美拉德反應

美拉德反應，是一種非酶促褐變反應，例如在油炸和油炸食品中。 在這里，胺化合物（如氨基酸、肽和蛋白質）在熱的影響下與還原化合物一起轉化為新化合物。 不要將它與焦糖化相混淆，但這兩種反應可以同時發生。

與名稱反應通常所暗示的相反，這不是一個單一的特定化學反應，而是許多反應并排發生的復雜整體。

美拉德反應對烹飪和食品工業很重要，因為稱為類黑精的棕色最終產物具有強烈的味道，并且是具有高蛋白質含量的烤、烘焙和油炸食品的典型香氣和顏色的原因。

該反應還可以延緩腐敗，因為類黑素/類黑素，如丙炔-賴氨酸，會結合大氣中的氧氣。 科學家們還確定了微弱的抗菌（抑制細菌）作用。

然而，美拉德反應也會在對肉類或奶制品進行消毒時引起不良的味道變化，例如，當含蛋白質的食物長時間儲存??時，甚至在沒有熱量作用的情況下也會發生這種情況。 美拉德反應可以將食物中的氨基酸含量降低多達 20%，這可以看作是一種損傷。

在多階段反應中，從大約 140 °C 開始，氨基酸首先與還原糖結合，例如醛糖（例如葡萄糖）或偶苷（例如果糖），同時消除水。 形成席夫堿，它分幾個步驟重新排列。

在與醛糖反應的情況下，會發生阿馬多利(Amadori)重排，而在與偶苷反應的情況下，會發生海恩斯(Heyns)重排。阿馬多利(Amadori)和海恩斯(Heyns)的產品產生了高反應性的 α-二羰基化合物，例如 1-、3- 和 4- 脫氧二羰基，稱為脫氧糖酮，以及更多來自它們的化合物。

在某些情況下，會形成環狀化合物和雜環化合物。1-脫氧糖酮可用于。 B. 對去甲呋喃醇（焦糖味）或麥芽酚（烘烤味）起反應，同時從 3-脫氧激素、糠醛（來自戊糖）或 5-羥甲基糠醛（來自己糖）和來自 4-脫氧糖酮形成麥芽酚或乙酰福莫因。與胺化合物的進一步反應導致例如，吡咯和吡啶。

斯特勒克(Strecker)降解還會產生氣味強烈的醛類，例如甲硫醛、苯乙醛、3-和 2-甲基丁醛以及 3-和 2-甲基丙醛，以及被稱為黑色素的有色化合物。

此外，與氨基酸半胱氨酸一起，形成具有特征氣味的含硫環狀反應產物，例如，雙-2-甲基-3-呋喃基二硫化物。在有利于美拉德反應的無水熱條件下，食物中所含碳水化合物的焦糖化也與美拉德反應平行發生。炭化過程也從 180 °C 開始。

一個不受歡迎的美拉德反應的例子是在高于 170–190 °C 的溫度下，氨基酸天冬酰胺和谷氨酰胺（例如馬鈴薯和谷物產品）中丙烯酰胺的形成增加。

可以通過將溫度控制在臨界溫度以下來減少該反應。將土豆存放在陰涼處 (6–10 °C) 并使用已經煮熟的土豆，也可以減少土豆中丙烯酰胺的形成。

不良的美拉德反應會導致許多其他潛在的致突變或致癌化合物。一些聯系仍然不清楚。

美拉德反應會影響許多食物的味道、質地和氣味，例如：

• 咖啡豆、可可豆、麥芽或洋蔥等烘焙產品
• 植物肉替代品
• 炸薯條等油炸食品
• 烘焙食品，例如面包、吐司或餅干
• 牛排等油炸食品

許多香料是在美拉德反應（反應香料）的幫助下工業生產的。結合加熱持續時間和加熱類型，由不同的氨基酸和類型的糖產生多種口味根據氨基酸半胱氨酸與糖葡萄糖的結合，長時間加熱形成炸洋蔥的香氣，短時間加熱形成烤肉的香氣。

在食品生產中，許多因素都會影響美拉德反應（形成速度，最終產品中 美拉德化合物的比例）。水含量的降低和蛋白質含量、還原糖、熱能、pH值和/或反應時間的增加對美拉德反應具有有益影響。

應用實例：

• 在椒鹽卷餅的制造過程中堿液會增加 pH 值。
• 通過干熱減少面包皮中的水分。
• 在烘烤前在餅干或面包卷上涂上蛋清或糖溶液。