CN105170051A - 含脂美拉德反应微乳体系的制备 - Google Patents

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本发明公开了一种含脂美拉德微乳体系及其制备方法，该含脂美拉德微乳体系由司盘80，吐温20，正丁醇，磷酸缓冲液，亚油酸，葡萄糖和赖氨酸混合制得，该微乳体系稳定性好，能够有效的把食品中的油溶性和水溶性成分相互融合，使其最接近真实食品中的各个成分的互溶状态，有助于真实的反映出食品中各成分进行反应时的真正状态，最大程度的模拟真实食品成分之间的关系，从而为研究真实食品中的美拉德反应和相关反应提供合适的反应条件。

Description

含脂美拉德反应微乳体系的制备
技术领域
本发明涉及食品领域美拉德反应体系及其制备方法。
背景技术
美拉德反应是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应，经过复杂过程最终生成棕色甚至黑色的大分子物质类黑精，所以又称羰氨反应。研究表明，美拉德反应赋予食品特有的色泽和香气，但降低氨基酸的营养价值并可能产生有毒物质。近年来研究确定，美拉德反应产生的晚期糖基化终产物(AGEs)是造成人体衰老和肥胖的主要因素之一，该反应在食品加工贮藏过程中和人体代谢过程中都能够产生，可以归为一类氧化反应。
在研究AGEs在食品加工和贮藏中的形成时，人们发现，油脂的氧化能够促进AGEs的形成和累积，因此研究含脂食品的AGEs形成就不可避免地需要研究油脂、还原糖和蛋白质之间的反应。在真实食品中，三种成分之间能够形成微妙的互溶关系，但是在实际的研究中，需要以模拟体系来深入探讨反应途径的微观过程，参与的油脂与原本亲水的美拉德体系不互溶，这使模拟体系与真实食品反应过程存在很大差异，无法准确地应用模拟体系来表征真实食品反应过程。
因此，我们研究应用近年来新兴的微乳体系建立油脂与美拉德体系的联系，建立一个不饱和脂肪酸与水溶性体系微观互溶的反应，从而加大油水相之间的接触和反应，最大限度地模拟真实食品反应过程。微乳(microemulsion，ME)是水，油，表面活性剂和助表面活性剂按适当的比例混合，自发形成的各向同性，透明，热力学稳定的分散体系。液滴粒径在0.01-0.1μm，乳剂粒径在胶体分散系范围，形成透明或半透明的液体。微乳液主要靠该体系中各种成分的匹配，采用HLB值可以获得。基于微乳体系容易在高温下破乳的问题，我们采用试验获得最佳乳化剂配比，稳定中、高温条件下的美拉德微乳体系。
发明内容
本发明的目的是提供一种含脂美拉德微乳体系，加大油水相之间的接触与反应，最大限度地模拟真实食品反应过程。
本发明通过如下技术方案实现：
一种含脂美拉德微乳体系，由司盘80，吐温20，正丁醇，磷酸缓冲液，亚油酸，葡萄糖和赖氨酸混合制得。
含脂美拉德微乳体系的制备方法，步骤如下：
(1)分别称取1-1.5g司盘80、8-13.5g吐温20，并量取4-8mL正丁醇助乳化剂加入烧杯中，然后逐滴加入磷酸缓冲液20-30mL，同时搅拌器搅拌，获得母液体系A；
(2)取母液A体系15-25mL，逐滴加入20-40mL磷酸缓冲液，磁力搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.2-0.4g、葡萄糖1-1.8g、赖氨酸0.2-0.5g分别加入母液A体系中，定容至250mL，并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h以上。
步骤(1)中司盘80和吐温20的质量比优选为1∶9，更优选为1∶8.8；
步骤(2)中母液A体系优选为20mL，磷酸缓冲液为30mL，更为优选的为31.5mL。
最为优选的含脂美拉德微乳体系，采用如下方法制得：
分别称取1.35g司盘80、12.00g吐温20，并量取5mL正丁醇助乳化剂加入烧杯中，然后逐滴加入磷酸缓冲液25mL，同时搅拌器搅拌，获得母液体系A；
取母液A体系20mL，分别逐滴加入31.5mL磷酸缓冲液，磁力搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g分别加入各缓冲体系中，定容至250mL，并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h。
食品是包含各种有机成分的复杂体系，其中即包括溶于水的糖、盐等成分，也包括脂肪和部分蛋白质等大分子难溶于水的成分。直接研究食品中的反应途径和机理非常困难，可以先建立成分类似食品的模拟体系，但是由于油溶性和水溶性成分的不互溶，很难真正模拟出食品的真实溶解状态。本发明提供的微乳体系稳定性好，能够有效的把食品中的油溶性和水溶性成分相互融合，使其最接近真实食品中的各个成分的互溶状态，有助于真实的反映出食品中各成分进行反应时的真正状态，最大程度的模拟真实食品成分之间的关系，从而为研究真实食品中的美拉德反应和相关反应提供合适的反应条件。
附图说明
图1为微乳化的油脂和美拉德液体体系
图2为未经乳化的油脂和美拉德液体体系
图3为果糖胺生成量随反应时间的变化
图4荧光性AGEs生成量随反应时间的变化
具体实施方式
实施例1
微乳体系乳化剂基本比例的确定
将Span80(司盘80)和Twen20(吐温20)按质量比分别称取1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10，分别向各组加入1g亚油酸，向各组分别滴加pH8.0的磷酸缓冲液(下述出现的磷酸缓冲液均为8.0)，直至溶液澄清透明。经试验1∶8和1∶9质量比的司盘80和吐温20比例能够在65℃的温度保持澄清。
