Đề tài Tìm hiểu về phản ứng Maillard

CHÖÔNG I KHAÙI QUAÙT Phaûn öùng ozamin, cacbonylamin, aminoza, melanoidin hay phaûn öùng Maillard laø phaûn öùng coù vai troø ñaëc bieät quan troïng trong kyõ thuaät saûn xuaát thöïc phaåm. Phaûn öùng Maillard laø phaûn öùng giöõa ñöôøng vaø axit amin caùc hôïp phaàn tham gia phaûn öùng laø protein (hoaëc caùc saûn phaåm phaân giaûi cuûa chuùng) vaø gluxit. Ñieàu kieän ñeå phaûn öùng xaûy ra ñöôïc laø chaát tham gia phaûn öùng phaûi coù nhoùm cacbonyl ( > C = O) Phaûn öùng ozamin ñoøi hoûi naêng löôïng hoaït hoùa beù hôn phaûn öùng caramel hoùa nhöng ñeå tieán haønh phaûn öùng baét buoäc trong moâi tröôøng phaûn öùng phaûi coù nhoùm amin hoaëc amoniac. Thöïc chaát phaûn öùng Maillard laø moät loaït caùc phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra song song hoaëc noái tieáp ñeå taïo ra saûn phaåm cuoái cuøng laø melanoidin, moät loaïi polyme maøu naâu ñaäm vaø coù chöùa nitô. Döïa vaøo möùc ñoä veà maøu saéc cuûa caùc saûn phaåm coù theå chia phaûn öùng Maillard thaønh 03 giai ñoaïn keá tieáp nhau: Giai ñoaïn ñaàu: taïo saûn phaåm khoâng maøu, khoâng haáp thuï aùnh saùng cöïc tím. Giai ñoaïn naøy bao goàm 2 phaûn öùng: - Phaûn öùng ngöng tuï cacbonnylamin - Phaûn öùng chuyeån vò Amadori. Giai ñoaïn trung gian: taïo saûn phaåm khoâng maøu hoaëc coù maøu vaøng, haáp thuï maïnh aùnh saùng cöïc tím. Giai ñoaïn naøy bao goàm caùc phaûn öùng. - Taïo furfurol vaø ozon - Taïo reducton 6C - Phaân huûy ñöôøng - Phaân huûy caùc hôïp chaát amin. Giai ñoaïn cuoái: Taïo saûn phaåm coù maøu saäm, goàm caùc phaûn öùng: - Ngöng tuï aldol - Tröôøng hôïp hoùa aldelhitamin vaø taïo thaønh hôïp chaát dò voøng chöùa nitô Thöïc teá trong hoãn hôïp phaûn öùng coù chöùa ñoàng thôøi taát caû caùc saûn phaåm, nhöng tyû löôïng saûn phaåm naøy hay saûn phaåm khaùc chieám öu theá laø phuï thuoäc möùc ñoä tieán haønh phaûn öùng maø ta seõ ñeà caäp ñeán ôû chöông 2. Xin ñeà caäp ñeán 1 – amin – 1 – dezoxy – 2 – xetoza, ñoù laø hôïp chaát coù khaû naêng phaûn öùng vaø laø chaát khôûi ñaàu ñeå taïo ra melanoidin. Ñeå taïo ra hôïp chaát noùi treân thì caùc axit amin phaûi taùc duïng vôùi phaân töû ñöôøng vaø ôû moät nhieät ñoä nhaát ñònh seõ taïo ra 1-amin-1-dezoxy-2-xetoza (goïi laø chaát A), theo chuoãi phaûn öùng ñôn giaûn sau: Axit amin + ñöôøng bazô schiff Phöùc ñöôøng amin à A Muïc ñích cuûa phaûn öùng melanoidin laø ñeå taïo cho saûn phaåm thöïc phaåm trong quaù trình cheá bieán coù maøu saéc vaø muøi höông ñaëc tröng. Vì vaäy ta seõ chi ñi vaøo nhöõng hôïp chaát tieàn thaân taïo maøu muøi cuõng nhö nhöõng hôïp chaát taïo ra maøu vaø muøi ñaëc tröng ñoù. Khi phaûn öùng Maillard xaûy ra, caùc saûn phaåm sau laø caùc chaát treân tieàn thaân cô baûn cuûa polyme maøu naâu saãm, melanoidin: Hydroxylmetylfurfurol: