1912年,法國化學家美拉德在將甘氨酸與葡萄糖混合共熱時發現產生了棕色產物,并具有濃郁的香味。經過研究,發現這是一種羰氨反應,是含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之間經縮合、聚合而生成類黑精的反應。這一反應由于是美拉德所發現的,故被稱為美拉德反應。又由于產物是棕色的,也被稱之為褐變反應。
美拉德反應在很多食品生產中都是廣泛存在的,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的結果。目前,利用美拉德反應來生產各種食品香精的工藝也已比較成熟。下面就結合美拉德反應的機理談談其在白酒生產中的應用。
美拉德反應的初級階段是還原糖與氨基化合物的反應,而目前白酒生產,特別是濃香型白酒的生產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含量,而中高溫曲中又含有蛋白質降解酶,在發酵過程中,原料中的蛋白質在蛋白質降解酶的作用下分解成各種氨基酸,原料中的淀粉也經過糖化生成還原糖,這就為美拉德反應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生縮合生成不穩定的亞胺衍生物-薛夫堿,進而又隨機環化為N-葡萄糖基胺。N-葡萄糖基胺在酸的催化下發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一步產生香味物質的前體成分。
果糖基胺進一步進行1,2-烯醇化或2,3-烯醇化反應,然后再經過脫水脫氨生成還原酮類和二羰基化合物。還原酮類化學性質活潑,可進一步脫水再與胺類縮合,或者本身發生裂解生產二乙酰、乙酸丙酮醛等。另外,由于在二羰基化合物的存在下,氨基酸還會發生脫羧、脫氨作用,這樣氨基轉移至二羰基化合物上,這一反應生成的羰氨類化合物經過縮合,生成吡嗪類物質。各種中間產物再經過進一步的反應最終生成各種含氧、氮、硫的雜環化合物,其中主要包括呋喃酮、吡喃酮、吡咯、噻吩、吡啶、吡嗪等,這些都是白酒風味物質的重要組成部分。
目前,白酒在風格上已不再單純是四大香型,而是逐步走向復合香型,重視美拉德反應不僅對提高白酒的口感質量有著突出作用,還可賦予白酒更多的風味物質產生復合香。
【作者簡介】
孟洪濤,山東頤陽酒業有限公司技術科長。