Фази на реакцията на Маярд и разграждане на Стрекер

на Реакция на Маяр 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 коричка за хляб, печено говеждо месо, пържени картофи и печени бисквити..

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

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

Въпреки това, те се различават по това, че в карамелизирането се нагряват само въглехидрати, докато за реакцията на Майярд трябва да присъстват протеини или аминокиселини..

индекс

• 1 Фази на реакцията
• 2 Разрушаване на Stecker
• 3 Фактори, които влияят на реакцията
  • 3.1 Характер на аминокиселините и въглехидратите на суровината
  • 3.2 Температура
  • 3.3 Повишаването на рН увеличава интензивността
  • 3.4 Влажност
  • 3.5 Наличие на метали
• 4 Отрицателни ефекти
• 5 Храни с органолептични характеристики продукт на реакцията на Maillard
• 6 Препратки

Фази на реакцията

Въпреки че изглежда лесно да се постигне златния цвят в храната 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 подреждане, наречено пренареждане на Амадори, се получава молекула от тип 1-амино-деокси-2-кетоза (наричана също съединение Амадори)..

След образуването на това съединение са възможни два реакционни пътя:

- Може да има разцепване или разграждане на молекули в карбонилни съединения, които нямат 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. Тази реакция произвежда продукти като пиразин, което придава характерния аромат на картофените чипси.

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 е доказано, че сред аминокиселините, включени в полипептидната верига, основните - особено лизинът - притежават висока реактивност.

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

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 необходимо условие за възникването му; въпреки това високите температури го ускоряват.

Поради тази причина реакцията протича особено при 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 позволява да се отслаби 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 са защитени от влага и при умерена температура.

Наличие на метали

Някои метални катиони я катализират, като например Cu⁺² и Вяра⁺³. Други като Mn⁺² и Sn⁺² инхибира 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, такова като акриламид.

Храна с органолептични характеристики продукт на реакцията на Maillard

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

- Печено месо.

- Пържен лук.

- Печено кафе и какао.

- Печени стоки като хляб, бисквити и сладкиши.

- Картофен чипс.

- Малцово уиски или бира.

- Мляко на прах или кондензирано мляко.

- Dulce de leche.

- Печени фъстъци.

препратки

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. and Vidal Carou, M. (1990). Биохимия на храните.
2. Ames, J. (1998). Приложения на реакцията на Maillard в хранително-вкусовата промишленост. Хранителна химия.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. and Desnuelle, P. (1992). Въведение a la biochimie et a la technologie des aliments.
4. Helmenstine A.M. "Реакцията на Маяр: Chemestry на храната Браунинг" (юни 2017) в: ThoughtCo: Science. Възстановен на 22 март 2018 г. от Thought.Co: thoughtco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Контрол на храните и хигиена.
6. Реакция на Маяр. (2018) Възстановен на 22 март 2018 г. от Уикипедия
7. Tamanna, N. и Mahmood, N. (2015). Хранително-вкусова промишленост и продукти от реакцията на Маярд: ефект върху човешкото здраве и хранене. Международно списание за хранителни науки.