乳品加工中的美拉德反应

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1、! # 年第 $# 卷第 $ 期（总第 %86?589，: A58964B89%，3C0;86D5% %( EB77F9F BG E4FH5IJKL 8M E4FH5N7 O8958FFK589P 34B89 -48 85QFKI5JLP 89S4BR )%#*)， E458T ( -F8I5F8J ,FN48B7B95FI EB( E458+ UJM(P89S4BR )%#*$#P E458+ 12/)%()VWRK589 J4FKH7 ?KBNFII589 8M IJBK9F BG H57X 8M H57X ?KBMRNJIP 2577KM KFNJ5B8 BNNRKI 8M 7FMI J

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3、起食品的褐变_。乳制品中乳蛋白 的赖氨酸残基，酪蛋白的赖氨酸残基，都具有很高 的反应活性，与还原糖乳糖反应使大量氨基酸如 赖氨酸+被束缚和破坏，导致牛奶和乳制品的营养价 值明显降低。另外产生一些羟甲基呋喃C2+、呋 喃等对人体有害物质，特别对于婴幼儿乳制品应更 加注意。因此，了解和掌握乳及乳制品加工过程的 美拉德反应及影响因素对于保证乳制品的质量是非 常有意义的。 %美拉德反应 美拉德反应主要分 $ 个阶段：初级、高级和终 级阶段。初级反应是醛糖还原糖+和氨基化合物氨 基酸+的缩合形成希夫碱-N45GGI IF+，经环化、重 排形成 0HMBK5 化合物；高级反应是 0HMBK5 化合物 不同

4、途径的分解。终级反应包括氨基酸化合物与糖 的聚合体和棕色素，称为类黑精2F78B5M58+，类黑 精是引起食品非酶褐变的主要物质。 %( %初级美拉德反应 乳制品中的初级美拉德反应是乳糖与赖氨酸 基团作用形成希夫碱，然后经 0HMBK5 重排转为 0HMBK5 化合物% 1 脱氧 1 % 1 氨基 1 +乳糖赖氨酸。 乳制品中的 0HMBK5 化合物是相对稳定的。在初始阶 段主要是赖氨酸可利用率的降低，几乎没有颜色和 风味物质产生。如果 0HMBK5 化合物进一步反应可以 生成 C2$_。 %( 高级美拉德反应 在美拉德反应的高级阶段，0HMBK5 化合物主要 有三条反应途径9?A、4B;、羟

5、甲基赖氨酸、CDD$3D-$?A 和棕色物 质。;9?A 和羟甲基赖氨酸可作为初级美拉德反应 的标示物，但在储藏过程中它们的浓度会发生变 化，说明美拉德反应仍在进行。;9?A 和呋喃类化 合物是反映乳制品质量的重要指标5E7，;9?A 的含 量可反映出被束缚和非反应活性赖氨酸的情况。呋 喃类化合物是许多美拉德反应高级阶段形成色素+类 黑精1的中间体，主要有 / 种：羟甲基呋喃+4;B1， 呋喃+;1，呋喃甲基酮+;BF1和甲基呋喃+B;1。牛奶 和各种乳制品经加热处理和常温储藏下，可产生各 种呋喃类化合物。 乳制品中乳清蛋白+ 2 乳球蛋白， 2 CG1在加 热过程中发生乳糖基化作用。 2 C

6、G 是一种球蛋 白，分子中有两个二硫键和一个半胱氨酸残基，在 热处理中 2 CG 的二聚体解离为单体，同时有三级 结构变化的发生，展开的结构将中心的氨基酸暴露 出来，因此使反应活性增加，这使得蛋白质凝聚并 形成聚合物，特别是半胱氨酸的巯基通过分子内二 硫键与 ! 2 酪蛋白形成复杂物质5H7。另外，乳糖与赖 氨酸 # 2 )4*反应得到 IJ-K#?#?P 3AP?3?,-,?#1的 机理，随着钙的进一步加入，酪蛋白的负电荷不断 下降直到达到净电荷，这使带净电荷的酪蛋白之间 的排斥力最小而发生沉淀，因此酪蛋白对钙的稳定 性受净电荷的控制。酪蛋白热致净电荷的增加是由 亲核氨基酸残基+如赖氨酸、丙

7、氨酸等1数量的增加 所致。乳蛋白的热稳定性在很大程度上受蛋白质电 荷的影响，其他许多物质的稳定性如乳糖、单糖、 醛以及它们与氨基酸的作用会引起酪蛋白净电荷的 增加。 乳和乳制品中脂的含量也会影响到几个热致标 示物5!7。脂肪很明显有抑制作用，主要是湍流抑制作 用，使传热效率降低。比较直接和间接 Q4R 处理的 牛奶，在热负荷相同的情况下，直接用 Q4R 处理牛 奶的 ;9?A 和 C#P,9$#A 的值较低，这主要是蒸汽 对牛奶的稀释作用，使反应物的粘度下降。在干燥 的乳制品+如乳粉1中美拉德反应要快于牛奶中，主 要是水分活度大为下降，反应物的浓度相对增加使 得反应加速。 作 为牛奶加热强度的

