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美拉德反应的机理

美拉德反应的机理
美拉德反应的机理

美拉德反应的机理(以葡萄糖为例)

美拉德反应过程可分为初期、中期和末期三个阶段。

C C OH H C H HO C OH H C

OH

H

CH 2OH C C OH H C H

HO C OH H C

OH

H

CH 2OH

C C OH H C H HO

C OH

H C H

CH 2OH

H

N

H

+R -NH 2葡萄糖薛夫碱氮代葡萄糖基胺

A.初期阶段(1).羰氨缩合

(2).分子重排

C C OH H C H HO C OH

H C H

CH 2OH

氮代葡萄糖基胺

C C OH

H

C H

HO C OH H C

OH

H

CH 2OH

H

+H

开环

-H

阿姆德瑞

C

C H HO C OH H C

OH

H

CH 2OH

NH C OH H

NH

R

C C H HO

C OH H C

OH H

CH 2OH

H 2C O NH

R

R

分子重排

烯醇式果糖胺

酮式果糖胺

(1-氨基-1-脱氧-2-酮糖)

分子重排

H

O

R

NH

R

O

-H 2O

亲核加成

亲核加成

H

NH

R

O

H 2C C

O C H HO C OH H C

OH

H

CH 2

OH

HC C

OH C H HO C OH H C

OH

H

CH 2OH

NH R

NH R

HC C OH C

H C OH H C

OH

H

CH 2OH

N R

CHO C

O C H C OH H

C

OH

H

CH 2OH

H

CHO C O C H C H C

OH

H

CH 2OH

CHO C

C H C C

CH 2OH

H

O

B.中期阶段(1)酸性条件:

烯醇式果糖基胺

Schiff 碱

3-脱氧己糖奥苏糖

不饱和奥苏糖

5-羟甲基糠醛(HMF )

H 烯醇化

分子重排

分子重排

+H -H 2O +H 2O -R-NH 2-H 2O

-H 2O

酮式果糖胺

H 2C C

O C H HO C OH H C

OH

H

CH 2OH

NH

R

H 2C C OH C OH C OH H C

OH

H

CH 2OH

NH

R

CH 2C OH C O C OH H C

OH

H

CH 2

OH CH 3C O C O C OH H C

OH

H

CH 2

OH

CH 3C O C OH C OH C

OH

H

CH 2OH

(2)碱性条件:

酮式果糖胺

还原酮

2,3-烯醇化

-R -NH 2分子重排

(3)氨基酸与二羰基化合物的作用。在二羰基化合物存在下,氨基酸可发生脱羧、脱氨作用,生成醛和二氧化碳,其氨基则转移到二羰基化合物上进一步发生反应生成各种化合物(风味物质。如醛、吡嗪等),这一反应称为斯特勒克(Strecker )降解反应。

(4)果糖基胺的其他反应产物的生成。在美拉德反应中间阶段,果糖基胺除生成还原酮等化合物外,还可以通过其他途径生成各种杂环化合物,如吡啶、苯并吡啶、苯并吡嗪、呋喃化合物、吡喃化合物等,所以此阶段的反应是一个复杂的反应。

C .末期阶段

羰氨反应的末期阶段,多羰基不饱和化合物(如还原酮)一方面进行裂解反应,产生挥发性化合物;另一方面又进行缩合、聚合反应,产生褐黑色的类黑精物质,从而完成整个美拉德反应。

(1) 醇醛缩合。

(2) 生成类黑精物质的聚合反应。

美拉德反应及其应用

美拉德反应及其应用 摘要:食品在加工过程中会产生特有的风味形成这些风味的反应主要有非酶褐变、发酵等,本文主要讲非酶褐变的一种--美拉德反应,介绍其反应机理影响因素以及其在食品加工过程中的作用和应用。 关键词:美拉德反应、食品加工、风味、应用 正文: 一、美拉德反应定义 美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”,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。 二、反应机理 1912年法国化学家Maillard发现甘氨酸与葡萄糖混合加热时形成褐色的物质。后来人们发现这类反应不仅影响食品的颜色,而且对其香味也有重要作用,并将此反应称为非酶褐变反应(nonenzimicbrowning)。1953年Hodge对美拉德反应的机理提出了系统的解释,大致可以分为3阶段。 1、起始阶段 1、席夫碱的生成(Shiffbase):氨基酸与还原糖加热,氨基与羰基缩合生成席夫碱。 2、 N-取代糖基胺的生成:席夫碱经环化生成。 3、 Amadori化合物生成:N-取代糖基胺经Amiadori重排形成Amadori化合物(1—氨基—1—脱氧—2—酮糖)。 2、中间阶段 在中间阶段,Amadori化合物通过三条路线进行反应。 1、酸性条件下:经1,2—烯醇化反应,生成羰基甲呋喃醛。 2、碱性条件下:经2,3—烯醇化反应,产生还原酮类褐脱氢还原酮类。有利于Amadori重排产物形成1deoxysome。它是许多食品香味的前驱体。 3、 Strecker聚解反应:继续进行裂解反应,形成含羰基和双羰基化合物,以

影响化学反应速率的因素(公开课)

