美拉德反应过程（美拉德反应到底是一个反应还是很多化学反应同时发生时的总称,它的方程式是怎么的）

本文目录

• 美拉德反应到底是一个反应还是很多化学反应同时发生时的总称,它的方程式是怎么的
• 美拉德反应的机理和条件分别是什么
• 急求！！！用葡萄糖与胺类做美拉德反应的详细过程
• 美拉德反应通俗说法
• 美拉德反应机理
• 美拉德反应是什么
• 美拉德反应中斯特克勒讲解如何发生
• 什么叫做美拉德反应

美拉德反应到底是一个反应还是很多化学反应同时发生时的总称,它的方程式是怎么的

美拉德反应的反应机理和过程较为复杂。它是一类反应的统称。你问的是食品类的生化知识，幸好洒家是学food的。食品的褐变（非染色的色泽改变）分为酶促褐变和非酶褐变。酶促褐变即褐变反应以酶反应的形式发生，如苹果切开会变色。食品的大多数变色是非酶褐变，主要有：焦糖化、VC氧化 和 美拉德反应。焦糖化是糖类（不含蛋白类物质）加热到熔点以上，因脱水焦化而产生的褐色物质。Vc氧化，也叫抗坏血酸氧化，VC在较低pH值和较高温度温度下，转变为脱氢抗坏血酸，再被氧化生成2,3-二古罗酮糖醛，最后形成糖醛和 二氧化碳，这个过程有17种产物，这些产物会发生聚合反应，其产物显色。美拉德反应：凡是含有还原糖类、游离氨基或蛋白质的食品，都会发生。还原糖、游离氨基酸、蛋白质等在酸、碱或高温下，发生脱水、环化、分子重排、分解等过程，最后形成醛亚胺或酮亚胺，其中杂环胺类是非溶于水的褐色物质。美拉德反应的反应机理和过程较为复杂。它是一类反应的统称。美拉德反应消耗了营养成分，其产物可能是有毒的，往往会使食物失去食用价值。

美拉德反应的机理和条件分别是什么

起始阶段：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； N-取代糖基胺的生成：席夫碱经环化生成； 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）。

中间阶段：酸性条件下：经1,2—烯醇化反应，生成羰基甲呋喃醛；碱性条件下：经2,3—烯醇化反应，产生还原酮类和脱氢还原酮类。有利于Amadori重排产物形成1-deoxysome。它是许多食品香味的前驱体。

条件：

1、温度20～25℃氧化即可发生美拉德反应。一般每相差10℃，反应速度相差3～5倍。30℃以上速度加快，高于80℃时，反应速度受温度和氧气影响小。

2、 水分含量在10%～15%时，反应易发生，完全干燥的食品难以发生。

3、 pH值当pH值在3以上时，反应随pH值增加而加快。

4、 化学试剂酸式亚硫酸盐抑制褐变，钙盐与氨基酸结合成不溶性化合物可抑制反应。

扩展资料

美拉德反应对食品的影响：

1、香气和色泽的产生，美拉德反应能产生人们所需要或不需要的香气和色泽。例如亮氨酸与葡萄糖在高温下反应，能够产生令人愉悦的面包香。而在板栗、鱿鱼等食品生产储藏过程中和制糖生产中，就需要抑制美拉德反应以减少褐变的发生

2、营养价值的降低，美拉德反应发生后，氨基酸与糖结合造成了营养成分的损失，蛋白质与糖结合，结合产物不易被酶利用，营养成分不被消化

3、抗氧化性的产生，美拉德反应中产生的褐变色素对油脂类自动氧化表现出抗氧化性，这主要是由于褐变反应中生成醛、酮等还原性中间产物；有毒物质的产生。

急求！！！用葡萄糖与胺类做美拉德反应的详细过程

因为没有美拉德反应的前体物质，及反应条件，如：高温。 请看下述反应原理。 1 美拉德反应机理 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)。 1.1 起始阶段 1.1.1 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。 1.1.2 N-取代糖基胺的生成:席夫碱经环化生成。 1.1.3 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)。 1.2 中间阶段在中间阶段,Amadori化合物通过三条路线进行反应。 1.2.1 酸性条件下:经1,2—烯醇化反应,生成羰基甲呋喃醛。 1.2.2 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。 1.2.3 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,以进行最后阶段反应或与氨基进行Strecker分解反应,产生Strecker醛类。 1.3 最终阶段 此阶段反应复杂,机制尚不清楚,中间阶段的产物与氨基化合物进行醛基—氨基反应,最终生成类黑精。美拉德反应产物出类黑精外,还有一系列中间体还原酮及挥发性杂环化合物,所以并非美拉德反应的产物都是呈香成分。

