宠物食品中的美拉德反应

2022-07-03 1844 返回列表

美拉德反应

美拉德反应是羰基化合物（尤其是还原糖）与胺、氨基酸、肽类、蛋白质等氨基化合物之间发生的反应，其产生的风味物质主要有含氧化合物、含氮化合物、含硫杂环化合物，还包括含硫杂环呋喃类、含氮杂环的吡嗪类，其中有些能使食品具有迷人的香味，具有诱食效果。热反应和长时间发酵都可以促使美拉德反应发生。美拉德反应过程可以分为初期、中期和末期3个阶段，每个阶段又可细分为若干反应。控制美拉德反应的原料和反应条件，可以产生不同的肉香味，以美拉德反应为基料的肉味香精质量一般较好。

美拉德反应在宠物食品加工中的应用

1.挤压膨化

挤压膨化就是将物料置于挤压机的高温高压状态下，然后释放至常温常压，使物料发生了淀粉的糊化、蛋白质的变性、脂肪、淀粉与蛋白质的复合等物料性质的改变，生产线采用挤压膨化技术对混合后的原料进行熟化处理，使产品更加容易消化，更适合宠物。主要种类的宠物食品均与挤压膨化工艺有关，膨化是宠物食品加工的核心部分，其中的高温高压过程中，就会伴有美拉德反应的发生。同时，美拉德反应产生的特殊香气提高了产品的适口性。

2.喷雾干燥

粉末状的诱食剂、营养强化剂和功能性添加剂多采用喷雾干燥方式，该加工方式获得的产品一般仅作为天然的食品添加剂，很少直接喂食宠物。喷雾干燥生产的进风温度一般为160~200℃，热风与物料接触后降为75~95℃，整个过程有短暂的高温过程，因而美拉德反应也短暂，反应通常程度较低，通常情况下，会在喷雾干燥前的调配过程中进行美拉德反应，以达到理想充分的反应程度。

3.微波干燥与真空微波干燥

传统焙烤食品加工时，在高温加热下熟化，并促进美拉德反应，产生颜色和香味。随着加工技术的开发，微波炉处理的食品以其新、快、实、简等优点深受加工企业的认同。但微波加热与常规加热不同，食物表面因热能散失引起表面温度较内部低，内部水分外移，食品表面温度低、水分高。该技术适合薄层产品的加工，最好为片状，可使物料内外均匀加热，如果生产的是诱食剂，还需粉碎加工后再添加至宠物食品中。

真空微波干燥技术与常压下的干燥原理相同，只是由于在真空状态下，水分的蒸发温度较常压下地蒸发温度低，整个干燥过程在较低的温度下进行，该技术的特点是产品可形成多孔结构，有较好的溶解性、复水性和口感，并且由于其在低温条件下进行，降低了高温对成分的破坏。

另外，由于微波干燥加热快速，以及真空微波干燥较低温度进行的特点，反而不利于美拉德反应的进行，使需要高温以及时间发展的美拉德反应可能无法适度产生，造成微波加热引起的褐变不足、香味弱化等缺点，限制了微波焙烤食品的发展。因此，有必要在这方面进行深人研究，为开发微波食品提供理论依据。

4.热风烘干

宠物肉制干品、皮制干品和果干等宠物零食产品多热风烘干加工，该生产方式具有加工量大，生产工艺简单的特点，但是能耗较大，能源利用率低，常利用电加热热量或蒸汽的热量对物料进行间接加热烘干，使其水分降到10%左右（通常为10%以下），从而达到宠物食品的保质要求。为了达到水分要求和保持物料色泽，这个过程一般时间较长，由于采用相对低温（50~70℃）烘干，美拉德反应仅为低温反应，并且在物料表层，造成了产品内外香气和色泽差别较大。

美拉德反应在宠物食品风味剂中的应用

宠物风味剂是以刺激宠物嗅觉、味觉、神经性等器官为基础的营养物质。根据宠物种类不同，其生活环境、生理特点、感受器官及传播介质不同，结合宠物食品的不同种类而专门制成液体、粉状、膏状等物质形态。宠物风味剂有牛肉味、鸡肉味、奶酪味和鱼味等。目前这些风味剂大多通过美拉德反应呈香、呈味、呈色进行的。大多用动物下脚料及废弃物经过酶解和美拉德反应而制成宠物风味剂。不仅提高了动物废弃物的利用率，也提升了价值。

有大量关于利用美拉德反应制备肉味反应物的研究报道：

宋诗清等利5种不同的牛肉酶解物通过热反应制备牛肉香，通过科学评价后，确定水解度为29.13%的牛肉酶解液是赋予牛肉风味最合适的风味前体。夏玲君等通过美拉德反应制备牛肉香精，得到了风味好的牛肉香精配方。黄师荣等利用还原糖及氨基酸，通过美拉德反应制备香味较好的鸡肉味香精。安广杰等利用鸡骨架酶解液，通过美拉德反应制备鸡肉味香精。任艳艳等利用对虾虾头为原料进行酶解之后再发生美拉德反应，得到了虾味浓郁的虾味香料。祖道海等利用鲅鱼酶解液进行美拉德反应制备海蟹味香精。刘安军等以带鱼下脚料酶解液为反应基液，添加一些氨基酸和还原糖进行美拉德反应，得到美拉德反应液为红褐色澄清透明液体，具有典型带鱼香气，而无苦味、硫化物味等不良气味。吴爽用谷朊粉酶解物通过美拉德反应生产出肉味香精。

通过控制美拉德反应制备宠物诱食剂的方法

由于鸡肝蛋白质含量高，氨基酸构成均衡，不饱和脂肪酸和磷脂含量高及含有碳水化合物等特点。鸡肝常被用于加工动物饲料，利用现代工业加工技术将新鲜动物肝脏，经保鲜、预处理、干燥、粉碎等工序加工成蛋白含量高、氨基酸平衡的肝粉，可以应用于食品强化和饲料添加。

1.收集新鲜鸡肝，除去鸡肝表面血污，在4℃切碎，4000rmp/min下高速匀浆5min，室温下内源酶反应5h，用真空包装机抽真空密封包装。

2.称取真空密封包装的鸡肝酶解物30g，先采用分段式微波方法进行处理，再置于90℃水浴锅中加热120min，分段式微波处理方法包括依次进行的两个阶段:第一阶段的微波功率为70W，微波时间6min，第二阶段的微波功率为100W，微波时间6min。

3.反应结束后，立即取出鸡肝酶解物美拉德反应产物置于冰水中将其降温至室温后取出，再将其置于喷雾干燥机中再次进行加热即第二次美拉德反应，喷雾干燥设备是采用连续恒流泵将混合溶液泵入喷雾干燥中的雾化器，泵流速为5.48g/min，喷雾干燥设备入口温度为160℃，喷雾干燥设备出口温度为100℃，干燥后的粉末放置于干燥皿中保存备用。

4.以重量分数计，称取茶叶80份、洋葱10份、葡萄10份和苹果5份，粉碎为100目以下的粉末，混匀后干燥，得到富含多酚的植物粉末，然后向其中加入迷迭香提取物和茴香提取物，混匀后于微波功率10～20W下处理3min，得到辅助因子。迷迭香提取物占所述富含多酚的植物粉末重量的1%，茴香提取物占所述富含多酚的植物粉末重量的3%。

5.将辅助因子与步骤3制备的诱食剂粉末按照质量比1:10混匀，宠物诱食剂制作完成。

部分来源：孙蓓等《美拉德反应在宠物食品加工中的应用》、孔凌等《美拉德反应在风味剂中的应用》

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