- 觀點1： 美拉德反應又稱為“非酶棕色化反應”，是法國化學家L.C.Maillard在1912年提出的。所謂美拉德反應是廣泛存在于食品、藥品工業的一種非酶褐變，是羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質）間的反應，經過復雜的歷程最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質類黑精或稱擬黑素，所以又稱羰胺反應。
美拉德主要反應原理：
一般現在認為是分為3個階段進行：
（1）起始階段：醛糖與氨基化合物進行縮合反應形成席夫鹼，再經環化形成相應的N-取代醛糖基胺，經Amadori重排形成Amadori化合物（1-氨基-1-脫氧-2-酮糖）。
1.1．席夫堿的生成(ShiffBase):氨基酸與還原糖加熱，氨基與羰基縮合生成席夫堿。
1.2．N-取代糖基胺的生成:席夫堿經環化生成。
1.3．Amadori化合物生成:N-取代糖基胺經Amiadori重排形成Amadori化合物(1—氨基—1—脫氧—2—酮糖)。
（2）中間階段：Amadori化合物在中間階段進行的反應，主要有三條路線：一是在酸性條件下進行1,2-烯醇化反應，產生成羥基甲基呋喃醛或呋喃醛；二是堿性條件下進行的2,3-烯醇化反應，產生還原酮類及脫氫還原酮類；三是繼續進行裂解反應形成含羰基或雙羰基化合物以進行最后階段反應，或與氨基進行Strecker分解反應產生Strecker醛類。
2.1 酸性條件下:經1,2—烯醇化反應,生成羰基甲呋喃醛。
2.2 堿性條件下:經2,3—烯醇化反應,產生還原酮類褐脫氫還原酮類。有利于Amadori重排產物形成1deoxysome。它是許多食品香味的前驅體。
2.3 Strecker聚解反應:繼續進行裂解反應，形成含羰基和雙羰基化合物，以進行最后階段反應或與氨基進行Strecker分解反應，產生Strecker醛類。
（3）最終階段：此階段反應復雜，機制尚不清楚，中間階段的產物與氨基化合物進行醛基—氨基反應，最終生成類黑精。美拉德反應產物出類黑精外，還有一系列中間體還原酮及揮發性雜環化合物，所以并非美拉德反應的產物都是呈香成分。
還原糖是美拉德反應的主要物質，五碳糖褐變速度是六碳糖的10倍，還原性單糖中五碳糖褐變速度排序為:核糖>阿拉伯糖>木糖，六碳糖則:半乳糖>甘露糖>葡萄糖。還原性雙糖分子量大，反應速度也慢。
在羰基化合物中，α-乙烯醛褐變最慢，其次是α-雙糖基化合物，酮類最慢。胺類褐變速度快于氨基酸。在氨基酸中，堿性氨基酸速度慢，氨基酸比蛋白質慢。
一般在溫度20～25℃氧化即可發生美拉德反應。一般每相差10℃，反應速度相差3～5倍。30℃以上速度加快，高于80℃時，反應速度受溫度和氧氣影響小。
水分水分含量在10%～15%時，反應易發生，完全干燥的產品難以發生。
pH值：當pH值在3以上時，反應隨pH值增加而加快。而在強堿性的環境里可以在一定的程度上抑制反應。
化學試劑酸式亞硫酸鹽抑制褐變，鈣鹽與氨基酸結合成不溶性化合物可抑制反應。
美拉德反應的產物除終產物是類黑精外，還有一系列美拉德反應的中間體——還原酮及揮發性雜環化合物。反應經過復雜的歷程，最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質類黑素。目前研究發現其與機體的生理和病理過程密切相關。越來越多的研究結果顯示出美拉德反應作為與人類自身密切相關的研究具有重要的意義，目前研究焦點在蛋白質交聯、類黑素、動力學以及丙烯酰胺。因此，隨著現代科技的不斷進步，相信美拉德反應的研究將可能成為研究的新視角。