《影响化学反应速率的因素》教学设计 儋州市第二中学陈曦 一、教材分析 本节课起着承上启下的作用,绪言中介绍的碰撞理论可以用来解释外界条件对化学反应速率的影响。学生对外界条件对化学反应速率的影响的进一步理解又为后续化学平衡的学习奠定了理论基础。同时本节课是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识,是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识,与我们每个人息息相关。使学生进一步体会化学学习的实用价值。 二、教学目标 1、知识与技能目标 (1)使学生理解影响化学反应速率的内因和外因,通过实验探究浓度对化学 反应速率的影响,认识其一般规律。 (2)初步运用有效碰撞理论来解释浓度、压强对化学反应速率的影响。 2、过程与方法目标 (1)通过实验探究提高观察能力、分析能力。 (2)在利用碰撞理论对影响化学反应速率的因素进行解释的过程中提高分 析问题、解决问题能力。 3、情感态度与价值观目标 通过学习过程,使学生初步学会从化学视角去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。体验科学探究的喜悦,从而培养实事求是的科学态度和积极探索的科学精神。 三、教学重点 浓度、压强对化学反应速率的影响 四、教学难点 运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 五、教学方法 实验探究法多媒体教学法 六、教学过程 板块1——创设情境,引出影响化学反应速率的因素 【引入】以下图片展示的是我们在生活中经常见到的一些反应,大家比较一下它们的快慢程度。 【ppt演示】烟花燃放、爆炸、铁生锈、溶洞的形成图片 【分析】爆炸和烟花燃放的反应速率非常快,都是瞬间完成的;铁生锈的反应速率相对慢一些,需要数年才能完成;溶洞的形成反应速率最慢,需 要上万年或者几百万年的时间才能完成。 由此可知,不同的反应进行的快慢程度是有差别的,即其反应速率是不同的。

美拉德反应

(Sited) Maillard 反应的机理研究 09食品化学2009-11-02 17:01:17 阅读238 评论0 字号:大中小订阅 Maillard 反应的机理研究 吴松1 ,秦军2 (1.贵州大学化学工程学院,贵州贵阳550003 ; 2. 贵州大学理化分析中心,贵州贵阳550003) 摘要:就梅拉德反应的化学原理及近年来对该反应机理研究的新观点作讨论。环状Amadori 重排产物直接脱水机理的提出对反应产物中杂环与多聚产物的来源作了合理的解释。 二氢吡嗪中间产物的确认,为Strecker 对吡嗪生成的理论假设提供了依据。 关键词:梅拉德反应;斯特勒克降解;阿马多利重排产物;反应机理 中图分类号: TS452. 1 文献标识码:A 梅拉德反应(Maillard Reaction)是氨基化合物与还原糖之间发生的非酶催化的褐变反应(Non-enzymatic browning),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(Melanoidins)。几乎所有食品工业或多或少都受到Maillard 反应的影响。近年来在有机化学、食品化学、香料化学等领域的研究一直是国内外研究的热点课题。梅拉德反应产物的应用领域国外研究较多,我国起步较晚,而在对反应机理的研究中,由于反应极其复杂,研究进展一直较慢,许多方面仍属空白。由于反应机理的重要性,对反应的应用直接起着重要指导作用,就该反应化学原理及机理方面的进展作综述与讨论,机理的讨论对食品化学、风味化学等的研究与应用都具有积极意义。 1 梅拉德反应(Maillard Reaction)中的化学原理 梅拉德反应(Maillard Reaction)的研究包括了醛、酮、还原糖与胺、氨基酸、肽和蛋白质之间的反应,反应的化学原理是极其复杂的。迄今为止,人们只是对该反应产生低分子化合物的化学过程比较清楚,而对高分子聚合物的生成的机理仍属空白。Hodge 、Mauron、Namiki和Hayashi 等人都对梅拉德反应的化学原理作了论述。至今,Hodge提出的网络分类图解仍然是对梅拉德反应化学原理最简明扼要的阐明和描述。 梅拉德反应一般可以分成二个反应阶段,三条反应路线。 1.1 初级Maillard反应 初级Maillard反应包括还原糖的羰基与氨基酸或蛋白质中的游离氨基二者之间进行缩合。缩合物迅速失去一分子水转变为希夫碱( Schiff Base),再经环化形成相对应的N-取代的葡基胺,然后又经过阿马多利(Amadori)分子重排转变成1-氨基-1-脱氧-2-酮糖,这一步包含由醛糖转变到酮糖衍生物。初级Maillard反应不引起褐变,其中关键步骤是阿马多利重排,Amadori重排产物(Amadori rearrangement product,ARP)1-氨基 -1-脱氧-2-酮糖是极为重要的不挥发的香味前驱物。 1.2 高级Maillard反应 在氨基酮糖和氨基醛糖等重要的不挥发性香味前驱物质形成之后,Maillard反应变得更为复杂,反应 后产生还原糖、糠醛和不饱和羰基化合物等。 高级Maillard反应包括三条主要反应路线,其中二条是从Amadori 重排产物(ARP)开始的,另一条是 间接地由ARP 开始的。 第一条反应路线由1-氨基-1-脱氧-2-酮糖在2、3位置不可逆地烯醇化,从C1消去胺基生成甲基二羰基中间体,其进一步反应产生如C-甲基-醛类,酮醛类,二羰基化合物和还原酮等裂解产物,反应产物包括乙 醛,丙酮醛,丁二酮和醋酸等风味成分。 第二条反应路线从烯醇式Amadori重排产物在1,2位置烯醇化并消去C3上的羟基,加H2O 生成3-脱 氧已糖酮,然后脱水生成2-糠醛类风味成分。 上述二条路线生成的中间产物及以后发生的反应是相当复杂的,高级阶段形成众多活性中间体,最后结果都生成了褐色含N色素-类黑精[1]。在此过程中还包括了醇醛缩合,醛—氨基聚合,以及生成了诸如

