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脂肪醛對“半胱氨酸-木糖”美拉德反應進程及肉香物質形成的影響

2017-10-11 11:36:10趙夢瑤曹長春甄大衛王佳欣謝建春
食品科學 2017年20期

趙 健,趙夢瑤,曹長春,甄大衛,王佳欣,李 力,謝建春,*

脂肪醛對“半胱氨酸-木糖”美拉德反應進程及肉香物質形成的影響

趙 健1,趙夢瑤1,曹長春1,甄大衛2,王佳欣1,李 力1,謝建春1,*

(1.北京食品營養與人類健康高精尖創新中心,食品質量與安全北京實驗室,北京市食品風 味化學重點實驗室,北京工商大學,北京 100048;2.太原理工大學化學化工學院,山西 太原 030024)

為研究脂肪醛對“半胱氨酸-木糖”美拉德反應進程及肉香物質形成的影響,設計“半胱氨酸-木糖”及“半胱氨酸-木糖”中分別添加己醛、反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛的4 個反應體系,在溫度90 ℃、pH 5.5條件下反應5 h,液相色譜-蒸發光散射檢測監測反應原料(半胱氨酸、木糖)和初期反應中間體(半胱氨酸的Amadori重排化合物(Cys-Amadori)、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸)隨反應時間的濃度變化,同時還監測反應液pH值及波長294、420 nm處紫外-可見吸光度隨反應時間的變化,并且采用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯機分析比較3 h反應產物的揮發性風味物質組成。添加3 種脂肪醛后,形成的Cys-Amadori重排化合物、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸中間體濃度均下降,表明均對“半胱氨酸-木糖”初期美拉德反應有抑制作用,且相比之下抑制強弱為反-2-庚烯醛>反,反-2,4-癸二烯醛>己醛。但添加己醛時,反應液于波長294、420 nm處的吸光度下降,表明中、末期美拉德反應也受到抑制;而加入反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛時,反應液于波長294、420 nm處的吸光度卻增加,表明中、末期美拉德反應被促進,且相比之下反,反-2,4-癸二烯醛的促進作用大于反-2-庚烯醛。另外,比較揮發性風味組成發現,加入反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛的體系,含硫化合物的總量增多,檢測到醛參與美拉德反應或醛自身受美拉德反應影響而形成的多種帶烷基側鏈的含硫化合物和呋喃化合物如2-己基噻吩和2-丙基呋喃。

脂質氧化;美拉德反應;肉香味;己醛;反-2-庚烯醛;反,反-2,4-癸二烯醛;Amadori重排化合物

脂質氧化降解和美拉德反應是肉香味形成的兩大反應[1]。半胱氨酸是肉香味形成的重要前體,基于“半胱氨酸-還原糖”模型美拉德反應,研究脂質氧化降解對美拉德反應肉香味形成的影響方面已有較多報道[2-9],這些報道集中于對熱反應產物揮發性物質組成影響方面[4-10]。如Farmer等[7]采用“半胱氨酸-核糖”模型體系研究了磷脂和甘三酯的影響;Elmore等[9]采用“半胱氨酸-核糖”模型體系研究了多不飽和脂肪酸的影響,本課題組采用“半胱氨酸-葡萄糖”體系研究了雞脂和氧化雞脂的影響[4-6]。

圖1 pH 5~6條件下半胱氨酸和D-木糖反應生成2--糠硫醇和2-甲基-3--呋喃硫醇Fig. 1 At pH 5-6, 2-furfurylthiol and 2-methyl-3-furanthiol are formed from the reaction of cysteine with D-xylose

按照Hodge[10]理論,美拉德反應主要包括初期、中期、末期3 個反應階段。如圖1所示,“半胱氨酸-還原糖”反應時,初期美拉德反應階段主要形成2-糖基噻唑烷-4-羧酸及半胱氨酸的Amadori重排化合物(Cys-Amadori)兩中間體。在受熱條件下,2-糖基噻唑烷-4-羧酸將不斷轉化成Cys-Amadori化合物,隨之Cys-Amadori化合物發生降解反應包括1,2-或2,3-烯醇化等,產生2-甲基-3-呋喃硫醇、2-糠硫醇等含硫肉香化合物[11-12]。如上所述,盡管從揮發性物質組成變化上,較多研究了脂質氧化存在對“半胱氨酸-還原糖”間美拉德反應的影響,但脂質氧化究竟如何影響美拉德反應進程(基于3 個反應階段),進而影響熱反應揮發性肉香味物質的產生,還需進一步研究。

