Фази реакції Майяра і деградація Штрекера



The Реакція Майяра це назва, що надається хімічним реакціям між амінокислотами та відновлюючими цукрами, що затьмарює їжу під час випалу, випікання, смаження та смаження. Коричневі сполуки утворюють відповідальність за колір і аромат продуктів, таких як хлібна кірка, ростбіф, картопля фрі і печене печиво.

Реакцію сприяє тепло (температура від 140 до 165 ° С), хоча вона також відбувається при більш низькій швидкості, при кімнатній температурі. Саме французький лікар і хімік Луї-Каміл Майяр описав її в 1912 році.

Потемніння відбувається без дії ферментів, а також карамелізації; тому обидва вони називаються реакціями неферментативного підсмажування. 

Однак вони відрізняються тим, що в карамелізації нагріваються тільки вуглеводи, тоді як для реакції Майяра повинні бути присутні білки або амінокислоти..

Індекс

  • 1 Фази реакції
  • 2 Погіршення стану Штекера
  • 3 Фактори, що впливають на реакцію
    • 3.1 Характер амінокислот і вуглеводів сировини
    • 3.2 Температура
    • 3.3 Підвищення рН збільшує інтенсивність
    • 3.4 Вологість
    • 3.5 Наявність металів
  • 4 Негативні ефекти
  • 5 Продукти з органолептичними характеристиками продукту реакції Майяра
  • 6 Посилання

Фази реакції

Хоча здається легким досягти золотистого кольору в харчових продуктах за допомогою кулінарних методів приготування, хімія, задіяна в реакції Майяра, дуже складна. У 1953 році Джон Ходж опублікував схему реакції, яка все ще допущена в загальному вигляді.

На першому етапі редукуючий цукор, такий як глюкоза, конденсується зі сполукою, що містить вільну аміногрупу, таку як амінокислота, з отриманням продукту приєднання, який перетворюється в N-заміщений глікозиламін.

Після молекулярного розташування, що називається перестановкою Амадорі, отримують молекулу типу 1-аміно-дезокси-2-кетозу (також називається з'єднанням Амадорі)..

Як тільки це з'єднання утворюється, можливі два шляхи реакції:

- Можливе розщеплення або розщеплення молекул у карбонільних сполуках, які не мають азоту, таких як ацетол, пірувалдегід, діацетил.

- Цілком можливо, що відбувається інтенсивне зневоднення, що призводить до появи таких речовин, як фурфурол і дегідрофурфурал. Ці речовини отримують шляхом нагрівання і розкладання вуглеводів. Деякі з них мають легкий гіркий смак і аромат паленого цукру.

Деградація Штекера

Існує третій спосіб реакції: деградація Штрекера. Це складається з помірної дегідратації, що генерує відновлюючі речовини.

Коли ці речовини реагують з незмінними амінокислотами, вони перетворюються на альдегіди, типові для амінокислот. Ця реакція продукує такі продукти, як піразин, що надає характерний аромат картопляним чіпсам.

Коли амінокислота втручається в ці процеси, молекула втрачається з погляду харчування. Це особливо важливо у випадку незамінних амінокислот, таких як лізин.

Фактори, що впливають на реакцію

Характер амінокислот і вуглеводів сировини

У вільному стані майже всі амінокислоти мають однорідну поведінку. Однак було показано, що серед амінокислот, що входять до поліпептидного ланцюга, основні - особливо лізин - мають високу реакційну здатність..

Тип амінокислоти, що бере участь у реакції, визначає отриманий смак. Цукор повинен бути редуктивним (тобто вони повинні мати вільну карбонільну групу і реагувати як донори електронів).

У вуглеводах було встановлено, що пентози більш реактивні, ніж гексози. Тобто, глюкоза менш реактивна, ніж фруктоза і, в свою чергу, менноза. Ці три гексози є найменш реактивними; Далі йдуть пентоза, арабіноза, ксилоза і рибоза, в зростаючому порядку реактивності. 

Дисахариди, такі як лактоза або мальтоза, ще менш реактивні, ніж гексози. Сахароза, оскільки не має вільної відновної функції, не втручається в реакцію; це робиться тільки тоді, коли воно присутнє в кислому харчовому продукті і потім гідролізується в глюкозі і фруктозі.

Температура

Реакція може розвиватися при зберіганні при кімнатній температурі. З цієї причини вважається, що тепло не є необхідною умовою для його виникнення; однак, високі температури прискорюють його.

З цієї причини реакція відбувається особливо в операціях приготування, пастеризації, стерилізації та зневоднення.

При збільшенні рН інтенсивність зростає

Якщо рН підвищується, зростає й інтенсивність реакції. Однак рН між 6 і 8 вважається найбільш сприятливим.

Зниження рН дає можливість послаблювати підсмажування під час дегідратації, але несприятливо змінює органолептичні показники..

Вологість

Швидкість реакції Майяра становить максимум від 0,55 до 0,75 у відношенні активності води. Тому найбільш стійкими є зневоднені продукти, за умови, що вони захищені від вологості і при помірній температурі.

Наявність металів

Деякі металеві катіони каталізують його, наприклад, Cu+2 і Віра+3. Інші нагадують Mn+2 і Sn+2 інгібують реакцію.

Негативні ефекти

Хоча реакція, як правило, вважається бажаною під час варіння, вона представляє недолік з погляду харчування. Якщо продукти з низьким вмістом води і присутність редукуючих цукрів і білків (таких як злаки або сухе молоко) нагріваються, реакція Майяра призведе до втрати амінокислот.

Найбільш реактивними у спадному порядку є лізин, аргінін, триптофан і гістидин. У цих випадках важливо затримати початок реакції. За винятком аргініну, інші три є незамінними амінокислотами; це означає, що вони повинні бути забезпечені годуванням.

Якщо велика кількість амінокислот білка виявляється пов'язаною з залишками цукру в результаті реакції Майяра, амінокислоти не можуть бути використані організмом. Протеолітичні ферменти кишечника не можуть гідролізувати їх.

Іншим недоліком є ​​те, що при високих температурах може бути утворено потенційно канцерогенне речовина, таке як акриламід.

Корм з органолептичними характеристиками продукту реакції Майяра

Залежно від концентрації меланоидинов, колір може змінюватися від жовтого до коричневого або навіть чорного в наступних продуктах:

- Смажене м'ясо.

- Смажений лук.

- Смажена кава і какао.

- Хліб, печиво та тістечка.

- Картопляні чіпси.

- Солодовий віскі або пиво.

- Молоко сухе або згущене.

- Dulce de leche.

- Арахіс смажений.

Список літератури

  1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. і Vidal Carou, M. (1990). Харчова біохімія.
  2. Ames, J. (1998). Застосування реакції Майяра в харчовій промисловості. Хімія харчових продуктів.
  3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. and Desnuelle, P. (1992). Вступ до біохімії та технології технологій.
  4. Helmenstine A.M. "Реакція Майяра: Хімічна боротьба з харчовими продуктами" (червень 2017) в: ThoughtCo: Science. Отримано 22 березня 2018 року від Thought.Co: thoughtco.com.
  5. Larrañaga Coll, I. (2010). Контроль та гігієна харчових продуктів.
  6. Реакція Майяра. (2018) Отримано 22 березня 2018 року з Вікіпедії
  7. Tamanna, N. та Mahmood, N. (2015). Продукти переробки продуктів харчування і продукти реакції Майяра: вплив на здоров'я людини та харчування. Міжнародний журнал про харчові науки.