灭菌那点事(12)
六、美拉德反应与食用菌灭菌
美拉德反应,又称为“非酶棕色化反应”,是法国化学家L.C.Maillard在1912年提出的。所谓美拉德反应是广泛存在于食品工业过程中的一种非酶褐变,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,经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素,所以又称“羰氨反应”。中外对美拉德反应的研究应用差异很大,国外用于制造香精的技术都已经成熟,而国内基本上空白。至于在食用菌培植方面,国内外都缺乏研究资料,但这不意味着我们可以忽略这一个方面。
美拉德反应常温也能发生,但它的发生速度与原料的羰基和氨基化合物种类、温度、pH等值有关系。大致上30℃开始速度明显增加,80℃左右速度达到最高。pH值大于3时,速度也随着pH值升高而加快。这两个规律在食用菌灭菌过程中的升温和冷却过程中的表现值得重视,而保温阶段时间相对固定,不论是否发生美拉德反应,都没有讨论余地。
食用菌生产上,添加有麦麸、米糠、玉米粉,豆粕等精料,具备发生美拉德反应的基础条件。灭菌温度高达126℃甚至更高,时间也长,显然,不仅也存在米拉德反应,并且应该是比较严重,一旦过度,对生产的负面影响就可能成为主要的问题。
由于物质成分含有的差异,与食品中的米拉德反应会有所不同,灭菌过度是包含米拉德反应在内的,是菌业需要重视的问题。但因为菌业的生化研究远远跟不上食品,所以关于其细节是很难进行说明和解析的。从现象到本质,参考食品方面的既有研究资料,可以推断,预防米拉德反应的发生,具有很大的必要。同时,我们即使不能确定美拉德反应之外的化学变化类型,但高温影响下的不利是必须要通过已知的现象分析去规避的。
食用菌生产灭菌过程的米拉德反应,其直接的表现是培养料颜色的加深,相比正常达到灭菌效果的原料,肉眼能够很容易的分辨其颜色变化,这是一个灭菌效果重要的指征。由于小型手提高压灭菌锅具有升温和降温都较快的特点,采取手提高压锅做灭菌原料的颜色对照,是比较恰当的方法,相同配方含水量前提下,越接近手提高压锅灭菌的颜色,效果越好。
美拉德反应对灭菌原料可能的影响:
1、香气和色泽的产生:
美拉德反应能产生人们所需要或不需要的香气和色泽。例如亮氨酸与葡萄糖在高温下反应,能够产生令人愉悦的面包香。
食用菌原料灭菌程度也同样影响气味,当然现在谈这个问题,并不意味着对气味成分的研究,而是提请长期从事生产的技术人士,应该对此予以注意,发挥感官能力来检测生产状况。而食用菌生产的原料多样化和配方差异化,实际上增加了这方面的研究难度,不过对长期跟踪生产的技术人员来说,它又是相对稳定的,因此这种监控仍旧是可行和有效的。
由于食用菌栽培原料自身气味的掩盖,气味判断的难度比较高,而相对来说,颜色则是比较容易观察的。由于原料的不均一,这种颜色差异也不太可能通过光谱测试来检验,有时候肉眼分辨力就完全可以够用。
辨色力好的人在灯光下也能容易的分辨灭菌过程相差20分钟的原料,但对多数人来说,最可靠的方法是在自然散射光下比对观察,这样也可以避免辨色力误差的外部影响。正常规律是,灭菌时间及温度与色深是正相关。
目前并无实质性证据证明米拉德反应是灭菌过度的唯一颜色变化因素,但毫无疑问是其中一个重要因素。使用不加其他配料的玉米颗粒,能够清楚的看出灭菌时间与玉米颜色变化的规律关系。
注:关于本节,是我在处理一个厂家发生的生产故障过程里,开始对其进行关注的,研究化学变化不是我的专长,但食用菌行业也不能忽视化学变化,本来许多高校和专业研究所有条件从事这个方面的研究,可惜大家都要急功近利,又比较远离生产实际,没有人去做这类研究,如果有阅读到文章又愿意从事相关研究的朋友有兴趣,可以联系我,我能提供一些参考信息。
(待续)