反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)抗壞血酸-賴氨酸Maillard反應(yīng)體系中揮發(fā)性化合物形成的影響

譚志偉，余愛(ài)農(nóng)

(湖北民族學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 恩施 445000)

反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)抗壞血酸-賴氨酸Maillard反應(yīng)體系中揮發(fā)性化合物形成的影響

譚志偉，余愛(ài)農(nóng)

(湖北民族學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 恩施 445000)

采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)抗壞血酸-賴氨酸Maillard反應(yīng)體系在不同反應(yīng)溫度和時(shí)間條件下產(chǎn)物進(jìn)行分析鑒定，共鑒定出包括吡嗪、醛、呋喃、醇、苯胺和喹啉在內(nèi)的28個(gè)化合物，其中16個(gè)吡嗪化合物為主要香味化合物，考察反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物特別是對(duì)吡嗪化合物的影響。結(jié)果表明：隨著反應(yīng)溫度的升高和反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，吡嗪類化合物的總量均增加；其中，隨反應(yīng)溫度的升高，相對(duì)于其他吡嗪化合物，2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和2-甲基吡嗪的量明顯增加，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，2,5-二甲基吡嗪的量明顯增加。

Maillard反應(yīng)；抗壞血酸-賴氨酸；反應(yīng)溫度；反應(yīng)時(shí)間；吡嗪化合物

Maillard反應(yīng)是一類重要的非酶褐變(non-enzymic browning)反應(yīng)，主要發(fā)生在羰基化合物(如還原糖)與含氨基的化合物(如氨基酸和蛋白質(zhì))之間，在食品加工如烹煮、烘烤等過(guò)程中產(chǎn)生色素和特征香氣，賦予食品以色、香和特定的風(fēng)味，但在食品貯運(yùn)過(guò)程發(fā)生此類反應(yīng)，則會(huì)加速食品的變質(zhì)，因而一直是食品化學(xué)、食品工藝學(xué)、香料化學(xué)和食品加工與貯運(yùn)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。抗壞血酸本身在水果、蔬菜及動(dòng)物肝臟等許多食品中廣泛存在，且常作為食品添加劑如抗氧化劑添加到食品中，因此繼還原糖之后，基于抗壞血酸-氨基酸Maillard反應(yīng)體系的研究越來(lái)越多[1-14]，但對(duì)該反應(yīng)產(chǎn)物中香味化合物的報(bào)道卻較少。 Mikova等[1]在抗壞血酸與氨的反應(yīng)產(chǎn)物中共檢出5種咪唑衍生物，其中3種化合物的結(jié)構(gòu)得以鑒定。Davidek等[2]從L-脫氫抗壞血酸分別與氨和甘氨酸的反應(yīng)中，共分離鑒定出甲基吡嗪等5個(gè)吡嗪類化合物；Seck等[3]從抗壞血酸與苯丙氨酸反應(yīng)中分離鑒定出丙基苯、糠醛等9種化合物；Rogacheva等[10]報(bào)道了抗壞血酸分別與賴氨酸、甘氨酸和谷氨酸反應(yīng)，分離鑒定了11、10個(gè)和7個(gè)揮發(fā)性化合物，并考察了反應(yīng)時(shí)間對(duì)揮發(fā)性產(chǎn)物的影響。Adams等[14]對(duì)抗壞血酸與20種氨基酸在K2CO3存在條件下焙烘產(chǎn)生的吡嗪類化合物進(jìn)行研究。最近研究[15-17]發(fā)現(xiàn)在不同pH值條件下抗壞血酸與蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸和半胱氨酸反應(yīng)體系中香味化合物的形成，在pH8條件下產(chǎn)物中香味化合物的種類、產(chǎn)量最多。