CH CH HOCH2 – C C – CHO O 3- dezoxy glucozon (ozon khoâng no, toàn taïi ôû daïng cis, trans) OH H C C = O CH2 O H C OH HC CH2OH Reducton: R – C = C – R1 OH OH Dehydroreducton: R – C – C – R1 O O Muøi, hay höông vò ñaëc tröng cuûa saûn phaåm taïo neân bôûi phaûn öùng melanoidin laø do caùc aldehit. Caùc aldehit ñoùng vai troø raát quan troïng trong vieäc hình thaønh höông vò cuûa saûn phaåm thöïc phaåm khi cheá bieán nhieät. Vaäy ta ñaõ coù chaát khôûi ñaàu taïo melanoidin vaø caùc saûn phaåm cô baûn ñeå taïo maøu saéc vaø höông vò saûn phaåm, quaù trình taïo ra chuùng nhö theá naøo thì seõ ñöôïc noùi ngay sau ñaây, phaàn sô ñoà phaûn öùng melanoidin Sô ñoà phaûn öùng taïo melanoidin Kyù hieäu: Daïng furan cuûa dezoxylfructoza: D Bazô schiff cuûa hydro xylmeâtyl furfurol (furfurol) B Furfurol: F Hydroxyl metylfurfurol: K Axit peroxyl furfurol: P Sô ñoà SÔ ÑOÀ PHAÛN ÖÙNG CHÖÔNG II ÑIEÀU KIEÄN TIEÁN HAØNH CUÛA PHAÛN ÖÙNG TAÏI MELANOIDIN 2.1 AÛnh höôûng cuûa axit amin vaø ñöôøng: Cöôøng ñoä saãm maøu cuûa phaûn öùng phuï thuoäc vaøo baûn chaát cuûa axit amin, baûn chaát cuûa ñöôøng, noàng ñoä chaát khoâ noùi chung vôùi dung dòch, nhieät ñoä, pH vaø moät loaït caùc yeáu toá khaùc. Qua cô cheá phaûn öùng, ta thaáy moät trong nhöõng phaûn öùng cuûa giai ñoaïn trung gian laø taïo thaønh furfurol vaø oxy metylfurfurol coù keøm theo söï taùi taïo laïi axit amin voán ñaõ tham gia töông taùc vôùi ñöôøng töø phaûn öùng ñaàu tieân. Nhö vaäy axit amin coù theå xem nhö moät chaát xuùc taùc ôû trong giai ñoaïn ñaàu. Melanoidin – saûn phaåm cuoái cuøng cuûa phaûn öùng laïi laø chaát coù chöùa nitô. Moät phaàn axit amin tieâu toán cho söï taân taïo aldehit vaø thoaùt ra NH3. NH3 töông taùc vôùi ñöôøng vaø taïo ra melanoidin. - Caùc axit amin tham gia phaûn öùng khaùc nhau phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, pH vaø löôïng nöôùc. - axit amin coù khaû naêng phaûn öùng vaø cho saûn phaåm maøu maïnh hôn caû laø glicocol, alamin, asparagin. Xistin vaø tirozin cho saûn phaåm maøu yeáu hôn caû Valin vaø lôxin cho muøi maïnh meõ hôn caû Glicocol cho maøu raát ñaäm, muøi cuûa bia vaø vò hôi chua Alamin phaûn öùng chaäm hôn vaø cho saûn phaåm cuõng töông töï Phenyl alanin phaûn öùng raát chaäm, taïo thaønh saûn phaåm coù maøu naâu saãm vaø coù muøi thôm hoa hoàng. Lôxin cho saûn phaåm coù maøu khoâng ñaùng keå, nhöng coù muøi baùnh mì roõ reät. Axit glutamic coù hoaït ñoä cao, nhöng cho saûn phaåm coù maøu nhaït. Protein, peptid, amin, amon vaø moät soá chaát chöùa Nitô khaùc cuõng coù khaû naêng phaûn öùng vôùi ñöôøng khöû taïo thaønh chaát coù maøu saãm. Chaúng haïn dipeptid vaø tripeptid phaûn öùng maõnh lieät vôùi xiloza, arabinoza. Caùc protein sôû dó töông taùc vôùi ñöôøng laø do coù nhoùm – NH2 töï do quyeát ñònh. Nhoùm –NH2 trong protein caøng nhieàu thì khaû naêng taïo melanoidin caøng maïnh. Khaû naêng tham gia phaûn öùng cuûa axit amin phuï thuoäc raát maïnh vaøo ñoä daøi cuûa maïch cacbon vaø vò trí cuûa nhoùm amin so vôùi nhoùm cacboxyl. Nhoùm amin caøng xa nhoùm cacboxyl thì tham gia phaûn öùng caøng maïnh meõ khi axit monoamin. µ - axit amin hoaït ñoäng keùm hôn b - axit amin. - Cöôøng ñoä phaûn öùng cuõng phuï thuoäc vaøo baûn chaát cuûa ñöôøng khöû + Glucoza phaûn öùng maõnh lieät hôn caû, sau ñeán galactoza vaø lactoza. + Fructoza phaûn öùng nhanh hôn glucoza + Pentoza (arabinoza, xiloza) coù hoaït ñoäng cao nhaát + Saccaroza khoâng phaûn öùng vôùi axit amin + Maltoza cuõng phaûn öùng nhö glucoza. Nhö vaäy, ñieàu kieän caàn thieát ñeå taïo phaûn öùng melanoidin laø coù nhoùm cacbonyl. - Cöôøng ñoä phaûn öùng cuûa melanoidin coøn phuï thuoäc vaøo noàng ñoä ñöôøng. Tyû leä giöõa axit amin vaø ñöôøng thích hôïp chaát laø ½ hoaëc 1/3. Cuøng vôùi vieäc taêng hôïp phaàn ñöôøng thöøa seõ laøm cho metanoidin taïo ñöôïc coù daïng hoøa tan ngay caû khi noàng ñoä raát cao. Do ñoù ngöôøi ta coù khuynh höôùng xeâ dòch tyû leä veà phía taêng haøm löôïng ñöôøng. Noùi chung phaûn öùng coù theå tieán haønh ngay caû khi noàng ñoä axit amin khoâng ñaùng keå vaø tyû leä axit amin treân ñöôøng raát beù 1/40 thaäm chí 1/300. 2.2 AÛnh höôûng cuûa nöôùc: Ñeå phaûn öùng Maillard tieán haønh cöïc ñaïi thì xung quanh moãi phaân töû protein phaûi taïo neân lôùp ñôn phaân glucoza vaø lôùp ñôn phaân nöôùc. Nhö vaäy, söï coù maët cuûa nöôùc laø ñieàu kieän caàn thieát ñeå tieán haønh phaûn öùng. Noàng ñoä chaát taùc duïng caøng cao, löôïng nöôùc caøng ít thì taïo thaønh melanoidin caøng maïnh. 2.3 AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä vaø pH cuûa moâi tröôøng 2.3.1 Nhieät ñoä - ÔÛ 00C vaø döôùi 00C, phaûn öùng melanoidin khoâng xaûy ra. - Taêng nhieät ñoä, vaän toác phaûn öùng taêng leân raát maïnh meõ. - ÔÛ caùc nhieät ñoä khaùc nhau, caùc saûn phaåm taïo thaønh cuõng khaùc nhau. - ÔÛ nhieät ñoä 95-1000C, phaûn öùng seõ cho caùc saûn phaåm coù tính chaát caûm quan toát hôn caû. - Khi nhieät ñoä quaù cao thì caùc melanoidin taïo ñöôïc seõ coù vò ñaéng vaø muøi kheùt. - Trong saûn xuaát ñeå thu ñöôïc malt maøu, ngöôøi ta thöôøng khoáng cheá phaûn öùng melanoidin ôû 1600C vì ôû nhieät ñoä treân 1600C melanoidin taïo thaønh seõ khoâng hoøa tan trong nöôùc do ñoù laøm giaûm khaû naêng cho maøu vaø ñoä trích ly cuûa malt thu ñöôïc. 2.3.2 pH Phaûn öùng Maillard coù theå tieán haønh trong moät khoaûng pH khaù roäng, tuy nhieân trong moâi tröôøng kieàm phaûn öùng nhanh hôn. Trong moâi tröôøng axit (pH < 3), quaù trình taïo melanoidin theå hieän raát yeáu vaø chuû yeáu laø söï phaân huûy ñöôøng. Cuøng vôùi söï taêng nhieät ñoä phaûn öùng seõ ñöôïc taêng nhanh ngay caû khi trong moâi tröôøng axit (pH = 2). 