咖啡烘培中的美拉德反应是什么？它为什么重要？

美拉德“反应”实际上是一系列化学反应，这些反应对于烘焙咖啡豆和许多其他食物（包括巧克力、吐司和烤牛排）所形成的特征风味和其颜色“棕色”至关重要。这些反应以法国路易斯·卡米尔·美拉德 (Louis Camille Maillard) 的名字命名，他在 1910 年率先描述了这些反应。

减少糖和氨基酸

美拉德反应发生在还原糖和氨基酸之间。还原糖是具有游离醛或酮基团的任何糖。这些基团包含一个带有双键的氧原子，将其连接到碳链上，很容易与氨基酸和许多其他化合物发生反应。

氨基酸是蛋白质的组成部分。它们具有多种结构，但都在一端具有胺基，另一端具有羧基。左侧的胺基 (NH 2 ) 是参与这些反应的部分。在下图中，R 可以是大约 500 个不同侧链中的任何一个（从单个氢原子到碳原子链），这有助于这些反应的复杂性。

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反应

当它们一起反应时，氨基酸中的氮与糖的碳链结合，释放出一分子水。

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这种形成的分子（糖基胺）不稳定，首先在称为 Amadori 重排的过程中改变其结构，然后以三种途径之一再次反应：

要么失去更多的水分子成为焦糖型分子；

要么分解成短链分子（例如双乙酰，用于制作奶油味爆米花）；

或与更多氨基酸再次反应。

这些反应的所有三种产物都可以再次与氨基酸反应形成称为类黑素的分子，这是一种深棕色化合物，为咖啡提供了多种颜色，并具有烘焙、麦芽、面包、苦味和烧焦味。类黑素在该过程中有重要作用，它可以稳定泡沫。

在大约 140° C (284°F) 以上的咖啡烘焙中，美拉德反应的速率变得显著。高于 170°C（338°F），焦糖化开始并开始消耗剩余的糖分。由于需要高温，并且初始反应会释放出水分子，当周围仍有水分时，反应开始缓慢，这就是为什么咖啡在烘焙过程中直到“干燥阶段”完成才开始变褐的原因。

结果

这些反应可以遵循的不同可能路径，结合反应中可能涉及的氨基酸和糖的范围，意味着它们形成了大量的风味化合物。其中最熟悉的是类黑素的烤味、面包味或苦味，以及肽的咸味（想想烤肉）。这些反应还可以产生各种更小的分子，包括花香、果香和焦糖味，以及一些“异味”，如洋葱味或泥土味。

这产生的风味范围对于烘焙咖啡香气的复杂性至关重要，这也是生豆的糖含量对最终风味如此重要的部分原因，即使很少有糖能完好无损地烘焙。Quakers（未成熟的咖啡豆）很好地证明了这一点——缺乏糖意味着美拉德和焦糖化反应无法发生，由此产生的咖啡豆颜色苍白，缺乏风味。

除了风味，美拉德反应中形成的类黑素还在浓缩咖啡中形成和稳定咖啡渣中发挥重要作用，并为煮好的咖啡提供醇厚。它们还可能提供咖啡的一些健康益处——尤其是抗氧化和抗炎活性。