红茶

梅納反應於食品上的應用 篇名 梅納反應於食品上的應用 作者 陳巧玲。國立台南海事高級水產職業學校。食品科三年級。 莊鈺琳。國立台南海事高級水產職業學校。食品科三年級。 宋美賢。國立台南海事高級水產職業學校。食品科三年級。 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com 梅納反應於食品上的應用 1/6 壹․前言 梅納反應為胺基酸與還原糖所產生的反應，香料工業常應用此反應系統來產 生香氣化合物(註一)。梅納反應的反應物-胺基酸之種類繁多，食品中常見者約 20種，如甘氨酸、麩氨酸、離氨酸、酪氨酸、半胱胺酸、精胺酸、甲硫氨酸等。 還原糖常見者如葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖或不純的黃糖等。不同氨基酸、不 同糖類、反應物比例不同、反應溫度時間不同，則所形成之香氣也不一樣。於本 實驗中利用不同比例的胺基酸與黃糖溶於甘油中，探討在不同溫度下所產生的香 氣。利用此種熱反應方式所獲得的香料，依法令規範可視為天然香料。故進一步 將本實驗所形成之香料添加於牛奶、餅乾等不同食品中，嘗試開發健康、安全的 新產品。(註二) 貳․正文 一. 製作香料原料之特性: 01. 甘油 甘油即丙三醇，俗稱洋蜜，於本實驗中的作用為「熱媒」。其特性為帶甜味、 無色、透明、無氣味的糖漿狀黏稠液體，係分解油質、脂肪、糖蜜所製造而成的。 常與高級脂肪酸化合為酯，存在動植物脂肪中，可用來製作補蚊膠、潤膚劑、化 粧品、複寫紙、硝化甘油、甘油肥皂等產品。 02. Arginine 為食物中常見之氨基酸，其天然來源：堅果、稻子豆、巧克力、糙米、燕麥粥、 葡萄乾、葵花子、芝麻、全麥麵包所有含豐富蛋白質的食物。(註三) 03. Lysine 是建構人體蛋白質極重要的必需胺基酸以及穀類中的限制氨基酸，天然來源： 乳酪、賴馬豆、赤肉、蛋類、牛奶、大豆、馬鈴薯、魚、酵母。(註四、註五) 04. Cysteine 食物中硫的主要來源，為強力的抗氧化劑，可使自由基不活化，天然來源：乳製 品、肉類、蛋類、高蛋白殼類。 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com 梅納反應於食品上的應用 2/6 05. Cystine 另一食物中硫主要來源的氨基酸，有效增加腎臟代謝時對銅中毒的解毒功能(人 體內積存過量的銅,會導致脫落性皮炎Wilson’s disease)。 06. Methionine 為必需胺基酸，天然來源：蛋，肉類，魚，牛奶(植物內不含甲硫胺酸)。(註三、 註四、註五) 二. 梅納反應 梅納反應（Maillard reaction）又稱羰-胺（carbonyl-amine）反應，為食 品常見的非酵素性褐變反應，。此反應為香料工業、麵包製作（Folkes et al., 1981）、巧克力工業（Reymond & Rostagno, 1978）、咖啡烘焙工業（Tressl et al., 1981）和其他食品加工上，不可或缺的重要反應。梅納反應產物具有抗氧 化的特性（Lingert et al.,1979; Tanaka et al., 1988; Alaiz et al., 1996），可 以有效抑制因氧氣（Lingnert and Eriksson, 1983）及金屬離子催化 （Yamagushi et al., 1981）油脂過氧化反應，同時亦具有清除過氧化自由基之 特性（Tubaro et al., 1996）。根據 Bailey(1987)的研究指出，梅納反應生成物 中的類黑色素 (melanoidins)及其前驅物(precursors)具有強的抗氧化效果。 Bedinghaus & Ockerman(1995)，利用 xylose分別與 lysine及 tryptophan反 應及 dihydroxyacetone分別與 histidine及 tryptophan(0.2M / 0.2M)反應衍 生之MRPs，以 3%(v/w)之比例加入預煮豬絞肉中，發現能有效預防儲存期間 脂質之氧化。(註六) 三、實驗 01.黃糖(台糖) 02.甘油 03.Arginine 04.Lysine 05.Cysteine 06.Cystine 07.Thiamine Hydro-chloride 08.Methionine PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com 梅納反應於食品上的應用 3/6 四、實驗器具 01.