烤鸭加工过程中抗氧化特性的研究(3)
1.2 烤鸭加工过程中的化学反应
在烤制中，烤鸭颜色的变化主要是因为表面褐变，这是由美拉德反应与焦糖化反应引起的。在烤鸭的表面刷上蜂蜜或饴糖（麦芽糖），当温度升到100℃以上时，烤鸭表面就会发生焦糖化反应，使制品的表面色泽改观。在烘烤过程中，美拉德反应和叫嚷花反应往往同时发生，由此出现褐变和增香物质。而氨基酸和糖，则是使原料在烘烤中增香添色的两种重要物质。
焦糖化反应是指糖类（包括蔗糖、葡萄糖、果糖及面粉中含有的糖类）受到高温（150℃至200℃）后发生降解，同时经聚合、缩合而生成的黑色物质（称上色）。焦糖化反应在整个烘烤的过程中都有发生，但主要还是发生在烘烤后期。北京烤鸭之所以会受到广大群众的喜爱，除了其独特的烤制方式外，还与其风有关。烤制食品中风物质的形成主要与美拉德反应有关。鸭子的表面涂有全聚德特制配方，这些物质在加热中与自身的氨基酸反应，所生成的香物质与加热的温度和加热的时间等条件有关。在烤制过程中所发生的美拉德反应主要包括氧化、脱羧、缩合和环化反应，可产生各种香特性的香物质，如含氧、含氮和含硫杂环化合物，包括呋喃类，吡嗪类，噻吩，噻唑，吲哚类等，同时也生成硫化氢和氨。通过控制可使以糖类和含硫氨基酸如半胱氨酸为基础，通过加热时所发生的热降解、羰氨反应以及各种生成物的二次或三次反应等。它们形成的肉香气成分包括了数百种化合物，这些物质的有机混合就形成烤鸭特有的风了。
1.3 美拉德反应
美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”，是法国化学家L.C.Maillard在1912年提出的。所谓美拉德反应是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，是羰基化合物（还原糖类）和氨基化合物（氨基酸和蛋白质）间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰氨反应。美拉德反应产物中的标志性产物为类黑精，类黑精是一种深色物质，在420nm条件下具有特征吸收。
近20年来美拉德反应的一大研究领域是其产物的抗氧化性[4]。食品的热加工, 诸如杀菌、脱水或煎炸、烘烤会导致天然抗氧化成分的损失, 但加热诱导的美拉德反应同时还可以生成一些具有抗氧化活性的产物。比较完全的美拉德反应生成物有上千种, 这些产物的结构和性质十分复杂, 不可能一一分离[5]。因此, 科学家大多通过建立模式美拉德体系来研究生成物的性质, 即用单一的糖与氨基酸反应, 通过控制糖、氨基酸种类和反应条件来生成不同组成的美拉德产物混合物。不同反应物和反应程度的美拉德产物的抗氧化性有着明显的差异。
大量的研究表明,美拉德反应产物(MRPs)除了能提供给食品特殊的气外,还具有抗氧化性。20世纪80年代以来,美拉德反应产物的抗氧化性能的研究在国外是非常热门的课题。MRPs是食品加工和储藏过程中自身产生的一类物质。有不少学者主张制备MRPs加入食品体系或者应用热处理工艺促使食品形成MRPs,从而提高产品抗氧化稳定性。
1.3.1 美拉德反应机理
1912年法国化学家Maillard发现甘氨酸与葡萄糖混合加热时形成褐色的物质。后来人们发现这类反应不仅影响食品的颜色，而且对其香也有重要作用，并将此反应称为非酶褐变反应（nonenzimicbrowning）。1953年Hodge对美拉德反应的机理提出了系统的解释，大致可以分为3阶段。
（1）起始阶段：
席夫碱的生成（Shiffbase）：氨基酸与还原糖加热，氨基与羰基缩合生成席夫碱。
N-取代糖基胺的生成：席夫碱经环化生成。
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