食物中的科学（下篇）——焦糖化反应和美拉德反应-学姐来了-中国数字科技馆

褐变反应

褐变反应是食物中十分常见的一种变色现象。面包、蛋糕、咖啡、肉等食物经过烧烤或者烘焙后，产生诱人的红褐色和香气；苹果、香蕉、土豆等切开后放置一段时间，会变成褐色；酱油、醋、啤酒等在酿制过程中会变为红褐色……这些都属于食物的褐变反应。

根据发生机理的不同，褐变反应可以分为酶促褐变和非酶促褐变两类。顾名思义，酶促褐变在褐变过程中需要酶的参与，而非酶促褐变则不需要酶的参与。

酶促褐变多发生在水果蔬菜这种新鲜植物类食物中，比如苹果、香蕉、土豆的变色。在上一期文章中，铁骨学姐已经为大家介绍过酶促褐变的一个的典型案例——苹果切开以后变色的原理，这里就不再过多介绍。

本文学姐将重点为大家介绍两个非酶促褐变反应，也是美食界非常著名的两个化学反应——焦糖化反应和美拉德反应。

焦糖化反应

想要给食物上色，比如做红烧肉，该用什么调味料呢？很多人的答案是酱油。其实除了用酱油，还可以直接用糖来上色。这是为什么呢？

原来糖类物质在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上时，会发生脱水和降解，产生褐色物质，其中很重要的一种物质就是焦糖，也叫做焦糖色、酱色，同时还会产生香气。这个过程叫做焦糖化反应。

焦糖是一种应用十分广泛的天然着色剂、食品添加剂。做饭常用的调味料，如酱油、醋、料酒、蚝油等都添加有焦糖，用酱油来上色,主要就是靠其中添加的焦糖。很多人爱喝的可乐，其颜色主要就来自于其中添加的焦糖色；甚至有些啤酒当中也添加有焦糖。除此之外，焦糖还可以用作甜点和饮品的点缀和装饰。

在不用酱油的情况下，把白糖放在油锅里加热，就会发生焦糖化反应生成焦糖。此时再加入五花肉，便能给肉增色，增加香味。

我们都知道，肉中含有丰富的蛋白质，而蛋白质是由氨基酸组成。糖在没有氨基化合物存在的情况下会发生焦糖化反应，现在把肉也加进了放有糖的油锅里，糖遇到氨基酸又会发生怎样的美妙反应呢？接下来我们来认识美拉德反应。

美拉德反应

美拉德（Maillard）反应是指含羰基（-C=O）的化合物和含氨基（-NH₂）的化合物在常温或者加热情况下，发生缩合、聚合反应，生成类黑色素、芳香化合物等多种物质的过程。该反应的产物同样会引起食物色泽和香味的变化。

糖类即为含羰基的化合物，氨基酸为含氨基的化合物，因此将五花肉放入有白糖的油锅里，糖会和五花肉进一步发生美拉德反应，使五花肉的颜色进一步加深，并产生特殊的香气。在焦糖化反应和美拉德反应的共同作用下，一道色泽诱人、香气扑鼻的红烧肉就出炉了。

由于大多数食物中都含有蛋白质和糖，因此在加热过程中都可以发生美拉德反应和焦糖化反应，比如烤红薯、烤面包、烤肉、爆米花等等。食物中氨基酸和糖的种类不同，通过美拉德反应得到的产物也不同，从而产生各种各样的风味。同样是烤着吃，鸡肉、羊肉和牛肉的风味却各不相同。氨基酸种类越多，产生的芳香化合物种类也越多，味道也更丰富。

虽然美拉德反应在常温下也能进行，但是十分缓慢。一般情况下，美拉德反应速度随加工温度的上升而加快，香味物质也主要在较高温度下反应形成。要想通过美拉德反应改善食物的色泽和香味，必须要达到相当高的温度（一般需要达到140℃-170℃）。而且食物含水量在15%左右的时候，美拉德反应最为活跃。因此，用油煎、炸、炒，或者用烤箱烘烤出来食物，往往比煮或者蒸出来的食物更美味。所以，爱吃油炸和烧烤食物不是我们的错，实在是因为它们太好吃啊！