己醛、反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛是脂質(磷脂、脂肪)氧化降解產生的主要反應活性物。本實驗基于“半胱氨酸-木糖”模型反應體系,通過對比分析分別添加和不添加3 種脂肪醛時,反應原料、初期反應中間體、pH值及反應產物的紫外-可見吸收等隨反應時間的變化趨勢及添加醛后反應產物的揮發性物質組成變化,研究脂肪醛對“半胱氨酸-木糖”美拉德反應進程及肉香味物質形成產生的影響。研究結果可為肉類食品烹制加工及熱反應肉味香精的制備提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

L-半胱氨酸(純度99%)、D-(+)-木糖(純度99%)(生化試劑)、己醛、反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛(純度≥98%) 百靈威科技有限公司;磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、甲酸銨(均為分析純) 國藥集團化學試劑北京有限公司;乙腈(色譜純) 德國Fisher Scientific公司;手動固相微萃取手柄、75 μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(carboxen/polydimethylsiloxane,CAR/PDMS)萃取纖維、15 mL樣品瓶 美國Supelco公司;15 mL高溫耐壓反應管 美國Synthware公司;AG 50W-X4 H-型陽離子交換樹脂 美國Bio-Rad公司。

1.2 儀器與設備

7890A/5975C氣相色譜-質譜聯用儀、1100高效液相色譜儀 美國Agilent公司;SEDEX75蒸發光散射檢測器法國Sedere公司;BS-100A自動液相色譜分離層析儀上海青浦滬西儀器廠;Parallel synthesis Poly-BLOCK4反應器 英國HEL公司。

1.3 方法

1.3.1 模型反應

在15 mL耐壓密封管中,加入5 mL緩沖溶液(氫氧化鈉滴加到磷酸二氫鈉溶液中配制,0.2 mol/L,pH 5.5)、L-半胱氨酸2 mmol(0.242 g)、D-(+)-木糖2 mmol(0.300 g)。然后3 種脂肪醛分別加入0.5 mmol,包括反-2-庚烯醛(0.061 g)、己醛(0.050 g)、反,反-2,4-癸二烯醛(0.076 g),90 ℃分別反應0.5、1、2、3、4 h和5 h。

到達反應時間后,迅速水流冷卻。測吸光度、pH值,以及木糖、半胱氨酸、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸、Cys-Amadori的濃度。同時做空白實驗。每個體系平行3 次,結果取平均值。

1.3.2 吸光度及pH值的測定

反應溶液在波長294 nm和420 nm處測吸光度,比色池光徑為1 cm。根據需要將反應液進行不同倍數稀釋到最佳測量范圍后測定。測得的結果乘以稀釋倍數,記為吸光度結果。平行測定3 次,結果以平均值計。平行樣品實驗結果標準偏差在5%以內。

取0.5 mL反應溶液稀釋至3 mL,在室溫(25 ℃)條件下,測定溶液的pH值。

1.3.3 高效液相色譜-蒸發光散射檢測器分析

Waters Xbridge Amide色譜柱(4.6 mm×150 mm,3.5 μm);流動相為0.01 mol/L甲酸銨水溶液(pH 6)與乙腈的混合溶液(25∶75,V/V),等度洗脫,流速1 mL/min,運行10 min,柱溫45 ℃。蒸發光散射檢測器檢測,蒸發管溫度40 ℃,霧化氣(空氣)流速3.5 bar,增益值5。0.45 μm濾膜過濾后,進樣2 μL。

按照文獻[13]方法制備Cys-Amadori和2-木糖化噻唑烷-4-羧酸,作為標準品。反應液中木糖、半胱氨酸、Cys-Amadori、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸的濃度采用外標法定量。工作曲線分別為:2-木糖化噻唑烷-4-羧酸,y=49 119x-4 516;Cys-Amadori,y=24 024.1x-143.9;木糖,y=61 719x-587.1;半胱氨酸,y=38 046x-311.57。y為峰面積;x為濃度(mol/L)。回歸系數R2均大于0.99。

反應液樣品采用同樣方法進行高效液相色譜-蒸發光散射檢測器分析,所得峰面積按照標準曲線計算濃度(mol/L)。平行測定3 次,結果以平均值計。平行樣品實驗結果標準偏差在5%以內。

