Reacțiile Maillard și degradarea lui Strecker



Reacție Maillard este numele dat reacțiilor chimice dintre aminoacizi și zaharuri reducătoare care ascund mâncarea în timpul prăjirii, coacerea, prăjirea și prăjirea. Compușii bruni sunt formați responsabili pentru culoarea și aroma produselor cum ar fi crusta de pâine, carnea de vită friptă, cartofii prăjiți și mâncărurile coapte.

Reacția este favorizată de căldură (temperaturi între 140 și 165 ˚C), deși are loc și la o viteză mai mică, la temperatura camerei. A fost medicul și chimistul francez Louis-Camille Maillard care la descris în 1912.

Întunecarea are loc fără acțiunea enzimelor, precum și caramelizarea; prin urmare, ambele sunt numite reacții non-enzimatice de rumenire.

Cu toate acestea, ele diferă prin faptul că în caramelizare sunt încălzite numai carbohidrații, în timp ce pentru reacția Maillard trebuie să existe și proteine ​​sau aminoacizi.

index

  • 1 Fazele reacției
  • 2 degradare Stecker
  • 3 Factorii care influențează reacția
    • 3.1 Natura aminoacizilor și carbohidraților materiei prime
    • 3.2 Temperatura
    • 3.3 Creșterea pH-ului mărește intensitatea
    • 3.4 Umiditate
    • 3.5 Prezența metalelor
  • 4 Efecte negative
  • 5 Alimente cu caracteristici organoleptice produse de reacția Maillard
  • 6 Referințe

Fazele reacției

Deși pare ușor de realizat culoarea aurie în produsele alimentare prin tehnici culinare de gătit, chimia implicată în reacția Maillard este foarte complexă. În 1953, John Hodge a publicat schema reacției care este încă admisă într-un mod general.

Într-o primă etapă, un zahar 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 de adiție care este transformat într-o glicozilamină N-substituită.

După un aranjament molecular numit rearanjare Amadori, se obține o moleculă de tip 1-amino-deoxi-2-cetoză (numită și compusul Amadori).

După formarea acestui compus, sunt posibile două căi de reacție:

- Este posibil să existe o ruptură sau rupere a moleculelor în compușii carbonilici lipsiți de azot, cum ar fi acetolul, piruvaldehida, diacetilul.

- Este posibil să apară o deshidratare intensă care generează substanțe cum ar fi furfural și dehidrofurfural. Aceste substanțe sunt produse prin încălzirea și descompunerea carbohidraților. Unii au un gust amar și aroma ușoară de zahăr ars.

Degradarea steckerului

Există oa treia modalitate de reacție: degradarea lui Strecker. Aceasta constă într-o deshidratare moderată care generează substanțe reducătoare.

Când aceste substanțe reacționează cu aminoacizii nemodificați, ei sunt transformați în aldehide tipice aminoacizilor implicați. Prin această reacție se formează produse cum ar fi pirazina, care dă aroma caracteristică chipsurilor de cartof.

Când un aminoacid intervine în aceste procese, molecula este pierdută 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, sa demonstrat că între aminoacizii incluși în lanțul polipeptidic, în special a lizinei miez au o reactivitate ridicată.

Tipul de aminoacid implicat în reacție determină gustul rezultat. Zaharurile trebuie să fie reductive (adică trebuie să aibă o grupare carbonil liberă și să reacționeze ca donori de electroni).

În carbohidrați sa constatat că pentozele sunt mai reactive decât hexoză. Adică, glucoza este mai puțin reactivă decât fructoza și, la rândul ei, decât manoza. Aceste trei hexoze sunt printre cele mai puțin reactive; urmată de pentoză, arabinoză, xiloză și riboză, în ordinea crescătoare a reactivității.

Disacaridele, cum ar fi lactoza sau maltoza, sunt chiar mai puțin reactive decât hexoză. Zaharoza, care nu are o funcție de reducere liberă, nu intervine în reacție; aceasta se face numai dacă este prezentă într-o hrană acidă și apoi este hidrolizată în glucoză și fructoză.

temperatură

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

Din acest motiv, reacția apare în principal în operațiile de gătit, pasteurizare, sterilizare și deshidratare.

Atunci când crește pH-ul, 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 browning-ului în timpul deshidratării, dar modifică în mod nefavorabil caracteristicile organoleptice.

umiditate

Viteza reacției Maillard are un maxim între 0,55 și 0,75 în ceea ce privește activitatea apei. Prin urmare, alimentele deshidratate sunt cele mai stabile, atâta timp cât acestea sunt ținute departe de umiditate și la o temperatură moderată.

Prezența metalelor

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

Efecte negative

Deși reacția este considerată, în general, de dorit în timpul gătitului prezintă un dezavantaj din punct de vedere nutrițional. Dacă alimentele sunt încălzite cu un conținut redus de apă și prezența de zaharuri reducătoare și de proteine ​​(cum ar fi cereale sau lapte praf), reacția Maillard va avea ca rezultat pierderea de aminoacizi.

Majoritatea reactivilor, în ordine descrescătoare sunt lizină, arginină, triptofan și histidină. În aceste cazuri, este important să întârzieți debutul reacției. Cu excepția argininei, ceilalți trei sunt aminoacizi esențiali; adică, ele trebuie să fie contribuite prin hrănire.

Dacă există un număr mare de aminoacizi a unei proteine ​​legat la reziduurile de zahar care rezultă din reacția Maillard, aminoacizii nu pot fi utilizate de către organism. Enzimele proteolitice ale intestinului nu le pot hidroliza.

Un alt dezavantaj este subliniat faptul că, la temperaturi ridicate, se poate forma o substanță potențial cancerigene ca acrilamida.

Alimente cu caracteristici organoleptice produs de reacția Maillard

În funcție de concentrația în melanoidină, culoarea poate merge de la galben la maro sau chiar negru în următoarele alimente:

- Carne prăjită.

- Ceapă friptă.

- cafea prăjită și cacao.

- Produse de panificație, cum ar fi pâine, prăjituri și prăjituri.

- Chipsuri de cartofi.

- Whisky de malț sau bere.

- lapte praf sau condensat.

- Dulce de leche.

- Arahide prăjite.

referințe

  1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. și Vidal Carou, M. (1990). Biochimia alimentelor.
  2. Ames, J. (1998). Aplicarea reacției Maillard în industria alimentară. Chimie alimentară
  3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besancon, P. și Desnuelle, P. (1992). Introducere în biochimie și tehnologia alimentelor.
  4. Helmenstine A.M. "The reacție Maillard: Chemestry de Browning alimentare" (iunie 2017), în: ThoughtCo: Stiinta. Adus pe 22 martie 2018 de la Thought.Co: thoughtco.com.
  5. Larrañaga Coll, I. (2010). Controlul și igiena alimentelor.
  6. Reacție Maillard. (2018) Adus la 22 martie 2018, de pe Wikipedia
  7. Tamanna, N. și Mahmood, N. (2015). Procesarea produselor alimentare și produsele de reacție Maillard: Efectul asupra sănătății umane și alimentației. Jurnalul International al Stiintei Alimentare.