什么是“美拉德反应”?
【概述】
美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”,是法国化学家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。
编辑本段【反应过程】
主要以下列3个阶段进行:(1)起始阶段:醛糖与氨基化合物进行缩合反应形成席夫碱,再经环化形成相应的N-取代醛糖基胺,经Amadori重排形成A?鄄madori化合物(1-氨基-1-脱氧-2-酮糖)。(2)中间阶段:Amadori化合物在中间阶段进行的反应,主要有三条路线:一是在酸性条件下进行1,2-烯醇化反应,产生成羟基甲基呋喃醛或呋喃醛;二是碱性条件下进行的2,3-烯醇化反应,产生还原酮类及脱氢还原酮类;三是继续进行裂解反应形成含羰基或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:此阶段反应相当复杂,其反应机制尚不清楚,中间阶段产物与氨基化合物进行醛基-氨基反应最终生成类黑精。美拉德反应产物除终产物类黑精外,还有一系列美拉德反应的中间体——还原酮及挥发性杂环化合物。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。
编辑本段【美拉德反应的抑制消除 *** 】
美拉德反应是一个十分复杂的反应过程,中间产物众多,终产物结构十分复杂,完全抑制美拉德反应相当困难,又由于美拉德反应影响因素众多,有效抑制美拉德反应必须是多种因素协同作用的结果,一般认为可采用以下 *** 抑制美拉德反应:
1.使用不易褐变的原料
2.调节影响美拉德反应褐变速度的因素
3.降低温度
4.降低pH 值
5.调节水分活度
6.氧气
7.使用氧化剂
8.使用酶制剂 等等
编辑本段【对食品的影响】
美拉德反应对食品的影响主要有: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。
编辑本段【中药炮制与美拉德反应】
美拉德反应的产物是棕色的,也被称为褐变反应。反应物中羰基化合物包括醛、酮、还原糖,氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽。由于该反应的结果能使食品颜色加深并赋予食品一定的风味。比如面包外皮的金黄色、红烧肉的褐色及浓郁的香味,很大程度上都是由于美拉德反应的结果。这些变化在中药炮制过程中也处处可见。因此,可将美拉德反应的概念引入中药炮制领域。
中药复方制剂过程与美拉德反应
复方的化学成分,特别是有效成分是其发挥药效的主要物质基础,与美拉德反应关系密切。研究方剂配伍前后化学组成的变化、新物质的形成和药效的差异,对于明确复方制剂的药理、选择制剂质量标准的指标体系、规范制剂工艺、保证新药的安全性和稳定性有重要意义。复方配伍的物质基础变化可能主要在于美拉德产物——黑色络合物。类黑素是美拉德产物,其产生与美拉德反应前体物质或Vc含量、pH值、水分活度、氧气浓度和温度密切相关。有氧存在时,非酶褐变反应速度会大大增加,但是生成类黑素的量还取决于还原糖和氨基酸的浓度,因此在中药煎煮过程中能生成较多的类黑素导致褐色变。羰氨反应与Vc氧化褐变作用具有共同的中间产物,Vc氧化成脱氢Vc后与氨基酸反应生成褐色素。加热加速Vc氧化和蛋白质分解,从而加速了美拉德反应与Vc褐变反应,这可能是导致加热后中药制剂色泽变深的原因。氧气和加热都极易使Vc氧化破坏,表明褐变与Vc氧化有密切关系。类黑素是还原性胶体,具有较强的抗突变活性。有的研究认为,其抗突变机理是清除致突变自由基和通过与致突变化学物结合而减少其致突变毒性。复方化学组成不是一个或几个单体的机械总和,其药效也不是一个或几个单体的药效的机械总和。因此,复方制剂中出现美拉德反应的黑色络合物及其相关药效将可能成为复方制剂研究的重点。
