董伟
(黑龙江农业经济职业学院,黑龙江牡丹江 157041)
摘要:食品应用化学是一门既枯燥又无“味”的专业基础课,每每讲起来,教师非常卖力的讲,学生认真的听,但是最终的授课效果差强人意,这就是专业基础课程的无奈。那么如何让学生们喜欢上这样枯燥无味的课,又能够达到理想的教学效果,本文以碳水化合物在加工过程中的变化这部分知识点的授课形式和同仁们进行一些探讨。
关键词:美拉德反应,黑,色泽,风味,营养
一、谈黑色变——课程引入,激发兴趣
黑,会意字,其本义为熏黑之色,后泛指像煤或墨的颜色。《诗·邶风·北风》:“莫赤匪狐,莫黑匪乌。” 由熏黑之色引申为黑暗,由黑暗引申为秘密的、隐蔽的,由秘密的、隐蔽的引申为恶、坏、反动的。所以一提到黑,同学们会立马想到和黑色有关的词组,如黑商家、黑心肠、黑幕、黑历史等。食品人高度的警觉性让同学们看到题目“你喜欢的食物都有点黑”立刻可以想到食品中毒、食品污染等相关的食品安全等一些列问题。那么在开始上课的就已经引起同学的高度重视。
二、色变机理——多维讲解,知识展现
以我们生活中常见的食物如红糖、酱油、烘焙食品、巧克力、红烧肉等的颜色开始引入我们的知识点-碳水化合物在加工过程中的变化,主要直观视觉和嗅觉的变化是颜色“黑”、味道“香”等的变化,颜色“黑”主要物质是类黑精或称为拟黑精,香味主要是一些有机化合物的气味,比如小分子的醛、酮及其他杂化化合物,这部分知识在有机化学课上已经学习过,有机化合物特有的气味。经过分析之后可以提出美拉德反应的机理、产物及限制因素等。
美拉德反应( Maillard 反应) 是食物在生产加工过程中的一种常见非酶促褐变反应。1912年,法国化学家 Louis Camille Maillard在实验过程中发现,对葡萄糖和甘氨酸混合共热会形成褐色物质,并对这一现象进行相关报道。 1953年,由J.E. Hodge 等[1]人把这个反应正式命名为美拉德反应,因其最终产物主要是棕色的类黑精,也被称为类黑素反应(Melanoidin Reaction)。
带领学生观看动画视频“美拉德反应”,将理论知识、食品实例与趣味动画三者有机结合,进一步梳理碳水化合物在食品加工中的化学变化的反应机理,同时呼应巩固“黑”的意义。
对知识点进行总结:美拉德反应是指由氨基酸、多肽、蛋白质等含游离氨基的化合物和醛、酮、还原糖的羰基在常温或者被加热条件下发生的一系列反应,最终生成棕色甚至是黑棕色的大分子物质类黑精或称拟黑素的反应过程。在反应过程中除了产生主要的类黑精外,还同时生成还原酮、醛和杂环化合物等挥发性香气物质,这些物质是食品色泽和风味的主要来源。
同时课堂上品尝面包、咖啡及红糖等辅助食物,让同学们从视觉,嗅觉和味觉感官上体验真实食品体系中美拉德反应所带来的变化,比较教师ppT呈现的理论知识,学生更易接受和理解。并且对知识点印象深刻、持久。
三、内容延展——分组研讨,启发思考
通过以上知识点的讲解同学们知道,作为食物中的营养素几乎都含有氨基酸、多肽、蛋白质、还原糖和多糖类,因而在食品加工过程中较易发生美拉德反应。产生食品了独特的风味和色泽。所以,在现代食品工业发展中,美拉德反应早已成为食品研究的热点之一。在食品烘焙、咖啡加工、肉类加工、制酒、酱油等酿造领域广泛应用[2,3]。如何使这两种反应能够更好的服务于食品工业生产,如何通过学习控制反应过程而使食品达到最佳的感官特征,让我们进一步学习美拉德反应与食品色泽、风味及营养等方面的知识。
1.黑—美拉德反应与食品色泽
美拉德反应会赋予不同食品的独有色泽,如面包、烤肉等非常诱人的金黄色,酱油、咖啡等浓郁的深褐色,一定程度上大大增加人们的食欲。这些是我们所期望的。但也会有一些我们不期望的,比如烘焙面包过程中,如果和面中葡萄糖、麦芽糖等还原性的物质与赖氨酸、蛋白质等的种类和添加量及焙烤温度等因素控制得不当,会使美拉德反应过度生成焦黑色。再有,乳制品杀菌温度控制得不好,乳中的酪蛋白和乳糖也会发生美拉德反应会使乳呈现褐色,影响了乳品的品质。因此,对于食品而言,控制好美拉德反应的程度就控制了食品的色泽。
2.香—美拉德反应与食品风味
美拉德反应过程较和中间产物也较为复杂,不同的原材料、温度及加工方法,可制备出各种不同风味、香味的物质。如酱香型白酒的特有风味,美拉德反应的贡献非常大的[4]。另外因美拉德反应生产的香精,具有醇厚味浓郁、香气饱满及仿真度极高等特点。已在速冻食品、罐藏食品、方便面、香肠和咸味体闲食品等多种食品的加工及调味中得到广泛的应用与推广 [5] 。
3. 低—美拉德反应与食品营养
美拉德反应对食品色色泽和食品风味的影响是有利的,是食品加工中我们期望的,但同时美拉德反应也会引起一些不必要的食品营养损失,这对整个食品营养评价是不利的。由实验表明,在众多人体必需氨基酸中赖氨酸是最易在褐变反应中损失的,因而食品的营养价降低了。
四、课堂总结--知识梳理、问题反馈
1.知识点梳理:明确学习目标—美拉德反应与焦糖化反应机理,强调重难点—影响美拉德反应和焦糖化反应的影响因素。
2.作业反馈:根据课程中的作业题针针对学生出现的共性问题进行集中讲解,学生的个别问题可以借助云班课、钉钉、微信或者QQ等信息平台与教师进行沟通,教师给予专业化、个性化的讲解, 确保学生掌握扎实。同时分小组讨论,通过小组内的研讨,要求构建思维导图总结所学课堂教学内容。
参考文献:
[1] HODGE J E. Dehydrated foods, chemistry of browning
reactions in model systems[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1953, 1(15): 928-943.
[2].蔡妙颜 ,肖凯军 ,袁向华等;美拉德反应与食品工业[J];食品工业科技;2003年07期
[3].姚正晓,刘慧娟,陈林,张挺,黎海彬等;美拉德反应及其在食品工业中的应用[J];广州城市职业学院学报;2012年01期
[4]. 庄名扬. 再论美拉德反应产物与中国白酒的香和味[J]. 酿酒科技2005(5): 34-38.
[5] 祁岩龙,冯怀章,于洋等;美拉德反应研究进展及在食品工业中的应用[J];食品工业;2018年03期