美拉德的研究方法

‘壹’ 美拉德反应名词解释

美拉德反应（Maillard reaction），又称美拉德反应、梅拉德反应、梅纳反应、羰胺反应，是广泛分布于食品工业的非酶褐变反应，指的是食物中的还原糖（碳水化合物）与氨基酸／蛋白质在常温或加热时发生的一系列复杂反应，其结果是生成了棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素。

除产生类黑精外，反应过程中还会产生成百上千个有不同气味的中间体分子，包括还原酮、醛和杂环化合物，这些物质为食品提供了宜人可口的风味和诱人的色泽。

它以法国化学家路易斯·卡米拉·美拉德（Louis-Camille Maillard）命名，他在1912年首次描述它，同时试图重现生物蛋白质合成。 “梅纳反应”的产物中，包含颜色的变黄变深变黑、香气的产生、以及味道上的转变，例如甜味的产生。

美拉德反应一种普遍的非酶褐变现象，将它应用于食品香精生产应用之中，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)美拉德的研究方法扩展阅读

在1913年，美拉德发表了一篇论文，以解释当氨基酸在高温下与糖反应时会发生什么。然而，化学家约翰·霍奇（John E. Hodge）在伊利诺斯州皮奥里亚州的美国农业部工作，将这个反应正式命名为美拉德反应，他于1953年出版了一篇论文，为美拉德反应建立了一个反应机制 。

1912年时，美拉德把自己将氨基酸和糖类水溶液混合加热后溶液产生黄棕色的发现讲给法国科学院的其他科学家听，但当时在座者中几乎没有人能意识到这个反应背后的潜在意义。

然而时至今日，美拉德反应已经成为与现代食品工业密不可分的一项技术，在肉类加工、食品储藏、香精生产、中药研究等领域处处可见。目前的研究也显示出其与机体的生理和病理过程密切相关。

‘贰’ 什么是美拉德原理

美拉德（Maillard）反应是指含羰基（-C=O）的化合物和含氨基（-NH2）的化合物在常温或者加热情况下，发生缩合、聚合反应，生成类黑色素、芳香化合物等多种物质的过程。该反应的产物同样会引起食物色泽和香味的变化。

糖类即为含羰基的化合物，氨基酸为含氨基的化合物，因此将五花肉放入有白糖的油锅里，糖会和五花肉进一步发生美拉德反应，使五花肉的颜色进一步加深，并产生特殊的香气。

由于大多数食物中都含有蛋白质和糖，因此在加热过程中都可以发生美拉德反应和焦糖化反应，比如烤红薯、烤面包、烤肉、爆米花等等。食物中氨基酸和糖的种类不同，通过美拉德反应得到的产物也不同，从而产生各种各样的风味。同样是烤着吃，鸡肉、羊肉和牛肉的风味却各不相同。氨基酸种类越多，产生的芳香化合物种类也越多，味道也更丰富。

虽然美拉德反应在常温下也能进行，但是十分缓慢。一般情况下，美拉德反应速度随加工温度的上升而加快，香味物质也主要在较高温度下反应形成。要想通过美拉德反应改善食物的色泽和香味，必须要达到相当高的温度（一般需要达到140℃-170℃）。而且食物含水量在15%左右的时候，美拉德反应最为活跃。因此，用油煎、炸、炒，或者用烤箱烘烤出来食物，往往比煮或者蒸出来的食物更美味。

需要特别注意的是，虽然美拉德反应给我们带来了很多美味，但是在反应过程中也会造成氨基酸和糖类一定的损失，使得食物营养价值下降。此外，美拉德反应过程中还可能会产生微量对人体有害的物质。

‘叁’ 简述何为美拉德反应,它包括哪些阶段。

起始阶段
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。
2、 N-取代糖基胺的生成：席夫碱经环化生成。
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）。
中间阶段
在中间阶段，Amadori化合物通过三条路线进行反应。
1、 酸性条件下：经1,2—烯醇化反应，生成羰基甲呋喃醛。
2、 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。
3、 Strecker降解反应：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。
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。美拉德反应产物除类黑精外，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。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素。目前研究发现其与机体的生理和病理过程密切相关。越来越多的研究结果显示出美拉德反应作为与人类自身密切相关的研究具有重要的意义，目前研究焦点在蛋白质交联、类黑素、动力学以及丙烯酰胺，而这些方面在中药炮制、制剂、药理作用中处处可见。因此，随着现代科技的不断进步，相信美拉德反应的研究将可能成为中药研究的新视角

