Maillard -reaksjon

Vi forklarer hva Maillards reaksjon, dens stadier, effekter og anvendelser er.

De karakteristiske fargene og aromaen av ristet brød skyldes en uendelig kjemiske reaksjoner som finner sted når vi lager mat, og som er kjent globalt som en postreaksjon

Hva er Maillards reaksjon?

De Maillard -reaksjon, Også kjent som ikke -enzymatisk glykosylering, er det et kjemisk fenomen der reduksjon av sukker reagerer med aminggruppene av proteiner, uten deltakelse av noe enzym. Denne reaksjonen fortsetter ved lave temperaturer, men den når sin maksimale hastighet når reagensene blir oppvarmet i et intervall mellom 140-165 ºC.

Når vi koker, sikrer bruk av ovn eller olje at temperaturen er optimal for utviklingen av maild -reaksjonen, da matvarer inneholder sukker og proteiner som er følsomme for å reagere sammen. Derfor foregår denne reaksjonen i alle områder av gastronomi der varmen eller brannbrudene.

Maillards reaksjon er veldig sammensatt, og til dags dato har den ikke blitt beskrevet med hele nøyaktigheten. Det er underlagt flere parametere, for eksempel matsammensetning, temperatur, pH, oppvarmingstid osv., hver har vekt i de endelige smakene og luktene som vi normalt er vant til.

Selv om mange av applikasjonene reserverer til kjøkkenet, er sannheten at den også foregår i kroppen, og er av interesse for medisinske studier rettet mot kardiovaskulære og diabetesproblemer.

Maillards reaksjonsstadier

Maillards reaksjon er et konglomerat av mange reaksjoner, som ender opp med å generere hundrevis av produkter, som ikke en gang har blitt karakterisert.

Kan tjene deg: støkiometriske beregninger

Imidlertid er det tre stadier der denne reaksjonen kan deles og er: Schiff -basedannelse, amadori produktdannelse og reaksjonene til dette produktet.

Schiff basedannelse

Generell mekanisme som forklarer dannelsen av Amadoris produkt, en av de viktige mellommennene i MailRD -reaksjonen. Kilde: Matthewslf, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

For det første må karbonylreduserende sukkergruppe angripes nukleofilisk av nitrogenatomet i en aminogruppe (se første rad i det øvre bildet). Denne aminogruppen tilhører noen av aminosyrene som ligger på overflaten av proteinet, tilgjengelig for å reagere med nærmeste reduserende sukker.

Merk at doble piler indikerer at det er en reversibel reaksjon. Når du reduserer sukker binder seg til aminogruppen, dannes det som er kjent som en glukosamin. Glukosamin omorganiserer sine elektriske ladninger for å stamme Schiff -basen (andre rad, fjerde struktur).

Amadori produktdannelse

Schiff -basen, med sitt positivt lastede nitrogenatom og omgitt av et OH -ion^-, Det når for å redusere ustabiliteten. I prosessen blir den transformert til 1,2-enaminolforbindelse (midtstruktur), som igjen når sin struktur for å gi opphav til en ring, tilsvarende amadori-produktmolekylet, som også kan eksistere som en åpen kjede (siste rad og De tre siste strukturene).

Amadori produktreaksjoner

Fra amadori, syklisk eller lineært produkt kan forskjellige reaksjoner utløses. Det er her Maillards reaksjon blir komplisert.

Kan tjene deg: kjemiske løsninger

På den ene siden kan dette produktet dehydreres eller fragme. Blant noen av disse produktene har vi hydroksymetylfurfural (HMF), pyruvaldehyd, eller reduksjoner.

Den relative overvekt av disse produktene avhenger av pH. For eksempel dannes HMF under sure forhold, og det er når vi tilsetter sitronsaft eller sure ingredienser til mat mens vi tilberedes. På den annen side dominerer reduthene under grunnleggende forhold, og det er når bakepulver brukes.

De tidligere produktene, avledet fra Amadori -produktet, kan lide aldolisk kondens for å sette sammen polymerer kjent som Melanaidins. Melanoidiner er ansvarlige for gull, brune eller brune fargestoffer (i henhold til deres gjennomsnittlige molekylvekter) som vi ser i kokt mat.

På samme måte, i løpet av dette stadiet, små og aromatiske molekyler, for eksempel furanonene (lukt av karamell), tiofaner (lukt av brennende kjøtt), pyrroler (lukt av nøtter og frokostblandinger), blant mange andre), blant mange andre.

Maillard reaksjonseffekter

I maten

Maillards reaksjon, i all sin kompleksitet, har relativt enkle sanseeffekter: mat eller ristet mat, og aromaavløsning. Vi snakker om smaker og lukter.

Det er grunnen til at denne reaksjonen, selv om den ikke kan beskrives, kan manipuleres på en slik måte at de ønskede smaker og lukt oppnås for en bestemt rett.

I organismen

Maillards reaksjon kan fortsette ved romtemperatur, eller innenfor samme kropp. Bare endre prosessen. Proteiner og reduserende sukker reagerer reversibelt, og til slutt, etter Amadoris produkt, fortsetter reaksjonene.

Kan tjene deg: spesifikt volum

Effekten som denne reaksjonen har på kroppen, avhenger av hvordan proteiner fungerer når de har sukkerene knyttet til dem, og av de gunstige eller giftige effektene av reversible eller irreversible produkter. Noen av disse produktene, for eksempel karboksymetyl-lysin, er assosiert med diabetes og kardiovaskulære problemer.

Andre produkter, for eksempel akrylamid, regnes som til og med kreftfremkallende.

Produkter med bakteriedrepende, antioksidant og antiallergiske egenskaper er imidlertid også funnet, noe som også øker enzymaktiviteter.

Maillards reaksjonsapplikasjoner

Maillards reaksjon er det kjemiske ansiktet på kjøkkenet, for for ham skylder vi farger og aromaer vi liker i mange av maten, spesielt kjøttet

Maillards reaksjonsprodukter nytes i følgende matvarer eller produkter:

• Øl
• Kafé, av korn Tuo,
• Kylling, på de gyldne og brune overflatene på grillede eller stekebiter,
• Fions av storfe, i luktene og fargene på filetene
• Loaves, i sine brune co -grenser eller kanter
• Informasjonskapsler og kaker, i deres brune toner
• pommes frites
• Popcorn
• Bacon
• Fisk
• Løk

Maillards reaksjon kan forveksles med karamelliseringsreaksjonen. Sistnevnte passerer ved en høyere temperatur, og mekanismen skyldes pyrolyse av sukker, og ikke på en reaksjon mellom reduksjon og proteinsukker.

Referanser

1. Graham Solomons t.W., Craig f. Yngel. (2011). Organisk kjemi. (10^th Utgave.). Wiley Plus.
2. Carey f. (2008). Organisk kjemi. (Sjette utgave). Mc Graw Hill.
3. Morrison og Boyd. (1987). Organisk kjemi. (Femte utgave). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Wikipedia. (2021). Maillard -reaksjon. Hentet fra: i.Wikipedia.org
5. Sammensatt interesse. (27. januar 2015). Food Chemistry: Maillard -reaksjonen. Gjenopprettet fra: Compoundchem.com
6. Eric Schulze. (13. april 2017). En introduksjon til Mailrd -reaksjonen: vitenskapen om bruning, aroma og smak. Gjenopprettet fra: SeriousUSEATS.com