孫 穎，張莉莉，張玉玉*，孫寶國，陳海濤

（北京工商大學(xué)材料與機(jī)械工程學(xué)院，北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心，食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室，北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100048）

5-羥甲基糠醛是食品在熱處理、發(fā)酵等加工過程中形成的毒素，蜂蜜[1]、牛奶[2]、咖啡[3]、酒類[4]、焦糖[5]、調(diào)味品[6]、干果[7]等食品中均含有5-羥甲基糠醛。國際果汁生產(chǎn)商聯(lián)合會(huì)規(guī)定：果汁中5-羥甲基糠醛的含量不應(yīng)超過25 mg/kg[8]。在食品的熱加工過程中，5-羥甲基糠醛可以由2 種途徑生成：一種是美拉德反應(yīng)途徑；另一種是焦糖化反應(yīng)途徑[9]。葡萄糖通過置換反應(yīng)生成席夫堿，再生成1,2-果糖胺，加成消除生成1,2-二酮糖；同樣地，葡萄糖加氫還原生成1,2-烯二醇，1,2-烯二醇和葡萄糖、果糖發(fā)生脫水反應(yīng)可以生成5-羥甲基糠醛形成過程中的關(guān)鍵中間體——3-脫氧鄰?fù)恰?-脫氧鄰?fù)沁M(jìn)一步脫水環(huán)化，也能夠生成1,2-二酮糖，最終形成5-羥甲基糠醛。5-羥甲基糠醛的含量與熱處理的溫度、熱處理的時(shí)間呈正相關(guān)關(guān)系。研究稱，在干燥和熱解條件下，蔗糖可以分解成游離的葡萄糖和高活性呋喃果糖基離子，呋喃果糖基離子可以直接轉(zhuǎn)化成5-羥甲基糠醛。在超過250 ℃時(shí)，呋喃果糖基離子可以迅速生成5-羥甲基糠醛[10]。

研究人員在天然產(chǎn)物土茯苓、羅漢果浸膏、蜜制麻黃、長裙竹蓀甲醇提取物以及炮制五味子中也檢測(cè)到了5-羥甲基糠醛[11]。含糖量較高的食品在加工和保存過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生5-羥甲基糠醛。因此，5-羥甲基糠醛的含量可以用作水果、咖啡、蜂蜜、牛奶等食品的質(zhì)量標(biāo)記，同時(shí)還可以用于監(jiān)測(cè)谷物產(chǎn)品的加熱過程[12]。在食品行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的轉(zhuǎn)化糖漿是由蔗糖通過酸水解形成的，在此過程中，同時(shí)也會(huì)發(fā)生焦糖化反應(yīng)、還原糖的分解反應(yīng)以及美拉德反應(yīng)[13]。這些反應(yīng)同時(shí)發(fā)生并且互相影響，從而使得反應(yīng)進(jìn)程及生成物十分復(fù)雜。此時(shí)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的5-羥甲基糠醛可以作為指示劑，指示反應(yīng)的程度[14]。在權(quán)衡蜂蜜品質(zhì)時(shí)也是以5-羥甲基糠醛的含量為指標(biāo)，其能夠評(píng)估蜂蜜的新鮮程度及加工處理貯藏水平的優(yōu)劣[15]。5-羥甲基糠醛含量高表明蜂蜜熱加工過度，或者貯存時(shí)間過長，貯存條件較差等。在評(píng)估果蔬汁產(chǎn)品的品質(zhì)時(shí)，5-羥甲基糠醛也已經(jīng)成為一個(gè)重要的品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)[16-17]。在含糖量高的食品中，5-羥甲基糠醛對(duì)其風(fēng)味、顏色、口感、外觀有很大的影響，同時(shí)也會(huì)降低食品的食用安全性[18]。5-羥甲基糠醛很少存在于新鮮和未經(jīng)加工的食品中，同時(shí)它的含量能夠隨著熱處理或者貯存時(shí)間的延長而增加[19]。5-羥甲基糠醛的含量與食品存放的容器、加工和貯藏條件、原料的特性（pH值、總酸和金屬離子含量）、濕度、光等因素有很大的關(guān)系[20]。各類食品如蜂蜜、飲品、甜品、藥品、乳制品、調(diào)味品中5-羥甲基糠醛的含量差別較大。

