食品化学-美拉德反应

美拉德反应在食品香精生产中的应用（一）概述许多肉香芳香化合物是由水溶性的氨基酸和碳水化合物，在加热反应中，经过氧化脱羧、缩合和环化反应产生含氨、氮和硫的杂环化合物，包括呋喃、呋喃酮、吡嗪、噻吩、噻唑、噻唑啉和环状多硫化合物，同时也生成硫化氢和氨。在杂环化合物中，尤其是含硫的化合物，是组成肉类香气、香味的主要成分，几种硫取代基的呋喃化合物，具有肉类香气、香味，如3硫醇基2甲基呋喃和3硫醇基2、5二甲基呋喃。在一般呋喃化合物中，在乙位碳原子有硫原子的产品具有肉类香气、香味，而在甲位碳原子上存在硫原子的品种，就有类似硫化氢的香气。另外，噻吩化合物，具有煮肉的香气香味，噻吩化合物由半胱氨酸、胱氨酸和葡萄糖、丙酮醛于125、PH=5.6、反应24小时下生成，如4甲基5（a羟乙基）噻唑，2乙酰基2噻唑啉，12乙酰基5丙基2噻唑啉。美拉德反应是一种普遍的非酶褐变现象，将它应用于食品香精生产之中，我国还是近几年才开始的。在反应中，使用的氨基酸种类较多，有L丙氨酸、L精氨酸和它的盐酸盐、L天冬氨酸、L胱氨酸、L半胱氨酸、L谷氨酸、甘氨酸、L组氨酸、L亮氨酸、L赖氨酸和它的盐酸盐、L乌氨酸、L蛋氨酸、L苯丙氨酸、L脯氨酸、L丝氨酸、L苏氨酸、L色氨酸、L酪氨酸、L异亮氨酸等，它们在反应中，能生成一定的香气物质。 L胱氨酸、L半胱氨酸、牛黄酸、维生素B1等，均能产生肉类香气、香味。（1）甘氨酸，能产生焦糖香气、香味；（2）L丙氨酸，能产生焦糖香气、香味；（3）L颉氨酸，能产生巧克力香气、香味；（4）L亮氨酸，能产生烤干酪香气、香味；（5）L异亮氨酸，能产生烤干酪香气、香味；（6）L脯氨酸，能产生面包香气、香味；（7）L蛋氨酸，能产生土豆香气、香味；（8）L苯丙氨酸，能产生刺激性香气、香味；（9）L酪氨酸，能产生焦糖香气、香味；（10）L天冬氨酸，能产生焦糖香气、香味；（11）L谷氨酸，能产生奶油糖果香气、香味；（12）L组氨酸，能产生玉米面包香气、香味；（13）L赖氨酸，能产生面包香气、香味；（14）L精氨酸，能产生烤蔗糖香气、香味。 在镁拉德反应中，使用的糖类包括：葡萄糖、蔗糖、木糖醇、鼠李糖和多羟醇如山梨酸醇、丙三醇、丙二醇、13丁二醇等。（二）美拉德反应的操作要求 一般情况下，美拉德反应的温度不超过180，一般约为100160之间。温度过低，反应缓慢，温度高，则反应迅速。所以，可以按照生产条件，选择适当的温度。一般来说，反应温度和时间成反比。在反应过程中，需要不断搅拌，使反应物充分接触，并均匀受热，以保证反应的正常进行。有需要加入植物油时，最好将植物油先加入反应锅内，然后将溶有氨基酸和醇类的水在搅拌情况下慢慢加入。在反应过程中，由于在加热情况下，水会翻腾溢出，同时，一部分芳香化合物也随之挥发，因此，锅顶必须装有使逸出的气体能充分冷却的冷凝器，而且，采用较低的冷凝水会更好。总之，既要让其充分回流，又尽量能使芳香化合物的损失减少。由于美拉德反应比较复杂，终点的控制必须非常严格，达到反应终点时，反应产物要迅速冷却至室温，以免在较高温度下，继续反应，引起香气、香味的变化，反应后的产品一般要求在10下贮存。 美拉德反应使用的生产设备，容量不宜太大，根据国外经验，一般以200升以下为宜，因为容量过大，易造成反应物接触不匀，加热不匀等现象，使反应后每批产品的香气、香味不一致。设备材质宜为不锈钢，锅内有夹套、不锈钢蛇管，用作加热和冷却之用。不锈钢搅拌器用框板式，转率为60120RPM。锅密闭，锅盖上设窥镜，加料口、抽样口、回流管连通不锈钢冷凝器，冷凝器通大气。操作时，必须严格控制温度，待反应结束前，停止搅拌，从锅底或锅盖抽样口处抽取反应的产品样品检验色泽、香气、香味等有关质量指标，确认质量符合要求后，就立即冷却、停止反应。（三）美拉德反应在食品香精中的应用食品香精多数还是按照天然食品的香气、香味特点，通过调香技艺，用香料配制而成。反应香料为配制的食品香精提供了一条新的途径。反应香料在国际上被认为是属于天然香料范畴，它是一种混合物，或是以一定的原料、在反应条件下生成的产品，具有某些食品的特征香气与香味。目前，通过美拉德反应，可生成肉类、家禽类、海鲜类、焦糖等香气、香味，似真度较高。以我国现有的技术水平，还难以用现有的香料品种配制出上述这些香气或香味，因此，反应香料受到食品香精生产厂的高度重视。 调香者有时会感到反应香料的浓度不够，或缺少某一部分香气、香味，因此，调香者往往再补加一些其他可食用的香料，以提高香料浓度和调整香气、香味，最后制得香精，供食品加工使用。 近年来，由于分析仪器不断改进、分析手段大大提高，使食品中得的少量甚至微量成分逐步被发现，研发人员进一步了解了食品中香气、香味的成分，又通过合成手段，开发了大量新的食品香料。科技人员经过努力，将这些新的食品香料配制到食品香精之中，就开发了新的香精，如鸡肉香精，就完全采用香料配制而成。（四）生产反应香料的要求A、 反应香料的定义。反应香料是指为了突出食品香味的需要，而制备的一种产品或一种混合物，它是由在食品工业中被允许使用的原料（这些原料或天然存在，或是在反应香料中特许使用）经反应而得。B、 用作生产反应香料的原料主要有 1、 蛋白质原料，可以分为多种。（1）含有蛋白质的食品（肉类、家禽类、蛋类、奶制品、海鲜类、蔬菜、果品、酵母和它们的萃取物）。（2）动物、植物、奶、酵母蛋白质。（3）肽、氨基酸和它们的盐。（4）上述原料的水解产物。2、 糖类原料。（1）含糖类的食品（面类、蔬菜、果品以及它们的萃取物）