美拉德反应通俗说法

美拉德反应指的是食物中的还原糖（即碳水化合物）、氨基酸与蛋白质在常温或加热时发生一系列复杂反应后，生成的棕黑色的大分子物质类黑精的过程，也称为氨反应。

美拉德反应，简单来说就是蛋白质和碳水化合物受热发生反应，在烤肉时闻到的香气就来源于此肉类中富含蛋白质，而烧烤、煎炸时的温度较高，因而在此类烹饪中，美拉德反应会更剧烈，香味物质倍增，嗅觉上的香味，源自于氨基酸与糖发生的美拉德反应，而味觉上的香，则是脂肪、磷脂、氨基酸的共同作用。

触发美拉德反应的条件

美拉德反应增加食物风味，必备3个条件：

1、烹饪温度：烹饪温度达到140-160°C，美拉德反应会迅速增加，温度太高，容易烤焦，温度太低，香味不会产生。

2、水分含量：美拉德反应的速度，随着水分的增加而降低。故水分处于10%-15%的时候，更容易发生美拉德反应。干炒的食物更好吃，油炸的食物更好吃，水煮的可能没有那么好吃，这些道理很多人都知道。

3、原料基质：食物在PH值高于7的碱性环境中，美拉德反应发生的更快点，所以，加入一点点小苏打，从而加快美拉德反应，小苏打是一种温和的碱，可以提高食物的PH值，比如，爆炒洋葱的时候，加一丁点小苏打，迅速就能散发出香味。

美拉德反应机理

美拉德反应亦称非酶棕色化反应，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，故又称羰氨反应（1912年法国化学家L.C.Maillard提出）。

美拉德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。几乎所有含有羰基和氨基食品在加热条件下均能产生Maillard反应。

Maillard反应能赋予食品独特的风味和色泽，所以，Maillard反应成为食品研究的热点，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。

研究历史

早在1908年，A.R.Ling曾发现甘氨酸和葡萄糖混合液共热时会形成褐色的类黑精，并可以闻到香气。1912年，法国科学家美拉德（1878~1936，L.C.Maillard）对该现象进行了报道。

1953年，霍奇（J.E.Hodge）等人经总结归纳，把氨基化合物（如蛋白质、肽、胺、氨和氨基酸）和羰基化合物（如还原糖、脂质、醛、酮、多酚、抗坏血酸以及类固醇等）

之间的一类复杂化学反应正式命名为Maillard反应（Maillard Reaction）或羰-氨反应（Amino－carbonyl Reaction）。

因其最终产物主要是棕色的类黑素，且无需酶的参与所以亦被称为类黑素反应（Melanoidin Reaction）或非酶褐变反应（Non-enzymatic Browning Reaction）。

同年，Hodge提出了Maillard反应模拟体系及其反应历程框架，成为Maillard反应发展史中的一个重要里程碑。1995年，Tressl等人进一步发展和修订了Hodge的理论。随后，Hodge等人对Maillard反应原理作了论述，提出了较完整Maillard反应原理。

美拉德反应是什么

美拉德反应在烹饪中很常见，比如烧烤就是美拉德反应的典型代表。美拉德反应，简单来说就是蛋白质和碳水化合物受热发生反应，生成呋喃、吡嗪、噻吩、噻唑等香味物质。

在烤肉时闻到的香气就来源于此肉类中富含蛋白质，而烧烤、煎炸时的温度较高，因而在此类烹饪中，美拉德反应会更剧烈，香味物质倍增。

不过，美拉德反应也会带来一些有害的副产品，如丙烯酰胺等有机物。丙烯酰胺是世界卫生组织国际癌症研究机构认定的2A类致癌物，具有一定的毒性和致癌性，因此不管烧烤和煎炸食物有多美味，也不能贪多。

美拉德反应在食品工业中的应用：

一、食品色泽

食品经加热处理后或长时间贮藏后，都会产生不同程度的类黑精色素。比如面包、烤肉、熏肉、烤鱼、咖啡、茶以及酱油、豆酱等调味品中都有美拉德反应产生，因为这一大类反应没有酶的参与，故又称非酶褐变。这些食品经加工后会产生非常诱人的金黄色至深褐色，增加人们的食欲。

二、食品风味

1、食品本身固有的香味，如葱蒜、芫荽本身就有一种特有的香味；

2、食品原料在加工过程中由于酶促反应形成的风味；

3、食品在蒸煮、焙烤及油炸过程中产生的食品香味，也即食品经过了热分解、氧化、重排或降解形成的香味前体，然后形成特殊的食品风味。如爆米花、烤面包、烤肉等食品所形成的香味。

