美拉德反应是怎么回事？

Question

如题所述

Answer 1

美拉德反应是一种常见的非酶褐变现象，近年来我国才开始将其应用于食品香精的生产。国外对美拉德反应在香精生产中的应用研究较为广泛，而国内则相对较少。这种技术在肉类和烟草香精的制造中具有显著的优势。通过美拉德反应产生的香精，其逼真度远超调配香精的效果。美拉德反应不仅改变了食品的颜色，还对香味产生了重要影响，因此该技术在香精制造领域中具有突破性的意义，值得深入研究和推广，特别是在调味品行业中。
1. 美拉德反应机理
1912年，法国化学家Mailard发现甘氨酸与葡萄糖混合加热后会形成褐色物质。后来研究发现，这类反应不仅影响食品颜色，还对其香味产生作用，因此将其称为非酶褐变反应。1953年，Hodge对美拉德反应的机理进行了系统解释，认为该反应大致可分为三个阶段。
1.1 起始阶段
在起始阶段，氨基酸与还原糖加热后，氨基与羰基发生缩合反应，生成席夫碱。随后，席夫碱经环化反应生成N-取代糖基胺。N-取代糖基胺经Amadori重排形成Amadori化合物。
1.2 中间阶段
在中间阶段，Amadori化合物通过三条途径进行反应。在酸性条件下，经1,2-烯醇化反应，生成羰基甲呋喃醛。在碱性条件下，经2,3-烯醇化反应，产生还原酮类和脱氢还原酮类，这些物质有利于Amadori重排产物的形成。此外，Strecker聚解反应也会产生含羰基和双羰基化合物，为最后阶段的反应提供物质。
1.3 最终阶段
最终阶段的反应机制尚不明确，但已知中间阶段的产物与氨基化合物发生醛基—氨基反应，最终生成类黑精。美拉德反应的产物不仅包括类黑精，还有一系列中间体如还原酮和挥发性杂环化合物，这些物质并非都是呈香成分。
2. 美拉德反应的影响因素
美拉德反应的影响因素包括糖氨基结构、温度、水分、pH值和化学试剂等。不同类型的糖、氨基酸、羰基化合物和胺类化合物在反应中的褐变速度和香味形成能力不同。此外，温度、水分、pH值和化学试剂的添加也会影响美拉德反应的进行。
3. 肉类香味形成的机理
肉类香味的形成与多种因素有关，包括肉类香味的前体物质、美拉德反应与肉味化合物的关系以及氨基酸种类对肉香味物质的影响等。美拉德反应在肉类香气的形成过程中起着重要作用，产生了许多肉香味物质。此外，环境因素如加热方式和时间、反应溶液的pH值等也会影响肉类香味的形成。
4. 肉类香精的生产
自1960年开始，研究人员尝试利用单体香精调和生产肉类香精。但由于熟肉香型的特征复杂，调和香精难以达到逼真的效果，因此对肉类香气前体物质的研究和利用受到了重视。利用糖类和含硫氨基酸如半胱氨酸为基础，通过加热时发生的反应，可以制备出具有丰富成分的肉味香精。这些香精可以视为天然香精，因为它们的原料和过程都与天然肉类香精相似。