美拉德反应是氨基化合物和还原糖之间发生的反应,是形成烟草特征香味的主要来源之一。由于美拉德反应产物中含有大量的香味物质,而且大部分与烟香谐调,能有效改善低次烟草的品质,减少木质杂气,增加烟香,因而成为一类很好的烟用香料。本论文研究了五碳糖和六碳糖美拉德反应模型体系的最佳工艺条件,最佳美拉德反应产物的分离鉴定、对比分析及其卷烟加香应用。研究结果如下:1.在pH值、加热时间、加热温度、反应系含水量等条件下,在单因素和卷烟加香评吸试验的基础上,通过正交试验分别对D-木糖、D-核糖、D-阿拉伯糖等三种五碳糖和L-山梨糖、D-葡萄糖、D-果糖等三种六碳糖和L-谷氨酸反应模型体系的美拉德反应产物进行工艺参数的优化研究。研究结果表明:伴随着反应的进行,反应产物的颜色、香味同时发生,而且这些特性强烈地受反应条件的影响。在烤烟型卷烟中添加适宜浓度的美拉德反应产物对感官质量有显著的改善作用,可以增补烟香,减轻杂气和刺激性,改善吃味,增强烟气的细腻性、醇和性,使香气更加丰满、协调。综合得出美拉德反应最佳工艺条件是:pH值6.5,加热时间5小时,加热温度100oC,反应系含水量25%;各因素对美拉德反应产物的影响程度由大到小分别为反应时间、反应温度、pH值、反应系含水量。2.为了进一步探讨美拉德反应中pH值、反应温度、反应时间及反应系含水量四因子之间的互作研究,采用二次回归旋转组合设计,单独对L-山梨糖～L-谷氨酸反应体系进行不同反应条件的研究。结果表明,高pH值,长加热时间,适当反应温度配合适量水分明显加速美拉德反应的进程。交互效应测验分析认为,影响产物颜色深度的一级(双因素)交互作用明显,二级(三因素)交互作用中以pH值时间水分、时间温度水分的交互作用为主要交互作用,三级(四因素)交互作用也明显。3.还原糖的种类不同,对美拉德反应速率及反应终产物的组成产生的影响也不同。对最佳反应条件下五碳糖、六碳糖的美拉德反应产物进行了GC/MS鉴定,结果表明, D-木糖、D-核糖、D-阿拉伯糖等三种五碳糖反应产物的致香成分的种类最多,依次为14、12、11种香气成分,L-山梨糖、D-葡萄糖、D-果糖等三种六碳糖反应产物的致香成分的种类相对较少,分别为8、8、9种香气成分。这些致香成分中,以吡喃、呋喃类化合物居多,这类化合物最普遍的香气特征为焦糖香,能增强卷烟烟气的焦甜香,鉴定出的其它醇、酯、酮、低级脂肪酸等成分,对卷烟都有很重要的致香作用。4.对六种反应产物进行了不同用量卷烟加香试验,评吸结果表明,在烤烟型卷烟中添加适宜浓度的美拉德反应产物对感官质量有显著的改善作用,可以增补烟香,改善吃味,减轻杂气和刺激性,增强烟气的细腻性、醇和性,使香气更加丰满、协调。六种产物在单料烟烟丝中较为合适的用量均为0.1%。