影响美拉德反应的因素.doc

影响美拉德反应的因素: 美拉德反应: (1)PH值对美拉德反应的影响:PH小于7时,美拉德反应不明显,即对美拉德反应的影响不明显,在酸性条件下,氨基处于质子化状态,由于受带正电荷原子的吸引,电子离开C,使12烯醇化较为容易,使得葡基胺不能形成,因此酸性条件不利于反应的继续进行:PH大于7时,美拉德反应明显加快,当PH大于11时,美拉德反应颜色变化明显减弱,即PH的变化对美拉德反应的影响明显减弱 (2)温度对美拉德反应的影响:在相同的条件下,加热时间越长,美拉德反应颜色越深,温度越高,反应越快;低于80℃颜色反应不明显,温度每升高10℃,达到相同的吸光度所需的时间约减少2至3倍,高于100时反应速度明显加快。 (3)不同糖类及浓度对美拉德反应的影响:除蔗糖外,吸光度随糖浓度的增加而增加,糖浓度增加能促进美拉德反应,对于不同的糖,褐变速率为:木糖>半乳糖>葡萄糖>果糖>蔗糖,五碳糖褐变的速度是六碳糖的10倍,还原性单糖中五碳糖褐变排序为:核糖阿拉伯糖木糖。六碳糖排序为:半乳糖甘露糖葡萄糖,还原性双糖分子量大,反应速率也慢,木糖是五碳糖相对于六碳糖来说,其碳链较短,碳架空间位阻小,故其活性较大。葡萄糖属于醛糖,果糖属于酮糖,醛糖比酮糖更易于发生反应,是因为醛糖的末端基团空间位阻效应小,更易于与氨基酸发生反应,故葡萄糖更易发生美拉德反应 (4)金属离子对美拉德反应的影响:金属离子对美拉德反应的影响很大程度上依赖于金属离子的类型,而且在反应的不同阶段其影响程度也不同,在有不同离子存在的情况下,美拉德反应中类黑素的凝聚受抑制,有实验结果表明:金属离子尤其是二价铁离子和二价铜离子存在的情况下,褐变趋于加快。 (5)水分活度对美拉德反应的影响:水分活度与美拉德反应有较大的关系,水分在百分之10到15时最容易发生褐变,一般情况下,褐变反应速度与基质浓度成正比,在完全无水的情况下,就几乎不发生褐变反应,这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故,而在水分含量较高的情况下,反应基质浓度很低,美拉德反应也难于发生。 ()

美拉德反应及其在食品工业中的应用

美拉德反应及其在食品工业中的应用 食品与检测3131班孙芳摘要:此类反应为Maillaid反应,又称为非酶褐变(non2enzimic browning)。因此,美拉德反应就是指氨基化合物与羰基化合物之间所发生的反应。:1912年,法国化学家Louis Maillaid 发现甘氨酸与葡糖糖混合加热的时候形成褐色物质 在食品中该反应物通常就是氨基酸、肽,蛋白质与还原糖类,就是食品香味产生的主要来源之一。所以采取适当措施控制Maillaid反应程度既能为食品提供风味,亦能使有毒副产物尽可能降低。本文就美拉德反应机理、影响因素、控制方法及在食品风味中的应用进行综述,同时讨论了抗菌性,抗氧化性与乳化性等食品功能以及蛋白质的糖基化、溶解性与风味特性的修饰改进,并介绍了其对生物的活性体的影响性以及丙烯酰胺等有害物质的生成与消除,丰富了食品化学理论并对食品加工生产应用有很好的指导意义。 关键词:美拉德反应食品风味作用机理应用 美拉德反应(Maillard reaction)也称为羰氨反应(Amino-carbony1 reactinn)就是引起食品非酶褐变的主要因素之一。美拉德反应就是加工食品色泽(如焙烤类食品的色泽)与各种风味的重要来源,在调味品生产中尤为重要。美拉德反应技术在香精领域中的应用打破了传统的香精调配与生产工艺的范畴,就是一种全新的香精香料生产应用技术,该技术在肉类香精及烟草香精中有非常好的应用,所形成的香精具天然肉类香精的逼真效果,具有调配技术无法比拟的作用,这在食品加工生产上具有特殊意义。由于美拉德反应无论从反应还就是产物,均可视作天然,这些香精被国际权威机构认定为天然的,因而其应用已广受关注。 美拉德反应能赋予食品独特的风味与色泽。所以,美拉德反应成为食品研究的热点。本文美拉德反应机理、控制方法、影响因素及在食品风味中的应用进行了综述,最后美拉德在食品工业中今后的应用进行了展望。 1美拉德反应机理 美拉德反应可分为3个反应阶段,即初期(The early stage)、中期(The advanced stage)与末期(The final stage),其反应途径[3-6] 1、1初期阶段 还原糖的羰基与氨基酸的自由基氨(ε- NH2 )缩缩合生成可逆的亚胺衍生物-薛夫碱(Schiff’s base)。由于该物质不稳定即刻环化成N-葡萄糖基胺(N- substitutedglycosylamine。)。N -葡萄糖基胺可在酸的催化下经过Amadori重排与Heys重排与Heys重排作用形成有反应活性的1-氨基- 1-脱氧- 2-酮糖(1- amino- l- deoxy- 2- ketose) ,即酮糖基胺[ 7- 8 ]、作用这一阶段基本上无色素或风味物质形成。 1、2中期阶段 当pH<7时,果糖基氨进行1,2-烯醇化反应,脱水生成羟甲基糠醛( hydroxymethylfurfural HMF),HMF的积累与褐变速度密切相关。当ph≥7时存在两个反应;一就是发生2,3-烯醇化形成还原酮与二羰基化合物;二就是发生裂解反应生成二乙酰、乙酸、丙酮醛等[3]。这些产物都为高活性的中间体,还原酮可进一步脱水并与胺类物质缩合生成类黑素。氨基酸在二羰基化合物存在下可发生脱羧、脱氨作用成为少1个碳的醛,氨基则转移到二羰基化合物上形成α-氨基酮,该反应也称为斯特勒克(Strecher)降解反应。 1、3末期阶段 该阶段通常就是醛类物质与氨基化合物反应或吡咯、呋喃类的缩聚与Heyns

