美拉德反应釜在食品香精生产中的关键性应用
- 一般情况下，美拉德反应的温度不超过180℃，一般约为100~160之间。温度过低，反应缓慢，温度高，则反应迅速。所以，可以按照生产条件，选择适当的温度。一般来说，反应温度和时间成反比。在反应过程中，需要不断搅拌，使反应物充分接触，并均匀受热，以保证反应的正常进行。有需要加入植物油时，最好将植物油先加入反应锅内，然后将溶有氨基酸和醇类的水在搅拌情况下慢慢加入。在反应过程中，由于在加热情况下，水会翻腾溢出，同时，一部分芳香化合物也随之挥发，因此，锅顶必须装有使逸出的气体能充分冷却的冷凝器，而且，采用较低的冷凝水会更好。总之，既要让其充分回流，又尽量能使芳香化合物的损失减少。由于美拉德反应比较复杂，终点的控制必须非常严格，达到反应终点时，反应产物要迅速冷却至室温，，以免在较高温度下，继续反应，引起香气、香味的变化，反应后的产品一般要求在10℃下贮存。 美拉德反应使用的生产设备，容量不宜太大，根据国外经验，一般以200升以下为宜，因为容量过大，易造成反应物接触不匀，加热不匀等现象，使反应后每批产品的香气、香味不一致。设备材质宜为不锈钢，锅内有夹套、不锈钢蛇管，用作加热和冷却之用。不锈钢搅拌器用框板式，转率为60~120RPM。锅密闭，锅盖上设窥镜，加料口、抽样口、回流管连通不锈钢冷凝器，冷凝器通大气。操作时，必须严格控制温度，待反应结束前，停止搅拌，从锅底或锅盖抽样口处抽取反应的产品样品检验色泽、香气、香味等有关质量指标，确认质量符合要求后，就立即冷却、停止反应。
随着现在生活质量的提高，现在香精生产越来越多。许多肉香芳香化合物是由水溶性的氨基酸和碳水化合物组成的，在加热反应中，经过氧化脱羧、缩合和环化反应产生含氨、氮和硫的杂环化合物，包括呋喃、呋喃酮、吡嗪、噻吩、噻唑、噻唑啉和环状多硫化合物，同时也生成硫化氢和氨。在杂环化合物中，尤其是含硫的化合物，是组成肉类香气、香味的主要成分，几种硫取代基的呋喃化合物，具有肉类香气、香味，如3—硫醇基—2—甲基呋喃和3—硫醇基—2、5—二甲基呋喃。在一般呋喃化合物中，在乙位碳原子有硫原子的产品具有肉类香气、香味，而在甲位碳原子上存在硫原子的品种，就有类似硫化氢的香气。另外，噻吩化合物，具有煮肉的香气香味，噻吩化合物由半胱氨酸、胱氨酸和葡萄糖、丙酮醛于125℃、PH=5.6、反应24小时下生成，如4—甲基—5—（a—羟乙基）噻唑，2—乙酰基—2—噻唑啉，12—乙酰基—5—丙基—2—噻唑啉。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。在反应中，使用的氨基酸种类较多，有L—丙氨酸、L精氨酸和它的盐酸盐、L—天冬氨酸、L—胱氨酸、L—半胱氨酸、L—谷氨酸、甘氨酸、L—组氨酸、L—亮氨酸、L—赖氨酸和它的盐酸盐、L—乌氨酸、L—蛋氨酸、L—苯丙氨酸、L—脯氨酸、L—丝氨酸、L—苏氨酸、L—色氨酸、L—酪氨酸、L—异亮氨酸等，它们在反应中，能生成一定的香气物质。 L—胱氨酸、L—半胱氨酸、牛黄酸、维生素B1等，均能产生肉类香气、香味。
（1） 甘氨酸，能产生焦糖香气、香味；
（2）L—丙氨酸，能产生焦糖香气、香味；
（3）L—颉氨酸，能产生巧克力香气、香味；
（4）L—亮氨酸，能产生烤干酪香气、香味；
（5）L—异亮氨酸，能产生烤干酪香气、香味；
（6）L—脯氨酸，能产生面包香气、香味；
（7）L—蛋氨酸，能产生土豆香气、香味；
（8）L—苯丙氨酸，能产生刺激性香气、香味
（9）L—酪氨酸，能产生焦糖香气、香味；
（10）L—天冬氨酸，能产生焦糖香气、香味；
（11）L—谷氨酸，能产生奶油糖果香气、香味；
（12）L—组氨酸，能产生玉米面包香气、香味；
（13）L—赖氨酸，能产生面包香气、香味；
（14）L—精氨酸，能产生烤蔗糖香气、香味。在美拉德反应中，使用的糖类包括：葡萄糖、蔗糖、木糖醇、鼠李糖和多羟醇如山梨酸醇、丙三醇、丙二醇、13—丁二醇等。
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