能促使菜肴形成良好的色泽和香味。