Maillard反應(yīng)過(guò)程十分復(fù)雜，反應(yīng)液的pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、壓力和反應(yīng)物比例等因素都對(duì)反應(yīng)結(jié)果產(chǎn)生影響，研究[15-17]發(fā)現(xiàn)反應(yīng)液的pH值主要影響揮發(fā)性產(chǎn)物的種類而影響最終產(chǎn)品的香味。加熱溫度和時(shí)間是食品的熱處理過(guò)程中影響產(chǎn)品顏色和香味的兩個(gè)重要加工工藝參數(shù)。Jousse等[18]認(rèn)為反應(yīng)溫度和時(shí)間主要影響Maillard反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，而對(duì)揮發(fā)性產(chǎn)物的種類影響較小。Ellis[19]認(rèn)為高溫對(duì)Maillard反應(yīng)有利，但沒(méi)有列出具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。目前，對(duì)抗壞血酸與賴氨酸反應(yīng)體系中揮發(fā)性產(chǎn)物的研究報(bào)道只發(fā)現(xiàn)前述兩篇文獻(xiàn)，Rogacheva等[10]將物質(zhì)的量比為1:1的抗壞血酸與賴氨酸在100℃條件下分別反應(yīng)1、7h和50h，最多只分離出11種揮發(fā)性產(chǎn)物，其中只鑒定出4種吡嗪化合物；Adams等[14]將物質(zhì)的量比為1:1:0.1的抗壞血酸、賴氨酸和K2CO3在160℃條件下焙烘20min，共鑒定出15種烷基吡嗪化合物，并認(rèn)為抗壞血酸的還原性是影響吡嗪類化合物形成機(jī)理的重要因素，且K2CO3的存在促進(jìn)吡嗪化合物的形成。除此之外，未發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度和時(shí)間對(duì)于抗壞血酸與賴氨酸反應(yīng)揮發(fā)性產(chǎn)物的影響的報(bào)道。Maillard反應(yīng)產(chǎn)物中的吡嗪化合物通常具有堅(jiān)果和烤香等特征香氣，是許多蒸煮、煎烤類食物中如煮熟的大馬哈魚(yú)[20]、烤咖啡[21]和炒麥芽[22]等的主要香氣成分。鑒于此，本實(shí)驗(yàn)基于抗壞血酸與賴氨酸反應(yīng)體系，采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(headspace solidphase microextraction-gas chromatograph-mass spectrometer，HS-SPME-GC-MS)技術(shù)，研究反應(yīng)溫度和時(shí)間對(duì)模式反應(yīng)形成香味化合物特別是吡嗪類化合物的影響，并對(duì)吡嗪類化合物的形成機(jī)理進(jìn)行合理的推測(cè)，為抗壞血酸與氨基酸反應(yīng)體系中吡嗪類化合物的形成機(jī)理和動(dòng)力學(xué)研究提供參考，并為含有抗壞血酸的食品的熱加工工藝的研究提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

DB-5MS毛細(xì)管色譜柱(30m×250μm，0.25μm) 美國(guó)Agilent科技有限公司；固相微萃取頭DVB/CAR/PDMS(50/30μm，灰色) 美國(guó)Supelco公司；P160004厚壁耐壓反應(yīng)瓶 北京欣維爾玻璃儀器有限公司。

抗壞血酸(分析純) 上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；賴氨酸(分析純) 上海源聚生物科技有限公司；Na2HPO4、NaH2PO4、NaOH 均為分析純；C5～C22正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)物 美國(guó)Pure Chemical Analysis有限公司；實(shí)驗(yàn)用水皆為二次蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

GC(6890N)-MS(5975I)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent科技有限公司；固相微萃取手動(dòng)進(jìn)樣器 美國(guó)Supelco公司；精密電子天平 瑞士Startorius公司；PHSJ-4A型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì) 上海金鵬分析儀器有限公司；MSC-400型磁力加熱攪拌器 德國(guó)Wiggen Hauser公司。