美拉德反應的在面包焙烤時其淀粉中的還原糖和部分氨基酸在高溫及其他適宜條件下就可以發生該反應；這個反應可以產生原料本身不具有的其他多種香味物質，以及產生焦糖色，也就是我們看到的面包的顏色；如果控制的溫度和時間不恰當則可能產生不好的氣味物質以及焦糖色過重影響產品。
3.2 美拉德反應與肉味化合物
并不是所有的美拉德反應都能形成肉味化合物,但在肉味化合物的形成過程中,美拉德反應起著很重要的作用。肉味化合物主要有N.S.O-雜環化合物和其他含硫成分,包括呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡啶和環乙烯硫醚等低分子量前體物質。其中吡嗪是一些主要的揮發性物質。另外,在美拉德反應產物中,硫化物占有重要地位。若從加熱肉類的揮發性成分中除去硫化物,則形成的肉香味幾乎消失[4]。肉香味物質可以通過以下途徑分類即氨基酸類(半胱、胱氨酸類)通過Maillard和Strecker降低反應產生的。糖類、氨基酸類、脂類通過降解產生肉香味。脂類(脂肪酸類)通過氧化、水解、脫水、脫羧產生肉香味。硫胺產生肉香味。硫化氫硫醇與其他組分反應產生肉香味。核糖核苷酸類、核糖—5’—磷酸酯、甲基呋喃醇酮通過硫化氫反應產生肉香味。可見,雜環化合物來源于一個復雜的反應體系,而肉類香氣的形成過程中,美拉德反應對許多肉香味物質的形成起了重要作用[11]。
3.3 氨基酸種類對肉香味物質的影響
對牛肉加熱前后浸出物中氨基酸組分分析,加熱后有變化的主要是甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸等,這些氨基酸在加熱過程中與糖反應產生肉香味物質。吡嗪類是加熱滲出物特別重要的一組揮發性成分,約占50%。另外從生成的重要揮發性肉味化合物結構分析,牛肉中含硫氨基酸、半胱氨酸和胱氨酸以及谷胱甘肽等,是產生牛肉香氣不可少的前體化合物。半胱氨酸及其他含硫化合物。半胱氨酸產生強烈的肉香味,胱氨酸味道差,蛋氨酸產生土豆樣風味,谷胱氨酸產生出較好的肉味。當加熱半胱氨酸與還原糖的混合物時,便得到一種刺激性“生”味,如有其他氨基酸混合物存在的話,可得到更完全和完美的風味,蛋白水解物對此很合適。
3.4 還原糖對肉類香味物質的影響
對于反應來說,多糖是無效的,雙糖主要指蔗糖和麥芽糖,其產生的風味差,單糖具有還原力,包括戊糖和己糖。研究標明,單糖中戊糖的反應性比己糖強,且戊糖中核糖反應性最強,其次是阿拉伯糖、木糖。由于葡萄糖和木糖,廉價易得,一反應性好,所以常用葡萄糖和木糖作為美拉德反應原料。
3.5 環境因素對反應的影響[1]
牛肉香精、需要較長的時間和更濃的反應溶液。豬肉和雞肉香精,需較短加熱時間,較稀的反應溶液,較低的反應溫度。反應混合物pH值低于7(最好在2～6)反應效果較好;pH大于7時,由于反應速度較快而難以控制,且風味也較差。不同種類的氨基酸比不同種類的糖類對加熱反應生成的香味特征更有顯著影響。同種氨基酸與不同種類的糖,產生的香氣也不同。加熱方式不同,如“煮”、“蒸”、“燒”,不同烹調方式,同樣的反應物質產生不同香味。
4 肉類香精的生產
從1960年開始,就有研究利用各種單體香精經過調和生產肉類香精,但由于各種熟肉香型的特征十分復雜,這些調和香精很難達到與熟肉香味逼真的水平,所以對肉類香氣前體物質的研究和利用受到人們的重視。利用前體物質制備肉味香精,主要是以糖類和含硫氨基酸如半胱氨酸為基礎,通過加熱時所發生的反應,包括脂肪酸的氧化、分解、糖和氨基酸熱降解、羰氨反應及各種生成物的二次或三次反應等。所形成的肉味香精成分有數百種。以這些物質為基礎,通過調和可制成具有不同特征的肉味香精[4]。美拉德反應所形成的肉味香精無論從原料還是過程均可以視為天然,所以所得肉味香精可以視為天然香精。 - 觀點2： 3.2 美拉德反應與肉味化合物
