REACȚIA MAILLARD: FAZE ȘI DEGRADAREA STRECKER-ULUI - CHIMIE - 2025

Reacția Maillard este numele dat o reacție chimică între aminoacizi și zaharuri reducătoare , care intuneca produse alimentare în timpul prăjirii, coacere, prăjire și prăjire. Compușii bruni sunt formați responsabili pentru culoarea și aroma produselor precum crusta de pâine, carnea prăjită, cartofii prăjiți și prăjiturile coapte.

Reacția este favorizată de căldură (temperaturi cuprinse între 140 și 165 ˚C), deși apare și la o viteză mai lentă, la temperatura camerei. Medicul și chimistul francez Louis-Camille Maillard l-a descris în 1912.

Întunecarea are loc fără acțiunea enzimelor, precum și caramelizarea; din acest motiv ambele sunt denumite reacții de maroniere non-enzimatice.

Cu toate acestea, acestea diferă prin faptul că numai carbohidrații sunt încălziți în timpul caramelizării, în timp ce pentru a avea loc reacția Maillard, proteine ​​sau aminoacizi trebuie să fie, de asemenea, prezenți.

Fazele reacției

Deși poate părea ușor să obții culoarea aurie a alimentelor prin tehnici culinare culinare, chimia implicată în reacția Maillard este foarte complexă. În 1953, John Hodge a publicat schema reacției, care este încă în general acceptată.

Într-o primă etapă, un zahăr reducător, cum ar fi glucoza, este condensat cu un compus care conține o grupare amino liberă, cum ar fi un aminoacid, pentru a da un produs adițional care este transformat într-o glicozilamină N-substituită.

După o aranjare moleculară numită rearanjare Amadori, se obține o moleculă de tipul 1-amino-deoxi-2-ketoză (numită și compusul Amadori).

Odată format acest compus, sunt posibile două căi de reacție:

- Poate exista o clivaj sau o descompunere a moleculelor în compuși carbonilici lipsiți de azot, cum ar fi acetol, piruvalehidă, diacetil.

- Este posibil să apară o deshidratare intensă care dă naștere la substanțe precum furfural și dehidrofurfural. Aceste substanțe sunt produse prin încălzirea și descompunerea carbohidraților. Unele au un gust ușor amar și aromă de zahăr ars.

Degradarea Stecker

Există o a treia cale de reacție: degradarea Strecker. Aceasta constă într-o deshidratare moderată care generează substanțe reducătoare.

Când aceste substanțe reacționează cu aminoacizii nemodificați, se transformă în aldehide tipice ale aminoacizilor implicați. Prin această reacție se formează produse precum pirazina, care conferă aroma caracteristică chipsurilor de cartofi.

Când un aminoacid intervine în aceste procese, molecula se pierde din punct de vedere nutrițional. Acest lucru este deosebit de important în cazul aminoacizilor esențiali, cum ar fi lizina.

Factorii care influențează reacția

Natura aminoacizilor și carbohidraților materiei prime

În stare liberă, aproape toți aminoacizii au un comportament uniform. Cu toate acestea, s-a demonstrat că printre aminoacizii incluși în lanțul polipeptidic, cei de bază - în special lizina - prezintă o mare reactivitate.

Tipul de aminoacid implicat în reacție determină aroma rezultată. Zaharurile trebuie să reducă (adică trebuie să aibă o grupare carbonilă liberă și să reacționeze ca donatori de electroni).

În carbohidrați, s-a dovedit că pentozele sunt mai reactive decât hexozele. Adică, glucoza este mai puțin reactivă decât fructoza și, la rândul ei, decât manoza. Aceste trei hexoze sunt printre cele mai puțin reactive; Este urmată de pentoză, arabinoză, xiloză și riboză, în ordinea crescândă a reactivității.

Dizaharidele, cum ar fi lactoza sau maltoza, sunt chiar mai puțin reactive decât hexozele. Sucroza, deoarece nu are o funcție de reducere liberă, nu intervine în reacție; O face numai dacă este prezent într-un aliment acid și este apoi hidrolizat în glucoză și fructoză.

Temperatura

Reacția se poate dezvolta în timpul depozitării la temperatura camerei. Din acest motiv, se consideră că căldura nu este o condiție indispensabilă pentru ca ea să apară; cu toate acestea, temperaturile ridicate o accelerează.

Din acest motiv, reacția are loc mai ales în operațiile de gătit, pasteurizare, sterilizare și deshidratare.

Prin creșterea pH-ului, intensitatea crește

Dacă pH-ul crește, la fel și intensitatea reacției. Cu toate acestea, pH-ul între 6 și 8 este considerat cel mai favorabil.

O scădere a pH-ului face posibilă atenuarea brunului în timpul deshidratării, dar modifică nefavorabil caracteristicile organoleptice.

Umiditate

Viteza reacției Maillard are un maxim între 0,55 și 0,75 în ceea ce privește activitatea apei. Din acest motiv, alimentele deshidratate sunt cele mai stabile, atât timp cât sunt păstrate departe de umiditate și la o temperatură moderată.

Prezența metalelor

Unii cationi metalici îl catalizează, cum ar fi Cu ⁺² și Fe ⁺³ . Alții ca Mn ⁺² și Sn ⁺² inhibă reacția.

Efecte negative

Deși reacția este considerată în general de dorit în timpul gătitului, ea are un dezavantaj din punct de vedere nutrițional. Dacă alimentele cu conținut redus de apă și prezență de zaharuri reducătoare și proteine ​​(cum ar fi cerealele sau laptele praf) sunt încălzite, reacția Maillard va duce la pierderea aminoacizilor.

Cele mai reactive în ordine descrescătoare sunt lizina, arginina, triptofanul și histidina. În aceste cazuri, este important să amânăm apariția reacției. Cu excepția argininei, ceilalți trei sunt aminoacizi esențiali; adică trebuie să fie furnizate de alimente.

Dacă un număr mare de aminoacizi dintr-o proteină sunt găsiți atașați la reziduurile de zahăr ca urmare a reacției Maillard, aminoacizii nu pot fi folosiți de organism. Enzimele proteolitice ale intestinului nu le vor putea hidroliza.

Un alt dezavantaj remarcat este că, la temperaturi ridicate, se poate forma o substanță potențial cancerigenă precum acrilamida.

Alimente cu caracteristici organoleptice produs al reacției Maillard

În funcție de concentrația de melanoidine, culoarea se poate schimba de la galben la maro sau chiar negru în următoarele alimente:

- Prăjiți

- Ceapă prăjită.

- Cafea și cacao prăjită.

- Produse coapte cum ar fi pâine, prăjituri și prăjituri.

- Chipsuri.

- Whisky malt sau bere.

- Lapte praf sau condensat.

- Caramel.

- Alune prăjite.

Referințe

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. și Vidal Carou, M. (1990). Biochimia alimentelor.
2. Ames, J. (1998). Aplicații ale reacției Maillard în industria alimentară. Chimia alimentelor.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. și Desnuelle, P. (1992). Introducere la biochimie și la tehnologia alimentelor.
4. Helmenstine AM "Reacția Maillard: Chimie de rumenire a alimentelor" (iunie 2017) în: ThoughtCo: Science. Preluat pe 22 martie 2018 de pe Thought.Co: thoughtco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Controlul și igiena alimentelor.
6. Reacția lui Maillard. (2018) Adus pe 22 martie 2018, de pe Wikipedia
7. Tamanna, N. și Mahmood, N. (2015). Prelucrarea alimentelor și produse de reacție Maillard: efect asupra sănătății umane și a nutriției. Revista internațională de științe alimentare.