影响美拉德反应的因素.doc

不同种类的氨基酸和糖对美拉德反应的影响

发布日期:2010-11-10摘要：概述了美拉德反应的原理及影响因素，介绍了美拉德反应对食品风味的影响、不同氨基酸和糖的种类对美拉德反应风味的影响及对反应产物抗氧化性的影响。

关键词：美拉德反应；氨基酸；还原糖；抗氧化性1 美拉德反应概述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。

和焦糖化反应（caramelization）相比，美拉德反应发生在较低的温度和较稀的溶液中。

研究证明，美拉德反应的程度与温度、时间、系统中的组分、水的活度、以及pH 有关。

当美拉德反应温度提高或加热时间增加时，表现为色度增加，碳氮比、不饱和度、化学芳香性也随之增加。

在单糖中，五碳糖（如核糖）比六碳糖（如葡萄糖）更容易反应；单糖比双糖（如乳糖）较容易反应；在所有的氨基酸中，赖氨酸（lysine）参与美拉德反应，可获得更深的色泽。

而半胱氨酸（cysteine）反应，获得最浅的色泽。

总之，富含赖氨酸蛋白质的食品，如奶蛋白易于产生褐变反应。

糖类对氨基酸化合物的比例变化也会影响色素的发生量。

例如，葡萄糖和甘氨酸体系，含水65%，于65℃储存时，当葡萄糖对甘氨酸比值从10:1或2:1减至1:1或1:5时，即甘氨酸比重大幅增加时，色素形成迅速增加。

如果要防止食品中美拉德反应的生成，就必须除去其中之一，即除去高碳水化合物食物中的氨基酸化合物，或者高蛋白食品中的还原糖。

在高水分活度的食品中，反应物稀释后分散于高水分活度的介质中，并不容易发生美拉德反应；在低水分活度的食品中，尽管反应物浓度增加，但反应物流动转移受限制。

不同种类的氨基酸和糖对美拉德反应的影响

不同种类的氨基酸和糖对美拉德反应的影响发布日期:2010-11-10????? 摘要：概述了美拉德反应的原理及影响因素，介绍了美拉德反应对食品风味的影响、不同氨基酸和糖的种类对美拉德反应风味的影响及对反应产物抗氧化性的影响。

????? 关键词：美拉德反应；氨基酸；还原糖；抗氧化性???? 1 美拉德反应概述???? 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。

???? 和焦糖化反应（caramelization）相比，美拉德反应发生在较低的温度和较稀的溶液中。

研究证明，美拉德反应的程度与温度、时间、系统中的组分、水的活度、以及pH有关。

当美拉德反应温度提高或加热时间增加时，表现为色度增加，碳氮比、不饱和度、化学芳香性也随之增加。

在单糖中，五碳糖（如核糖）比六碳糖（如葡萄糖）更容易反应；单糖比双糖（如乳糖）较容易反应；在所有的氨基酸中，赖氨酸（lysine）参与美拉德反应，可获得更深的色泽。

而半胱氨酸（cysteine）反应，获得最浅的色泽。

总之，富含赖氨酸蛋白质的食品，如奶蛋白易于产生褐变反应。

糖类对氨基酸化合物的比例变化也会影响色素的发生量。

例如，葡萄糖和甘氨酸体系，含水65%，于65℃储存时，当葡萄糖对甘氨酸比值从10:1或2:1减至1:1或1:5时，即甘氨酸比重大幅增加时，色素形成迅速增加。

如果要防止食品中美拉德反应的生成，就必须除去其中之一，即除去高碳水化合物食物中的氨基酸化合物，或者高蛋白食品中的还原糖。

在高水分活度的食品中，反应物稀释后分散于高水分活度的介质中，并不容易发生美拉德反应；在低水分活度的食品中，尽管反应物浓度增加，但反应物流动转移受限制。

影响美拉德反应的因素

影响美拉德反应的因素：美拉德反应：（1）PH值对美拉德反应的影响：PH小于7时，美拉德反应不明显，即对美拉德反应的影响不明显,在酸性条件下，氨基处于质子化状态，由于受带正电荷原子的吸引，电子离开C，使12烯醇化较为容易，使得葡基胺不能形成，因此酸性条件不利于反应的继续进行：PH 大于7时，美拉德反应明显加快，当PH大于11时，美拉德反应颜色变化明显减弱，即PH 的变化对美拉德反应的影响明显减弱（2）温度对美拉德反应的影响：在相同的条件下，加热时间越长，美拉德反应颜色越深，温度越高，反应越快；低于80℃颜色反应不明显，温度每升高10℃，达到相同的吸光度所需的时间约减少2至3倍，高于100时反应速度明显加快。

(3)不同糖类及浓度对美拉德反应的影响：除蔗糖外，吸光度随糖浓度的增加而增加，糖浓度增加能促进美拉德反应，对于不同的糖，褐变速率为：木糖＞半乳糖＞葡萄糖＞果糖＞蔗糖，五碳糖褐变的速度是六碳糖的10倍，还原性单糖中五碳糖褐变排序为：核糖阿拉伯糖木糖。

六碳糖排序为：半乳糖甘露糖葡萄糖，还原性双糖分子量大，反应速率也慢，木糖是五碳糖相对于六碳糖来说，其碳链较短，碳架空间位阻小，故其活性较大。

葡萄糖属于醛糖，果糖属于酮糖，醛糖比酮糖更易于发生反应，是因为醛糖的末端基团空间位阻效应小，更易于与氨基酸发生反应，故葡萄糖更易发生美拉德反应(4)金属离子对美拉德反应的影响：金属离子对美拉德反应的影响很大程度上依赖于金属离子的类型，而且在反应的不同阶段其影响程度也不同，在有不同离子存在的情况下，美拉德反应中类黑素的凝聚受抑制，有实验结果表明：金属离子尤其是二价铁离子和二价铜离子存在的情况下，褐变趋于加快。

