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現代科學(xué)技術(shù)雖還未能認識焦糖反應的機理，但對非酶褐變反應的前期機理及反應生成物卻已有了明確的認識。一般認為，焦糖反應有兩種類(lèi)型：一類(lèi)是在有胺伴隨下的美拉德反應，即由葡萄糖+NH3-R生成雪夫氏堿（SehiffsBase)，進(jìn)一步加熱生成N-取代葡基胺（N-substitutedqlycosylanine).另一類(lèi)是純焦糖化反應（單純地加熱葡萄糖的焦化反應），即在相當高的高溫下（大約200℃）使碳水化合物產(chǎn)生醛類(lèi)，然后縮合成染色成份。兩類(lèi)反應都能產(chǎn)生醛類(lèi)和二羰基化合物，但美拉德反應滲入含氨成份，此反應機制可粗略地歸納為3步：

第1步：?jiǎn)?dòng)反應。A、糖-氨結合；B、阿馬都利（Amadori)分子重排反應。

第2步：降解反應產(chǎn)生具有強紫外光吸收的無(wú)色物，釋放二氧化碳。C、糖脫水。D、環(huán)開(kāi)裂。

第3步：縮合反應形成高分子量的強染色成份。E、醛醇縮合；F、醛-氨聚合和含氨雜環(huán)化合物的形成。