天然防腐剂美拉德反应改性研究进展

天然防腐剂无毒、无害,是食品防腐剂开发的主要方向之一。与化学和酶法等改性方法相比,美拉德(Maillard)反应改性具有很好的安全性。天然防腐剂(蛋白质或多糖)经过美拉德反应制得的复合物具有优良的乳化性、热稳定性和抑菌性。壳聚糖-单糖美拉德反应产物不仅具有良好的抗氧化性和抑菌性,而且水溶性好,在替代酸溶性壳聚糖方面有巨大潜力。利用美拉德反应对天然防腐剂进行改性,制备多功能食品添加剂,对加深和推广天然防腐剂研究与应用具有一定意义。     

马氏珠母贝肉美拉德反应产物抗氧化及抑菌活性研究

以木瓜蛋白酶水解马氏珠母贝肉得到的水解液为原料,分别与葡萄糖、果糖和麦芽糖发生美拉德反应,并对3种美拉德反应产物进行抗氧化和抑菌活性测定。结果表明,3种反应产物均具有一定的抗氧化能力和抑菌活性,抗氧化能力随着美拉德产物浓度的升高而增强,尤其是葡萄糖的美拉德反应产物比其他2种糖的反应产物的抗氧化和抑菌能力更强,葡萄糖美拉德产物浓度在10%时,对羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除率高达27.35%和13%,均高于其他2种糖美拉德产物的清除率;3种糖的美拉德产物对大肠杆菌、芽孢杆菌、巴氏杆菌的抑制率随美拉德产物浓度的升高而加强,但对沙门氏菌3种美拉德产物却都没有显示出抑制作用。     

干热条件下壳聚糖-木糖的美拉德反应

以木糖为模式还原糖,研究干热条件下壳聚糖与木糖发生美拉德反应的可能性,探讨反应温度、相对湿度、反应时间和壳聚糖/木糖配比4 个因素对美拉德反应的影响,并对在最适条件下获得的美拉德反应产物的热性能和流变学性质进行表征。结果表明,在干热条件下壳聚糖与木糖易于发生美拉德反应,且发生反应的最适条件为将两者按1∶1质量比例混合,在90 ℃及61.2%的相对湿度条件下反应4 h。在此条件下获得的壳聚糖-木糖美拉德反应产物的热分解温度与壳聚糖相比有所降低,流变学研究表明美拉德反应产物在溶液中的弹性明显增强。     

反应条件对壳聚糖/果糖美拉德产物抗氧化性和抑菌性的影响

壳聚糖具有较强的抑菌性,但其抗氧化性能较差。通过美拉德反应,对壳聚糖进行改性,以增强其抗氧化性和抑菌性。研究了壳聚糖/果糖配比、反应温度、pH和反应物浓度对美拉德产物(MRPs)的抗氧化性和抑菌性的影响。结果表明,壳聚糖/果糖配比1∶1,反应温度121℃,反应体系初始pH5.0,反应物浓度2%时,所得到的MRPs的抗氧化性和抑菌性较强;通过美拉德反应的改性处理,壳聚糖MRPs的抗氧化性和抑菌性明显优于壳聚糖本身。     

基于美拉德反应的低聚壳聚糖衍生物的生物活性研究

以低聚壳聚糖作为氨基供体分别与提供羰基的葡萄糖和麦芽糖进行美拉德反应(氨基与羰基的物质量比均为1:1),醇沉法提取低聚壳聚糖美拉德反应衍生物CG和CM。对两种衍生物进行红外表征和分子量测定,并研究其抗氧化性能和抑菌性能。结果显示:两种衍生物均保留着低聚壳聚糖的特征吸收峰;其对O2.-、.OH及DPPH的清除能力以及还原能力和对大肠杆菌、铜绿假单胞菌和副溶血性弧菌的抑菌活性均得到显著提高,同时CG的抗氧化性和抑菌活性明显优于CM。即与单糖进行美拉德反应制得的壳聚糖衍生物具有更好的生物活性。     

