美拉德(Maillard)反应及其在咸式香精中的应用
美拉德反应制备咸味香精研究进展
美拉德反应制备咸味香精研究进展郑家伦;李晨;陆利霞;熊晓辉【摘要】Maillard reaction has always been as the research focus due to its important position in the food processing.Classify the savory flavoring into meat flavoring generated by thermal reaction and Maillard peptide prepared by separation and purification according to the finalproduct.Introduce the mechanism of savory flavoring prepared by Maillard reaction,in which isotope labeling method plays an important role.The formation of Advanced Glycation End Products is introduced and polyphenols, flavonoids and other natural antioxidants have inhibition action on AGEs;at the same time,present the identification of flavor-producing and aroma-producing substances,the development prospect of salty flavoring is expected.%美拉德反应因其在食品加工过程中占据重要的地位，一直被视为研究的重点。
将咸味香精根据最后的成品分成了两类：热反应生成的肉味香精和分离纯化制备的美拉德肽。
美拉德反应介绍
美拉德反应美拉德反应一种普遍的非酶褐变现象，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，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，尤其在调味品行业简介美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”，是反应图示法国化学家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，所以又称羰胺反应。
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，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。
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）。
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。
美拉德反应产物及其在食品中的应用
美拉德反应产物及其在食品中的应用摘要：美拉德反应的机理及影响因素，Maillard反应的高分子产物的研究进展，美拉德反应与食品色泽、食品香味和食品工业上的应用。
美拉德反应产物在我们生活处处可见，如酱油、白酒、面包香精、咖啡香精、坚果香精等。
非酶褐变反应受含量、水分、pH 值、温度、时间、金属离子和氧等因素影响。
可利用非酶褐变反应鉴别质量是否合格。
美拉德反应产物在食品中的应用广泛，本文主要介绍一部分美拉德反应产物在生活中的应用。
关键词：美拉德反应、产物、影响、食品、应用、诱变作用一、引言1.美拉德反应的机理及进展1912年，法国化学家Louis Maillard发现甘氨酸和葡萄糖混合加热的时候形成褐色物质，人们将此类反应命名为Maillard反应，又称为非酶褐变( non-enzimic browning) 。
这类反应不仅影响食品的色泽，而且影响食品的风味，最近的研究发现，美拉德反应产物有清除自由基、抑制脂质氧化的作用，除此之外，产物还有抗诱变和诱发突变的作用。
Maillard反应能产生大量致香成分，已被用于制备各类香精香料、增香剂。
当使氨基酸和还原糖的种类、配比和反应条件不同时，会产生不同风格香型的香基。
由于Maillard反应无论从反应还是产物，均可视作天然，这些香基被国际权威机构认定为是天然的，因而其应用已广受各国关注，成为有机化学、食品化学、香料化学、食品工业、烟草工业等领域的研究热点[1]。
目前，反应条件对Maillard反应产物的增香效果的影响国内已有大量报道[2-7]，但是这些研究结果都具有很大程度的经验性，为了能对Maillard反应产物的品质进行准确的控制，还需要对其成分和形成机理进行深入研究。
Maillard反应产物的形成是一个极其复杂的过程。
迄今为止，人们只是对该反应产生小分子化合物的化学过程比较清楚，一般公认此反应可以分成两个反应阶，三条反应路线[ 8，9]。
(1)初级阶段：还原糖的羰基与氨基酸进行缩合，缩合物迅速失去一分子水转变成希夫碱( Schiff Base)，经过环化形成相对应的N-葡糖胺，再经过Amadori 重排形成1-氨基-1-脱氧-2- 酮糖；( 2) 高级阶段：从Amadori 重排产物开始延伸两条路线，一是由1-氨基-1-脱氧-2-酮糖在2、3位置不可逆地烯醇化，二是从烯醇式Amadori 产物在1、2位置烯醇化，最终都生成褐色含氮色素类黑精。
