模式體系谷氨酸-葡萄糖美拉德反應程度研究

張鳳梅 湯高奇 田 瑋 柳艷霞* 趙改名 趙莉君

（1 河南農業(yè)大學食品科學技術學院 鄭州450002 2 河南省肉制品加工與質量安全控制重點實驗室 鄭州450002 3 河南農業(yè)職業(yè)學院 鄭州451450 4 河南農業(yè)大學牧醫(yī)工程學院 鄭州450002）

美拉德反應，也稱羰氨反應、非酶褐變（Nonenzymatic browning），是指食品在加工、貯藏過程中含有的羰基化合物和氨基化合物在一定溫度下發(fā)生的一系列復雜反應的總稱，對食品品質具有重要影響[1-2]。美拉德反應極為復雜，其反應歷程、反應產物的性質及結構不僅受氨基酸與糖種類、性質的影響，同時與反應溫度、時間、pH 值及金屬離子等有關[3]。美拉德反應物主要是醛、酮、還原糖和氨基酸、肽及蛋白質，其反應產生的活性中間體及雜環(huán)類化合物不僅為食品提供了獨特的風味，還具有抗氧化、抗誘變等特性，在食品、香料、色素等行業(yè)應用廣泛[4]。鑒于美拉德反應所受影響因素較多，生成產物的種類較多且結構、性質較為復雜等因素，科學家大多通過建立模式美拉德體系來研究產物的性質，通過控制糖、氨基酸種類和反應條件來生成不同組成的美拉德產物混合物[5-6]。張凌燕等[7]對模式體系美拉德的研究主要是針對高溫環(huán)境下進行的，得到3 種氨基酸和葡萄糖美拉德產物的相關物理特性；孫麗平等[8]主要以賴氨酸-葡萄糖為原料研究模式美拉德反應中揮發(fā)性產物，研究得出pH 和加熱時間對反應產物均具有重要影響；賀湘等[3]對模式美拉德體系主要采用高壓脈沖電場進行研究，得出體系褐變度、抗氧化活性與反應時間及電場強度均呈正相關；朱文輝等[9]對于谷氨酸-葡萄糖的美拉德反應主要采取固相的反應條件，對各反應階段熱解產物的逸出規(guī)律進行研究；趙景麗等[10]對于溫和條件下的模式美拉德反應僅采取單一的溫度條件和反應時間，研究出主要的揮發(fā)性產物，不能很好地解釋從反應開始到結束的物化性質的變化。目前，關于游離氨基酸在溫和條件下的美拉德反應研究，其體系或高溫條件或反應時間單一，模式體系下美拉德反應程度以及如何變化的尚不清楚。

針對當前研究現狀，本試驗采用模式美拉德反應體系，以葡萄糖和谷氨酸為反應物，磷酸鹽緩沖液為反應體系，探討反應溫度和時間對溫和條件下谷氨酸-葡萄糖美拉德反應程度的影響，以期對溫和條件下的模式美拉德反應提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與主要儀器、設備

D-（+）-葡萄糖，純度≥99.50%，L-谷氨酸，純度≥99%，美國Sigma-Aldrich 公司；0.2mol/L pH 6.0 的磷酸鹽緩沖溶液，北京索萊寶科技有限公司；0.22 μm 濾菌膜，德國MEMBRANA 公司；UV-2600 型紫外分光光度計，日本島津企業(yè)管理（中國）有限公司；DNP-9272 型電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海精宏實驗制備有限公司；PEN3 便攜式電子鼻系統(tǒng)，德國Airsense 公司；HH-501 數顯超級恒溫水浴鍋，金壇市杰瑞爾電器有限公司；臺式酸度計pH213，意大利哈納。

