什么是美拉德反應?
美拉德反應(Maillard Reaction),一種廣泛存在于烹飪中的非酶褐變反應,又稱羰氨反應,是發生在食物中還原糖(如葡萄糖、果糖)與氨基化合物之間的化學反應,最終生成棕色物質(類黑精)及數百種風味化合物。
而這一重要反應的發現可追溯至二十世紀初。1912年,法國化學家路易·卡米·美拉德(Louis-Camille Maillard)在烤制食物過程中,發現氨基酸和糖通過與脂肪接觸,在食物中發生反應,產生了棕色且誘人的表面。為紀念這位先驅的發現,科學界于1920年正式將其命名為美拉德反應。這項研究不僅闡釋了食物色澤風味的形成機制,更為現代食品科學的發展奠定了重要基礎。
美拉德反應的機制
1953年Hodge對美拉德反應的機理提出了系統的解釋,可分為三個階段:初期、中期和末期。
初期:還原糖的羰基與氨基化合物的游離氨基發生縮合反應生成席夫堿(Schiff Base),席夫堿環化形成N-葡萄糖胺。當還原糖是醛糖時,經阿姆德瑞(Amadori)分子重排反應,生成烯醇式和酮式糖胺。若還原糖是酮糖,則會發生Heynes重排反應,但反應產物不會引起食品色澤和香味的變化。
中期:該反應階段是風味物質的產生階段,根據p H值的不同,重排產物發生不同的降解反應。烯醇式和酮式糖胺在酸性條件下經1,2-烯醇化反應,生成羰基呋喃醛,在堿性條件下經2,3-烯醇化反應,產生還原酮類和脫氫還原酮類化合物。這些多羰基不飽和化合物通過斯特勒克(Strecker)降解反應,生產醛類、吡嗪類化合物和一些容易揮發的化合物,這些化合物能產生特殊的香味。
末期:此階段最為復雜,主要為多羰基不飽和化合物進行縮合、聚合反應,產生褐黑色的類黑精物質。該反應過程伴隨著共軛體系的形成與增加。類黑精物質是食物色澤的物質基礎,控制糖的量和溫度,縮合、聚合反應的程度不同,產生不同的類黑精物質,食物的色澤也不同。
哪些環節產生美拉德反應?
烘焙:面包金黃酥脆的外皮、餅干的香氣、堅果和谷物的烘烤。
煎烤:牛排的焦香外皮、炸雞的棕脆表皮、烤肉的焦褐外殼。
飲料:咖啡烘焙香、啤酒的麥芽香。
日常烹飪:炒洋蔥的甜香、紅燒肉的糖色。
美拉德反應的“雙刃劍”
好處:賦予食物誘人的色、香、味,激發食欲。
危害:在某些條件下也可能產生以下潛在的有害物質:
①潛在的有害物質:
丙烯酰胺:2A類致癌物(高溫油炸淀粉類食物)。
雜環胺(HCAs)和多環芳烴(PAHs):潛在致癌物(燒烤、煎炸肉類)。
晚期糖基化終末產物(AGEs):過量AGEs與炎癥、衰老、心血管疾病相關(燒烤、油炸)
②營養物質流失:在美拉德反應過程中,高溫會被破壞部分營養元素。
③血糖控制:美拉德反應可能會增加食物的血糖指數(GI),從而影響血糖控制。
怎樣吃得好又吃的健康?
①控制烹飪溫度:避免長時間高溫煎炸或燒烤,使用低溫慢烤的方法來烹飪肉類,既能保持食物的營養,又能減少有害物質的產生。
②多樣化烹飪方式:交替使用蒸、煮、燉等低溫方法,減少單一烹飪方法帶來的潛在風險。
③合理搭配:多攝入新鮮蔬果,其抗氧化成分可抵消部分危害。
④避免焦糊:燒焦的部分有害物質濃度最高,建議去除。
⑤選擇健康食材:優先選擇富含營養且低淀粉的食物,如蔬菜、瘦肉和全谷物。這些食物在烹飪過程中產生的有害物質較少,同時也能提供豐富的營養。