MAILLARDO REAKCIJA: FAZĖS IR STRECKERIO SKILIMAS - CHEMIJA - 2025

Maillard reakcija yra pavadinimas, suteiktas cheminės reakcijos tarp amino rūgščių ir mažinančių cukraus, kad tamsėja maisto kepimui, kepimo, skrudinimo ir kepti metu. Susidaro rudi junginiai, atsakingi už produktų, tokių kaip duonos pluta, kepta mėsa, gruzdintos bulvytės ir kepiniai, spalvą ir aromatą.

Reakcijai palanki šiluma (temperatūra nuo 140 iki 165 ˚C), nors ji vyksta ir lėčiau, kambario temperatūroje. Tai aprašė 1912 m. Prancūzų gydytojas ir chemikas Louisas Camille'as Maillard'as.

Tamsėjimas vyksta be fermentų veikimo, taip pat karamelizacijos; dėl šios priežasties abi yra vadinamos ne fermentinėmis rudinimo reakcijomis.

Tačiau jie skiriasi tuo, kad karamelizacijos metu kaitinami tik angliavandeniai, o norint įvykti Maillardo reakcijai, taip pat turi būti baltymų ar aminorūgščių.

Reakcijos fazės

Nors aukso spalvos spalvą gali atrodyti nesunkiai pasiekus kulinarijos gaminimo būdais, chemija, susijusi su Maillardo reakcija, yra labai sudėtinga. 1953 m. Johnas Hodge'as paskelbė vis dar visuotinai priimtą reakcijos schemą.

Pirmajame etape redukuojantis cukrus, toks kaip gliukozė, kondensuojamas su junginiu, kuriame yra laisva aminogrupė, tokia kaip amino rūgštis, kad būtų gautas papildomas produktas, kuris virsta N-pakeistu glikozilaminu.

Po molekulinio išdėstymo, vadinamo Amadori pertvarkymu, gaunama 1-amino-deoksi-2-ketozės tipo molekulė (dar vadinama Amadori junginiu).

Kai susidaro šis junginys, galimi du reakcijos keliai:

- Gali suskaidyti arba suskaidyti molekules karbonilo junginiuose, kuriuose nėra azoto, tokiuose kaip aceolis, piruvaldehidas, diacetilas.

- Gali būti, kad įvyksta intensyvi dehidratacija, dėl kurios atsiranda tokių medžiagų kaip furfuralas ir dehidrofurfuralas. Šios medžiagos gaminamos kaitinant ir skaidant angliavandenius. Kai kurie turi silpną kartaus skonio ir sudegusio cukraus aromatą.

Stekerio degradacija

Yra trečias reakcijos kelias: Strekerio skilimas. Tai susideda iš vidutinio sunkumo dehidratacijos, dėl kurios susidaro redukuojančios medžiagos.

Kai šios medžiagos reaguoja su nepakitusiomis aminorūgštimis, jos virsta tipiškais dalyvaujančių aminorūgščių aldehidais. Šios reakcijos metu susidaro tokie produktai kaip pirazinas, kuris bulvių traškučiams suteikia būdingą aromatą.

Kai aminorūgštys įsiterpia į šiuos procesus, molekulė prarandama mitybos požiūriu. Tai ypač svarbu nepakeičiamųjų aminorūgščių, tokių kaip lizinas, atveju.

Veiksniai, darantys įtaką reakcijai

Žaliavos amino rūgščių ir angliavandenių pobūdis

Esant laisvai būsenai, beveik visos amino rūgštys elgiasi vienodai. Tačiau buvo parodyta, kad tarp polipeptidų grandinėje esančių aminorūgščių bazinės - ypač lizinas - pasižymi dideliu reaktyvumu.

Gautą skonį lemia reakcijoje dalyvaujančios aminorūgšties rūšis. Cukrus turi būti redukuojantis (tai yra, jie turi laisvą karbonilo grupę ir reaguoja kaip elektronų donorai).

Nustatyta, kad angliavandeniuose pentozės yra reaktyvesnės nei heksozės. T. y., Gliukozė yra mažiau reaktyvi nei fruktozė ir, savo ruožtu, nei manozė. Šios trys heksozės yra mažiausiai reaktyvios; Po jo eina pentozė, arabinozė, ksilozė ir ribozė, didėjančios reakcijos tvarka.