并不是所有的美拉德反應都能形成肉味化合物,但在肉味化合物的形成過程中,美拉德反應起著很重要的作用。肉味化合物主要有N.S.O-雜環化合物和其他含硫成分,包括呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡啶和環乙烯硫醚等低分子量前體物質。其中吡嗪是一些主要的揮發性物質。另外,在美拉德反應產物中,硫化物占有重要地位。若從加熱肉類的揮發性成分中除去硫化物,則形成的肉香味幾乎消失[4]。肉香味物質可以通過以下途徑分類即氨基酸類(半胱、胱氨酸類)通過Maillard和Strecker降低反應產生的。糖類、氨基酸類、脂類通過降解產生肉香味。脂類(脂肪酸類)通過氧化、水解、脫水、脫羧產生肉香味。硫胺產生肉香味。硫化氫硫醇與其他組分反應產生肉香味。核糖核苷酸類、核糖—5’—磷酸酯、甲基呋喃醇酮通過硫化氫反應產生肉香味。可見,雜環化合物來源于一個復雜的反應體系,而肉類香氣的形成過程中,美拉德反應對許多肉香味物質的形成起了重要作用[11]。
3.3 氨基酸種類對肉香味物質的影響
對牛肉加熱前后浸出物中氨基酸組分分析,加熱后有變化的主要是甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸等,這些氨基酸在加熱過程中與糖反應產生肉香味物質。吡嗪類是加熱滲出物特別重要的一組揮發性成分,約占50%。另外從生成的重要揮發性肉味化合物結構分析,牛肉中含硫氨基酸、半胱氨酸和胱氨酸以及谷胱甘肽等,是產生牛肉香氣不可少的前體化合物。半胱氨酸及其他含硫化合物。半胱氨酸產生強烈的肉香味,胱氨酸味道差,蛋氨酸產生土豆樣風味,谷胱氨酸產生出較好的肉味。當加熱半胱氨酸與還原糖的混合物時,便得到一種刺激性“生”味,如有其他氨基酸混合物存在的話,可得到更完全和完美的風味,蛋白水解物對此很合適。3.4 還原糖對肉類香味物質的影響
對于反應來說,多糖是無效的,雙糖主要指蔗糖和麥芽糖,其產生的風味差,單糖具有還原力,包括戊糖和己糖。研究標明,單糖中戊糖的反應性比己糖強,且戊糖中核糖反應性最強,其次是阿拉伯糖、木糖。由于葡萄糖和木糖,廉價易得,一反應性好,所以常用葡萄糖和木糖作為美拉德反應原料。
3.5 環境因素對反應的影響[1]
牛肉香精、需要較長的時間和更濃的反應溶液。豬肉和雞肉香精,需較短加熱時間,較稀的反應溶液,較低的反應溫度。反應混合物pH值低于7(最好在2～6)反應效果較好;pH大于7時,由于反應速度較快而難以控制,且風味也較差。不同種類的氨基酸比不同種類的糖類對加熱反應生成的香味特征更有顯著影響。同種氨基酸與不同種類的糖,產生的香氣也不同。加熱方式不同,如“煮”、“蒸”、“燒”,不同烹調方式,同樣的反應物質產生不同香味。
4 肉類香精的生產
從1960年開始,就有研究利用各種單體香精經過調和生產肉類香精,但由于各種熟肉香型的特征十分復雜,這些調和香精很難達到與熟肉香味逼真的水平,所以對肉類香氣前體物質的研究和利用受到人們的重視。利用前體物質制備肉味香精,主要是以糖類和含硫氨基酸如半胱氨酸為基礎,通過加熱時所發生的反應,包括脂肪酸的氧化、分解、糖和氨基酸熱降解、羰氨反應及各種生成物的二次或三次反應等。所形成的肉味香精成分有數百種。以這些物質為基礎,通過調和可制成具有不同特征的肉味香精[4]。美拉德反應所形成的肉味香精無論從原料還是過程均可以視為天然,所以所得肉味香精可以視為天然香精。 - 擴展閱讀1：蜜棗的吃法 蜜棗小米粥清甜易消化
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