目前對(duì)肉味香精制備過程中的糖-酶解液體系5-羥甲基糠醛形成的動(dòng)力學(xué)研究較少。本實(shí)驗(yàn)以肉味香精制備過程中的糖-酶解液體系為研究對(duì)象，研究體系中糖種類、糖添加量、加熱時(shí)間、加熱溫度等因素對(duì)5-羥甲基糠醛形成的影響；通過對(duì)糖-酶解液體系中5-羥甲基糠醛形成量的實(shí)驗(yàn)測(cè)定和數(shù)據(jù)擬合，揭示其形成5-羥甲基糠醛的動(dòng)力學(xué)特征，旨在為研究熱加工香精中5-羥甲基糠醛的形成過程提供新的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后尖、三黃雞、牛腩為市售；葡萄糖 冀州市華陽化工有限責(zé)任公司；蔗糖 北京羽利興商貿(mào)有限公司；中性蛋白酶、動(dòng)物蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、復(fù)合蛋白酶（20萬 U/g） 南寧龐博生物有限公司；5-羥甲基糠醛（色譜純） 美國Sigma公司；甲醇（色譜純）美國Fisher控制設(shè)備國際有限公司；戊烷、己烷（均為分析純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；超純水由Milli-Q Integral純水/超純水一體化系統(tǒng)制備。

1.2 儀器與設(shè)備

1260高效液相色譜儀（配有Quat Pump洗脫泵、ALS自動(dòng)進(jìn)樣器、TCC柱溫箱、DAD檢測(cè)器、OpenLAB CDS工作站） 美國安捷倫科技有限公司；Venusil XBP-C18(L)色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm） 博納艾杰爾科技有限公司；3K15高速冷凍離心機(jī) 德國Sigma公司。

1.3 方法

1.3.1 酶解液的制備

1.3.1.1 豬肉酶解液的制備

豬肉酶解液的制備參考文獻(xiàn)[21]。將新鮮去皮豬后尖切成2 cm×2 cm×2 cm左右的肉塊，進(jìn)絞肉機(jī)絞成肉餡，依照m（豬肉）∶m（水）＝2∶3加入超純水并混合均勻，在水浴加熱下攪拌，待混合液到達(dá)指定溫度50 ℃時(shí)，加入0.25%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）中性蛋白酶和0.08%動(dòng)物蛋白酶進(jìn)行酶解，80 min后，升溫至90 ℃，維持10 min滅酶活力，停止加熱，室溫冷卻，收集備用。

1.3.1.2 牛肉酶解液的制備

牛肉酶解液的制備參考文獻(xiàn)[22]。將牛肉絞碎，按照m（牛肉）∶m（水）＝3∶4加入超純水并混合均勻，水浴加熱下攪拌，待混合液到達(dá)45 ℃時(shí)，加入0.10%風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行酶解、酶解時(shí)間3 h。酶解結(jié)束后，迅速升溫至100 ℃，維持10 min滅酶活力，停止加熱，室溫冷卻，收集備用。

1.3.1.3 雞肉酶解液的制備

雞肉酶解液的制備參考文獻(xiàn)[23]。將雞身剁碎，按照m（皮）∶m（肉）∶m（骨）＝1∶4∶2，分別放入絞肉機(jī)中進(jìn)一步絞碎，按照m（雞肉）∶m（水）=1.5∶1.0加入超純水并混合均勻，水浴加熱下攪拌，待混合液到達(dá)50 ℃時(shí)，加入0.20%中性蛋白酶進(jìn)行酶解、酶解2.5 h后，升溫至90 ℃，維持10 min滅酶活力，停止加熱，室溫冷卻，收集備用。

1.3.2 模型體系的制備

分別稱取豬肉、牛肉、雞肉酶解液50 g于四口燒瓶中，分別加入10 g葡萄糖和蔗糖，油浴條件下加熱到指定溫度（90～110 ℃），分別加熱回流0、1、2、3、4、5、6 h，進(jìn)行美拉德反應(yīng)。樣品預(yù)處理后，經(jīng)0.45 μm過濾膜過濾，待高效液相色譜儀檢測(cè)。糖-酶解液模型體系單因素試驗(yàn)的因素及水平如表1所示，糖-酶解液模型體系動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)梯度溫度分別為90、95、100、105、110 ℃，各溫度下分別加熱0、1、2、3、4、5、6 h。

