褐变反应与酱香型白酒_下_
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No.12.2006美拉德反应又称羰氨反应,指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合而生成类黑精的反应。
此反应最初是由法国化学家美拉德于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合共热时发现的,故称为美拉德反应。
由于产物是棕色的,也被称为褐变反应。
反应物中羰基化合物包括醛、酮、还原糖,氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽。
反应的结果使食品颜色加深并赋予食品一定的风味,如:面包外皮的金黄色、红烧肉的褐色以及它们浓郁的香味。
但是在反应过程也会使食品中的蛋白质和氨基酸大量损失,如果控制不当也可能产生有毒有害物质。
1反应机理[1]对于美拉德反应机理,长期以来研究得还很不彻底。
食品化学家Hodge在早年作出了初步的解释,认为美拉德反应可以分成3个反应阶段。
目前对于美拉德反应初级、中级阶段机理已经基本明确,但是终级阶段机理还不是很明确。
以下用葡萄糖与胺反应说明美拉德反应整个过程。
1.1初级阶段还原糖与氨基化合物反应经历了羰氨缩合和分子重排过程。
首先体系中游离氨基与游离羰基发生缩合生成不稳定的亚胺衍生物-薛夫碱,它不稳定随即环化为N-葡萄糖基胺。
N-葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿姆德瑞分子重排生成果糖基胺(1-氨基-1-脱氧-2-酮糖)。
初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化,但其产物是不挥发性香味物质的前体成分。
1.2中级阶段此阶段反应可以通过3条途径进行。
第1条途径:在酸性条件下,果糖基胺进行1,2-烯醇化反应,再经过脱水、脱氨最后生成羟甲基糠醛。
羟甲基糠醛的积累与褐变速度密切相关,羟甲基糠醛积累后不久就可发生褐变反应,因此可以用分光光度计测定羟甲基糠醛积累情况作为预测褐变速度的指标。
第2条途径:在碱性条件下,果糖基胺进行2,3-烯醇化反应,经过脱氨后生成还原酮类和二羰基化合物。
还原酮类化学性质活泼,可进一步脱水再与收稿日期:2006-05-16作者简介:付莉(1979-),女,黑龙江人,硕士,助教,研究方向为食品化学。
美拉德反应的抗氧化性褐变及荧光性1.美拉德反应1.1简介美拉德反应(MaillardReaction,MR)是羰基化合物(尤其是还原糖)与氨基化合物(氨基酸、肽类、蛋白质等)发生的一系列复杂的非酶促褐变反应,也被称为羰氨反应。
该反应最早由法国化学家美拉德(Maillard)于20世纪初发现,当他把甘氨酸与葡萄糖的混合物加热时,发现形成了褐色的类黑精,此类反应即被称为美拉德反应(MaillardReaction)。
1.2美拉德反应对食品的影响⑴色泽:一般来说,将食品加热或将食品长期贮藏就会产生类黑精褐色色素。
含有类黑精的食品有很多,如面包、烤肉、烤鱼、咖啡、麦茶等。
而酱油、豆酱等调味品中褐色色素的形成也是因为美拉德反应,这种反应也称为非酶褐变反应。
这些食品经加工后会产生非常诱人的金黄色至深褐色,增加人们的食欲。
在奶与奶制品的加工与贮藏中也会发生非酶褐变,基本过程是:酪蛋白末端氨基酸赖氨酸的氨基与乳糖(或其他糖类)的羰基发生反应,生成氨代葡萄糖胺,然后通过Amadori分子重排,再经裂解、脱水等过程而生成棕褐色物质。
但这种褐变却不是人们所期望的,而是食品厂家所要极力避免的。