‘肆’ 谁能给我讲一讲美拉德反应，要明白一点的

美拉德反应一种普遍的非酶褐变现象，将它应用于食品香精生产应用之中，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

简介
美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”，是反应图示法国化学家L.C.Maillard在1912年提出的。所谓美拉德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，所以又称羰胺反应。 将它应用于食品香精生产应用之中，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
[编辑本段]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)。1953年Hodge对美拉德反应的机理提出了系统的解释,大致可以分为3阶段。
起始阶段
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。 2、 N-取代糖基胺的生成:席夫碱经环化生成。 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)。
中间阶段
在中间阶段,Amadori化合物通过三条路线进行反应。 1、 酸性条件下:经1,2—烯醇化反应,生成羰基甲呋喃醛。 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。 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。
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。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素。目前研究发现其与机体的生理和病理过程密切相关。越来越多的研究结果显示出美拉德反应作为与人类自身密切相关的研究具有重要的意义，目前研究焦点在蛋白质交联、类黑素、动力学以及丙烯酰胺，而这些方面在中药炮制、制剂、药理作用中处处可见。因此，随着现代科技的不断进步，相信美拉德反应的研究将可能成为中药研究的新视角。

影响因素
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 、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。 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。 4、 pH值当pH值在3以上时,反应随pH值增加而加快。 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。

抑制消除方法
美拉德反应是一个十分复杂的反应过程，中间产物众多，终产物结构十分复杂，完全抑制美拉德反应相当困难，又由于美拉德反应影响因素众多，有效抑制美拉德反应必须是多种因素协同作用的结果，一般认为可采用以下方法抑制美拉德反应： 1.使用不易褐变的原料 2.调节影响美拉德反应褐变速度的因素 3.降低温度 4.降低pH 值 5.调节水分活度 6.氧气 7.使用氧化剂 8.使用酶制剂 等等
[编辑本段]对食品的影响
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 ④有毒物质的产生。
肉类香味形成的机理
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。肉在加热过程中瘦肉组织赋予肉类香味,而脂肪组织赋予肉制品特有风味,如果从各种肉中除去脂肪则肉之香味是一致的没有差别。 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。肉香味物质可以通过以下途径分类即氨基酸类(半胱、胱氨酸类)通过Maillard和Strecker降低反应产生的。糖类、氨基酸类、脂类通过降解产生肉香味。脂类(脂肪酸类)通过氧化、水解、脱水、脱羧产生肉香味。硫胺产生肉香味。硫化氢硫醇与其他组分反应产生肉香味。核糖核苷酸类、核糖—5’—磷酸酯、甲基呋喃醇酮通过硫化氢反应产生肉香味。可见,杂环化合物来源于一个复杂的反应体系,而肉类香气的形成过程中,美拉德反应对许多肉香味物质的形成起了重要作用。 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,蛋氨酸产生薯仔样风味,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。 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。 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着影响。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。

