美拉德反应及其应用
美拉德反应及其产物的抗氧化性研究
美拉德反应及其产物的抗氧化性研究近年来，研究美拉德（Merrifield）反应及其产物的抗氧化性已经受到了越来越广泛的关注，被认为是众多新药物对抗自由基氧化损伤的一种重要手段。
美拉德反应是一种四元碳基团的重排反应，其本质是一种碳多元化的过程。
本文将介绍美拉德反应的原理，并讨论其产物的抗氧化性性质及其应用。
一、美拉德反应的原理美拉德反应是一种四元碳基团的重排反应，它是由著名的美拉德（Merrifield）发明的。
它本质上是将碳四元化，然后再发生重排。
美拉德反应需要一种色谱配体，这种色谱配体必须具有足够的活性，以便将碳四元化。
美拉德反应最初仅限于RLi胺配体，但随着发展，现在使用各种色谱配体，如硝酸钠、硝酸铵和吡啶酸钠等。
一般情况是，美拉德反应由一个持体化合物和一个袢子组成，它们通过分子间键连接。
这样，当反应进行时，反应物就会被重排，重新构建该分子。
重排可以根据特定形式来完成，这不仅可以改变碳原子的构型，而且还能在碳原子上形成新的结构。
二、美拉德反应产物的抗氧化性美拉德反应产物具有较高的抗氧化性，这是因为它们可以有效地阻止自由基的形成以及抑制自由基的活性。
研究发现，美拉德反应的产物具有较高的抗氧化能力，并且可以抑制多种游离基的形成，如自由基、过氧化物等。
此外，美拉德反应的产物还可以抑制氧化过程，从而降低细胞的氧化损伤。
此外，研究还发现，美拉德反应的产物具有较强的抗絮凝作用，能有效抑制细胞内自由基氧化损伤，为人类安全和健康带来极大好处。
三、美拉德反应的应用美拉德反应可以用于大量的药物合成和其他应用，如制备新的药物，发现新的抗癌药物，合成香料，合成颜料，制备高分子等。
同时，美拉德反应也被用于制备化学试剂，如有机染料，酸性钠，合成农药，油藏防腐剂等。
另外，美拉德反应也可以用于合成各种有机化合物，如有机染料，有机颜料，有机氟化物，有机酸等。
综上所述，美拉德反应在新药物合成中有着强大的作用，它不仅能有效抑制自由基氧化损伤，还可以为药物的安全性和有效性提供最佳的保障。
美拉德反应在烹饪中的应用
美拉德反应在烹饪中的应用非常广泛。
它是加热情况下蛋白质、还原糖分解和反应，
生成黑色大分子的过程。
这个反应与煎炸、烧烤、烘焙等烹饪方式密切相关，涉及到
食物变成金黄、红色和棕色的过程。
以下是一些美拉德反应在烹饪中的具体应用：
1. 烤肉：烤肉中美拉德反应褐变产生“浓油赤酱”般的颜色变化及浓烈的香气和风味，对于许多食品质品质上，特别是感官上可能是需要的。
例如，一些油炸、烘烤和焙烤
食品的特殊挥发性香气成分源于美拉德褐变反应。
2. 酱油：酱油的制作也是美拉德反应的运用。
不同类型的氨基酸与不同的糖（如双糖
的蔗糖、乳糖，五碳的木糖，六碳的葡萄糖、果糖等）反应，能产生不同的香味。
3. 制作香精：肉类香精的制作也是美拉德反应的运用。
美拉德反应还赋予牛奶、巧克力、爆米花、烤面包等特殊风味。
另外，需要注意的是，虽然美拉德反应在烹饪中具有重要作用，但是过度的美拉德反
应会导致营养成分损失，特别是必需氨基酸如赖氨酸的损失。
因此，在烹饪过程中需
要掌握适当的加热时间和温度，以避免发生严重的褐变反应。
总之，美拉德反应在烹饪中具有广泛的应用，掌握其原理和运用方法有助于提高烹饪
技艺。
美拉德反应在食品中的应用
美拉德反应在食品中的应用美拉德反应是一种用于食品加工的化学反应, 其主要作用是提高食品的色泽、口感和风味。
这种反应是由食品中的天然酪氨酸与还原型糖类之间发生的反应。
下面将一步一步回答关于美拉德反应在食品中的应用的问题。
第一步: 什么是美拉德反应？美拉德反应是一种化学反应，最早由法国化学家霍贝尔-昂东·美拉德（Louis-Camille Maillard）在1912年发现。