低聚壳聚糖与葡萄糖和麦芽糖的美拉德反应及其衍生物的抗氧化性能

低聚壳聚糖(COS)作为氨基供体分别与提供羰基的葡萄糖和麦芽糖进行美拉德反应(氨基与羰基的物质量比均为3:1),考察了反应过程中吸光度和荧光值的变化。醇沉法提取低聚壳聚糖美拉德反应衍生物CG和CM。对两种衍生物进行红外表征和相对分子质量测定,并研究其对超氧阳离子O2.-、DPPH自由基的清除能力以及还原能力。结果显示:抗氧化能力强弱次序为CG>CM>COS,即美拉德反应后低聚壳聚糖衍生物抗氧化能力得到显著提高,且CG的抗氧化活性优于CM,表明与单糖进行美拉德反应制得的壳聚糖衍生物具有更好的抗氧化性。     

黄鲫蛋白水解液美拉德反应物的抑菌性及抗氧化性研究

黄鲫蛋白水解液(HAHp)分别与葡萄糖、蔗糖、壳聚糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖发生美拉德反应,测定美拉德反应物对虾、蟹、鱿鱼腐败菌的抑菌作用和抗氧化性。结果表明:添加糖能够促进HAHp发生美拉德反应,且加糖种类不同,HAHp发生美拉德反应程度不同。HAHp与1%糖加热生成的美拉德反应物对虾、蟹腐败菌有强抑菌作用,其中HAHp-葡萄糖美拉德反应物对虾腐败菌的抑菌圈直径达到26.2 mm,显著高于HAHp及其它糖美拉德反应物的抑菌性(P0.05)。HAHp-壳聚糖、HAHp-半乳糖、HAHp-乳糖和HAHp-果糖美拉德反应物的抗氧化性高,DPPH自由基清除率分别为78.30%,76.35%,72.75%和71.95%,明显高于HAHp的DPPH自由基清除率(37.25%)。与HAHp的凝胶过滤层析结果相比较,抑菌性强的HAHp-葡萄糖美拉德反应物和DPPH自由基清除率高的HAHp-壳聚糖美拉德反应物的分子质量分布均发生不同程度的改变。     

干热条件下壳聚糖-葡萄糖的美拉德反应

壳聚糖含有丰富的氨基,可与葡萄糖发生美拉德反应。本文就干热条件下壳聚糖与葡萄糖发生美拉德反应的可能性进行了初步研究,确定了两者发生美拉德反应的最佳反应条件,并对美拉德反应产物的热性能和流变学性质进行了表征。结果显示,壳聚糖与葡萄糖在干热条件下易于发生美拉德反应,且最适的反应条件为反应温度90℃、相对湿度61.0%、反应时间6h、壳聚糖/葡萄糖混合比例1.5∶1。在此条件下制备的美拉德反应产物的热性能和流变学性质均发生了明显改变,进一步证实了壳聚糖与葡萄糖之间发生了美拉德反应。     

酶制剂在食品工业中的发展及应用

文章阐述酶制剂在肉味香精、食品改良、功能食品开发、降低原料加工难度、原料下脚料利用和天然抗氧化剂开发方面的应用。目前,酶制剂在开发天然抗氧化剂方面有了新的突破,除了从番茄和西瓜中提取番茄红素,还利用酶制剂的高效水解能力,把大分子的蛋白质降解成小分子的多肽和氨基酸,再与还原糖发生美拉德反应,制得具有较强抗氧化作用的MRPs(美拉德反应产物)。     

酪蛋白与还原糖美拉德反应产物抗氧化性的研究

采用酪蛋白同还原糖（葡萄糖∶乳糖=1∶1）发生美拉德反应,研究其美拉德反应产物（MRPs）的抗氧化活性,测定了MRPs的还原力和对DPPH自由基的清除率。根据单因素及正交实验结果表明,酪蛋白与还原糖反应得到的美拉德反应产物的抗氧化活性同反应物浓度、反应温度、反应时间、反应起始pH存在一定的量效关系,并且确定酪蛋白浓度为3%、反应温度为100℃、反应时间为6h、反应起始pH10时是最佳美拉德反应模式,此时MRPs的抗氧化活性较强,DPPH·清除率可达72.87%。     