三、食品营养

美拉德反应对食品营养的影响包括降低蛋白质的营养质量、蛋白质改性以及抑制胰蛋白酶活性等。对于粮食制品，美拉德反应无疑会使其蛋白质的生物价更低。

以上内容参考：人民网-烹饪中的化学反应

以上内容参考：百度百科-美拉德反应

美拉德反应中斯特克勒讲解如何发生

No．12．2006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。但是在反应过程也会使食品中的蛋白质和氨基酸大量损失，如果控制不当也可能产生有毒有害物质。1反应机理［1］对于美拉德反应机理，长期以来研究得还很不彻底。食品化学家Hodge在早年作出了初步的解释，认为美拉德反应可以分成3个反应阶段。目前对于美拉德反应初级、中级阶段机理已经基本明确，但是终级阶段机理还不是很明确。以下用葡萄糖与胺反应说明美拉德反应整个过程。1．1初级阶段还原糖与氨基化合物反应经历了羰氨缩合和分子重排过程。首先体系中游离氨基与游离羰基发生缩合生成不稳定的亚胺衍生物－薛夫碱，它不稳定随即环化为N－葡萄糖基胺。N－葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿姆德瑞分子重排生成果糖基胺（1－氨基－1－脱氧－2－酮糖）。初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化，但其产物是不挥发性香味物质的前体成分。1．2中级阶段此阶段反应可以通过3条途径进行。第1条途径：在酸性条件下，果糖基胺进行1，2－烯醇化反应，再经过脱水、脱氨最后生成羟甲基糠醛。羟甲基糠醛的积累与褐变速度密切相关，羟甲基糠醛积累后不久就可发生褐变反应，因此可以用分光光度计测定羟甲基糠醛积累情况作为预测褐变速度的指标。第2条途径：在碱性条件下，果糖基胺进行2，3－烯醇化反应，经过脱氨后生成还原酮类和二羰基化合物。还原酮类化学性质活泼，可进一步脱水再与收稿日期：2006－05－16作者简介：付莉（1979－），女，黑龙江人，硕士，助教，研究方向为食品化学。简述美拉德反应付莉1，李铁刚2（锦州医学院畜牧兽医学院，锦州121001）摘要：综述美拉德反应的概念、反应机理、反应的影响因素、控制反应的条件及其在食品工业上的应用。关键词：美拉德反应；概念；机理；影响因素；食品工业中图分类号：TS201．2文献标识码：B文章编号：1005－9989（2006）12－0009－03ReviewsonmaillardreactionFULi1，LITie－gang2（JinzhouMedicalUniversity，InstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicine，Jinzhou121001）Abstract：Thearticlereviewsthechemistryofmaillardreaction，includingtheconception，theprinciple，thefac－torofinfluence，theconditionofcontrolandtheuseonfoodindustry．Keywords：maillardreaction；conception；principle；thefactorofinfluence；foodindustry专题论述9No．12．2006胺类缩合，或者本身发生裂解成较小分子如二乙酰、乙酸、**醛等。第3条途径：美拉德反应风味物质产生于此途径。在二羰基化合物的存在下，氨基酸发生脱羧、脱氨作用，成为少一个碳的醛，氨基转移到二羰基化合物上，这一反应为斯特勒克降解反应。这一反应生成的羰氨类化合物经过缩合，生成吡嗪类物质。1．3终级阶段此阶段包括两类反应。即醇醛缩合：两分子醛自相缩合，进一步脱水生成更高级不饱和醛；生成类黑精的聚合反应：中级阶段生成产物［葡萄糖酮醛、3－脱氧Osulose（3－DG）、3，4－二脱氧Osulose（3，4－2DG）、HMF、还原酮类及不饱和亚胺类等］经过进一步缩合、聚合形成复杂的高分子色素［3］。2反应的影响因素［1］2．1糖从发生美拉德反应速度上看，糖的结构和种类不同导致反应发生的速度也不同。一般而言，醛的反应速度要大于酮，尤其是α、β不饱和醛反应及α－双羰基化合物；五碳糖的反应速度大于六碳糖；单糖的反应速度要大于双糖；还原糖含量和褐变速度成正比关系。