1.3.4 固相微萃取-氣相色譜-質譜分析

萃取纖維提前老化。將反應3 h的反應液置于15 mL固相微萃取樣品瓶中,30 ℃電磁攪拌平衡10 min,然后30 ℃頂空吸附30 min,待氣相色譜-質譜分析。

氣相色譜條件:HP-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:起始溫度40 ℃,保持2 min,然后以2 ℃/min升至100 ℃,再以4 ℃/min升至150 ℃,保持2 min,再以20 ℃/min升至280 ℃。DB-Wax色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:起始溫度40 ℃,保持2 min;然后以3 ℃/min升至80 ℃,保持3 min;再以4 ℃/min升至120 ℃,保持2 min;再以10 ℃/min升至230 ℃,保持2 min。載氣為H e,流速1.0 mL/min。進樣口溫度250 ℃,不分流模式進樣,萃取纖維脫附5 min。

質譜條件:電子電離源;電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;質量掃描范圍45~350 u。

在相同氣相色譜-質譜分析條件下,進樣C6~C30正構烷烴,計算保留指數。根據檢索NIST 2011質譜庫、人工解譜和保留指數鑒定化合物。化合物的含量用總離子流圖中峰面積表示。3 個平行樣品在HP-5MS、DB-WAX柱上的分析結果取平均值,記為實驗結果,平行樣品間標準偏差15%以內。

2 結果與分析

2.1 3 種脂肪醛對美拉德反應進程的影響

固定其他條件,對3 種醛的其他添加濃度如0.1 mmol進行初步實驗,所得結論與添加0.5 mmol類似,但醛的添加量較多時,相對于空白體系,液相色譜檢測到木糖、半胱氨酸和初始中間體(2-木糖化噻唑烷-4-羧酸、Cys-Amadori)的濃度變化較大,使觀察的現象較為明顯,因此本實驗中3 種醛的添加量選擇0.5 mmol。

“半胱氨酸-木糖”體系中分別添加及不添加0.5 mmol的3 種脂肪醛,檢測到的各指標隨反應時間的變化曲線見圖2。

圖2 反應液中木糖(a)、半胱氨酸(b)、pH值(c)、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸(d)、Cys-Amadori(e)、294 nm吸光度(f)、4200 nnmm吸光度(g)隨時間的變化趨勢Fig. 2 Changes in the concentrations of xylose (a), cysteine (b), pH (c),2-threityl-4-carboxythiazolidine (d) and Cys-Amadori (e), and absorbance values at 294 nm (f) and 420 nm (g) in the reaction mixtures with or without aliphatic aldehydes as a function of reaction time

2.1.1 初期美拉德反應

美拉德反應中,反應液的pH值下降與美拉德反應初期階段氨基被消耗和高級階段有機酸的形成有關[14-16]。由圖2a~c可知,對于所有體系,在反應開始0.5 h內氨基酸和還原糖發生縮合反應速率較高,因而氨基酸和還原糖的濃度迅速下降;同時因氨基被快速消耗,pH值也迅速下降。

Cys-Amadori和2-木糖化噻唑烷-4-羧酸為美拉德初期反應階段形成的中間體,其濃度大小既與其生成速率有關,還與其降解或轉化的速率有關,因而可檢測到的僅為它們的積累量。由圖2d可知,對于所有體系,反應開始0.5 h內由于氨基酸和還原糖以較高速率發生縮合反應,從而檢測到2-木糖化噻唑烷-4-羧酸的濃度也迅速上升。0.5 h后隨著半胱氨酸和木糖濃度降低到較低水平,2-木糖化噻唑烷-4-羧酸的濃度開始呈下降趨勢,表明此時轉化成Cys-Amadori的速率大于生成速率。由于Cys-Amadori是由2-木糖化噻唑烷-4-羧酸轉化形成,因而反應0.5 h后才檢測到Cys-Amadori的存在(圖2e)。隨著2-木糖化噻唑烷-4-羧酸不斷地轉化成Cys-Amadori,Cys-Amadori的濃度呈升高趨勢。

