- Fázy reakcie
- Degradácia Steckera
- Faktory ovplyvňujúce reakciu
- Povaha aminokyselín a uhľohydrátov suroviny
- teplota
- Zvýšením pH sa intenzita zvyšuje
- vlhkosť
- Prítomnosť kovov
- Negatívne efekty
- Potraviny s organoleptickými vlastnosťami sú produktom Maillardovej reakcie
- Referencie
Maillardova reakcia je názov pre chemické reakcie medzi aminokyselinami a redukujúcich cukrov, ktorá tmavne potravín počas praženia, pečenie, vyprážanie a fritovanie. Hnedé zmesi vznikajú zodpovedne za farbu a vôňu produktov, ako sú chlieb, kôra, pečené mäso, hranolky a pečené sušienky.
Reakcia je podporovaná teplom (teploty medzi 140 a 165 ° C), aj keď sa vyskytuje aj pri nižšej rýchlosti pri izbovej teplote. V roku 1912 to opísal francúzsky lekár a chemik Louis-Camille Maillard.
Stmavnutie nastáva bez pôsobenia enzýmov, ako aj karamelizácie; z tohto dôvodu sa obe nazývajú neenzymatické reakcie hnednutia.
Líšia sa však tým, že sa počas karamelizácie zohrievajú iba uhľohydráty, zatiaľ čo na uskutočnenie Maillardovej reakcie musia byť prítomné aj proteíny alebo aminokyseliny.
Fázy reakcie
Hoci sa môže zdať ľahké dosiahnuť zlatú farbu jedla pomocou kuchárskych spôsobov varenia, chémia zahrnutá do Maillardovej reakcie je veľmi zložitá. V roku 1953 uverejnil John Hodge schému reakcie, ktorá je stále všeobecne akceptovaná.
V prvom stupni sa redukujúci cukor, ako je glukóza, kondenzuje so zlúčeninou obsahujúcou voľnú aminoskupinu, ako je napríklad aminokyselina, za vzniku adičného produktu, ktorý sa transformuje na N-substituovaný glykozylamín.
Po molekulárnom usporiadaní nazývanom Amadoriho prešmyk sa získa molekula typu 1-amino-deoxy-2-ketózy (tiež nazývaná Amadoriho zlúčenina).
Po vytvorení tejto zlúčeniny sú možné dve reakčné cesty:
- Môže dôjsť k štiepeniu alebo rozkladu molekúl v karbonylových zlúčeninách bez dusíka, ako je napríklad acetol, pyruvaldehyd, diacetyl.
- Je možné, že dôjde k intenzívnej dehydratácii, ktorá vedie k vzniku látok, ako sú furfural a dehydrofurfural. Tieto látky sa vyrábajú zahrievaním a rozkladom uhľohydrátov. Niektoré majú jemnú horkú chuť a aróma páleného cukru.
Degradácia Steckera
Existuje tretia reakčná cesta: Streckerova degradácia. Pozostáva z miernej dehydratácie, ktorá vytvára redukčné látky.
Keď tieto látky reagujú s nezmenenými aminokyselinami, transformujú sa na typické aldehydy zúčastnených aminokyselín. Touto reakciou vznikajú produkty, ako je pyrazín, ktoré dodávajú zemiakovým lupinám charakteristickú arómu.
Keď aminokyselina zasahuje do týchto procesov, molekula sa z nutričného hľadiska stratí. Toto je obzvlášť dôležité v prípade esenciálnych aminokyselín, ako je lyzín.
Faktory ovplyvňujúce reakciu
Povaha aminokyselín a uhľohydrátov suroviny
Vo voľnom stave majú takmer všetky aminokyseliny rovnaké správanie. Ukázalo sa však, že spomedzi aminokyselín obsiahnutých v polypeptidovom reťazci, zásadité, najmä lyzín, vykazujú veľkú reaktivitu.
Výsledná aróma určuje typ aminokyseliny, ktorá sa zúčastňuje reakcie. Cukry sa musia znižovať (to znamená, že musia mať voľnú karbonylovú skupinu a musia reagovať ako donory elektrónov).
U uhľohydrátov sa zistilo, že pentózy sú reaktívnejšie ako hexózy. To znamená, že glukóza je menej reaktívna ako fruktóza a naopak manóza. Tieto tri hexózy patria medzi najmenej reaktívne; Nasleduje pentóza, arabinóza, xylóza a ribóza, v rastúcom poradí reaktivity.
