α-二羰基化合物是美拉德反应的重要中间产物,也是美拉德反应中产生的有害物质,如丙烯酰胺、5-羟甲基糠醛的重要前体物质,并广泛存于热加工食品中。目前已经发现的α-二羰基化合物的种类很多,本课题选用四种最常见的α-二羰基化合物(3-脱氧葡萄糖酮醛、乙二醛、丙酮醛、2,3-丁二酮)来进行研究。课题主要通过构建不同水解时间(6h、12h、18h和24h)下的β-乳球蛋白水解物和不同分子量的β-乳球蛋白水解物(>10kDa、3-10kDa和<3kDa的组分)作为反应物来模拟美拉德反应体系。这些模拟体系可以划分成三大类:β-乳球蛋白模拟体系、多肽模拟体系和赖氨酸模拟体系。加热温度梯度为120℃、130℃、140℃、160℃和180℃。立足于实验结果,本课题探究了 α-二羰基化合物的产生规律和机制,为热加工食品中有害物质的控制提供了依据。结果表明,随着美拉德反应温度的升高,3-脱氧葡萄糖酮醛、乙二醛的生成路径受阻,导致二者的生成量逐渐减少。而2,3-丁二酮的生成量主要受1-脱氧葡糖醛酮途径的影响,随着温度的升高,呈现减少的趋势。随着反应温度的升高,氨基化合物的作用受到限制,导致水解时间对α-DCs的影响越来越小。氨基化合物在α-DCs的生成工程中扮演了催化剂的角色。较大分子量的多肽能更好地催化3-脱氧葡萄糖酮醛的生成,而小分子量的多肽则不利于催化3-脱氧葡萄糖酮醛的生成。但多肽分子量的变化对乙二醛、丙酮醛和2,3-丁二酮的生成量并没有规律性的影响。通过对β-乳球蛋白模拟体系、多肽模拟体系和赖氨酸模拟体系进行比较可以发现:多肽模拟体系比较有利于乙二醛和2,3-丁二酮的生成,但是β-Lg模拟体系更有利于丙酮醛的生成。四个变量中,美拉德反应温度对α-二羰基化合物的影响最大。