利用虾头生产海鲜调味料的技术研究本科毕业论文(编辑修改稿)

利用虾头生产海鲜调味料的技术研究本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

还原糖与氨基化合物反应经历了羰氨缩合和分子重排过程。 首先体系中游离氨基与游离羰基发生缩合生成不稳定的亚胺衍生物 薛夫碱，它不稳定随即环化为 N 葡萄糖基胺。 N 葡萄糖基胺在酸的催 化下经过阿姆德瑞分子重排生成果糖基胺 ( 1氨基 1脱氧 2酮糖 )。 初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化，但其产物是不挥发性香味物质的前体成分[19]。 本科生毕业设计（论文） 5 中级阶段： 第 1 条途径 : 在酸性条件下，果糖基胺进行 1， 2烯醇化反应，再经过脱水、脱氨最后生成羟甲基糠醛。 羟甲基糠醛的积累与褐变速度密切相关，羟甲基糠醛积累后不久就可发生褐变反应，因此可以用分光光度计测定羟甲基糠醛积累情况作为预测褐变速度的指标。 第 2 条途径 : 在碱性条件下，果糖基胺进行 2， 3 烯醇化反应，经过脱氨后生成还原酮 类和二羰基化合物。 还原酮类化学性质活泼，可进一步脱水再与胺类缩合，或者本身发生裂解成较小分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。 第 3 条途径 : 美拉德反应风味物质产生于此途径。 在二羰基化合物的存在下，氨基酸发生脱羧、脱氨作用，成为少一个碳的醛，氨基转移到二羰基化合物上，这一反应为斯特勒克降解反应。 这一反应生成的羰氨类化合物经过缩合，生成吡嗪类物质 [9]。 终级阶段： 此阶段包括两类反应。 即醇醛缩合 : 两分子醛自相缩合，进一步脱水生成更高级不饱和醛；生成类黑精的聚合反应 : 中级阶段生成产物 [葡萄糖酮醛 、 3脱氧 Osulose (3 DG) 、 3， 4 二脱氧 O sulose (3， 4 2DG)、HMF、还原酮类及不饱和亚胺类等 ]经过进一步缩合、聚合形成复杂的高分子色素 [10]。 美拉德反应研究现状及前景 影响美拉德反应的因素 根据美拉德反应的机理，影响美拉德反应的因素很多，主要有以下几种： (1)糖 从发生美拉德反应速度上看，糖的结构和种类不同导致反应发生的速度也不同。 一般而言，醛的反应速度要大于酮，尤其是α、β不饱和醛反应及α 双羰基化合物；五碳糖的反应速度大于六碳糖 ；单糖的反应速度要大于双糖；还原糖含量和褐变速度成正比关系 [11]。 (2)氨基化合物 常见的几种引起美拉德反应的氨基化合物中，发生反应速度的顺序为 : 胺 氨基酸 蛋白质。 其中氨基酸常被用于发生美拉德反应，氨基酸的种类、结构不同会导致反应速度有很大的差别，比如 : 氨基酸中氨基在ε 位或末位这比α 位反应速度快，碱性氨基酸比酸性氨基酸反应速度快。 (3)温度 温度相差 10℃， 褐变速度就可相差 35 倍。 当温度大于本科生毕业设计（论文） 6 30℃，褐变速度较快；小于 20℃，褐变速度较慢 [12]。 （ 4） pH pH39 范围 内，随着 pH上升，褐变反应速度上升； pH≤ 3，褐变反应程度较轻微。 在偏酸性环境中，反应速率降低。 因为在酸性条件下， N 葡萄糖胺容易被水解，而 N 葡萄糖胺是 Maillard 特征风味形成的前体物质。 （ 5）水分含量 10%15% 含水量，容易发生褐变，完全干燥的情况下，褐变难以进行 [18]。 （ 6）亚硫酸盐 在美拉德反应初期阶段就加入亚硫酸盐可有效抑制褐变反应的发生。 主要原因是亚硫酸盐可以和还原糖发生加成反应后再与氨基化合物发生缩合，从而抑制了整个反应的进行。 在实际生产过程中，根据产 品的需要， 要对美拉德反应进行控制。 基于以上因素我们可以总结出控制美拉德反应程度的措施 : (1)除去一种反应物 : 可以用相应的酶类，比如葡萄糖转化酶，也可以加入钙盐使其与氨基酸结合成不溶性化合物； (2)降低反应温度或将 pH 调制偏酸性； (3)控制食品在低水分含量；(4)反应初期加入亚硫酸盐也可以有效控制褐变反应的发生 [6]。 美拉德反应的应用 （ 1） 美拉德反应与食品色泽 美拉德反应赋予食品一定的深颜色，比如面包、咖啡、红茶、啤酒、糕点、酱油，美拉德反应产生的颜色对于食品而言，深浅一定要控制好 ， 比如酱油的生产过程中应控制好加工温度，防止颜色过深。 