糖种类和温度对牛肉美拉德反应产物的影响

刘劭　马宁　陈韬

摘 要：为了得到更好的牛肉美拉德反应产物，采用析因试验设计，以牛肉美拉德反应物的吸光度、色泽和感官评定为指标对D-木糖、D-葡萄糖和蜂蜜在反应温度92 ℃和121 ℃时进行筛选。结果表明：当添加D-木糖在92 ℃反应时，有利于美拉德反应产物的形成，得到的牛肉美拉德反应物具有较好的增香发色效果。因此，在所考察的糖种类中牛肉美拉德反应最佳糖为D-木糖，最佳反应温度为92 ℃。

关键词：D-木糖；D-葡萄糖；蜂蜜；温度；美拉德反应

Effects of Sugar Type and Temperature on Maillard Reaction Products from Beef

LIU Shao， MA Ning， CHEN Tao*

（College of Food Science and Technology， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201， China）

Abstract： This study was conducted to determine the optimal sugar type and temperature for the preparation of Maillard reaction products （MRPs） from beef. Three sugars used in this study were D-xylose， D-glucose and honey， and reaction temperatures were 92 and 121 ℃. A factorial design was carried out using absorbance， color and sensory evaluation of MRPs as response variables. The results showed that D-xylose and 92 ℃ were selected as optimal conditions for Maillard reaction since these conditions favored the formation of MRPs which could be used as excellent flavoring agents and color fixatives.

Key words： D-xylose； D-glucose； honey； temperature； Maillard reaction

中图分类号：TS201.3 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2014）09-0001-03

肉味香精是近30年来发展起来的一类新型食用香精[1]，它逐渐成为人们膳食必不可少的一部分，也成为相关科研机构和企业关注的焦点[2]。肉味香精是一种以肉类风味为主，通过美拉德反应生产的肉类风味物。美拉德反应物是食品色泽和风味的重要来源[3]，它赋予了食品的独特香气，又能在一定程度上破坏食品的营养价值，影响产品外观[4]，因此要对糖种类、美拉德反应时间[5-9]进行筛选，得到增香发色效果最好的美拉德反应物。在添加糖种类方面，徐耀文等[10]根据正交试验和感官评定方法，确定了牛肉美拉德反应的最佳糖为葡萄糖。马振龙等[11]研究了D-葡萄糖、D-果糖和D-半乳糖对美拉德反应的影响。Pripis-Nicolau等[12]通过实验得出核糖是制备肉味香精最常用的底物。Wong等[13]详细研究了葡萄糖与17种氨基酸在酸性条件下的美拉德反应呈味情况；在美拉德反应温度方面，Re等[14]在121 ℃条件下比较了不同反应物对产物抗氧化性的影响。艾萍等[15]得出在110～120 ℃条件下反应是美拉德反应的最佳温度。刘梅森等[16]发现当温度高于80 ℃时，美拉德反应速度受温度影响较小。

经查阅上述文献发现，实验中参加美拉德反应的糖均为单一糖，并未涉及到含有多种成分的糖。蜂蜜中以蔗糖、果糖和葡萄糖为主，占到糖种类的80%～90%[17]。本实验通过D-木糖、D-葡萄糖和蜂蜜在92 ℃（沸水）和121 ℃时对牛肉美拉德反应影响的对比，研究牛肉美拉德反应的最佳糖种类和最佳反应温度，为下一步产品的开发提供了参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜黄牛后腿肉 麦德龙超市购买；木瓜蛋白酶（酶比活力>3500U/mg）、D-木糖 生工生物工程（上海）有限公司；D-葡萄糖、蜂蜜 市售。

1.2 仪器与设备

HC-3018台式高速冷冻离心机 科大创新股份有限公司中佳分公司；CR-400色差仪 日本美能达公司；T25-Basc高速匀浆机 德国Ika公司；HI9025C便携式pH计 意大利哈纳公司；U-2910紫外分光光度计 日本

日立公司；722S可见分光光度计 上海精密仪器有限公司；立式高压灭菌锅 浙江新丰医疗器械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 析因分析

设糖种类和美拉德反应温度2个因素，糖种类有

D-木糖、D-葡萄糖和蜂蜜3个水平，美拉德反应温度有92 ℃和121 ℃ 2个水平，运用设计专家软件进行析因设计，共分为6个试验组，分别为D-木糖低温组、D-木糖高温组、D-葡萄糖低温组、D-葡萄糖高温组、蜂蜜低温组、蜂蜜高温组，每个试验组作3 次重复。