乾式加熱器(Heating Block)(圖一) 02.螺帽試管 03.試管架 04.天平 05.秤量紙 06.藥勺 07.自動分注器(圖二) 五、實驗方法 六、實驗結果與討論 01. 實驗結果: A. 本次實驗中，氨基酸與黃糖的比例有 1：1、2：1、1：2三種，置於 1毫升 甘油中加熱，由 100℃到 180℃時，每 10℃記錄香氣變化如表一至表三所示。 試管放入 Heating Block中加熱，溫度由 100℃上升至 180℃， 每 10℃記錄香氣變化。 獲得的熱反應香料噴在餅乾上及溶於牛奶或麥片中品評。 芋香餅乾的製作 全蛋 2個，糖 90 g，低筋麵粉 120 g，無鹽奶油 90 g 約 18~20片 烤箱溫度：180℃ 烘焙時間：15分鐘(註七)。 作法： 1.奶油與唐混合，用打蛋器攪拌至糖充分融化後，加入蛋混合均勻。 2.低筋麵粉過篩後，加入作法 1中，攪拌均勻。 3.接著加入香味，混合成麵糊。 4.烤盤抹上奶油，將麵糊ㄧ次用ㄧ平匙量舀起，依序放入烤盤中。 5.將烤盤放入以 180℃預熱的烤箱，烤 15分鐘即可。 ↓ ↓ ↓ 秤取氨基酸及黃糖，放入試管內，加入甘油 1毫升 圖一：heating block 圖二：自動分注器 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com 梅納反應於食品上的應用 4/6 表一：不同氨基酸與黃糖(1：1, W/W)於不同溫度下形成之香氣 a.a 100℃ 110℃ 120℃ 130℃ 140℃ 150℃ 160℃ 170℃ 180℃ Arginine 芋頭 〈微 微〉 芋頭 芋頭 芋頭 微微 刺鼻味 微微 刺鼻 味 微微 刺鼻味 微微 刺鼻味 胺+ 芋頭 Lysine 芋頭 〈微 微〉 芋頭 〈微 微〉 芋頭 〈微 微〉 芋頭 芋頭 〈濃〉 芋頭 芋頭 刺鼻味 芋頭 Cysteine 燒焦味 爆米花 燒焦味 爆米花 燒焦味 爆米花 焦味 爆米花 焦味 爆米 花 焦味 爆米花 焦味 蛋味兼 刺鼻 爆米 花 Cystine 燒焦味 〈微 微〉 無味 無味 臭味 芋頭 〈超微〉 爆米 花 爆米花 爆米花 旺旺 仙貝 Thiamine Hydro-chloride 無味 臭味 無味 爆米花 〈微 微〉 爆米花 〈微微〉 雞湯 塊 爆米花微 微焦 爆米花 焦味 爆米 花 焦味 Methionine 臭味 〈蛋 味〉 臭味 〈蛋 味〉 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 表二：不同氨基酸與黃糖(1：2, W/W)於不同溫度下形成之香氣 a.a 100℃ 110℃ 120℃ 130℃ 140℃ 150℃ 160℃ 170℃ 180℃ Arginine 甜甜的 味道 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 Lysine 無味 無味 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 Cysteine 無味 無味 爆米花 或蛋 爆米花 焦味 爆米花 焦味 爆米花 焦味 爆米花 焦味 爆米花 超級焦味 爆米花 超級焦味 Cystine 無味 無味 無味 無味 無味 無味 胚芽 胚芽 胚芽 Thiamine Hydro-chloride 微微苦味 麥片 麥片 麥片 麥片 麥片 麥片 藥味 藥味 〈微微〉 Methionine 微微臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com 梅納反應於食品上的應用 5/6 表三：不同氨基酸與黃糖(2：1, W/W)於不同溫度下形成之香氣 a.a 100℃ 110℃ 120℃ 130℃ 140℃ 150℃ 160℃ 170℃ 180℃ Arginine 香香的 玉米 甜味 爆米花 淡芋頭 淡芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 Lysine 無味 無味 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 芋頭 Cysteine 無味 無味 水煮蛋 水煮蛋 蛋 爆米花 爆米花 爆米花 焦味 爆米花 焦味 Cystine 無味 無味 無味 芋頭 〈淡淡〉 芋頭 芋頭 〈淡淡〉 芋頭 芋頭 〈淡淡〉 芋頭 Thiamine Hydro-chloride 爆米花 藥味 藥味 藥味 藥味 藥味 藥味 藥味 藥味 〈重〉 Methionine 薯條 薯條 〈濃〉 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 臭味 B. 