1912年,法國化學(xué)家美拉德在將甘氨酸與葡萄糖混合共熱時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了棕色產(chǎn)物,并具有濃郁的香味。經(jīng)過研究,發(fā)現(xiàn)這是一種羰氨反應(yīng),是含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之間經(jīng)縮合、聚合而生成類黑精的反應(yīng)。這一反應(yīng)由于是美拉德所發(fā)現(xiàn)的,故被稱為美拉德反應(yīng)。又由于產(chǎn)物是棕色的,也被稱之為褐變反應(yīng)。
美拉德反應(yīng)在很多食品生產(chǎn)中都是廣泛存在的,比如:面包外皮的金黃色、紅燒肉的褐色以及它們濃郁的香味,很大程度上都是由于美拉德反應(yīng)的結(jié)果。目前,利用美拉德反應(yīng)來生產(chǎn)各種食品香精的工藝也已比較成熟。下面就結(jié)合美拉德反應(yīng)的機(jī)理談?wù)勂湓诎拙粕a(chǎn)中的應(yīng)用。
美拉德反應(yīng)的初級階段是還原糖與氨基化合物的反應(yīng),而目前白酒生產(chǎn),特別是濃香型白酒的生產(chǎn)在原料上逐步引用多糧型和中高溫曲。多糧特別是大米、豌豆等具有較高的蛋白質(zhì)含量,而中高溫曲中又含有蛋白質(zhì)降解酶,在發(fā)酵過程中,原料中的蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)降解酶的作用下分解成各種氨基酸,原料中的淀粉也經(jīng)過糖化生成還原糖,這就為美拉德反應(yīng)提供了初級所需的還原糖和氨基化合物。然后體系中游離的氨基與游離羰基發(fā)生縮合生成不穩(wěn)定的亞胺衍生物-薛夫堿,進(jìn)而又隨機(jī)環(huán)化為N-葡萄糖基胺。N-葡萄糖基胺在酸的催化下發(fā)生分子重排生成果糖基胺(1-氨基-1-脫氧-2-酮糖)。果糖基胺是文章來源華夏酒報進(jìn)一步產(chǎn)生香味物質(zhì)的前體成分。
果糖基胺進(jìn)一步進(jìn)行1,2-烯醇化或2,3-烯醇化反應(yīng),然后再經(jīng)過脫水脫氨生成還原酮類和二羰基化合物。還原酮類化學(xué)性質(zhì)活潑,可進(jìn)一步脫水再與胺類縮合,或者本身發(fā)生裂解生產(chǎn)二乙酰、乙酸丙酮醛等。另外,由于在二羰基化合物的存在下,氨基酸還會發(fā)生脫羧、脫氨作用,這樣氨基轉(zhuǎn)移至二羰基化合物上,這一反應(yīng)生成的羰氨類化合物經(jīng)過縮合,生成吡嗪類物質(zhì)。各種中間產(chǎn)物再經(jīng)過進(jìn)一步的反應(yīng)最終生成各種含氧、氮、硫的雜環(huán)化合物,其中主要包括呋喃酮、吡喃酮、吡咯、噻吩、吡啶、吡嗪等,這些都是白酒風(fēng)味物質(zhì)的重要組成部分。
目前,白酒在風(fēng)格上已不再單純是四大香型,而是逐步走向復(fù)合香型,重視美拉德反應(yīng)不僅對提高白酒的口感質(zhì)量有著突出作用,還可賦予白酒更多的風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生復(fù)合香。
【作者簡介】
孟洪濤,山東頤陽酒業(yè)有限公司技術(shù)科長。