2.4 Chaát kìm haõm vaø chaát taêng toác phaûn öùng melanoidin: 2.4.1 Chaát kìm haõm - Chaát kìm haõm laø nhöõng chaát phaûn öùng ñöôïc vôùi nhoùm cacbonyl, ví duï: dimedon, hydroxylamin, bisulfit. - Nhöõng chaát naøy seõ keát hôïp vôùi caùc chaát khaùc nhau phaùt sinh ra ôû trong giai ñoaïn trung gian, do ñoù laøm ngöøng caùc quaù trình tieáp theo cuûa phaûn öùng. * Khí sunfurô, axit sunfurô hoaëc muoái cuûa noù (bisulfit cuûa natri vaø kali) laø nhöõntg chaát kìm haõm raát maïnh maø phaûn öùng taïo maøu melanoidin. 2.4.1.1 Axit sunfurô: Taùc duïng kìm haõm cuûa axit sunfurô coù lieân quan vôùi caùc reducton: CHO CHO CHO CHO CO COH CO CO CH2 CH CH2 CH CHOH CHOH CHSO3H CH CHOH CHOH CHOH CHOH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH (I) (II) (III) (IV) H2SO3 Baèng caùch ñun dung dòch glucoza vaø sulfit ôû 1000C, ngöôøi ta ñaõ thu ñöôïc hôïp chaát 3,4 – didezoxy-4-Sulfohexozon (III). caùc daãn xuaát cuûa axit sunfuric laø nhöõng hôïp chaát raát beàn vöõng, thaäm chí baèng phöông phaùp thuûy phaân ngöôøi ta vaãn khoâng theå thu laïi ñöôïc SO2 khi chöng caát. Do ñoù, caùc saûn phaåm trung gian töông töï cuûa phaûn öùng metanoidin ñeàu khoâng ñöôïc chuyeån hoùa thaønh caùc hôïp chaát maøu cuoái cuøng. Ngoaøi ra, khi keát hôïp nhoùm röôïu baäc hai ôû glucoza khoâng no daïng trans, axit sunfurô coøn gaït boû khaû naêng voøng hoùa sau naøy cuûa glucozon (khi töông taùc vôùi amoniac). Axit sulfurô coøn theå hieän taùc duïng khaùng khuaån maïnh meõ vaø laø chaát choáng oxi hoùa. Axit sulfurô oån ñònh ñöôïc axit ascorbic ôû daïng hydroascorbic ôû trong caùc saûn phaåm. Ngöôøi ta nhaän thaáy raèng, trong moät soá saûn phaåm (nöôùc chanh, nöôùc nho, nöôùc taùo) khi löôïng axit ascorbic bò giaûm thì cöôøng ñoä saãm maøu taêng leân, löôïng axit amin vaø ñöôøng khöû bò giaûm xuoáng coøn haøm löôïng furfurol laïi taêng leân. Coù leõ do tính khöû cuûa axit ascorbic vaø khaû naêng phaûn öùng cuûa noù vôùi caùc saûn phaåm trung gian cuûa phaûn öùng Maillard. Do ñoù khi vitamin hoùa caùc saûn phaåm thöïc phaåm seõ laøm yeáu söï taïo thaønh caùc melanoidin. Tuy chaát kìm haõm axit ascorbic naøy laøm taêng giaù trò sinh hoïc cuûa saûn phaåm, nhöng yù nghóa thöïc tieãn laïi haïn cheá, vì axit ascorbic cuõng nhö nhöõng axit höõu cô khaùc, khi phaân huûy seõ cho hôïp chaát coù maøu saãm. Ngoaøi ra axit ascorbic laø moät reducton, nghóa laø moät saûn phaåm trung gian cuûa phaûn öùng melanoidin maø sau naøy seõ töông taùc vôùi axit amin ñeå taïo thaønh chaát coù maøu saãm. Trong caùc saûn phaåm coù maøu ñaäm do antoxian truyeàn cho, thì döôùi taùc duïng cuûa vitamin C, maøu töï nhieân seõ bò nhaït ñi. Nhö vaäy duøng axit ascorbic ñeå kìm haõm sö saãm maøu laø khoâng coù giaù