（5）水分活度对美拉德反应的影响：水分活度与美拉德反应有较大的关系，水分在百分之10到15时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比，在完全无水的情况下，就几乎不发生褐变反应，这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故，而在水分含量较高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生。

影响美拉德反应的因素

美拉德反应：（1）PH值对美拉德反应的影响：PH小于7时，美拉德反应不明显，即对美拉德反应的影响不明显,在酸性条件下，氨基处于质子化状态，由于受带正电荷原子的吸引，电子离开C，使12烯醇化较为容易，使得葡基胺不能形成，因此酸性条件不利于反应的继续进行：PH大于7时，美拉德反应明显加快，当PH大于11时，美拉德反应颜色变化明显减弱，即PH的变化对美拉德反应的影响明显减弱（2）温度对美拉德反应的影响：在相同的条件下，加热时间越长，美拉德反应颜色越深，温度越高，反应越快；低于80℃颜色反应不明显，温度每升高10℃，达到相同的吸光度所需的时间约减少2至3倍，高于100时反应速度明显加快。

(3)不同糖类及浓度对美拉德反应的影响：除蔗糖外，吸光度随糖浓度的增加而增加，糖浓度增加能促进美拉德反应，对于不同的糖，褐变速率为：木糖＞半乳糖＞葡萄糖＞果糖＞蔗糖，五碳糖褐变的速度是六碳糖的10倍，还原性单糖中五碳糖褐变排序为：核糖阿拉伯糖木糖。

六碳糖排序为：半乳糖甘露糖葡萄糖，还原性双糖分子量大，反应速率也慢，木糖是五碳糖相对于六碳糖来说，其碳链较短，碳架空间位阻小，故其活性较大。

葡萄糖属于醛糖，果糖属于酮糖，醛糖比酮糖更易于发生反应，是因为醛糖的末端基团空间位阻效应小，更易于与氨基酸发生反应，故葡萄糖更易发生美拉德反应(4)金属离子对美拉德反应的影响：金属离子对美拉德反应的影响很大程度上依赖于金属离子的类型，而且在反应的不同阶段其影响程度也不同，在有不同离子存在的情况下，美拉德反应中类黑素的凝聚受抑制，有实验结果表明：金属离子尤其是二价铁离子和二价铜离子存在的情况下，褐变趋于加快。

（5）水分活度对美拉德反应的影响：水分活度与美拉德反应有较大的关系，水分在百分之10到15时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比，在完全无水的情况下，就几乎不发生褐变反应，这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故，而在水分含量较高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生。

美拉德反应影响因素

美拉德反应影响因素
美拉德反应是一种原子核碎裂反应，其中一个原子核被另一个高速运动的粒子击中并裂变成两个或更多的片段，同时释放出大量的能量。

影响美拉德反应的因素包括：
1. 速度：打击原子核的粒子的速度越高，裂变的几率越大。

通过提高粒子速度，可以增加裂变反应的产生率。

2. 能量：裂变反应需要吸收能量才能克服核力的作用，因此打击粒子需要具有足够的能量来触发反应。

能量越高，裂变的几率越大。

3. 目标原子核的性质：不同的原子核具有不同的裂变截面，即碰撞它们时发生裂变的几率。

一些原子核对中子更易裂变，而其他对质子更易裂变。

4. 碰撞的角度：碰撞的角度对反应的效率有影响。

合适的碰撞角度可以最大限度地利用动能来触发裂变。

5. 密度：原子核的密度越高，粒子撞击原子核的机会越大，从而增加裂变的几率。

6. 反应堆的设计：反应堆的设计也会影响美拉德反应的效果。

合理的反应堆结构可以提高反应的速率和效率。

7. 物质的纯度：如果反应物中存在杂质，可能会影响反应的发生。

物质的纯度越高，反应的效果越好。

总之，美拉德反应是一个复杂的过程，受多种因素的影响。

通过优化这些因素，可以改善反应的效果。

311碳水化合物(美拉德反应)3.29

影响美拉德反应的几种因素12食品科学与工程3班邓春林 201230600311摘要：本文研究了温度、时间、反应体系 pH、底物、金属离子、水分活度和亚硫酸盐对美拉德颜色反应的影响。

实验表明在一定条件下，温度越高、时间越长美拉德反应的颜色越深，pH 低于7.0 时反应不明显，当 pH>7.0 时美拉德反应的速度加快。

5 种糖的反应活性依次为木糖﹥半乳糖﹥葡萄糖﹥果糖，蔗糖无明显反应。

不同氨基酸的美拉德反应程度不一样。

Fe3+，Mg2+，Gu2+能促进美拉德反应；Sn2+对美拉德反应起抑制作用;一定范围内，水分活度越高，反应越易进行；关键词：美拉德反应；温度；时间；pH；底物；金属离子；水分活度；亚硫酸盐前言：美拉德反应也称为羰氨反应是引起食品非酶褐变的主要因素之一。

美拉德反应是加工食品色泽（如焙烤类食品的色泽）和各种风味的重要来源，在调味品生产中尤为重要。

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，是一种全新的香精香料生产应用技术，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，这在食品加工生产上具有特殊意义。