在面包生产的上色工序中,色泽变化的基础物质是含有还原基的糖与含有氨基的化合物。
添加不同的氨基酸与糖类,可使面包表皮产生金黄色、黄色、明亮的褐色以及深褐色。
在生产上可用控制还原糖的量来调节褐变的程度,也可用增减氨基酸的量来控制。
另外,在焦糖色素生产工艺中也应用到美拉德反应,这种工艺是在糖质原料中加入一定量的含氨基化合物)如氨、铵盐、氨基酸等,在125~140℃下使之进行反应生产焦糖色素。
酱香型白酒香味物质的产生、风格的形成,也是美拉德反应的结果。
酱香型白酒的高温大曲的制作及酿酒发酵过程,均在微酸或偏酸的条件下进行,因而Amadori化合物主要发生1,2-烯醇化,而2,3-烯醇化则较缓慢,即反应产物主要是呋喃类衍生物—糠醛类风味成分,而吡喃酮等特征组分含量则较少。
高粱酒精发酵中发酵液褐变与营养成分损失在高粱酿造酒精的过程中,发酵液的褐变和营养成分损失是一个值得关注的问题。
褐变是指发酵液在发酵过程中由原来的透明无色逐渐变为深褐色,这种褐变可能对产品的质量和产量产生不利影响。
与此同时,高粱酿造酒精过程中也会造成某些营养成分的损失,这对产品的品质和营养价值也有一定影响。
首先,让我们来探讨发酵液褐变的原因。
褐变的主要原因是酵母和高粱酿造酒精中的其他物质之间的反应。
在发酵过程中,酵母会分解高粱中的糖分,生成酒精和其他化合物。
其中,一些物质可能与酵母产生反应,形成色素物质,导致发酵液变为深褐色。
此外,发酵液中还含有一定量的氧气,氧气会与发酵物质发生氧化反应,进一步促进褐变的发生。
发酵液褐变对酒精的品质和产量有直接影响。
首先,褐变会影响酒精的外观和颜色,使其变得不够透明和清澈。
这对产品的外观质量产生了负面影响,可能降低消费者的购买欲望。
其次,褐变还会对酒精的口感和风味产生影响。
发酵液中的色素物质可能会带来苦涩或杂味,影响产品的口感和风味特点。
最后,褐变还可能降低酒精的产量。
酒精的产量是一个重要的经济指标,高粱酿造酒精行业通常会对产量有一定的要求。
此外,发酵过程中也会造成一些营养成分的损失。
高粱是一种富含淀粉的粮食,通过发酵转化为酒精时,其中的一部分营养成分会被转化或分解。
首先,淀粉在发酵过程中被酵母分解成糖分,这使得高粱中的淀粉无法直接被人体吸收利用。
其次,发酵过程中一些维生素和矿物质也可能受到影响。
维生素B族是酵母合成的重要维生素,但它们在酿造过程中可能会被破坏或丢失。
矿物质如钙、镁和锌等也可能在发酵过程中被酵母吸收或与其他物质结合,从而减少其在最终产品中的含量。
为了减少发酵液褐变和营养成分的损失,高粱酒精生产行业可以采取一些措施。
首先,控制发酵条件。
发酵液的温度、pH值和氧气含量等条件会直接影响发酵过程中的化学反应和物质转化。
通过精确控制这些参数,可以减少褐变的发生。
转载茅台传统酱香型白酒微生态及微生物研究转载茅台传统酱香型白酒微生态及微生物研究[转载]茅台传统酱香型白酒微生态及微生物研究 2011年05月18日茅台酒被誉为中国“国酒”,是世界三大(蒸馏)酒之一,也是酱香型白酒的典型代表。
茅台酒产于茅台古镇,是中华民族宝贵的文化遗产,其传承了我国两千多年的白酒文化。
在中国白酒行业具有典型的代表性。
随着白酒行业竞争和消费的理性化发展,以国酒为龙头品牌的酱香白酒近年来实现了快速发展,国酒茅台实现了跨跃式发展,茅台镇其他传统酱香白酒也取得了长足的发展。
国酒茅台及茅台镇其他传统酱香白酒取得的快速发展,得宜于茅台镇不可“克隆”的茅台酿酒微生态及其微生物。
其微生物资源为地区的发展创造了巨大的经济效益和社会效益。
因此,对茅台酿酒微生态及其微生物的研究和应用更具有深远的意义。
1.茅台生态环境茅台酒独特的品质与厂区的酿酒微生态环境和酿酒微生物及独特的酿造工艺息息相关。