trò vaïn naêng. Ngöôøi ta chæ coù theå öùng duïng noù ñoái vôùi töøng saûn phaåm cuï theå khi ñaõ nghieân cöùu thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa noù. 2. Dimedon (dimetyl dihydrorezorxin) laø chaát kìm haõm phaûn öùng melanoidin toát nhaát. Noù coù khaû naêng lieân keát caùc furfurol vaø aldehit do ñoù laøm ngöøng söï taïo melanoidin. Dimedon trong nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh coù theå keát tuûa hoaøn toaøn furfurol baèng caùch taïo ra saûn phaåm ngöng tuï furfurol dimedon (hai phaân töû). 3. Caùc chaát Oxi hoùa (KMnO4, H2O2, quinhidron) vaø caùc chaát khöû (H2SO2, natri hyposulfit, hydroquinon, hydro môùi sinh) ñeàu kìm haõm phaûn öùng taïo melanoidin nhöng vôùi cöôøng ñoä khaùc nhau. 4. Gaàn ñaây ngöôøi ta coøn duøng este cuûa axit pirocacbonic laøm chaát kìm haõm phaûn öùng melanoidin. Este ñoù coù caáu taïo nhö sau: R1 – O – C – O – C – O – R2 O O R1 vaø R2 coù theå laø caùc goác alkyl, anyl (benzyl) hoaëc caùc goác dò voøng) furfuryl). 5. Trong moät soá saûn phaåm thöïc phaåm ngöôøi ta coøn duøng caùc anhydrit cacbonic cuûa caùc µ - hydroxyaxit nhö sau: O O = C – O C = O C = O C = O C – O H – C – O H – C – O H – C – O CH3 O = C – O Tröôøng hôïp duøng axit lactic Tröôøng hôïp duøng axit tartric Veà phöông dieän lyù thuyeát, hieäu quaû kìm haõm cuûa piro cacbonat cuõng nhö anhydrit cacbonic theå hieän ôû choã chuùng töông taùc vôùi nhoùm amin töï do. Do ñoù axit amin trôû neân khoâng coù khaû naêng phaûn öùng vôùi nhoùm caùcbonyl cuûa ñöôøng. 2.4.2 Chaát taêng toác: Caùc chaát taêng toác phaûn öùng melanoidin coù axit lactic phosphat muoái cuûa axit lactic laøm taêng toác phaûn öùng naøy raát maïnh. Dung dòch ñeäm phosphat khoâng nhöõng laøm taêng nhanh vaän toác phaûn öùng giöõa axit amin vaø glucoza maø coøn laøm taêng phaûn öùng naâu hoùa dung dòch glucoza tinh khieát. Chương 3: Tính phổ biến của phản ứng maillard : Như đã nêu ở trên, phản ứng giữa axit amin và đường xảy ra trong điều kiện rất dễ dàng, do đó phản ứng này xảy ra rất phổ biến trong sản xuất và bảo quản các sản phẩm trong thực phẩm. Tuỳ thuộc vào yêu cầu về tính chất cảm quan của từng sản phẩm mà người ta hoặc tạo điều kiện để tăng cường phản ứng đến tối đa hoặc kìm hảm phản ứng đến mức tối thiểu . Sản xuất bánh mì: Là quá trình tạo điều kiện phản ứng melanoidin phát triển tối đa. Màu sắc của vỏ bánh mì hầu như do phản ứng này quyết định. Vì vậy những biện pháp kỹ thuật tương ứng trong quy trình sản xuất len men để tạo axit amin tự do, đường khử, điều chhỉnh nhiệt độ trong giai đoạn nướng đều nhằm mục đích đó Sản xuất bia: Giai đoạn cuối cùng của quá trình malt hoá đại mạch là sấy malt tươi. Ở giai đoạn này tính chất công nghệ của malt được định hình và ở chừng mực nào đó, nó quyết định tính chất cảm quan