由于美拉德反应无论从反应还是产物，均可视作天然，这些香基被国际权威机构认定为“天然的”，因而其应用已广受关注。

美拉德反应是十分复杂的化学过程，反应历程、反应产物的性质及结构受氨基酸及糖种类、性质的影响，而且还与反应时的水分、pH 值、反应的温度和时间、金属离子等有关。

本文探讨温度、时间、反应体系 pH、底物、金属离子、水分活度和亚硫酸盐几个因素对美拉德反应的影响，希望对食品加工提供有益的理论依据。

1.温度和时间对美拉德反应的影响图1 温度和时间对美拉德反应的影响由图 1[1]可见，不同温度加热相同时间的吸光度不同。

总体来说，吸光度随温度的升高而增加，随加热时间的延长而增加。

80℃时其吸光度较低，100℃时吸光度明显增加，100 ℃的吸光度在每个加热时间约是90℃的1.5倍到8倍，是80℃的4倍到20倍，加热时间在 30 min 时的差值较小，随着加热时间的延长，吸光度的差别越显著。

影响美拉德反应的几种因素研究

到 25 ℃测定吸光度，室温分别放置 4 h 和 24 h，并测定其相应吸光度。
进行。因此，在这样的条件下美拉德反应不显著。 (2)在碱性条件下，由于邻近 n 原子的影响，糖碱
1.3.3 赖氨酸与不同浓度和不同种类糖的反应分别称取适量的赖氨酸和 5 种糖，用 pH＝10.0
基 C1 上电子密度增大，使 1,2-烯醇化转为困难，所以在碱性介质中，一般进行 2,3-烯醇化。
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现代食品科技
Modern Food Science and Technology
2010, Vol.26, No.5
用棕色瓶置于暗处储存备用。吸取一定量的反应液于具塞试管中，在温度为 100 ℃水浴中加热时间 1 h。反应结束即用水冷却到 25 ℃测其吸光度。
增加，在 pH＝8.0 和 pH＝10.0 出现两个突变点，而 pH＝9.0~10.0 相对变化较小，pH＝11.0~12.0 趋于稳定。pH 对美拉德反应的影响，其原因一般认为[7-9]：
复取平均值。
2 结果与讨论
图 2 温度和时间对美拉德反应的影响 Fig.2 Effect of temperature and time on Maillard reaction
2.1 不同 pH 对反应的影响
由图 2 可见，不同温度加热相同时间的吸光度不
由图 1 可见，美拉德反应在 pH 为 5.0~7.0 时，其同。总体来说，吸光度随温度的升高而增加，随加热
的缓冲液分别定容至 0.1 mol来自L。取糖溶液 2 mL、4 mL、
6 mL、8 mL 分别加入 4 支试管中，再往每支试管中
加入 0.1 mol/L 的赖氨酸溶液 2 mL，最后加入一定量
缓冲溶液，使反应体系达到 10 mL，调 pH=10.0，将试管置于 100 ℃水浴中加热，40 min 后取出，冷却到

美拉德反应的影响因素的归纳

美拉德反应的影响因素的归纳为了更好地利用美拉德反应制备出色、香、味俱全的咸味香精，作者[1]归纳了影响美拉德反应的主要因素。

影响美拉德反应的因素多种多样，它们之间共同作用影响美拉德反应的进程和效果。

通过控制这些反应条件，使得反应向想要的方向进行，进一步提高香精的风味及其品质。

环境因素1.反应时间反应时间越长，产生的香味中间体越多，香味越浑厚浓郁，但容易产生过度的焦糖化反应而产生苦味，甚至会产生一些不利于风味的物质和致癌物质；反应时间过短，则不能形成足够的风味和色泽。

2.反应温度20-25℃即可发生碳氨反应，30℃以上速度较快，大于80℃，反应速度受温度和氧气影响较小。

在相同条件下，加热时间越长，反应颜色越深。

平均每升高10℃，反应速度相差3-5倍。

但温度过高，食品中的营养成分会受到破坏，还可能产生一些花生焦化、油脂焦化有毒有害物质。

溫度还影响反应物的活性和旋光性。

3.pHpH值对美拉德反应的影响比温度、时间的影响更大。

当初始pH 大于3时，反应速度随pH升高而加快。

pH＜7.0，反应不明显；pH ＞7.0，反应速度明显加快；pH＞11.0，反应颜色变化明显减弱。

还有研究发现，在弱偏碱性或中性条件下，能得到较好的焦糖风味与烤香味[2]。

4.水分活度水分活度在0.3－0.7时，美拉德反应较快。

低于或高于此范围，反应速度则相对较慢。

在无水的情况下，反应几乎不发生。

5.反应压力反应压力和反应体系中的pH值共同影响美拉德反应。

在常压，pH=6.5时，反应速度较快；pH=8和10.1时，在6000 MPa的高压下，反应速度更快[3]。

反应物1.糖类糖的结构和种类都能直接影响反应的速度，一般来说：戊糖＞己醛糖＞己酮糖＞双糖[4]；开环核糖＞环状核糖；半乳糖＞果糖[5]；D －阿洛糖＞D－葡萄糖[6]。

在还原性单糖中，五碳糖反应速度：核糖＞阿拉伯糖＞木糖；六碳糖反应速度：半乳糖＞甘露糖＞葡萄糖。

还原性双糖随分子量增大而反应速度变慢。

影响美拉德反应的因素

影响美拉德反应的因素：美拉德反应：（1）PH值对美拉德反应的影响：PH小于7时，美拉德反应不明显，即对美拉德反应的影响不明显,在酸性条件下，氨基处于质子化状态，由于受带正电荷原子的吸引，电子离开C，使12烯醇化较为容易，使得葡基胺不能形成，因此酸性条件不利于反应的继续进行：PH大于7时，美拉德反应明显加快，当PH大于11时，美拉德反应颜色变化明显减弱，即PH的变化对美拉德反应的影响明显减弱（2）温度对美拉德反应的影响：在相同的条件下，加热时间越长，美拉德反应颜色越深，温度越高，反应越快；低于80℃颜色反应不明显，温度每升高10℃，达到相同的吸光度所需的时间约减少2至3倍，高于100时反应速度明显加快。