茅台镇传统优质酱香白酒的生产同样也离不开茅台特殊的酿酒微生态环境和酿酒微生物。
茅台的酿酒微生态环境具有其特殊性。
1.1 的自然地域环境特殊地质茅台镇位于东经106?22′、北纬27?51′,海拔高度400米左右,面积约8平方公里。
其周围崇山峻岭环绕,使其形成一个低谷地带盆地。
其土壤与其他酿酒环境的土壤也有所不同,为紫砂土,土层较厚,一般在50cm左右,有机物含量为1.5%,碳:氮=1:8,9。
土壤的酸碱适度,含有丰富的CN物及微量元素,具有良好的渗透性,为微生物生长的天然培养基,适宜于微生物的长期栖息,促进了微生物群落的多样化演替。
1.2 特殊的气候环境茅台气候湿润,冬暖夏热,年均气温17.4?,夏季温高达40多度,昼夜温差小;霜期短;年降雨量为800mm—1000mm;日照丰富,年日照达1400小时之多。
优适的气候环境为白酒酿造提供了的微生态环境,是其他酿酒特殊环境所无法“克隆”的极端性酿酒微生态环境。
1.3 特殊的空气、水环境茅台四周崇山峻岭环绕,以致该区域的空气流动相对稳定,为微生物提供了缓流和沉降的生态环境,为酿酒生产对微生物的富集和网罗微生物资源提供了一个微生态环境。
堆积发酵对酱香型白酒风味物质形成的影响杨漫江【摘要】堆积发酵工序是酱香型白酒生产的独特工艺之一.酒醅在堆积发酵过程中可以网罗空气和生产器具中的微生物,实现生产动力富集;堆积发酵有利于酒醅发酵条件的改善和香味物质的形成;经过堆积发酵可以增加酒醅中风味化合物的种类和含量,赋予酱香白酒特殊的风格特征.(孙悟)【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】2页(P72-73)【关键词】微生物;酱香型白酒;堆积发酵;风味成分;高温;美拉德反应【作者】杨漫江【作者单位】贵州珍酒酿酒有限公司,贵州,遵义,563000【正文语种】中文【中图分类】TS261.1;TS262.33;TS261.4酱香型白酒以贵州茅台为代表,具有幽雅细腻的香气、空杯留香持久、回味悠长的典型风格特征。
酱香型白酒生产工艺的堆积发酵工序,是大曲酒工艺中罕见的独特方式,它颇似小曲的上箱,可见其与小曲酒生产工艺有一定的渊源。
酱香型白酒所用高温大曲在高温制曲过程中,酵母菌死亡殆尽,在生产过程中,场地上散落原料粉、曲粉、糖质等,使酵母菌从空气或在操作时由生产器具裹入酒醅内,在堆积发酵相对开放式的条件下,充分接触空气,再加上适当的酸度条件,酵母菌在堆积发酵过程中大量繁殖,使入窖发酵得以顺利进行。
堆积过程还网罗各种微生物并在堆积过程得以培养,堆积终了时,不但活菌数大量增加,微生物种类也有明显增加,再次说明堆积过程对微生物的网罗与繁殖,富集独特的产酯酵母和细菌等微生物群落有重要作用,因此,有酱香型白酒的堆积发酵工序为二次制曲的说法。
对酒曲及酒醅中常见的优势微生物进行的分析研究表明,其中微生物及其丰富,结果见表1。
在酱香型白酒生产过程中,大家逐渐形成一个共识,按生产操作规程,如加入高温曲,不进行堆积发酵,结果下一个轮次不产酒,更谈不上酱香风格;堆积发酵时间短,温度低(43~45℃),产酒多,但酱香不突出;堆积发酵时间较长,堆积温度较高(50℃左右),产酒较多,酱香突出,风格典型,可见堆积发酵工序对酒精发酵和酱香风味物质的生成都发挥了重要作用。
1. 美拉德反应1.1 简介美拉德反应( Maillard Reaction,MR) 是羰基化合物(尤其是还原糖)与氨基化合物(氨基酸、肽类、蛋白质等) 发生的一系列复杂的非酶促褐变反应,也被称为羰氨反应。