表1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table1 Independent variables and their levels used in one-factor-at-a-time design

1.3.3 5-羥甲基糠醛含量的測(cè)定

將糖-酶解液于4 ℃冷藏靜置過夜，然后于4 ℃離心去除油脂層，重復(fù)3 次，得脫脂液。取脫脂液和甲醇按質(zhì)量比1∶1混勻，靜置10 min，9 600 r/min、4 ℃條件下離心15 min，沉淀蛋白，取上清液。上清液經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后，待高效液相色譜儀測(cè)定分析。

液相色譜條件為：Venusil XBP-C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫30 ℃；UV檢測(cè)器，檢測(cè)波長284 nm；甲醇-超純水質(zhì)量比5∶95，等梯度洗脫；流動(dòng)相流速1.0 mL/min；進(jìn)樣量20 μL；檢測(cè)時(shí)間25 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理

模擬體系中5-羥甲基糠醛含量的變化規(guī)律用零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型兩種動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分析，分別見公式（1）、（2）。

式中：Ct代表5-羥甲基糠醛在任意時(shí)間的含量/（mg/kg）；C0為該5-羥甲基糠醛的起始含量/（mg/kg）；t為反應(yīng)時(shí)間/h；k0和k1為速率/h-1。

2 結(jié)果與分析

2.1 糖添加量對(duì)5-羥甲基糠醛含量的影響

圖1 糖添加量與模型中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.1 Effect of sugar concentration on the formation of 5-HMF

由圖1可知，5-羥甲基糠醛的含量與糖添加量呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，在單糖體系[24]、蛋糕體系[25]中，5-羥甲基糠醛含量隨著糖添加量的增加而積累。在葡萄糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛含量最高，其次是葡萄糖-雞肉酶解液模型體系、葡萄糖-牛肉酶解液模型體系。其中葡萄糖-豬肉酶解液模型體系、葡萄糖-雞肉酶解液模型體系、葡萄糖-牛肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛含量分別由（53.131±0.288）、（4.274±0.028）、（8.982±0.176）mg/kg增加至（533.505±4.870）、（523.341±14.189）、（166.006±0.895）mg/kg。葡萄糖-雞肉酶解液模型體系中，葡萄糖的添加量大于10 g時(shí)，5-羥甲基糠醛在葡萄糖-雞肉酶解液中含量呈現(xiàn)出較為明顯的積累。蔗糖-豬肉酶解液模型體系、蔗糖-雞肉酶解液模型體系、蔗糖-牛肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的含量受糖添加量的影響較小。

2.2 加熱溫度對(duì)5-羥甲基糠醛含量的影響

圖2 加熱溫度與模型中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.2 Effect of temperature on the formation of 5-HMF

5-羥甲基糠醛在單糖溶液模型體系中主要是通過焦糖化反應(yīng)產(chǎn)生的，然而在復(fù)雜的糖-酶解液的體系中，5-羥甲基糠醛的生成途徑則相對(duì)較多。由圖2可知，在90～110 ℃的溫度范圍內(nèi)，在葡萄糖-豬肉酶解液體系中5-羥甲基糠醛的含量隨著加熱溫度的升高而快速積累，蔗糖參與的模型體系中5-羥甲基糠醛的含量均較葡萄糖參與的模型體系低。在葡萄糖與豬肉酶解液體系中，溫度為90～100 ℃時(shí)，5-羥甲基糠醛含量的增長趨勢(shì)相對(duì)平緩，100 ℃之后增長較迅速，由（510.146±0.817）mg/kg（100 ℃）增加至（1 569.920±47.293）mg/kg（110 ℃）。其余5 種模型體系中5-羥甲基糠醛含量的增長趨勢(shì)均相對(duì)平緩，5-羥甲基糠醛在葡萄糖與豬肉酶解液體系中更容易生成。5-羥甲基糠醛的生成在較低的加熱溫度下，是一個(gè)逐步積累的過程[26]。