实施例2
微乳体系乳化剂配比细化
将司盘80和吐温20按质量比分别称取1∶8、1∶8.2、1∶8.4、1∶8.6、1∶8.8、1∶9.0。分别向各组加入1g亚油酸，向各组分别滴加pH8.0的磷酸缓冲液，直至澄清。结果1∶8.8质量比的比例可承受最高的温度(70℃)，保持澄清。
实施例3
磷酸缓冲液体积的确定
应用如上乳化剂比例，即分别称取1.35g司盘80、12.00g吐温20，并量取5mL正丁醇助乳化剂加入烧杯中，然后逐滴加入pH8.0的磷酸缓冲液250mL，同时搅拌器搅拌，获得母液体系A。以不同母液A体积配制美拉德反应体系，并确定美拉德体系中磷酸缓冲液合适的体积以保证高温条件下微乳体系的稳定性。
取A体系15mL，分别逐滴加入20mL、30mL、40mL磷酸缓冲液，搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g，分别加入上述3个缓冲体系，分别定容至250mL，磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h。
取A体系20mL，分别逐滴加入20mL、30mL、40mL磷酸缓冲液，搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g，分别加入上述3个缓冲体系，分别定容至250mL并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h。
取A体系25mL，并逐滴加入20mL、30mL、40mL磷酸缓冲液，搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g，分别加入上述3个缓冲体系，分别定容至250mL并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h。
结果可见，在母液A体系20mL，滴加30mL磷酸缓冲液的体系在水浴加热后呈透明溶液。再进一步在此基础上，验证磷酸缓冲液体积。
首先，以30mL磷酸缓冲液为基础，考察比较30-40mL磷酸缓冲液作用效果。即：取A混合体系20mL，并逐滴加入30mL、32mL、34mL、36mL、38mL、40mL磷酸缓冲液，磁力搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g，定容至250mL并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h以上。结果可见，32mL磷酸缓冲液条件下乳化液呈现最澄清的透明溶液。
其次，同样在此基础上，考察比较30-32mL磷酸缓冲液作用效果。即：取A体系20mL，分别逐滴加入30mL、30.5mL、31mL、31.5mL、32mL磷酸缓冲液，磁力搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g分别加入各缓冲体系中，定容至250mL，并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h以上。结果可见，31.5mL磷酸缓冲液条件下乳化液呈现最澄清的透明溶液，这说明该溶液比例条件为最合适的微乳体系条件，该微乳液可以在60℃加热10h以上保持稳定。倒置显微镜观察经微乳化和未经乳化(亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g，用磷酸缓冲液定容至250mL)的体系中液体状态，在60℃加热10h，结果如下图1和图2。
实施例4
最佳的美拉德反应微乳体系配方及制备方法为：分别称取1.35g司盘80、12.00g吐温20，并量取5mL正丁醇助乳化剂加入烧杯中，然后逐滴加入磷酸缓冲液25mL，同时搅拌器搅拌，获得母液体系A。取母液A体系20mL，分别逐滴加入31.5mL磷酸缓冲液，磁力搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g分别加入各缓冲体系中，定容至250mL，并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h以上，微乳体系稳定性良好。
通过我们建立的微乳体系，我们检测了模拟体系经美拉德反应形成中间产物果糖胺含量的变化和终产物AGEs含量的变化，以60℃水浴反应40h，结果如下图3和图4。图3中给出了的含脂体系为微乳体系为介质建立的油脂和美拉德反应底物的混合体系，非脂体系为美拉德反应底物体系(即赖氨酸和葡萄糖混合的缓冲体系)，果糖胺是美拉德反应的早期中间产物，在含脂体系中，由于油脂的参与使赖氨酸与葡萄糖结合反应生成的果糖胺大量减少，说明油脂与赖氨酸发生反应而减少了赖氨酸参与美拉德反应的机会。这个图说明了油脂参与反应后对美拉德反应的强烈影响，导致中间产物含量大大减少。如果不采用微乳来构建含脂的体系，得到的果糖胺生成量与图中的非脂体系接近。图4同样反应了脂肪对美拉德体系产物AGEs的影响，这个含脂体系同样是以微乳体系作为介质来溶解底物的，比直接将三种底物(油脂、氨基酸和糖)混合反应得到的AGEs变化更加明显。由此可见加入油脂的微乳体系引发的油脂对美拉德反应的作用非常明显。