1.3 樣品制備

準(zhǔn)確稱取0.7045g(4.0mmol)抗壞血酸溶于40mL 0.20mol/L的Na2HPO4-NaH2PO4緩沖溶液(pH8)，用固體NaOH將溶液pH值調(diào)至8.00，然后加入0.5848g(4.0mmol)賴氨酸，攪拌，使其完全溶解，用100mL P160004厚壁耐壓反應(yīng)瓶密封，在(80±2)、(100±2)、(120±2)、(140±2)、(160±2)℃油浴中攪拌加熱，反應(yīng)120min后用冷水快速冷卻至室溫，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH7.00，在冰箱中冷藏，待HS-SPME-GC-MS分析，以考察反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物中香氣成分的影響。制備同樣的反應(yīng)液，在(140±2)℃條件下反應(yīng)不同時(shí)間(30、60、90、120、150、180min)，以考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物中香氣成分的影響。每個(gè)樣品平行制備2份。

1.4 HS-SPME-GC-MS分析

取7mL反應(yīng)液置于15mL專用萃取瓶中，在40℃條件下平衡15min后，插入固相微萃取頭DVB/CAR/PDMS(50/30μm，灰色)，在40℃條件下頂空萃取40min，采用 GC-MS聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行分析，揮發(fā)物用DB-5MS毛細(xì)管色譜柱分離。固相微萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口在250℃條件下解析4.0min；采用分流進(jìn)樣，分流比為1:30。柱室溫度采用程序升溫：40℃保溫5min，再以5℃/min升溫至260℃，然后以15℃/min升溫至280℃，保溫1min。GC-MS接口溫度為280℃；質(zhì)譜電子電離(electron ionization，EI)源：70eV；電子倍增電壓：1753V；質(zhì)量掃描范圍：30～400u；掃描速率：1scan/s。C5～C22正構(gòu)烷烴在相同條件下分析，以計(jì)算待測(cè)化合物的線性保留指數(shù)(linear retention index，LRI)。被分離出來(lái)的化合物經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索并與標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)NIST 08譜庫(kù)和 Wiley 275譜庫(kù)對(duì)照，對(duì)正反匹配度均大于800(最大值為1000)的化合物，計(jì)算其LRI與文獻(xiàn)中(http://webbook. nist.gov/chemistry/name-ser.html)報(bào)道的該化合物的LRI進(jìn)行比較，對(duì)其進(jìn)一步輔助定性。被分離鑒定化合物的總離子流(total ion chromatogram，TIC)峰面積采用Agilent GC-MS工作站在設(shè)定積分閾值為16.5時(shí)積分獲得。每個(gè)樣品平行分析2次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示。

2 結(jié)果與分析

圖1 抗壞血酸-賴氨酸反應(yīng)體系在pH8和(140±2)℃條件下反應(yīng)150min生成的揮發(fā)性成分的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatogram of volatile compounds generated from model system containing ascorbic acid and lysine under the reaction conditions: pH 8, reaction temperature of (140 ± 2) ℃and reaction time of 150 min

由圖1和表1、2可知，結(jié)果共分離鑒定出28個(gè)化合物，其中包括16個(gè)吡嗪類化合物、4個(gè)醛類化合物、2個(gè)呋喃、1個(gè)苯胺、2個(gè)酚類化合物、1個(gè)醇和2個(gè)喹啉類化合物。吡嗪類化合物是該反應(yīng)體系中產(chǎn)生的主要的香味化合物，具有堅(jiān)果、烤香等香氣，是許多蒸煮、煎烤類食物中如煮熟的大馬哈魚(yú)[20]、烤咖啡[21]和炒麥芽[22]等的主要香氣成分。

