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標(biāo)題: 美拉德反應(yīng)及其機(jī)理 [打印本頁]
作者: nihaozhanghu    時(shí)間: 2007-8-13 12:02
標(biāo)題: 美拉德反應(yīng)及其機(jī)理
美拉德反應(yīng)及其機(jī)理

美拉德反應(yīng)(Maillard reaction)是法國(guó)化學(xué)家L.C.Maillard(1878-1936)于1912年提出?，F(xiàn)在認(rèn)為，所謂Maillard反應(yīng)，是廣泛存在于食品、飼料加工中的一種非酶褐變(Nonenzymic browning)，是氨基化合物(如胺、氨基酸、蛋白質(zhì)等)和羰基化合物(如還原糖、脂質(zhì)以及由此而來的醛、酮、多酚、抗壞血酸、類固醇等)之間發(fā)生的非酶反應(yīng)，也稱為羰氨反應(yīng)(Amino-carbonyl
reaction)。反應(yīng)經(jīng)過復(fù)雜的歷程，最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)類黑精或稱擬黑素(Melanoidins)。

美拉德反應(yīng)機(jī)理十分復(fù)雜，其反應(yīng)歷程、產(chǎn)物組成及其性質(zhì)等受多種因素影響，氮基化合物和還原糖的種類、性質(zhì)、以及它們間的反應(yīng)比例，反應(yīng)時(shí)的pH值、溫度、反應(yīng)時(shí)間、水分活度、緩沖液濃度對(duì)反應(yīng)的速率以及最終產(chǎn)物的組成有著重要的影響。

Hodge在1953年提出的美拉德反應(yīng)的3條可能的反應(yīng)途徑，至今依然被認(rèn)為是正確的。包括初級(jí)反應(yīng)階段：還原糖的羰基與氨基之間進(jìn)行加成，加成物迅速失去1分子水轉(zhuǎn)變?yōu)橄７驂A(Shiff base)，再經(jīng)環(huán)化形成相應(yīng)的N-取代的醛基胺，經(jīng)Amadori重排轉(zhuǎn)成有反應(yīng)活性的1-氨基-1-脫氧-2-酮糖。高級(jí)反應(yīng)階段：在氨基酮糖和氨基醛糖等重要的不揮發(fā)性香味前驅(qū)物形成之后，美拉德反應(yīng)變得更為復(fù)雜，經(jīng)歷還原酮路線、還原型葡糖醛酮和糠醛路線、Strecker降解三條反應(yīng)路線，產(chǎn)生還原酮、糠醛（HMF）和不飽和羰基化合物等，這些不同的化合物依次反應(yīng)，開始形成無氮及含氮褐色可溶性化合物。最終反應(yīng)階段：高級(jí)美拉德反應(yīng)階段形成的眾多活性中間體，如葡萄糖酮醛、3-脫氧Osulose(3-DG，)、3,4-二脫氧Osulose(3,4-二DG，)、HMF、還原酮類、不飽和醛亞胺等等，又可繼續(xù)與氨基酸反應(yīng)，最終都生成類黑精色素—褐色含氮色素，此過程包括醇醛縮合、醛氨聚合、環(huán)化合反應(yīng)等。最終反應(yīng)階段的反應(yīng)途徑尚未清楚，生成的色素稱為黑色素，無特定的結(jié)構(gòu)，是分子量相當(dāng)高的含氮、含氧化合物，有著各種各樣的構(gòu)成單位，例如 C18H27O12N、C19H30O16N3、C17H19O9N等構(gòu)成單位。但是，褐色色素不是由單一構(gòu)成單位重復(fù)構(gòu)成，而是由不同構(gòu)成單位構(gòu)成的非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。1984年，Pongor首次將這類物質(zhì)命名為糖基化終產(chǎn)物(AGE)，AGE多為一些棕黃色熒光化合物，具有高的交聯(lián)性和低的溶解度。

Hodge1953年提出的反應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分類圖解是美拉德反應(yīng)機(jī)理最簡(jiǎn)明扼要的描述。

在國(guó)際研究領(lǐng)域中，20世紀(jì)90年代以來Balabarn和Vaylayan等學(xué)者又對(duì)美拉德反應(yīng)機(jī)理和歷程提出了新的觀點(diǎn)，認(rèn)為Amadori重排產(chǎn)物直接脫水機(jī)理可以更好的解釋雜環(huán)和多聚產(chǎn)物的來源。由于美拉德反應(yīng)的復(fù)雜性，至今對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)了解甚少。
作者: 超人B    時(shí)間: 2008-9-21 16:02
樓主，有沒有相關(guān)的數(shù)據(jù)。表明反應(yīng)程度跟氨基酸的變化規(guī)律？
作者: 嗷嗷乖乖    時(shí)間: 2008-9-21 20:51
標(biāo)題: 回復(fù) 6樓 超人B 的帖子
美拉德反應(yīng)的影響因素主要有氨基化合物、羰基化合物、pH、溫度、金屬離子、水分含量等。
與氨基酸的一般規(guī)律是：堿性氨基酸的褐變速度快，氨基在E位或者末端者，比a位的易褐變。
作者: dengnet    時(shí)間: 2008-12-10 13:10
那怎樣在飼料加工過程中預(yù)防美拉德反應(yīng)呢？
作者: nihaozhanghu    時(shí)間: 2008-12-10 18:59
呵呵，精華帖



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