影响美拉德反应因素的评价

东北农业大学学士学位论文学号:A15060083 影响美拉德初级反应阶段参数的确定 学生姓名:卫冰乐 指导教师: 冯一兵 所在院系:国际学院 所学专业:食品科学与工程 研究方向:畜产品加工 东北农业大学 中国·哈尔滨 2011年5月

B.A.Degree Thesis of NEAU Dissertation Number:A15060083 Determine the parameters of Maillard reaction in the initial stages Candidate:Wei Bingle Supervisor: Feng Yibing College: Food college Specialty: Food science and engineering Northeast Agricultural University Harbin·China May 2011

摘要 摘要 本实验采用比色法,利用紫外、可见分光光度计测定不同的时间、pH、温度、H2SO3浓度、Na2SO3浓度等条件下试验,研究美拉德初级反应阶段溶液OD值的变化,确定影响美拉德初级反应阶段的参数。结果表面:pH偏碱性、温度越高美拉德初级反应进行的程度越深,美拉德初级反应进行的时间越短;亚硫酸、亚硫酸钠对美拉德初级反应起到抑制作用,且随着添加量的增大抑制作用越明显。 关键词:美拉德反应、比色法、OD值

Abstract Abstract The experiment used colorimetric method, utilized spectrophotometer to determine how different time、pH、temperature、the concentration of H 2SO 3 and the concentration of Na 2SO 3 influence the maillard reaction by the optical density of the solution。Under the conditions carry out the maillard reaction to determine the influencing factors of the maillard reaction。The result shows:the maillard reaction will go deeper when the solution in alkalescence and higher temperature condition,the time of themaillard reaction will become shoter。Sulfurous acid and sodium can inhibit the maillard reaction and with the more capacity adding,the Inhibition is more obviously。 Key words:colorimetric method;spectrophotometer;maillard reaction; - 4 –

最新影响化学反应速率的因素(教案)

6.1 化学反应为什么有快有慢 第2课时《影响化学反应速率的因素》 一、设计思想 本节内容在高一第二学期第六章《揭示化学反应速率和平衡之谜》的第一节——化学反应为什么有快有慢(第二课时)。其知识属于化学反应原理范畴,是深入认识和理解化学反应特点与进程的入门性知识。由于本课题的知识在生活生产和科学研究中有着广泛应用,学生能够通过生活经验在学科内的延伸,定性地理解和掌握化学反应速率影响因素的知识要点。因而,从学生认知和知识构建的角度来说,这个课题的内容不容易引发强烈的探究欲望和认知冲突。所以本课时的设计尝试着想引导学生从已有的生活经验出发,一步一步地自主设计探究实验的过程,近距离地做一次科学探究方法上的学习。 二、教学目标 1.知识与技能 (1)知道化学反应的快慢是由内因和外因共同作用的结果。 (2)能用控制变量的思想设计实验方案,通过实验探究浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积对化学反应速率的影响,认识其一般规律。 (3)初步知道怎样控制化学反应速率。 2.过程与方法 (1)在实验探究的过程中,体会定性观察、对比试验、控制变量等科学方法。 (2)通过分组实验,增强合作学习的意识。 (3)亲历探究实验的实施过程,初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。 (4)增强实验现象观察和描述的能力,通过对实验现象的分析和推理,能得出正确结论。3.情感态度与价值观 (1)体验科学探究的过程,学习科学探究的方法,提升科学探究的素养。 (2)关注社会生产生活中有关化学反应速率的实例,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 (3)养成尊重事实、按化学规律办事的求实态度,树立严谨的科学实验精神。 三、重点与难点 教学重点:控制变量法在影响化学反应速率的因素的研究中的作用。 教学难点:1、化学反应速率影响因素的探究; 2、实验方案设计(如何体现控制变量法)。

