Maillardo reakcijos fazės ir Streckerio degradacija



The Maillardo reakcija yra pavadinimas, suteiktas cheminėms reakcijoms tarp amino rūgščių ir redukuojančių cukrų, kurie užgožia maistą skrudinimo, kepimo, kepimo ir kepimo metu. Rudieji junginiai yra atsakingi už tokių produktų, kaip duonos pluta, skrudinta jautiena, bulvytės ir kepti sausainiai, spalvą ir aromatą..

Reakciją skatina šiluma (temperatūra nuo 140 iki 165 ˚C), nors ji taip pat vyksta mažesniu greičiu, kambario temperatūroje. 1912 m. Tai apibūdino prancūzų gydytojas ir chemikas Louis-Camille Maillard.

Tamsinimas vyksta be fermentų veiksmų, taip pat karamelizacijos; todėl abu vadinami ne fermentinio rudinimo reakcijomis. 

Tačiau jie skiriasi tuo, kad karamelizacijos metu šildomi tik angliavandeniai, o Maillard reakcijai pasireikšti - taip pat turi būti baltymų arba amino rūgščių..

Indeksas

  • 1 Reakcijos etapai
  • 2 Stecker degradacija
  • 3 Veiksniai, turintys įtakos reakcijai
    • 3.1. Žaliavos amino rūgščių ir angliavandenių pobūdis
    • 3.2 Temperatūra
    • 3.3 pH padidinimas padidina intensyvumą
    • 3.4 Drėgmė
    • 3.5 Metalų buvimas
  • 4 Neigiamas poveikis
  • 5 Maillard reakcijos organoleptinių savybių turintys maisto produktai
  • 6 Nuorodos

Reakcijos etapai

Nors atrodo, kad maisto produktų aukso spalva lengvai pasiekiama kulinarijos gaminimo būdais, tačiau Maillard reakcijoje dalyvaujanti chemija yra labai sudėtinga. 1953 m. Johnas Hodge paskelbė reakcijos schemą, kuri vis dar pripažįstama bendrai.

Pirmajame etape redukuojantis cukrus, pvz., Gliukozė, kondensuojamas su junginiu, turinčiu laisvą amino grupę, pvz., Aminorūgštį, kad gautų papildomą produktą, kuris transformuojamas į N-pakeistą glikozilaminą.

Po molekulinės struktūros, vadinamos Amadori pertvarkymu, gaunama 1-amino-deoksi-2-ketozės (taip pat vadinama Amadori junginiu) molekulė..

Sukūrus šį junginį, galima atlikti du reakcijos kelius:

- Karbonilo junginiuose, kuriuose trūksta azoto, gali būti skilimas arba skaidymas, pvz., Acetolis, piruvaldehidas, diacetilas..

- Gali būti, kad atsiranda intensyvus dehidratavimas, kuris sukelia tokias medžiagas kaip furfurolas ir dehidrofurfuras. Šios medžiagos gaminamos šildant ir skaidant angliavandenius. Kai kurie turi šiek tiek kartaus skonio ir deginamo cukraus aromatą.

Steckerio degradacija

Yra trečiasis reakcijos būdas: Streckerio degradacija. Tai susideda iš vidutinio sunkumo dehidratacijos, sukeliančios redukuojančias medžiagas.

Kai šios medžiagos reaguoja su nepakeistomis aminorūgštimis, jos transformuojamos į aldehidus, būdingus susijusioms aminorūgštims. Ši reakcija gamina tokius produktus kaip pirazinas, kuris suteikia būdingą kvapą bulvių traškučiams.

Kai aminorūgštis įsikiša į šiuos procesus, molekulė prarandama mitybos požiūriu. Tai ypač svarbu nepageidaujamų amino rūgščių, pvz., Lizino, atveju.

Veiksniai, turintys įtakos reakcijai

Žaliavos amino rūgščių ir angliavandenių pobūdis

Laisvoje būsenoje beveik visos aminorūgštys turi vienodą elgesį. Tačiau buvo įrodyta, kad tarp aminorūgščių, įtrauktų į polipeptidinę grandinę, pagrindiniai - ypač lizinas - turi didelį reaktyvumą.

Reakcijoje dalyvaujančios aminorūgšties tipas lemia gautą skonį. Cukrai turi būti redukciniai (ty jie turi turėti laisvą karbonilo grupę ir reaguoti kaip elektronų donorai).

