REAKCIJA MAILLARDA: FAZA I RAZGRADNJA STRESERA - KEMIJA - 2026

Maillard reakcija je naziv za kemijske reakcije između amino kiselina i smanjenje šećera koja potamni hrane tijekom pečenja, pečenje, prženje i prženje. Smeđi spojevi formiraju se odgovorni za boju i aromu proizvoda poput kore kruha, pečenog mesa, pomfrit i pečeni kolačići.

Reakciji pogoduju toplina (temperature između 140 i 165 ° C), iako se odvija i sporijom, sobnom temperaturom. To je opisao francuski liječnik i kemičar Louis-Camille Maillard 1912. godine.

Zatamnjenje se događa bez djelovanja enzima, kao i karamelizacija; Iz tog razloga se oboje nazivaju reakcijama neenzimskih smeđih.

Međutim, razlikuju se po tome što se tijekom karamelizacije zagrijavaju samo ugljikohidrati, dok za Maillardovu reakciju moraju biti prisutni i proteini ili aminokiseline.

Faze reakcije

Iako se možda čini lako postići zlatnu boju hrane kulinarskim tehnikama kuhanja, kemija uključena u Maillardovu reakciju vrlo je složena. John Hodge je 1953. objavio shemu reakcije koja je i dalje općenito prihvaćena.

U prvom stupnju reducirajući šećer, poput glukoze, kondenzira se sa spojem koji sadrži slobodnu aminokiselinu, kao što je aminokiselina, kako bi se dobio dodatak koji se transformira u g-gsizilamin supstituiran s N.

Nakon molekularnog rasporeda nazvanog Amadori preuređenje, dobiva se molekula tipa 1-amino-dezoksi-2-ketoze (koja se naziva i Amadorijev spoj).

Kad se ovaj spoj stvori, moguća su dva reakcijska puta:

- Može doći do cijepanja ili raspada molekula u karbonilnim spojevima kojima nedostaje dušik, poput acetola, piruvaldehida, diacetila.

- Moguće je da se dogodi intenzivna dehidracija koja stvara tvari poput furfurala i dehidrofurfurala. Te tvari nastaju zagrijavanjem i razgradnjom ugljikohidrata. Neke imaju blagi gorak okus i izgaranu aromu šećera.

Degradacija stegera

Postoji treći put reakcije: Degradacija udaraca. Sastoji se od umjerene dehidracije koja stvara reducirajuće tvari.

Kad ove tvari reagiraju s nepromijenjenim aminokiselinama, transformiraju se u tipične aldehide uključenih aminokiselina. Ovom reakcijom nastaju produkti kao što je pirazin, koji daje karakterističnu aromu krumpir čipsu.

Kada aminokiselina intervenira u te procese, molekula se gubi s prehrambene točke gledišta. To je posebno važno u slučaju esencijalnih aminokiselina, poput lizina.

Čimbenici koji utječu na reakciju

Priroda aminokiselina i ugljikohidrata sirovine

U slobodnom stanju gotovo sve aminokiseline imaju jednolično ponašanje. Međutim, pokazano je da među aminokiselinama uključenim u polipeptidni lanac osnovne - posebno lizin - pokazuju veliku reaktivnost.

Vrsta aminokiseline koja je uključena u reakciju određuje dobiveni okus. Šećeri moraju biti reducirajući (to jest, moraju imati slobodnu karbonilnu skupinu i reagirati kao donori elektrona).

U ugljikohidratima je pronađeno da su pentoze reaktivnije od heksoze. Odnosno, glukoza je manje reaktivna od fruktoze i, zauzvrat, od manoze. Ove tri heksoze su među najmanje reaktivnim; Slijedi ga pentoza, arabinoza, ksiloza i riboza, u sve većem redoslijedu reaktivnosti.

Disaharidi, poput laktoze ili maltoze, čak su i manje reaktivni od heksoze. Suharoza, jer nema slobodnu reducirajuću funkciju, ne intervenira u reakciji; To se događa samo ako je prisutan u kiseloj hrani i potom hidrolizira u glukozu i fruktozu.

Temperatura

Reakcija se može razviti tijekom skladištenja na sobnoj temperaturi. Zbog toga se smatra da toplina nije neophodan uvjet da bi se to moglo dogoditi; međutim, visoke temperature ga ubrzavaju.

Iz tog razloga, reakcija se događa prije svega u postupcima kuhanja, pasterizacije, sterilizacije i dehidracije.

Povećanjem pH intenzitet se povećava

Ako pH poraste, povećava se i intenzitet reakcije. Međutim, pH između 6 i 8 smatra se najpovoljnijim.

Smanjenje pH omogućuje ublažavanje smeđe boje tijekom dehidracije, ali nepovoljno mijenja organoleptičke karakteristike.

Vlažnost

Brzina Maillardove reakcije ima maksimalno između 0,55 i 0,75 u smislu vodene aktivnosti. Iz tog razloga dehidrirana hrana je najstabilnija, sve dok se čuva dalje od vlage i na umjerenoj temperaturi.

Prisutnost metala

Neki kationi metala kataliziraju ga, poput Cu ⁺² i Fe ⁺³. Ostali poput Mn ⁺² i Sn ⁺² inhibiraju reakciju.

Negativni efekti

Iako se reakcija općenito smatra poželjnom tijekom kuhanja, s prehrambene točke gledišta ima nedostatak. Ako se zagrijava hrana s niskim udjelom vode i prisutnošću reducirajućih šećera i proteina (poput žitarica ili mlijeka u prahu), Maillardova reakcija će dovesti do gubitka aminokiselina.

Najreaktivniji u smanjenom redu su lizin, arginin, triptofan i histidin. U tim je slučajevima važno odgoditi pojavu reakcije. Osim arginina, ostale tri su esencijalne aminokiseline; to jest, moraju ih osigurati hranom.

Ako se nađe velik broj aminokiselina u proteinu vezanim za ostatke šećera kao rezultat Maillardove reakcije, aminokiseline tijelo ne može koristiti. Proteolitički enzimi crijeva neće ih moći hidrolizirati.

Drugi nedostatak koji se primjećuje je taj da se pri visokim temperaturama može stvoriti potencijalno kancerogena supstanca poput akrilamida.

Hrana s organoleptičkim karakteristikama proizvod Maillardove reakcije

Ovisno o koncentraciji melanoidina, boja se može promijeniti iz žute u smeđu ili čak crnu u sljedećim namirnicama:

- Pečeno.

- Prženi luk.

- Kava i pečeni kakao.

- Peciva kao kruh, kolačići i kolači.

- Čips.

- Malt viski ili pivo.

- Mlijeko u prahu ili kondenzirano mlijeko.

- Karamela.

- Pečeni kikiriki.

Reference

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. i Vidal Carou, M. (1990). Biokemija hrane.
2. Ames, J. (1998). Primjene Maillardove reakcije u prehrambenoj industriji. Kemija hrane.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. i Desnuelle, P. (1992). Uvod u biokemiju i tehnologiju alimentanata.
4. Helmenstine AM "The Maillard reakcija: Chemestry of brown browning" (lipanj 2017.) u: ThoughtCo: Science. Preuzeto 22. ožujka 2018. iz tvrtke Thought.Co: thinkco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Kontrola i higijena hrane.
6. Maillardova reakcija. (2018.) Preuzeto 22. ožujka 2018. s Wikipedije
7. Tamanna, N. i Mahmood, N. (2015). Proizvodi prerade hrane i reakcija poštara: Utjecaj na zdravlje i prehranu ljudi. International Journal of Food Science.