脂肪醛也可與半胱氨酸發生“羰-氨”反應,因而與空白體系相比,圖2b、c中無論加入哪種脂肪醛,半胱氨酸的消耗均增加、pH值下降幅度均增大。另一方面,脂肪醛與半胱氨酸結合時,與木糖存在競爭,從而對“半胱氨酸-還原糖”之間的縮合反應有抑制作用。由于競爭性抑制的存在,與空白體系相比,加入醛后糖的消耗均減小(圖2a),檢測到的2-木糖化噻唑烷-4-羧酸的濃度均減小(圖2d)。從糖的消耗減小看,反-2-庚烯醛的抑制作用最大,其次為反,反-2,4-癸二烯醛,而己醛的抑制作用最小。這是因為不飽和醛反應活性高于飽和醛;而與反,反-2,4-癸二烯醛相比,反-2-庚烯醛分子由于空間位阻較小且親水性大于反,反-2,4-癸二烯醛,因此在含緩沖鹽的水相體系中反應活性更大。

值得注意的是,相比空白體系,加入己醛后,檢測到的Cys-Amadori濃度降低,這是因為加入己醛時形成的2-木糖化噻唑烷-4-羧酸濃度降低造成。但與空白體系相比,加入反-2-庚烯醛或反,反-2,4-癸二烯醛后,檢測到的Cys-Amadori濃度卻升高,這可能是因為Cys-Amadori含有巰基、氨基等基團,反應活性較高的烯醛也可與Cys-Amadori結合[17],從而使Cys-Amadori的降解速率變慢造成。與反-2-庚烯醛相比,加入反,反-2,4-癸二烯醛時,Cys-Amadori濃度的升高更為顯著,這可能與反,反-2,4-癸二烯醛發生逆羥醛縮合反應,可產生更多具有較高反應活性的其他烯醛有關[18]。

2.1.2 中、末期美拉德反應

波長294 nm處吸光度大小與美拉德反應中期階段生成的無色中間體產物(如雙羰基化合物)的含量有關,波長420 nm處吸光度大小與美拉德反應高級階段生成的褐變產物(類黑精)含量有關[16,19]。對于所有體系(空白體系及添加脂肪醛),隨著美拉德反應進行,中期階段產物和末期階段產物不斷積累,波長294、420 nm吸光度均一直呈升高趨勢[20-21]。圖2f、g中波長294 nm處吸光度曲線的變化趨勢與波長420 nm的相似,表明美拉德反應中期階段生成的多數無色中間體產物,進一步發生反應時生成了類黑精物質[16,22-23]。

圖3 反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛發生逆羥醛縮合反應產生新的醛Fig. 3 Formation of new aliphatic aldehydes from (E)-2-heptenal and(E,E)-2,4-decadienal via hydration and retro-aldol reaction

與空白體系相比,添加己醛后,反應液波長294、420 nm處的吸光度下降。這是因為初期階段己醛與木糖的競爭對“木糖-半胱氨酸”間美拉德反應產生了抑制,使生成的2-木糖化噻唑烷-4-羧酸及Cys-Amadori濃度降低造成。而添加反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛后,反應液294、420 nm處吸光度卻升高。這是因為反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛不僅易于參與美拉德反應,還易于發生逆羥醛縮合反應造成[18]。如圖3所示,反-2-庚烯醛發生逆羥醛縮合反應時,可生成戊醛、乙醛;反,反-2,4-癸二烯醛發生逆羥醛縮合反應時,可生成2-丁烯醛、己醛或2-辛烯醛、乙醛[18]。發生逆羥醛縮合反應產生的新的脂肪醛與原有的反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛一樣是活性中間體,可進一步發生類似的許多反應,包括:自身或與其他醛發生羥醛縮合反應、與糖降解產生的雙羰基化合物和還原酮等產物發生縮合反應、作用于氨基酸使氨基酸發生Strecker降解反應[24-25]、與半胱氨酸降解產生的氨、硫化氫發生反應等[1,18,26]。以上這些復雜反應將造成體系中生成的無顏色中間體產物及類黑素等末期反應產物增多,從而在波長294、420 nm處吸光度增大,表現為烯醛對中、末期美拉德反應有促進作用。反-2-庚烯醛與反,反-2,4-癸二烯醛相比,反,反-2,4-癸二烯醛含有2 個雙鍵,發生逆羥醛反應時可生成更多種醛,反應產物更為復雜,因而加入反,反-2,4-癸二烯醛體系于波長294、420 nm處吸光度又比加入反-2-庚烯醛大。