2．2氨基化合物常见的几种引起美拉德反应的氨基化合物中，发生反应速度的顺序为：胺＞氨基酸＞蛋白质。其中氨基酸常被用于发生美拉德反应，氨基酸的种类、结构不同会导致反应速度有很大的差别，比如：氨基酸中氨基在ε－位或末位这比α－位反应速度快，碱性氨基酸比酸性氨基酸反应速度快。2．3温度温度相差10℃，褐变速度就可相差3～5倍。当温度大于30℃，褐变速度较快；小于20℃，褐变速度较慢。2．4pHpH3～9范围内，随着pH上升，褐变反应速度上升；pH≤3，褐变反应程度较轻微。在偏酸性环境中，反应速率降低。因为在酸性条件下，N－葡萄糖胺容易被水解，而N－葡萄糖胺是Maillard特征风味形成的前体物质。2．5水分含量10％～15％含水量，容易发生褐变；完全干燥的情况下，褐变难以进行。2．6金属离子铜与铁可促进褐变反应，其中三价铁的催化能力要大于二价铁。2．7亚硫酸盐在美拉德反应初期阶段就加入亚硫酸盐可有效抑制褐变反应的发生。主要原因是亚硫酸盐可以和还原糖发生加成反应后再与氨基化合物发生缩合，从而抑制了整个反应的进行。在实际生产过程中，根据产品的需要，要对美拉德反应进行控制。基于以上因素我们可以总结出控制美拉德反应程度的措施：（1）除去一种反应物：可以用相应的酶类，比如葡萄糖转化酶，也可以加入钙盐使其与氨基酸结合成不溶性化合物；（2）降低反应温度或将pH调制偏酸性；（3）控制食品在低水分含量；（4）反应初期加入亚硫酸盐也可以有效控制褐变反应的发生。3美拉德反应在食品工业上的应用3．1美拉德反应与食品色泽美拉德反应赋予食品一定的深颜色，比如面包、咖啡、红茶、啤酒、糕点、酱油，对于这些食品颜色的产生都是我们期望得到的。但有时美拉德反应的发生又是我们不期望的，比如乳品加工过程中，如果杀菌温度控制的不好，乳中的乳糖和酪蛋白发生美拉德反应会使乳呈现褐色，影响了乳品的品质。美拉德反应产生的颜色对于食品而言，深浅一定要控制好，比如酱油的生产过程中应控制好加工温度，防止颜色过深。面包表皮的金黄色的控制，在和面过程中要控制好还原糖和氨基酸的添加量及焙烤温度，防止最后反应过度生成焦黑色。3．2美拉德反应与食品风味通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种不同风味、香味的物质，比如：核糖分别与半胱氨酸及谷胱甘肽反应后会分别产生烤猪肉香味和烤牛肉香味。相同的反应物在不同的温度下反应后，产生的风味也不一样，比如：葡萄糖和缬氨酸分别在100￣150℃及180℃温度条件下反应，会分别产生烤面包香味和巧克力香味［5］；木糖和酵母水解蛋白分别在90℃及160℃反应会分别产生饼干香味和酱肉香味。加工方法不同，同种食物产生的香气也不同，比如：土豆经水煮可产生125种香气，而经烘烤可产生250种香气；大麦经水煮可产生75种香气，经烘烤可产生150种香气。可见利用美拉德反应可以生产各种不同的香精。目前，主要用于生产肉类香精。肉中的还原糖主要是葡萄糖和核糖，在加工过程中它们和肉中的氨基酸、肽、蛋白质发生美拉德反应形成风味物质。这些风味物质主要是含氮、硫、专题论述10No．12．2006氧的杂环化合物以及其他的含硫化合物，其中包括呋喃、吡嗪、吡咯、噻吩、噻唑、咪唑、吡啶以及环烯硫化物。另外，在美拉德反应的中间产物中有一些二羰基化合物，它们可以进一步和脂质以及硫胺素的降解产物反应，生成具有肉香味的化合物。目前在制备肉味香味料时通常采用含硫的氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸以及肽类，含硫氨基酸发生美拉德反应经过斯特勒克尔降解会产生硫化氢和氨，为大量杂环风味物质的形成提供前体物质。同时通过斯特勒克尔降解可产生氨基酮，2分子的氨基酮缩合会产生1分子二氢吡嗪，经过氧化生成吡嗪。烷基吡嗪是一种重要的香味呈味物质［2］。目前国内已经研究出利用美拉德反应制备牛肉、鸡肉、鱼肉香料的生产工艺。艾萍等［10］利用美拉德反应制备了牛肉香味料。宋焕禄［11］利用鸡肉酶解物／酵母抽提物进行美拉德反应来产生肉香味化合物。张彩菊等［6］利用鳙鱼的酶解产物、谷氨酸、葡萄糖、木糖、VB1进行美拉德反应制备鱼味香料。美拉德反应对于酱香型白酒的风味贡献也很大。其中风味物质主要包括呋喃酮、吡喃酮、吡咯、噻吩、吡啶、吡嗪、吡咯等含氧、氮、硫的杂环化合物［7］。