Maillard reakció fázisai és Strecker lebomlása

az Maillard-reakció az aminosavak és a redukáló cukrok közötti kémiai reakciók neve, amely elzárja az ételeket pörkölés, sütés, pörkölés és sütés közben. A barna vegyületek felelősek az olyan termékek színének és aromájáért, mint a kenyérhéj, a sült marhahús, a sült krumpli és a sült sütemények.

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

Sötétedés történik az enzimek hatása nélkül, valamint a karamelizáció; ezért mindkettőt nem enzimatikus barnulásnak nevezik. 

Azonban különböznek egymástól abban, hogy a karamelizációban csak szénhidrátokat melegítenek, míg a Maillard-reakció előfordulásához fehérjéket vagy aminosavakat kell jelen lenniük..

index

• 1 A reakció fázisai
• 2 Stecker lebomlása
• 3 A reakciót befolyásoló tényezők
  • 3.1 A nyersanyag aminosavak és szénhidrátok jellege
  • 3.2 Hőmérséklet
  • 3.3 A pH növelése növeli az intenzitást
  • 3.4 Páratartalom
  • 3.5 Fémek jelenléte
• 4 Negatív hatások
• 5 A Maillard-reakció organoleptikus jellemzőivel rendelkező élelmiszerek
• 6 Referenciák

A reakció fázisai

Bár a kulináris főzési technikák révén könnyűnek tűnik az élelmiszerek aranyszínének elérése, a Maillard-reakcióban résztvevő kémia nagyon összetett. 1953-ban John Hodge közzétette a reakció általános formáját.

Első lépésben egy redukáló cukor, például glükóz kondenzálódik egy szabad aminocsoportot, például aminosavat tartalmazó vegyülettel, hogy olyan addíciós terméket kapjunk, amelyet N-szubsztituált glikozil-aminná transzformálunk..

Az Amadori átrendeződésnek nevezett molekuláris elrendezés után 1-amino-dezoxi-2-ketóz (Amadori vegyület) nevű molekulát kapunk..

Ha ez a vegyület létrejön, két reakcióút lehetséges:

- A nitrogént nem tartalmazó karbonilvegyületekben, például acetolban, piruvaldehidben, diacetilben lévő molekulák hasíthatók vagy lebonthatók..

- Lehetséges, hogy intenzív dehidratáció következik be, amely olyan anyagokat eredményez, mint a furfurál és a dehidrofurfural. Ezeket az anyagokat szénhidrátok melegítésével és bomlásával állítják elő. Némelyikük enyhe keserű ízű és aromájú égetett cukor.

Stecker lebomlása

A reakció egy harmadik módja: a Strecker lebomlása. Ez mérsékelt dehidratációból áll, amely redukáló anyagokat eredményez.

Amikor ezek az anyagok reagálnak a módosítatlan aminosavakkal, akkor az érintett aminosavakra jellemző aldehidekké alakulnak. Ez a reakció olyan termékeket állít elő, mint a pirazin, amely a burgonya chips jellegzetes aromáját adja.

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 minden aminosavnak egységes viselkedése van. Ugyanakkor kimutatták, hogy a polipeptidláncban található aminosavak közül az alapvetőek - különösen a lizin - nagy reaktivitást mutatnak..

A reakcióban részt vevő aminosav típusa határozza meg az eredményt. A cukroknak reduktívnak kell lenniük (azaz szabad karbonilcsoporttal kell rendelkezniük, és elektron-donorként kell reagálniuk).

A szénhidrátokban azt találták, hogy a pentózok reaktívabbak, mint a hexózok. Ez azt jelenti, hogy a glükóz kevésbé reakcióképes, mint a fruktóz és viszont a mannóz. Ez a három hexóz a legkevésbé reakcióképes; ezt követi a pentóz, az arabinóz, a xilóz és a ribóz növekvő sorrendben. 