2.2 添加脂肪醛對揮發性風味物質形成的影響

由于反應3 h時所得產物的氣味已較濃郁,且由圖2可知,反應漸趨平穩,為此采用極性、弱極性兩色譜柱,對3 h反應產物進行固相微萃取-氣相色譜-質譜聯機分析見表1。

表1 添加、不添加3 種脂肪醛反應3 h產物檢測到的揮發性物質Table 1 Volatile compounds found in the 3 h reaction mixtures with or without three aliphatic aldehydes by GC-MS

續表1

研究表明[4-9],在脂質氧化存在的“半胱氨酸-還原糖”模型反應中,一方面脂質氧化使產生于“半胱氨酸-還原糖”間美拉德反應的2-甲基-3-呋喃硫醇、2-糠硫醇等含硫化合物含量降低,并有新的帶烷基側鏈的雜環化合物生成;另一方面,美拉德反應使產生于脂質氧化降解的脂鏈醇類、烷基呋喃類化合物含量升高。由表1可見,不加脂肪醛時,“半胱氨酸-木糖”美拉德反應生成的含硫化合物包括硫醇類、硫醚類、噻吩類等,其中占主要含量(峰面積表示,下同)的為2-甲基-3-呋喃硫醇、2-糠硫醇及它們的二聚體雙(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚和二糠基二硫醚。這4 個化合物是目前公認的具有強勢氣味活性的肉香化合物[27-29],尤其雙(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚具有極低的氣味閾值,為0.02 ng/L(空氣)[30]。但從表1可知,加入己醛后,4 個化合物中僅有2-甲基-3-呋喃硫醇及其二聚體雙(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚被檢測到,而加入反-2-庚烯醛和反,反-2,4-癸二烯醛后來源于“半胱氨酸-木糖”美拉德反應形成的化合物均未檢測到。這與2.1節所述的反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛反應活性高,對“半胱氨酸-木糖”間美拉德反應的抑制作用強有關。

由表1可見,加入反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛后,由于醛參與美拉德反應及醛本身的一些反應,產生了帶有烷基鏈的新化合物,包括烷基含硫化合物(如1-丁硫醇、2-己基噻吩)和烷基呋喃類化合物(如2-丁基呋喃)。如圖4所示,含量較高的2-丙基噻吩、2-己基噻吩,可分別由反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛與半胱氨酸降解反應產生的硫化氫作用形成[1];含量較高的2-丙基呋喃、2-丁基呋喃可分別由反-2-庚烯醛、2-辛烯醛(由反,反-2,4-癸二烯醛逆羥醛縮合反應生成)發生反應形成[18,24-25]。由于烯醛類化合物發生逆羥醛縮合反應產生的短鏈醛,還可進一步發生縮合反應生成其他種類的醛,因此添加反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛的體系檢測到了多種具有不同烷基側鏈的新化合物,其中添加反,反-2,4-癸二烯醛體系中的噻吩,可由反,反-2,4-癸二烯醛逆羥醛縮合反應產生的2-丁烯醛與硫化氫反應形成。而在“半胱氨酸-木糖”體系中,噻吩則可由木糖降解產生的丁二醛與硫化氫縮合形成,2-甲基呋喃可由Cys-Amadori經烯醇化、環合、脫水等反應形成(圖1)[31]。但己醛由于反應活性低,加入己醛的體系,生成的帶烷基鏈化合物較少(表1)。這與2.1節所述的添加己醛時表現為對美拉德反應的抑制,而添加反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛卻表現為對中、末期美拉德反應的促進作用相一致。

圖4 “半胱氨酸-木糖”中添加反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛反應時檢測到的烷基呋喃(2-丙基呋喃、2-丁基呋喃)及烷基噻吩(2-丙基2-噻吩、2-己基噻吩)的可能形成途徑Fig. 4 Proposed pathways for the formation of the alkyl furanes,e.g. 2-propylfuran and 2-butylfuran, and alkyl thiophenes, e.g.2-propylthiophene and 2-hexylthiophene detected by GC-MS in the reaction systems with (E)-2-heptenal and (E,E)-2,4-decadienal

3 結 論

己醛、反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛均對“半胱氨酸-木糖”體系的初期美拉德反應有抑制作用,抑制從強到弱順序為反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、己醛。加入己醛的體系,初期美拉德反應受到抑制后,隨之中、末期階段美拉德反應速率低于“半胱氨酸-木糖”體系,從而造成產生的含硫肉香味物質的總量大幅度減少。