该反应最早由法国化学家美拉德(Maillard)于20世纪初发现,当他把甘氨酸与葡萄糖的混合物加热时,发现形成了褐色的类黑精,此类反应即被称为美拉德反应(Maillard Reaction)。
美拉德反应在近几十年来一直是食品化学、食品工艺学、营养学、香料化学等领域的研究热点。
因为美拉德反应是加工食品色泽和浓郁芳香的各种风味的主要来源,特别是对于一些传统的加工工艺过程如咖啡、可可豆的焙炒,饼干、面包的烘烤以及肉类食品的蒸煮。
另外,美拉德反应对食品的营养价值也有重要的影响,既可能由于消耗了食品中的营养成分或降低了食品的可消化性而降低食品的营养价值,也可能在加工过程中生成抗氧化物质而增加其营养价值。
对美拉德反应的机理进行深入的研究,有利于在食品贮藏与加工的过程中,控制食品的色泽、香味的变化或使其反应向着有利于色泽、香味生成的方向进行,减少营养价值的损失,增加有益产物的积累,从而提高食品的品质。
1.2 美拉德反应对食品的影响⑴色泽:一般来说,将食品加热或将食品长期贮藏就会产生类黑精褐色色素。
含有类黑精的食品有很多,如面包、烤肉、烤鱼、咖啡、麦茶等。
而酱油、豆酱等调味品中褐色色素的形成也是因为美拉德反应,这种反应也称为非酶褐变反应。
这些食品经加工后会产生非常诱人的金黄色至深褐色,增加人们的食欲。
在奶与奶制品的加工与贮藏中也会发生非酶褐变,基本过程是:酪蛋白末端氨基酸赖氨酸的氨基与乳糖(或其他糖类)的羰基发生反应,生成氨代葡萄糖胺,然后通过Amadori分子重排,再经裂解、脱水等过程而生成棕褐色物质。
但这种褐变却不是人们所期望的,而是食品厂家所要极力避免的。
在面包生产的上色工序中,色泽变化的基础物质是含有还原基的糖与含有氨基的化合物。
美拉德原理美拉德反应(MaillardReaction)是非酶促褐变反应之一,它是指单糖(羰基)和氨基酸(氨基)的反应。
和焦糖化反应(caramelization)比较,美拉德反应发生在较低的温度和较稀的溶液中。
研究证明:美拉德反应的程度和温度、时间、系统中的组分、水的活度以及pH有关。
当美拉德反应温度提高或加热时间增加时,表现为色度增加,碳氮比、不饱和度、化学芳香性也随之增加。
影响因素在单糖中五碳糖(如核糖)比六碳糖(如葡萄糖)更容易反应,单糖比双糖(如乳糖)较容易反应;在所有的氨基酸中,赖氨酸(lysine)参与美拉德反应结果,获得更深的色泽。
而半胱氨酸(cysteine)反应,获得最浅的色泽。
总之,富含赖氨酸蛋白质的食品如奶蛋白,易于产生褐变反应。
糖类对氨基酸化合物的比例变化,也会影响色素的发生量。
例如葡萄糖和甘氨酸体系,含水65%,于65摄氏度储存时,当葡萄糖对甘氨酸比,从10∶1或2∶1减至1∶1或1∶5时,即甘氨酸比重大幅增加时,则色素形成迅速增加。
如拟防止食品中美拉德反应的生成,那么必须除去其中之一,即除去高碳水化合物食物中的氨基酸化合物,或者高蛋白食品中的还原糖。
在高水分活度的食品中,反应物稀释分散于高水分活度的介质中,并不容易发生美拉德反应。
在低水分活度的食品中,尽管反应物浓度增加,但反应物流动转移受限制。
所以美拉德反应,在中等程度水分活度的食品中最容易发生。
具有实用价值的是在干的和中等水分的食品中;pH对美拉反应的影响并不十分明显。
一般随着pH的升高,色泽相对加深。
在糖类和甘氨酸系统中,不同糖品在不同pH时,色度产生以次为:pH小于6:木糖>果糖>葡萄糖>乳糖>麦芽糖pH6时:木糖>葡萄糖>果糖>乳糖>麦芽糖美拉德主要应用.美拉德反应在食品添加剂中的应用近年来,人们已用动、植物水解蛋白,醇母自溶产物作原料,制备出成本低、安全,且更为逼真的、更接近天然风味的香味料。
然而,仅靠用美拉德反应产物作为香味料,其香味强度有时还是不够的,通常还需要添加某些可使食品具有特殊风味的极微量的所谓关键性化合物。