1.2 谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系的構建

準確稱取一定質量的D-葡萄糖和L-谷氨酸，分別溶解于pH 6.0、濃度0.2 mol/L 的磷酸鹽緩沖液，在無菌操作臺上經0.22 μm 濾菌膜過濾除菌。分別移取一定體積上述溶液于15 mL 的頂空萃取瓶中混合均勻，使得二者最終濃度分別為0.02，0.06 mol/L，置于10，20，30，40 ℃的培養(yǎng)箱中，反應時間為10，20，30，40，50，60 d，以0 d 為對照組。樣品反應結束后置于-25 ℃冰箱中，以待檢測。

1.3 測定方法

1.3.1 美拉德反應體系pH 值的測定 將美拉德反應液調節(jié)至室溫25 ℃，采用臺式酸度計pH 213進行測定，待pH 讀數穩(wěn)定后記錄數據。測定樣品前，采用“兩點法”對其進行校準。

1.3.2 初級階段產物和中級階段產物的測定 以蒸餾水為對照，用UV-2600 型紫外分光光度計在294 nm[11]、360 nm[12]處測定MRPs 吸光度值，分別作為表征美拉德反應初級階段、 中級階段反應程度的指標。A294表示波長為294 nm 處吸光度測定值，A360表示波長為360 nm 處吸光度測定值。

1.3.3 美拉德反應揮發(fā)性成分電子鼻測定 德國PEN3 電子鼻由10 種金屬氧化物傳感器構成，每種傳感器對不同種類物質的敏感性存在差異，具體性能如表1所示。

參照黨亞麗[13]試驗方法稍作修改，用3 層保鮮膜將15 mL 頂空瓶封口，測試樣品在50 ℃恒溫水浴鍋中平衡30 min，載氣為干燥空氣，采樣時間間隔1 s，清洗時間120 s，歸零時間5 s，樣品測定時間80 s，進樣流速為300 mL/min。

1.3.4 反應體系葡萄糖含量測定 色譜條件：色譜儀：Dionex IC S-3000 離子色譜儀，分析柱：CarboPacPA10 分離柱 （4 mm×250 mm）與CarboPacPA10 保護柱 （4 mm×50 mm），淋洗液：50 mmol/L NaOH，流速：0.8 mL/min，柱箱溫度：30℃，進樣體積：25 μL。檢測方式：電化學檢測器，脈沖安培檢測模式。

表1 化學傳感器及相應的敏感物質類型Table 1 Chemical sensors and the corresponding types of volatile substances

1.4 數據處理方法

試驗數據均采用EXCEL2007，SPSS13.0 進行數據處理與統(tǒng)計分析，Origin8.0 作圖。數據間多重對比采用Duncan 檢驗分析顯著性，P<0.05 表示存在顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 反應溫度和時間對美拉德反應體系pH 的影響

美拉德反應體系pH 對反應的速率和產物種類具有重要影響，其影響是通過羰基與氨基在不同的pH 環(huán)境中進行不同程度的離子化實現的。各反應溫度、 時間對美拉德體系pH 的影響見表2。

由表2可知，谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系pH 測定結果在同一時間——20，30，40 d 時，不同溫度下均存在顯著性差異（P<0.05），其中20 d 時在40 ℃時反應體系pH 降至最低，30，40 d 時反應體系分別在30，40 ℃的pH 值最低。而同一溫度不同時間下，僅10 ℃條件下，不同反應時間美拉德反應體系pH 值存在顯著差異（P<0.05），且反應至60 d 時體系pH 值最低。

表2 谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系pH 變化Table 2 Changes in pH of glutamic acid and glucose Maillard reaction system

2.2 反應溫度和時間對美拉德反應初級階段、中級階段產物的影響

據報道[11]，294 nm 處的紫外吸光度值可用來表征美拉德反應初級階段的反應程度，吸光度值越大，表明初級階段生成的產物越多。反應時間和溫度對美拉德反應體系294 nm 處的吸光度影響如表3所示，可以看出，美拉德反應體系294 nm處吸光度值在同一溫度下均隨著反應時間的增加而增大，在同一時間不同溫度條件下隨溫度升高吸光度也逐漸增大，其中30，40 ℃條件下的美拉德反應體系吸光度值分別在40，30 d 以后增長較快，10，20 ℃條件下則在50 d 時增幅較大。

