美拉德反应与焦糖化反应有何不同？

煎牛排时散发的浓厚香气和深褐色脆皮你知道是美拉德反应，那焦化洋葱、烤面包、焦化奶油，到底是焦糖化还是美拉德反应？而知道这些理论又有什么帮助？搞清楚这些，会让你的厨艺更进一步。

直接先说结论吧！两者都属非酶褐变反应，差异在于：

— 焦糖化：焦糖化反应是糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上的高温(一般是140-170℃以上)时，因糖发生脱水与降解，也会发生褐变反应。这种反应称为焦糖化反应，又称卡拉密尔作用（caramelizetion)。糖在强热的情况下生成两类物质：一类是糖的脱水产物，即焦糖或酱色（caramel)；另一类是裂解产物，即一些挥发性的醛、酮类物质，它们进一步缩合、聚合，最终形成深色物质。

— 美拉德反应：又称羰氨反应，指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合而生成类黑精的反应。此反应最初是由法国化学家美拉德于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合共热时发现的，故称为美拉德反应。由于产物是棕色的，也被称为褐变反应。反应物中羰基化合物包括醛、酮、还原糖，氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽。反应的结果使食品颜色加深并赋予食品一定的风味，如：面包外皮的金黄色、红烧肉的褐色以及它们浓郁的香味。

也就是说，两者是会同时发生的。然而焦糖化与美拉德反应复杂的化学作用尚未被科学家彻底破解，许多风味十足的化合物还无法完全辨识。

焦糖化 VS. 美拉德反应到底怎么发生？

只有单纯含糖的食材才会发生焦糖化，蔗糖加热到185摄氏度会溶解成透明液体，若继续加热颜色就会变黄，变浅褐色直到深褐色，最后甚至变成黑碳，这是糖脱水的过程。而且糖平常闻起来是没有味道的，直到加热，分子就开始瓦解散发出美妙而风味复杂的挥发性分子，并产生酸味、苦味，颜色越深，味道越苦。

如果当糖与蛋白质或胺基酸等一起烹煮，就会发生美拉德反应。含糖食材除了焦糖化，部份糖份会和蛋白质交互发生一系列化学反应，产生更多样化的化合物，简而言之就是风味比焦糖化更丰富，巧克力、咖啡、枫糖浆、酿造啤酒等都是美拉德反应的成品。

— 焦糖化：甜、酸味、苦、果香、雪利酒般的气味、奶油糖、焦糖、坚果。

— 美拉德反应：香咸、花香、洋葱味与肉香、绿色蔬菜、巧克力、马铃薯与泥土味、上述焦糖化的香味。

也就是说，两者是会同时发生的。然而焦糖化与美拉德反应复杂的化学作用尚未被科学家彻底破解，许多风味十足的化合物还无法完全辨识。

美拉德反应怎么被发现？

法国化学家 Louis-Camille Maillard 在 1912 年时发现美拉德反应，原先他只是要研究胺基酸怎么和蛋白质连结，却发现当他同时加热糖和胺基酸时，混合物渐渐变成褐色。但事实上，1940 年代前，科学家并不知道美拉德反应会产生各种风味。二战时，许多士兵抱怨蛋的替代品——蛋粉煮熟后变为棕色并散发不悦气味，经过无数研究，科学家找出那倒胃口的味道来自于褐化反应，蛋粉虽已脱水且储存于室温，但胺基酸与糖的浓度仍足以引发变化。后来食品加工业兴起，欲避免加工食物过度反应产生不佳风味，多数研究结果便在该背景下约 1940、1950 年代时完成，科学家也才确认美拉德反应会产生特殊“味道”与“气味”。

产生美拉德反应的条件

美拉德反应是因为加热后糖与氨基酸、蛋白质产生变化，所以要想成功创造美拉德反应要满足以下条件：

— 蛋白质；
— 还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等；
— 高温；
— 保持干燥无水份；
— 高pH值能加快反应（非必要）。

举个实例吧，一般焦糖酱与牛奶焦糖酱 (dulce de leche) 恰好能清楚分出焦糖化与美拉德反应的不同，前者将糖熬煮至焦化熄火后，最后倒入鲜奶油或奶油等乳制品；后者则以小火慢煮炼乳数小时，因一开始加热就已含有蛋白质，且烹调温度也低于焦糖，尝来各有风味。