của sản phẩm. Quá trình quan trọng nhất ở giai đoạn sấy malt là phản ứng tạo melanoidin- một hỗn hợp gồm nhiều hợp chất, ở mức độ rất cao chi phối chất lượng của bia vàng và là nhân tố quyết định về hương, vị, màu sắc, khả năng tạo và giữ bọt của bia đen. Phụ thuộc vào bản chất của quá trình chuyển hoá trong từng thời điểm, quá trình sấy malt tươi có thể chia làm 3 pha chính: pha sinh lý, pha enzim và pha hoá học. Những quá trình xảy ra ở pha hoá học có ý nghĩa rất quan trọng đối với công nghệ sản xuất malt và bia vì rằng những sản phẩm tạo thành đóng vai trò rất lớn trong thành phần và chất lượng của malt. Hương, vị và màu sắc cuối cùng của malt được hình thành chủ yếu ở giai đoạn này, còn chất lượng cảm quan của bia, kể cả khả năng tạo bọt, và độ bền keo của chúng cũng được quyết định ở giai đoạn này. Quá trình quan trọng nhất xảy ra ở giai đoạn này là sự tạo thành melanoidin. Một số loại malt đặc biệt : Ngoài malt vàng và malt đen, trong công nghiệp sản xuất bia còn sử dụng một số loại malt đặc biệt như malt caramel, malt cà phê, malt melanoid, malt diastalin và malt proteolin. Malt melanoid còn được gọi là melan, là loại malt đen, có mùi thơm rất mạnh, chứa nhiều melanoid, được sản xuất từ đại mạch có hàm lượng protein cao. Ươm mầm được tiến hành ở nhiệt độ 22 °C , thời gian được kéo dài trong 1 ngày đêm. Sau đó malt được vun thành đống, sau 2 ngày nhiệt độ khối hạt sẽ tăng lên 50°C . Duy trì ươm mầm ở nhiệt độ này cho đến khi kết thúc. Với điều kiện ươm mầm như vậy, hệ enzim proteaza hoạt động ở mức tối đa, kết quả là tạo ra nhiều axit amin - tiền đề cho phản ứng tạo melanoid. Qua thực tế sản xuầt cho thấy rằng, khi nhiệt độ của khối hạt đã đạt 50 – 52°C ,thời gian ươm mầm chỉ cần kéo dài thêm 24 –36 h là được. Như vậy chu kỳ ươm mầm của loại malt này kéo dài từ 4 – 5 ngày đêm. Sau khi ươm mầm kết thúc thì malt tươi được sấy theo chế độ sấy của malt đen. Cường độ màu của malt melanoid được biểu thị bằng số mililit 0,1 N dung dịch I2 / 100 g chất khô. Giới hạn tối đa của chỉ số này là 14 ml. Melan được sử dụng trong sản xuất bia đen vì chúng có khả năng làm cho sản phẩm mang vị ngọt đậm đà, hương thơm đặc trưng và cải thiện khả năng tạo và giữ bọt. Liều lượng sử dụng melan là 10 – 12 % ( so với lượng nguyên liệu chính ). Khi sử dụng các loại mail đặc biệt, dịch đường thu được có tính khử rất cao, nguyên nhân là vì nó chứa nhiều hợp chất reducton. Dịch đường đã có tính khử cao thì bia được lên men từ dịch đường đó cũng có tính khử cao. Tính khử cao của bia được thể hiện ở độ bền của nó kháng lại các hiện tượng gây đục dạng keo và gây đục do các quá trình sinh học (hay nói cách khác, sản phẩm có độ bền keo và độ bền sinh học cao). Các hợp chất reducton liên kết với oxy xâm nhập vào, và sẽ cản trở quá trình oxy hoá các