3．3抗氧化作用美拉德反应的抗氧化活性是由Franzke和Iwainsky于1954年首次发现的，他们对加入甘氨酸－葡萄糖反应产物的人造奶油的氧化稳定性进行相关报道［9］。直到20世纪80年代，美拉德反应产物的抗氧化性才引起人们的重视，成为研究的热点。研究表明美拉德反应产物中的促黑激素释放素、还原酮、一些含N、S的杂环化合物具有一定的抗氧化活性，某些物质的抗氧化活性可以和合成抗氧化剂相媲美［4］。Lingnert等人的研究发现在弱碱性（pH＝7～9）条件下组氨酸与木糖的美拉德反应产物表现出较高的氧化活性，beckel、朱敏等人先后报道在弱酸性（pH＝5～7）条件下，精氨酸与木糖的反应产物的抗氧化活性最佳［8］。也有人研究木糖与甘氨酸、木糖与赖氨酸、木糖与色氨酸、二羟基**与组氨酸、二羟基**与色氨酸、壳聚糖和葡萄糖的氧化产物有很好的抗氧化作用［4］。可见美拉德反应产物可以作为一种天然的抗氧化剂。但是目前对美拉德反应产物抗氧化活性的研究还不充分，对其中的抗氧化物质和抗氧化机理还有待人们进一步研究。参考文献：［1］阚建全．食品化学．北京：中国农业大学出版社，2002［2］马相杰，谢华．美拉德反应与肉味变化．肉品工业，2002，（11）：8－10［3］蔡妙颜，肖凯军，袁向华．美拉德反应与食品工业．食品工业科技，2003，（7）：90－93［4］毛善友，周瑞宝，马宇翔，等．美拉德反应产物抗氧化活性．粮食与油脂，2003，（11）：15－16［5］江志炜，沈蓓英，潘秋琴．蛋白质加工技术．北京：化学工业出版社，2003［6］张彩菊，等．利用美拉德反应制备鱼味香料．无锡轻工大学学报，2004，（9）：11－14［7］庄名扬．再论美拉德反应产物与中国白酒的香和味．酿酒科技，2005，（5）：34－38［8］万素英，侯银菊，李小六，等．美拉德反应产物的抗氧化性能研究．中国食品添加剂，2005，（6）：46－49［9］FranzkeC，IwainskyH．Antioxidantcapacityofmelanoidin．DtschLeben**Rundsch，1954，50：251－254［10］艾萍，张伟民．论述利用美拉德反应来制备牛肉香味料．中国调味品，2002，（7）：32－35［11］宋焕禄．利用鸡肉酶解物／酵母抽提物－美拉德反应产生肉香味化合物的研究．食品科学，2001，22（10）：83－85化合物名称香气特征丙醛、乙醛等鸡皮焦香，焦糖香，肉香苯**紫罗兰，玫瑰花香戊醛、氨基戊醛炸土豆，面包香异西醛果香，巧克力咖啡香西醛酸、西醛焦糖香，旧木香，鸡肉香3－甲基西醛甜巧克力香，干酪香3－硫甲基丙醛酱香，芝麻香3－硫甲基西醛酱香，雪菜味糠醛杏仁，香蕉香3－甲基糖醛焦香，辛香，坚果香3－羟基西酮馊香，略带酱香2，3－丁酮爽快的馊香，1mg／L时呈奶油香2，3－丁醇微馊香3－硫甲基丙醇肉香，酱香表1美拉德反应斯特勒克尔降解的醛、酮、醇的香气特征表2几种香型酒中美拉德反应斯特勒克尔降解的醛、酮、醇含量物质名称酱香浓香清香乙醛55058140丙醛19928异西醛17163异戊醛986815糠醛2943942，3－丁二醛1．61．41．4丁二酮250．28醋8．065．41．4专题论述11百度文库VIP已帮您省80元现在续费最低仅需0.3元/天​​立即续费​简述美拉德反应No．12．2006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。但是在反应过程也会使食品中的蛋白质和氨基酸大量损失，如果控制不当也可能产生有毒有害物质。第 1 页1反应机理［1］对于美拉德反应机理，长期以来研究得还很不彻底。食品化学家Hodge在早年作出了初步的解释，认为美拉德反应可以分成3个反应阶段。目前对于美拉德反应初级、中级阶段机理已经基本明确，但是终级阶段机理还不是很明确。以下用葡萄糖与胺反应说明美拉德反应整个过程。1．1初级阶段还原糖与氨基化合物反应经历了羰氨缩合和分子第 2 页重排过程。首先体系中游离氨基与游离羰基发生缩合生成不稳定的亚胺衍生物－薛夫碱，它不稳定随即环化为N－葡萄糖基胺。N－葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿姆德瑞分子重排生成果糖基胺（1－氨基－1－脱氧－2－酮糖）。