餅干中的美拉德反應

由于餅干耐儲存和品種多樣，受到消費者的喜愛。餅干有不同的口味和色澤，餅干在烘焙過程中顏色和香味的變化和什么有關？是否對人體健康有利。隨著食品研究的進展，發現美拉德反應（Maillard Reaction）增加了餅干在烘焙過程中的色澤和風味，但另一方面也產生了丙烯酰胺（AA）、雜環胺、晚期糖基化末端終產物（AEGs）、呋喃類等一些有害物質。通過了解美拉德反應與餅干烘焙的關系，優化餅干的加工工藝，提高餅干的營養價值。

餅干

餅干是通過烘焙工藝制作而成，主要是由面粉、糖、黃油等其他原料混合攪拌成具有流變學特性的面團后，一般在160℃的烤箱中烘焙20min，經過一系列的加工焙烤過程，成為各種口味的餅干。根據餅干的種類不同，原料和溫度、烘焙時間也不同。餅干的主要營養成分是主要是碳水化合物，同時含有脂肪、蛋白質、鈣等其他營養成分。但由于餅干的營養不均衡，還是適量食用。

美拉德反應

美拉德反應又稱“非酶棕色化反應”，指羰基化合物和氨基化合物的反應。由于至美拉德反應過程比較復雜，可粗略分為三個主要過程：初期：醛糖和氨基化合物縮合，在Amadori的作用下重排形成Amadori重排物（ARP）。初級階段反應的產物不會使餅干產生香味和風味的變化，它們是產生不揮發性香味物質的前體成分。中期：Amadori化合物通過三個途徑進行反應，生成不飽和羰基化合物、還原酮類和脫氫還原酮類，有利于ARP形成許多餅干香味的前體物質和褐色化合物。終期：中期階段會產生許多的活性中間體，可以與氨基酸反應，生成類黑精色素—褐色含氮色素。影響美拉德反應有氨基化合物游離氨基酸和羰基化合物的種類，又有水分活度、時間等。

美拉德反應與餅干的色澤。一般來說，餅干烘焙就會產生類黑精色素。色澤表示美拉德反應程度的明顯標志，引起餅干呈現誘人的黃色至深褐色，增加人們的食欲。其主要變化過程主要是形成不飽和褐色含氮聚合物或者多聚物， 并由淺金黃向黑灰色發展， 這一過程主要取決于餅干中的蛋白質和還原糖的種類和含量，也因餅干的制作工藝、時間和溫度的不同可使餅干表皮產生金黃色到深褐色等不用顏色的餅干。所以在工業化生產餅干上可用控制還原糖的量和增減氨基酸的量以及改變餅干的加工工藝來調節褐變的程度。

美拉德反應與餅干的口味。天然食品風味物質的來源主要有兩個方面：一個方面由食品含有的原料生物可直接合成，另一個是食品原料在貯藏和加工的過程中，由酶的參與反應形成的食品的風味物質，或是食品在烘焙中產生的風味物質，由于食品中的物質發生分解、降解或重排，形成了食品風味的前體物質，最后形成了食品呈現的風味口感，就是美拉德反應 。選用不同種類的糖和氨基酸作為餅干加工的原料，控制相應的反應條件，可有目的性獲得含有吡嗪類等呈現不同香型的產物。

美拉德反應產物的危害及其預防。美拉德反應產物具有一定的抗突變和抗氧化作用，然而在餅干制作過程中，美拉德反應會產生雜環胺、AA、AEGs、呋喃類等對人有害的物質。其產生的呋喃具有可遺傳性和致癌性。AA對動物產生生殖毒性、致癌性和神經毒性。在餅干制作過程中，如何減少AA的生成量是非常重要的，主要的三種方法為：

添加外源物質抑制AA的生成。餅干制作過程中，通過添加氯化鈉抑制AA的生成。

調整餅干的加工工藝。適當地降低餅干烘焙的溫度和縮短烘焙的時間，也可通過加入泡打粉代替小蘇打來降低pH值，可以在一定程度上減少AA的合成。

減少AA的前體物質。添加一些牛磺酸和甘氨酸可以一定程度上阻礙AA的生成反應。

雜環胺是一類具有致癌、致突變的多環芳香族化合物，可以通過在餅干中添加抗氧化劑來抑制雜環胺的生成。人體內AGEs 的積累與糖尿病、阿爾茨海默癥等疾病的發生具有密切聯系，餅干加工過程中AGEs的抑制研究多采用谷物和水果的提取物，比如蕎麥和草莓等或其中的黃酮和酚類等抗氧化活性組分。

美拉德反應一方面對餅干的風味和色澤形成具有重要的意義。另一方面通過美拉德反應生成的呋喃、雜環胺以及AGEs等有害產物。通過優化餅干的加工工藝和添加物質降低有害產物的生成含量，由于美拉德反應比較復雜，其危害物的抑制方法及機制還需要更深入的研究，希望我國食品行業的研究者能夠取得突破性進展。

作者簡介：

朱煥靜（1994-），女，南京師范大學本科生，食品科學專業，參加了關于餅干研制的大學生創新比賽。