反應時間和溫度對美拉德反應體系360 nm處的吸光度影響如表4所示，可以看出，美拉德反應體系360 nm 處吸光度值隨著溫度升高、反應時間的增加，整體呈上升趨勢。其中40 ℃條件下的美拉德反應體系吸光度值在50 d 之前增幅較大，50 d 之后趨于平穩(wěn)，10，20，30 ℃整個反應階段增長緩慢。

2.3 谷氨酸-葡萄糖美拉德體系揮發(fā)性成分測定

2.3.1 描述性統(tǒng)計 采用SPSS13.0，對各反應溫度、反應時間下的谷氨酸-葡萄糖美拉德反應試樣揮發(fā)性成分電子鼻測定數據進行描述性統(tǒng)計，如表5。

表3 谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系A294 變化Table 3 Changes in A294 of glutamic acid and glucose Maillard reaction system

表4 谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系A360 變化Table 4 Changes in A360 of glutamic acid and glucose Maillard reaction system

W3S 1.65±0.02 1.66±0.00 1.65±0.03 1.65±0.04 1.65±0.02 1.65±0.01 1.69±0.05 1.44±0.06 1.48±0.01 1.45±0.02 1.31±0.02 1.36±0.02 1.34±0.01 1.30±0.04 1.31±0.03 1.34±0.02 1.48±0.03 1.41±0.01 1.50±0.25 1.30±0.03 1.23±0.01 1.22±0.01 1.21±0.01 1.18±0.00計統(tǒng)性述描分成性發(fā)揮系體應反德拉美糖萄-葡酸氨谷5 表Descriptive statistics of volatile components from the Maillard reaction in glutamic acid and glucose model system W2W W2S W1W W1S W5C W6S W3C W5S W1C 1.97±0.22 2.57±0.12 4.16±0.76 2.67±0.13 1.27±0.02 1.14±0.01 1.38±0.03 3.26±0.55 1.62±0.06 1.86±0.10 2.59±0.08 3.71±0.38 2.58±0.08 1.26±0.02 1.20±0.01 1.37±0.02 2.92±0.27 1.59±0.04 1.76±0.04 2.62±0.05 3.10±0.08 2.59±0.03 1.28±0.04 1.18±0.03 1.40±0.03 2.56±0.09 1.63±0.04 1.82±0.18 2.44±0.12 3.61±0.74 2.41±0.18 1.25±0.04 1.19±0.04 1.36±0.04 2.91±0.59 1.57±0.07 1.88±0.17 2.42±0.14 3.89±0.66 2.37±0.14 1.24±0.02 1.16±0.01 1.34±0.03 3.07±0.43 1.55±0.05 1.72±0.10 2.47±0.16 3.11±0.25 2.40±0.17 1.25±0.03 1.20±0.04 1.34±0.05 2.47±0.12 1.54±0.08 1.91±0.13 2.18±0.17 4.17±0.45 2.37±0.23 1.22±0.04 1.15±0.01 1.31±0.06 2.75±0.31 1.48±0.09 1.93±0.22 1.94±0.20 4.30±0.75 2.12±0.25 1.25±0.05 1.10±0.04 1.29±0.10 3.21±0.35 1.47±0.08 1.85±0.15 1.96±0.07 3.91±0.59 2.10±0.11 1.22±0.03 1.10±0.01 1.30±0.04 2.66±0.44 1.44±0.05 1.72±0.10 1.68±0.44 3.38±0.42 2.00±0.10 1.22±0.03 1.11±0.01 1.29±0.03 2.45±0.27 1.42±0.04 