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。

中药炮制
美拉德反应的产物是棕色的，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。由于该反应的结果能使食品颜色加深并赋予食品一定的风味。比如面包外皮的金黄色、红烧肉的褐色及浓郁的香味，很大程度上都是由于美拉德反应的结果。这些变化在中药炮制过程中也处处可见。因此，可将美拉德反应的概念引入中药炮制领域。
中药复方制剂过程与美拉德反应
复方的化学成分，特别是有效成分是其发挥药效的主要物质基础，与美拉德反应关系密切。研究方剂配伍前后化学组成的变化、新物质的形成和药效的差异，对于明确复方制剂的药理、选择制剂质量标准的指标体系、规范制剂工艺、保证新药的安全性和稳定性有重要意义。复方配伍的物质基础变化可能主要在于美拉德产物——黑色络合物。类黑素是美拉德产物，其产生与美拉德反应前体物质或Vc含量、pH值、水分活度、氧气浓度和温度密切相关。有氧存在时，非酶褐变反应速度会大大增加，但是生成类黑素的量还取决于还原糖和氨基酸的浓度，因此在中药煎煮过程中能生成较多的类黑素导致褐色变。羰氨反应与Vc氧化褐变作用具有共同的中间产物，Vc氧化成脱氢Vc后与氨基酸反应生成褐色素。加热加速Vc氧化和蛋白质分解，从而加速了美拉德反应与Vc褐变反应，这可能是导致加热后中药制剂色泽变深的原因。氧气和加热都极易使Vc氧化破坏，表明褐变与Vc氧化有密切关系。类黑素是还原性胶体，具有较强的抗突变活性。有的研究认为，其抗突变机理是清除致突变自由基和通过与致突变化学物结合而减少其致突变毒性。复方化学组成不是一个或几个单体的机械总和，其药效也不是一个或几个单体的药效的机械总和。因此，复方制剂中出现美拉德反应的黑色络合物及其相关药效将可能成为复方制剂研究的重点。 中药剂型是药物的药效在人体内实现的载体，任何药物都有其特定的剂型。由于剂型的不同，对制备加工条件的要求也不尽相同，可能会发生不同的美拉德反应，这必然会影响复方制剂的物质基础、药效、药代动力学、毒副作用等。中医方剂配伍不仅指药物组成，还指药物剂量的变化。方中药物不变、剂量改变，也会引起配伍关系的变化，以至影响整个复方制剂中美拉德反应的产物。长期以来，临床对于方剂配伍的剂量选择带有不同程度的主观性和随意性。因此，研究复方的配伍剂型、剂量与美拉德反应的量效关系不仅可为临床用药提供科学依据，还可对新药研发中处方剂型和剂量的确定有着重要的指导价值。美拉德反应的黑色物质——中药药理作用的新视角 （1） 美拉德反应的黑色物质的吸附作用 美拉德反应的黑色物质有很强的吸附、运送功能，且在人体的细胞组织和新陈代谢过程中也起着很重要的作用。这些黑色物质在人体内经过酶的活化后，可能具有很强吸附病毒、细菌和体内代谢产物的作用，从而调整机体内环境的紊乱，达到阴平阳谧。因此要阐明复方制剂的物质基础，不应停留在对体外成分变化的研究上，更重要的是研究其进入体内后美拉德反应黑色产物间的相互作用，以及活性成分的转化、吸收、转运、分布、代谢、解毒等各个环节的影响。 （2）美拉德反应的黑色物质的细胞保护作用 美拉德产物的功能主要包括：抗氧化、抗突变、抗癌、抗衰老、抗自由基，从而能提高对细胞的保护作用，这些已被证实。美拉德产物的抗突变性与其抗氧化活性和还原能力有良好的相关性。红参抗肿瘤的效果优于白参，这与美拉德反应产物抗氧化、抗突变的结论相应。而且，美拉德产物保护MDC细胞抵抗氧嘧啶损伤实验，证实美拉德产物的细胞保护功能。美拉德反应能生成一氧化碳、碱、黄酮类等从组成不同、作用器官不同、结果不同，体现其对药性的影响。因此，深入研究美拉德反应产物必将完善中药材的加工与炮制理论。
中药药理作用的黑色时代
用于中医药理的研究，而忽视古典哲学理论的指导作用，必将不利于中医药理的发展。因此要实现中医药理的可持续发展，让中医走向世界，就应从其渊源上来解决中医药理发展缓慢的问题。打破试图用西医药理理论来解释中医药理，要大胆的设想，敢于创新，换一种思维模式，从一个崭新的角度来考虑中医药理的基本内容，即在中医古典哲学理论指导下，借助现代的科技，将美拉德反应引入中医药理学领域，从而构建一个全新的认知模式。美拉德反应黑色物质的生物学效应将可能会为中药药理学带来划时代的意义，改变西医传统的受体和配体的理论，从根本上来阐明中药药理的具体机制，为中药药理学带来一个纯正的黑色时代。

‘伍’ 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。

(5)美拉德的研究方法扩展阅读

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。

‘陆’ 美拉德反应在食品焙烤中的应用和影响

美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”，是法国化学家L.C.Maillard在1912年提出的。所谓美拉德反应是广泛存在于食品、药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，所以又称羰胺反应。
美拉德主要反应原理：
一般现在认为是分为3个阶段进行：
（1）起始阶段：醛糖与氨基化合物进行缩合反应形成席夫硷，再经环化形成相应的N-取代醛糖基胺，经Amadori重排形成Amadori化合物（1-氨基-1-脱氧-2-酮糖）。
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。
1.2．N-取代糖基胺的生成:席夫碱经环化生成。
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)。
（2）中间阶段：Amadori化合物在中间阶段进行的反应，主要有三条路线：一是在酸性条件下进行1,2-烯醇化反应，产生成羟基甲基呋喃醛或呋喃醛；二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；三是继续进行裂解反应形成含羰基或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。
2.1 酸性条件下:经1,2—烯醇化反应,生成羰基甲呋喃醛。
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。
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。
（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。