美拉德褐变发生的温度通常约摄氏 118 度。由于在水份在蒸发前，温度都不会高于摄氏 100 度（除非在压力锅的高压之下），所以务必先用纸巾等将食材水份吸干才会成功。这就是蒸煮的食物为什么看起来发白，烤炸的食物呈现金黄色泽，如果想获得这类风味可以先将肉类、蔬菜与面粉等煎炒过以令其发生褐变。低温或食材湿润也能创造美拉德褐变，比如奶粉、蜂蜜变质，尤其在碱性条件下烹煮、浓缩的碳水化合物与胺基酸溶液，以及延长烹调时间，都能引发反应，好比陈年奶酪、香槟、可可豆都会产生烘烤风味。

以下五种料理经常被误解为焦糖化，但其实都是美拉德褐变

1、焦化洋葱

虽洋葱确实含有天然蔗糖，烹煮时有助于产生金黄色泽与甜味，因此也存在焦糖化，但主要的褐变原因还是来自加热蛋白质与还原糖所致。当洋葱丝遇热，表面水分就开始蒸发，颜色渐转焦褐释放风味，并且氨基酸的组成决定风味差异。在炒焦化洋葱时，也可以加上些许苏打粉提升PH 值，碱性会加强美拉德反应！

2、香煎肉类

大家都知道肉类含有蛋白质，但难道肉里也含糖？核糖就是一种常见于牛肉、猪肉、鲑鱼与鸡肉的成份。加热时蛋白质、糖、热能，加上水份快速消失，风味十足的焦褐脆皮于是诞生。

3、金黄面包脆皮-乡村面包

当面包在热炉中烘烤时，面包最表层因蛋白质与糖（面团发酵时，某部份淀粉转化成麦芽糖）和高温作用，烘烤这类面包温度设于摄氏 210度以上更有效果，水份在不断蒸发下，面包脆皮出现并呈现诱人金黄。由于面团中心温度最多只约摄氏97度，且水份也较难释放，因此无法产生美拉德反应。

4、焦化奶油 (Brown Butter)

将奶油加热融化并捞除浮沫杂质后，继续慢煮至焦糖色，奶油里面的 16% 水份蒸发后，美拉德反应就开始发生，因为非乳脂固形物是由蛋白质与乳糖组成，这也就是为什么所有甜点、巧克力、糖果中只要加入乳制品，并搭配适切的烘焙状态，就会产生美拉德反应，散发复杂风味与金棕色泽，例如费南雪与焦糖都是如此。

5、碱水蝴蝶面包

其入口咸香和金黄诱人色泽的生成原理和上述的面包类似，但入炉烘烤前，蝴蝶脆饼得先浸泡、涮抹或喷洒碱水，碱性强弱视配方而定，从碱性弱的小苏打（碳酸氢钠）到强碱碱液（氢氧化钠），如前所述，pH 值上升也会加剧美拉德反应。

美拉德反应和焦糖反应产物

焦糖化糖由于是糖类发生脱水、降解等过程而发生的褐变反应，在高温条件下生成两类物质：一类是脱水产物，即焦糖；另一类是裂解产物，也就是一些小分子醛、酮类物质，这些物质经过进一步缩合、聚合后会形成褐色物质，也就是作为食品添加剂的焦糖色素。

美拉德反应分为三个阶段，初期、中期和末期。由于反应相当复杂，中间阶段的产物比较多，所以过去研究混合物的抗氧化性和抗菌作用。特别是末期阶段的机制非常复杂，多羰基不饱和化合物进行缩合、聚合反应，产生褐黑色的类黑精物质。这种物质作为主要的抗氧化物质，可以清除自由基，类黑精对革兰氏阳性菌和阴性菌也具有抗菌活性，类黑精还具有类似膳食纤维的功能,可降低餐后血糖、阻断致癌物亚硝胺合成。

美拉德反应产物除终产物类黑精外，还有一系列美拉德反应的中间体———还原酮及挥发性杂环化合物，这些反应产物比较复杂，如丝氨酸、苏氨酸和蔗糖混合后加热，产物中就能检测出350多种呋喃类物质，有致癌性和遗传毒性。人对5－羟甲基糠醛更加敏感，也就是说对人体的损害更大。氨基酸与肉中肌酸酐及美拉德反应产物形成杂环胺，氨基酸如果为天冬酰胺，会和羰基化合物反应生成丙烯酰胺，丙烯酰胺是目前被公认的由美拉德反应产生的致癌物质，会导致神经、基因、生殖、神经受损。

排尿系统能够有效地排出摄入的大部分美拉德反应产物，但是一些摄入的美拉德反应产物能在体内的某些器官中堆积，所以食品安全与食品风味就要做一个权衡，不能说摒弃掉美拉德反应，而是要改进工艺减少丙烯酰胺生成。