美拉德反應(yīng)，又稱羰氨反應(yīng)或非酶褐變反應(yīng)，是指氨基化合物和羰基化合物之間發(fā)生的反應(yīng)，是食品風(fēng)味產(chǎn)生的主要來源之一。

美拉德反應(yīng)被認(rèn)為是發(fā)生在食品加工過程中最重要的化學(xué)反應(yīng)之一。它影響食品的質(zhì)量特性，例如顏色、風(fēng)味、營養(yǎng)價值，以及食品原料的物理和化學(xué)屬性。

美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(主要是含類黑精，還原酮以及含N、S、O的雜環(huán)化合物)是肉制品風(fēng)味的主要來源，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(MRPs)的抗氧化性能，被用以代替酚類食用抗氧化劑，正逐漸引起人們的關(guān)注。

美拉德反應(yīng)機(jī)理

美拉德反應(yīng)屬于非酶褐變反應(yīng)，主要是羰基化合物(尤其是還原糖)與氨基化合物(包括胺、氨基酸、肽類、蛋白質(zhì)等)之間發(fā)生的復(fù)雜反應(yīng)。自人類開始燒烤食品以來，食品加工業(yè)就一直在利用美拉德反應(yīng)。美拉德反應(yīng)不僅與傳統(tǒng)食品的生產(chǎn)有關(guān)，也與現(xiàn)代食品工業(yè)有關(guān)，如焙烤食品、咖啡等。美拉德反應(yīng)為食品提供了可口的風(fēng)味和誘人的色澤。

一位食品化學(xué)家認(rèn)為，美拉德反應(yīng)過程可以分為初期、中期和末期3個階段，每個階段又可細(xì)分為若干反應(yīng)。該反應(yīng)是一個復(fù)雜反應(yīng)，包括許多交叉反應(yīng)和分解反應(yīng)，生成一系列芳香化合物，包括酮、醛、醇、呋喃及其衍生物、吡咯、吡啶、吡嗪、噻吩、噻唑、嗯唑、噫唑林、硫化物。

美拉德反應(yīng)的影響因素

食品加工和貯藏過程中在還原糖和氨基酸之間發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)被稱為美拉德反應(yīng)。影響美拉德反應(yīng)程度的主要因素有加工環(huán)境下的溫度、時間以及pH值、水活性、反應(yīng)劑的類型和比例，但是受食品和原材料加工的影響，反應(yīng)劑可能被改變。了解這些因素對美拉德反應(yīng)的影響，有助于企業(yè)在食品生產(chǎn)中控制食品褐變，對食品工業(yè)具有重大的現(xiàn)實意義。

反應(yīng)底物

在美拉德反應(yīng)中，參與反應(yīng)的糖主要是還原糖，還原糖可以是雙糖、五碳糖和六碳糖。反應(yīng)的速度為戊糖>己醛糖>己酮糖>雙糖。雙糖產(chǎn)生的風(fēng)味較差，戊糖中反應(yīng)最快且風(fēng)味最好的是核糖，但成本高，難以購買?？紤]到原料的價格，所以通常使用葡萄糖和木糖。美拉德反應(yīng)中參與反應(yīng)的糖不同，產(chǎn)物的香型和濃度也有所不同。其中以木糖的反應(yīng)效果為最佳。

氨基酸的種類和濃度，對反應(yīng)產(chǎn)物香味的種類和優(yōu)劣也有重要影響，不同種類的氨基酸在美拉德反應(yīng)中可產(chǎn)生不同的風(fēng)味物質(zhì)。其中含硫氨基酸在美拉德反應(yīng)中對肉香味的形成有著重要影響。

在實際生產(chǎn)中，由于半胱氨酸難以溶解，所以人們通常使用半胱氨酸的鹽類(主要是半胱氨酸鹽酸鹽)。其他某些氨基酸對美拉德反應(yīng)中風(fēng)味的形成也是不可缺少的，它們對增強(qiáng)產(chǎn)品的風(fēng)味特色起著重要的作用，可以幫助美拉德反應(yīng)形成更加完美和更加柔和的肉類風(fēng)味。

溫度

美拉德反應(yīng)受溫度的影響很大，溫度每變化10℃，褐變速度便相差3—5倍，因此，容易褐變的食品應(yīng)該在低溫下貯藏。溫度除了影響反應(yīng)的速度，還會影響產(chǎn)物的香型，溫度不同，產(chǎn)生的香氣也不同。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)溫度的升高，美拉德反應(yīng)香味物質(zhì)的生成量隨之增加。在肉味香精的生產(chǎn)中反應(yīng)溫度一般不超過180℃，為了更多地獲得肉香味物質(zhì)，并適當(dāng)控制醬香味的形成，反應(yīng)溫度以115℃為宜。

pH值和水分活度

一定范圍內(nèi)，美拉德褐變反應(yīng)速度與水活和pH值都呈正相關(guān)影響。堿性條件下易生成含氮揮發(fā)物(如吡嗪)；一般不超過8，因為pH值大于8時，反應(yīng)進(jìn)行較快而難以控制，氨基氮也顯著減少，并且形成的風(fēng)味也相對較差。美拉德反應(yīng)顏色形成的pH值>7．0，產(chǎn)生肉香的pH值在5.0—5.5，且pH值越高，產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)越多，而且隨pH值的不同，產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)的組分也不同。

美拉德反應(yīng)在中等程度水分活度的食品中最容易發(fā)生。若用美拉德反應(yīng)制備肉類香精，水分活度在0.65—0.75最適宜，水分活度小于0.30或大于0.75反應(yīng)都很慢。

反應(yīng)時間

反應(yīng)時間對美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的顏色及風(fēng)味化合物的生成造成的影響比較顯著。時間太短可能使反應(yīng)不徹底，產(chǎn)生的香味不夠厚重、濃郁；時間太長又可能使反應(yīng)過度，產(chǎn)生焦煳味和某些致癌物質(zhì)。