高溫水熱條件下天冬酰胺和葡萄糖的反應(yīng)產(chǎn)物研究.pdf

1、高溫水熱技術(shù)廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的萃取及改性,普遍的應(yīng)用于化工業(yè)及食品加工業(yè),并且被認(rèn)為是一種高效、無(wú)污染、極具潛力的新興分離提取技術(shù)。有研究表明,在天然活性物質(zhì)提取過(guò)程中會(huì)因發(fā)生美拉德、焦糖化等一系列反應(yīng)而產(chǎn)生新的活性物質(zhì),從而使得提取過(guò)程中成分活性增強(qiáng),同時(shí)這一系列反應(yīng)也可能生成有毒有害產(chǎn)物,如致癌物丙烯酰胺。目前,大部分研究都只關(guān)注高溫水熱提取技術(shù)有益的一面,而對(duì)有害物質(zhì)的生成及其與活性物質(zhì)的產(chǎn)生之間的關(guān)系未有研究。本論文以高溫水熱條件

2、下葡萄糖-天冬酰胺美拉德反應(yīng)體系為研究對(duì)象,對(duì)其反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)、丙烯酰胺和類黑精生成量及其相互關(guān)系進(jìn)行研究,從而更深入地探明高溫水熱條件下丙烯酰胺的生成及美拉德反應(yīng)特性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高溫水熱處理過(guò)程中反應(yīng)產(chǎn)物的途徑優(yōu)化(生成更少的丙烯酰胺、更好的生物活性及感官性質(zhì)),為高溫水熱的應(yīng)用以及高溫高濕條件下食品生產(chǎn)的有效調(diào)控提供理論基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:
　　1、建立了高溫水熱條件下天冬酰胺-葡萄糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物丙烯酰胺的高效液相色

3、譜檢測(cè)法。最優(yōu)的色譜檢測(cè)條件為:Phenomenex C18長(zhǎng)柱(5μm,250mm×4.6mm),流動(dòng)相:甲醇:水體積比5:95,流速0.4mL/min,柱溫:30℃,檢測(cè)波長(zhǎng)205nm,進(jìn)樣量10μL。該方法通過(guò)了方法學(xué)的檢驗(yàn),分析結(jié)果較好,能滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)的需求。
　　2、研究了高溫水熱不同因素對(duì)丙烯酰胺生成量的影響。高溫短時(shí)間熱處理利于丙烯酰胺的生成,高溫長(zhǎng)時(shí)間的熱處理可導(dǎo)致丙烯酰胺的降解。反應(yīng)的初始 pH值為8和10時(shí)利于

4、丙烯酰胺生成,pH值為4、6和12時(shí)均抑制丙烯酰胺的生成。與高濃度比的天冬酰胺和葡萄糖體系相比,低濃度比的天冬酰胺和葡萄糖條件下生成丙烯酰胺的速率及生成量明顯增加,160℃單獨(dú)熱處理天冬酰胺沒(méi)有檢測(cè)到丙烯酰胺的生成。
　　3、研究了高溫水熱不同因素對(duì)類黑精生成量的影響。結(jié)果表明,長(zhǎng)時(shí)間的高溫?zé)崽幚碛欣陬惡诰男纬?高溫條件下類黑精是比較穩(wěn)定的物質(zhì)。隨葡萄糖與天冬酰胺濃度比增加,產(chǎn)物類黑精的生成量及生成速率都逐漸升高;反應(yīng)初始pH

5、值為10時(shí),最利于類黑精的生成。
　　4、研究了高溫水熱不同因素對(duì)產(chǎn)物抗氧化活性的影響。在處理溫度120和140℃時(shí),隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),產(chǎn)物還原能力和DPPH自由基清除率均逐漸增強(qiáng);當(dāng)溫度為160℃和180℃時(shí),隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),產(chǎn)物的還原力呈先增強(qiáng)后略微降低的趨勢(shì),而DPPH自由基清除率呈先增強(qiáng)后保持穩(wěn)定的趨勢(shì);由此可知,具有還原能力的產(chǎn)物高溫長(zhǎng)時(shí)間熱處理不穩(wěn)定。隨葡萄糖與天冬酰胺濃度比增加,抗氧化活性物質(zhì)生成速率逐漸增加;葡萄

6、糖與天冬酰胺濃度比≤0.5條件下,隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),產(chǎn)物還原能力和DPPH自由基清除率均逐漸增強(qiáng);葡萄糖與天冬酰胺濃度比≥1條件下,產(chǎn)物還原力有先增強(qiáng)后略微降低的趨勢(shì),而DPPH自由基清除率先增強(qiáng)后保持不變。產(chǎn)物還原力和DPPH自由基清除率分別在初始pH值為10和8時(shí)最強(qiáng)。還原力的變化趨勢(shì)跟DPPH自由基清除率有一定的差異,說(shuō)明還原力和DPPH自由基清除率測(cè)定抗氧化性的機(jī)理上存在一定的差異。
　　5、研究了高溫水熱條件下不同處理溫

7、度和時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的褐變、色澤及熒光性的影響。溫度≤160℃時(shí),隨處理溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng),產(chǎn)物的A294、A420均呈逐漸升高的趨勢(shì),溫度180℃處理時(shí),產(chǎn)物的A294、A420先升高后保持不變, A294與A420值變化趨勢(shì)相似,可知第二階段反應(yīng)產(chǎn)物是作為高級(jí)反應(yīng)階段產(chǎn)物褐變聚合物的前體物質(zhì);120℃和140℃條件下,隨熱處理時(shí)間的延長(zhǎng),產(chǎn)物熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),160℃和180℃條件下逐漸降低,且180℃產(chǎn)物降低的速率小于160℃,說(shuō)明高溫

8、條件下產(chǎn)生的熒光性物質(zhì)更加穩(wěn)定;隨處理時(shí)間延長(zhǎng),溫度的升高,產(chǎn)物色澤變暗,黃度增加,總色差也變大,但在處理溫度≤160℃處理時(shí),a*值有逐漸升高的趨勢(shì),處理溫度180℃時(shí),逐漸降低,由此可知產(chǎn)物中呈紅色物質(zhì)是反應(yīng)的中間產(chǎn)物,隨反應(yīng)的進(jìn)行會(huì)進(jìn)一步參與反應(yīng)。
　　6、通過(guò)對(duì)產(chǎn)物的性質(zhì)與產(chǎn)物生成量之間的相關(guān)性進(jìn)行研究,得出:類黑精生成量與產(chǎn)物抗氧化能力有很好的相關(guān)性,證明類黑精是產(chǎn)物主要的抗氧化性物質(zhì);丙烯酰胺生成量與抗氧化性有很好的相