不同条件下美拉德反应产物抗氧化活性的研究综述

美拉德反应产物不仅在许多种类食品的颜色、风味、稳定性和货架期等方面发挥着重要作用,且具有多种多样的生物活性如抗氧化、抗诱变、抗病毒、抗增殖、降血压等,其中某些产物的抗氧化活性甚至可与常用的食品抗氧化剂相媲美。目前对美拉德反应产物抗氧化活性的研究已经成为热点。综述了在实际体系、模拟体系下不同反应底物、溶剂、加工技术等条件下美拉德反应产物的抗氧化活性,分别通过自由基(DPPH自由基、羟基自由基、ABTS自由基、超氧阴离子自由基)清除能力、还原能力、金属离子(Fe2+,Cu2+)螯合能力等考察其抗氧化活性。并且指出深入研究美拉德反应产物具有抗氧化活性的关键物质是什么?其作用机制如何?是研究美拉德反应产物抗氧化性的未来发展方向。     

加热对美拉德反应产物主要成分及其抗氧化活性的影响

通过高压反应釜模拟烘焙产品中的酪蛋白与葡萄糖之间的美拉德反应,探究温度和时间对美拉德反应产物及其抗氧化活性的影响。结果表明：温度是影响美拉德反应产物及其抗氧化活性的重要因素,而时间影响较小。高温有利于生成更多的无色中间产物和类黑精产物,增加葡萄糖与蛋白质的消耗量,促进美拉德反应的进行,提高美拉德反应产物的抗氧化活性。但高温提高了5-羟甲基糠醛(5-HMF)含量。     

壳聚糖与糖美拉德反应产物的抗氧化性能研究

选用壳聚糖与3种糖(葡萄糖、麦芽糖和糊精)进行美拉德反应,测定反应物的吸光度A来判断反应进行的程度,同时检测了美拉德反应产物对超氧阴离子自由基O.2-和羟基自由基.OH的清除能力。结果表明:达到一定的褐变程度,壳聚糖与葡萄糖所需时间最短,壳聚糖与麦芽糖次之,壳聚糖与糊精所需时间最长。可以认为,壳聚糖与糖类的反应速率不仅与-NH2和-OH的比例有关,还与糖的结构有关;几种美拉德反应产物对超氧阴离子自由基O.2-和羟基自由基.OH具有较好的清除效果。     

美拉德反应及其产物在食品改性中的应用研究进展

近年来,随着食品工业的发展,美拉德反应在食品加工中应用广泛。该文阐述美拉德反应的机理、美拉德反应产物（Maillard reaction products,MRPs）的制备方法、美拉德反应及其产物在食品改性中的应用,并对美拉德反应及其产物的研发提出了展望,以期为从事该方面研发工作的科技工作者提供新思路。     

美拉德反应产物的生物学活性和潜在健康风险

富含碳水化合物、蛋白质和油脂的食品在热加工过程中会发生剧烈的美拉德反应,生成大量的美拉德反应产物。美拉德反应产物中存在的低分子质量化合物和类黑精等物质具有多种生物学活性,但是其中的晚期糖基化终末产物、丙烯酰胺等潜在风险因子会加速人体的衰老或导致慢性退行性疾病的发生。本文综述了美拉德反应产物的抗氧化、抗菌和抗炎等生物学活性,同时也探讨了美拉德反应产生的晚期糖基化终末产物和丙烯酰胺等有害化合物的损伤机制和预防措施,以期为美拉德反应的深入研究提供科学参考。     

酶法及美拉德反应改进鸡肉蛋白功能性质的研究

利用不同单酶酶解鸡胸肉,制得的酶解液和木糖进行美拉德反应,考察不同酶解方式制得的底物对美拉德反应产物的各检测指标(肽、氨基酸、糖等反应底物含量和美拉德产物含量及其抗氧化性能力)影响,并分析各检测指标间的相关性。实验表明:酶解程度对美拉德反应产物特性有显着性影响,酶解作用所得的肽具有更强的美拉德反应活性,酶解程度越大的酶解液,消耗糖量越多,生成的MRPs越多,其MRPs抗氧化活性越强,同一反应起始浓度,8 h与2 h酶解液的MRPs抗氧化能力相比,FRAP还原能力与DPPH·清除能力增强倍数高达2倍和7倍;美拉德反应能明显改善了酶解液的性质,可溶解性肽的含量最高增加了2倍,可溶性氨基酸最高增加了1倍,抗氧化能力最高增强了40倍;从检测指标的相关性可知,糖的消耗量变化一定程度上能反应美拉德反应的程度,美拉德反应能促进肽的分解生成氨基酸。     