1.86±0.50 1.76±0.19 3.79±1.66 1.89±0.26 1.20±0.06 1.11±0.04 1.26±0.07 3.27±1.72 1.38±0.11 2.04±0.30 2.09±0.11 4.28±0.88 2.22±0.15 1.27±0.03 1.14±0.05 1.35±0.05 3.68±1.03 1.51±0.07 1.82±0.16 1.92±0.03 3.59±0.63 2.01±0.03 1.22±0.01 1.12±0.01 1.29±0.02 2.99±0.53 1.42±0.01 1.77±0.13 2.05±0.18 3.11±0.13 2.13±0.21 1.28±0.09 1.09±0.01 1.37±0.09 2.69±0.05 1.50±0.12 1.96±0.08 1.98±0.02 4.13±0.18 2.12±0.00 1.25±0.01 1.17±0.01 1.33±0.00 3.88±0.15 1.48±0.00 2.27±0.05 2.23±0.03 5.12±0.16 2.38±0.02 1.31±0.02 1.24±0.04 1.40±0.00 5.38±0.13 1.59±0.00 1.35±0.02 2.00±0.11 5.30±0.64 2.10±0.13 1.26±0.03 1.13±0.02 1.33±0.04 2.83±0.58 1.42±0.06 1.32±0.00 1.98±0.14 4.20±0.55 2.02±0.19 1.25±0.06 1.10±0.02 1.33±0.06 2.33±0.48 1.41±0.08 1.31±0.06 2.34±0.97 4.83±1.16 2.43±1.04 1.29±0.14 1.19±0.04 1.39±0.20 2.69±0.67 1.49±0.28 1.25±0.01 1.79±0.20 4.29±0.84 1.87±0.26 1.23±0.08 1.17±0.05 1.29±0.08 2.45±0.58 1.34±0.10 1.62±0.09 1.55±0.08 3.35±0.45 1.57±0.10 1.17±0.03 1.07±0.02 1.20±0.03 1.80±0.21 1.28±0.05 1.54±0.15 1.53±0.12 2.87±0.85 1.54±0.15 1.16±0.05 1.07±0.03 1.20±0.05 1.65±0.32 1.27±0.07 1.68±0.19 1.54±0.09 3.77±1.03 1.57±0.12 1.18±0.03 1.09±0.04 1.21±0.03 2.03±0.42 1.29±0.05 1.63±0.05 1.49±0.05 3.45±0.28 1.51±0.05 1.17±0.03 1.11±0.01 1.20±0.02 1.85±0.12 1.27±0.02 Table 5 號編1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24。差準標±別類10 ℃20 ℃30 ℃40 ℃10 ℃20 ℃30 ℃40 ℃10 ℃20 ℃30 ℃40 ℃10 ℃20 ℃30 ℃40 ℃10 ℃20 ℃30 ℃40 ℃10 ℃20 ℃30 ℃40 ℃值均平為均據10 d 20 d 30 d 40 d 50 d 60 d 數中：表注

2.3.2 主成分分析 在對谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系電子鼻測定數據描述性統(tǒng)計的基礎上，對不同反應條件下24 類試樣揮發(fā)性成分進行主成分分析。

由表6、圖1和表7結果分析可知，第一主成分的貢獻率為64.70%，相當于6.470 個原始指標的作用，可以反映原始信息量的64.70%，主要反映醇類，芳香族化合物，脂肪族，烴類物質信息。第二主成分的貢獻率為14.80%，相當于1.480 個原始指標的作用，可以反映原始信息量的14.80%，主要反映硫化合物信息。第三主成分的貢獻率為11.33%，相當于1.133 個原始指標的作用，可以反映原始信息量的11.33%，主要反映芳烴化合物，硫的有機化合物，氮氧化物信息。前3 個主成分的累積貢獻達到90.83%，基本代表原始變量的絕大部分信息，因此，應選用前3 個主成分數據作為數據分析的有效成分。