Disacharidy, ako je laktóza alebo maltóza, sú dokonca menej reaktívne ako hexózy. Sacharóza, pretože nemá voľnú redukčnú funkciu, nezasahuje do reakcie; Urobí tak iba vtedy, ak je prítomný v kyslom jedle a potom sa hydrolyzuje na glukózu a fruktózu.
teplota
Reakcia sa môže vyvíjať počas skladovania pri izbovej teplote. Z tohto dôvodu sa usudzuje, že teplo nie je nevyhnutnou podmienkou pre jeho vznik; vysoké teploty ho však urýchľujú.
Z tohto dôvodu sa reakcia vyskytuje predovšetkým pri varení, pasterizácii, sterilizácii a dehydratácii.
Zvýšením pH sa intenzita zvyšuje
Ak pH stúpa, zvyšuje sa aj intenzita reakcie. Za najpriaznivejšie sa však považuje pH medzi 6 a 8.
Pokles pH umožňuje zoslabiť zhnednutie počas dehydratácie, ale nepriaznivo modifikuje organoleptické vlastnosti.
vlhkosť
Rýchlosť Maillardovej reakcie má maximum medzi 0,55 a 0,75, čo sa týka aktivity vody. Z tohto dôvodu sú dehydrované potraviny najstabilnejšie, pokiaľ sa skladujú mimo vlhkosti a pri miernej teplote.
Prítomnosť kovov
Niektoré kovové katióny ho katalyzujú, napríklad Cu +2 a Fe +3 . Reakciu inhibujú iní, ako Mn +2 a Sn +2 .
Negatívne efekty
Aj keď sa reakcia všeobecne považuje za žiaducu počas varenia, má z nutričného hľadiska nevýhodu. Ak sa zahrievajú potraviny s nízkym obsahom vody a prítomnosťou redukujúcich cukrov a bielkovín (ako sú obilniny alebo sušené mlieko), Maillardova reakcia povedie k strate aminokyselín.
Najreaktívnejšie v zostupnom poradí sú lyzín, arginín, tryptofán a histidín. V týchto prípadoch je dôležité oneskoriť výskyt reakcie. Okrem arginínu sú ďalšie tri esenciálne aminokyseliny; to znamená, že ich musí poskytovať jedlo.
Ak sa v Maillardovej reakcii zistí, že v bielkovine je naviazané veľké množstvo aminokyselín, zvyšky aminokyselín nemôžu byť použité v tele. Proteolytické enzýmy čreva ich nebudú schopné hydrolyzovať.
Ďalšou nevýhodou je, že pri vysokých teplotách sa môže tvoriť potenciálne karcinogénna látka, ako je akrylamid.
Potraviny s organoleptickými vlastnosťami sú produktom Maillardovej reakcie
V závislosti od koncentrácie melanoidínov sa farba môže zmeniť zo žltej na hnedú alebo dokonca čiernu v nasledujúcich potravinách:
- Pečené.
- Vyprážaná cibuľa.
- Káva a pražené kakao.
- Pečený tovar, ako je chlieb, sušienky a koláče.
- Lupienky.
- sladová whisky alebo pivo.
- Sušené alebo kondenzované mlieko.
- Karamel.
- Pečené arašidy.
Referencie
- Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. a Vidal Carou, M. (1990). Biochémia potravín.
- Ames, J. (1998). Aplikácia Maillardovej reakcie v potravinárskom priemysle. Chémia potravín.
- Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. a Desnuelle, P. (1992). Úvod do biochimie a technológie výživy.
- Helmenstine AM „Maillardova reakcia: Chémia potravín hnednutie“ (jún 2017) v: ThoughtCo: Science. Našiel sa 22. marca 2018 z lokality Thought.Co: thinkco.com.
- Larrañaga Coll, I. (2010). Kontrola potravín a hygiena.
- Maillardova reakcia. (2018) Získané 22. marca 2018, z Wikipédie
- Tamanna, N. a Mahmood, N. (2015). Spracovanie potravín a produkty Maillardovej reakcie: Účinok na ľudské zdravie a výživu. Medzinárodný časopis o potravinách.