Claims (6)

1.一种含脂美拉德微乳体系，其特征在于由司盘80，吐温20，正丁醇，磷酸缓冲液，亚油酸，葡萄糖和赖氨酸混合制得。
2.如权利要求1所述的含脂美拉德微乳体系，其中司盘80和吐温20的质量比优选为1∶8-1∶9，更优选为1∶8.8。
3.权利要求1所述的含脂美拉德微乳体系的制备方法，步骤如下：
(1)分别称取1-1.5g司盘80、8-13.5g吐温20，并量取4-8mL正丁醇助乳化剂加入烧杯中，然后逐滴加入磷酸缓冲液20-30mL，同时搅拌器搅拌，获得母液体系A；
(2)取母液A体系15-25mL，逐滴加入20-40mL磷酸缓冲液，磁力搅拌器搅拌。再称取亚油酸0.2-0.4g、葡萄糖1-1.8g、赖氨酸0.2-0.5g分别加入母液A体系中，定容至250mL，并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h以上。
4.如权利要求3所述的制备方法，所述步骤(1)中司盘80和吐温20的质量比优选为1：8-1∶9，更优选为1∶8.8。
5.如权利要求3所述的制备方法，所述步骤(2)中母液A体系优选为20mL，磷酸缓冲液为30mL，更为优选的为31.5mL。
6.如权利要求1所述的含脂美拉德微乳体系，采用如下方法制得：
(1)分别称取1.35g司盘80、12.00g吐温20，并量取5mL正丁醇助乳化剂加入烧杯中，然后逐滴加入磷酸缓冲液25mL，同时搅拌器搅拌，获得母液体系A；
(2)取母液A体系20mL，分别逐滴加入31.5mL磷酸缓冲液，磁力搅拌器搅拌，再称取亚油酸0.25g、葡萄糖1.48g、赖氨酸0.36g分别加入各缓冲体系中，定容至250mL，并用磁力搅拌器搅拌，60℃水浴加热10h。
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