影响美拉德反应的因素

美拉德反应: (1)PH值对美拉德反应的影响:PH小于7时,美拉德反应不明显,即对美拉德反应的影响不明显,在酸性条件下,氨基处于质子化状态,由于受带正电荷原子的吸引,电子离开C,使12烯醇化较为容易,使得葡基胺不能形成,因此酸性条件不利于反应的继续进行:PH大于7时,美拉德反应明显加快,当PH大于11时,美拉德反应颜色变化明显减弱,即PH的变化对美拉德反应的影响明显减弱 (2)温度对美拉德反应的影响:在相同的条件下,加热时间越长,美拉德反应颜色越深,温度越高,反应越快;低于80℃颜色反应不明显,温度每升高10℃,达到相同的吸光度所需的时间约减少2至3倍,高于100时反应速度明显加快。 (3)不同糖类及浓度对美拉德反应的影响:除蔗糖外,吸光度随糖浓度的增加而增加,糖浓度增加能促进美拉德反应,对于不同的糖,褐变速率为:木糖>半乳糖>葡萄糖>果糖>蔗糖,五碳糖褐变的速度是六碳糖的10倍,还原性单糖中五碳糖褐变排序为:核糖阿拉伯糖木糖。六碳糖排序为:半乳糖甘露糖葡萄糖,还原性双糖分子量大,反应速率也慢,木糖是五碳糖相对于六碳糖来说,其碳链较短,碳架空间位阻小,故其活性较大。葡萄糖属于醛糖,果糖属于酮糖,醛糖比酮糖更易于发生反应,是因为醛糖的末端基团空间位阻效应小,更易于与氨基酸发生反应,故葡萄糖更易发生美拉德反应 (4)金属离子对美拉德反应的影响:金属离子对美拉德反应的影响很大程度上依赖于金属离子的类型,而且在反应的不同阶段其影响程度也不同,在有不同离子存在的情况下,美拉德反应中类黑素的凝聚受抑制,有实验结果表明:金属离子尤其是二价铁离子和二价铜离子存在的情况下,褐变趋于加快。 (5)水分活度对美拉德反应的影响:水分活度与美拉德反应有较大的关系,水分在百分之10到15时最容易发生褐变,一般情况下,褐变反应速度与基质浓度成正比,在完全无水的情况下,就几乎不发生褐变反应,这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故,而在水分含量较高的情况下,反应基质浓度很低,美拉德反应也难于发生。 ()

美拉德反应(Maillard reaction)

美拉德反应(Maillard reaction) Quote: what is the virtue response, please? Why didn't you hear about it? Indeed, you can not hear of the virtue reaction, and no one knows what it is. The correct answer is: Maillard reaction Maillard reaction is a universal non enzymatic browning phenomenon. It has been used in the production of food flavor, and it has been in recent years in our country. The application of Maillard reaction in flavor production has been studied in many foreign countries, and there is little research and application in China. This technology has a very good application in meat flavor and tobacco flavor. The essence of the essence of meat with natural flavor, with the deployment of technology can not be compared to the role. The application of Maillard reaction in essence in the field to break the traditional production technology and flavor category, is a new application technology of flavor spices production, worthy of research and extension, especially in condiment industry. 1 Maillard reaction mechanism In 1912, French chemist Maillard discovered that the mixture of glycine and glucose formed brown substance when heated. Later, it was found that such reactions not only affected the color of the food, but also played an important role in its aroma, and called this reaction non enzymatic browning reaction

影响化学反应速率的因素试题

影响化学反应速率的因 素试题 文件编码(TTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-0089)

影响化学反应速率的因素(提高)【巩固练习】 一、选择题 1.(2015海南高考)10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是()A.K2SO4B.CH3COONaC.CuSO4D.Na2CO3 2.将镁带投入盛放在敞口容器内的盐酸里,反应速率用产生氢气的速率表示,在下列因素中:①盐酸的浓度、②镁带的表面积、③溶液的温度、④盐酸的体积、⑤氯离子的浓度,影响反应速率的是() A.①④B.③⑤C.①②③⑤D.①②③ 3.(2015福建高考)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是() A.a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变 C.b<318.2D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 4.100mL6mol·L-1的硫酸跟过量锌粒反应,在一定温度下,为了减慢反应的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的()A.碳酸钠(固体)B.水C.碳酸氢钠溶液D.氨水 5.将盐酸滴到Na2CO3粉末上,能使反应的最初速率加快的是()

A.盐酸浓度不变,使用量增大一倍B.盐酸浓度增加一倍,用量减至原来的1 2 C.增大Na2CO3粉末的量D.使反应在较高温度下进行 6.设C+CO22CO(此反应为吸热反应)的反应速率为v1; N2+3H22NH3(此反应为放热反应)的反应速率为v2,对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为() A.都增大B.都减小C.v1增大,v2减小D.v1减小,v2增大 7.在N2+3H22NH3反应中,使用催化剂的理由是() A.提高反应物的转化率B.没有催化剂该反应不能发生C.使化学反应速率增大D.抑制逆反应的发生 8.在气体反应中,改变条件:①增大反应物的浓度,②升高温度,③增大压强,④移去生成物,⑤加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是() A.①⑤B.①③C.②⑤D.③⑤ 9.在A==B+C的反应中,温度每升高10℃,反应速率增大到原来的4倍。现将反应体系的温度由12℃升高到42℃,反应速率增加的倍数为() A.8B.12C.24D.64

美拉德反应的机理(借鉴材料)

美拉德反应的机理(以葡萄糖为例) 美拉德反应过程可分为初期、中期和末期三个阶段。 C C OH H C H HO C OH H C OH H CH 2OH C C OH H C H HO C OH H C OH H CH 2OH C C OH H C H HO C OH H C H CH 2OH H N H +R -NH 2葡萄糖薛夫碱氮代葡萄糖基胺 A.初期阶段(1).羰氨缩合 (2).分子重排 C C OH H C H HO C OH H C H CH 2OH 氮代葡萄糖基胺 C C OH H C H HO C OH H C OH H CH 2OH H +H 开环 -H 阿姆德瑞 C C H HO C OH H C OH H CH 2OH NH C OH H NH R C C H HO C OH H C OH H CH 2OH H 2C O NH R R 分子重排 烯醇式果糖胺 酮式果糖胺 (1-氨基-1-脱氧-2-酮糖) 分子重排 H O R NH R O -H 2O 亲核加成 亲核加成 H NH R O