美拉德反应是指还原糖类与氨基酸之间的反应，发生在高温下。
当食物中的还原糖类和氨基酸发生反应时，会产生一系列的中间产物，进而形成目标化学物质，如呈现出金黄色的焦糖、香气浓郁的烘焙产品等。
第二步: 美拉德反应在食品中的应用有哪些？美拉德反应在食品加工中有广泛的应用。
下面将介绍四个常见的应用领域。
1. 烘焙食品：美拉德反应在制作烘焙食品时起着重要作用。
当烤饼、饼干或面包等面点食品在高温条件下烘烤时，面团表面的糖分与面团中的氨基酸发生美拉德反应，使食物呈现出金黄色、外酥内软的特点。
同时，这种反应还会产生独特的香气和口感，使面点食品更加诱人。
2. 炖煮食品：美拉德反应也在炖煮食品的制作中发挥作用。
当肉类、海鲜或蔬菜在烹调过程中受热时，其中的糖分与食材中的蛋白质发生美拉德反应，形成具有香气和色泽的焦糖。
这不仅使炖煮食品的表面呈现出美味的颜色，还增加了食品的风味。
3. 咖啡和可可制品：美拉德反应对咖啡和可可制品的口感和风味有着明显的影响。
在咖啡豆的烘焙过程中，咖啡中的蛋白质与咖啡中的还原糖类发生美拉德反应，产生多种有机化合物，如醛、酮和羧酸等，在咖啡中形成了丰富的香气和复杂的口味。
同样，可可制品中的美拉德反应也赋予了巧克力等食品独特的香、甜味和颜色。
4. 烤肉和烧烤食品：美拉德反应在烤肉和烧烤食品制作中起着重要作用。
当肉类在高温下烤制时，其中的蛋白质和脂肪与肉类中的糖分发生美拉德反应，产生香气和具有独特风味的烤肉。
这种反应还可以形成肉类表面的炭疽病菌（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs），在适量情况下赋予烧烤食品独特的风味和口感。
美拉德反应在生活中的应用
美拉德反应在生活中的应用
美拉德反应在生活中的应用非常广泛，以下是其中的一些案例：
1. 工业上的合成：美拉德反应是一种有用的有机合成反应，因此广泛应用于工业上的合成化学中。
例如，可以使用催化剂催化乙烯和二氧化碳进行美拉德反应，从而制造出丙酮。
2. 药物制造：美拉德反应也常用于生产药物。
例如，美拉唑是一种常见的药物，可用于治疗胃炎、消化性溃疡和反流性食管炎等疾病。
而这种药物就是使用美拉德反应合成的。
3. 化妆品：美拉德反应可以用于合成某些化妆品中的成分。
例如，某些防晒霜和护肤霜中的4-甲氧基肉桂酸就是通过美拉德反应合成的。
4. 食品添加剂：某些食品添加剂也可以使用美拉德反应合成。
例如，某些饮料中的某些人工甜味剂就是使用美拉德反应合成的。
总之，美拉德反应在生活中的应用非常广泛，无处不在。
美拉德反应名词解释食品化学
美拉德反应名词解释食品化学1.引言美拉德反应是一种常见的食品化学反应，其在食品加工和烹饪过程中起着重要的作用。
本文将对美拉德反应进行详细解释，并探讨其在食品化学中的应用。
2.美拉德反应的概念美拉德反应是指还原糖与氨基酸或蛋白质中的氨基酸发生反应，产生棕色物质的化学反应。
这种反应通常在高温条件下进行，例如烘烤、煮熟和炒煮等过程中都可能发生美拉德反应。
2.1反应原理美拉德反应的关键步骤是还原糖与氨基酸之间的缩合反应。
在高温条件下，还原糖中的羟基与氨基酸中的氨基发生反应，形成巯基醛（M ai ll ar d中间产物）。
随后，巯基醛继续参与其他反应，生成美拉德反应产物，其中包括了一系列的棕色物质。
2.2反应条件的影响美拉德反应的进行受到多种条件的影响，包括温度、p H值、反应时间和反应物质的浓度等。
不同条件下的美拉德反应会导致不同的产物形成，从而影响食品的颜色、味道和香气。
3.美拉德反应在食品加工中的应用美拉德反应在食品加工过程中发挥着重要的作用。
下面列举了美拉德反应在不同食品中的应用。
3.1面包和烘焙食品美拉德反应是面包和烘焙食品中形成金黄色外皮的关键因素。
面团中的还原糖与面筋蛋白质中的氨基酸进行反应，形成具有丰富香气和颜色的美拉德反应产物。