加熱後的糖及甘油(圖三) 圖三：熱反應後之產物色澤 02. 實驗討論: A. 於本實驗中發現，不同之氨基酸與黃糖於甘油中加熱，於不同溫度下產生 的氣味也不盡相同，其中 Cystine組大多為愉快的氣味，Methionine組所產生 者則為較不悅的氣味。不管是含硫的胺基酸(Cysteine、Cystine、Methionine) 還是不含硫的胺基酸( Arginine、Lysine )都會有不愉快的氣味，也會有香味， 含硫的胺基酸不一定都是不愉快的氣味，不含硫的胺基酸也不一定都是香味， 如表一。 B. 我們從表一、表二、表三發現 Arginine、Lysine與黃糖的比例不管是 1：1、 2：1、1：2加熱至 180℃的味道都是芋頭味，Cystine在黃糖與胺基酸 1：2 中加熱到 180℃也是芋頭味。 C. 於表二、表三發現 Lysine、Cysteine的穩定性不錯，加熱至 100℃及 110 ℃時是無味，120℃才開始有味道出現。黃糖加的越多，甜味越重，如表一、 表二，所以影響甜味的是糖，並不是胺基酸。 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com 梅納反應於食品上的應用 6/6 D. 另外我們也發現到了Methionine與黃糖的比例不同時，加熱到最後都是 不愉快的氣味，而且溫度越高，氣味越不好。 E. 從表一得知 Thiamine Hydro-chloride組於不同溫度下氣味之變化很大， 由 100℃加熱至 180℃，其氣味分別為無味→臭味→無味→微微爆米花味→雞 湯塊→爆米花焦味。從表二的 Thiamine Hydrochloride 發現味道由苦味→麥 片甜味→苦藥味。 F. 表二的 Arginine變化性就較小，只從甜味→芋頭味，Lysine的變化性也很 小，無味→芋頭味。 G. 表二及表三的 Cysteine加熱到 180℃都是爆米花焦味，表一的 Thiamine Hydrochloride加熱到 180℃也是爆米花焦味。 H. 我們選用了 Arginine或 Lysine組製作芋香餅乾及芋香牛乳，經品評後發 現接受度良好， 參․結論 (1) Methionine經加熱後通常都是不愉快的氣味，溫度越高，味道越重，不管改 變其比例或溫度，結果都一樣。 (2) Thiamine Hydro-chloride於不同溫度下之氣味變化較大，由無味→臭味→ 無味→微微爆米花味→雞湯塊→爆米花焦味，或苦味→麥片甜味→苦的藥 味。故可由溫度的控制來改變產物的氣味特性。Thiamine Hydro-chloride 加熱至 180℃時都有藥味。 (3) Arginine、Lysine兩組與可用於形成芋頭香氣，Cysteine與 Cystine兩組與 可用於形成爆米花香氣。將此熱反應所獲得香料添加於食品中可獲得良好接 受度。 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com 梅納反應於食品上的應用 7/6 肆․引註資料 註一：http://www.is-health.com/CareFat/WtDisease.asp 註二：食品香料化學與加工 吳淳美主編 第一章 緒言 P.17 註三：http://www.thc-hospital.com.tw/member/main/maintxt.asp?ID=32 註四：http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1105062809565 註五：http://www.check-health.com/report/amimo.htm 註六：http://home.kimo.com.tw/big-long/paper/prereference/213.htm 註七：輕輕鬆鬆作法式甜點 南特小西餅 謝文彬著 P. 48 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com