表6 主成分的特征根及方差貢獻率Table 6 Eigenvalues of principal components and their variance contributions

圖1 主成分分析碎石圖Fig.1 Screen plot of PCA（principal component analysis）

表7 旋轉后的載荷因子Table 7 Rotated component matrix（a）

本研究中，第一主成分為64.70%，第二主成分為14.80%，二者包含了原始信息量的79.50%。由圖2（a）可以直觀地看出美拉德反應體系揮發(fā)性成分與PC1 和PC2 的關系：編號為19 及1，2，3，4，5，6，7，14 的樣品分別分布在PC1 和PC2 構成的第一、第四區(qū)間，表明該反應條件下的美拉德體系產生的揮發(fā)性成分醇類、芳香族、脂肪族及烴類化合物相對較多，含量相對較高。編號為8，12，15，16，17，18，20 的樣品分布在PC1 和PC2 構成的第二區(qū)間，表明該類樣品硫化合物含量相對較高，可能是來源于磷酸鹽中含有微量的雜質硫元素與產物之間發(fā)生復雜反應導致。編號為9，10，11，13，21，22，23，24 的樣品依次分布在PC1 和PC2 構成的第三區(qū)間，表明這4 種樣品產生的揮發(fā)性成分相對較低，或者生成的產物之間相互反應又生成了不易揮發(fā)的物質。

第三主成分包含了原始信息量的11.33%，由圖2（b）可知各反應條件下美拉德反應體系揮發(fā)性成分與PC1 和PC3 的關系：編號為1，2，4，5，7，14 的樣品分布在PC1 和PC3 構成的第一區(qū)間，表明生成的揮發(fā)性成分主要為醇類、芳香族、脂肪族及烴類化合物，此外硫化合物的含量也較高。編號為8，9，10，11，12，13，15，16 的樣品分布在PC1 和PC3 構成的第二區(qū)間，表明揮發(fā)性成分以硫化合物含量相對較高，其來源可能是由磷酸鹽中含有的微量硫元素與產物相互反應生成。編號為17，18，20，21，22，23，24 的樣品分布在PC1 和PC3 構成的第三區(qū)間，表明生成的揮發(fā)性成分相對較少，或產物之間相互反應生成了不易揮發(fā)的物質而電子鼻無法識別。編號為19 的樣品分布在PC1 和PC3 構成的第四區(qū)間，表明該條件下生成的揮發(fā)性成分所屬種類較多，且含量相對較高。

圖2 旋轉后的主成分載荷圖Fig.2 Biplot of rotated principal component analysis （PCA）

2.3.3 聚類分析 實際問題中，樣本對象往往具有多種特征，要想實現對其作出全面綜合性地分析，通常需要針對樣本所具有多種特征進行分類，而聚類分析就是一種可以根據樣本特征的相似程度逐漸聚合，最終實現按照類別的綜合性質完成聚類分析的方法。實際應用中簡便、 分類效果較好。本研究在主成分分析的基礎上，采用SPSS13.0軟件，以類間平均距離（Between-groups linkage）作為測量方法，對提取的3 大主成分作為綜合指標進行聚類分析。

圖3中“0～25”的標度是將各類檢測對象的不同評價指標，按照統(tǒng)一尺度映射后的結果。當標度距離一定時，不同類別樣品間差異較小，谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系的香氣輪廓相似度較大，可聚為一類。由圖3所示，當標度為5 時，可將該體系24 類香氣成分聚為5 類。其中，第一大類包含7 種，占總種類數的29.17%，第二大類包含8種，占總種類數的33.33%，第三大類有1 種，占總種類的4.17%，第四、五大類各有4 種，均占總種類數的16.67%。對比主成分分析各類樣品分布結果發(fā)現，聚類分析與PC1 和PC2 以及PC1 和PC3的主成分分析結果基本一致，可相互印證、互為補充。

