MAILLARD REAKCIÓ: FÁZISOK ÉS STRECKER LEBOMLÁS - KÉMIA - 2026

A Maillard reakció az aminosavak és a redukáló cukrok közötti kémiai reakciónak neve, amely sötétebbé teszi az ételt sütés, sütés, sütés és sütés során. Barna vegyületek képződnek a termékek színéért és aromájáért, például kenyérkéreg, sült hús, hasábburgonya és sült sütemények.

A reakciót a hő (140-165 ° C közötti hőmérséklet) kedvez, bár ez lassabban, szobahőmérsékleten is megy végbe. 1912-ben a francia orvos és kémikus, Louis-Camille Maillard írta le.

A sötétedés az enzimek működése és a karamelizáció nélkül következik be; ezért mindkettőt nem enzimatikus barnulási reakciónak nevezzük.

Azonban különböznek abban, hogy a karamellizálás során csak a szénhidrátokat hevítik, míg a Maillard reakció kialakulásához fehérjéknek vagy aminosavaknak is jelen kell lenniük.

A reakció fázisai

Noha könnyűnek tűnik az étel aranyszínének elérése kulináris főzési technikákkal, a Maillard reakcióban részt vevő kémia nagyon összetett. 1953-ban John Hodge közzétette a reakció rendszerét, amelyet még mindig elfogadnak.

Az első lépésben a redukáló cukrot, például a glükózt egy szabad aminocsoportot, például aminosavat tartalmazó vegyülettel kondenzáljuk, hogy additív terméket kapjunk, amely N-helyettesített glikozil-aminré alakul.

Az Amadori-átrendezésnek nevezett molekuláris elrendezés után 1-amino-dezoxi-2-ketóz típusú molekulát (más néven Amadori-vegyületnek) kapunk.

Miután ez a vegyület képződött, két reakció út lehetséges:

- Lehet, hogy a molekulák lehasadnak vagy lebonthatók a karbonilvegyületekben, amelyekben nincs nitrogén, például acetonban, piruvaldehidben, diacetilben.

- Lehetséges, hogy intenzív dehidratáció következik be, amely olyan anyagokat eredményez, mint a furfurol és a dehidro-furfural. Ezeket az anyagokat melegítés és szénhidrátok bomlás útján állítják elő. Néhányuk enyhén keserű ízű és égett cukor aromával rendelkezik.

Stecker lebomlás

Van egy harmadik reakcióút: a Strecker lebomlása. Ez egy mérsékelt kiszáradásból áll, amely redukáló anyagokat generál.

Amikor ezek az anyagok nem módosított aminosavakkal reagálnak, az érintett aminosavak tipikus aldehidekké alakulnak. Ezzel a reakcióval olyan termékek képződnek, mint például a pirazin, amely a jellegzetes aromát adja a burgonya chipsre.

Amikor egy aminosav beavatkozik ezekbe a folyamatokba, a molekula táplálkozási szempontból elveszik. Ez különösen fontos esszenciális aminosavak, például lizin esetében.

A reakciót befolyásoló tényezők

A nyersanyag aminosavak és szénhidrátok jellege

Szabad állapotban szinte az összes aminosav viselkedik egyenletesen. Kimutatták azonban, hogy a polipeptidláncba beépített aminosavak közül a bázikus - különösen a lizin - nagy reakcióképességet mutat.

A reakcióban részt vevő aminosav típusa határozza meg a kapott ízt. A cukroknak redukálónak kell lenniük (vagyis szabad karbonilcsoporttal kell rendelkezniük, és elektron donorként kell reagálniuk).

A szénhidrátokban a pentózok reakcióképesebbnek bizonyultak, mint a hexózok. Vagyis a glükóz kevésbé reaktív, mint a fruktóz, és viszont, mint a mannóz. Ez a három hexóz a legkevésbé reakcióképes; Ezt követi pentóz, arabinóz, xilóz és ribóz, a reakcióképesség növekvő sorrendjében.

