美拉德反应

果糖基胺进行 1, 2-烯醇化反应, 脱水生成羟甲基 糠醛 (糖醛的 schiff碱)
ห้องสมุดไป่ตู้ Strecher降解反应。
末期阶段
• 醛类物质与氨基化合物反应或吡咯、呋喃 类的缩聚和 Heynes反应生成高分子量的褐 色色素――类黑素 (Melanoidins)或将导致 蛋白质的交联。
影响因素
Maillard
Maillard反应与香味
• 食品香味的来源 • 一是食品本身固有的香味，如葱蒜、芜荽 本身就有一种特有的香味。 • 二是食品原料在加工过程中由于酶促反应 形成的风味。 • 三是食品在蒸煮、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。这类香味的形 成机理就是Maillard反应产物的积累。
• 乳及乳制品在加工中由于酪蛋 白末端氨基酸赖氨酸的氨基与 乳糖(或者其它还原糖)生长葡 萄糖胺，然后Amadori重排、 裂解、脱水等过程生成棕褐色 物质。这类褐变是人们不希望 出现的 • 面包生产过程中上色工序色泽 变化主要是含有氨基酸与糖类， 使面包表面形成金黄色。色泽深 度与否与还原糖的浓度成一定比 例，因此在生产过程中可以通过 调节还原糖用量或增减氨基酸来 控制面包表面的色泽。
L/O/G/O
美拉德反应
目录
1 美拉德反应概述及产物
2 美拉德反应反应机理 3 美拉德反应的影响因素 4 美拉德反应的应用及产生的问题
1 美拉德反应概述及产物介绍
1.1 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。 几十年来美拉德反应在食品化学、食品工艺学、营 养学、烟草化学、香味化学、添加剂化学等研究领域得 到重视和发展。美拉德反应化学过程十分复杂，至今， 人们只是对该反应产生低分子和中分子的化学过程比较 清楚，而对该反应产生的高分子聚合物的研究尚属空白。
中期阶段
pH< 7
Strecher降解
Ph> 7 一: 发生2, 3-烯醇 化形成还原酮和 二羰基化合物; 二:发生裂解反应 生成二乙酰、乙 酸、丙酮醛等高 活性中间体。 •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。
风味物质的形成
末期阶段
蛋白黑素的形成
初期阶段（the early stage）
还原糖的羰基和氨基酸的 自由氨基 ( - NH2)缩合生 成希夫碱 ( Schiff s base), 该物质不稳定即刻环化 成 N-葡萄糖基胺。 在酸的催化下经Amadori 重排和Heynes重排作用形 成反应活性的酮糖基胺。 这一阶段基本阶段基本形 成上无色素或风味物质形 成。
（六）金属离子的影响
由于铁和铜催化还原酮类的氧化，所以 促进褐变，Fe3+比Fe2+更为有效，故在食品 加工处理过程中避免这些金属离子的混入 是非常重要的，而Na+对褐变没有什么影响 。钙可同氨基酸结合生成不溶性化合物而 抑制褐变。
（七）亚硫酸盐的影响
• 亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐可以抑制美拉 德反应。在美拉德反应还没发生之前，如 果加入亚硫酸盐，亚硫酸根可以与醛形成 加成化合物，这个产物可以与R-NH2缩合， 其缩合产物不能再进一步生成薛夫碱和N葡萄糖基胺，因此亚硫酸盐可以抑制美拉 德反应。
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 美拉德反应概述及产物介绍
虽然这 些挥发性化 合物只占最 终反应物的 一小部分， 但它们却是 食品风味的 主要贡献者。
初期阶段
风味前体物的形成
中期阶段

1 美拉德反应概述及产物介绍
1.2 美拉德反应产物
反应物：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。 终产物：类黑精和一些非挥发性化合物，同时还会产生超过 3500种挥发性化合物，这些化合物具有很低的感官阈值，因 此它们对形成食品风味相当重要。
反应的结果：使食品颜色加深并赋予食品一定的风味, 如:
（五）温度的影响
美拉德反应受温度的影响最大，温度相差 10℃，褐变速度相差3~5倍。一般在30℃以 上褐变较快，而20℃以下则进行较慢。 例如酱油酿造时，提高发酵速度，酱油颜 色也加深，温度每提高5℃，着色度提高 35.6%，这是由于发酵中羰氨反应随着温度 的升高而加快。如果是不需要褐变的食品 ，在加工处理时应尽量避免高温长时间处 理，且贮存时以低温为宜。
美拉德反应与食品工业
• 美拉德反应在我们日常生活中经常存 在，通过美拉德反应可以产生许多风味和 颜色，其中有些是期望的，有些是不期望 的。
• 比如在合成热反应型肉类香精或面包的生 产中要充分利用美拉德反应，在焦糖糖果 的生产中要有程度地控制美拉德反应，而 在果蔬饮料生产中则应避免美拉德反应。
Maillard反应与色泽
（二）氨基化合物的影响
• 氨基酸、肽类、蛋白质、胺类均与褐变有 关。 • 氨基化合物的美拉德反应速度：一般胺类> 氨基酸、肽>蛋白质。 • 碱性氨基酸末端的氨基易褐变，如赖氨酸 、精氨酸、组氨酸。
（三）pH的影响。美拉德反应在酸、碱环境 中均可发生，但在pH=3以上时，其反应速 度随pH的升高而加快，pH=8左右，褐变最 快。 （四）水分的影响。水分在10%~15%时，褐 变易进行。干燥食品褐变受到抑制。
反应物
PH
温度
水分活度
金属离子 亚硫酸盐
출처: 정보통신부 자료
（一）羰基化合物的影响
• 褐变速度最快的是像2-己烯酮 [CH3(CH2)2CH=CHCH0]之类的α、β不饱和醛， 其次是α-双羰基化合物，酮的褐变速最慢。 • 还原糖的美拉德反应速度：戊糖>己糖>双糖，醛 糖>酮糖； • 五碳糖中，核糖>阿拉伯糖>木糖； • 六碳糖中：半乳糖>甘露糖>葡萄糖>果糖； • 双糖中：乳糖>蔗糖>麦芽糖>海藻糖； • 五碳糖的褐变速度大约是六碳糖的10倍