REAKCIJA MAILLARDA: FAZE IN DEGRADACIJA STREKERJEV - KEMIJA - 2026

Reakcijsko Maillard je ime za kemične reakcije med aminokislinami in reducirajočih sladkorjev, ki temni hrano med pečenjem, pečenje, praženje in cvrtje. Rjave spojine tvorijo odgovorno za barvo in aromo izdelkov, kot so krušna skorja, pečeno meso, pomfrit in pečeni piškoti.

Reakciji daje ugodje vročina (temperature med 140 in 165 ° C), čeprav se dogaja tudi počasneje, pri sobni temperaturi. Leta 1912 jo je opisal francoski zdravnik in kemik Louis-Camille Maillard.

Zatemnitev se pojavi brez delovanja encimov, pa tudi karamelizacije; zato oboje imenujemo neenzimske reakcije rjavenja.

Vendar se razlikujejo po tem, da se med karamelizacijo segrejejo samo ogljikovi hidrati, medtem ko morajo za Maillardovo reakcijo obstajati tudi beljakovine ali aminokisline.

Faze reakcije

Čeprav se zdi, da je zlato barvo hrane mogoče doseči s kulinaričnimi tehnikami kuhanja, je kemija, ki je vključena v Maillardovo reakcijo, zelo zapletena. John Hodge je leta 1953 objavil shemo reakcije, ki je še vedno splošno sprejeta.

V prvi fazi se reducirajoči sladkor, kot je glukoza, kondenzira s spojino, ki vsebuje prosto aminokislino, kot je aminokislina, da dobimo dodaten produkt, ki se pretvori v g-gsizilamin, substituiran z N.

Po molekularni ureditvi, imenovani Amadori preurejanje, dobimo molekulo tipa 1-amino-deoksi-2-ketoze (imenovano tudi Amadorijeva spojina).

Ko nastane ta spojina, sta možni dve reakcijski poti:

- Lahko pride do cepitve ali razpada molekul v karbonilnih spojinah, ki jim primanjkuje dušika, kot so acetol, piruvaldehid, diacetil.

- Možno je, da pride do intenzivne dehidracije, ki povzroča snovi, kot so furfural in dehidrofurfural. Te snovi nastajajo s segrevanjem in razpadom ogljikovih hidratov. Nekateri imajo rahel grenak okus in pekočo aromo sladkorja.

Degradacija steckerjev

Obstaja tretja reakcijska pot: degradacija udarcev. To je sestavljeno iz zmerne dehidracije, ki ustvarja reducirajoče snovi.

Ko te snovi reagirajo z nespremenjenimi aminokislinami, se spremenijo v značilne aldehide vpletenih aminokislin. S to reakcijo nastanejo produkti, kot je pirazin, ki daje značilno aromo krompirjevim čipsom.

Ko aminokislina poseže v te procese, se molekula izgubi s prehranskega vidika. To je še posebej pomembno v primeru esencialnih aminokislin, kot je lizin.

Dejavniki, ki vplivajo na reakcijo

Vrsta aminokislin in ogljikovih hidratov surovine

V prostem stanju imajo skoraj vse aminokisline enotno vedenje. Vendar pa se je pokazalo, da med aminokislinami, ki so vključene v polipeptidno verigo, osnovne - zlasti lizin - kažejo veliko reaktivnost.

Vrsta aminokisline, ki sodeluje v reakciji, določa nastali okus. Sladkorji morajo biti reducirajoči (torej morajo imeti prosto karbonilno skupino in reagirati kot darovalci elektronov).

V ogljikovih hidratih je bilo ugotovljeno, da so pentoze bolj reaktivne od heksoz. Se pravi, da je glukoza manj reaktivna od fruktoze in posledično od manoze. Te tri heksoze so med najmanj reaktivnimi; Sledijo pentoza, arabinoza, ksiloza in riboza v naraščajočem vrstnem redu reaktivnosti.

Disaharidi, kot sta laktoza ali maltoza, so celo manj reaktivni od heksoz. Saharoza, ker nima funkcije redukcije, ne posega v reakcijo; To stori le, če je prisoten v kislem živilu in se nato hidrolizira v glukozo in fruktozo.

Temperatura

Med shranjevanjem pri sobni temperaturi se lahko razvije reakcija. Zaradi tega se šteje, da toplota ni nujen pogoj, da se lahko pojavi; kljub temu pa ga visoke temperature pospešijo.

Zaradi tega se reakcija pojavlja predvsem pri postopkih kuhanja, pasterizacije, sterilizacije in dehidracije.

S povečanjem pH se intenzivnost poveča

Če se pH dvigne, se poveča tudi intenzivnost reakcije. Toda pH med 6 in 8 velja za najbolj ugoden.

Znižanje pH omogoča olajšanje rjavenja med dehidracijo, vendar negativno spremeni organoleptične lastnosti.

Vlažnost

Hitrost Maillardove reakcije je med vodno aktivnostjo največ med 0,55 in 0,75. Zaradi tega so dehidrirana živila najbolj stabilna, če jih hranimo stran od vlage in pri zmerni temperaturi.

Prisotnost kovin

Nekateri kovinski kationi ga katalizirajo, na primer Cu ⁺² in Fe ⁺³ . Drugi, kot sta Mn ⁺² in Sn ^+2, zavirajo reakcijo.

Negativni učinki

Čeprav se reakcija med kuhanjem na splošno šteje za zaželeno, ima s prehranskega vidika slabost. Če se hrana z nizko vsebnostjo vode in prisotnostjo reducirajočih sladkorjev in beljakovin (na primer žitarice ali mleko v prahu) segreva, bo Maillardova reakcija povzročila izgubo aminokislin.

Najbolj reaktivni v padajočem vrstnem redu so lizin, arginin, triptofan in histidin. V teh primerih je pomembno odložiti pojav reakcije. Razen arginina so ostale tri esencialne aminokisline; to pomeni, da jih mora zagotoviti hrana.

Če je zaradi Maillardove reakcije veliko sladkornih aminokislin v beljakovini navezanih na ostanke sladkorja, aminokislin telo ne more uporabiti. Proteolitični encimi črevesja jih ne bodo mogli hidrolizirati.

Druga pomanjkljivost je, da se pri visokih temperaturah lahko tvori potencialno rakotvorna snov, kot je akrilamid.

Živila z organoleptičnimi lastnostmi produkta reakcije Maillard

Glede na koncentracijo melanoidinov se lahko barva v naslednjih živilih spremeni iz rumene v rjavo ali celo črno:

- Pečenka.

- Ocvrta čebula.

- Kava in pražen kakav.

- pekovski izdelki, kot so kruh, piškoti in torte.

- Čipi.

- Malt viski ali pivo.

- mleko v prahu ali kondenzirano mleko.

- karamela.

- Praženi arašidi.

Reference

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. in Vidal Carou, M. (1990). Biokemija hrane.
2. Ames, J. (1998). Uporaba reakcije Maillard v prehrambeni industriji. Kemija hrane.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. in Desnuelle, P. (1992). Uvod à la biochimie et à la tehnologija za alimentante.
4. Helmenstine AM "The Maillard reakcija: kemeriranje porjavenja hrane" (junij 2017) v: ThoughtCo: Science. Pridobljeno 22. marca 2018 iz Thought.Co: thinkco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Nadzor in higiena hrane.
6. Reakcija Maillarda. (2018) Pridobljeno 22. marca 2018 iz Wikipedije
7. Tamanna, N. in Mahmood, N. (2015). Izdelki za predelavo hrane in reakcije mehurčka: Vpliv na zdravje ljudi in prehrano. International Journal of Food Science.