Disacharidai, tokie kaip laktozė arba maltozė, yra dar mažiau reaktyvūs nei heksozės. Sacharozė, nes ji neturi laisvos redukuojančios funkcijos, nesikiša į reakciją; Tai daroma tik tada, kai jo yra rūgščiame maiste, o po to hidrolizuojamas į gliukozę ir fruktozę.

Temperatūra

Reakcija gali išsivystyti laikant kambario temperatūroje. Dėl šios priežasties manoma, kad šiluma nėra būtina sąlyga, kad ji atsirastų; tačiau aukšta temperatūra tai pagreitina.

Dėl šios priežasties reakcija pirmiausia vyksta virimo, pasterizavimo, sterilizavimo ir dehidratacijos metu.

Didinant pH, intensyvumas didėja

Jei pH pakyla, padidėja ir reakcijos intensyvumas. Tačiau palankiausiu laikomas pH tarp 6 ir 8.

Dėl sumažėjusio pH sumažėja rudimas dehidratacijos metu, tačiau nepalankiai pasikeičia juslinės savybės.

Drėgmė

Maillardo reakcijos greitis vandens aktyvumo atžvilgiu yra ne didesnis kaip 0,55–0,75. Dėl šios priežasties dehidratuoti maisto produktai yra stabiliausi, jei jie laikomi atokiau nuo drėgmės ir vidutinėje temperatūroje.

Metalų buvimas

Kai kurie metalų katijonai jį katalizuoja, pavyzdžiui, Cu ⁺² ir Fe ⁺³ . Kiti, pavyzdžiui, Mn ⁺² ir Sn ^+2, slopina reakciją.

Neigiamas poveikis

Nors virimo metu reakcija paprastai laikoma pageidautina, mitybos požiūriu ji turi trūkumų. Jei maisto produktai, kuriuose yra mažai vandens, ir kuriuose yra redukuojančio cukraus ir baltymų (pavyzdžiui, grūdai ar pieno milteliai), yra pašildomi, „Maillard“ reakcija sukels aminorūgščių praradimą.

Labiausiai reaguojantys mažėjančia tvarka yra lizinas, argininas, triptofanas ir histidinas. Tokiais atvejais svarbu atidėti reakcijos atsiradimą. Išskyrus argininą, kitos trys yra nepakeičiamos aminorūgštys; tai yra, jie turi būti aprūpinami maistu.

Jei dėl Maillardo reakcijos randama daug baltymų aminorūgščių, susijusių su cukraus liekanomis, organizmas negali jų panaudoti. Žarnyno proteolitiniai fermentai nesugebės jų hidrolizuoti.

Kitas pažymėtas trūkumas yra tai, kad aukštoje temperatūroje gali susidaryti potencialiai kancerogeninė medžiaga, tokia kaip akrilamidas.

Maistas, turintis organoleptinių savybių, gaunamas iš Maillardo reakcijos

Atsižvelgiant į melanoidinų koncentraciją, šių maisto produktų spalva gali pasikeisti nuo geltonos iki rudos ar net juodos:

- Kepsnys.

- Kepti svogūnai.

- Kava ir skrudinta kakava.

- Kepiniai, tokie kaip duona, sausainiai ir pyragai.

- Traškučiai.

- salyklo viskis arba alus.

- pieno miltelių arba kondensuoto pieno.

- Karamelė.

- skrudinti žemės riešutai.

Nuorodos

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. ir Vidal Carou, M. (1990). Maisto biochemija.
2. Ames, J. (1998). Maillardo reakcijos taikymas maisto pramonėje. Maisto chemija.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. ir Desnuelle, P. (1992). Įvadas à la biochimie ir à la technologie des alimentai.
4. Helmenstine AM „The Maillard reakcija: Maisto gaminimo rutina“ (2017 m. Birželio mėn.): ThoughtCo: Science. Gauta 2018 m. Kovo 22 d. Iš „Thought.Co“: thinkco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Maisto kontrolė ir higiena.
6. Maillardo reakcija. (2018) Gauta 2018 m. Kovo 22 d. Iš Vikipedijos
7. Tamanna, N. ir Mahmood, N. (2015). Maisto produktų perdirbimo ir „Maillard“ reakcijos produktai: poveikis žmonių sveikatai ir mitybai. Tarptautinis maisto mokslo žurnalas.