中药剂型是药物的药效在人体内实现的载体,任何药物都有其特定的剂型。由于剂型的不同,对制备加工条件的要求也不尽相同,可能会发生不同的美拉德反应,这必然会影响复方制剂的物质基础、药效、药代动力学、毒副作用等。中医方剂配伍不仅指药物组成,还指药物剂量的变化。方中药物不变、剂量改变,也会引起配伍关系的变化,以至影响整个复方制剂中美拉德反应的产物。长期以来,临床对于方剂配伍的剂量选择带有不同程度的主观性和随意性。因此,研究复方的配伍剂型、剂量与美拉德反应的量效关系不仅可为临床用药提供科学依据,还可对新药研发中处方剂型和剂量的确定有着重要的指导价值。
美拉德反应的黑色物质——中药药理作用的新视角
(1) 美拉德反应的黑色物质的吸附作用
美拉德反应的黑色物质有很强的吸附、运送功能,且在人体的细胞组织和新陈代谢过程中也起着很重要的作用。这些黑色物质在人体内经过酶的活化后,可能具有很强吸附病毒、细菌和体内代谢产物的作用,从而调整机体内环境的紊乱,达到阴平阳谧。因此要阐明复方制剂的物质基础,不应停留在对体外成分变化的研究上,更重要的是研究其进入体内后美拉德反应黑色产物间的相互作用,以及活性成分的转化、吸收、转运、分布、代谢、解毒等各个环节的影响。
(2)美拉德反应的黑色物质的细胞保护作用
美拉德产物的功能主要包括:抗氧化、抗突变、抗癌、抗衰老、抗自由基,从而能提高对细胞的保护作用,这些已被证实。美拉德产物的抗突变性与其抗氧化活性和还原能力有良好的相关性。红参抗肿瘤的效果优于白参,这与美拉德反应产物抗氧化、抗突变的结论相应。而且,美拉德产物保护MDC细胞抵抗氧嘧啶损伤实验,证实美拉德产物的细胞保护功能。美拉德反应能生成一氧化碳、碱、黄酮类等从组成不同、作用器官不同、结果不同,体现其对药性的影响。因此,深入研究美拉德反应产物必将完善中药材的加工与炮制理论。
中药药理作用的黑色时代
中西医是在不同哲学理论指导下的医学,从而导致了其认知模式的不同,这也就决定了中西医发展方向的不同。如果机械地将现代医学的先进技术手段应用于中医药理的研究,而忽视古典哲学理论的指导作用,必将不利于中医药理的发展。因此要实现中医药理的可持续发展,让中医走向世界,就应从其渊源上来解决中医药理发展缓慢的问题。打破试图用西医药理理论来解释中医药理,要大胆的设想,敢于创新,换一种思维模式,从一个崭新的角度来考虑中医药理的基本内容,即在中医古典哲学理论指导下,借助现代的科技,将美拉德反应引入中医药理学领域,从而构建一个全新的认知模式。美拉德反应黑色物质的生物学效应将可能会为中药药理学带来划时代的意义,改变西医传统的受体和配体的理论,从根本上来阐明中药药理的具体机制,为中药药理学带来一个纯正的黑色时代。
什么是美拉德反应?有什么好处坏处?
美拉德反应在烹饪中很常见,比如烧烤就是美拉德反应的典型代表。美拉德反应,简单来说就是蛋白质和碳水化合物受热发生反应,生成呋喃、吡嗪、噻吩、噻唑等香味物质。
在烤肉时闻到的香气就来源于此肉类中富含蛋白质,而烧烤、煎炸时的温度较高,因而在此类烹饪中,美拉德反应会更剧烈,香味物质倍增。
不过,美拉德反应也会带来一些有害的副产品,如丙烯酰胺等有机物。丙烯酰胺是世界卫生组织国际癌症研究机构认定的2A类致癌物,具有一定的毒性和致癌性,因此不管烧烤和煎炸食物有多美味,也不能贪多。
美拉德反应在食品工业中的应用:
一、食品色泽
食品经加热处理后或长时间贮藏后,都会产生不同程度的类黑精色素。比如面包、烤肉、熏肉、烤鱼、咖啡、茶以及酱油、豆酱等调味品中都有美拉德反应产生,因为这一大类反应没有酶的参与,故又称非酶褐变。这些食品经加工后会产生非常诱人的金黄色至深褐色,增加人们的食欲。
二、食品风味
1、食品本身固有的香味,如葱蒜、芫荽本身就有一种特有的香味;
2、食品原料在加工过程中由于酶促反应形成的风味;
3、食品在蒸煮、焙烤及油炸过程中产生的食品香味,也即食品经过了热分解、氧化、重排或降解形成的香味前体,然后形成特殊的食品风味。如爆米花、烤面包、烤肉等食品所形成的香味。
三、食品营养
美拉德反应对食品营养的影响包括降低蛋白质的营养质量、蛋白质改性以及抑制胰蛋白酶活性等。对于粮食制品,美拉德反应无疑会使其蛋白质的生物价更低。
以上内容参考:人民网-烹饪中的化学反应
以上内容参考:百度百科-美拉德反应
什么是美拉德反应?
