α-二羰基化合物是美拉德反应的重要中间产物,也是美拉德反应产生的有害物质即丙烯酰胺,4 (5)-羟甲基糠醛的重要前体物质,并广泛存于热加工含糖或富脂食品中。本课题主要构建七种糖类(单糖、二糖、低聚糖、多糖)与赖氨酸在不同加热时间以及加热温度的模拟体系,探究α-二羰基化合物的产生规律和机制,从而为热加工食品中有害物质的控制提供依据。目前已经发现的α-二羰基化合的种类很多,本课题以四种最常见的α-二羰基化合物(3-脱氧葡萄糖酮醛,乙二醛,丙酮醛,2,3-丁二酮)来进行研究。结果表明,在同一加热时间下,葡萄糖、果糖、核糖、麦芽糖、蔗糖、β-环糊精、淀粉这七种糖产生的四种α-二羰基化合物的总量随着加热温度的增加而增加。葡萄糖、果糖、核糖、麦芽糖在180℃加热10min的条件下产生的α-二羰基化合物总量最多,蔗糖、β-环糊精和淀粉在180℃加热30min的条件下产生的α-二羰基化合物总量最多。在温度为140℃及以上时,这七种糖产生α-二羰基化合物总量大小的顺序大致为果糖 > 葡萄糖 > 麦芽糖 > 核糖 > 蔗糖>β-环糊精 > 淀粉。二糖蔗糖和麦芽糖参加反应时,麦芽糖参加反应的生成量的α-二羰基化合物总量远远大于蔗糖的生成量。本课题的亮点之一是加入了淀粉多糖进行反应,因为我们实际食用的样品如饼干、包子、面包中含有大量的淀粉,而且淀粉含量超过一般单糖的含量。通过实验发现,淀粉在加热过程中产生的α-二羰基化合物的含量虽然很少,但是一直随着加热时间和温度的增加而增加。因此对于淀粉类食品不适宜长时间高温度的加热,这样会使淀粉裂解的比例增加,产生α-二羰基化合物的量增多。比较这四种α-二羰基化合物含量可知,丙酮醛的生成量最多。五碳糖核糖以及淀粉在反应过程中一直没有产生3-脱氧葡萄酮醛。葡萄糖和果糖在美拉德反应中生成的3-脱氧葡萄糖酮醛及丙酮醛含量较多;核糖和麦芽糖在美拉德反应中生成的乙二醛及2,3-丁二酮含量较多。3-脱氧葡萄酮醛在高温或者长加热时间条件下,其产生量逐渐减少。当温度从140-160℃增加时,产物α-二羰基化合物增加的速率最低。所以对于需要热加工的食品,其加热温度最好控制在160℃以内。