РЕАКЦИЯ МАЙЯРА: ФАЗЫ И ДЕГРАДАЦИЯ ШТРЕКЕРА - ХИМИЯ - 2026

Реакция Майяра - это химическая реакция между аминокислотами и редуцирующими сахарами, которая затемняет пищу во время жарки, запекания, жарки и жарки. Коричневые соединения формируют цвет и аромат таких продуктов, как корочка хлеба, жаркое, картофель фри и печеное печенье.

Реакции способствует нагревание (температура от 140 до 165 ˚C), хотя она также протекает медленнее, при комнатной температуре. Его описал в 1912 году французский врач и химик Луи-Камиль Майяр.

Потемнение происходит без действия ферментов, а также карамелизации; по этой причине обе они называются неферментативными реакциями потемнения.

Однако они отличаются тем, что во время карамелизации нагреваются только углеводы, а для того, чтобы произошла реакция Майяра, также должны присутствовать белки или аминокислоты.

Фазы реакции

Хотя может показаться легким достижение золотого цвета пищи с помощью кулинарных методов приготовления, химический состав реакции Майяра очень сложен. В 1953 году Джон Ходж опубликовал схему реакции, которая до сих пор является общепринятой.

На первой стадии восстанавливающий сахар, такой как глюкоза, конденсируется с соединением, содержащим свободную аминогруппу, такую ​​как аминокислота, с получением продукта присоединения, который превращается в N-замещенный гликозиламин.

После молекулярной структуры, называемой перегруппировкой Амадори, получается молекула типа 1-амино-дезокси-2-кетозы (также называемая соединением Амадори).

После образования этого соединения возможны два пути реакции:

- Может произойти расщепление или распад молекул карбонильных соединений, в которых отсутствует азот, таких как ацетол, пирувальдегид, диацетил.

- Возможно, происходит сильное обезвоживание, которое приводит к появлению таких веществ, как фурфурол и дегидрофурфурол. Эти вещества образуются при нагревании и разложении углеводов. Некоторые имеют легкую горечь и аромат жженого сахара.

Деградация Стекера

Существует третий путь реакции: деградация Штрекера. Это умеренное обезвоживание с образованием восстанавливающих веществ.

Когда эти вещества реагируют с неизмененными аминокислотами, они превращаются в типичные альдегиды задействованных аминокислот. В результате этой реакции образуются такие продукты реакции, как пиразин, который придает картофельным чипсам характерный аромат.

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

Факторы, влияющие на реакцию

Природа аминокислот и углеводов в сырье

В свободном состоянии почти все аминокислоты ведут себя одинаково. Однако было показано, что среди аминокислот, включенных в полипептидную цепь, основные, особенно лизин, проявляют большую реактивность.

Тип аминокислоты, участвующей в реакции, определяет конечный вкус. Сахара должны быть восстанавливающими (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 относятся к числу наименее реактивных; За ней следуют пентоза, арабиноза, ксилоза и рибоза в порядке возрастания реакционной способности.

Дисахариды, такие как лактоза или мальтоза, даже менее реактивны, чем гексозы. Сахароза, поскольку она не имеет функции свободного восстановления, не вмешивается в реакцию; Это происходит только в том случае, если он присутствует в кислой пище и затем гидролизуется до глюкозы и фруктозы.

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, прежде всего, при варке, пастеризации, стерилизации и обезвоживании.

При увеличении pH увеличивается интенсивность

Если pH повышается, увеличивается и интенсивность реакции. Однако наиболее благоприятным считается значение pH от 6 до 8.

Снижение pH позволяет уменьшить потемнение во время обезвоживания, но неблагоприятно изменяет органолептические характеристики.

влажность

Скорость реакции Майяра по активности воды составляет максимум от 0,55 до 0,75. По этой причине обезвоженные продукты являются наиболее стабильными, если они хранятся вдали от влаги и при умеренной температуре.

Наличие металлов

Катионы некоторых металлов катализируют его, например Cu ⁺² и Fe ⁺³ . Другие, такие как Mn ⁺² и Sn ^+2, ингибируют реакцию.

Отрицательные эффекты

Хотя реакция обычно считается желательной во время приготовления, она имеет недостаток с точки зрения питания. Если продукты с низким содержанием воды и присутствием редуцирующих сахаров и белков (например, крупы 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 отсрочить появление реакции. За исключением аргинина, остальные три являются незаменимыми аминокислотами; то есть они должны быть обеспечены пищей.

Если в результате реакции Майяра обнаруживается, что большое количество аминокислот в белке присоединено к остаткам сахара, эти аминокислоты не могут быть использованы организмом. Протеолитические ферменты кишечника не смогут их гидролизовать.

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

Продукты с органолептическими характеристиками - продукт реакции Майяра.

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

- Жаркое.

- Жареный лук.

- Кофе и жареный какао.

- Выпечка, такая как хлеб, печенье и пирожные.

- Чипсы.

- Солодовый виски или пиво.

- Сухое или сгущенное молоко.

- Карамель.

- Арахис жареный.

Ссылки

1. Элайс, К., Линден, Г., Марине Фонт, А. и Видаль Кару, М. (1990). Биохимия пищи.
2. Эймс, Дж. (1998). Применение реакции Майяра в пищевой промышленности. Пищевая химия.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. и Desnuelle, P. (1992). Введение в биохимические и пищевые технологии.
4. Helmenstine AM «Реакция Майяра: химия подрумянивания пищи» (июнь 2017 г.) в: ThoughtCo: Science. Получено 22 марта 2018 г. с сайта Thought.Co: thinkco.com.
5. Ларраньяга Колл, I. (2010). Контроль пищевых продуктов и гигиена.
6. Реакция Майяра. (2018) Получено 22 марта 2018 г. из Википедии.
7. Таманна, Н. и Махмуд, Н. (2015). Продукты пищевой промышленности и реакции Майяра: влияние на здоровье и питание человека. Международный журнал пищевой науки.