Angliavandeniuose nustatyta, kad pentozės yra reaktyvesnės nei heksozės. Tai reiškia, kad gliukozė yra mažiau reaktyvi nei fruktozė ir, savo ruožtu, negu manozė. Šios trys heksozės yra mažiausiai reaguojančios; po to seka pentozė, arabinozė, ksilozė ir ribozė, didėjančia reaktyvumo tvarka. 

Disacharidai, tokie kaip laktozė arba maltozė, yra dar mažiau reaktyvūs nei heksozės. Sacharozė, nes neturi laisvos redukcinės funkcijos, nesikiša į reakciją; tai tik tada, jei jis yra rūgštiniame maiste ir po to hidrolizuojamas gliukozėje ir fruktozėje.

Temperatūra

Reakcija gali susidaryti laikant kambario temperatūroje. Dėl šios priežasties manoma, kad šiluma nėra būtina sąlyga norint įvykti; tačiau aukšta temperatūra ją paspartina.

Dėl šios priežasties reakcija vyksta ypač virimo, pasterizavimo, sterilizavimo ir dehidratacijos operacijose.

Didinant pH, intensyvumas didėja

Jei pH pakyla, taip pat ir reakcijos intensyvumas. Tačiau pH 6–8 laikomas palankiausiu.

PH sumažėjimas leidžia susilpninti rudą dehidratacijos metu, tačiau nepalankiai keičia organoleptines savybes..

Drėgmė

Maillard reakcijos greitis yra didžiausias tarp 0,55 ir 0,75 vandens aktyvumo atžvilgiu. Todėl dehidratuoti maisto produktai yra stabiliausi, jei jie yra apsaugoti nuo drėgmės ir vidutinio temperatūros.

Metalų buvimas

Kai kurie metaliniai katijonai ją katalizuoja, pvz., Cu+2 ir tikėjimas+3. Kiti panašūs į Mn+2 ir Sn+2 slopina reakciją.

Neigiamas poveikis

Nors virimo metu reakcija paprastai laikoma pageidautina, ji mitybos požiūriu yra nepalanki. Jei maži vandens kiekiai ir redukuojančių cukrų bei baltymų (pvz., Grūdų ar pieno miltelių) yra pašildomi, Maillard reakcija praranda amino rūgštis.

Labiausiai reaktyviai mažėjančia tvarka yra lizinas, argininas, triptofanas ir histidinas. Tokiais atvejais svarbu atidėti reakcijos pradžią. Išskyrus argininą, kitos trys yra būtinos aminorūgštys; tai reiškia, kad juos turi prisidėti maitinimas.

Jei dėl Maillard reakcijos nustatyta, kad daugybė baltymų aminorūgščių yra susietos su cukraus likučiais, organizmas negali naudoti aminorūgščių. Žarnyno proteolitiniai fermentai negali jų hidrolizuoti.

Kitas trūkumas yra tas, kad esant aukštai temperatūrai gali susidaryti potencialiai kancerogeninė medžiaga, pvz., Akrilamidas.

Maillard reakcijos organoleptinių savybių produktas

Priklausomai nuo melanoidinų koncentracijos ši spalva gali pasikeisti iš geltonos iki rudos ar net juodos spalvos:

- Skrudinta mėsa.

- Kepti svogūnai.

- Skrudinta kava ir kakava.

- Kepiniai, pavyzdžiui, duona, sausainiai ir pyragaičiai.

- Bulvių traškučiai.

- Salyko viskis arba alus.

- Pieno milteliai arba kondensuotas pienas.

- Dulce de leche.

- Skrudinti žemės riešutai.

Nuorodos

  1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. ir Vidal Carou, M. (1990). Maisto biochemija.
  2. Ames, J. (1998). Maillard reakcijos taikymas maisto pramonėje. Maisto chemija.
  3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. ir Desnuelle, P. (1992). Įvadas a la biochimie et à la technologie des aliments.
  4. Helmenstine A.M. "Maillardo reakcija: maisto apelsinų chirurgija" (2017 m. Birželio mėn.): ThoughtCo: Mokslas. Gauta 2018 m. Kovo 22 d. Iš Thought.Co: thinkco.com.
  5. Larrañaga Coll, I. (2010). Maisto kontrolė ir higiena.
  6. Maillardo reakcija. (2018) Gauta 2018 m. Kovo 22 d. Iš Vikipedijos
  7. Tamanna, N. ir Mahmood, N. (2015). Maisto perdirbimo ir Maillard reakcijos produktai: poveikis žmonių sveikatai ir mitybai. Tarptautinis maisto mokslo žurnalas.