乳制品中常见单糖和低聚糖的美拉德反应特性比较研究

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乳制品中含有丰富的糖类和蛋白质,使其具有很高的营养价值,但同时也会使其在加工贮存过程中极易发生美拉德反应。近年来,益生元如低聚半乳糖和低聚果糖等被广泛应用于乳制品中,进一步改善了营养特性。然而,研究报道低聚半乳糖和低聚果糖含有的还原性羰基和独特的结构加速了乳制品中美拉德反应的发生。乳制品中各类单糖和低聚糖的美拉德反应特性仍不清楚。因此,本研究以不添加糖类为对照组,分别以乳清分离蛋白(WPI)、酪蛋白磷酸肽(CPP)、赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)和乳制品中常见的乳糖(Lac)、果糖(Fru)和半乳糖(Gal)以及低聚半乳糖(GOS)和低聚果糖(FOS)为底物构建美拉德反应模拟体系,通过监测30℃条件下各体系中美拉德反应指标变化差异,比较研究5种单糖和低聚糖美拉德反应的特性。首先,对模拟反应体系中酸碱度和色差的变化进行监测,并采用热力学和动力学结合方式进行验证。结果表明,贮存30天后,酸碱度变化:WPI体系中Fru>Gal>Lac>FOS>GOS;CPP体系中Gal>Fru>Lac>GOS>FOS;Arg体系中Fru>Gal>Lac>GOS>FOS;Lys体系中Gal>Lac>GOS>FOS>Fru。总色差变化:WPI体系中Fru>Gal>GOS>Lac>FOS;CPP体系中Gal>Fru>GOS>Lac>FOS;Arg体系中GOS>Fru>Lac>Gal>FOS;Lys体系中Gal>Fru>GOS>Lac>FOS。其次,分别对美拉德反应不同阶段产物进行了测定,通过测定294 nm紫外吸光度比较初期产物积累,360 nm紫外吸光度和羟甲基糠醛含量比较中期产物积累,420 nm紫外吸光度和荧光性晚期糖基化终末产物(AGEs)含量比较末期产物积累。贮存30天后,对于反应各阶段产物积累,WPI、CPP以及Arg体系中普遍为单糖>低聚糖,而在单糖中Gal>Fru;低聚糖之间差异明显;Lys体系与其他体系差异较大,但符合Gal>GOS,Fru>FOS的规律。最后,通过测定FAST指数和氨基损失,对美拉德反应程度进行比较研究,其结果为:贮存30天后,WPI体系中FAST指数顺序为FOS>GOS>Lac>Fru>Gal,与CPP体系顺序相反。氨基损失测定的结果:WPI和CPP体系中Gal>Fru>GOS>Lac>FOS,Arg体系中Fru>Gal>GOS>Lac>FOS,Lys体系中Gal>Lac>GOS>Fru>FOS。
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