2.3 加熱時(shí)間對(duì)5-羥甲基糠醛含量的影響

由圖3可知，在加熱時(shí)間逐步延長的過程中，模型體系中的5-羥甲基糠醛含量逐步增加。與加熱溫度、糖添加量模型體系相同，葡萄糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛含量的變化最明顯，從（12.112±0.237）mg/kg增加至（1 210.408±3.735）mg/kg。在此模型體系中，加熱時(shí)間為0～3 h時(shí)，5-羥甲基糠醛的積累相對(duì)緩慢，隨后5-羥甲基糠醛的積累相對(duì)迅速，由（251.889±2.110）mg/kg（3 h）增加至（1 210.408±3.735）mg/kg（6 h）。相比之下，葡萄糖-牛肉酶解液模型體系、葡萄糖-雞肉酶解液模型體系、蔗糖-豬肉酶解液模型體系、蔗糖-牛肉酶解模型體系、蔗糖-雞肉酶解模型體系中5-羥甲基糠醛的生成量受時(shí)間影響較小，但仍呈現(xiàn)出隨時(shí)間延長而增加的趨勢(shì)。5-羥甲基糠醛的含量在蜂蜜樣品中也是與時(shí)間的推移呈正相關(guān)關(guān)系[27]。

圖3 加熱時(shí)間與模型中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.3 Effect of heating time on the formation of 5-HMF

2.4 葡萄糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析

圖4 加熱溫度、時(shí)間與葡萄糖-豬肉酶解液模型中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.4 Effect of heating temperature and time on the formation of 5-HMF in glucose-pork protein hydrolysate system

表2 葡萄糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析Table2 Kinetic analysis of 5-HMF formation in glucose-pork protein hydrolysate system

由圖4可知，在0～3 h內(nèi)，5 個(gè)溫度下，模型體系中的5-羥甲基糠醛含量均呈現(xiàn)出緩慢的積累，3 h后，100、105、110 ℃體系中5-羥甲基糠醛的累積速率增大，5-羥甲基糠醛的含量呈現(xiàn)出顯著的積累，其中110 ℃條件下增長最快，6 h時(shí)，5-羥甲基糠醛的形成量達(dá)到2 517.062 mg/kg，且仍有增長趨勢(shì)。在較低溫度（90、95 ℃）條件下，0～6 h內(nèi)，模型體系中5-羥甲基糠醛逐步積累。葡萄糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的生成動(dòng)力學(xué)分析如表2所示，5 個(gè)溫度梯度下，葡萄糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的生成量與加熱時(shí)間均呈線性關(guān)系，符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。葡萄糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的生成速率與加熱溫度呈現(xiàn)出正相關(guān)的規(guī)律，速率從35.576 h-1（90 ℃）升高至477.800 h-1（110 ℃）。

2.5 蔗糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析

圖5 加熱溫度、加熱時(shí)間與蔗糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.5 Effect of heating temperature and time on the formation of 5-HMF in sucrose-pork protein hydrolysate system

表3 蔗糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析Table3 Kinetic analysis of 5-HMF formation in sucrose-pork protein hydrolysate system

從圖5和表3可以看出，在5 個(gè)溫度下，蔗糖-豬肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的含量均與加熱時(shí)間呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。由動(dòng)力學(xué)分析得出在90、95、100、105、110 ℃條件下，0～6 h內(nèi)，5-羥甲基糠醛的生成量在蔗糖-豬肉酶解液模型體系中與加熱時(shí)間均呈線性關(guān)系，符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；該模型體系與葡萄糖-豬肉酶解液模型體系相比，5-羥甲基糠醛的生成量和生成速率均較低。

2.6 葡萄糖-牛肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析

從圖6可以看出，在0～1 h（110 ℃除外），5-羥甲基糠醛在葡萄糖-牛肉酶解液模型體系中的含量呈現(xiàn)出相對(duì)緩慢的累積，在1～3 h，5-羥甲基糠醛的累積速率較快，3～6 h，5-羥甲基糠醛仍表現(xiàn)出累積趨勢(shì)，但速率有所減緩。由表4可以看出，在5 個(gè)溫度下5-羥甲基糠醛的生成量均與加熱時(shí)間呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。由動(dòng)力學(xué)分析得出在90、95、100、105、110 ℃條件下，5-羥甲基糠醛在葡萄糖-牛肉酶解液模型體系中的生成量與加熱時(shí)間均呈線性關(guān)系，符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。