H 2C C O C H HO C OH H C OH H CH 2 OH HC C OH C H HO C OH H C OH H CH 2OH NH R NH R HC C OH C H C OH H C OH H CH 2OH N R CHO C O C H C OH H C OH H CH 2OH H CHO C O C H C H C OH H CH 2OH CHO C C H C C CH 2OH H O B.中期阶段(1)酸性条件: 烯醇式果糖基胺 Schiff 碱 3-脱氧己糖奥苏糖 不饱和奥苏糖 5-羟甲基糠醛(HMF ) H 烯醇化 分子重排 分子重排 +H -H 2O +H 2O -R-NH 2-H 2O -H 2O 酮式果糖胺

311碳水化合物(美拉德反应)3.29

影响美拉德反应的几种因素 12食品科学与工程3班邓春林 201230600311 摘要:本文研究了温度、时间、反应体系 pH、底物、金属离子、水分活度和亚硫酸盐对美拉德颜色反应的影响。实验表明在一定条件下,温度越高、时间越长美拉德反应的颜色越深,pH 低于7.0 时反应不明显,当 pH>7.0 时美拉德反应的速度加快。5 种糖的反应活性依次为木糖﹥半乳糖﹥葡萄糖﹥果糖,蔗糖无明显反应。不同氨基酸的美拉德反应程度不一样。Fe3+,Mg2+,Gu2+能促进美拉德反应;Sn2+对美拉德反应起抑制作用;一定范围内,水分活度越高,反应越易进行; 关键词:美拉德反应;温度;时间;pH;底物;金属离子;水分活度;亚硫酸盐 前言:美拉德反应也称为羰氨反应是引起食品非酶褐变的主要因素之一。美拉德反应是加工食品色泽(如焙烤类食品的色泽)和各种风味的重要来源,在调味品生产中尤为重要。美拉德反应技术在香精领域中的应用打破了传统的香精调配和生产工艺的范畴,是一种全新的香精香料生产应用技术,该技术在肉类香精及烟草香精中有非常好的应用,所形成的香精具天然肉类香精的逼真效果,具有调配技术无法比拟的作用,这在食品加工生产上具有特殊意义。由于美拉德反应无论从反应还是产物,均可视作天然,这些香基被国际权威机构认定为“天然的”,因而其应用已广受关注。美拉德反应是十分复杂的化学过程,反应历程、反应产物的性质及结构受氨基酸及糖种类、性质的影响,而且还与反应时的水分、pH 值、反应的温度和时间、金属离子等有关。本文探讨温度、时间、反应体系 pH、底物、金属离子、水分活度和亚硫酸盐几个因素对美拉德反应的影响,希望对食品加工提供有益的理论依据。 1.温度和时间对美拉德反应的影响 图1 温度和时间对美拉德反应的影响 由图 1[1]可见,不同温度加热相同时间的吸光度不同。总体来说,吸光度随温度的升高而增加,随加热时间的延长而增加。80℃时其吸光度较低,100℃时吸

影响化学反应速率的因素(教案)

《影响化学反应速率的因素》(教学设计) 【教材分析】 本课时内容是上一节内容的延续,在第一节中,教材着重探讨化学反应速率的概念、计算和测定问题,本节教材则是从另一个角度研究化学反应,探讨人类面对具体的化学反应要考虑的两个基本问题:外界条件对化学反应速率和反应的限度的影响。教材从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手,引出反应速率的概念。在此基础上又通过实验探究,总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。 【学情分析】 在此之前学生已经储备了一定的相关知识,诸如了解催化剂对化学反应速率有影响等,积累了一些化学反应及方程式,掌握了最基本的实验技能。本节内容的教学目标重点不是在知识的深度上,而是让学生通过实验探究和问题解决过程,培养学生的分析问题的能力和实践能力,体会到化学学习的乐趣,并真正做到学以致用。因此,如何引导学生进行合理的探究是本节课关键所在。 【教学目标】 1.知识与技能:掌握影响化学反应速率的内因、外因。 2.过程与方法:能够设计简单实验方法测定并比较化学反应速率的因素,体会由定性到定量,由简单到复杂的科学探究过程;通过实验的过程强化控制变量这一思想在科学探究中的作用。 3.情感态度与价值观:培养科学探究意识和实事求是的精神,并将化学知识应用于生产生活实际,关注与化学有关的热点问题。 【教学重点】影响化学反应速率的外因。 【教学难点】控制变量的对比实验思想在科学探究实验中的综合运用。 【教学方法】采用图片视频展示,微课设计,学生分组探究相结合的多功能式教学,体会学生在教学中的主体地位和教师的主导地位。 【教学过程】