1.3.2 样品处理

取新鲜黄牛后腿肉，剔除结缔组织和脂肪，清洗后氽水2 min（汆水后产生质量差加蒸馏水补齐），加入占肉质量75%的超纯水，用匀浆机6 500 r/min搅拌30 s，添加木瓜蛋白酶1.8 mg/g肉，在62 ℃水浴锅内水浴35 min，再在92 ℃水浴锅内灭酶15 min，分别添加占肉水总质量3%的D-木糖、D-葡萄糖和蜂蜜，分别在92 ℃水浴锅内水浴45 min和在121 ℃高压灭菌锅内加热20 min。

1.3.3 美拉德反应物吸光度的测定

取0.5 g美拉德反应物于10 mL去离子水中，用高速冷冻离心机在4 ℃、14 000×g条件下离心10 min，取上清液分别在280、360、420 nm波长处测吸光度，测定3次取平均值。在280、360、420 nm波长处测得的吸光度分别表示美拉德反应产生类黑精的前体物质、中间物质和最终产物的量，吸光度越大说明产生相应的物质越多[18]。

1.3.4 美拉德反应物色泽的测定

取美拉德反应物，用色差仪测量其L*、a*、b*值[19]，测定3 次取平均值。L*值表示样品亮度（0=黑色，100=白色），该值越大说明样品颜色越浅，该值越小说明样品颜色越深；a*值表示样品红度，该值越大说明样品颜色越红，该值越小说明样品颜色越绿；b*值表示样品黄度，该值越大说明样品颜色越黄，该值越小说明样品颜色越蓝。

1.3.5 感官评定

由实验室5位成员组成感官评定小组，采用8分制进行打分，评分标准见表1。

1.4 数据处理

所有数据使用Excel 2010计算数值，使用SPSS 19.0进行方差分析、多重比较等，数据以±s的形式表示。

2 结果与分析

2.1 糖种类、温度对美拉德反应物吸光度的影响

由表2可知，糖种类与温度单独作用对美拉德反应物在280 nm波长处吸光度都有极显著差异（P<0.01），且糖种类比温度的影响更大，两者的交互作用对其无显著差异。D-木糖低温组与其他5组均存在显著性差异

（P<0.05），D-木糖低温组产生的类黑精前期产物明显多于其他组；糖种类与温度对美拉德反应物在360 nm波长处的吸光度都有极显著差异，且两者的交互作用也对其有极显著差异，D-木糖低温组与其他5组均存在显著性差异，D-木糖低温组产生的类黑精中间产物明显多于其他组；糖种类对美拉德反应物在420 nm波长处的吸光度有极显著差异，温度对其无显著性差异，两者的交互作用对其有极显著差异。D-木糖低温组与其他5组均存在显著性差异，D-木糖低温组产生的类黑精最终产物明显多于其他组。所以从美拉德反应物吸光度来看，D-木糖低温组有利于美拉德反应产物的形成。

2.2 糖种类、温度对美拉德反应物色泽的影响

由表3可知，糖种类与温度对美拉德反应物L*值都有极显著差异，且两者的交互作用也对其有极显著差异。D-木糖低温组的L*值与其他5组均存在显著性差异，

D-木糖低温组美拉德反应物颜色比其他组更深。糖种类与温度对美拉德反应物a*、b*值都有极显著差异，且

二者的交互作用也对其有极显著差异。D-木糖低温组的a*值与其他5组均存在显著性差异，D-木糖低温组反应液颜色比其他组更红；D-木糖低温组的b*值与其他5组均存在显著性差异，D-木糖低温组反应液颜色比其他组更黄。所以从美拉德反应物色泽来看，D-木糖低温组有利于美拉德反应产物的形成。

2.3 糖种类、温度对美拉德反应物感官评定的影响

由表4可知，糖种类对香味、色泽、腥味和总体接受度都有极显著影响，而温度和两者的交互作用对其都无显著性差异。D-木糖低温组和D-木糖高温组无论是香味、色泽、腥味还是总体接受度的评分与其他组都存在显著性差异，D-木糖低温组和木糖高温组的香味、色泽、腥味、总体接受度都明显好于其他组。因为温度对美拉德反应物的感官评定无显著差异，考虑到生产成本与实际可操作性，实验选择D-木糖低温组为最佳试验组。

