影響美拉德反應(yīng)的因素

1、影響美拉德反應(yīng)的因素:(1) PH值對(duì)美拉德反應(yīng)的影響： PH小于7時(shí)，美拉德反應(yīng)不明顯， 即對(duì)美拉德反應(yīng)的影響 不明顯，在酸性條件下，氨基處于質(zhì)子化狀態(tài)，由于受帶正電荷原子的吸引，電子離開(kāi)C,使12烯醇化較為容易，使得葡基胺不能形成，因此酸性條件不利于反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行：PH大于7時(shí)，美拉德反應(yīng)明顯加快，當(dāng)PH大于11時(shí)，美拉德反應(yīng)顏色變化明顯減弱，即PH的變化對(duì)美拉德反應(yīng)的影響明顯減弱(2 )溫度對(duì)美拉德反應(yīng)的影響：在相同的條件下，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，美拉德反應(yīng)顏色越深，溫度越高，反應(yīng)越快；低于 80 C顏色反應(yīng)不明顯，溫度每升高10 C，達(dá)到相同的吸光度所需的時(shí)間約減少2至3倍，高于100時(shí)反應(yīng)速

2、度明顯加快。(3) 不同糖類及濃度對(duì)美拉德反應(yīng)的影響：除蔗糖外，吸光度隨糖濃度的增加而增加，糖濃度增加能促進(jìn)美拉德反應(yīng)，對(duì)于不同的糖，褐變速率為：木糖半乳糖葡萄糖果糖蔗糖，五碳糖褐變的速度是六碳糖的10倍，還原性單糖中五碳糖褐變排序?yàn)椋汉颂前⒗悄咎?。六碳糖排序?yàn)椋喊肴樘歉事短瞧咸烟?，還原性雙糖分子量大，反應(yīng)速率也慢，木糖是 五碳糖相對(duì)于六碳糖來(lái)說(shuō)， 其碳鏈較短，碳架空間位阻小，故其活性較大。葡萄糖屬于醛糖， 果糖屬于酮糖，醛糖比酮糖更易于發(fā)生反應(yīng)，是因?yàn)槿┨堑哪┒嘶鶊F(tuán)空間位阻效應(yīng)小，更易于與氨基酸發(fā)生反應(yīng)，故葡萄糖更易發(fā)生美拉德反應(yīng)(4) 金屬離子對(duì)美拉德反應(yīng)的影響：金屬離子對(duì)美拉德反應(yīng)的

3、影響很大程度上依賴于金屬離子的類型，而且在反應(yīng)的不同階段其影響程度也不同，在有不同離子存在的情況下，美拉德反應(yīng)中類黑素的凝聚受抑制，有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：金屬離子尤其是二價(jià)鐵離子和二價(jià)銅離子存 在的情況下，褐變趨于加快。(5) 水分活度對(duì)美拉德反應(yīng)的影響：水分活度與美拉德反應(yīng)有較大的關(guān)系，水分在百分之 10到15時(shí)最容易發(fā)生褐變，一般情況下，褐變反應(yīng)速度與基質(zhì)濃度成正比，在完全無(wú)水的 情況下，就幾乎不發(fā)生褐變反應(yīng)， 這是因?yàn)榘被衔锖汪然衔锏姆肿油耆珶o(wú)法運(yùn)動(dòng)的 緣故，而在水分含量較高的情況下，反應(yīng)基質(zhì)濃度很低，美拉德反應(yīng)也難于發(fā)生。()抑制美拉德反應(yīng)的條件：(1) 使用不易褐變的原料，就氨基化

4、合物而言，胺類較氨基酸更易于發(fā)生褐變，氨基酸中以 堿性氨基酸易于發(fā)生褐變，氨基酸的氨基在末端的易于發(fā)生褐變，因此，使用不易褐變的原料或去除誘發(fā)褐變的少量甚至微量反應(yīng)物(特別是糖)，就能夠減少美拉德反應(yīng)的發(fā)生，例如：在蛋粉生產(chǎn)中，加入酵母利用發(fā)酵法去除微量糖來(lái)減少美拉德反應(yīng)的發(fā)生。(2) 降低PH值：PH值是影響美拉德酶促褐變速度的重要因素，羰氨縮合過(guò)程中封閉了游離的氨基，反應(yīng)體系的 PH值就下降了，所以堿性環(huán)境有利于羰氨反應(yīng)的進(jìn)行，PH值大于3以上時(shí)，褐變速度隨 PH的增加而加快，因此降低 PH值可以抑制美拉德反應(yīng)。(3) 調(diào)節(jié)水分活度，水分活度與美拉德反應(yīng)有較大的關(guān)系，水分在百分之10到15