这使得面包和烘焙食品具有独特的风味和口感。
3.2煎炸食品美拉德反应在煎炸食品的烹饪过程中也起着显著作用。
高温下，油脂中的还原糖与食材表面的蛋白质反应，形成美拉德反应产物，赋予煎炸食品金黄色外观和特殊的香气。
3.3烤肉和烤蔬菜美拉德反应在烤肉和烤蔬菜中起着重要作用。
肉类表面的蛋白质与肌红蛋白中的氨基酸进行反应，形成美拉德反应产物，赋予烤肉和烤蔬菜独特的风味和香气。
3.4咖啡和巧克力美拉德反应是咖啡和巧克力制作过程中的关键反应。
咖啡豆和可可豆中的还原糖与氨基酸反应，形成美拉德反应产物，赋予咖啡和巧克力丰富的色泽和独特的风味。
4.美拉德反应产物的食品安全性美拉德反应产物的食品安全性一直备受关注。
美拉德反应及其在食品工业中的应用
美拉德反应及其在食品工业中的应用美拉德反应（Maillard reaction），又称非酶褐变反应（non-enzymatic browning reaction），是指在加热或干燥等条件下，还原性糖与氨基化合物（如氨基酸、肽、蛋白质等）之间发生的一系列复杂的化学反应，产生各种色素、香气和风味物质。
美拉德反应是食品加工过程中最常见和重要的反应之一，对食品的品质、营养和安全有着深远的影响。
美拉德反应是由法国化学家路易斯-卡米尔·美拉德（Louis-Camille Maillard）于1912年首先发现并描述的。
他在研究葡萄糖和甘氨酸之间的反应时，发现了一种新的褐色物质，并提出了“美拉德反应”的概念。
后来，许多科学家对美拉德反应进行了深入的研究，揭示了其复杂的机理和多样的产物。
1. 美拉德反应的机理和产物美拉德反应的机理可以分为三个阶段：初级阶段、中级阶段和高级阶段。
初级阶段初级阶段是指还原性糖与氨基化合物之间发生缩合反应，形成亚胺（Schiff base）或亚胺金属络合物（Schiff base metal complex），然后通过分子内重排或水解等方式，生成氨基酮（Amadori compound）或氨基醛（Heyns compound）等不稳定的中间体。
这些中间体可以进一步参与后续的反应，也可以被分解为其他物质。
初级阶段的反应速度较快，但不产生明显的色素和香气。
中级阶段中级阶段是指氨基酮或氨基醛等中间体通过脱水、裂解、环化、缩合等多种途径，生成吡喃类、吡咯类、吡唑类、噻唑类等含氮杂环化合物，以及各种含硫、含氧或含氮官能团的芳香化合物。
这些化合物具有不同的颜色和香气，是美拉德反应最主要和最有价值的产物。
其中，吡喃类化合物主要负责食品的色泽，而芳香化合物主要负责食品的香味。
高级阶段高级阶段是指中级阶段产生的化合物通过进一步的聚合、缩合、环化等反应，生成更大分子量和更复杂结构的化合物，如糖基化蛋白质（glycated protein）、糖基化脂质（glycated lipid）、糖基化核酸（glycated nucleic acid）等。
美拉德反应及其在食品工业中的应用
美拉德反应及其在食品工业中的应用食品与检测3131班孙芳摘要：此类反应为Maillaid 反应,又称为非酶褐变(non2enzimic browning)。
因此,美拉德反应就是指氨基化合物与羰基化合物之间所发生的反应。
:1912年，法国化学家Louis Maillaid发现甘氨酸与葡糖糖混合加热的时候形成褐色物质在食品中该反应物通常就是氨基酸、肽，蛋白质与还原糖类，就是食品香味产生的主要来源之一。
所以采取适当措施控制Maillaid 反应程度既能为食品提供风味，亦能使有毒副产物尽可能降低。
本文就美拉德反应机理、影响因素、控制方法及在食品风味中的应用进行综述，同时讨论了抗菌性，抗氧化性与乳化性等食品功能以及蛋白质的糖基化、溶解性与风味特性的修饰改进，并介绍了其对生物的活性体的影响性以及丙烯酰胺等有害物质的生成与消除，丰富了食品化学理论并对食品加工生产应用有很好的指导意义。