初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化，但其产物是不挥发性香味物质的前体成分。1．2中级阶段此阶段反应可以通过3条途径进行。第1条途径：在酸性条件下，果糖基胺进行1，2－第 3 页烯醇化反应，再经过脱水、脱氨最后生成羟甲基糠醛。羟甲基糠醛的积累与褐变速度密切相关，羟甲基糠醛积累后不久就可发生褐变反应，因此可以用分光光度计测定羟甲基糠醛积累情况作为预测褐变速度的指标。第2条途径：在碱性条件下，果糖基胺进行2，3－烯醇化反应，经过脱氨后生成还原酮类和二羰基化合物。还原酮类化学性质活泼，可进一步脱水再与收稿日期：2006－05－16作者简介：付莉（1979－），女，黑龙江人，硕士，助教，研究方向为食品化学。第 4 页简述美拉德反应付莉1，李铁刚2（锦州医学院畜牧兽医学院，锦州121001）摘要：综述美拉德反应的概念、反应机理、反应的影响因素、控制反应的条件及其在食品工业上的应用。关键词：美拉德反应；概念；机理；影响因素；食品工业中图分类号：TS201．2文献标识码：B第 5 页文章编号：1005－9989（2006）12－0009－03ReviewsonmaillardreactionFULi1，LITie－gang2（JinzhouMedicalUniversity，InstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicine，Jinzhou121001）Abstract：Thearticlereviewsthechemistryofmaillardreaction，includingtheconception，theprinciple，thefac－torofinfluence，theconditionofcontrolandtheuseonfoodindustry．第 6 页Keywords：maillardreaction；conception；principle；thefactorofinfluence；foodindustry专题论述9No．12．2006胺类缩合，或者本身发生裂解成较小分子如二乙酰、乙酸、**醛等。第 7 页第3条途径：美拉德反应风味物质产生于此途径。在二羰基化合物的存在下，氨基酸发生脱羧、脱氨作用，成为少一个碳的醛，氨基转移到二羰基化合物上，这一反应为斯特勒克降解反应。这一反应生成的羰氨类化合物经过缩合，生成吡嗪类物质。1．3终级阶段此阶段包括两类反应。即醇醛缩合：两分子醛自相缩合，进一步脱水生成更高级不饱和醛；生成类黑精的聚合反应：中级阶段生成产物［葡萄糖酮醛、第 8 页3－脱氧Osulose（3－DG）、3，4－二脱氧Osulose（3，4－2DG）、HMF、还原酮类及不饱和亚胺类等］经过进一步缩合、聚合形成复杂的高分子色素［3］。2反应的影响因素［1］2．1糖从发生美拉德反应速度上看，糖的结构和种类不同导致反应发生的速度也不同。一般而言，醛的反应速度要大于酮，尤其是α、β不饱和醛反应及α－双羰基化合物；五碳糖的反应速度大于六碳糖；单糖的反应速度要大于双糖；还原糖含量和褐变速度成正比关系。第 9 页2．2氨基化合物常见的几种引起美拉德反应的氨基化合物中，发生反应速度的顺序为：胺＞氨基酸＞蛋白质。其中氨基酸常被用于发生美拉德反应，氨基酸的种类、结构不同会导致反应速度有很大的差别，比如：氨基酸中氨基在ε－位或末位这比α－位反应速度快，碱性氨基酸比酸性氨基酸反应速度快。2．3温度温度相差10℃，褐变速度就可相差3～5倍。当第 10 页温度大于30℃，褐变速度较快；小于20℃，褐变速度较慢。2．4pHpH3～9范围内，随着pH上升，褐变反应速度上升；pH≤3，褐变反应程度较轻微。在偏酸性环境中，反应速率降低。因为在酸性条件下，N－葡萄糖胺容易被水解，而N－葡萄糖胺是Maillard特征风味形成的前体物质。2．5水分含量10％～15％含水量，容易发生褐变；完全干燥的情况下，褐变难以进行。第 11 页2．6金属离子铜与铁可促进褐变反应，其中三价铁的催化能力要大于二价铁。2．7亚硫酸盐在美拉德反应初期阶段就加入亚硫酸盐可有效抑制褐变反应的发生。主要原因是亚硫酸盐可以和还原糖发生加成反应后再与氨基化合物发生缩合，从而抑制了整个反应的进行。第 12 页在实际生产过程中，根据产品的需要，要对美拉德反应进行控制。