Реакция на Маяр: Етапи и разграждане на Стрекър

Реакцията на Maillard е името, дадено на химични реакции между аминокиселини и редуциращи захари, които замъгляват храната по време на печене, печене, печене и пържене. Кафявите съединения са отговорни за цвета и аромата на продукти като хляб от кора, печено говеждо месо, пържени картофи и печени бисквити.

Реакцията се благоприятства от топлината (температури между 140 до 165 ° С), въпреки че също се осъществява при по-ниска скорост, при стайна температура. Френският лекар и химик Луи-Камил Маярд го описва през 1912 година.

Потъмняването настъпва без действието на ензими, както и карамелизацията; следователно и двете се наричат ​​реакции на неензимно потъмняване.

Въпреки това, те се различават по това, че при карамелизирането се нагряват само въглехидрати, докато за протеини, които се срещат или Maillard също трябва да присъстват протеини или аминокиселини.

Фази на реакцията

Въпреки че изглежда лесно да се постигне златния цвят в храните чрез кулинарни техники за готвене, химията, включена в реакцията на Maillard, е много сложна. През 1953 г. Джон Ходж публикува схемата на реакцията, която все още се приема като цяло.

В първа стъпка редуцираща захар, такава като глюкоза, се кондензира със съединение, съдържащо свободна аминогрупа, такава като аминокиселина, за да се получи присъединителен продукт, който се трансформира в N-заместен гликозиламин.

След молекулярно устройство, наречено пренареждане на Амадори, се получава молекула от тип 1-амино-деокси-2-кетоза (известна също като съединение Амадори).

След образуването на това съединение са възможни два реакционни пътя:

- Може да има разцепване или счупване на молекули в карбонилни съединения без азот, като ацетол, пирувалдехид, диацетил.

- Възможно е да настъпи интензивна дехидратация, която поражда вещества като фурфурал и дехидрофурфурал. Тези вещества се получават чрез нагряване и разлагане на въглехидрати. Някои имат лек горчив вкус и аромат на изгорена захар.

Разрушаване на Stecker

Има трети начин на реакция: деградацията на Стрекър. Това се състои от умерена дехидратация, която генерира редуциращи вещества.

Когато тези вещества реагират с непроменените аминокиселини, те се трансформират в алдехиди, типични за участващите аминокиселини. Чрез тази реакция се образуват продукти като пиразин, което придава характерен аромат на картофен чипс.

Когато аминокиселина се намеси в тези процеси, молекулата се губи от хранителна гледна точка. Това е особено важно в случай на есенциални аминокиселини, като лизин.

Фактори, които влияят на реакцията

Характер на аминокиселините и въглехидратите на суровината

В свободно състояние почти всички аминокиселини имат равномерно поведение. Въпреки това, беше показано, че сред аминокиселините, включени в полипептидната верига, основните такива - особено лизин - имат висока реактивност.

Видът на аминокиселината, участваща в реакцията, определя получения вкус. Захарите трябва да бъдат редуктивни (т.е. те трябва да имат свободна карбонилна група и да реагират като донори на електрони).

При въглехидратите е установено, че пентозите са по-реактивни от хексозите. Това означава, че глюкозата е по-малко реактивна от фруктозата и, от своя страна, от манозата. Тези три хексози са сред най-малко реактивните; последвано от пентоза, арабиноза, ксилоза и рибоза, в нарастващ ред на реактивност.

Дизахариди, като лактоза или малтоза, са още по-малко реактивни от хексозите. Захарозата, тъй като няма свободна редуцираща функция, не се намесва в реакцията; това се прави само ако присъства в кисела храна и след това се хидролизира в глюкоза и фруктоза.

температура

Реакцията може да се развие по време на съхранение при стайна температура. Поради тази причина се счита, че топлината не е задължително условие за възникването му; въпреки това високите температури го ускоряват.

Поради тази причина реакцията протича главно в операции на готвене, пастьоризация, стерилизация и дехидратация.

Когато се повишава рН, интензивността се увеличава

Ако рН се повиши, се увеличава и интензивността на реакцията. Въпреки това, рН между 6 и 8 се счита за най-благоприятно.

Намаляването на рН дава възможност да се намали потъмняването по време на дехидратацията, но неблагоприятно променя органолептичните характеристики.

влажност

Скоростта на реакцията на Maillard е максимум между 0.55 и 0.75 по отношение на водната активност. Ето защо, дехидратираните храни са най-стабилни, при условие, че се държат далеч от влага и при умерена температура.

Наличие на метали

Някои метални катиони я катализират, като Cu + 2 и Fe + 3. Други като Mn + 2 и Sn + 2 инхибират реакцията.

Отрицателни ефекти

Въпреки, че реакцията обикновено се счита за желана по време на готвене, тя представлява недостатък от гледна точка на храненето. Ако храните с ниско съдържание на вода и наличието на редуциращи захари и протеини (като зърнени храни или мляко на прах) се загряват, реакцията на Maillard ще доведе до загуба на аминокиселини.

Най-реактивните в низходящ ред са лизин, аргинин, триптофан и хистидин. В тези случаи е важно да се забави началото на реакцията. С изключение на аргинин, останалите три са незаменими аминокиселини; това означава, че те трябва да бъдат осигурени от храненето.

Ако се установи, че голям брой аминокиселини на един протеин са свързани със захарните остатъци в резултат на реакцията на Maillard, аминокиселините не могат да бъдат използвани от тялото. Протеолитичните ензими на червата не могат да ги хидролизират.

Друг недостатък е, че при високи температури може да се образува потенциално канцерогенно вещество като акриламид.

Храна с органолептични характеристики продукт на реакцията на Maillard

В зависимост от концентрацията на меланоидини, цветът може да се промени от жълт на кафяв или дори черен в следните храни:

- Печено месо.

- Пържен лук.

- Печено кафе и какао.

- Печени изделия като хляб, бисквити и сладкиши.

- Пържени картофи

- Малцово уиски или бира.

- Мляко на прах или кондензирано мляко.

- Dulce de leche.

- Печени фъстъци.