关键词：美拉德反应食品风味作用机理应用美拉德反应(Maillard reaction)也称为羰氨反应(Amino-carbony1 reactinn)就是引起食品非酶褐变的主要因素之一。
美拉德反应就是加工食品色泽(如焙烤类食品的色泽)与各种风味的重要来源，在调味品生产中尤为重要。
美拉德反应技术在香精领域中的应用打破了传统的香精调配与生产工艺的范畴，就是一种全新的香精香料生产应用技术，该技术在肉类香精及烟草香精中有非常好的应用，所形成的香精具天然肉类香精的逼真效果，具有调配技术无法比拟的作用，这在食品加工生产上具有特殊意义。
由于美拉德反应无论从反应还就是产物，均可视作天然，这些香精被国际权威机构认定为天然的，因而其应用已广受关注。
美拉德反应能赋予食品独特的风味与色泽。
所以，美拉德反应成为食品研究的热点。
本文美拉德反应机理、控制方法、影响因素及在食品风味中的应用进行了综述，最后美拉德在食品工业中今后的应用进行了展望。
1美拉德反应机理美拉德反应可分为3个反应阶段，即初期(The early stage)、中期(The advaneed stage与末期(The final stage),其反应途径冋1、1初期阶段还原糖的羰基与氨基酸的自由基氨(«NH2 )缩缩合生成可逆的亚胺衍生物- 薛夫碱(Schiff 'base)。
美拉德原理以及应用
美拉德原理美拉德反应（MaillardReaction）是非酶促褐变反应之一，它是指单糖（羰基）和氨基酸（氨基）的反应。
和焦糖化反应（caramelization）比较，美拉德反应发生在较低的温度和较稀的溶液中。
研究证明：美拉德反应的程度和温度、时间、系统中的组分、水的活度以及pH有关。
当美拉德反应温度提高或加热时间增加时，表现为色度增加，碳氮比、不饱和度、化学芳香性也随之增加。
影响因素在单糖中五碳糖（如核糖）比六碳糖（如葡萄糖）更容易反应，单糖比双糖（如乳糖）较容易反应；在所有的氨基酸中，赖氨酸（lysine）参与美拉德反应结果，获得更深的色泽。
而半胱氨酸（cysteine）反应，获得最浅的色泽。
总之，富含赖氨酸蛋白质的食品如奶蛋白，易于产生褐变反应。
糖类对氨基酸化合物的比例变化，也会影响色素的发生量。
例如葡萄糖和甘氨酸体系，含水65％，于65摄氏度储存时，当葡萄糖对甘氨酸比，从10∶1或2∶1减至1∶1或1∶5时，即甘氨酸比重大幅增加时，则色素形成迅速增加。
如拟防止食品中美拉德反应的生成，那么必须除去其中之一，即除去高碳水化合物食物中的氨基酸化合物，或者高蛋白食品中的还原糖。
在高水分活度的食品中，反应物稀释分散于高水分活度的介质中，并不容易发生美拉德反应。
在低水分活度的食品中，尽管反应物浓度增加，但反应物流动转移受限制。
所以美拉德反应，在中等程度水分活度的食品中最容易发生。
具有实用价值的是在干的和中等水分的食品中；pH对美拉反应的影响并不十分明显。
一般随着pH的升高，色泽相对加深。
在糖类和甘氨酸系统中，不同糖品在不同pH时，色度产生以次为：pH小于6：木糖＞果糖＞葡萄糖＞乳糖＞麦芽糖pH6时：木糖＞葡萄糖＞果糖＞乳糖＞麦芽糖美拉德主要应用．美拉德反应在食品添加剂中的应用近年来，人们已用动、植物水解蛋白，醇母自溶产物作原料，制备出成本低、安全，且更为逼真的、更接近天然风味的香味料。
然而，仅靠用美拉德反应产物作为香味料，其香味强度有时还是不够的，通常还需要添加某些可使食品具有特殊风味的极微量的所谓关键性化合物。
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美拉德反应及其应用