【板书设计】

不同种类氨基酸和糖的美拉德反应

1 美拉德反应概述 美拉德反应又称羰氨反应,指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合而生成类黑精的反应。此反应最初是由法国化学家美拉德于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合共热时发现的,故称为美拉德反应。由于产物是棕色的,也被称为褐变反应。反应物中羰基化合物包括醛、酮、还原糖,氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽。反应的结果使食品颜色加深并赋予食品一定的风味,如:面包外皮的金黄色、红烧肉的褐色以及它们浓郁的香味。 和焦糖化反应(caramelization)相比,美拉德反应发生在较低的温度和较稀的溶液中。研究证明,美拉德反应的程度与温度、时间、系统中的组分、水的活度、以及pH有关。当美拉德反应温度提高或加热时间增加时,表现为色度增加,碳氮比、不饱和度、化学芳香性也随之增加。在单糖中,五碳糖(如核糖)比六碳糖(如葡萄糖)更容易反应;单糖比双糖(如乳糖)较容易反应;在所有的氨基酸中,赖氨酸(lysine)参与美拉德反应,可获得更深的色泽。而半胱氨酸(cysteine)反应,获得最浅的色泽。总之,富含赖氨酸蛋白质的食品,如奶蛋白易于产生褐变反应。糖类对氨基酸化合物的比例变化也会影响色素的发生量。例如,葡萄糖和甘氨酸体系,含水65%,于65℃储存时,当葡萄糖对甘氨酸比值从10:1或2:1减至1:1或1:5时,即甘氨酸比重大幅增加时,色素形成迅速增加。如果要防止食品中美拉德反应的生成,就必须除去其中之一,即除去高碳水化合物食物中的氨基酸化合物,或者高蛋白食品中的还原糖。在高水分活度的食品中,反应物稀释后分散于高水分活度的介质中,并不容易发生美拉德反应;在低水分活度的食品中,尽管反应物浓度增加,但反应物流动转移受限制。所以,美拉德反应在中等程度水分活度的食品中最容易发生,具有实用价值的是在干的和中等水分的食品中。pH对美拉德反应的影响并不十分明显。一般随着pH的升高,色泽相对加深。在糖类和甘氨酸系统中,不同糖品在不同pH时,色度产生依次为: pH<6时:木糖>果糖>葡萄糖>乳糖>麦芽糖; pH>6时:木糖>葡萄糖>果糖>乳糖>麦芽糖。 在日常生活中,也经常接触到美拉德反应。面食烘烤产生棕黄色和香味,就是面团中糖类和氨基酸或蛋白质反应的结果,这也是食用香料合成的途径之一。

美拉德反应

美拉德反应 美拉德反应 1912年,L.C.Maillard 发现了发生在氨基酸与还原糖之间的非酶褐变反应(后 称Maillard反应),1953年Hodge对该反应的机理提出的解释。在该反应 中有大量的呋喃、吡嗪、噻吩等小分子化合物生成,这些化合物赋予了各种食品独特的香气。例如:葡萄糖与不同氨基酸之间的混合搅拌加热发生的气味,请看下图: 名称温度 100℃ 180℃ 精氨酸爆玉米味焦砂糖味 苏氨酸巧克力味焦臭味 脯氨酸焦蛋白味面包味 丙氨酸肉香味焦香味 半胱氨酸肉香味焦香味 谷氨酸和葡萄糖的Maillard反应 刘国珍,朱巍,黄龙,李丹,马舒翼 (武汉烟草集团技术中心,武汉市汉阳区十升路特5号430051) 关键词Maillard反应;葡萄糖;谷氨酸;烟草;增香剂 摘要研究了由谷氨酸和葡萄糖反应合成烟草增香剂的反应条件对反应产物加香效果的影响。结果表明:摩尔比为1∶2的葡萄糖与谷氨酸在100℃、反应2h的反应产物具有较好的增香效果。GC/MS测定证明,在反应体系中添加少量乙醛,可促进多种挥发性致香成分的生成,且主要生成吡嗪类化合物。 Maillard Reaction of Glucose and Glutamic Acid LIU GUO-ZHEN, ZHU WEI, HUANG LONG, LI DAN, and MA SHU-YI Technology Center of Wuhan Tobacco Group, Wuhan 430051, China

Keywords: Maillard reaction; Glutamic acid; Glucose; Tobacco flavorant Abstract: The effects of reaction conditions on the flavoring function of the Maillard reaction products of glutamic acid and glucose were studied. The results showed that when the mixture of glutamic acid and glucose under their molar ratio of one to two reacted at 100℃ for 2hrs., the resulting Maillard reaction products had a better function for flavoring cigarette filler. By gas chromatography-mass spectrometry, it was proved that more volatile aroma components in the Maillard reaction products, particularly pyrazines, were produced by adding a small amount of acetaldehyde to the reaction system of glutamic acid and glucose. 目前,有关Maillard反应产物对食品色、香、味方面影响的研究很多[1-4],但有关反应条件对Maillard反应产物在卷烟中的加香效果的影响则报道较少。因此,本研究的主要目的是确定合适的反应物,探索最佳的反应条件,从而制成能明显改善卷烟吸味品质的Maillard反应产物。 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 葡萄糖(AR)、蔗糖(AR)、木糖(AR)、谷氨酸(生化级)、甘氨酸(生化级)、丙氨酸(生化级)、赖氨酸(生化级)、半胱氨酸(生化级)、丙三醇(AR)、氢氧化钠(AR)、乙醛(AR)。 GC6890-MSD5973气质联用仪(美国Agilent公司)、Lambda Bio 40UV/Vis 紫外分光光度计(美国PE公司)。 1.2 实验方法 在装有回流冷凝器的烧瓶中加入适量丙三醇、不同配比的氨基酸与还原糖、少量乙醛,用10%的NaOH溶液调节pH值,油浴加热到100~120℃,回流反应一定时间,测定各产物的颜色强度(A450),请评吸专家评价每种产物的嗅香及其在卷烟中的加香效果,并对加香效果好的反应产物的致香成分进行GC/MS分析。 1.3 GC/MS分析条件 色谱柱:HP-FFAP柱(50m×0.2mm×0.33μm);进样口温度:250℃;载气:He气,流速2.0ml/min,分流比10∶1;程序升温:先由50℃以5℃/min速度升到80℃,然后以15℃/min速度升到250℃,保持10min;进样量:2μl。EI电离能量:70eV;GC/MS传输线温度:280℃;质量扫描范围:35~550amu;离子源温度:230℃。利用Wiley275.L谱库检索对采集到的质谱图进行结构鉴定。 2 结果与讨论

