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美拉德反应及其应用
报告人：陈萍 报告日期：2011.12.2
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目录
1 C羰氨反应（又名Maillard反应）概述 2 美拉德反应机理 3 C 影响美拉德反应的因素 4 美拉德反应在食品中的应用
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美拉德反应概述
历史
1912年，法国人发 现“类黑素”。 1953年，Hodge命名 美拉德。
定义
主要是指还原糖同 游离氨基酸或蛋白 质链上氨基酸残基 的游离氨基生的化 学反应。它是食品 在加热或长期储存 后发生褐变的主要 原因。
化物等
鸡肉、牛肉、 猪肉味香精等
胱氨酸和半胱氨酸是形成肉香味的必需成分，它们加热形成 噻唑、噻吩及其衍生物，这些都是香味化合物的重要组成部 分。
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美拉德反应在黄酒生产中的应用 (以绍兴黄酒为例）
时间过长，颜色加热，焦糖气味
贮存过程
瓶装高92 ℃ ，低温45~55 ℃ 40~50min。时间长，反应剧烈
+R-NH2
HO
C
H
HO
C
H
O
-H2O
亲核加成Βιβλιοθήκη HCOH亲核加成
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
H
C
CH2OH
葡萄糖
CH2OH
薛夫碱
CH2OH
氮代葡萄糖基胺
(2).分 子 重 排
H
NH
R
C
H
NH
R
C
H
C
OH
HO
C
H
O
H
C
OH
H
C
+H 开环
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
-H
阿姆德瑞 分子重排
CH2OH
酮式果糖胺
HC
N
R
C
OH
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
Schiff碱
CHO
C
O
C
H
C
H
H
C
OH
CH2OH
不饱和奥苏糖
H 烯醇化
+H2O -R-NH2 分子重排
-H2O
HC
NH
R
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
烯醇式果糖基胺
+H
-H2O 分子重排
CHO
C
O
H
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
3-脱 氧 己 糖 奥 苏 糖
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（三）影响美拉德反应的因素
温度越高， 颜色越深
pH 〉7时反 应速度较快
加热温度
加热时间时间越长， 颜色越深
反应pH
糖类、胺 类化合物
金属离子
木糖﹥半乳 糖﹥葡萄糖 ﹥果糖，蔗 糖无明显反
应
Fe3+、Fe2+ 促进
Ca2+、 Mg2+ 抑制、 K+影响小
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（四）羰氨反应的应用
1.生产香味料：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。
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氮代葡萄糖基胺
H
NH
R
C
CH2OH
NH
R
H2C
C
OH
C
O
HO
C
H
H
C
OH
分子重排
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
烯醇式果糖胺
CH2OH
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酮式果糖胺
（ 1-氨 基 -1-脱 氧 -2-酮 糖 ）
B.中 期 阶 段 （ 1） 酸 性 条 件 :
H2C
NH
R
C
O
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
煎酒过程
主：26~34 ℃，后：15~20 ℃ 反应缓慢
发酵过程
50~60 ℃，剧烈， 杂环化合物
制曲过程
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参考文献
[1] 刘晓庚, 廖晓峰, 刘长鹏.利用美拉德反应制造酱油香料 [J]. 食品科学, 2003: 51-53. [2] 潘丽红, 刘力宏, 徐幸莲等. 美拉德反应在肉类香精生产中的 应用 [J]. 肉类工业, 2007, (8): 29-31. [3] 魏桃英. 浅析绍兴黄酒生产中的美拉德反应 [J]. 江苏调味副 食品, 2011, 28(1): 30-32. [4] 刘树兴, 吴少雄. 食品化学 [M]. 北京: 中国计量出版社. 2008，148-151. [5] 潘丽红, 姚立宏, 吴菊清等. 简述美拉德反应 [J]. 中国调味 品, 2008, (4): 25-32. [6] 庄名扬. 再论美拉德反应产物与中国白酒的香和味 [J]. 酿酒 科技, 2005, (5): 34-38. [7] 毕莉莎, 李璠, 刘志华. 美拉德反应的抗氧化性及在烟草中应 用研究进展 [J]. 云南化工, 2010, 37(1): 58-61.
C
O
C
O
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
还原酮
CH3
C
O
C
OH
C
OH
H
C
OH
CH2OH
裂解成小分子
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（3）Strecker降解 上一步形成的二羰基中间体使得氨基酸脱羧、脱 氨的反应。
C．末期阶段 羰氨反应的末期阶段，多羰基不饱和化合
物（如还原酮）一方面进行裂解反应，产生挥发 性化合物；另一方面又进行缩合、聚合反应，产 生褐黑色的类黑精物质，从而完成整个美拉德反 应。 （1）醇醛缩合。 （2）生成类黑精物质的聚合反应。
2.生产焦糖色素（如酱色）。
焦糖色素
利用美拉德反应制造酱油香料
氨基酸
葡萄糖
（3~3.5:1）
酱油香料基料（醛 类等）
温度：100~110℃ 微波加热时间10~18min
pH：3.2~4.2
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➢美拉德反应在肉味香精生产中的应用
半胱 氨酸 等
核糖
醛类物质、内 酯类物质、吡 嗪类物质、呋 喃化合物和硫
4
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（二）Maillard反应机理
羰氨缩合
Amadori重排
1,2-烯 醇化 生成 HMF
2,3-烯 醇化 生成 还原
酮
Streck er降 解
缩合，聚合
备注：HMF---羟甲基糠醛
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A.初 期 阶 段 (1).羰 氨 缩 合
H
O
C
以葡萄糖为例
H
N
R
C
H
NH
R
C
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
HO
C
H
-H2O
CHO
C
C
H
O
C
H
C
CH2OH
5-羟 甲 基 糠 醛 （ HMF）
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（ 2） 碱 性 条 件 ：
H2C
NH
R
H2C
NH
R
C
O
HO
C
H
2,3-烯 醇 化
C
OH
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
酮式果糖胺
CH2OH
-R-NH2 分子重排
CH2
C
OH
C
O
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
CH3