摘要：食品在加工过程中会产生特有的风味形成这些风味的反应主要有非酶褐变、发酵等，本文主要讲非酶褐变的一种--美拉德反应，介绍其反应机理影响因素以及其在食品加工过程中的作用和应用。
关键词：美拉德反应、食品加工、风味、应用
正文：
一、美拉德反应定义
美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”，法国化学家L.C.Maillard在1912年提出的。
所谓美拉德反应是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，是羰基化合物（还原糖类）和氨基化合物（氨基酸和蛋白质）间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰氨反应。
二、反应机理
1912年法国化学家Maillard发现甘氨酸与葡萄糖混合加热时形成褐色的物质。
后来人们发现这类反应不仅影响食品的颜色，而且对其香味也有重要作用，并将此反应称为非酶褐变反应（nonenzimicbrowning）。
1953年Hodge对美拉德反应的机理提出了系统的解释，大致可以分为3阶段。
1、起始阶段
1、席夫碱的生成（Shiffbase）：氨基酸与还原糖加热，氨基与羰基缩合生成席夫碱。
2、 N-取代糖基胺的生成：席夫碱经环化生成。
3、 Amadori化合物生成：N-取代糖基胺经Amiadori重排形成Amadori化合物（1—氨基—1—脱氧—2—酮糖）。
2、中间阶段
在中间阶段，Amadori化合物通过三条路线进行反应。
1、酸性条件下：经1,2—烯醇化反应，生成羰基甲呋喃醛。
2、碱性条件下：经2,3—烯醇化反应，产生还原酮类褐脱氢还原酮类。
有利于Amadori重排产物形成1deoxysome。
它是许多食品香味的前驱体。
3、 Strecker聚解反应：继续进行裂解反应，形成含羰基和双羰基化合物，以
进行最后阶段反应或与氨基进行Strecker分解反应，产生Strecker醛类。
3、最终阶段
此阶段反应复杂，机制尚不清楚，中间阶段的产物与氨基化合物进行醛基—氨基反应，最终生成类黑精。
美拉德反应产物除类黑精外，还有一系列中间体还原酮及挥发性杂环化合物，所以并非美拉德反应的产物都是呈香成分。
反应经过复杂的历程，最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑素。
目前研究发现其与机体的生理和病理过程密切相关。
越来越多的研究结果显示出美拉德反应作为与人类自身密切相关的研究具有重要的意义，目前研究焦点在蛋白质交联、类黑素、动力学以及丙烯酰胺，而这些方面在中药炮制、制剂、药理作用中处处可见。
因此，随着现代科技的不断进步，相信美拉德反应的研究将可能成为中药研究的新视角。
三、影响因素[1234]
1 、糖氨基结构还原糖是美拉德反应的主要物质，五碳糖褐变速度是六碳糖的10倍，还原性单糖中五碳糖褐变速度排序为：核糖>阿拉伯糖>木糖，六碳糖则：半乳糖>甘露糖>葡萄糖。
还原性双糖分子量大，反应速度较慢。
在羰基化合物中，α-乙烯醛褐变最慢，其次是α-双糖基化合物，酮类最慢。
胺类褐变速度快于氨基酸。
在氨基酸中，碱性氨基酸速度快（赖氨酸、精氨酸），氨基酸比蛋白质快。
2 、温度20～25℃氧化即可发生美拉德反应。
一般每相差10℃，反应速度相差3～5倍。
30℃以上速度加快，高于80℃时，反应速度受温度和氧气影响小。
3、水分水分含量在10%～15%时，反应易发生，完全干燥的食品难以发生。
4、 pH值当pH值在3以上时，反应随pH值增加而加快。
5、化学试剂酸式亚硫酸盐抑制褐变，钙盐与氨基酸结合成不溶性化合物可抑制反应。
四、影响和应用
1、美拉德反应对食品的影响
①香气和色泽的产生，美拉德反应能产生人们所需要或不需要的香气和色泽。
例如亮氨酸与葡萄糖在高温下反应，能够产生令人愉悦的面包香。