蛋白质与还原糖美拉德反应产物的抗氧化活性

本实验采用酪蛋白和大豆分离蛋白同还原糖发生美拉德反应,研究其美拉德反应产物的抗氧化活性,测定了还原力、DPPH·和·OH的清除作用、对脂质体过氧化的抑制能力。结果表明,酪蛋白与还原糖反应得到的美拉德反应产物还原力、对脂质体过氧化的抑制能力、自由基清除能力均高于大豆分离蛋白制备的美拉德反应产物。美拉德反应产物的抗氧化活性同反应物浓度和反应时间存在一定的量效关系,随着反应物浓度的增加,由酪蛋白制备的美拉德反应产物的还原力、·OH、DPPH·清除能力增加,对脂质体过氧化的抑制率先增加后减小。在相同的反应物浓度下,美拉德反应产物抗氧化性随反应时间的增加而增强。     

葡萄糖-牡蛎酶解液美拉德反应体系的抗氧化活性

以牡蛎酶解液与葡萄糖建立美拉德反应体系,以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH）自由基清除率、金属离子螯合能力和还原能力为指标,通过葡萄糖质量分数、反应温度、pH值以及反应时 间4 个因素的单因素试验和正交试验优化得到具有强抗氧化活性的美拉德反应产物适宜反应条件。结果表明,葡萄 糖-牡蛎酶解液美拉德反应产物具有较强抗氧化活性的反应条件为葡萄糖质量分数4%、反应温度120 ℃、pH 7.0、 反应时间120 min。在此组合条件下,牡蛎酶解液美拉德反应得到的反应液的DPPH自由基清除率为93.2%,金属离 子螯合能力为22.5%,还原能力为1.436。     

干燥方式对油茶籽油中美拉德反应产物及其抗氧化性的影响

以油茶籽油为研究对象,采用热风、红外辐射和微波辐射3 种方式进行干燥,通过测定油茶籽油中美拉德反应产物丙酮醛、乙二醛、3-脱氧奥苏糖含量等指标的变化情况,考察不同干燥方式对油茶籽油美拉德反应产物抗氧化性的影响。结果表明：随加热时间的延长,美拉德反应产物丙酮醛、3-脱氧奥苏糖的生成量逐渐增多;经过最高强度（150 ℃红外辐射和热风加热120 min以及高火力微波辐射加热20 min）干燥处理后,3 种干燥方式中丙酮醛含量依次为红外辐射＞微波辐射＞热风,3-脱氧奥苏糖含量依次为红外辐射＞微波辐射＞热风,3 种干燥方式中乙二醛含量均约为7.0 μg/g。美拉德反应产物的抗氧化活性测定结果表明,油茶籽油中的丙酮醛和3-脱氧奥苏糖均具有抗氧化活性,且3 种干燥方式1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率由高到低依次为红外辐射＞微波辐射＞热风。研究结果为探究油茶籽油中美拉德反应产物的抗氧化机理以及优化油茶籽加工工艺提供了理论参考。     

食品中美拉德反应及其产物

<正>本课题组针对食品在涉热加工过程中发生的、就量而言导致组分发生最大变化的美拉德反应及其产物进行了一系列研究。先后对乌龙茶生产过程的美拉德反应、荔枝加工过程中发生的蛋白质糖基化、板蓝根加工中的蛋白质及氨基酸变化、食品中美拉德反应产物之一丙烯酰胺的安全性等进行了研究。在这些研究基础上,课题组开展了复杂食品样品前处理方法及其色谱-质谱联用分析方法研究,完成酶解燕麦粉制备关键技术及其产业化项目。利用经低温二次压榨或高温压榨法提取油脂后而剩余的固形物——花生粕为