影响美拉德反应的因素

1、影响美拉德反应的因素: JI扯皿反应及其反应易粗29/50MSpH逐袈n*? , TZb*.m申11讯划门亶11#. 池.rnt赛Klkfr*W1F美拉德反应：(1) PH值对美拉德反应的影响：PH小于7时，美拉德反应不明显，即对美拉德反应的影响不明显，在酸性条件下，氨基处于质子化状态，由于受带正电荷原子的吸引，电子离开C,使12烯醇化较为容易，使得葡基胺不能形成，因此酸性条件不利于反应的继续进行：PH大于7时，美拉德反应明显加快，当PH大于11时，美拉德反应颜色变化明显减弱，即PH的变化对美拉德反应的影响明显减弱(2 )温度对美拉德反应的影响：在相同的条件下，加热时间越长，美拉德反应颜色越深

2、，温度越高，反应越快；低于 80 C颜色反应不明显，温度每升高10 C，达到相同的吸光度所需的时间约减少2至3倍，高于100时反应速度明显加快。(3) 不同糖类及浓度对美拉德反应的影响：除蔗糖外，吸光度随糖浓度的增加而增加，糖浓度增加能促进美拉德反应，对于不同的糖，褐变速率为：木糖半乳糖葡萄糖果糖蔗糖，五碳糖褐变的速度是六碳糖的10倍，还原性单糖中五碳糖褐变排序为：核糖阿拉伯糖木糖。六碳糖排序为：半乳糖甘露糖葡萄糖，还原性双糖分子量大，反应速率也慢，木糖是 五碳糖相对于六碳糖来说， 其碳链较短，碳架空间位阻小，故其活性较大。葡萄糖属于醛糖， 果糖属于酮糖，醛糖比酮糖更易于发生反应，是因为醛糖的

3、末端基团空间位阻效应小，更易于与氨基酸发生反应，故葡萄糖更易发生美拉德反应(4) 金属离子对美拉德反应的影响：金属离子对美拉德反应的影响很大程度上依赖于金属离子的类型，而且在反应的不同阶段其影响程度也不同，在有不同离子存在的情况下，美拉德反应中类黑素的凝聚受抑制，有实验结果表明：金属离子尤其是二价铁离子和二价铜离子存 在的情况下，褐变趋于加快。(5) 水分活度对美拉德反应的影响：水分活度与美拉德反应有较大的关系，水分在百分之10到15时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比，在完全无水的 情况下，就几乎不发生褐变反应，这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故，而

4、在水分含量较高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生。()抑制美拉德反应的条件:(1) 使用不易褐变的原料，就氨基化合物而言，胺类较氨基酸更易于发生褐变，氨基酸中以 碱性氨基酸易于发生褐变，氨基酸的氨基在末端的易于发生褐变，因此，使用不易褐变的原料或去除诱发褐变的少量甚至微量反应物(特别是糖)，就能够减少美拉德反应的发生，例如：在蛋粉生产中，加入酵母利用发酵法去除微量糖来减少美拉德反应的发生。(2) 降低PH值：PH值是影响美拉德酶促褐变速度的重要因素，羰氨缩合过程中封闭了游离的氨基，反应体系的 PH值就下降了，所以碱性环境有利于羰氨反应的进行，PH值大于3以上时，褐变速度随 PH的

5、增加而加快，因此降低 PH值可以抑制美拉德反应。(3) 调节水分活度，水分活度与美拉德反应有较大的关系，水分在百分之10到15时最容易发生褐变，一般情况下，褐变反应速度与基质浓度成正比，在完全无水的情况下，就几乎不发生褐变反应，这是因为氨基化合物和羧基化合物的分子完全无法运动的缘故，而在水分含量较高的情况下，反应基质浓度很低，美拉德反应也难于发生(4) 氧气：实验表明，室温下氧气的存在对美拉德反应的褐变速度起促进作用，因此的物料，应尽量减少与氧气的接触。(5) 使用还原剂：亚硫酸盐是广泛使用且有效的美拉德反应褐变抑制剂，通常使用的亚硫酸 盐包括了一组化合物：亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，焦亚硫酸钠，保

6、险粉(硫代硫酸钠) 亚 硫 酸 盐 抑 制 美 拉 德 反 应 的 机 理 是加成反应：反应物的羰基可以和亚硫酸根结合形成加成化合物，其加成化合物能与氨基 化合物缩合，但缩合产物不能再进一步生成Schiff(西弗)碱和N 葡萄糖基胺，阻止了美拉德反应的进一步发生，因而有明显的抑制效果。此外，亚硫酸根还能与中间产物的羰基结合形成加成化合物，这些加成化合物的褐变活性远远低于氨基化合物和还原糖所形成的中间产物，实际上等于使得后面生成类黑精的反应难以发生反应方程式见下R图J加成反应方犬一加成的结果使有机物失去或者减少双键或减少双键，因而使颜色失去或变浅，因此亚硫 酸盐抑制美拉德反应的中间体，而生成了褐

7、变活性很低的中间产物，从而抑制了美拉德 反应。还原反应：由于亚硫酸盐是还原剂，能产生还原作用，阻止或减缓了某些中间反应，从而避免或减少色素的生成。此外，亚硫酸盐还能消耗氧和降低 PH 值，这些都能间接阻止美拉德反应的发生。 但单一使用还原剂的效果不稳定，一些实际作用表明，在有氧或氧化剂存在的条件下， 已被还原的双键易恢复，因此，在使用还原剂脱色时，必须减少与氧的接触，或使用抗 氧化稳定剂，使用还原剂和稳定剂共用时，脱色效果最为理想。（6）使用褐变抑制剂，根据现代有机化学和近代波普理论：有机物的颜色是由含共轭双键 形成加成物，使用氧化剂可有效破坏共轭双键体系，因此可以使用抑制剂抑制美拉德反应，

8、降低色值。使用氧化剂： 强氧化剂可以有效破坏羰基化合物及中间产物中的双键结构， 使共轭双键氧化 发生断裂时， 将含有共轭双键的有色分子破坏成为分子量低， 双键含量少的物质， 使得美拉 德反应强褐变活性的中间产物难以生成， 改变了生色基的结构， 减少了生色基和发色基的数 量，达到抑制褐变的目的（7）使用酶制剂，一些酶对美拉德发应有抑制作用（8）使用吸附剂， 吸附剂因为具有巨大的比表面积， 表面自由能较高， 能吸附色素和杂质， 从而达到消除美拉德反应影响的目的，通常在低PH值下吸附脱除率较高，在高PH值下较低。（9）消除金属离子对美拉德反应的影响，铁和亚铁离子能促进美拉德反应的发生，而钙镁 离子能减缓美拉德反应的发生。能发生焦糖化反应的的糖类有：所有的单糖（常见的单糖：葡萄糖，果糖，半乳糖）和一些 二聚糖（例如：蔗糖） ，一些小分子糖类，特别是蔗糖和还原糖（具有游离的醛基和酮基） 易发生焦糖化反应。