焦黄的色泽、馥郁的香气、醇厚的口感……不用再多的形容也能基本确定,这是一份人间美味!烧烤、红烧肉、煎牛排、烤面包、烘咖啡豆,从原来平淡的食材变成让人垂涎欲滴的美食,通常会经历神奇的美拉德反应。
在食物烹饪的过程中,还原糖等羰基化合物与游离氨基酸等氨基化合物之间会发生一系列复杂的化学变化,这就是美拉德反应,又叫羰氨反应。它会伴随多种不同风味物质的释放和类黑色素的产生,所以你会发现,很多你爱吃的美食都“有点黑”。
虽然大部分食物本身都含有美拉德反应所必需的糖类和氨基酸等成分,但做菜尤其是做红烧、煎烤类菜肴时,适当加点糖,将糖与富含蛋白质的原料一起下锅,更有助于美拉德反应的发生。
此外,正如苏东坡在《炖肉歌》里提到的,“慢著火,少著水,柴头罡烟焰不起。火候足时它自美”。
现在我们来总结下美拉德反应的关键几个要素:蛋白质、糖、少水、小火、长时间炖煮。要不说古人很厉害,虽然不懂化学原理,但能将种种原理运用自如。虽然从一开始就点错了技能点(诗词歌赋),但红烧肉这种大菜,只能诞生在中国!
控制好火候、保持水量不干锅等也可以促进美拉德反应的发生,提升菜肴的色、香、味所以就算不知道明白了美拉德反应可以助攻美味的道理,有没有感觉自己也可以成为“食神”?
美拉德反应名词解释
美拉德反应(Maillard reaction),又称美拉德反应、梅拉德反应、梅纳反应、羰胺反应,是广泛分布于食品工业的非酶褐变反应,指的是食物中的还原糖(碳水化合物)与氨基酸/蛋白质在常温或加热时发生的一系列复杂反应,其结果是生成了棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素。
除产生类黑精外,反应过程中还会产生成百上千个有不同气味的中间体分子,包括还原酮、醛和杂环化合物,这些物质为食品提供了宜人可口的风味和诱人的色泽。
它以法国化学家路易斯·卡米拉·美拉德(Louis-Camille Maillard)命名,他在1912年首次描述它,同时试图重现生物蛋白质合成。 「梅纳反应」的产物中,包含颜色的变黄变深变黑、香气的产生、以及味道上的转变,例如甜味的产生。
简述何为美拉德反应,它包括哪些阶段。
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。
2、 碱性条件下:经2,3—烯醇化反应,产生还原酮类和脱氢还原酮类。有利于Amadori重排产物形成1-deoxysome。它是许多食品香味的前驱体。
3、 Strecker降解反应: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
美拉德反应的机理和条件分别是什么
美拉德反应的机理是:氨基酸与还原糖加热之后与羰基缩合生成席夫碱 。条件是温度达到20-25度,水分含量在10%-15%,并且ph值在3以上。
一、什么是美拉德反应:
美拉德反应是一种非常常见的非酶褐变现象 ,在生活中这种反应通常被应用于食品添加剂的 *** ,特别是食物香精的生产。在国外美拉德反应很受重视,有很多机构专门研究这种非酶褐变现象,而在国内这种研究所基本没有。这种技术在很多行业的香精 *** 中都有广泛的应用,所制成的香精非常逼真,美拉德反应甚至已经打破了传统的香精调配工艺,在全世界的香精 *** 界引发了一轮科技爆发,非常值得研究和大力推广。
二、如何理解美拉德反应:
很多人听说美拉德反应都是一脸懵逼,其实非常好理解,美拉德反应又称梅拉德反应,梅纳德反应,是一种广泛应用于食品添加 *** 业的非酶褐变现象,指的是食物中的碳水化合物与氨基酸以及蛋白质在加温之后产生的一些列复杂的化学反应。反应过后会产生拟黑素以及上千种不同气味的分子,这些气味分子可以挑逗人类的嗅觉,散发出诱人的风味。至于为什么起了这么一个拗口的名字,原因是发现这种反应的科学家名字叫做:路易斯·卡米拉·美拉德 。
三、美拉德反应的各个阶段:
起始阶段:食物中的氨基酸和碳水化合物遇热分解,合成席夫碱 ,之后 N-取代糖基胺的生成,席夫碱经环化生成,随后随着反应的加剧 Amadori化合物生成 。
中间阶段:Amadori化合物会根据不同的酸碱程度而产生反应,生成羰基甲呋喃醛。
最终阶段:生成黑精以及芳香分子。