(3)不同糖类及浓度对美拉德反应的影响：除蔗糖外，吸光度随糖浓度的增加而增加，糖浓度增加能促进美拉德反应，对于不同的糖，褐变速率为：木糖＞半乳糖＞葡萄糖＞果糖＞蔗糖，五碳糖褐变的速度是六碳糖的10倍，还原性单糖中五碳糖褐变排序为：核糖阿拉伯糖木糖。

六碳糖排序为：半乳糖甘露糖葡萄糖，还原性双糖分子量大，反应速率也慢，木糖是五碳糖相对于六碳糖来说，其碳链较短，碳架空间位阻小，故其活性较大。

葡萄糖属于醛糖，果糖属于酮糖，醛糖比酮糖更易于发生反应，是因为醛糖的末端基团空间位阻效应小，更易于与氨基酸发生反应，故葡萄糖更易发生美拉德反应(4)金属离子对美拉德反应的影响：金属离子对美拉德反应的影响很大程度上依赖于金属离子的类型，而且在反应的不同阶段其影响程度也不同，在有不同离子存在的情况下，美拉德反应中类黑素的凝聚受抑制，有实验结果表明：金属离子尤其是二价铁离子和二价铜离子存在的情况下，褐变趋于加快。

（5）水分活度对美拉德反应的影响：水分活度与美拉德反应有较大的关系，水分在百分之10到15时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比，在完全无水的情况下，就几乎不发生褐变反应，这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故，而在水分含量较高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生。

美拉德反应的影响因素

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美拉德反应的影响因素
1 自20世纪70年代以来，美国、日本、西德都已出现过以棕色化反应产物作为烟草增香剂的专利、文献
最初，大多是以纯氨基酸和还原糖或其他羰基化物(如异戊醛、丁二酮等)作为反应原料，以多元醇作
2 为溶剂进行反应的，后来发展了以多种氨基酸、天然蛋白质代替单一氨基酸来进行棕色化反应的文献
有害物质的致病、致癌风险跟摄入量有关。想要"零风险"，只能选择不吃
-
谢谢聆听
xxxxxx
报道
3
有研究表明，用多种氨基酸的混合物与糖反应的产物效果好于单一氨基酸的反应产物，它对提高白肋烟的质量有较明显的作用
4 大量的研究显示，Maillard反应产物可以作为一种天然的抗氧化剂
5
通过不同条件的优化所获得的Maillard反应产物可以在对烟草增香的同时，有效清除烟气中出现的自由基，达到卷烟产品降焦减害的目的
美拉德反应的危害
肉类食物在高温下可能产生多环芳烃Байду номын сангаас和杂环胺，就是大家通常说"烧烤致癌
"的来源
2
预防手段
预防手段
有害物质的致病、致癌风险跟摄入量有关。想要"零风险"，只能选择不吃如果想要享受它们的美味，又要尽量降低风险，可以考虑这些方法 1. 避免明火与食物接触，如果想吃烧烤，中国注册营养师张海英推荐选择电烤、铁板烧或空气炸锅等方式 2. 注意烹饪温度，不要追求过于"酥脆"甚至"焦糊"的口感 3. 提前用香辛料处理肉类，有助降低有害物质生成 4. 在吃烤物、炸物时，多搭配深绿色和橙黄色的蔬菜偶尔一次满足口腹之欲不必太过纠结，重要的是学会平衡食欲和健康，做到科学适量饮食

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影响美拉德反应的因素：美拉德反应：（1）PH值对美拉德反应的影响：PH小于7时，美拉德反应不明显，即对美拉德反应的影响不明显,在酸性条件下，氨基处于质子化状态，由于受带正电荷原子的吸引，电子离开C，使12烯醇化较为容易，使得葡基胺不能形成，因此酸性条件不利于反应的继续进行：PH大于7时，美拉德反应明显加快，当PH大于11时，美拉德反应颜色变化明显减弱，即PH的变化对美拉德反应的影响明显减弱（2）温度对美拉德反应的影响：在相同的条件下，加热时间越长，美拉德反应颜色越深，温度越高，反应越快；低于80℃颜色反应不明显，温度每升高10℃，达到相同的吸光度所需的时间约减少2至3倍，高于100时反应速度明显加快。

(3)不同糖类及浓度对美拉德反应的影响：除蔗糖外，吸光度随糖浓度的增加而增加，糖浓度增加能促进美拉德反应，对于不同的糖，褐变速率为：木糖＞半乳糖＞葡萄糖＞果糖＞蔗糖，五碳糖褐变的速度是六碳糖的10倍，还原性单糖中五碳糖褐变排序为：核糖阿拉伯糖木糖。

六碳糖排序为：半乳糖甘露糖葡萄糖，还原性双糖分子量大，反应速率也慢，木糖是五碳糖相对于六碳糖来说，其碳链较短，碳架空间位阻小，故其活性较大。

葡萄糖属于醛糖，果糖属于酮糖，醛糖比酮糖更易于发生反应，是因为醛糖的末端基团空间位阻效应小，更易于与氨基酸发生反应，故葡萄糖更易发生美拉德反应(4)金属离子对美拉德反应的影响：金属离子对美拉德反应的影响很大程度上依赖于金属离子的类型，而且在反应的不同阶段其影响程度也不同，在有不同离子存在的情况下，美拉德反应中类黑素的凝聚受抑制，有实验结果表明：金属离子尤其是二价铁离子和二价铜离子存在的情况下，褐变趋于加快。