2.1 吡嗪類化合物形成的可能路徑

文獻(xiàn)[23]報(bào)道了在食品熱加工過(guò)程中吡嗪類化合物的形成路徑有多種可能。一般認(rèn)為在抗壞血酸-氨基酸反應(yīng)體系中吡嗪類化合物按以下途徑形成：抗壞血酸熱降解產(chǎn)生乙二醛、丙酮醛和丁二酮等二羰基化合物[24]，生成的二羰基化合物與氨基酸發(fā)生Strecker降解反應(yīng)產(chǎn)生α-氨基乙醛、α-氨基丙酮和α-氨基丁二酮；α-氨基乙醛自縮合反應(yīng)產(chǎn)生3,6-二氫吡嗪，3,6-二氫吡嗪被氧氣氧化生成吡嗪[25]，與乙醛反應(yīng)生成乙基吡嗪[26]；α-氨基丙酮自縮合反應(yīng)生成的2,5-二甲基-3,6-二氫吡嗪[27]與氧氣和乙醛反應(yīng)分別生成2,5-二甲基吡嗪和3-乙基-2,5-二甲基吡嗪；α-氨基乙醛和α-氨基丙酮縮合反應(yīng)生成2-甲基-3,6-二氫吡嗪，2-甲基-3,6-二氫吡嗪被氧氣氧化生成甲基吡嗪，與乙醛反應(yīng)可以生成2-乙基-3-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪和2-乙基-6-甲基吡嗪三種同分異構(gòu)體；α-氨基丙酮和α-氨基丁二酮縮合反應(yīng)產(chǎn)物2-乙基-5-甲基-3,6-二氫吡嗪被氧氣氧化可生成2-乙基-5-甲基吡嗪，與乙醛反應(yīng)生成2,3-二乙基-5-甲基吡嗪和3,5-二乙基-2-甲基吡嗪。上述反應(yīng)中的乙醛可來(lái)自于氨基酸的Strecker降解反應(yīng)[23]。

表1 抗壞血酸-賴氨酸反應(yīng)體系在不同反應(yīng)溫度下形成的揮發(fā)性化合物(峰面積×106)Table 1 Volatile compounds generated from model system containing ascorbic acid and lysine under the reaction conditions:pH 8 and reaction time of 150 min

2.2 反應(yīng)溫度對(duì)吡嗪化合物形成的影響

如表1所示，抗壞血酸-賴氨酸反應(yīng)體系在80℃條件下反應(yīng)120min時(shí)，產(chǎn)物中檢出乙醛、呋喃、2-甲基呋喃、2-甲基吡嗪、2-乙基-1-己醇、壬醛、癸醛、二丁基羥基甲苯，2,4-二叔丁基苯酚共9個(gè)揮發(fā)性產(chǎn)物。反應(yīng)達(dá)到100℃時(shí)比80℃時(shí)多檢出了2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪和3-乙基-2,5-二甲基吡嗪3個(gè)吡嗪化合物。反應(yīng)溫度為120℃時(shí)，2-乙基吡嗪、2,5-二乙基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、3,5-二乙基-2-甲基吡嗪和2-烯丙基-3,5–二甲基吡嗪5個(gè)吡嗪化合物沒(méi)有檢出。反應(yīng)溫度達(dá)到140℃后，共分離鑒定出28個(gè)揮發(fā)性產(chǎn)物，反應(yīng)溫度達(dá)到160℃時(shí)，鑒定出的揮發(fā)性產(chǎn)物的種類并沒(méi)有增加。在該反應(yīng)體系中，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)，反應(yīng)溫度主要影響Maillard反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，而對(duì)揮發(fā)性產(chǎn)物的種類影響較小，與前述Jousse等[18]的結(jié)論是一致的。