3 讨 论

D-木糖低温组和D-木糖高温组从美拉德反应物吸光度、色泽和感官评定上都好于其他组，添加D-木糖的美拉德反应效果比添加D-葡萄糖和蜂蜜的好，这与吴慧玲等[20]研究出的木糖参与美拉德反应效果好于葡萄糖和蔗糖的结论一致。蜂蜜没有相关文献，本实验添加蜂蜜的美拉德反应效果不如D-木糖。D-木糖低温组在美拉德反应物吸光度、色泽还有感官评定的色泽、腥味、总体接受度的评分上都好于D-木糖高温组，说明不是温度越高越有利于美拉德反应的进行，陈华[21]得出过高的温度会破坏食品中的营养、色泽也说明了这一点。所以D-木糖低温组最有利于牛肉美拉德反应产物的形成，在所考察的糖种类中牛肉美拉德反应最佳糖种类为D-木糖，最佳反应温度为92 ℃。

参考文献：

[1] 杨勇胜， 姚宏亮， 颜玉华， 等. 美拉德反应热加工牛肉香精的研究[J]. 肉类工业， 2012（10）： 20-22.

[2] 丁耐克. 食品风味化学[M]. 北京： 中国轻工业出版社， 1996： 144-145.

[3] 蔡培细， 白卫东， 钱敏， 等. 美拉德反应在肉味香精中的研究进展[J]. 中国酿造， 2009（5）： 7-10.

[4] 宋焕禄， 廖国洪. 鸡肉酶解物/酵母抽提取物： Maillard反应产生肉香味化合物的研究[J]. 食品科学， 2001， 32（10）： 83-85.

[5] WANG Jun， XIONG Yongsen， YU Yong. Microwave drying characteristics of potato and the effect of different microwave powers on the dried quality of potato[J]. European Food Research and Technology， 2004， 219（5）： 500-506.

[6] 胡胜梅. 反应型肉味香精的制备[J]. 香料香精化妆品， 2005（1）： 34-36.

[7] 阚建全， 段玉峰， 姜发堂. 食品化学[M]. 北京： 中国计量出版社， 2009： 370-375.

[8] MORALES F J， van BOEKEL M. A study on advanced maillard reaction in heated casein/sugar solutions fluorescence accumulation[J]. International Dairy Journal， 1997（7）： 675-683.

[9] 蔡妙颜， 肖凯军， 袁向华. 美拉德反应与食品工业[J]. 食品工业科技， 2003， 24（7）： 90-93.

[10] 徐耀文， 刘微. 美拉德反应制备牛肉提取物的工艺研究[J]. 中国食品添加剂， 2013（3）： 186-190.

[11] 马振龙， 李菁， 刘骞， 等. 猪骨蛋白水解物与3种还原糖美拉德反应产物的理化特性及抗氧化活性的研究[J]. 食品科技， 2013， 38（4）： 31-36.

[12] PRIPIS-NICOLAU L， REVEL G， BERTRAND A， et al. Formation of flavor components by the reaction of amino acid and carbonyl compounds in mild conditions[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2000， 48（9）： 3761-3766.

[13] WONG K H， AZIZ S A， MOHAMED S. Sensory aroma from Maillard reaction of individual and combinations of amino acids with glucose in acidic conditions[J]. International Journal of Food Science and Technology， 2008， 43： 1512-1519.

[14] RE R， PELLEGRINI N， PROTEGGENTE A， et al. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay[J]. Free Radical Biology and Medicine， 1999， 26（9/10）： 1231-1237.

[15] 艾萍， 张伟民. 论述利用美拉德反应制备牛肉香味料[J]. 中国调味品， 2002（7）： 32-35.

[16] 刘梅森， 何唯平. 美拉德反应在肉类香精中的作用[J]. 中国调味品， 2004（8）： 34-36.

[17] 魏炜. 加工食用蜂蜜各种指标的规定及控制[J]. 郑州轻工业学院学报， 1998（增刊2）： 85-86.

[18] DELGADO-ANDERADE C， SEIQUER I， NAVARRO M P， et al. Maillard reaction indicators in diets usually consumed by adolescent population[J]. Food Chemistry， 2007， 51： 341-351.

[19] HAMBRECHT E， EISSEN J J， de KLEIN W J H， et al. Rapid chilling cannot prevent inferior pork quality caused by high preslaughter stress[J]. Journal of Animal Science， 2004， 82（2）： 551-556.

[20] 吴惠玲， 王志强， 韩春， 等. 影响美拉德反应的几种因素研究[J]. 现代食品科技， 2010（5）： 441-444.

[21] 陈华. 影响食品中美拉德反应的因素[J]. 四川食品与发酵， 1998（3）： 21-23.