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正文內(nèi)容

利用蝦頭生產(chǎn)海鮮調(diào)味料的技術(shù)研究本科畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-08-17 10:16 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 還原糖與氨基化合物反應(yīng)經(jīng)歷了羰氨縮合和分子重排過程。首先體系中游離氨基與游離羰基發(fā)生縮合生成不穩(wěn)定的亞胺衍生物 薛夫堿,它不穩(wěn)定隨即環(huán)化為 N 葡萄糖基胺。 N 葡萄糖基胺在酸的催 化下經(jīng)過阿姆德瑞分子重排生成果糖基胺 ( 1氨基 1脫氧 2酮糖 ) 。初級反應(yīng)產(chǎn)物不會引起食品色澤和香味的變化,但其產(chǎn)物是不揮發(fā)性香味物質(zhì)的前體成分[19]。 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 5 中級階段: 第 1 條途徑 : 在酸性條件下,果糖基胺進行 1, 2烯醇化反應(yīng),再經(jīng)過脫水、脫氨最后生成羥甲基糠醛。羥甲基糠醛的積累與褐變速度密切相關(guān),羥甲基糠醛積累后不久就可發(fā)生褐變反應(yīng),因此可以用分光光度計測定羥甲基糠醛積累情況作為預(yù)測褐變速度的指標(biāo)。第 2 條途徑 : 在堿性條件下,果糖基胺進行 2, 3 烯醇化反應(yīng),經(jīng)過脫氨后生成還原酮 類和二羰基化合物。還原酮類化學(xué)性質(zhì)活潑,可進一步脫水再與胺類縮合,或者本身發(fā)生裂解成較小分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。第 3 條途徑 : 美拉德反應(yīng)風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生于此途徑。在二羰基化合物的存在下,氨基酸發(fā)生脫羧、脫氨作用,成為少一個碳的醛,氨基轉(zhuǎn)移到二羰基化合物上,這一反應(yīng)為斯特勒克降解反應(yīng)。這一反應(yīng)生成的羰氨類化合物經(jīng)過縮合,生成吡嗪類物質(zhì) [9]。 終級階段: 此階段包括兩類反應(yīng)。即醇醛縮合 : 兩分子醛自相縮合,進一步脫水生成更高級不飽和醛;生成類黑精的聚合反應(yīng) : 中級階段生成產(chǎn)物 [葡萄糖酮醛 、 3脫氧 Osulose (3 DG) 、 3, 4 二脫氧 O sulose (3, 4 2DG)、HMF、還原酮類及不飽和亞胺類等 ]經(jīng)過進一步縮合、聚合形成復(fù)雜的高分子色素 [10]。 美拉德反應(yīng)研究現(xiàn)狀及前景 影響美拉德反應(yīng)的因素 根據(jù)美拉德反應(yīng)的機理,影響美拉德反應(yīng)的因素很多,主要有以下幾種: (1)糖 從發(fā)生美拉德反應(yīng)速度上看,糖的結(jié)構(gòu)和種類不同導(dǎo)致反應(yīng)發(fā)生的速度也不同。一般而言,醛的反應(yīng)速度要大于酮,尤其是α、β不飽和醛反應(yīng)及α 雙羰基化合物;五碳糖的反應(yīng)速度大于六碳糖 ;單糖的反應(yīng)速度要大于雙糖;還原糖含量和褐變速度成正比關(guān)系 [11]。 (2)氨基化合物 常見的幾種引起美拉德反應(yīng)的氨基化合物中,發(fā)生反應(yīng)速度的順序為 : 胺 氨基酸 蛋白質(zhì)。其中氨基酸常被用于發(fā)生美拉德反應(yīng),氨基酸的種類、結(jié)構(gòu)不同會導(dǎo)致反應(yīng)速度有很大的差別,比如 : 氨基酸中氨基在ε 位或末位這比α 位反應(yīng)速度快,堿性氨基酸比酸性氨基酸反應(yīng)速度快。 (3)溫度 溫度相差 10℃, 褐變速度就可相差 35 倍。當(dāng)溫度大于本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 6 30℃,褐變速度較快;小于 20℃,褐變速度較慢 [12]。 ( 4) pH pH39 范圍 內(nèi),隨著 pH上升,褐變反應(yīng)速度上升; pH≤ 3,褐變反應(yīng)程度較輕微。在偏酸性環(huán)境中,反應(yīng)速率降低。因為在酸性條件下, N 葡萄糖胺容易被水解,而 N 葡萄糖胺是 Maillard 特征風(fēng)味形成的前體物質(zhì)。 ( 5)水分含量 10%15% 含水量,容易發(fā)生褐變,完全干燥的情況下,褐變難以進行 [18]。 ( 6)亞硫酸鹽 在美拉德反應(yīng)初期階段就加入亞硫酸鹽可有效抑制褐變反應(yīng)的發(fā)生。主要原因是亞硫酸鹽可以和還原糖發(fā)生加成反應(yīng)后再與氨基化合物發(fā)生縮合,從而抑制了整個反應(yīng)的進行。在實際生產(chǎn)過程中,根據(jù)產(chǎn) 品的需要, 要對美拉德反應(yīng)進行控制?;谝陨弦蛩匚覀兛梢钥偨Y(jié)出控制美拉德反應(yīng)程度的措施 : (1)除去一種反應(yīng)物 : 可以用相應(yīng)的酶類,比如葡萄糖轉(zhuǎn)化酶,也可以加入鈣鹽使其與氨基酸結(jié)合成不溶性化合物; (2)降低反應(yīng)溫度或?qū)?pH 調(diào)制偏酸性; (3)控制食品在低水分含量;(4)反應(yīng)初期加入亞硫酸鹽也可以有效控制褐變反應(yīng)的發(fā)生 [6]。 美拉德反應(yīng)的應(yīng)用 ( 1) 美拉德反應(yīng)與食品色澤 美拉德反應(yīng)賦予食品一定的深顏色,比如面包、咖啡、紅茶、啤酒、糕點、醬油,美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的顏色對于食品而言,深淺一定要控制好 , 比如醬油的生產(chǎn)過程中應(yīng)控制好加工溫度,防止顏色過深。面包表皮的金黃色的控制,在和面過程中要控制好還原糖和氨基酸的添加量及焙烤溫度, 防止最后反應(yīng)過度生成焦黑色 [13]。 ( 2) 美拉德反應(yīng)與食品風(fēng)味 通過控制原材料、溫度及加工方法,可制備各種不同風(fēng)味、香味的物質(zhì),比如 : 核糖分別與半胱氨酸及谷胱甘肽反應(yīng)后會分別產(chǎn)生烤豬肉香味和烤牛肉香味。相同的反應(yīng)物在不同的溫度下反應(yīng)后,產(chǎn)生的風(fēng)味也不一樣,比如 : 葡萄糖和纈氨酸分別在 100150℃及 180℃溫度條件下反應(yīng), 會分別產(chǎn)生烤面包香味和巧克力香味;木糖和酵 母水解蛋白分別在 90℃及160℃反應(yīng)會分別產(chǎn)生餅干香味和醬肉香味 [14]。加工方法不同,同種食物產(chǎn)生的香氣也不同,比如 :土豆經(jīng)水煮可產(chǎn)生 125 種香氣,而經(jīng)烘烤可產(chǎn)生 250 種香氣; 大麥經(jīng)水煮可產(chǎn)生 75 種香氣, 經(jīng)烘烤可產(chǎn)生 150 種香氣??梢娎妹览路磻?yīng)可以生產(chǎn)各種不同的香精。目前,主要用于生產(chǎn)肉類香精。肉中的還原糖主要是葡萄糖和核糖,在加工過程中它們和肉中本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 7 的氨基酸、肽、蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)形成風(fēng)味物質(zhì)。這些風(fēng)味物質(zhì)主要是含氮、硫、氧的雜環(huán)化合物以及其他的含硫化合物,其中包括呋喃、吡嗪、吡咯、噻吩、 噻唑、咪唑、吡啶以及環(huán)烯硫化物。另外,在美拉德反應(yīng)的中間產(chǎn)物中有一些二羰基化合物,它們可以進一步和脂質(zhì)以及硫胺素的降解產(chǎn)物反應(yīng),生成具有肉香味的化合物。目前在制備肉味香味料時通常采用含硫的氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸以及肽類,含硫氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)經(jīng)過斯特勒克爾降解會產(chǎn)生硫化氫和氨,為大量雜環(huán)風(fēng)味物質(zhì)的形成提供前體物質(zhì)。