牛乳热处理过程中乳糖与蛋白质会发生美拉德反应，使牛乳的色泽、风味、营养等发生变化。美拉德反应是一个非常复杂的化学反应，其反应受到糖、氨基化合物、温度、时间、pH、水分、金属离子等多重因素的影响，因此控制美拉德反应的程度尤为重要。牛乳热处理过程中乳糖与蛋白质会发生美拉德反应，使牛乳的色泽、风味、营养等发生变化。牛乳中富含蛋白质和乳糖，在其加工或贮存过程中极易发生美拉德反应，大量的氨基酸(特别是赖氨酸)被破坏或束缚，以至于乳制品营养价值明显下降。美拉德反应又称“非酶棕色化反应”，由法国化学家L.C.Maillard 于1912 年提出。美拉德反应主要分3个阶段：初级、高级和终级阶段。初级反应是醛糖（还原糖）和氨基化合物（氨基酸）的缩合形成希夫碱，经环化、重排形成Amadori 化合物的过程；高级反应是Amadori 化合物不同途径的分解过程；终级反应包括氨基酸化合物与糖反应生成聚合体和棕色素，称为类黑精（Melanoidin），类黑精是引起食品非酶褐变的主要物质。在美拉德反应中，糠氨酸（Furosine）是美拉德反应初期的标志性产物，随着温度和时间增长，含量逐渐增多。