影响化学反应速率的因素-专题练习题-带答案

高二年级化学选修四同步小题狂练 第二章第二节影响化学反应速率的因素 一、单选题 1.下列说法中有明显错误的是() A. 对有气体参加的化学反应,增大压强体系体积减小,可使单位体积内活化分子数 增加,因而反应速率增大 B. 升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大 C. 活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞 D. 加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化 学反应的速率 2.化学反应的速率主要取决下列哪个因素() A. 催化剂 B. 温度 C. 压强 D. 物质的性质 3.通过下列有关实验研究影响化学反应速率的因素得出的相关结论,你认为不正确的 是() A. 在其它条件相同时,将等质量的锌块和锌粉与相同浓度的盐酸反应,锌粉反应快 B. 将质量相同、形状大小一样的铝条分别与稀硫酸和浓硫酸反应,浓硫酸产生氢气 快 C. 两支试管中分别加入双氧水,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热, 产生氧气的快慢不同 D. 在稀硫酸和铁粉反应制取氢气时,加入适量醋酸钠晶体,可减慢反应速率 4.硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓ +H2O下列四种情况中最早出现浑浊的是() A. 10℃时0.1mol/L Na2S2O3和0.1mol/L H2SO4各 5 mL

B. 20℃时0.1mol/L Na2S2O3和0.1mol/L H2SO4各 5 mL C. 10℃时0.1mol/L Na2S2O3和0.1mol/L H2SO4各5 mL,加水10mL D. 20℃时0.2mol/L Na2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5 mL,加水10 mL 5.铁粉与足量1mol/L盐酸反应,为了加快反应速率且不影响产生氢气的量可以加入() 6.①2mol/L的硝酸溶液②少量CuSO4(s)③少量铜粉④少量 CH3COONa(s)⑤对溶液加热⑥向反应液中通入HCl气体⑦加入过量铁 粉⑧将铁粉改为铁片. A. ②③④⑤⑥ B. ③⑤⑥ C. ①③⑤⑥⑦ D. ③⑤⑥⑧ 7.在C(s)+CO2(g)?2CO(g)反应中,可使反应速率增大的措施是() 8.①增大压强②增加炭的量③通入CO2④恒压下充入N2⑤恒容下充入N2⑥升 温. A. ①③④ B. ②④⑥ C. ①③⑥ D. ③⑤⑥ 9.氯酸钾和亚硫酸氢钾能发生氧化还原反应:ClO?3?+3HSO?3?= 3SO?42?+Cl?+3H+,已知该反应的速率随溶液酸性的增强而加快. 如图为用ClO?3?在单位时间内的物质的量浓度的变化来表示该反应 速率的速率?时间图象.下列说法不正确的是() A. 反应开始时速率增大可能是c(H+)增大引起的 B. 纵坐标为v(H+)的速率?时间曲线与图中曲线能完全重合 C. 后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小 D. 图中阴影部分“面积”为t ~t2时间内的ClO?3?的物质的量浓度的减小值 1 10.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应: 11.SO2(g)+NO2(g)?SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率 随时间变化如图所示.则正确的结论是() 12.A. 逆反应速率:a点小于点c 13.B. 反应物浓度:a点小于点b

美拉德反应与食品风味

美拉德反应与食品风味 摘要:文章主要介绍了美拉德反应及简单叙述了影响美拉德反应的一些因素,并对美拉德反应产物对一些食品风味的影响和应用做了简单的介绍。 关键词:美拉德反应;食品风味 Abstract: This text mainly introduces Maillard reaction and the factors which affect the reaction,and the maillard reaction products for some food flavor of the influence and the application to a simple introduction. Keywords: maillard reaction; Food flavor 美拉德反应(Maillard反应), 是一种常见于食品加工过程的非酶褐变反应, 由法国化学家Louis Cam illeMaillard于1912年发现, 并于1953年由JohnH odge等正式命名为美拉德反应。该反应指的是含游离氨基的化合物和还原糖或羰基化合物在常温或加热时发生的聚合、缩合等反应, 经过复杂的过程, 最终生成棕色甚至是棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素, 所以又被称为羰胺反应。除产生类黑精外, 反应还会生成还原酮、醛和杂环化合物, 这些物质是食品色泽和风味的主要来源, 因此, 美拉德反应已经成为与现代食品工业密不可分的一项技术, 在食品烘焙、咖啡加工、肉类加工、香精生产、制酒酿造等领域广泛应用。 美拉德反应是加工食品中食品的色泽和浓郁芳香的各种风味的主要来源,特别是对于一些传统的加工工艺过程,如对咖啡、可可豆的焙炒,饼干、面包的烘烤以及肉类食品的蒸煮中形成良好风味所不可缺少的化学反应。但同时由于生成这些风味物的前提物质大多来自食品中的营养成分,如糖类、蛋白质、脂肪以及核酸、维生素等,从营养学角度来说,食品在贮藏加工过程中发生生成风味物质的反应是不利的。反应不但使食品的营养成分受到损失,尤其使那些人体需要而自身不能合成或合成量远远不能满足人体需要的氨基酸、脂肪酸和维生素等达不到充分利用[2]。当这些反应控制不当时,甚至还会生成抗营养的或有毒性的物质,

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