如圖2A所示，隨著反應(yīng)溫度的升高，產(chǎn)物中總吡嗪的量隨之增加，總吡嗪峰面積從80℃時(shí)的1.5×106增加到160℃時(shí)的872.6×106。結(jié)果表明，該反應(yīng)體系，較高的反應(yīng)溫度有利于吡嗪類香味化合物的形成。如圖2B所示，隨反應(yīng)溫度升高，產(chǎn)物中2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、5-乙基-2,3二甲基吡嗪和2-烯丙基-5-甲基吡嗪9個(gè)吡嗪化合物的量增加較明顯，其中，2,5-二甲基吡嗪在100℃檢出時(shí)峰面積只有57.1×106，溫度升高到120℃時(shí)達(dá)到202.3×106，再升高溫度，其量增加不明顯，是主要的吡嗪化合物。2-甲基吡嗪是在80℃時(shí)唯一被檢出的吡嗪化合物，溫度升高到160℃時(shí)，峰面積從1.5×106增加到86.2×106，增加明顯；其次是2-乙基-3-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪，反應(yīng)溫度從100℃升高到160℃時(shí)，峰面積分別從11.8×106、1.6×106增加到135.0×106、89.9×106； 2-乙基-5-甲基吡嗪峰面積從120℃的79.4×106增加到160℃時(shí)的114.5×106。結(jié)果表明，該反應(yīng)體系，升高反應(yīng)溫度，對(duì)2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪和3-乙基-2,5-二甲基吡嗪這5個(gè)吡嗪化合物的形成有利。結(jié)合上述吡嗪類化合物形成的可能途徑分析，反應(yīng)溫度升高，能促使抗壞血酸熱降解生成乙二醛和甲基乙二醛，并與賴氨酸反應(yīng)生成氨基乙醛和氨基丙酮。從主要生成的吡嗪類化合物分析，高溫能促進(jìn)氨基丙酮的自縮合反應(yīng)以及氨基乙醛和氨基丙酮的縮合反應(yīng)。

2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)吡嗪化合物形成的影響

如表2所示，反應(yīng)30min時(shí)，產(chǎn)物中2-乙基吡嗪和2-乙基-3-甲基吡嗪兩個(gè)吡嗪類化合物沒(méi)有檢出，反應(yīng)60min后所有28種揮發(fā)性化合物均被檢出。

如圖3A所示，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)物中總吡嗪的量基本上呈線性增加，峰面積從30min時(shí)的394.0×106增加到180min時(shí)的765.2×106。結(jié)果表明，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間對(duì)該反應(yīng)體系中吡嗪類香味化合物的形成有利，但不如反應(yīng)溫度影響那么明顯。如圖3B所示，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)物中2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和2-烯丙基-5-甲基吡嗪8個(gè)吡嗪類化合物的量有較明顯的增加，其中，2,5-二甲基吡嗪反應(yīng)進(jìn)行到30min時(shí)峰面積就達(dá)到181.3×106，為主要的吡嗪化合物，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，其峰面積增加不明顯，反應(yīng)到180min時(shí)也僅為199.6×106；另外，2-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪和3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的峰面積隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)都有增加，但均不明顯；2-乙基-5-甲基吡嗪的量在反應(yīng)時(shí)間30～120min之間增加不明顯，再延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，峰面積從120min的101.1×106明顯增加到180min的170.1×106。由此表明，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，該反應(yīng)體系中2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪5個(gè)主要的吡嗪化合物產(chǎn)量均有增加，但不是特別明顯。吡嗪類化合物的產(chǎn)量隨反應(yīng)時(shí)間的變化可能與吡嗪類化合物的形成機(jī)理、反應(yīng)速率有關(guān)，短時(shí)間內(nèi)就達(dá)到較高的產(chǎn)量且隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)其產(chǎn)量增加不明顯的吡嗪類化合物，其生成速率較快，如2,5-二甲基吡嗪。

表2 抗壞血酸-賴氨酸反應(yīng)體系在pH8、(140±2)℃條件下反應(yīng)不同時(shí)間形成的揮發(fā)性化合物(峰面積×106)Table 2 Volatile compounds generated from model system containing ascorbic acid and lysine under the reaction conditions: pH 8 and reaction temperature of (140 ± 2) ℃

圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)吡嗪產(chǎn)量(A)和總吡嗪中幾種主要吡嗪含量(B)的影響Fig.3 Effect of reaction time on the yield of pyrazines (A) and content change of several major pyrazines (B)

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)抗壞血酸-賴氨酸反應(yīng)體系在pH8條件下生成的揮發(fā)性化合物進(jìn)行了分離和鑒定，共鑒定出28個(gè)化合物，其中有16個(gè)吡嗪類香味化合物，大多為烷基吡嗪，如2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和2-烯丙基-5-甲基吡嗪等。進(jìn)一步探討反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)體系揮發(fā)性產(chǎn)物中吡嗪類香味化合物的影響，并對(duì)該反應(yīng)體系中吡嗪類化合物形成的可能途徑進(jìn)行了分析。研究表明，隨反應(yīng)溫度的升高，總吡嗪的量顯著增加，其中，2-甲基吡嗪的量增加最為明顯，其次是2-乙基-3-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪。值得注意的是，2,5-二甲基吡嗪在溫度升高到120℃時(shí)產(chǎn)量達(dá)到較高的值，反應(yīng)溫度再升高，其量增加不明顯，是主要的吡嗪化合物。隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，總吡嗪的量也有增加但不如反應(yīng)溫度那么明顯，其中，2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪和3-乙基-2,5-二甲基吡嗪的量都有增加，但均不特別顯著。結(jié)果表明，反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)該反應(yīng)體系中吡嗪的形成有重要影響，反應(yīng)溫度表現(xiàn)的更為顯著。吡嗪類化合物的產(chǎn)量隨反應(yīng)時(shí)間的變化可能與吡嗪類化合物的形成機(jī)理、反應(yīng)速率有關(guān)，較短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量就達(dá)到較高的值且隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)增加不明顯的吡嗪類化合物，最有可能的原因是其生成速率較快，如2,5-二甲基吡嗪。該研究結(jié)果可對(duì)抗壞血酸與氨基酸的Maillard反應(yīng)體系中吡嗪類化合物的形成機(jī)理的研究提供參考，對(duì)含抗壞血酸的食品的熱加工工藝的研究具有指導(dǎo)意義。

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Effects of Reaction Temperature and Time on Generation of Volatile Compounds from Maillard Reaction of Ascorbic Acid and Lysine

TAN Zhi-wei，YU Ai-nong
(School of Chemistry and Environmental Engineering, Hubei University for Nationalities, Enshi 445000, China)

The identification of volatile compounds generated from the Maillard reaction of ascorbic acid and lysine at different reaction temperatures and reaction durations was performed using headspace solid-phase microextraction-gas chromatographymass spectrometry (HS-SPME-GC-MS). Twenty-eight volatile compounds were identified, including pyrazines, aldehydes,furans, alcohols, benzenamines and quinolines. Sixteen pyrazines were the primary aromatic compounds. The effects of reaction temperature and time on the generation of volatile compounds, especially pyrazines, were investigated. The results showed that increased total amount of pyrazines was observed with increasing reaction temperature and time. Meanwhile, the generation of 2,5-dimethylpyrazine, 2-ethyl-3-methylpyrazine, 2-ethyl-5-methylpyrazine, 3-ethyl-2,5-dimethylpyrazine and 2-methylpyrazine revealed a significant increase during the reaction between ascorbic acid and lysine with increasing reaction temperature, and an obvious high yield of 2,5-dimethylpyrazine was achieved due to increasing reaction time.

Maillard reaction；ascorbic acid-lysine；reaction temperature；reaction time；pyrazines

TS201.7

A

1002-6630(2012)16-0124-06

2011-06-03

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(20876036)；湖北省教育廳自然科學(xué)研究項(xiàng)目(B2011901)

譚志偉(1977—)，男，副教授，碩士，主要從事食品化學(xué)及食用香料合成研究。E-mail：tanzw1112@sohu.com