8、标示物，主要是因为它比较易于 测定，因为 4B; 与 * 2 硫代巴比妥酸 +RSI1形成黄 色络合物， 在 / 即可产生于美拉德反应又可产生于异构 化（降解反应），且自由 4B;+高级美拉德反应标示 研究报告 ! # 年第 $ 卷第 $ 期（总第 !%7? 分析瓶装杀菌奶中的 ()* 时还发现在 ()* 峰的前后有两个未知无 、 A，并且 、A 的含量与牛奶进行热处理的强度有 关。通过 (7? 分离纯化及 BC、DE、F? G )H 和 I)E 等 手 段 鉴 定 其 为 半 乳 糖 基 异 麦 芽 糖 +J.:.8904K:240-.:90:， 它可以与 ()* 同时进行测定， 色 谱条件

9、为： LMH G # 色谱柱+#N - O %P -Q N !-， BC R C24 检测器，浓度为 P != LEDI P (6.9_D5/386/ ?U.5J64 25 7.89046 D40-6124.9205Q M6J1._ /.9205Q ).2:.1/ M10a525JP D5 P *P *0b+6/P Q (6.9_D5/386/ ?U.5J64 25 )2:;)=P 13446:4 D59615.9205.: M.21K *6/61.9205Q !ccNP !$%P ;#= 王延平，赵谋明，彭志英，等 P 美拉德反应产物研究进展;=P 食 品科学，!ccc，#+!：!N G !

10、cP ;$= EF ( Q C,I Ld7 ) , HP M6J1./.9205 0e :.89046 /3125J U6.925J 0e -2:P ! E6.89205 S.9Ua.K4;=P I69U61:.5/4 )2: .5/ M.21K 0315.:Q !cc%Q %= C,I d7 ) , HP ee689 0e U6.925J 05 ).2:.1/ 16.892054 25 -2: ;=P *00/ ?U6-2491KQ !cc=P *00/ E6g364 D59615.9205.:Q !ccZQ !$ ! G #= C,I EQ M 7L?d P *3104256 25 805

11、43-S9205 -2: .5/ -2: S0a_ /61;=P D59615.9205.: M.21K 0315.:Q !ccQ $Z! G $Z= ,I), HQ )?dII, P hU6 1643:94 25 -2: S109625 .JJ16J.9205 .5/ e01-.9205 0e S0:K-6128 S10/3894;=P ,J128 *00/ ?U6-Q !cc *P (6.9_25/386/ 8U.5J64 25 9U6 8.:823- 4654292g29K 0e 8.46254;=P D59615.9205.: M.21K Q !cccQ c c= 77FEDIL 7P

12、 D5e:36586 0e e.9 8059659 05 40-6 U6.9_25/386/ 8U.5J64 25 -2: .5/ 816.-;=P I69U61:.5/4 )2: .5/ M.21K 0315.:Q !cc%Q %!= *E,I?DH?L )Q ,II, ,P ,5.:K424 0e J.:.8904K:240-.:90: 25 -2: 4K496-4 3425J (7?;=P *00/ ?U6-2491KQ !cccQ Z != *EEE Q ,7FED, ,Q ?0319024 FQ 69 .:P (2JU_S61e01-.586 :2i32/ 8U10-.90J1.SU

13、28 /6961-25.9205 0e ).2:.1/80-S035/4 25 49016_V1.5/ .5/ 5.-6_V1.5/ 3:91._U2JU_96-S61.9316_916.96/ 80aj 4 -2:;=P 0315.: 0e ?U10-.90J1.SUK ,Q #Q !#= *,IIA FQ *E,I?LDH kQ MLI,7M ) MQ 69 .:P 7.8904K:.9205 0e -2: S1096254 /3125J 9U6 -.53e.89316 .5/ 4901.J6 0e 42- -2: S0a/614;=P D59615.9205.: M.21K 0315.:Q #Q ! =P 0315.: 0e ?U10-.90J16.SUK ,Q !cc!%= ,I M Q ),EhDI )Q EL7,IM C EP ?.S2:.1K 6:68910SU016424 0e 9U6 aU6K S109625 e1.89205 0e -2: S0a/614P , S0442V:6 -69U0/ e01 -05290125J 8901.J6 805/292054;=P D59615.9205.: M.21K 0315.:Q !cc&Q & Z&Z G Zc#P