圖6 加熱溫度、加熱時(shí)間與葡萄糖-牛肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.6 Effect of heating temperature and time on the formation of 5-HMF in glucose-beef protein hydrolysate system

表4 葡萄糖-牛肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析Table4 Kinetic analysis of 5-HMF formation in glucose-beef protein hydrolysate system

2.7 蔗糖-牛肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析

圖7 加熱溫度、加熱時(shí)間與蔗糖-牛肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.7 Effect of heating temperature and time on formation of 5-HMF in sucrose-beef protein hydrolysate system

從圖7可以看出，在0～1 h，5-羥甲基糠醛在蔗糖-牛肉酶解液模型體系中的含量呈現(xiàn)出相對(duì)遲緩的積累，1～2 h，5-羥甲基糠醛含量呈現(xiàn)出較為顯著的增長。由表5可以看出，在5 個(gè)溫度下5-羥甲基糠醛在蔗糖-牛肉酶解液模型體系中的生成量均與加熱時(shí)間呈現(xiàn)正相關(guān)規(guī)律。由動(dòng)力學(xué)分析得出在90、95、100、105、110 ℃條件下，5-羥甲基糠醛在蔗糖-牛肉酶解液模型體系中的生成量與加熱時(shí)間均呈線性關(guān)系，符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。隨著溫度的升高，模型體系中5-羥甲基糠醛形成的速率增大，由0.421 9（90 ℃）增長至4.571 6（110 ℃）。

表5 蔗糖-牛肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析Table5 Kinetic analysis of 5-HMF formation in sucrose-beef protein hydrolysate system

2.8 葡萄糖-雞肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析

圖8 加熱溫度、加熱時(shí)間與葡萄糖-雞肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.8 Effect of heating temperature and time on the formation of 5-HMF in glucose-chicken protein hydrolysate system

表6 葡萄糖-雞肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析Table6 Kinetic analysis of 5-HMF formation in glucose-chicken protein hydrolysate system

從圖8和表6可以看出，在5 個(gè)溫度下5-羥甲基糠醛在葡萄糖-雞肉酶解液模型體系中的形成量均隨著時(shí)間的延長呈現(xiàn)出增長趨勢(shì)。由動(dòng)力學(xué)分析得出在90、95、100、105、110 ℃條件下，葡萄糖-雞肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成量與加熱時(shí)間均成線性關(guān)系，符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。

2.9 蔗糖-雞肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析

從圖9可以看出，90、95、100 ℃條件下，0～6 h內(nèi)5-羥甲基糠醛在蔗糖-雞肉酶解液模型體系中的含量增長較為緩慢；105、110 ℃條件下，0～1 h，5-羥甲基糠醛增長較為緩慢，1～6 h，5-羥甲基糠醛的生成量較多，且增長速率遠(yuǎn)大于0～1 h?？傮w來說，在5 個(gè)溫度下5-羥甲基糠醛在蔗糖-雞肉酶解液模型體系中的生成量均與加熱時(shí)間呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。由表7動(dòng)力學(xué)分析得出，在90、95、100、105、110 ℃條件下，蔗糖-雞肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的生成量與加熱時(shí)間均呈線性關(guān)系，符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。

圖9 加熱溫度、加熱時(shí)間與蔗糖-雞肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛含量的關(guān)系Fig.9 Effect of heating temperature and time on the formation of 5-HMF in sucrose-chicken protein hydrolysate system

表7 蔗糖-雞肉酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)分析Table7 Kinetic analysis of 5-HMF formation in sucrose-chicken protein hydrolysate system