2.4 反應溫度和時間對美拉德反應體系葡萄糖濃度的影響

圖3 聚類分析圖Fig.3 Dendrogram of hierarchical cluster analysis

根據動力學原則，任何反應的反應程度均可以通過監(jiān)測反應物的減少或反應產物的增加來描述[14]。由表8可知，在同一溫度下，隨著反應時間的延長葡萄糖含量逐漸減少，且在0～40 d 時反應時間對葡萄糖濃度的減少存在顯著性差異（P<0.05）。當反應至50，60 d 時，雖然各溫度下葡萄糖濃度仍然降低，但是，葡萄糖濃度減少較小，不具有顯著性差異，推測此時反應速率較低或谷氨酸過量不再發(fā)生反應。在同一時間下，10，20 d 時不同溫度下葡萄糖濃度減少，但無顯著性差異，反應至30，40 d 時，隨著反應溫度的升高，葡萄糖濃度減幅較大，且具有顯著性差異（P<0.05）。反應至60 d 時雖然具有顯著性差異，但是差異較小，究其原因可能是新生成的產物與葡萄糖發(fā)生進一步反應導致葡萄糖含量降低。此外，在50 d 時，不同反應溫度下葡萄糖濃度無顯著性差異，推測此時體系中美拉德反應速率非常小或者已不發(fā)生反應。整體而言，反應至50 d 時，推斷美拉德反應體系反應速率較小或者由于葡萄糖含量的減少谷氨酸過量二者不再發(fā)生反應。

表8 谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系葡萄糖濃度變化Table 8 Changes in glucose concentration of glutamic acid and glucose Maillard reaction system

2.5 谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系反應底物葡萄糖含量動力學模型研究

為探究溫和條件下谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系葡萄糖殘余含量與反應時間及溫度的關系，針對HPLC 法測定反應物葡萄糖的殘余量，采用Origin8.0 軟件中的非線性函數進行擬合，構建動力學方程。根據Origin8.0 軟件中各個模型的擬合參數及相關系數R2、 殘差進行分析，最終確定Boltzmann 模型較為理想。本試驗中構建的各個溫度下，葡萄糖含量隨時間變化的Boltzmann 模型的R2均大于0.90（R2越接近1 表示擬合度越好），且殘差結果分布較均勻，認為擬合性能最佳。Boltzmann 模型動力學方程為：y=A2+（A1-A2）/（1+exp（（x-x0）/dx）），以下是針對各個反應溫度下葡萄糖濃度（g/L）隨時間變化符合的具體動力學方程：

y1= 3.33+0.29/{1+exp〔（x-24.98）/12.41〕}（R2=0.9875）

y2= 3.31+0.26/{1+exp〔（x-26.31）/5.55〕}（R2=0.9602）

y3= 3.24+0.41/{1+exp〔（x-25.25）/15.09〕}（R2=0.9456）

y4= 3.30+0.31/{1+exp〔（x-20.29）/8.87〕}（R2=0.9305）

注：y1——10 ℃下葡萄糖殘余量；y2——20 ℃下葡萄糖殘余量；y3——30 ℃下葡萄糖殘余量；y4——40 ℃下葡萄糖殘余量。

圖4 葡萄糖濃度隨時間變化的Boltzmann 曲線Fig.4 The Boltzmann curve of glucose concentration change with time

同理，經反復篩選最終確定各個時間下，葡萄糖含量隨溫度變化情況也遵循Boltzmann 模型。各個反應時間下葡萄糖質量濃度（g/L）隨溫度變化符合的具體動力學方程如下所示：