thành phần khác của bia như polyphenol, protein,…Với sự can thiệp như vậy của reducton sẽ hạn chế đến mức tối thiểu khả năng gây đục dạng keo- oxy hoá cho bia. Mặt khác các hợp chất reducton đã kết hợp hết lượng oxy tự do, điều kiện đó không cho phép vi sinh vật còn có khả năng phát triển, ngăn chặn được sự vẩn đục do chúng gây ra. Hàm lượng reducton cao ở trong bia đen và thế oxy hoá - khử thấp do chúng tạo ra là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất tạo nên độ bền vững của loại bia này. Sản xuất rượu: Trong sản xuất rượu người ta kìm hãm phản ứng tạo melanoidin một cách triệt để. Vì phản ứng sẽ gây tổn thất tinh bột và đường, đồng thời melanoidin tạo thành có tác dụng kìm hãm hoạt động của enzim. Zavroxki đã đề ra kỹ thuật nấu nguyên liệu với một lượng lớn nước để khắc phục ảnh hưưỏng xấu của phản ứng này, đồng thời giảm tổn thất đường và tăng hiệu suất rượu. Sản xuất thuốc lá: Quá trình sấy, trước khi lên men và lên men cũng do phản ứng maillard quyết định. Việc làm giảm độ ẩm của môi trường sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng đó và tăng cường màu sẫm. Nguyên nhân cơ bản của sự tự ẩm hoá thuốc lá là phản ứng melanoidin có kèm theo thoát nước. Khi tỉ lệ giữa axit amin và đường bằng ½ thì lượng ẩm thoát ra là cực đại và lượng chất khô là cực tiểu. Thay đổi tỉ lệ này sẽ có ảnh hưởng nhanh chóng đến lượng nước thoát ra trong phản ứng. Sản xuất đường: Quá trình cô đặc: Trong nhà máy đường hiện đại, nước mía cô đặc ở hệ cô đặc 4 – 5 lần hiệu với nhiệt độ khoảng 60 – 130°C . Kết quả là hơi nước bị bốc đi và trên cơ bản không có sự thay đổi thành phần hoặc tính chất của chất khô trong dung dịch. Tuy nhiên trong quá trình cô đặc vẫn xảy ra nhiều phản ứng hoá học và hóa lý dẫn đến thay đổi thành phần và đặc tính của chất tan. Nước ngưng tụ trong hệ cô đặc nhiều nơi không phải là nước nguyên chất mà chứa ít đường và chất không đường. Sự có mặt của đường trong nước ngưng sẽ dẫn đến ăn mòn nồi hơi. Mặt khác dưới tác dụng của nhiệt độ, xảy ra sự phân huỷ đường và chất không đường. Đường khử bị phân huỷ hoặc kết hợp với những chất chứa nitơ tạo thành melanoidin tạo thành màu sắc của nước mía. Sự tăng màu sắc của nước mía trong quá trình bốc hơi phụ thuộc vào hiệu quả làm sạch nước mía, thời gian và nhiệt độ cô đặc. Nấu đường: Phân huỷ đường khử: Trong quá trình nấu xảy ra hiện tượng thay đổi khả năng quay cực của đường khử, phản ứng tạo chất màu giữa đường khử với axit amin. Phản ứng tạo màu xảy ra nhiều khi nấu đường non các sản phẩm cuối vì nồng độ đường non cao, nhiệt độ một số vùng trong thiết bị cao. Phản ứng này tiếp tục xảy ra trong thiết bị kết tinh làm lạnh. Phản ứng của các chất không đường hữu cơ: Một số axit amin trong quá trình kết tinh trở thành không tan, kết tủa ở dạng muối canxi va