（5）水分活度对美拉德反应的影响：水分活度与美拉德反应有较大的关系，水分在百分之10到15时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比，在完全无水的情况下，就几乎不发生褐变反应，这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故，而在水分含量较高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生。

美拉德反应速度实验报告

1. 了解和掌握美拉德反应的基本原理和影响因素。

2. 探究不同条件下美拉德反应速度的变化规律。

3. 分析实验结果，得出美拉德反应速度的影响因素及其作用机制。

二、实验原理美拉德反应（Maillard Reaction）是一种非酶促褐变反应，是还原糖与氨基酸或胺类物质在加热条件下发生的一系列复杂的化学反应。

该反应对食品体系的色泽、风味和营养价值具有重要影响。

实验中，通过控制实验条件，观察并记录美拉德反应速度的变化，从而分析影响反应速度的因素。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 还原糖（D-葡萄糖）- 氨基酸（L-天门冬氨酸、L-赖氨酸、L-苯丙氨酸、L-甲硫氨酸、L-脯氨酸、L-精氨酸、L-亮氨酸）- 水浴锅- 移液器- 试管- 恒温水浴锅- 紫外分光光度计2. 实验仪器：- 紫外分光光度计- 电子天平- 移液器- 恒温水浴锅- 试管1. 配制不同浓度的还原糖和氨基酸溶液。

2. 将还原糖和氨基酸溶液混合，放入恒温水浴锅中加热。

3. 在不同时间点，用紫外分光光度计测定溶液的吸光度。

4. 计算不同时间点的吸光度值，并绘制美拉德反应速度曲线。

五、实验结果与分析1. 实验结果：- 在不同浓度下，美拉德反应速度随时间推移逐渐加快。

- 随着温度的升高，美拉德反应速度明显加快。

- 随着pH值的升高，美拉德反应速度逐渐减慢。

2. 结果分析：- 美拉德反应速度受还原糖和氨基酸浓度的影响。

浓度越高，反应速度越快。

- 温度是影响美拉德反应速度的重要因素。

温度越高，反应速度越快，因为温度升高有利于反应物分子间的碰撞和反应。

- pH值对美拉德反应速度有显著影响。

在酸性条件下，美拉德反应速度较快；在碱性条件下，反应速度减慢。

六、结论1. 美拉德反应速度受还原糖和氨基酸浓度、温度、pH值等因素的影响。

2. 温度是影响美拉德反应速度的最重要因素。

3. pH值对美拉德反应速度有显著影响，酸性条件下反应速度较快，碱性条件下反应速度减慢。

美拉德反应的抗氧化性、褐变及荧光性

美拉德反应的抗氧化性、褐变及荧光性1. 美拉德反应1.1 简介美拉德反应( Maillard Reaction，MR) 是羰基化合物(尤其是还原糖)与氨基化合物(氨基酸、肽类、蛋⽩质等) 发⽣的⼀系列复杂的⾮酶促褐变反应，也被称为羰氨反应。

该反应最早由法国化学家美拉德(Maillard)于20世纪初发现,当他把⽢氨酸与葡萄糖的混合物加热时，发现形成了褐⾊的类⿊精，此类反应即被称为美拉德反应(Maillard Reaction)。

美拉德反应在近⼏⼗年来⼀直是⾷品化学、⾷品⼯艺学、营养学、⾹料化学等领域的研究热点。

因为美拉德反应是加⼯⾷品⾊泽和浓郁芳⾹的各种风味的主要来源，特别是对于⼀些传统的加⼯⼯艺过程如咖啡、可可⾖的焙炒，饼⼲、⾯包的烘烤以及⾁类⾷品的蒸煮。

另外，美拉德反应对⾷品的营养价值也有重要的影响，既可能由于消耗了⾷品中的营养成分或降低了⾷品的可消化性⽽降低⾷品的营养价值，也可能在加⼯过程中⽣成抗氧化物质⽽增加其营养价值。

对美拉德反应的机理进⾏深⼊的研究，有利于在⾷品贮藏与加⼯的过程中，控制⾷品的⾊泽、⾹味的变化或使其反应向着有利于⾊泽、⾹味⽣成的⽅向进⾏，减少营养价值的损失，增加有益产物的积累，从⽽提⾼⾷品的品质。

1.2 美拉德反应对⾷品的影响⑴⾊泽：⼀般来说，将⾷品加热或将⾷品长期贮藏就会产⽣类⿊精褐⾊⾊素。

含有类⿊精的⾷品有很多，如⾯包、烤⾁、烤鱼、咖啡、麦茶等。

⽽酱油、⾖酱等调味品中褐⾊⾊素的形成也是因为美拉德反应，这种反应也称为⾮酶褐变反应。

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。

在奶与奶制品的加⼯与贮藏中也会发⽣⾮酶褐变，基本过程是：酪蛋⽩末端氨基酸赖氨酸的氨基与乳糖（或其他糖类）的羰基发⽣反应，⽣成氨代葡萄糖胺，然后通过Amadori分⼦重排，再经裂解、脱⽔等过程⽽⽣成棕褐⾊物质。

