- Reaktion vaiheet
- Steckerin hajoaminen
- Reaktioon vaikuttavat tekijät
- Raaka-aineen aminohappojen ja hiilihydraattien luonne
- Lämpötila
- Nostamalla pH: ta, intensiteetti kasvaa
- Kosteus
- Metallien läsnäolo
- Kielteiset vaikutukset
- Elintarvikkeet, joilla on aistinvaraisia ominaisuuksia Maillard-reaktion tuote
- Viitteet
Maillardin reaktio on annettu nimi kemiallisen reaktion välillä aminohappojen ja pelkistävät sokerit että tummenee ruokaa paahtamisen aikana, leivontaan, paistamiseen ja paistamiseen. Ruskeat yhdisteet muodostuvat vastuussa tuotteiden, kuten leivänkuoren, paahdetun lihan, ranskalaisten perunoiden ja paistettujen evästeiden väristä ja aromista.
Lämpö suosii reaktiota (lämpötilat välillä 140 - 165 ° C), vaikkakin se tapahtuu myös hitaammin, huoneenlämpötilassa. Se oli ranskalainen lääkäri ja kemisti Louis-Camille Maillard, joka kuvasi sen vuonna 1912.
Tummeneminen tapahtuu ilman entsyymien vaikutusta, samoin kuin karameloituminen; tästä syystä molempia kutsutaan ei-entsymaattisiksi ruskeutusreaktioiksi.
Ne eroavat kuitenkin toisistaan siinä, että karameloinnin aikana kuumennetaan vain hiilihydraatteja, kun taas Maillard-reaktion tapahtuu, proteiinien tai aminohappojen on myös oltava läsnä.
Reaktion vaiheet
Vaikka voi tuntua helppolta saavuttaa ruoan kultainen väri kulinaaristen keittotekniikoiden avulla, Maillard-reaktioon liittyvä kemia on hyvin monimutkainen. Vuonna 1953 John Hodge julkaisi reaktiokaavion, joka on edelleen yleisesti hyväksytty.
Ensimmäisessä vaiheessa pelkistävä sokeri, kuten glukoosi, kondensoidaan vapaan aminoryhmän, kuten aminohapon, sisältävän yhdisteen kanssa, jolloin saadaan additio- tuote, joka muuttuu N-substituoiduksi glykosyyliamiiniksi.
Amadorin uudelleenjärjestelyksi kutsutun molekyylijärjestelyn jälkeen saadaan 1-amino-deoksi-2-ketoosityyppinen molekyyli (jota kutsutaan myös Amadorin yhdisteeksi).
Kun tämä yhdiste on muodostettu, kaksi reaktioreittiä on mahdollista:
- Karbonyyliyhdisteissä, joissa ei ole typpeä, kuten asetolissa, pyruvaldehydissä, diasetyylissä, voi tapahtua molekyylien pilkkominen tai hajoaminen.
- On mahdollista, että tapahtuu voimakas kuivuminen, joka aiheuttaa aineita kuten furfuraali ja dehydrofurfuraali. Nämä aineet tuotetaan kuumentamalla ja hajottamalla hiilihydraatteja. Joillakin on hieman katkera maku ja palanut sokerin tuoksu.
Steckerin hajoaminen
On olemassa kolmas reaktioreitti: Streckerin hajoaminen. Tämä koostuu kohtalaisesta kuivumisesta, joka tuottaa pelkistäviä aineita.
Kun nämä aineet reagoivat muuttumattomien aminohappojen kanssa, ne muuttuvat tyypillisiksi aminohappojen aldehydeiksi. Tämän reaktion avulla muodostuu tuotteita, kuten pyratsiini, joka antaa perunalastuille ominaisen aromin.
Kun aminohappo puuttuu näihin prosesseihin, molekyyli katoaa ravitsemuksen kannalta. Tämä on erityisen tärkeää välttämättömien aminohappojen, kuten lysiinin, tapauksessa.
Reaktioon vaikuttavat tekijät
Raaka-aineen aminohappojen ja hiilihydraattien luonne
Vapaassa tilassa melkein kaikilla aminohapoilla on yhdenmukainen käyttäytyminen. On kuitenkin osoitettu, että polypeptidiketjuun sisältyvien aminohappojen emäksisillä - erityisesti lysiinillä - on suuri reaktiivisuus.
Reaktioon osallistuvien aminohappojen tyyppi määrää tuloksena olevan aromin. Sokerien on oltava pelkistäviä (ts. Niissä on oltava vapaa karbonyyliryhmä ja ne reagoivat elektronidonoreina).