反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛反應活性高,可與半胱氨酸降解產生的硫化氫、氨作用,并可發生逆羥醛反應產生其他種類有較高反應活性的醛,從而對中、末期美拉德反應表現促進作用,其中二烯醛(反,反-2,4-癸二烯醛)的促進效應又大于單烯醛(反-2-庚烯醛)。揮發性化合物分析表明,這種促進效應尤其使較多具有烷基鏈的新含硫化合物生成,從而導致體系中的含硫肉香化合物總量大于單純“半胱氨酸-木糖”體系。

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Effect of Aliphatic Aldehydes on Maillard Reaction between Cysteine and Xylose and Meaty Flavor Formation

ZHAO Jian1, ZHAO Mengyao1, CAO Changchun1, ZHEN Dawei2, WANG Jiaxin1, LI Li1, XIE Jianchun1,*
(1. Beijing Advanced Innovation Center for Food Nutrition and Human Health, Beijing Laboratory for Food Quality and Safety,Beijing Key Laboratory of Flavor Chemistry, Beijing Technology & Business University (BTBU), Beijing 100048, China;2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)

The effect of aliphatic aldehydes on Maillard reaction and meaty fl avor formation was investigated i n cysteinexylose model systems. The Maillard reaction in the absence and presence of hexanal, (E)-2-heptenal, or (E,E)-2,4-decadienal,was carried out at 90 ℃, pH 5.5 for 5 h. Changes in the concentrations of xylose, cysteine, initial reaction intermediates(2-threityl-4-carboxythiazolidine and Amadori rearrangement product of cysteine (Cys-Amadori)) with reaction time were determined by high performance liquid chromatography with evaporate light scattering detection (HPLC-ELSD).Also, changes in the pH and absorbance values at 294 and 420 nm of the reaction mixtures were monitored. Volatile fl avor compounds in the 3 h reaction mixtures were compartaively analyzed by solid phase microextraction coupled with gas chromatography and mass spectrometry (SPME-GC-MS). As indicated by decreased concentrations of Cys-Amadori and 2-threityl-4-carboxythiazolidine in the presence of aliphatic aldehydes, all the three aldehydes showed inhibitory effects on the initial stage of the Maillard reaction, among which (E)-2-heptenal was the stongest inhibitor, followed by(E,E)-2,4-decadienal and hexanal. Additionally, hexanal also showed inhibitory effect on the intermediate and fi nal stages of the Maillard reaction, as indicated by decreased absorbance at 294 and 420 nm. However, (E)-2-heptenal and (E,E)-2,4-decadienal accelerated both the intermediate and fi nal stages, as indicated by increased absorbance values at 294 and 420 nm,with the latter being more effective than the former. On the other hand, the reaction systems in the presence of (E)-2-heptenal and (E,E)-2,4-decadienal produced a relatively greater amount of total volatile sulfur-containing compounds than the blank model system, and additionally produced some new alkyl chain sulfur-containing compounds and furane derivatives such as 2-hexylthiophene and 2-propylfuran as detected by GC-MS analysis, due to participation of the aldehydes in cysteine-xylose reaction and reaction of the aldehydes themselves in the buffered cysteine-xylose solution.

lipid oxidization; Maillard reaction; meaty flavor; hexanal; (E)-2-heptenal; (E,E)-2,4-decadienal; Amadori compound

TQ656.1

A

1002-6630(2017)20-0063-07

2017-03-23

國家自然科學基金面上項目(31371838;31671895);北京市自然科學基金面上項目(6172004);“十三五”國家重點研發計劃重點專項(2017YFD0400106)

趙健(1992—),男,碩士研究生,研究方向為食品風味化學。E-mail:jian3597@163.com

*通信作者:謝建春(1967—),女,教授,博士,研究方向為食品風味化學。E-mail:xjchun@th.btbu.edu.cn

趙健, 趙夢瑤, 曹長春, 等. 脂肪醛對“半胱氨酸-木糖”美拉德反應進程及肉香物質形成的影響[J]. 食品科學, 2017,38(20)∶ 63-69. DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201720010. http∶//www.spkx.net.cn

ZHAO Jian, ZHAO Mengyao, CAO Changchun, et al. Effect of aliphatic aldehydes on Maillard reaction between cysteine and xylose and meaty fl avor formation[J]. Food Science, 2017, 38(20)∶ 63-69. (in Chinese with English abstract)DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201720010. http∶//www.spkx.net.cn

DOI∶10.7506/spkx1002-6630-2017200010

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