面包表皮的金黄色的控制，在和面过程中要控制好还原糖和氨基酸的添加量及焙烤温度， 防止最后反应过度生成焦黑色 [13]。 （ 2） 美拉德反应与食品风味 通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种不同风味、香味的物质，比如 : 核糖分别与半胱氨酸及谷胱甘肽反应后会分别产生烤猪肉香味和烤牛肉香味。 相同的反应物在不同的温度下反应后，产生的风味也不一样，比如 : 葡萄糖和缬氨酸分别在 100150℃及 180℃温度条件下反应， 会分别产生烤面包香味和巧克力香味；木糖和酵 母水解蛋白分别在 90℃及160℃反应会分别产生饼干香味和酱肉香味 [14]。 加工方法不同，同种食物产生的香气也不同，比如 :土豆经水煮可产生 125 种香气，而经烘烤可产生 250 种香气； 大麦经水煮可产生 75 种香气， 经烘烤可产生 150 种香气。 可见利用美拉德反应可以生产各种不同的香精。 目前，主要用于生产肉类香精。 肉中的还原糖主要是葡萄糖和核糖，在加工过程中它们和肉中本科生毕业设计（论文） 7 的氨基酸、肽、蛋白质发生美拉德反应形成风味物质。 这些风味物质主要是含氮、硫、氧的杂环化合物以及其他的含硫化合物，其中包括呋喃、吡嗪、吡咯、噻吩、 噻唑、咪唑、吡啶以及环烯硫化物。 另外，在美拉德反应的中间产物中有一些二羰基化合物，它们可以进一步和脂质以及硫胺素的降解产物反应，生成具有肉香味的化合物。 目前在制备肉味香味料时通常采用含硫的氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸以及肽类，含硫氨基酸发生美拉德反应经过斯特勒克尔降解会产生硫化氢和氨，为大量杂环风味物质的形成提供前体物质。 同时通过斯特勒克尔降解可产生氨基酮， 2 分子的氨基酮缩合会产生 1 分子二氢吡嗪，经过氧化生成吡嗪。 烷基吡嗪是一种重要的香味呈味物质 [15]。 目前国内已经研究出利用美拉德反应制备牛肉、鸡肉、鱼肉香料 的生产工艺。 课题研究的目的和意义 由上可虾头具有非常的营养，国内现状是利用不足，浪费了大量的资源。 至于调味品行业，天然调味品的发展趋势很大，所以开发一种天然调味品，市场空间很大。 再加之，美拉德反应的利用和研究已经相当成熟，所以一种天然的调味品的出现既能满足消费需求，又能合理利用资源，必然有着很大的利润空间 [16]。 课题研究的内容 此实验分 5 个部分： （ 1）米曲霉的培养，得到长势良好，纯度高的米曲霉菌种。 （ 2）虾头的固体发酵处理，得到具有良好风味的初产品，控制发酵条 件。 （ 3）发酵体的后处理，使蛋白质分解更充分，脱去苦味，确定处理条件。 （ 4)美拉德反应，确定良好风味和色泽的工艺 （ 5）产品的最终处理，得到终产品。 本科生毕业设计（论文） 8 第二章 实验材料与方法 实验仪器与试剂 实验仪器 冰箱 RONSHENG 粉碎机 济南市长清区黄河商场 恒温水浴锅 上海山连实验设 备有限公司 离心机 北京医用离心机厂 高压蒸汽灭菌锅 黄骅市卸甲综合电器厂 霉菌培养箱 上海精宏实验设备有限公司 恒温恒湿培养箱 中华人名共和国重庆试验设备厂制造 离心机 北京 医用离心机厂 分析天平 FA20xx 上海华德衡器有限公司 电炉 黄骅市卸甲综合电器厂 VIC222电子天平 上海华德衡器有限公司 另：三角瓶（ 250ml， 500ml）、离心管、容量瓶（ 500ml）、烧杯（ 500ml）、量筒（ 500ml、 100ml、 5ml）、吸耳球、酸度计、铁架台、升降台、洗瓶、碱式滴定管、纱布（ 100目）、滤纸等。 实验菌种及实验试剂 米曲霉 山东轻工业学院实验室提供 黄豆 山东轻工业学院实验室提供 虾头 山东轻工业学院实验室提供 葡萄糖 山东轻工业学院实验室提供 食盐 山东轻工业学院实验室提供 氢氧化钠 山东轻工业学院实验室提供 pH为 山东轻工业学院实验室提供 甲醛溶液 山东轻工业学院实验室提供 复合风味蛋白酶 山东轻工业学院实验室提供 本科生毕业设计（论文） 9 试验方法 虾头调味品的生产流程 适量糖和盐 ↓ 虾头→粉碎→发酵培养→灭菌→稀释→酶解→灭酶→美拉德反应→产品→品评 ↑取适量 煮黄豆→接种→培养 实验操作内容 米曲霉的培养 （ 1）取三个 250ml 的三角瓶和纱布，经过 20 分钟的灭菌处理。