发酵肉制品成熟条件下游离氨基酸美拉德反应呈香机理研究

Characteristic aroma of fermented meat products was mainly formed during ripening. Maillard reaction between free amino aicd and reducing sugars played a key role and had made important contributions to the aroma formation. However, very limited work on Maillard reaction by amino acid under the ripening conditions of fermented meat products has been done. Amino acids taken as substrate and reaction conditions based on fermented meat products, the Maillard reaction model system was put forward. After the determination of amino acids, glucose, and volatile flavor compounds by different chromatography and spectroscopy, such as GC-MS, HPLC,and automatic amino acid analyzer etc, the change of aroma compound and the main aroma will be discussed. This project will infer the reaction pathway through isotope tracer marker technology and NMR, IR and MS, etc , thus put forward the source of main aroma compound. In situ comparative study will be analyzed to clarify the applicability of Maillard reaction model system. The project will clarify the aroma formation mechanism of Maillard reaction under aging of fermented meat products, and it maybe possible for regulating quality and improving the Maillard reaction system.

发酵肉制品香气独特，其形成主要在成熟期间。前期研究证实发酵肉制品成熟条件下存在游离氨基酸美拉德反应且产生香味物质，对香气的形成具有重要贡献，但其机理不明。本项目以发酵肉制品为例，构建了发酵肉制品成熟条件的游离氨基酸美拉德反应模型系统。采用气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱仪、氨基酸自动分析仪等研究反应底物、挥发性产物等的变化，通过分析模型系统的挥发性风味物质组成确定主体香味物质；借助同位素标记示踪技术和核磁共振仪、红外光谱仪并结合质谱技术，追踪主体香味物质产生的过程标记物，推测反应途径，明确主体香味物质的来源；原位验证研究反应模型系统与发酵肉制品模拟体系、发酵肉制品体系的美拉德反应产物生成情况，探讨游离氨基酸美拉德反应模型系统的适用性；揭示发酵肉制品成熟条件游离氨基酸美拉德反应呈香机理，进而为实现发酵肉制品的品质调控和完善美拉德反应体系提供依据。

发酵肉制品香气独特，其形成主要在成熟期间。前期研究证实发酵肉制品成熟条件下存在游离氨基酸美拉德反应且产生香味物质，对香气形成有重要贡献，但机理不明。针对温和条件下游离氨基酸参与的美拉德反应开展研究十分必要。本项目设计构建了发酵肉制品成熟条件的游离氨基酸与葡萄糖美拉德反应模型系统，探究了反应规律，并通过全部氨基酸与缺席氨基酸-葡萄糖的美拉德反应模型系统验证，明确了香味物质及其来源，揭示了发酵肉制品成熟条件游离氨基酸美拉德反应呈香机理，进而为实现品质调控和完善美拉德反应体系提供依据。主要研究结果如下：. 温和条件下谷氨酸、精氨酸、丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸与葡萄糖均可在酸性环境下发生美拉德反应。各游离氨基酸-葡萄糖美拉德反应模型系统生成的中间产物呈现不同程度的增加；反应初期的中间产物生成量均大于中期阶段；零级动力学仅适于部分模型系统。模型系统的葡萄糖浓度均有不同程度降低，葡萄糖浓度遵循Boltzmann方程。模型系统的氨基酸浓度降低程度不同；全部氨基酸-葡萄糖美拉德反应模型系统的氨基酸浓度也降低，多氨基酸环境刺激或抑制了部分游离氨基酸-葡萄糖的美拉德反应。模型系统生成的挥发性产物不同，前2-3个主成分的累积贡献率均达80%以上，代表原始变量的绝大部分信息，可作为数据分析的有效成分；主成分分析方法能不同程度地识别挥发性产物信息。模型系统的挥发性产物种类和含量存在差异，醇类与酯类是共有化合物；精氨酸主要产生己醛、戊醛、邻二甲苯等，为烃类与醛类化合物来源；丙氨酸主要产生间二甲苯、乙基苯、乙酸乙酯等，为烃类和酯类化合物来源；赖氨酸主要产生2,3-丁二酮、丙酮、苯酚等，为酮类和其他化合物来源；谷氨酸主要产生壬醛、己醛等，为醛类化合物来源；蛋氨酸和组氨酸主要产生3-甲硫基丙醇、2-乙基-1-己醇、2,3-丁二醇等，为醇类化合物来源。