美拉德反应产物(MRPs)的风味和功效
美拉德反应产物(MRPs)的风味和功效摘要：美拉德反应产物的风味在食品加工中有重要的意义，是食品风味的重要来源，受到了广泛的重视。
而其抗氧化功效直到20世纪80年代才受到重视，研究表明其抗氧化性能良好，有些组分的抗氧化效果可以与目前常用的抗氧化剂相当，显示出良好的应用前景。
本文综述了美拉德反应的机理，反应产物的组成、风味和抗氧化功效等。
关键词：美拉德反应产物、食品风味、抗氧化1. 美拉德（Maillard）反应概述Maillard反应是氨基化合物(胺、氨基酸、肽和蛋白质)与羰基化合物（糖类）在食品加工和储藏过程中自然发生的反应，由法国著名科学家L.C.Maillard于1912年发现。
反应经过复杂的历程，最终生成含各种小分子和高分子的棕色甚至黑色的混合物，其中高分子产物也被称为蛋白黑素、类黑素或类黑精(Melanoidi ns)[1,2]。
Maillard反应能产生大量致香成分，已被用于制备各类香精香料、增香剂。
当使氨基酸和还原糖的种类、配比和反应条件不同时，会产生不同风格香型的香基。
由于Maillard反应无论从反应历程还是产物，均可视作天然，这些香基被国际权威机构认定为“天然的”，因而其应用广受各国关注，成为有机化学、食品化学、香料化学、食品工业、烟草工业等领域的研究热点[ 3]。
类黑精是食品色泽和各种浓郁芳香风味的主要来源，其生理活性和保健功能亦引起了世界各国的高度重视。
20世纪80年代后，有研究表明食品工业上广泛应用的抗氧化剂BHT、BHA等可能具有致癌性，许多国家已禁止使用，关于类黑精抗氧化性能方面的研究在国外成为热门的题。
2. 美拉德（Maillard）反应机理美国化学家Hodg e于1953年首先提出了Maillard反应的网络系统分解图，对反应机理作了系统的论述[4]，反应机理见图1。
他将美拉德反应分为三个主要阶段[5]：起始阶段、中间阶段和最后阶段。
起始阶段是醛糖(还原糖)和氨基化合物(氨基酸)缩合形成席夫碱(sc hiff’s base)，再经环化、重排形成Amdaori化合物(l-氨基-1-脱氧-2-酮糖)；中间阶段是Amdaori 化合物经过不同途径分解；最后阶段包括氨基化合物(氨基酸等)与糖聚合以及蛋白质交联而产生新的化合物，称为类黑精，类黑精是引起食品非酶褐变的主要物质。
(整理)美拉德褐色反应
美拉德反应美拉德反应一种普遍的非酶褐变现象，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,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,尤其在调味品行业目录中药炮制简介美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”，是反应图示法国化学家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，所以又称羰胺反应。
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,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。
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)。
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。
美拉德(Maillard)反应及其在咸式香精中的应用
9
氨基酸 糖原 其他
3.1、肉味香精Maillard反应原料
纯氨基酸、水解植物蛋白(HVP)和水 解动物蛋白(HAP)。
核糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、果糖、 乳糖、蔗糖是Maillard反应中常用的还原 糖。
其它物质如蔬菜汁、香辛料、油脂等。 酵母提取物在可使制得的肉味香精口 感丰满自然，鲜美浓郁，提高产品档次。
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3.1、肉味香精Maillard反应原料
氨基酸 糖原 其他
1.几种纯氨基酸与还原糖系统经过加热反应 可得到较为逼真的肉味香精，但由于成本较 高而不适合工业化生产。
2.来源于水解动、植物蛋白的氨基酸则成本 较低，而且原料来源广泛。植物蛋白有花生 粕、大豆粕、玉米面筋和小麦面筋等。动物 蛋白可从各种畜禽肉及血、肝、骨素、骨胶 原等副产品中获得。
5
二、Maillard反应概述
酮、醛、醇
吡咯、吡嗪、噻吩
呋喃及其衍生物
最终阶段 中间阶段 起始阶段
噻唑、硫化物
6
二、Maillard反应概述
起始阶段
①氨基酸与还原糖加热，缩合生成席夫碱②席夫碱环化生成N-取代 糖基胺;③N-取代糖基胺经Am iador重排形成Amadori化合物(1-氨基1脱氧-2-酮糖)。
热稳定性较好，留香时间长 体香、基香饱满
头香天然“圆润感”
特点
热稳定性能差，留香时间短 体香、基香不丰满 头香较“直冲感”
Maillard反应
调配香精
