Monitoring of Dynamic Changes in Maillard Reaction Substrates by Response Surface Methodology

반응표면분석에 의한 Maillard 반응기질의 동적변화 모니터링

Four-dimensional response surface methodology was used for monitoring dynamic changes in substrates during Maillard reaction. The coefficients of determination ($R^2$) of response surface regression equations for the changes in amino acids during Maillard reaction were 0.9478 for total amino acids and above 0.90 for each amino acid. $R^2$ of regression equations for the changes in sugars during Maillard reaction were 0.9250 for glucose and 0.6490 for fructose. The contents of total amino acids gradually decreased with increasing reaction temperature and pH of the solvent. Browning color intensity increased with rising reaction temperature, showing maximum color intensity at around $145^{\circ}C$. Each amino acid showed a decreasing tendency in its contents, which was similarly found in total amino acids. Four-dimensional response surface methodology indicated that the increased temperature during Maillard reaction was the most influential factor in decreasing substrates, such as aspartic acid, threonine and glucose. While the reaction time and pH of solvent little affected the changes in the above-mentioned substrates during Maillard reaction.

Maillard 반응중 피질의 변화를 4차원 반응표면으로 나타내어 기질의 동적변화를 모니터링하고자 하였다. Total amino acids의 함량변화에 대한 회귀분석 결과 높은 $R^2$ (0.9470)를 나타내었으며, 각각의 amino acid또한 높은 R'를 나타내어 대부분 유의성이 인정되었다. 유리당의 함량에 대한 회귀분석에서 glucose의 함량에 대한 R'는 0.9250이었으나 fructose에 대한 $R^2$는 0.6490으로 낮은 값을 보였다. Maillard반응중 total amino acids의 함량은 반응온도가 높고 용매의 pH값 이 증가할수록 크게 감소되었다. 반응생성물의 갈색도는 반응온도가 증가할수록 증가하나 145‘C 내외에서 최대값을 나타내었다. 각각의 amino acid함량변화는 total amino acids 함량인화와 유사한 경향이었으며, 4차원 반응표면분석 결과 aspartic acid, threonine, glucose등의 기질들은 복합기질계 Maillard반응에 있어서 특이하게 반응온도가 증가할수록 크게 감소한 반면, 용매의 pH와 반응시간의 영향은 거의 받지 않는 것으로 나타났다.