基于以上因素我们可以总结出控制美拉德反应程度的措施：（1）除去一种反应物：可以用相应的酶类，比如葡萄糖转化酶，也可以加入钙盐使其与氨基酸结合成不溶性化合物；（2）降低反应温度或将pH调制偏酸性；（3）控制食品在低水分含量；（4）反应初期加入亚硫酸盐也可以有效控制褐变反应的发生。3美拉德反应在食品工业上的应用3．1美拉德反应与食品色泽第 13 页美拉德反应赋予食品一定的深颜色，比如面包、咖啡、红茶、啤酒、糕点、酱油，对于这些食品颜色的产生都是我们期望得到的。但有时美拉德反应的发生又是我们不期望的，比如乳品加工过程中，如果杀菌温度控制的不好，乳中的乳糖和酪蛋白发生美拉德反应会使乳呈现褐色，影响了乳品的品质。美拉德反应产生的颜色对于食品而言，深浅一定要控制好，比如酱油的生产过程中应控制好加工温度，防止颜色过深。面包表皮的金黄色的控制，在和面过程中要控制好还原糖和氨基酸的添加量及焙烤温度，防止最后反应过度生成焦黑色。第 14 页3．2美拉德反应与食品风味通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种不同风味、香味的物质，比如：核糖分别与半胱氨酸及谷胱甘肽反应后会分别产生烤猪肉香味和烤牛肉香味。相同的反应物在不同的温度下反应后，产生的风味也不一样，比如：葡萄糖和缬氨酸分别在100￣150℃及180℃温度条件下反应，会分别产生烤面包香味和巧克力香味［5］；木糖和酵母水解蛋白分别在第 15 页90℃及160℃反应会分别产生饼干香味和酱肉香味。加工方法不同，同种食物产生的香气也不同，比如：土豆经水煮可产生125种香气，而经烘烤可产生250种香气；大麦经水煮可产生75种香气，经烘烤可产生150种香气。可见利用美拉德反应可以生产各种不同的香精。目前，主要用于生产肉类香精。肉中的还原糖主要是葡萄糖和核糖，在加工过程中它们和肉中的氨基酸、肽、蛋白质发生美拉德反应形成风味物质。这些风味物质主要是含氮、硫、第 16 页专题论述10No．12．2006氧的杂环化合物以及其他的含硫化合物，其中包括呋喃、吡嗪、吡咯、噻吩、噻唑、咪唑、吡啶以及环烯硫化物。另外，在美拉德反应的中间产物中有一些二羰基化合物，它们可以进一步和脂质以及硫胺素的降解产物反应，生成具有肉香味的化合物。目前在制备肉味香味料时通常采用含硫的氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸以及肽类，含硫氨基酸发生美拉德反应经过斯特勒克尔降解会产生硫化氢和氨，为大量杂环风味物质的形成提供前体物质。同时通过斯特勒克尔降解可产生氨基酮，2分子的氨基酮缩合会产生1分子二氢吡嗪，经过氧化生成吡嗪。烷基吡嗪是一种重要的香味呈味物质［2］。第 17 页目前国内已经研究出利用美拉德反应制备牛肉、鸡肉、鱼肉香料的生产工艺。艾萍等［10］利用美拉德反应制备了牛肉香味料。宋焕禄［11］利用鸡肉酶解物／酵母抽提物进行美拉德反应来产生肉香味化合物。张彩菊等［6］利用鳙鱼的酶解产物、谷氨酸、葡萄糖、木糖、VB1进行美拉德反应制备鱼味香料。美拉德反应对于酱香型白酒的风味贡献也很大。其中风味物质主要包括呋喃酮、吡喃酮、吡咯、噻吩、吡啶、吡嗪、吡咯等含氧、氮、硫的杂环化合物［7］。3．3抗氧化作用美拉德反应的抗氧化活性是由Franzke和Iwainsky于1954年首次发现的，他们对加入甘氨酸－葡萄糖反应产物的人造奶油的氧化稳定性进行相关报道［9］。直到20世纪80年代，美拉德反应产物的抗氧化性才引起人们的重视，成为研究的热点。研究表明美拉德反应产物中的促黑激素释放素、还原酮、一些含N、S的杂环化合物具有一定的抗氧化活性，某些物质的抗氧化活性可以和合成抗氧化剂相媲美［4］。Lingnert等人的研究发现在弱碱性（pH＝7～9）条件下组氨酸与木糖的美拉德反应产物表现出较高的氧化活性，beckel、朱敏等人先后报道在弱酸性（pH＝5～7）条件下，精氨酸与木糖的反应产物的抗氧化活性最佳［8］。也有人研究木糖与甘氨酸、木糖与赖氨酸、木糖与色氨酸、二羟基**与组氨酸、二羟基**与色氨酸、壳聚糖和葡萄糖的氧化产物有很好的抗氧化作用［4］。可见美拉德反应产物可以作为一种天然的抗氧化剂。但是目前对美拉德反应产物抗氧化活性的研究还不充分，对其中的抗氧化物质和抗氧化机理还有待人们进一步研究

