[科普中國]-牛乳褐變

牛乳熱處理過程中乳糖與蛋白質(zhì)會發(fā)生美拉德反應(yīng)，使牛乳的色澤、風(fēng)味、營養(yǎng)等發(fā)生變化。牛乳中富含蛋白質(zhì)和乳糖，在其加工或貯存過程中極易發(fā)生美拉德反應(yīng)，大量的氨基酸(特別是賴氨酸)被破壞或束縛，以至于乳制品營養(yǎng)價(jià)值明顯下降。美拉德反應(yīng)又稱“非酶棕色化反應(yīng)”，由法國化學(xué)家L.C.Maillard 于1912 年提出。美拉德反應(yīng)主要分3個階段：初級、高級和終級階段。初級反應(yīng)是醛糖（還原糖）和氨基化合物（氨基酸）的縮合形成希夫堿，經(jīng)環(huán)化、重排形成Amadori 化合物的過程；高級反應(yīng)是Amadori 化合物不同途徑的分解過程；終級反應(yīng)包括氨基酸化合物與糖反應(yīng)生成聚合體和棕色素，稱為類黑精（Melanoidin），類黑精是引起食品非酶褐變的主要物質(zhì)。在美拉德反應(yīng)中，糠氨酸（Furosine）是美拉德反應(yīng)初期的標(biāo)志性產(chǎn)物，隨著溫度和時(shí)間增長，含量逐漸增多。羥甲基糠醛（HMF）是中期標(biāo)志性產(chǎn)物，其含量明顯低于糠氨酸，在美拉德反應(yīng)前期的增長速率緩于糠氨酸，而后期的增長率快于糠氨酸。美拉德產(chǎn)物會產(chǎn)生特殊風(fēng)味物質(zhì)，影響牛乳的品質(zhì)，但若按照一定的反應(yīng)程度，又會形成人們所喜歡的褐色乳。隨著褐色乳的發(fā)展，如：養(yǎng)樂多乳制品，國內(nèi)企業(yè)也正在大力發(fā)展褐色乳。然而，美拉德反應(yīng)是一個非常復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)受到糖、氨基化合物、溫度、時(shí)間、pH、水分、金屬離子等多重因素的影響，因此控制美拉德反應(yīng)的程度尤為重要1。

熱處理加工工藝的影響不同熱處理?xiàng)l件對乳樣品顏色變化的影響色澤的變化常用來體現(xiàn)美拉德反應(yīng)的程度，這是因?yàn)槊览路磻?yīng)過程中產(chǎn)生的類黑精等色素隨著反應(yīng)的加深而增多。因此，可以通過美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的顏色變化，定性判斷美拉德反應(yīng)的程度，其正值表示黃色度，可以用它來說明褐變的變化。牛乳的褐變程度均隨著加熱時(shí)間的延長而增大。但在不同溫度的條件下，其褐變程度存在很大的差別，溫度越高，褐變越嚴(yán)重，且褐變速率越快2。

不同加熱處理對乳樣品風(fēng)味的影響由于樣品經(jīng)過不同條件的熱處理后，會產(chǎn)生不同程度的美拉德反應(yīng)，因而其產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)也會存在差異。牛乳在加熱過程中，牛乳會產(chǎn)生不同程度的風(fēng)味變化，牛乳的呈香物質(zhì)構(gòu)成十分復(fù)雜，其中，硫基化合物對牛乳蒸煮味有著重要的貢獻(xiàn)。通過本研究發(fā)現(xiàn)隨著加熱時(shí)間的延長，硫化合物、芳香類有機(jī)硫化物、含氮氧化合物、烷烴類物質(zhì)和醇類物質(zhì)的含量會逐漸增加，然而對于添加葡萄糖，添加蔗糖和不加糖三類乳樣品之間較難區(qū)別，需要在今后進(jìn)一步研究。

抑制褐變加入時(shí)間對褐變抑制率的影響研究表明隨著各種褐變劑加入時(shí)間的延后，其抑制率皆逐漸增大。褐變抑制劑加入的時(shí)間越晚，對牛乳體系pH和乳糖水解率的影響越小，由于褐變抑制劑過早加入并未提高褐變抑制率，因此，在反應(yīng)體系結(jié)束水解前20min加入即可3。

抑制劑的種類采用β－半乳糖苷酶制備的低乳糖奶其乳糖水解率超過90%，針對于低乳糖奶的褐變，篩選出了Na2SO3、檸檬酸、NaHSO3、EDTA－2Na 4種效果相對較好的褐變抑制劑。