Фазы реакции Майяра и деградация Штрекера

Реакция Майяра это название, данное химическим реакциям между аминокислотами и редуцирующими сахарами, которые скрывают пищу во время жарки, выпекания, жарки и жарки. Образуются коричневые соединения, отвечающие за цвет и аромат таких продуктов, как корочка хлеба, ростбиф, картофель фри и печеное печенье.

Реакции способствует нагревание (температура от 140 до 165 ° С), хотя это также происходит при более низкой скорости, при комнатной температуре. Это был французский врач и химик Луи-Камиль Майяр, который описал это в 1912 году.

Потемнение происходит без действия ферментов, а также карамелизации; поэтому оба они называются реакциями неферментативного потемнения. 

Однако они отличаются тем, что при карамелизации нагреваются только углеводы, в то время как для реакции Майяра также должны присутствовать белки или аминокислоты..

индекс

• 1 Фазы реакции
• 2 деградации Штекера
• 3 Фактора, которые влияют на реакцию
  • 3.1 Природа аминокислот и углеводов в сырье
  • 3.2 Температура
  • 3.3 Увеличение pH увеличивает интенсивность
  • 3.4 Влажность
  • 3.5 Наличие металлов
• 4 Негативные эффекты
• 5 Продукты с органолептическими характеристиками продукт реакции Майяра
• 6 Ссылки

Фазы реакции

Несмотря на то, что кулинарными методами приготовления пищи легко добиться золотого цвета в продуктах, химический состав реакции Майяра очень сложный. В 1953 году Джон Ходж опубликовал схему реакции, которая до сих пор признается в общем виде..

На первом этапе восстанавливающий сахар, такой как глюкоза, конденсируется с соединением, содержащим свободную аминогруппу, таким как аминокислота, с получением продукта присоединения, который превращается в N-замещенный гликозиламин..

После молекулярного расположения, называемого перегруппировкой Амадори, получается молекула типа 1-амино-дезокси-2-кетоза (также называемая соединением Амадори)..

Как только это соединение сформировано, возможны два пути реакции:

- Может происходить расщепление или разрушение молекул в карбонильных соединениях, в которых отсутствует азот, таких как ацетол, пирувальдегид, диацетил.

- Возможно, что происходит интенсивное обезвоживание, которое приводит к таким веществам, как фурфурол и дегидрофурфурол. Эти вещества производятся путем нагревания и разложения углеводов. Некоторые имеют легкий горький вкус и аромат обожженного сахара.

Деградация Штекера

Существует третий способ реакции: деградация Штрекера. Это состоит из умеренного обезвоживания, которое производит восстанавливающие вещества.

Когда эти вещества реагируют с неизмененными аминокислотами, они превращаются в альдегиды, типичные для участвующих аминокислот. Эта реакция дает такие продукты, как пиразин, который придает картофельным чипсам характерный аромат..

Когда аминокислота вмешивается в эти процессы, молекула теряется с точки зрения питания. Это особенно важно в случае незаменимых аминокислот, таких как лизин.

Факторы, влияющие на реакцию

Природа аминокислот и углеводов сырья

В свободном состоянии почти все аминокислоты имеют однородное поведение. Однако было показано, что среди аминокислот, входящих в полипептидную цепь, основные - особенно лизин - обладают высокой реакционной способностью..

Тип аминокислоты, участвующей в реакции, определяет полученный вкус. Сахара должны быть восстановительными (то есть они должны иметь свободную карбонильную группу и реагировать как доноры электронов).

Было обнаружено, что в углеводах пентозы более реактивны, чем гексозы. То есть глюкоза менее реактивна, чем фруктоза и, в свою очередь, чем манноза. Эти три гексозы являются одними из наименее реактивных; с последующей пентозой, арабинозой, ксилозой и рибозой в порядке возрастания реакционной способности. 

Дисахариды, такие как лактоза или мальтоза, даже менее реакционноспособны, чем гексозы. Сахароза, поскольку она не имеет свободной восстанавливающей функции, не вмешивается в реакцию; это происходит только в том случае, если оно присутствует в кислой пище, а затем гидролизуется в глюкозе и фруктозе.

температура

Реакция может развиваться при хранении при комнатной температуре. По этой причине считается, что тепло не является обязательным условием для его возникновения; однако высокие температуры ускоряют его.

По этой причине реакция происходит особенно при варке, пастеризации, стерилизации и дегидратации..

При увеличении pH интенсивность увеличивается

Если рН увеличивается, то увеличивается и интенсивность реакции. Тем не менее, рН между 6 и 8 считается наиболее благоприятным.

Снижение pH позволяет ослабить потемнение во время дегидратации, но неблагоприятно изменяет органолептические показатели.

влажность

Скорость реакции Майяра составляет максимум от 0,55 до 0,75 с точки зрения активности воды. Следовательно, обезвоженные продукты являются наиболее стабильными при условии, что они защищены от влажности и при умеренной температуре..

Наличие металлов

Некоторые металлические катионы катализируют его, такие как Cu⁺² и вера⁺³. Другие, как Mn⁺² и Sn⁺² тормозить реакцию.

Негативные эффекты

Хотя реакция обычно считается желательной во время приготовления, она имеет недостаток с точки зрения питания. Если продукты с низким содержанием воды и наличием редуцирующих сахаров и белков (таких как злаки или сухое молоко) нагреваются, реакция Майяра приведет к потере аминокислот.

Наиболее реактивными в порядке убывания являются лизин, аргинин, триптофан и гистидин. В этих случаях важно отложить начало реакции. За исключением аргинина, остальные три являются незаменимыми аминокислотами; то есть они должны быть внесены путем кормления.

Если в результате реакции Майяра обнаружено большое количество аминокислот белка, связанных с остатками сахара, аминокислоты не могут быть использованы организмом. Протеолитические ферменты кишечника не могут их гидролизовать.

Другой отмеченный недостаток состоит в том, что при высоких температурах может образовываться потенциально канцерогенное вещество, такое как акриламид..

Пища с органолептическими характеристиками продукт реакции Майяра

В зависимости от концентрации меланоидинов цвет может изменяться от желтого до коричневого или даже черного в следующих продуктах:

- Жареное мясо.

- Жареный лук.

- Жареный кофе и какао.

- Хлебобулочные изделия, такие как хлеб, печенье и пирожные.

- Картофельные чипсы.

- Солодовый виски или пиво.

- Сухое или сгущенное молоко.

- Дульсе де Лече.

- Жареный арахис.

ссылки

1. Alais C., Linden G., Mariné Font A. и Vidal Carou M. (1990). Пищевая биохимия.
2. Эймс, Дж. (1998). Применение реакции Майяра в пищевой промышленности. Пищевая химия.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Безансон, P. и Desnuelle, P. (1992). Введение в биохимии и технологии разработки продуктов питания.
4. Хельменстин А.М. «Реакция Майяра: химия пищевого потемнения» (июнь 2017 г.) в: ThoughtCo: Science. Получено 22 марта 2018 года с сайта Thought.Co: thinkco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Контроль продуктов питания и гигиена.
6. Реакция Майяра. (2018) Получено 22 марта 2018 года из Википедии
7. Таманна Н. и Махмуд Н. (2015). Продукты пищевой промышленности и реакции Майяра: влияние на здоровье и питание человека. Международный журнал науки о продуктах питания.