美拉德反应抑制剂的筛选及其抑制动力学研究(4)
(3) 最终阶段：此阶段反应相当复杂其反应机制尚不清楚,中间阶段产物与氨基化合物进行醛基-氨基反应最终生成类黑精。类黑素一般在可见光区360-490nm有吸收峰，研究一般是测定420nm、450nm、470nm和490nm光密度来表征颜色大分子类黑素的产生情况。
类黑精是引起食品非酶褐变的主要物质, 在产生类黑精的同时，有一系列的美拉德反应中间体--还原酮类物质及杂环类化合物生成，这类物质能提供给食品特殊的风。
1.3.2美拉德反应产物的生物学作用
美拉德反应产物的结构复杂, 种类繁多且美拉德反应产物与反应时间、温度、pH 值、溶剂等有重要关系, 也和参与反应的糖和氨基酸、蛋白质等有很大关系, 现今研究得较多也较清楚是包括糖基化最终产物和类黑素。
糖基化最终产物（AGEs）是在食品烹调的美拉德反应中作为终产物被首次确定, 它是还原糖和蛋白质的氨基首先形成希夫碱,希夫碱重排成稳定Amadori产物, Amadori产物经过继续反应生成的稳定物质。糖基化最终产物结构分析的主要困难是反应中产生了很多产物, 很难分离出单个糖基化最终产物。目前已经分离出多种糖基化最终产物的蛋白质交联产物，如pentosidin、CML、Pyrralin 等[5]。它被认为与内障的形成、动脉硬化、早老性痴呆( 阿耳茨海默氏病)、淀粉性变样、肾病、神经病、视网膜病等多种疾病有关[6]。糖基化最终产物随着龄增长而增加，特别是在糖尿病人和尿毒症病人中增加更快。
类黑素是指碳水化合物(一般指糖类)与带有自由氨基的含氮化合物(如氨基酸、肽、蛋白质等)之间发生美拉德反应后期形成的一种棕褐色物质，它广泛存在于食品、饮料中[7]。目前, 人们对食品颜色的形成机理还不完全了解, 而对类黑素的结构更是知之甚少。迄今为止关于类黑素的结构主要有3 种观点：Tressl提出类黑素聚合物主要是由重复单元的吡咯或呋喃组成，通过缩聚反应最终形成美拉德反应。Hofmann的观点是低分子质量的生色团通过赖氨酸的ɛ-NH2 或精氨酸和蛋白质交联而形成高分子量的有颜色物质。Cammere认为主要是由美拉德反应第1阶段的糖降解产物通过Aldol缩合聚合而成,基酸可能是后连上的。类黑素与食品加工和人类健康密切相关, 先前的研究表明，这类物质具有一定的抗氧化、抗诱变和消除活性氧等性能，最近的研究表明类黑素对某些微生物还有抑制作用[8]。
1.3.3美拉德反应体系的光谱特性
美拉德反应初级阶段主要是羰-氨缩合生成Amadori化合物，没有颜色、荧光和近紫外的光吸收特性。但是在复杂的食品体系，特别是蛋白质食品中，羰基化合物结合到蛋白质的游离氨基上，蛋白质间可通过羰基化合物交联，使蛋白质的空间结构发生变化，一些具有光学特性的氨基酸残基，从而使体系表现紫外-可见光吸收或发射荧光[9]。紫外-可见光吸收和荧光现象是初级阶段以后美拉德反应及其产物的显著特征，研究者们习惯上将美拉德反应产物分为对近紫外光有强烈吸收能力的无色小分子中间体，能够发射荧光的无色小分子荧光中间体和大分子褐色物质——类黑素。
大量研究表明，无论是简单的糖-氨基酸模拟体系还是复杂的食品体系，美拉德反应在紫外区294nm左右都有特征光吸收。而且294nm光吸收较颜色形成之前而产生，所以引起294nm光吸收的美拉德反应产物被认为是高级阶段的无色小分子中间体。由于种类繁多且受反应条件影响较大，目前这些物质还不能一一鉴定，一般认为是呋喃类、吡喃类、糠醛类、吡咯类、吡啶类等物质及其衍生物。无色小分子中间体的微小增量即可使紫外光吸收强度剧烈增加，所以294nm光吸收强度可以间接表征无色小分子物质的产生情况[10]。
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