同時通過斯特勒克爾降解可產(chǎn)生氨基酮, 2 分子的氨基酮縮合會產(chǎn)生 1 分子二氫吡嗪,經(jīng)過氧化生成吡嗪。烷基吡嗪是一種重要的香味呈味物質(zhì) [15]。目前國內(nèi)已經(jīng)研究出利用美拉德反應(yīng)制備牛肉、雞肉、魚肉香料 的生產(chǎn)工藝。 課題研究的目的和意義 由上可蝦頭具有非常的營養(yǎng),國內(nèi)現(xiàn)狀是利用不足,浪費了大量的資源。至于調(diào)味品行業(yè),天然調(diào)味品的發(fā)展趨勢很大,所以開發(fā)一種天然調(diào)味品,市場空間很大。再加之,美拉德反應(yīng)的利用和研究已經(jīng)相當(dāng)成熟,所以一種天然的調(diào)味品的出現(xiàn)既能滿足消費需求,又能合理利用資源,必然有著很大的利潤空間 [16]。 課題研究的內(nèi)容 此實驗分 5 個部分: ( 1)米曲霉的培養(yǎng),得到長勢良好,純度高的米曲霉菌種。 ( 2)蝦頭的固體發(fā)酵處理,得到具有良好風(fēng)味的初產(chǎn)品,控制發(fā)酵條 件。 ( 3)發(fā)酵體的后處理,使蛋白質(zhì)分解更充分,脫去苦味,確定處理條件。 ( 4)美拉德反應(yīng),確定良好風(fēng)味和色澤的工藝 ( 5)產(chǎn)品的最終處理,得到終產(chǎn)品。 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 8 第二章 實驗材料與方法 實驗儀器與試劑 實驗儀器 冰箱 RONSHENG 粉碎機 濟南市長清區(qū)黃河商場 恒溫水浴鍋 上海山連實驗設(shè) 備有限公司 離心機 北京醫(yī)用離心機廠 高壓蒸汽滅菌鍋 黃驊市卸甲綜合電器廠 霉菌培養(yǎng)箱 上海精宏實驗設(shè)備有限公司 恒溫恒濕培養(yǎng)箱 中華人名共和國重慶試驗設(shè)備廠制造 離心機 北京 醫(yī)用離心機廠 分析天平 FA20xx 上海華德衡器有限公司 電爐 黃驊市卸甲綜合電器廠 VIC222電子天平 上海華德衡器有限公司 另:三角瓶( 250ml, 500ml)、離心管、容量瓶( 500ml)、燒杯( 500ml)、量筒( 500ml、 100ml、 5ml)、吸耳球、酸度計、鐵架臺、升降臺、洗瓶、堿式滴定管、紗布( 100目)、濾紙等。 實驗菌種及實驗試劑 米曲霉 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 黃豆 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 蝦頭 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 葡萄糖 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 食鹽 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 氫氧化鈉 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 pH為 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 甲醛溶液 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 復(fù)合風(fēng)味蛋白酶 山東輕工業(yè)學(xué)院實驗室提供 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 9 試驗方法 蝦頭調(diào)味品的生產(chǎn)流程 適量糖和鹽 ↓ 蝦頭→粉碎→發(fā)酵培養(yǎng)→滅菌→稀釋→酶解→滅酶→美拉德反應(yīng)→產(chǎn)品→品評 ↑取適量 煮黃豆→接種→培養(yǎng) 實驗操作內(nèi)容 米曲霉的培養(yǎng) ( 1)取三個 250ml 的三角瓶和紗布,經(jīng)過 20 分鐘的滅菌處理
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