味精分子热稳定性研究

李佳欣，孟 露，张雅秀，吴梦谣，戎 媛，于宏伟

(石家庄学院 化工学院，河北 石家庄 050035)

味精是一种重要鲜味调味料，主要化学成分为谷氨酸钠，在食品工业中有着广泛的应用[1]。在菜品烹饪的过程中，味精会转变为焦谷氨酸钠。焦谷氨酸钠不仅没有鲜味，还会影响菜品的品质[2-4]。目前，中红外(MIR)光谱及变温中红外(TD-MIR)光谱广泛应用于有机物的结构[5-8]及热稳定性研究[9-15]，但味精的相关研究少见报道。本文采用MIR光谱和TD-MIR光谱对味精的分子结构和热稳定性进行研究。

1 实验

1.1 材料

味精:梁山菱花生物有限公司。

1.2 仪器与设备

Spectrum 100型中红外光谱仪:美国 PE公司。

1.3 方法

1.3.1 红外光谱仪操作条件

在室温下以空气为背景，每次对味精样品进行8次扫描累加，测定频率范围 4 000 cm-1～600 cm-1，衰减全反射红外光谱附件(Golden Gate 型，英国 Specac 公司)。测温范围303 K～523 K，变温步长10 K。

1.3.2 数据获得及处理

味精分子MIR光谱数据采用 Spectrum v 6.3.5 操作软件。

2 分析与讨论

2.1 味精分子MIR光谱研究

图1 味精分子的MIR光谱(303 K)

2.2 味精分子TD-MIR光谱研究

在“303 K～373 K”(第一温度区间)、“383 K～473 K”(第二温度区间)和“483 K～523 K”(第三温度区间)的温度范围内，采用 TD-MIR 光谱进行味精分子热稳定性研究。

2.2.1 第一温度区间

首先在第一温度区间进行味精分子TD-MIR光谱研究(见图2)。

图2 味精分子TD-MIR 光谱数据(303 K～373 K)

表1 味精分子 TD-MIR 光谱数据(303 K～373 K)

2.2.2 第二温度区间

进一步在第二温度区间进行味精分子TD-MIR光谱研究(见图3)。

图3 味精分子TD-MIR光谱数据(383 K～473 K)

表2 味精分子TD-MIR光谱数据(383 K～473 K)

2.2.3 第三温度区间

最后在第三温度区间进行味精分子TD-MIR光谱研究(见图4)。

图4 味精分子TD-MIR光谱数据(483 K～523 K)

实验发现：随着测定温度的继续升高，焦谷氨酸钠的主要官能团对应的吸收频率及强度并没有明显的改变，相关光谱数据见表3。

表3 味精分子TD-MIR光谱数据(483 K～523 K)

在 303 K～523 K温度范围内，进行味精分子的TD-MIR光谱研究。实验发现：随着测定温度的升高，味精分子首先失去一分子水，进一步经过内酰胺化反应生成焦谷氨酸钠，而443 K则是味精受热生成焦谷氨酸钠的临界温度。味精分子热稳定性机理见图5。

图5 味精分子热稳定性机理(303 K～523 K)

3 结论

采用MIR光谱和TD-MIR光谱对味精分子结构和热稳定性进行研究。本研究拓展了MIR光谱在味精结构及热稳定性研究中的应用范围，具有重要的应用价值。