5、時(shí)最容易發(fā)生褐變，一般情況下，褐變反應(yīng)速度與基質(zhì)濃度成正比，在完全無(wú)水的情況下，就幾 乎不發(fā)生褐變反應(yīng)，這是因?yàn)榘被衔锖汪然衔锏姆肿油耆珶o(wú)法運(yùn)動(dòng)的緣故，而在水分含量較高的情況下，反應(yīng)基質(zhì)濃度很低，美拉德反應(yīng)也難于發(fā)生(4) 氧氣：實(shí)驗(yàn)表明，室溫下氧氣的存在對(duì)美拉德反應(yīng)的褐變速度起促進(jìn)作用，因此的物料，應(yīng)盡量減少與氧氣的接觸。(5) 使用還原劑：亞硫酸鹽是廣泛使用且有效的美拉德反應(yīng)褐變抑制劑，通常使用的亞硫酸鹽包括了一組化合物：亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，焦亞硫酸鈉，保險(xiǎn)粉(硫代硫酸鈉)，亞 硫 酸 鹽 抑 制 美 拉 德 反 應(yīng) 的 機(jī) 理 是 ：加成反應(yīng)：反應(yīng)物的羰基可以和亞硫酸根結(jié)合形成

6、加成化合物，其加成化合物能與氨基 化合物縮合，但縮合產(chǎn)物不能再進(jìn)一步生成Schiff(西弗)堿和N葡萄糖基胺，阻止了美拉德反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生，因而有明顯的抑制效果。此外，亞硫酸根還能與中間產(chǎn)物的羰基結(jié)合形成加成化合物，這些加成化合物的褐變活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氨基化合物和還原糖所形成的中間產(chǎn)物，實(shí)際上等于使得后面生成類黑精的反應(yīng)難以發(fā)生反應(yīng)方程式見(jiàn)下加成的結(jié)果使有機(jī)物失去或者減少雙鍵或減少雙鍵，因而使顏色失去或變淺，因此亞硫 酸鹽抑制美拉德反應(yīng)的中間體，而生成了褐變活性很低的中間產(chǎn)物，從而抑制了美拉德 反應(yīng)。還原反應(yīng)：由于亞硫酸鹽是還原劑，能產(chǎn)生還原作用，阻止或減緩了某些中間反應(yīng)，從而避免或減少色素的生成

7、。此外，亞硫酸鹽還能消耗氧和降低PH值，這些都能間接阻止美拉德反應(yīng)的發(fā)生。但單一使用還原劑的效果不穩(wěn)定，一些實(shí)際作用表明，在有氧或氧化劑存在的條件下， 已被還原的雙鍵易恢復(fù)，因此，在使用還原劑脫色時(shí)，必須減少與氧的接觸，或使用抗 氧化穩(wěn)定劑，使用還原劑和穩(wěn)定劑共用時(shí)，脫色效果最為理想。（6）使用褐變抑制劑，根據(jù)現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)和近代波普理論：有機(jī)物的顏色是由含共軛雙鍵 形成加成物，使用氧化劑可有效破壞共軛雙鍵體系，因此可以使用抑制劑抑制美拉德反應(yīng)， 降低色值。使用氧化劑： 強(qiáng)氧化劑可以有效破壞羰基化合物及中間產(chǎn)物中的雙鍵結(jié)構(gòu)，使共軛雙鍵氧化發(fā)生斷裂時(shí)， 將含有共軛雙鍵的有色分子破壞成為分子量低，

8、雙鍵含量少的物質(zhì)， 使得美拉 德反應(yīng)強(qiáng)褐變活性的中間產(chǎn)物難以生成， 改變了生色基的結(jié)構(gòu)， 減少了生色基和發(fā)色基的數(shù) 量，達(dá)到抑制褐變的目的（7）使用酶制劑，一些酶對(duì)美拉德發(fā)應(yīng)有抑制作用（8）使用吸附劑， 吸附劑因?yàn)榫哂芯薮蟮谋缺砻娣e， 表面自由能較高， 能吸附色素和雜質(zhì)，從而達(dá)到消除美拉德反應(yīng)影響的目的，通常在低PH值下吸附脫除率較高，在高PH值下較低。（9）消除金屬離子對(duì)美拉德反應(yīng)的影響，鐵和亞鐵離子能促進(jìn)美拉德反應(yīng)的發(fā)生，而鈣鎂 離子能減緩美拉德反應(yīng)的發(fā)生。能發(fā)生焦糖化反應(yīng)的的糖類有：所有的單糖（常見(jiàn)的單糖：葡萄糖，果糖，半乳糖）和一些 二聚糖（例如：蔗糖） ，一些小分子糖類，特別是蔗糖和還原糖（具有游離的醛基和酮基） 易發(fā)生焦糖化反應(yīng)。單糖：核糖，阿拉伯糖，木糖，來(lái)蘇糖，阿