控制M aillard反应的原料和 反应条件，可以产生不同肉的 香味。以Maillard反应为基料的
肉味香精质量一般较好。
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三、Maillard反应影响因素
美拉德（MAILLARD）反应及其在咸式香精中 的应用
梅拉德反应基础介绍
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。
美拉德反应在香精生产中的应用国外研究比较多,国内研究应用很少,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。
1 美拉德反应机理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)[1]。
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[2～4]。
起始阶段席夫碱的生成(ShiffBase):氨基酸与还原糖加热,氨基与羰基缩合生成席夫碱。
N-取代糖基胺的生成:席夫碱经环化生成。
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)。
中间阶段在中间阶段,Amadori化合物通过三条路线进行反应。
酸性条件下:经1,2—烯醇化反应,生成羰基甲呋喃醛。
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。
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。
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。
美拉德反应产物出类黑精外,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[5]。
2 美拉德反应的影响因素[5～8]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。
美拉德反应及其在食品中的应用
美拉德反应及其在食品中的应用美拉德反应，又称羰氨反应或非酶褐变反应，是指氨基化合物和羰基化合物之间发生的反应，是食品风味产生的主要来源之一。
Maillard反应被认为是发生在食品加工过程中最重要的化学反应之一。
它影响食品的质量特性，例如颜色，风味，营养价值，以及食品原料的物理一化学属性。
美拉德反应产物(主要是含类黑精，还原酮以及含N、S、O的杂环化合物)是肉制品风味的主要来源，美拉德反应产物(MRPs)的抗氧化性能，被用以代替酚类食用抗氧化剂，正逐渐引起人们的关注。
1、美拉德反应机理Maillard反应属于非酶褐变反应，主要是羰基化合物(尤其是还原糖)与氨基化合物(包括胺、氨基酸、肽类、蛋白质等)之间发生的复杂反应。
自从人类开始烧烤食品以来，食品加工业就一直在利用Maillard反应。
Maillard反应不仅与传统食品的生产有关，也与现代食品工业有关，如焙烤食品、咖啡等。
Maillard反应为食品提供了可口的风味和诱人的色泽。
食品化学家HODGE认为，Maillard反应过程可以分为初期、中期和末期3个阶段，每个阶段又可细分为若干反应。
该反应是一个复杂反应，包括许多交叉反应和分解反应，生成一系列芳香化合物(包括酮、醛，醇、呋喃及其衍生物、吡咯、吡啶、吡嗪、噻吩、噻唑、嗯唑、噫唑林、硫化物)HJ。
其中杂环化合物(吡咯，呋喃、噻吩、噻唑和吡嗪等S、N化合物)、硫醇化合物、还原酮以及最后生成的类黑晶。
2 、美拉德反应的影响因素食品加工和贮藏过程中在还原糖和氨基酸之间发生的一系列化学反应被称为美拉德反应。
影响Maillard反应程度的主要因素有加工条件的温度、时间、以及pH，水活性，反应剂的类型和比例。
但是受食品和原材料加工的影响，反应剂可能被改变。
了解这些因素对Maillard反应的影响，有助于我们控制食品褐变，对食品工业具有重大的现实意义。
1）反应底物在Maillard反应中，参与反应的糖主要是还原糖，还原糖可以是双糖、五碳糖和六碳糖。
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定义里没有区分甜式和咸式
中华人民共和国轻工行业标准QB /T2640（已作废）
由热反应香料、食品香料化合物、香辛料（或其提取物)等香味成分中的 一种或多种与食用载体和/成其他食品添加剂构成的混合物，用于咸味食品的 加香。
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二、Maillard反应概述
酮、醛、醇
吡咯、吡嗪、噻吩
呋喃及其衍生物
最终阶段 中间阶段 起始阶段
噻唑、硫化物
6
二、Maillard反应概述
起始阶段
①氨基酸与还原糖加热，缩合生成席夫碱②席夫碱环化生成N-取代 糖基胺;③N-取代糖基胺经Am iador重排形成Amadori化合物(1-氨基1脱氧-2-酮糖)。
9
氨基酸 糖原 其他
3.1、肉味香精Maillard反应原料
纯氨基酸、水解植物蛋白(HVP)和水 解动物蛋白(HAP)。
核糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、果糖、 乳糖、蔗糖是Maillard反应中常用的还原 糖。