但这种褐变却不是⼈们所期望的，⽽是⾷品⼚家所要极⼒避免的。

在⾯包⽣产的上⾊⼯序中，⾊泽变化的基础物质是含有还原基的糖与含有氨基的化合物。

不同种类的氨基酸和糖对美拉德反应的影响

发布日期:2010-11-10摘要：概述了美拉德反应的原理及影响因素，介绍了美拉德反应对食品风味的影响、不同氨基酸和糖的种类对美拉德反应风味的影响及对反应产物抗氧化性的影响。

关键词：美拉德反应；氨基酸；还原糖；抗氧化性1 美拉德反应概述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。

和焦糖化反应（caramelization）相比，美拉德反应发生在较低的温度和较稀的溶液中。

研究证明，美拉德反应的程度与温度、时间、系统中的组分、水的活度、以及pH有关。

当美拉德反应温度提高或加热时间增加时，表现为色度增加，碳氮比、不饱和度、化学芳香性也随之增加。

在单糖中，五碳糖（如核糖）比六碳糖（如葡萄糖）更容易反应；单糖比双糖（如乳糖）较容易反应；在所有的氨基酸中，赖氨酸（lysine）参与美拉德反应，可获得更深的色泽。

而半胱氨酸（cysteine）反应，获得最浅的色泽。

总之，富含赖氨酸蛋白质的食品，如奶蛋白易于产生褐变反应。

糖类对氨基酸化合物的比例变化也会影响色素的发生量。

例如，葡萄糖和甘氨酸体系，含水65%，于65℃储存时，当葡萄糖对甘氨酸比值从10:1或2:1减至1:1或1:5时，即甘氨酸比重大幅增加时，色素形成迅速增加。

如果要防止食品中美拉德反应的生成，就必须除去其中之一，即除去高碳水化合物食物中的氨基酸化合物，或者高蛋白食品中的还原糖。

在高水分活度的食品中，反应物稀释后分散于高水分活度的介质中，并不容易发生美拉德反应；在低水分活度的食品中，尽管反应物浓度增加，但反应物流动转移受限制。

食品中的美拉德反应及其影响

食品中的美拉德反应及其影响摘要:探讨了食品中发生的美拉德反应途径、底物、温度、水分活度、pH和金属离子等影响因素,同时讨论了抗菌性、抗氧化性和乳化性等食品功能性以及蛋白质的糖基化、溶解性和风味特性的修饰改进,并介绍了其对生物活性体的影响性以及丙烯酰胺等有害物质的生成与消除,丰富了食品化学理论并对食品加工生产应用有很好的指导意义。

美拉德反应(Maillard reaction) 又称羰氨反应(Amino-carbonyl reaction) ,是指羰基化合物(醛、酮、还原糖)与氨基化合物(氨基酸、蛋白质、胺、肽)经缩合、聚合反应生成高分子量聚合物——一类黑素(Melanoidin) 的反应, 由法国化学家Maillard 于1912年在将甘氨酸与葡萄糖的混合液共热时发现的,反应产物为棕色聚合物,因此,该反应又称“褐变反应(Browning reaction) ”,属非酶褐变反应(Non -enzymatic browning reaction) 。

1 Maillard反应机理美拉德反应可分成3个反应阶段,即初期( The early stage) 、中期( The advanced stage)和末期( The final stage)。

1.1 初期阶段还原糖的羰基和氨基酸的自由氨基(ε-NH2)缩合生成可逆的亚胺衍生物-薛夫碱( Schiff’s base),由于该物质不稳定即刻环化成N-葡萄糖基胺(N-substituted glycosylamine)。

N-葡萄糖基胺可在酸的催化下经过Amadori重排和Heys重排作用形成有反应活性的1-氨基-1-脱氧-2-酮糖(1-amino-1- deoxy-2-ketose) ,即酮糖基胺。

这一阶段基本上无色素或风味物质形成。

1.2 中期阶段当pH<7时,果糖基胺进1, 2-烯醇化反应,脱水生成羟甲基糠醛( hydroxymethylfurfural HMF) ,HMF的积累与褐变速度密切相关。

有关美德拉反应

美拉德反应对食品加工的影响武永风摘要：本文通过对美拉德反应的机理及影响因素进行简述，总结了美拉德反应在食品加工中对风味及色泽、营养性、蛋白质的作用，揭示了食品加工过程中的有机化学反应过程及影响因素，有利于更好的控制食品加工过程。

关键词：美拉德反应；影响因素；应用美拉德反应（Maillard reaction）是氨基化合物（氨基酸、肽链、蛋白质等）与羰基化合物（比如葡萄糖）之间发生的非酶催化的褐变反应，该反应是法国化学家Louis-Camille Maillard于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合加热时发现的，也称为羰氨反应。

美拉德反应在近几十年来一直是食品化学、食品工艺学、营养学、香料化学等领域的研究热点。

因为美拉德反应是加工食品色泽和浓郁芳香的各种风味的主要来源，特别是对于一些传统的加工工艺过程如咖啡、可可豆的焙炒，饼干、面包的烘烤以及肉类食品的蒸煮。

另外，美拉德反应对食品的营养价值也有重要的影响，既可能由于消耗了食品中的营养成分或降低了食品的可消化性而降低食品的营养价值，也可能在加工过程中生成抗氧化物质而增加其营养价值。

最近的研究发现,美拉德反应产物有清除自由基、抑制脂质氧化的作用,除此之外,产物还有抗诱变和诱发突变的作用。

有关美拉德反应产物(MRPs)被用以代替酚类食用抗氧化剂,正逐渐引起人们的关注[1]。

1、美拉德反应的机理（以葡萄糖为例）1.1起始阶段：醛糖与氨基化合物进行缩合反应形成薛夫碱，再经环化形成相应的（氮）N-代葡萄糖基胺，经分子重排形成酮式果糖胺化合物（1-氨基-1-脱氧-2-酮糖）。