A diszacharidok, például a laktóz vagy a maláta, még kevésbé reagálnak, mint a hexózok. Mivel nem rendelkezik szabad redukáló funkcióval, a szacharóz nem beavatkozik a reakcióba; Csak akkor történik meg, ha savas táplálékban van jelen, majd glükózmá és fruktózá hidrolizálódik.

Hőfok

A reakció szobahőmérsékleten történő tárolás során alakulhat ki. Ennélfogva úgy ítélik meg, hogy a hő nem feltétlenül szükséges feltétele annak megjelenéséhez; a magas hőmérsékletek azonban felgyorsítják.

Ezért a reakció elsősorban főzés, pasztörizálás, sterilizálás és dehidratálás során fordul elő.

A pH növelésével az intenzitás növekszik

Ha a pH emelkedik, akkor a reakció intenzitása is növekszik. A legkedvezőbbnek tekintjük azonban a pH-t 6 és 8 között.

A pH csökkenése lehetővé teszi a barnulás csökkentését a dehidráció során, de kedvezőtlenül módosítja az érzékszervi jellemzőket.

páratartalom

A Maillard reakció sebessége a vízaktivitás szempontjából legfeljebb 0,55 és 0,75 között lehet. Ezért a dehidrált élelmiszerek a legstabilabak, mindaddig, amíg nedvességtől távol és mérsékelt hőmérsékleten tárolják.

Fémek jelenléte

Egyes fémkationok katalizálják, például Cu ⁺² és Fe ⁺³. Mások, mint például az Mn ⁺² és az Sn ^+2, gátolják a reakciót.

Negatív hatások

Bár a reakciót főzés közben általában kívánatosnak tekintik, táplálkozási szempontból ennek hátránya van. Ha alacsony víztartalmú, redukáló cukrok és fehérjék (például gabonafélék vagy tejpor) ételeket melegítik, akkor a Maillard-reakció az aminosavak veszteségéhez vezet.

Csökkenő sorrendben a legreaktivisebbek a lizin, arginin, triptofán és hisztidin. Ezekben az esetekben fontos a reakció megjelenésének késleltetése. Az arginin kivételével a másik három esszenciális aminosav; vagyis nekik élelmet kell biztosítani.

Ha egy proteinben nagy számú aminosavat találnak a cukormaradékokhoz kapcsolódva a Maillard-reakció eredményeként, akkor az aminosavakat a test nem tudja felhasználni. A bél proteolitikus enzimei nem lesznek képesek hidrolizálni őket.

További hátrány, hogy magas hőmérsékleten potenciálisan rákkeltő anyagok, például akrilamid képződhetnek.

Élelmiszerek érzékszervi jellemzőkkel a Maillard reakció eredménye

A melanoidinek koncentrációjától függően a következő esetekben a szín sárgáról barnara vagy akár feketére változhat:

- Sült.

- Sült hagyma.

- Kávé és pörkölt kakaó.

- Pékáruk, például kenyér, sütemények és sütemények.

- Hasábburgonya.

- Maláta whisky vagy sör.

- Tejpor vagy sűrített tej.

- Karamell.

- Pörkölt földimogyoró.

Irodalom

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. és Vidal Carou, M. (1990). Az élelem biokémiája.
2. Ames, J. (1998). A Maillard reakció alkalmazásai az élelmiszeriparban. Élelmiszerkémia.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. és Desnuelle, P. (1992). Bevezetés a biochimie és a technológiai jellegű tápanyagok előállításához.
4. Helmenstine AM "The Maillard reakció: Az élelmiszer-barnulás chemestry" (2017. június) itt: ThoughtCo: Science. Beolvasva: 2018. március 22-én a Thought.Co-tól: thinkco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Élelmiszer-ellenőrzés és higiénia.
6. Maillard reakció. (2018) beolvasva: 2018. március 22-én, a Wikipedia-ból
7. Tamanna, N. és Mahmood, N. (2015). Élelmiszer-feldolgozási és Maillard reakciótermékek: Hatás az emberi egészségre és a táplálkozásra. Élelmiszertudomány Nemzetközi Folyóirata.