而在板栗、鱿鱼等食品生产储藏过程中和制糖生产中，就需要抑制美拉德反应以减少褐变的发生②营养价值的降低，美拉德反应发生后，氨基酸与糖结合造成了营养成分的损失，
蛋白质与糖结合，结合产物不易被酶利用，营养成分不被消化
③抗氧化性的产生，美拉德反应中产生的褐变色素对油脂类自动氧化表现出抗氧化性，这主要是由于褐变反应中生成醛、酮等还原性中间产物
④有毒物质的产生。
2 、美拉德反应与肉味化合物
并不是所有的美拉德反应都能形成肉味[5、6、7、8、9、10、11]化合物，但在肉味化合物的形成过程中，美拉德反应起着很重要的作用。
肉味化合物主要有N.S.O-杂环化合物和其他含硫成分，包括呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡啶和环乙烯硫醚等低分子量前体物质。
其中吡嗪是一些主要的挥发性物质。
另外，在美拉德反应产物中，硫化物占有重要地位。
若从加热肉类的挥发性成分中除去硫化物，则形成的肉香味几乎消失。
肉香味物质可以通过以下途径分类即氨基酸类（半胱、胱氨酸类）通过Maillard和Strecker降低反应产生的。
糖类、氨基酸类、脂类通过降解产生肉香味。
脂类（脂肪酸类）通过氧化、水解、脱水、脱羧产生肉香味。
硫胺产生肉香味。
硫化氢硫醇与其他组分反应产生肉香味。
核糖核苷酸类、核糖—5’—磷酸酯、甲基呋喃醇酮通过硫化氢反应产生肉香味。
可见,杂环化合物来源于一个复杂的反应体系，而肉类香气的形成过程中，美拉德反应对许多肉香味物质的形成起了重要作用。
六、展望
从1960年开始，就有研究利用各种单体香精[12、13、14]经过调和生产肉类香精，但由于各种熟肉香型的特征十分复杂，这些调和香精很难达到与熟肉香味逼真的水平，所以对肉类香气前体物质的研究和利用受到人们的重视[15、16]。
利用前体物质制备肉味香精，主要是以糖类和含硫氨基酸如半胱氨酸为基础，通过加热时所发生的反应，包括脂肪酸的氧化、分解、糖和氨基酸热降解、羰氨反应及各种生成物的二次或三次反应等。
所形成的肉味香精成分有数百种。
以这些物质为基础，通过调和可制成具有不同特征的肉味香精。
美拉德反应所形成的肉味香精无论从原料还是过程均可以视为天然，所以所得肉味香精可以视为天然香精。
将它应用于食品香精生产应用之中，国外研究比较多，国内研究应用很少
[17、18、19、20]，该技术在肉类香精及烟草香精中有非常好的应用。
所形成的香精具天然肉类香精的逼真效果，具有调配技术无法比拟的作用。
美拉德反应技术在香精领域中的应用打破了传统的香精调配和生产工艺的范畴，是一全新的香精香料生产应用技术，值得大力研究和推广，尤其在调味品行业。
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6、肉品风味的形成与美拉德反应向智男；宁正祥；
7、肉品风味形成与美拉德反应赵旭壮；
8、美拉德反应与食品风味王晓华；赵保翠；杨兴章；胡小静；雷学锋；
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12、美拉德反应法制备鸡肉味香精安广杰；袁京；李学红；
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14、美拉德反应制备鸡味香精的研究刘锐；黄水民；
15、美拉德反应在微波食品中的应用张开诚；
16、美拉德反应与食品工业蔡妙颜；肖凯军；袁向华；
17、美拉德反应(Maillard reaction)研究近展H.E.Nursten；凌家煜；
18、美拉德反应机理研究新进展王擎；施正学；
19、美拉德反应的研究进展郑文华；许旭；
20、美拉德反应及其在食品风味中的应用研究肖怀秋；李玉珍；林亲录；。