1.2中间阶段：Amadori化合物（糖胺化合物）在中间阶段进行的反应：1.2.1是在酸性条件下进行1,2-烯醇化反应，产生成5-羟基甲基糠醛（HMF）或呋喃醛；1.2.2是碱性条件下进行的2,3-烯醇化反应，产生还原酮类及脱氢还原酮类；1.2.3氨基酸与二羰基化合物的作用。

在二羰基化合物存在下，氨基酸可发生脱羧、脱氨作用，生成醛和二氧化碳，其氨基则转移到二羰基化合物上进一步发生反应生成各种化合物（风味物质。

美拉德反应吸光值设定

美拉德反应吸光值设定摘要：一、美拉德反应概述二、美拉德反应吸光值设定原理三、影响美拉德反应吸光值的因素四、美拉德反应在食品工业中的应用五、美拉德反应吸光值测定的方法六、提高美拉德反应吸光值的方法七、总结正文：一、美拉德反应概述美拉德反应（Maillard Reaction）是一种食品化学反应，主要发生在食品中的还原糖（如葡萄糖、果糖等）与氨基酸、蛋白质等化合物之间。

该反应会导致食品的颜色、香气和味道发生变化，使其更具风味。

美拉德反应在烹饪、烘焙和食品加工过程中起着重要作用。

二、美拉德反应吸光值设定原理美拉德反应吸光值是指在反应过程中，食品样品对可见光吸收的程度。

吸光值可以反映美拉德反应的程度和速度。

通常，通过测定吸光值来评估食品中美拉德反应的进展。

美拉德反应吸光值的设定有助于控制食品的颜色、口感和营养价值。

三、影响美拉德反应吸光值的因素1.反应温度：温度对美拉德反应速率有很大影响，温度越高，反应速率越快，吸光值增加。

2.反应时间：反应时间越长，美拉德反应进行得越充分，吸光值越高。

3.糖和氨基酸的浓度：糖和氨基酸浓度越高，反应速率越快，吸光值增加。

4.催化剂：某些催化剂（如铜离子）可以加速美拉德反应，提高吸光值。

四、美拉德反应在食品工业中的应用美拉德反应在食品工业中具有广泛应用，如烘焙食品、红烧肉、酱油、糖果等。

通过控制美拉德反应的程度，可以实现食品的特定风味和颜色。

五、美拉德反应吸光值测定的方法1.光谱法：利用分光光度计测定食品样品在特定波长下的吸光度。

2.比色法：通过与标准溶液进行目测比较，评估食品样品的吸光度。

六、提高美拉德反应吸光值的方法1.提高反应温度：适当提高反应温度，可以加速美拉德反应速率，提高吸光值。

2.延长反应时间：适当延长反应时间，使美拉德反应进行得更充分。

3.添加催化剂：使用合适的催化剂，如铜离子，可以加速美拉德反应，提高吸光值。

4.优化食品配方：合理调整食品中的糖、氨基酸等成分的浓度，以提高美拉德反应吸光值。

食品中的美拉德反应及其影响

1.2 中期阶段
当pH<7时,果糖基胺进1, 2-烯醇化反应,脱水生成羟甲基糠醛( hydroxymethylfurfural HMF) ,HMF的积累与褐变速度密切相关。当pH≥7时存在两个反应: 一是发生2, 3-烯醇化形成还原酮( reductones)和二羰基化合物;二是发生裂解反应生成二乙酰、乙酸、丙酮醛等。这些产物都为高活性的中间体,还原酮可进一步脱水并与胺类物质缩合生成类黑素。氨基酸在二羰基化合物存在下可发生脱羧、脱氨作用成为少1个碳的醛,氨基则转移到二羰基化合物上形成α-氨基酮,该反应也称为斯特勒克(Strecher)降解反应。
Maillard反应的研究中,得到了较大水溶解性和较强抗氧化能力的反应产物。
3Ma illa rd反应对食品加工性能的影响
蛋白质与糖类物质通过Maillard反应的羰氨缩合作用,可对蛋白质的溶解性能、乳化性能和抗氧化性能产生一定的影响。
3.1溶解性
Chung等通过壳聚糖-多糖的Maillard反应来增加壳聚糖的水溶性,特别是在中性或碱性溶液中的溶解性能。且pH一定时,壳聚糖-葡萄糖胺衍生物的溶解性比酸溶性的壳聚糖更好。同时壳聚糖—葡萄糖胺尚具有较强的金属离子螯合性。赵希荣在利用壳聚糖作为氨基供应体与含醛基的葡萄糖间发生
2.1.2 氨基化合物氨基酸的种类、结构不同会导致反应速度的很大差异,如氨基酸中的氨基在ε-位或末位比在α-位反应速度快 ,碱性氨基酸比酸性氨基酸的反应速度要快。
2.2 温度
Maillard反应受温度的影响很大, 温度每变化10℃,褐变速度便相差3～5倍;同时Yu-Ting等在ε-聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)-葡聚糖的反应中,发现在温度大于80℃时反应速度较快,小于60℃时反应速度较慢。

