美拉德反应

美拉德反应，是一种非酶促褐变反应，例如在油炸和油炸食品中。 在这里，胺化合物（如氨基酸、肽和蛋白质）在热的影响下与还原化合物一起转化为新化合物。 不要将它与焦糖化相混淆，但这两种反应可以同时发生。

与名称反应通常所暗示的相反，这不是一个单一的特定化学反应，而是许多反应并排发生的复杂整体。

美拉德反应对烹饪和食品工业很重要，因为称为类黑精的棕色最终产物具有强烈的味道，并且是具有高蛋白质含量的烤、烘焙和油炸食品的典型香气和颜色的原因。

该反应还可以延缓腐败，因为类黑素/类黑素，如丙炔-赖氨酸，会结合大气中的氧气。 科学家们还确定了微弱的抗菌（抑制细菌）作用。

然而，美拉德反应也会在对肉类或奶制品进行消毒时引起不良的味道变化，例如，当含蛋白质的食物长时间储存​​时，甚至在没有热量作用的情况下也会发生这种情况。 美拉德反应可以将食物中的氨基酸含量降低多达 20%，这可以看作是一种损伤。

在多阶段反应中，从大约 140 °C 开始，氨基酸首先与还原糖结合，例如醛糖（例如葡萄糖）或偶苷（例如果糖），同时消除水。 形成席夫碱，它分几个步骤重新排列。

在与醛糖反应的情况下，会发生阿马多利(Amadori)重排，而在与偶苷反应的情况下，会发生海恩斯(Heyns)重排。阿马多利(Amadori)和海恩斯(Heyns)的产品产生了高反应性的 α-二羰基化合物，例如 1-、3- 和 4- 脱氧二羰基，称为脱氧糖酮，以及更多来自它们的化合物。

在某些情况下，会形成环状化合物和杂环化合物。1-脱氧糖酮可用于。 B. 对去甲呋喃醇（焦糖味）或麦芽酚（烘烤味）起反应，同时从 3-脱氧激素、糠醛（来自戊糖）或 5-羟甲基糠醛（来自己糖）和来自 4-脱氧糖酮形成麦芽酚或乙酰福莫因。与胺化合物的进一步反应导致例如，吡咯和吡啶。

斯特勒克(Strecker)降解还会产生气味强烈的醛类，例如甲硫醛、苯乙醛、3-和 2-甲基丁醛以及 3-和 2-甲基丙醛，以及被称为黑色素的有色化合物。

此外，与氨基酸半胱氨酸一起，形成具有特征气味的含硫环状反应产物，例如，双-2-甲基-3-呋喃基二硫化物。在有利于美拉德反应的无水热条件下，食物中所含碳水化合物的焦糖化也与美拉德反应平行发生。炭化过程也从 180 °C 开始。

一个不受欢迎的美拉德反应的例子是在高于 170–190 °C 的温度下，氨基酸天冬酰胺和谷氨酰胺（例如马铃薯和谷物产品）中丙烯酰胺的形成增加。

可以通过将温度控制在临界温度以下来减少该反应。将土豆存放在阴凉处 (6–10 °C) 并使用已经煮熟的土豆，也可以减少土豆中丙烯酰胺的形成。

不良的美拉德反应会导致许多其他潜在的致突变或致癌化合物。一些联系仍然不清楚。

美拉德反应会影响许多食物的味道、质地和气味，例如：

• 咖啡豆、可可豆、麦芽或洋葱等烘焙产品
• 植物肉替代品
• 炸薯条等油炸食品
• 烘焙食品，例如面包、吐司或饼干
• 牛排等油炸食品

许多香料是在美拉德反应（反应香料）的帮助下工业生产的。结合加热持续时间和加热类型，由不同的氨基酸和类型的糖产生多种口味根据氨基酸半胱氨酸与糖葡萄糖的结合，长时间加热形成炸洋葱的香气，短时间加热形成烤肉的香气。

在食品生产中，许多因素都会影响美拉德反应（形成速度，最终产品中 美拉德化合物的比例）。水含量的降低和蛋白质含量、还原糖、热能、pH值和/或反应时间的增加对美拉德反应具有有益影响。

应用实例：

• 在椒盐卷饼的制造过程中碱液会增加 pH 值。
• 通过干热减少面包皮中的水分。
• 在烘烤前在饼干或面包卷上涂上蛋清或糖溶液。