Z1=3.35+774.30/{1+exp〔（x+88.34）/10.85〕}（R2=0.9702）

Z2= 3.36+0.22/{1+exp〔（x-9.42）/0.47〕}（R2=0.9138）

Z3= 3.32+17.16/{1+exp〔（x+22.02）/5.27〕}（R2=0.9817）

Z4=3.27+205.27/{1+exp〔（x+47.36）/7.28〕}（R2=0.9912）

注：Z1——30 d 下葡萄糖殘余量；Z2——40 d下葡萄糖殘余量；Z3——50 d 下葡萄糖殘余量；Z4——60 d 下葡萄糖殘余量。10，20 d 時葡萄糖濃度隨溫度變化動力學擬合效果較差，不能較好地構建符合動力學方程，在此不再列出。

3 討論

反應介質的pH 對葡萄糖和氨基酸發(fā)生美拉德反應的活性形式具有決定性作用。發(fā)生美拉德反應的前提要求還原糖呈開鏈式，氨基化合物是非質子化合物，羰基和氨基隨著反應體系H+濃度的變化發(fā)生不同程度的離子化，在酸性體系中，氨基質子化無法進行親核進攻，羰-氨的親核加成難度較大，含氮物質的種類和產量都比較低，易于發(fā)生糖的異構體和脫水反應，產生糠醛類物質。本試驗中整個階段美拉德體系反應發(fā)生的介質環(huán)境基本穩(wěn)定，推斷其可能原因是體系中谷氨酸過量，并且體系pH 值較低，因而多余的谷氨酸并未參加反應。這與曾茂茂等人[15]的研究結果較為一致，后期可以設置不同的濃度比進行驗證。

圖5 葡萄糖濃度隨溫度變化的Boltzmann 曲線Fig.5 The Boltzmann curve of glucose concentration with temperature

美拉德反應是食品色澤、 風味的重要來源之一。本試驗中，模式體系美拉德反應294 nm 處的吸光度值隨著溫度的升高、 反應時間的延長逐漸增大，與溫度、時間呈正相關關系，表明美拉德反應初始階段無顏色中間產物的生成量較大。360 nm 處的吸光度值隨著溫度的升高呈先增大后趨于平緩的趨勢，推測可能是一方面美拉德反應中間產物轉化為類黑精等終產物，另一方面隨著加熱時間的延長，新生成的產物發(fā)生分解或合成其它物質。本試驗結果與趙謀明[16]、胡禮[17]研究結果較一致。

本試驗針對模式體系中揮發(fā)性成分確定樣本與“變量”間的聯(lián)系，結合聚類分析原理，對各反應條件下的谷氨酸-葡萄糖美拉德體系揮發(fā)性成分進行分析，最終以聚為5 類較為恰當，其中以30℃，50 d（編號19 的樣品）時的樣本中檢測到的揮發(fā)性成分較多，推斷該條件可能是反應的“拐點”，其它條件下體系中的揮發(fā)性成分檢測量較低，可能是反應體系中的揮發(fā)性成分的確較少，反應程度較小，也可能是反應生成的揮發(fā)性成分進一步發(fā)生反應生成了不易檢測的非揮發(fā)性物質。

葡萄糖作為該模式體系中的反應物之一，其含量的變化可以用于推斷該反應進行的程度。由表8結果可知，在不同的反應溫度條件下，模式體系中葡萄糖的含量均隨著反應時間的延長逐漸降低，且溫度越高葡萄糖含量降低越快。這一結果與李伶俐[18]高溫條件下的研究結果基本一致。此外，為探究溫和條件下谷氨酸-葡萄糖美拉德反應體系葡萄糖殘余含量與反應時間及溫度的關系，采用Origin8.0 構建動力學方程，擬合效果較佳。

4 結論

谷氨酸-葡萄糖模式美拉德反應始終在酸性條件下進行，發(fā)生美拉德反應的介質環(huán)境總體穩(wěn)定 （pH 值始終在5.0 左右），反應產物量（A294nm，A360nm）與溫度和時間呈正相關，各溫度、時間下葡萄糖含量變化符合Boltzmann 模型，符合動力學方程y=A2+（A1-A2）/{1+exp〔（x-x0）/dx〕}，（R2均大于0.90），擬合效果較佳。