美拉德反應在食品香精生產中的應用

美拉德反應在食品香精生產中的應用

(一)概述 
       許多肉香芳香化合物是由水溶性的氨基酸和碳水化合物,在加熱反應中,經過氧化脫羧、縮合和環化反應產生含氨、氮和硫的雜環化合物,包括呋喃、呋喃酮、吡嗪、噻吩、噻唑、噻唑啉和環狀多硫化合物,同時也生成硫化氫和氨。
       在雜環化合物中,尤其是含硫的化合物,是組成肉類香氣、香味的主要成分,幾種硫取代基的呋喃化合物,具有肉類香氣、香味,如3—硫醇基—2—甲基呋喃和3—硫醇基—2、5—二甲基呋喃。在一般呋喃化合物中,在乙位碳原子有硫原子的產品具有肉類香氣、香味,而在甲位碳原子上存在硫原子的品種,就有類似硫化氫的香氣。另外,噻吩化合物,具有煮肉的香氣香味,噻吩化合物由半胱氨酸、胱氨酸和葡萄糖、丙酮醛于125℃、PH=5.6、反應24小時下生成,如4—甲基—5—(a—羥乙基)噻唑,2—乙?;?mdash;2—噻唑啉,12—乙?;?mdash;5—丙基—2—噻唑啉。美拉德反應是一種普遍的非酶褐變現象,將它應用于食品香精生產之中,我國還是近幾年才開始的。在反應中,使用的氨基酸種類較多,有L—丙氨酸、L精氨酸和它的鹽酸鹽、L—天冬氨酸、L—胱氨酸、L—半胱氨酸、L—谷氨酸、甘氨酸、L—組氨酸、L—亮氨酸、L—賴氨酸和它的鹽酸鹽、L—烏氨酸、L—蛋氨酸、L—苯丙氨酸、L—脯氨酸、L—絲氨酸、L—蘇氨酸、L—色氨酸、L—酪氨酸、L—異亮氨酸等,它們在反應中,能生成一定的香氣物質。 L—胱氨酸、L—半胱氨酸、牛黃酸、維生素B1等,均能產生肉類香氣、香味。
(1)甘氨酸,能產生焦糖香氣、香味;
(2)L—丙氨酸,能產生焦糖香氣、香味;
(3)L—頡氨酸,能產生巧克力香氣、香味;
(4)L—亮氨酸,能產生烤干酪香氣、香味;
(5)L—異亮氨酸,能產生烤干酪香氣、香味;
(6)L—脯氨酸,能產生面包香氣、香味;
(7)L—蛋氨酸,能產生土豆香氣、香味;
(8)L—苯丙氨酸,能產生刺激性香氣、香味;
(9)L—酪氨酸,能產生焦糖香氣、香味;
(10)L—天冬氨酸,能產生焦糖香氣、香味;
(11)L—谷氨酸,能產生奶油糖果香氣、香味;
(12)L—組氨酸,能產生玉米面包香氣、香味;
(13)L—賴氨酸,能產生面包香氣、香味;
(14)L—精氨酸,能產生烤蔗糖香氣、香味。 在鎂拉德反應中,使用的糖類包括:葡萄糖、蔗糖、木糖醇、鼠李糖和多羥醇如山梨酸醇、丙三醇、丙二醇、13—丁二醇等。
 

(二)美拉德反應的操作要求 一般情況下,美拉德反應的溫度不超過180℃,一般約為100~160℃之間。溫度過低,反應緩慢,溫度高,則反應迅速。所以,可以按照生產條件,選擇適當的溫度。一般來說,反應溫度和時間成反比。在反應過程中,需要不斷攪拌,使反應物充分接觸,并均勻受熱,以保證反應的正常進行。有需要加入植物油時,最好將植物油先加入反應鍋內,然后將溶有氨基酸和醇類的水在攪拌情況下慢慢加入。在反應過程中,由于在加熱情況下,水會翻騰溢出,同時,一部分芳香化合物也隨之揮發,因此,鍋頂必須裝有使逸出的氣體能充分冷卻的冷凝器,而且,采用較低的冷凝水會更好??傊?,既要讓其充分回流,又盡量能使芳香化合物的損失減少。由于美拉德反應比較復雜,終點的控制必須非常嚴格,達到反應終點時,反應產物要迅速冷卻至室溫,,以免在較高溫度下,繼續反應,引起香氣、香味的變化,反應后的產品一般要求在10℃下貯存。 美拉德反應使用的生產設備,容量不宜太大,根據國外經驗,一般以200升以下為宜,因為容量過大,易造成反應物接觸不勻,加熱不勻等現象,使反應后每批產品的香氣、香味不一致。設備材質宜為不銹鋼,鍋內有夾套、不銹鋼蛇管,用作加熱和冷卻之用。不銹鋼攪拌器用框板式,轉率為60~120RPM。鍋密閉,鍋蓋上設窺鏡,加料口、抽樣口、回流管連通不銹鋼冷凝器,冷凝器通大氣。操作時,必須嚴格控制溫度,待反應結束前,停止攪拌,從鍋底或鍋蓋抽樣口處抽取反應的產品樣品檢驗色澤、香氣、香味等有關質量指標,確認質量符合要求后,就立即冷卻、停止反應。
(三)美拉德反應在食品香精中的應用食品香精多數還是按照天然食品的香氣、香味特點,通過調香技藝,用香料配制而成。反應香料為配制的食品香精提供了一條新的途徑。反應香料在國際上被認為是屬于天然香料范疇,它是一種混合物,或是以一定的原料、在反應條件下生成的產品,具有某些食品的特征香氣與香味。目前,通過美拉德反應,可生成肉類、家禽類、海鮮類、焦糖等香氣、香味,似真度較高。以我國現有的技術水平,還難以用現有的香料品種配制出上述這些香氣或香味,因此,反應香料受到食品香精生產廠的高度重視。 調香者有時會感到反應香料的濃度不夠,或缺少某一部分香氣、香味,因此,調香者往往再補加一些其他可食用的香料,以提高香料濃度和調整香氣、香味,最后制得香精,供食品加工使用。 近年來,由于分析儀器不斷改進、分析手段大大提高,使食品中得的少量甚至微量成分逐步被發現,研發人員進一步了解了食品中香氣、香味的成分,又通過合成手段,開發了大量新的食品香料??萍既藛T經過努力,將這些新的食品香料配制到食品香精之中,就開發了新的香精,如雞肉香精,就完全采用香料配制而成。
(四)生產反應香料的要求
A、 反應香料的定義。反應香料是指為了突出食品香味的需要,而制備的一種產品或一種混合物,它是由在食品工業中被允許使用的原料(這些原料或天然存在,或是在反應香料中特許使用)經反應而得。
B、 用作生產反應香料的原料主要有— 1、 蛋白質原料,可以分為多種。
(1)含有蛋白質的食品(肉類、家禽類、蛋類、奶制品、海鮮類、蔬菜、果品、酵母和它們的萃取物)。
(2)動物、植物、奶、酵母蛋白質。
(3)肽、氨基酸和它們的鹽。
(4)上述原料的水解產物。
2、 糖類原料。
(1)含糖類的食品(面類、蔬菜、果品以及它們的萃取物)。
(2)單、雙和多糖類(蔗糖、糊精淀粉和可食用膠等)。
(3)上述原料的水解產物。
3、 脂肪原料。
(1)含有脂肪和油的食品。
(2)從動物海洋生物或植物中提取的脂肪和油。
(3)加氫的、脂轉移的,或者經分餾而得的脂肪和油。
(4)上述原料的水解產物。
 


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