不同种类的氨基酸和糖对美拉德反应的影响

发布日期:2010-11-10摘要：概述了美拉德反应的原理及影响因素,介绍了美拉德反应对食品风味的影响、不同氨基酸和糖的种类对美拉德反应风味的影响及对反应产物抗氧化性的影响;关键词：美拉德反应；氨基酸；还原糖；抗氧化性1 美拉德反应概述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;和焦糖化反应caramelization相比,美拉德反应发生在较低的温度和较稀的溶液中;研究证明,美拉德反应的程度与温度、时间、系统中的组分、水的活度、以及pH有关;当美拉德反应温度提高或加热时间增加时,表现为色度增加,碳氮比、不饱和度、化学芳香性也随之增加;在单糖中,五碳糖如核糖比六碳糖如葡萄糖更容易反应；单糖比双糖如乳糖较容易反应；在所有的氨基酸中,赖氨酸lysine参与美拉德反应, 可获得更深的色泽;而半胱氨酸cysteine反应,获得最浅的色泽;总之,富含赖氨酸蛋白质的食品,如奶蛋白易于产生褐变反应;糖类对氨基酸化合物的比例变化也会影响色素的发生量;例如,葡萄糖和甘氨酸体系,含水65%,于65℃储存时,当葡萄糖对甘氨酸比值从10:1或2:1减至1:1或1:5时,即甘氨酸比重大幅增加时,色素形成迅速增加;如果要防止食品中美拉德反应的生成,就必须除去其中之一,即除去高碳水化合物食物中的氨基酸化合物,或者高蛋白食品中的还原糖;在高水分活度的食品中,反应物稀释后分散于高水分活度的介质中,并不容易发生美拉德反应；在低水分活度的食品中,尽管反应物浓度增加,但反应物流动转移受限制;所以,美拉德反应在中等程度水分活度的食品中最容易发生,具有实用价值的是在干的和中等水分的食品中;pH对美拉德反应的影响并不十分明显;一般随着pH的升高,色泽相对加深;在糖类和甘氨酸系统中,不同糖品在不同pH时,色度产生依次为：pH<6时：木糖>果糖>葡萄糖>乳糖>麦芽糖；pH>6时：木糖>葡萄糖>果糖>乳糖>麦芽糖;在日常生活中,也经常接触到美拉德反应;面食烘烤产生棕黄色和香味,就是面团中糖类和氨基酸或蛋白质反应的结果,这也是食用香料合成的途径之一;现今市场大量肉类香精的合成,均离不了美拉德反应,但美拉德反应在有些场合是有害的;例如淀粉糖生产,如有少量蛋白质存在,就会因美拉德反应使糖浆产生棕色,影响质量;所以,淀粉糖生产用原料淀粉,其蛋白质含量有严格规定,即食品工业用为%,医药用为%;2 氨基酸和糖种类对美拉德反应风味的影响美拉德反应对食品风味的影响通过控制原材料、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; 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、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;氨基酸种类对美拉德反应风味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;还原糖种类对美拉德反应的影响3 糖氨种类对美拉德产物抗氧化性的影响为了防止食品,特别是含油食品氧化变质,一般均使用国家批准使用的抗氧化剂,如BHA、BHT等;随着经济发展和生活水平的提高,人们对化学合成抗氧剂的疑虑日益增加,所以科技人员一直在研发低毒、无毒的天然抗氧剂,如茶多酚、迷迭香、甘草黄酮、天然Vc等;这些天然提取物虽然安全性好,在抗氧化性能方面,能达到食物保鲜的要求,但其生产成本比化学合成的要高,难以在价格上与合成抗氧剂相竞争;因而,研究利用食物原料,合成廉价的抗氧剂,来取代合成抗氧剂,已成为国内外竞相研发的热点;由于食品级氨基酸和糖类安全可靠,且来源广泛,因而利用氨基酸和糖类获得具有抗氧化作用的美拉德反应产物MRPs,引起了国内外科技工作者的浓厚兴趣;常用食品抗氧剂,其功能和作用主要是抑制和消除自由基的生成；螯合食品中有催化氧化作用的金属离子,使其失去活性；清除和吸收食品中的氧,分解氢过氧化物等;作为美拉德反应的氨基酸,自身有一定的防腐抗氧功能;例如,半胱氨酸常常用来作为果汁的防褐变剂,因半胱氨酸有巯基,能产生还原作用;有些加工食品含有微量铜、锌等金属离子,能促进含油食品的氧化；而甘氨酸、丙氨酸等氨基酸,能和金属离子螯合,而使其失活,但只能局限在一定的水平,尚达不到代替抗氧剂的程度;但某些氨基酸和糖类美拉德反应的产物,能达到和化学合成抗氧剂BHA、BHT同样的水平;国外研究表明,美拉德反应分成几个复杂的步骤,包括形成葡基胺,生成呈味羰基化合物、含氮有色物类黑精、羰胺聚合物、杂环化合物等;其中,类黑精具有螯合金属抗氧化活性,可在面包和咖啡中发现它,但尚未能对纯的类黑精进行分离和定性;美拉德反应生成物MRPs是一个复合物,其抗氧化作用是破坏自由基链和延缓其生成；还原过氧化物和钝化自由基,络合重金属;添加MRPs于高脂类食品中的研究结果表明,如以脂类被氧化发生的2,3-辛烷二酮浓度表示,当不添加MRPs时,则3d 后辛烷二酮含量达kg；如加入的MRPs,则辛烷二酮浓度为 mg/kg；当添加％时,则辛烷二酮发生量降至 mg/kg以下;总之,MRPs能抑制脂类的氧化,用较高浓度的MRPs能获得较低浓度的脂类氧化物;综上所述,氨基酸和糖类的美拉德反应在生活中经常存在;随着技术进步,美拉德反应已成为新型风味剂的重要组成和新的增长点,并将成为开发食用原料制取食品抗氧剂的新途径;。