其它物质如蔬菜汁、香辛料、油脂等。 酵母提取物在可使制得的肉味香精口 感丰满自然，鲜美浓郁，提高产品档次。
原料
pH值
温度、时 间
金属离子
氨基酸、肽、 碳水化合物(优 其木糖)和半胱 氨酸是重要肉 味前体物，只 有分子量小于 200的提取物 在加热时才会 产生肉风味。 这就说明一些 可溶性的小分 子化合物是发 生Maillard反 应的前体物
在pH＜5.0体系 中没有吡嗪的 生成。在pH=3 ~10的范围内， Maillard反应速 度随着pH上升 而增大，当pH ＞7时Maillard 反应的中间产
此概念可以帮助我们更好地理解
咸味香精的品种
咸味香精
通常我们所说的咸味香精 主要是指肉味香精。
肉味香精
牛肉香精 猪肉香精 鸡肉香精
海鲜香精
菜肴香精
鱼香精 虾香精 蟹香精 贝类香精
调味香精
4
糖的降解
肉味香精的形成机理
Mallard反应
硫胺素的降解
肽和氨基 酸的降解
肉味香精 形成机理
类脂类物 质的降解
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酸化合物进 行醛基一氨基反应，最终生成类黑精。Maillard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Maillard反 应的产物都是呈香成分。
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三、Maillard反应香精的特点
肉味香精一般采用拌合型方式
3.糖原与赖氨酸反应的活性次序为：木糖＞ 半乳糖＞葡萄糖＞果糖，蔗糖没有显示反应 活性。
生产实践表明:水解动物蛋白比水解植物蛋 白具有更优良的性能，原因在于水解动物蛋 白中含有使香精显示特征的类脂类物质，使 产品的肉香味更逼真、更浓郁。
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四、Maillard反应在咸式香精的应用
羊肉 香精
反应初始pH6.5 ,温度125 ℃、 时间180min，羊骨酶解 液 81.5 g、HVP 1.428 g、L-半 胱氨酸 1.369 g、葡萄糖 4 g、 硫胺素 2.5 g、牛磺酸 0.5 g、 丙氨酸 0.2 g、氧化羊脂 12 g
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3.1、肉味香精Maillard反应原料
氨基酸 糖原 其他
1.几种纯氨基酸与还原糖系统经过加热反应 可得到较为逼真的肉味香精，但由于成本较 高而不适合工业化生产。
2.来源于水解动、植物蛋白的氨基酸则成本 较低，而且原料来源广泛。植物蛋白有花生 粕、大豆粕、玉米面筋和小麦面筋等。动物 蛋白可从各种畜禽肉及血、肝、骨素、骨胶 原等副产品中获得。
温度 120℃，30 min，pH5.5。 鸡骨架酶解物 50g，HVP10g， 葡萄糖 1.8g，木糖 1.8g，半 胱氨酸盐酸盐 3.0g，丙氨酸 1.5g，VB10.75g，鸡脂 2g
木糖和葡萄糖(1:1)3.6%，半 肌氨酸和蛋氨酸(1:1) 3.6%， 牛油12%,VB10.3 % 。清炖 加热1h，不调pH值，106℃
牛肉 香精
猪肉 香精
•酵母抽提物10g ，猪肉酶解 物，HVP5 g ，半胱氨酸1 g ， 甘氨酸1 g ，木糖1g加入45% 去离子水，120℃反应60min
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1deoxysan。它是许多食品香味的前驱体;③ Strecker分解反应: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S trecker分解反应，产生Strecker醛类。
美拉德（MAILLARD）反应及其在咸式香精中 的应用
提纲
1. 咸式香精的概述 2. Maillard反应的概述 3. Maillard反应的影响因素 4. Maillard反应香精的特点
5. Maillard反应在咸式香精的应用
一、咸式香精的概述
食品用香精食品安全国家标准GB30616规定
由食品用香料和（ 或） 食品用热加工香味料与食品用香精辅料组成的用来起 香味作用的浓缩调配混合物（ 只产生咸味、甜味或酸味的配制品除外），它含有 或不含有食品用香精辅料。通常它们不直接用于消费，而是用于食品加工。
热稳定性较好，留香时间长 体香、基香饱满
头香天然“圆润感”
特点
热稳定性能差，留香时间短 体香、基香不丰满 头香较“直冲感”
Maillard反应
调配香精
控制M aillard反应的原料和 反应条件，可以产生不同肉的 香味。以Maillard反应为基料的
肉味香精质量一般较好。
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三、Maillard反应影响因素
物与氨基快速
生成类黑精色 素，体系颜色 很快变深
它在相同条件下， 加热时间越长， 美拉德反应颜色 越深。温度越高 反应越快，低于 80℃时颜色反 应不明显。温度 每升高10℃， 达到相同的吸光 度所需要时间约 减少2-3倍。高 于100℃反应速 度明显加快。
Fe3+、Fe2+能 促进美拉德反 应，且Fe3+比 Fe2+更能促进 反应颜色的加 深；Ca2+、 Mg2+对美拉德 反应起抑制作 用，且Mg2+比 Ca2+抑制作用 强，K+对美拉 德反应影响小。