Hiilihydraateissa pentoosien on havaittu olevan reaktiivisempia kuin heksoosien. Toisin sanoen, glukoosi on vähemmän reaktiivista kuin fruktoosi ja vuorostaan kuin mannoosi. Nämä kolme heksoosia ovat vähiten reaktiivisia; Sitä seuraa pentoosi, arabinoosi, ksyloosi ja riboosi kasvavassa reaktiivisuusjärjestyksessä.
Disakkaridit, kuten laktoosi tai maltoosi, ovat vielä vähemmän reaktiivisia kuin heksoosit. Sakkaroosi, koska sillä ei ole vapaata pelkistävää toimintoa, ei puutu reaktioon; Se toimii vain, jos sitä on happamassa ruoassa ja hydrolysoidaan sitten glukoosiksi ja fruktoosiksi.
Lämpötila
Reaktio voi kehittyä varastoinnin aikana huoneenlämpötilassa. Tästä syystä katsotaan, että lämpö ei ole välttämätön edellytys sen esiintymiselle; korkeat lämpötilat kuitenkin kiihdyttävät sitä.
Tästä syystä reaktio tapahtuu ennen kaikkea keittämisessä, pastöroinnissa, steriloinnissa ja dehydraatiotoimenpiteissä.
Nostamalla pH: ta, intensiteetti kasvaa
Jos pH nousee, niin myös reaktion voimakkuus. Kuitenkin pH: n välillä 6 - 8 pidetään edullisimpana.
PH: n lasku mahdollistaa heikkenemisen ruskeutumisen kuivumisen aikana, mutta muuttaa epäsuotuisasti aistinvaraisia ominaisuuksia.
Kosteus
Maillard-reaktion nopeus on korkeintaan välillä 0,55 - 0,75 veden aktiivisuuden suhteen. Tästä syystä kuivatut ruuat ovat vakaimpia, kunhan niitä säilytetään kosteuden ulkopuolella ja maltillisessa lämpötilassa.
Metallien läsnäolo
Jotkut metallikationit katalysoivat sitä, kuten Cu +2 ja Fe +3. Toiset, kuten Mn +2 ja Sn +2, estävät reaktiota.
Kielteiset vaikutukset
Vaikka reaktiota pidetään yleensä toivottavana keittämisen aikana, sillä on haitta ravitsemuksellisesta näkökulmasta. Jos lämmitetään ruokia, joissa on vähän vesipitoisuutta ja joissa on pelkistäviä sokereita ja proteiineja (kuten vilja tai maitojauhe), Maillard-reaktio johtaa aminohappojen menetykseen.
Reaktiivisimmat vähenevässä järjestyksessä ovat lysiini, arginiini, tryptofaani ja histidiini. Näissä tapauksissa on tärkeää viivästyttää reaktion esiintymistä. Arginiinia lukuun ottamatta, kolme muuta ovat välttämättömiä aminohappoja; toisin sanoen ne on saatava ruoasta.
Jos paljon proteiinin aminohappoja löytyy kiinnittyneinä sokerijäänteisiin Maillard-reaktion seurauksena, elimistö ei voi käyttää aminohappoja. Suolen proteolyyttiset entsyymit eivät pysty hydrolysoimaan niitä.
Toinen havaittu haitta on, että korkeissa lämpötiloissa voi muodostua potentiaalisesti syöpää aiheuttavaa ainetta, kuten akryyliamidia.
Elintarvikkeet, joilla on aistinvaraisia ominaisuuksia Maillard-reaktion tuote
Melanoidiinipitoisuudesta riippuen väri voi muuttua keltaisesta ruskeaksi tai jopa mustana seuraavissa elintarvikkeissa:
- Paisti.
- Paistettua sipulia.
- Kahvi ja paahdettu kaakao.
- Leipomotuotteet, kuten leipä, evästeet ja kakut.
- Sirut.
- Mallasviski tai olut.
- maitojauhe tai maitotiiviste.
- Karamelli.
- Paahdetut maapähkinät.
Viitteet
- Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. ja Vidal Carou, M. (1990). Ruoan biokemia.
- Ames, J. (1998). Maillard-reaktion sovellukset elintarviketeollisuudessa. Elintarvikekemia.
- Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. ja Desnuelle, P. (1992). Johdanto à la biochimie ja à la technologie des alimentants.
- Helmenstine AM "The Maillardin reaktio: Ruoan rusketuksen chemestry" (kesäkuu 2017) julkaisussa: ThoughtCo: Science. Haettu 22. maaliskuuta 2018 osoitteesta Thought.Co: thinkco.com.
- Larrañaga Coll, I. (2010). Ruoanvalvonta ja hygienia.
- Maillardin reaktio. (2018) Haettu 22. maaliskuuta 2018 Wikipediasta
- Tamanna, N. ja Mahmood, N. (2015). Ruoanvalmistus- ja Maillard-reaktiotuotteet: Vaikutus ihmisten terveyteen ja ravitsemukseen. International Journal of Food Science.