美拉德反应是食品中生成风味化合物的重要途径，此反应由法国著名化学家路易斯·卡米拉·美拉德于1912年发现，距今已经有100多年的时间。美拉德反应从狭义上来讲是氨基酸与还原糖之间的反应[1]，其本质是羰基与氨基之间的反应，能提供氨基的分子还包括蛋白质、肽类等[2]。
法国科学家路易斯·卡米拉·美拉德
美拉德反应的重要特征是可以生成诸多颜色产物和风味活性产物,该反应对于食品的品质具有非常重要的影响，涉及到食品的风味、颜色、质构、营养、防腐和抗氧化性等多个方面[3]，多年来的研究表明美拉德反应分为三个阶段[4]:
(1) 初始阶段醛糖/酮糖还原糖与氨基化合物生成N-葡萄糖胺/N-果糖胺，进一步经Amadori/Heyns重排反应生成Amadori(1-氨基-1-脱氧-2-酮糖)/Heyns(2-氨基-2-脱氧醛糖)重排产物。
(2) 中间阶段从Amadori/Heyns重排产物开始，释放出氨基，并生成脱氧邻酮糖，糖链进一步断裂生成还原酮或二氢还原酮。此阶段根据体系pH值的不同具有不同的反应途径：酸性条件有利于形成呋喃型化合物；碱性条件有利于形成乙二醛、丙酮醛和丁二酮等物质。氨基酸在此阶段发生Strecker降解生成一系列的氨基酮类化合物。
(3)终末阶段各个产物进行醇醛缩合、杂环化与醛氨聚合生成各种中间产物、杂环化合物及颜色产物。这一阶段也最为复杂和重要。
美拉德反应历程（图源自网络）
肽类广泛存在于各种风味食品及热反应基料中，是一种重要的风味增强物和风味前体物质[5]。作为重要的前体物质，肽类可以参与到美拉徳反应中并对食品风味的形成具有重要的贡献[6]。肽在美拉德反应中有着不可替代的地位，反应中肽的缺失引起的感官不足是不能通过简单地添加氨基酸混合物来弥补的。肽类在美拉德反应中有着与氨基酸不同的反应活性，其参与美拉徳的途径要远比游离氨基酸更为复杂。
多个以肽为原料的模型反应体系的研究表明肽可以以断裂、成环以及糖基化等多种方式参与到美拉德反应中。特别的，Lancker等构建了以赖氨酰二肽与葡萄糖、乙二醛或丙酮醛的模型反应体系，发现吡嗪是所有体系中最重要的反应产物。对比挥发物定量数据，该研究团队提出了以肽为基础的α-氨基酮的生成途径，进一步生成吡嗪。
此外，以谷胱甘肽(GSH)为代表的含硫多肽参与美拉德反应的机理也得到了广泛的研究。在GSH体系中，谷氨酸羧基端断裂、半胱氨酰二肽的断裂、H2S的释放是GSH参与美拉德反应生成含硫挥发物的主要途径。研究还表明肽自身在美拉德反应中具有多种断裂规律如亚氨基作用、氢键合作用等。
除了以纯肽为基础的模型反应，以蛋白酶解物为肽源的美拉徳反应是另一个关于肽-美拉德反应的重要研究领域。肽美拉德反应产物具有风味活性、抗氧化性、助溶性、乳化性等多种功能特性。作为重要的反应物，最具有美拉德反应活性的肽段分布仍不统一，不同分子段的肽在美拉德反应中的反应活性仍不明确。
美拉德反应前后变化
有研究认为牛肉酶解液中＜200Da的肽段会对牛肉香味的产生具有重要贡献，而其他分子量组分对肉香味贡献不大。研究表明牛肉蛋白肽参与Maillard反应的主体部分分子质量介于1000-2000Da之间。Lan等对大豆肽的研究发现，分子量小于lOOODa的组分是美拉德反应主要活性物质。而Lieske等又发现分子质量在2000-5000Da的肽段对关键肉香化合物的产生贡献最大。肽-美拉德反应是裂解、交联及直接参与反应的综合反应，其产物受到肽种类、加热条件、pH值等多重因素的影响。
参考文献
[1]祖道海，宋焕禄，李大明，等.脯氨酸与木糖反应产物抗氧化性能研究[J].食品工业科技，
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[2] van Boekel M A J S. Formation of flavour compounds in the Maillard reaction [J]. Biotechnology
Advances,2006,24(2): 230-233.
[3] Ogasawara M, Katsumata T, Egi M. Taste properties of Maillard-reaction products prepared from
1000 to 5000Da peptide [J]. Food Chemistry, 2006, 99(3): 600-604.
[4]吕玉，宋焕禄.以肽为前体物的美拉德反应研究现状[J].食品工业科技,2010,(06):399-405.
[5]Zhang Y, Ho C T. Formation of meatlike aroma compounds from thermal reaction of inosine5'-monophosphate with cysteine and glutathione [JJ. Journal of Agricultural and Food 1991,39(6): 1145-1148
[6] Martins S I F S, Jongen W M F, van Bockel M A I S. A review of Maillard reaction in food and
implications to kinetic modeling [J]. Trends in Food Science & Technology, 2000,
11(9-10):364-373
