[发明专利]一种脉冲电场强化促进低温美拉德反应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品绿色加工领域中的美拉德反应，特别涉及脉冲电场强化促 进低温美拉德反应的方法。具体是脉冲电场辅助条件下利用蛋白质、多肽、氨 基酸、含还原糖或在碱性条件下可分解为还原糖的低聚糖、多糖，通过脉冲电 场处理在低温下生产能够提高食品色泽的食品抗氧化剂。

背景技术

美拉德反应(Maillard reaction)又称羰氨反应(Amino-carbonyl reaction)，是 指含有半缩醛羟基的化合物(醛、还原糖)与含有氨基的化合物(氨基酸、 蛋白质、胺、肽)等经缩合、聚合反应生成高分子量聚合物——类黑素 (Melanoidin)的反应。美拉德反应最早由法国化学家Maillard于1912年在将甘 氨酸与葡萄糖的混合液共热时发现。如今已成为食品加工领域中制备香料、色 素以及功能性食品添加剂的主要手段和重要依据。如中国发明专利 CN101317648公布了一种鸡脂原料的控制氧化——美拉德反应制备鸡肉香精的 方法，以鸡脂为原料，在110℃～120℃的温度下加热1～6小时制备鸡肉香精。中 国发明专利CN1964636公布了美拉德香料制剂的制备方法，在含有α-羟基羧 酸组分的连续液相中加热碳水化合物源和氮源的结合物，制备香味物质。中国 发明专利CN1450122公布了氨基酸与葡萄糖美拉德反应生成类黑色素的方法， 该方法加热葡萄糖与氨基酸混合溶液，在120～150℃条件下反应2～3小时制备类 黑色素。上述方法均采用超过110℃的长时间高温处理，不仅在一定程度上破坏 了食品的品质，消耗了大量能源、时间，同时有可能产生影响食品安全的潜在 危害物质。

强脉冲电场处理技术(Pulsed electric field，PEF技术)是近二十年来兴起研 究的食品绿色加工技术。该技术在处理过程中温度变化小，适宜于热敏性物料 的加工处理，其应用前景吸引了业内人士的广泛关注。目前，国际上研究并应 用此项技术比较领先的是美国，如华盛顿州立大学、俄亥俄州立大学以及Pure Pulse Technologies公司等机构。上述科研院所、企业主要将强脉冲电场处理技 术应用于灭酶、杀菌、有效成分提取等。国内在PEF领域开展研究的单位有华 南理工大学、江南大学、吉林大学、中国农业大学、清华大学、重庆大学、大 连理工大学、浙江大学、南昌大学等高校，主要开展了对果汁和牛奶的灭菌、 灭酶等基础研究。关于脉冲电场的相关研究现尚处于探索和起步阶段，但该项 技术的发展速度迅速。中国发明专利ZL02152160.6公布了脉冲电场灭菌设备的 处理器的设计方法，中国发明专利ZL200410077405.1公布了一种预极化脉冲电 场灭菌方法及其设备。脉冲电场在食品加工领域的应用得到广泛关注，如中国 发明专利申请CN101214081公布了一种苹果浊汁的非热杀菌方法，采用脉冲式 高密度二氧化碳进行杀菌处理苹果浊汁，使得处理后的苹果浊汁中大肠杆菌的 杀灭效果能够达到降低5个对数以上。中国发明专利申请CN101301004公布了 一种采用高压脉冲电场处理糙米稳定米糠的方法，应用该方法处理的糙米或米 糠具有高度的脂肪稳定性。中国发明专利CN1543885公布了一种脉冲电场用于 烟草杀虫灭菌的方法，该方法通过调节脉冲幅度，在较短时间内除灭烟叶上的 虫菌。但上述这些专利技术都未涉及到采用脉冲电场低温处理促进美拉德反应 的方法。

发明内容

本发明的目的在于利用脉冲电场绿色加工技术促进美拉德反应，有效提高 反应效率，降低反应温度，缩短开发时间，制备用途广泛、食用安全性高的能 够提高食品色泽的食品抗氧化剂。

本发明根据美拉德反应制备香料、色素及食品抗氧化剂的原理，在蛋白质、 多肽或氨基酸中添加一定量的还原糖或能在碱性条件下分解为还原糖的低聚糖 或多糖并配成溶液，调节酸碱度，通过脉冲电场处理，缩短蛋白质、多肽或氨 基酸与还原糖或能在碱性条件下分解为还原糖的低聚糖或多糖发生美拉德反应 的时间。本发明的特点是利用脉冲电场处理技术替代传统的热处理技术，在低 温或常温下催化美拉德反应制备能够提高食品色泽的食品抗氧化剂，有效提高 反应效率，降低反应温度，缩短制备时间，增强食品品质及食用安全性，满足 工业化生产的要求。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种脉冲电场强化促进低温美拉德反应的方法，包括如下步骤：

(1)将蛋白质、多肽或氨基酸与水按质量比1∶3～1∶10混合；