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。
一般在温度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。
水分水分含量在10%～15%时，反应易发生，完全干燥的产品难以发生。
pH值：当pH值在3以上时，反应随pH值增加而加快。而在强碱性的环境里可以在一定的程度上抑制反应。
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。
美拉德反应的产物除终产物是类黑精外，还有一系列美拉德反应的中间体——还原酮及挥发性杂环化合物。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素。目前研究发现其与机体的生理和病理过程密切相关。越来越多的研究结果显示出美拉德反应作为与人类自身密切相关的研究具有重要的意义，目前研究焦点在蛋白质交联、类黑素、动力学以及丙烯酰胺。因此，随着现代科技的不断进步，相信美拉德反应的研究将可能成为研究的新视角。

美拉德反应的在面包焙烤时其淀粉中的还原糖和部分氨基酸在高温及其他适宜条件下就可以发生该反应；这个反应可以产生原料本身不具有的其他多种香味物质，以及产生焦糖色，也就是我们看到的面包的颜色；如果控制的温度和时间不恰当则可能产生不好的气味物质以及焦糖色过重影响产品。

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[4]。肉香味物质可以通过以下途径分类即氨基酸类(半胱、胱氨酸类)通过Maillard和Strecker降低反应产生的。糖类、氨基酸类、脂类通过降解产生肉香味。脂类(脂肪酸类)通过氧化、水解、脱水、脱羧产生肉香味。硫胺产生肉香味。硫化氢硫醇与其他组分反应产生肉香味。核糖核苷酸类、核糖—5’—磷酸酯、甲基呋喃醇酮通过硫化氢反应产生肉香味。可见,杂环化合物来源于一个复杂的反应体系,而肉类香气的形成过程中,美拉德反应对许多肉香味物质的形成起了重要作用[11]。

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,蛋氨酸产生薯仔样风味,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[1]

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着影响。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[4]。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。

‘柒’ 梅勒德反应和美拉反应

你说的两个其实是一个意思。

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]。1953年Hodge对美拉德反应的机理提出了系统的解释,大致可以分为3阶段[2～4]。

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[5]。

2 美拉德反应的影响因素[5～8]

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[9]。肉在加热过程中瘦肉组织赋予肉类香味,而脂肪组织赋予肉制品特有风味,如果从各种肉中除去脂肪则肉之香味是一致的没有差别[10]。

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[4]。肉香味物质可以通过以下途径分类即氨基酸类(半胱、胱氨酸类)通过Maillard和Strecker降低反应产生的。糖类、氨基酸类、脂类通过降解产生肉香味。脂类(脂肪酸类)通过氧化、水解、脱水、脱羧产生肉香味。硫胺产生肉香味。硫化氢硫醇与其他组分反应产生肉香味。核糖核苷酸类、核糖—5’—磷酸酯、甲基呋喃醇酮通过硫化氢反应产生肉香味。可见,杂环化合物来源于一个复杂的反应体系,而肉类香气的形成过程中,美拉德反应对许多肉香味物质的形成起了重要作用[11]。

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,蛋氨酸产生薯仔样风味,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[1]

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着影响。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[4]。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。

‘捌’ 美拉德反应制香料

L－苯丙氨酸 2．5
DL－蛋氨酸 3
L－半胱氨酸 6
木糖 10
水解蛋白 760
丙二醇 112．5
盐酸硫胺素 15
混合保温103~105℃30分钟。
可制得牛肉香基

‘玖’ 求“美拉德”反应的最佳时间，温度，方式（用葡萄糖与氨基酸来做）

这个具体的方法要看实验的需要了。但是我只能推荐一个我们用过的美拉德反应瓶http://www.shhk.com.cn/proct_detail-1371.htm。是能够耐到一定压力的，而且方便倒出液体的。当时我们订做的是要盖子一定要四氟的，普通塑料的不行。希望我的回答能有用。

‘拾’ 美拉德反应的机理和条件分别是什么

三、美拉德反应的各个阶段：

起始阶段：食物中的氨基酸和碳水化合物遇热分解，合成席夫碱 ，之后 N-取代糖基胺的生成，席夫碱经环化生成，随后随着反应的加剧 Amadori化合物生成 。

中间阶段：Amadori化合物会根据不同的酸碱程度而产生反应，生成羰基甲呋喃醛。

最终阶段：生成黑精以及芳香分子。