不同種類的糖、加熱時(shí)間、加熱溫度對(duì)5-羥甲基糠醛在不同體系中的生成量影響差別較大。因此動(dòng)力學(xué)模型也不盡相同。張玉玉等[28-29]先后研究了5-羥甲基糠醛在單糖、雙糖溶液體系中的動(dòng)力學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)在單糖溶液體系中，葡萄糖、果糖和半乳糖在加熱溫度為80、100、120 ℃時(shí)，5-羥甲基糠醛的生成量符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；在雙糖溶液體系中，乳糖、蔗糖和麥芽糖在加熱溫度為80、100 ℃時(shí)，5-羥甲基糠醛的生成量符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型[30]。可見，選用的糖種類及考察的體系不同，5-羥甲基糠醛形成的動(dòng)力學(xué)模型也不同。在蛋糕的烘焙過程中，隨著溫度的升高和時(shí)間的延長，5-羥甲基糠醛的含量與蛋糕的pH值成反比。5-羥甲基糠醛在蛋糕中的生成量符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型[24]。溫度對(duì)5-羥甲基糠醛的生成有著十分重要的影響，在糖-酶解液模型體系中，葡萄糖-豬肉酶解液模型體系中110 ℃（6 h），5-羥甲基糠醛的生成量為2 517.062 mg/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了GB/T 18796—2005《蜂蜜》對(duì)蜂蜜中5-羥甲基糠醛的限量（40 mg/kg）。由于在較高的反應(yīng)溫度下，烯醇縮合反應(yīng)以及相關(guān)的水解和脫水反應(yīng)過程均相對(duì)容易發(fā)生，使得較高的反應(yīng)溫度能夠加快反應(yīng)速率。所以，提倡在確定肉味香精的熱加工溫度時(shí)，應(yīng)盡量選取較低的熱加工溫度，可以有效地降低5-羥甲基糠醛的生成。

在90～110 ℃條件下，葡萄糖參與的模型體系中5-羥甲基糠醛的生成量均高于蔗糖參與的模型體系，由此可以看出，在此溫度范圍下，單糖參與的模型體系形成的5-羥甲基糠醛的量和速率遠(yuǎn)大于雙糖。但也有研究報(bào)道，在超過250 ℃ 的條件下烘烤餅干，蔗糖模型體系中5-羥甲基糠醛的生成量遠(yuǎn)大于葡萄糖模型體系中的生成量，分析緣由應(yīng)該是蔗糖在250 ℃的條件下產(chǎn)生了呋喃果糖基離子，而具備較高活性的呋喃果糖基離子可以直接轉(zhuǎn)化成5-羥甲基糠醛，這就加快了蔗糖參與的模型體系中5-羥甲基糠醛的生成速率[31]。所以在肉味香精的制備過程中，應(yīng)盡量根據(jù)加熱時(shí)間和溫度，選擇合適的糖及添加量，以降低產(chǎn)品中5-羥甲基糠醛的含量。

5-羥甲基糠醛的形成量與糖添加量、加熱時(shí)間和加熱溫度有關(guān)，6 種糖-酶解液熱反應(yīng)模型體系中5-羥甲基糠醛的生成量與糖添加量、加熱溫度、加熱時(shí)間均呈現(xiàn)出正相關(guān)規(guī)律。因此，在制備肉味香精時(shí)，應(yīng)盡量降低糖的添加量，并選用較低的加熱溫度和較短的加熱時(shí)間，從而減少5-羥甲基糠醛在肉味香精產(chǎn)品中的積累。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)建立了葡萄糖-豬肉酶解液、葡萄糖-牛肉酶解液、葡萄糖-雞肉酶解液、蔗糖-豬肉酶解液、蔗糖-牛肉酶解液、蔗糖-雞肉酶解液模型體系，研究了5-羥甲基糠醛的形成動(dòng)力學(xué)，結(jié)果顯示：5-羥甲基糠醛的生成量與糖添加量、糖種類、加熱時(shí)間和加熱溫度有關(guān)；加熱溫度為90～110 ℃、加熱時(shí)間為0～6 h的條件下，5-羥甲基糠醛的形成量與加熱時(shí)間均符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；5-羥甲基糠醛在糖-酶解液模型體系中的含量與加熱時(shí)間呈現(xiàn)出正相關(guān)規(guī)律，并且在葡萄糖-酶解液模型體系中5-羥甲基糠醛的積累遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于蔗糖-酶解液模型體系。所以，在香精的加工過程中，盡量選擇較低的熱處理溫度、較短的熱處理時(shí)間以及用蔗糖代替葡萄糖的方式，以有效減少5-羥甲基糠醛的形成。