什么叫做美拉德反应

美拉德反应是一种普遍的非酶褐变现象，将它应用于食品香精生产之中，我国还是近几年才开始的。美拉德反应在香精生产中的应用国外研究比较多,国内研究应用很少,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。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,是一全新的香精香料生产应用技术,值得大力研究和推广,尤其在调味品行业。1 美拉德反应机理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)。1.1 起始阶段1.1.1 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。1.1.2 Ｎ-取代糖基胺的生成:席夫碱经环化生成。1.1.3 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)。1.2 中间阶段在中间阶段,Ａｍａｄｏｒｉ化合物通过三条路线进行反应。1.2.1 酸性条件下:经1,2—烯醇化反应,生成羰基甲呋喃醛。1.2.2 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。1.2.3 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,以进行最后阶段反应或与氨基进行Ｓｔｒｅｃｋｅｒ分解反应,产生Ｓｔｒｅｃｋｅｒ醛类。1.3 最终阶段此阶段反应复杂,机制尚不清楚,中间阶段的产物与氨基化合物进行醛基—氨基反应,最终生成类黑精。美拉德反应产物出类黑精外,还有一系列中间体还原酮及挥发性杂环化合物,所以并非美拉德反应的产物都是呈香成分。2 美拉德反应的影响因素2.1 糖氨基结构还原糖是美拉德反应的主要物质,五碳糖褐变速度是六碳糖的10倍,还原性单糖中五碳糖褐变速度排序为:核糖》阿拉伯糖》木糖,六碳糖则:半乳糖》甘露糖》葡萄糖。还原性双糖分子量大,反应速度也慢。在羰基化合物中,α-乙烯醛褐变最慢,其次是α-双糖基化合物,酮类最慢。胺类褐变速度快于氨基酸。在氨基酸中,碱性氨基酸速度慢,氨基酸比蛋白质慢。2.2 温度20～25℃氧化即可发生美拉德反应。一般每相差10℃,反应速度相差3～5倍。30℃以上速度加快,高于80℃时,反应速度受温度和氧气影响小。2.3 水分水分含量在10%～15%时,反应易发生,完全干燥的食品难以发生。2.4 ｐＨ值当ｐＨ值在3以上时,反应随ｐＨ值增加而加快。2.5 化学试剂酸式亚硫酸盐抑制褐变,钙盐与氨基酸结合成不溶性化合物可抑制反应。3 肉类香味形成的机理3.1 肉类香味的前体物质生肉是没有香味的,只有在蒸馏和焙烤时才会有香味。在加热过程中,肉内各种组织成分间发生一系列复杂变化,产生了挥发性香味物质,目前有1000多种肉类挥发性成分被鉴定出来,主要包括:内酯化合物、吡嗪化合物、呋喃化合物和硫化物。大致研究标明形成这些香味的前体物质主要是水溶性的糖类和含氨基酸化合物以及磷脂和三甘酯等类脂物质。3.2 美拉德反应与肉味化合物并不是所有的美拉德反应都能形成肉味化合物,但在肉味化合物的形成过程中,美拉德反应起着很重要的作用。肉味化合物主要有Ｎ.Ｓ.Ｏ-杂环化合物和其他含硫成分,包括呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡啶和环乙烯硫醚等低分子量前体物质。其中吡嗪是一些主要的挥发性物质。另外,在美拉德反应产物中,硫化物占有重要地位。若从加热肉类的挥发性成分中除去硫化物,则形成的肉香味几乎消失。3.3 氨基酸种类对肉香味物质的影响对牛肉加热前后浸出物中氨基酸组分分析,加热后有变化的主要是甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸等,这些氨基酸在加热过程中与糖反应产生肉香味物质。吡嗪类是加热渗出物特别重要的一组挥发性成分,约占50%。另外从生成的重要挥发性肉味化合物结构分析,牛肉中含硫氨基酸、半胱氨酸和胱氨酸以及谷胱甘肽等, 是产生牛肉香气不可少的前体化合物。半胱氨酸及其他含硫化合物。半胱氨酸产生强烈的肉香味,胱氨酸味道差,蛋氨酸产生土豆样风味,谷胱氨酸产生出较好的肉味。当加热半胱氨酸与还原糖的混合物时,便得到一种刺激性“生”味,如有其他氨基酸混合物存在的话,可得到更完全和完美的风味,蛋白水解物对此很合适。3.4 还原糖对肉类香味物质的影响对于反应来说,多糖是无效的,双糖主要指蔗糖和麦芽糖,其产生的风味差,单糖具有还原力,包括戊糖和己糖。研究标明,单糖中戊糖的反应性比己糖强,且戊糖中核糖反应性最强,其次是阿拉伯糖、木糖。由于葡萄糖和木糖,廉价易得,一反应性好,所以常用葡萄糖和木糖作为美拉德反应原料。3.5 环境因素对反应的影响牛肉香精、需要较长的时间和更浓的反应溶液。猪肉和鸡肉香精,需较短加热时间,较稀的反应溶液,较低的反应温度。反应混合物ｐＨ值低于7(最好在2～6) 反应效果较好;ｐＨ大于7时,由于反应速度较快而难以控制,且风味也较差。不同种类的氨基酸比不同种类的糖类对加热反应生成的香味特征更有显著影响。同种氨基酸与不同种类的糖,产生的香气也不同。加热方式不同,如“煮”、“蒸”、“烧”,不同烹调方式,同样的反应物质产生不同香味。4 肉类香精的生产从1960年开始,就有研究利用各种单体香精经过调和生产肉类香精,但由于各种熟肉香型的特征十分复杂,这些调和香精很难达到与熟肉香味逼真的水平,所以对肉类香气前体物质的研究和利用受到人们的重视。利用前体物质制备肉味香精,主要是以糖类和含硫氨基酸如半胱氨酸为基础,通过加热时所发生的反应,包括脂肪酸的氧化、分解、糖和氨基酸热降解、羰氨反应及各种生成物的二次或三次反应等。所形成的肉味香精成分有数百种。以这些物质为基础,通过调和可制成具有不同特征的肉味香精。美拉德反应所形成的肉味香精无论从原料还是过程均可以视为天然,所以所得肉味香精可以视为天然香精。