magie. Ví dụ : canxi aconitat, magie aconitat và canxi oxalat. Một số axit amin kết hợp với đường khử tạo thành hợp chất hữu cơ chứa nitơ tan trong dung dịch. Độ tinh khiết của đưưòng non càng thấp, nồng độ chất màu càng cao. Sự tăng màu còn xảy ra nhiều do rửa nồi nấu không sạch sau khi xả đường non. Chế biến và bảo quản rau quả: Trong quá trình bảo quản rau tươi, saccaroza cũng dần dần bị thuỷ phân tạo thành đường khử dưới tác dụng của ezim invectaza. Trong quá trình sống của rau quả chủ yếu xảy ra quá trình tổng hợp saccarozo từ đường khử. Khi đun nóng lâu và ở nhiệt độ cao, các rau quả có chứa đường, có thể xảy ra hiện tượng caramen hoá tức là sự phân huỷ chưa hoàn toàn các đường còn gọi là sự cháy đường. Ở giai đoạn đầu của sự phân huỷ đường, các chất được tạo nên thường làm cho rau quả có mùi thơm( mùi rau rán ). Tuy nhiên, nếu ở nhiệt độ cao, lâu thì các sản phẩm giàu đường sẽ bị sẫm mầu và vị đắng. Trong chế biến rau quả, các quá trình xử lí nhiệt rất ít khi đến160°C ,vì vậy phản ứng cháy đường chỉ có thể xảy ra ở giai đoạn đầu. Sự sẫm màu của các sản phẩm rau quả chế biến, qua xử lí nhiệt nhẹ, thường là do tác dụng của đường với các axit amin . Khi đó tạo ra các melanoidin làm giảm chất lượng sản phẩm, cả về màu sắc lẫn mùi vị. Phản ứng này xảy ra mạnh giữa các axit amin, đặc biệt là glixin và các axit amin hoà tan khác ( alamin, asparagin ) với các đường mono có nhóm cacbonyl tự do( fructoza,glucoza, maltoza, kxiloza ). Phản ứng xảy ra mạnh nhất khi tỉ lệ khối lượng phân tử giữa axit amin và đường là 1:2 . Saccaroza chi có thẻ tham gia phản ứng sau khi thuỷ phân thành đường khử, axit amin hoà tan kém( xistin, tirozin ) cũng kém tác dụng. Quá trình phản ứng melanoidin còn có hàng loạt các sản phẩm trung gian, ví dụ tạo thành các aldehit, gây sản phẩm có mùi khác biệt. Phản ứng melanoidin được kích thích bởi sự tăng nhiệt độ cao (100 – 120°C ) và đặc biệt là sự đun nóng nhiều lần và lâu. Vì vậy, các sản phẩm rau quả cô đặc lâu ở các nồi hở, thường có màu xấu, mùi vị kém tự nhiên. Đồng thời, ở các sản phẩm đó lượng đường và các axit amin cũng giảm đi. Phản ứng melanoidin xảy ra không chỉ ngay khi đun nấu mà còn có thể tiếp tục trong cả quá trình bảo quản. Vì vậy có nhiều sản phẩm bảo quản càng lâu, màu càng sẫm dần. Tài liệu tham khảo: Hoá sinh công nghiệp (Lê Ngọc Tú (chủ biên), La Văn Chứ, Đồng Thị Thu, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lê Doãn Diên, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội) Kỹ nghệ sản xuất đường mía (Nguyễn Ngộ, Phạm Vĩnh Viễn, Phạm Hùng, NXBKHKT, 1984) Kỹ thuật bảo quản và chế biến rau quả (Nguyễn Văn Thoa, Nguyễn Văn Tiếp, Quách Tĩnh, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 1982) Công nghệ sản xuất mail và bia (PGS.PTS Hoàng Đình Hoà, NXBKHKT, 1998)