A diszacharidok, például a laktóz vagy a maltóz még kevésbé reaktívak, mint a hexózok. A szacharóz, mivel nincs szabad redukáló funkciója, nem beavatkozik a reakcióba; ez csak akkor történik meg, ha egy savas élelmiszerben van jelen, majd glükózban és fruktózban hidrolizálódik.

hőmérséklet

A reakció szobahőmérsékleten történő tárolás során kialakulhat. Ezért úgy véljük, hogy a hő nem feltétlenül szükséges feltétele annak; a magas hőmérséklet azonban felgyorsítja azt.

Emiatt a reakció különösen főzés, pasztőrözés, sterilizálás és dehidratálás során történik.

A pH növelésekor az intenzitás növekszik

Ha a pH emelkedik, akkor a reakció intenzitása is. A 6 és 8 közötti pH-érték azonban a legkedvezőbbnek tekinthető.

A pH csökkenése lehetővé teszi a barnulás dehidratálás közbeni csillapítását, de kedvezőtlenül módosítja az érzékszervi jellemzőket..

páratartalom

A Maillard-reakció sebessége a vízaktivitás szempontjából maximum 0,55 és 0,75 között van. Ezért a dehidratált élelmiszerek a legstabilabbak, feltéve, hogy a nedvességtől és a mérsékelt hőmérséklettől védettek.

Fémek jelenléte

Néhány fém kation katalizálja, például a Cu⁺² és a hit⁺³. Mások, mint az Mn⁺² és az Sn⁺² gátolja a reakciót.

Negatív hatások

Bár a reakciót általában a főzés során kívánatosnak tartjuk, a táplálkozási szempontból hátrányt jelent. Ha az alacsony víztartalmú élelmiszerek és redukáló cukrok és fehérjék (például gabonafélék vagy tejpor) jelenlétét melegítik, a Maillard-reakció aminosavak elvesztéséhez vezet..

A legkevésbé reakcióképes a lizin, az arginin, a triptofán és a hisztidin. Ezekben az esetekben fontos a reakció megkezdése. Az arginin kivételével a másik három esszenciális aminosav; vagyis a táplálásnak hozzá kell járulnia.

Ha a Maillard-reakció eredményeként a fehérje nagyszámú aminosavát kötődik a cukormaradékhoz, akkor a szervezet nem alkalmazhat aminosavakat. A bél proteolitikus enzimei nem hidrolizálhatják őket.

Egy másik hátrány, hogy magas hőmérsékleten potenciálisan rákkeltő anyag, például akrilamid képződhet.

A Maillard-reakció organoleptikus jellemzőivel rendelkező élelmiszer

A melanoidin koncentrációjától függően a szín a következő élelmiszerekben sárgától barnaig vagy akár feketeig változhat:

- Sült hús.

- Sült hagymát.

- Pörkölt kávé és kakaó.

- Sült áruk, például kenyér, sütemények és sütemények.

- Burgonya chips.

- Maláta whisky vagy sör.

- Porított vagy sűrített tej.

- Dulce de leche.

- Pörkölt mogyoró.

referenciák

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. és Vidal Carou, M. (1990). Élelmiszer-biokémia.
2. Ames, J. (1998). A Maillard reakció alkalmazása az élelmiszeriparban. Élelmiszer-kémia.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. és Desnuelle, P. (1992). Bevezetés: a la biochimie et à la technologie des aliments.
4. Helmenstine A.M. "A Maillard-reakció: Élelmiszer-barnulás vegyészete" (2017. június): ThoughtCo: Tudomány. A Thought.Co-ról 2018. március 22-én szerezték be: thinkco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Élelmiszer-ellenőrzés és higiénia.
6. Maillard-reakció. (2018) 2018. március 22-én, a Wikipédiából származik
7. Tamanna, N. és Mahmood, N. (2015). Élelmiszer-feldolgozási és Maillard-reakciótermékek: az emberi egészségre és táplálkozásra gyakorolt ​​hatás. International Journal of Food Science.