REAKSI MAILLARD: FASA DAN DEGRADASI STRECKER - KIMIA - 2026

The Maillard reaksi adalah nama yang diberikan kepada tindak balas kimia antara amino asid dan mengurangkan gula yang menggelapkan makanan semasa memanggang, membakar, memanggang dan menggoreng. Sebatian coklat terbentuk bertanggungjawab terhadap warna dan aroma produk seperti kerak roti, daging panggang, kentang goreng dan kue kering.

Reaksi disukai oleh panas (suhu antara 140 hingga 165 ˚C), walaupun ia juga berlaku pada kadar yang lebih perlahan, pada suhu bilik. Doktor dan ahli kimia Perancis Louis-Camille Maillard yang menerangkannya pada tahun 1912.

Kegelapan berlaku tanpa tindakan enzim, serta karamelisasi; untuk alasan ini kedua-duanya disebut sebagai tindak balas kecoklatan bukan enzim.

Namun, mereka berbeza kerana hanya karbohidrat yang dipanaskan semasa karamelisasi, sementara untuk reaksi Maillard berlaku, protein atau asid amino juga mesti ada.

Fasa tindak balas

Walaupun nampak mudah untuk memperoleh warna keemasan makanan melalui teknik memasak masakan, kimia yang terlibat dalam reaksi Maillard sangat kompleks. Pada tahun 1953 John Hodge menerbitkan skema reaksi yang masih diterima umum.

Pada tahap pertama gula pengurangan seperti glukosa dipadatkan dengan sebatian yang mengandungi kumpulan amino bebas, seperti asid amino, untuk memberikan produk tambahan yang diubah menjadi glikoslamina N-diganti.

Selepas susunan molekul yang disebut penyusunan semula Amadori, molekul dari jenis 1-amino-deoxy-2-ketose (juga disebut sebatian Amadori) diperoleh.

Sebaik sahaja sebatian ini terbentuk, dua jalan tindak balas adalah mungkin:

- Mungkin terdapat pemecahan atau pemecahan molekul dalam sebatian karbonil yang kekurangan nitrogen, seperti asetol, piruvaldehid, diasetil.

- Kemungkinan berlaku penyahhidratan yang kuat yang menimbulkan zat seperti furfural dan dehydrofurfural. Bahan ini dihasilkan dengan pemanasan dan penguraian karbohidrat. Sebahagiannya mempunyai sedikit rasa pahit dan aroma gula terbakar.

Kemerosotan Stecker

Terdapat jalan reaksi ketiga: Penurunan Strecker. Ini terdiri daripada dehidrasi sederhana yang menghasilkan bahan pengurangan.

Apabila bahan-bahan ini bertindak balas dengan asid amino yang tidak berubah, mereka berubah menjadi aldehid khas asid amino yang terlibat. Dengan tindak balas ini, produk seperti pirazin terbentuk, yang memberikan aroma khas kepada kerepek kentang.

Apabila asid amino campur tangan dalam proses ini, molekul itu hilang dari sudut pemakanan. Ini sangat penting dalam hal asid amino penting, seperti lisin.

Faktor yang mempengaruhi tindak balas

Sifat asid amino dan karbohidrat bahan mentah

Dalam keadaan bebas, hampir semua asid amino mempunyai tingkah laku yang seragam. Walau bagaimanapun, telah ditunjukkan bahawa di antara asid amino yang termasuk dalam rantai polipeptida, yang asas - terutamanya lisin - menunjukkan kereaktifan yang hebat.

Jenis asid amino yang terlibat dalam tindak balas menentukan rasa yang dihasilkan. Gula mesti mengurangkan (iaitu, mereka mesti mempunyai kumpulan karbonil bebas dan bertindak balas sebagai penderma elektron).

Dalam karbohidrat, pentosa didapati lebih reaktif daripada heksosa. Maksudnya, glukosa kurang reaktif daripada fruktosa dan, sebaliknya, daripada mannose. Ketiga-tiga heksosa ini adalah antara yang paling tidak reaktif; Ia diikuti oleh pentosa, arabinose, xylose, dan ribose, dalam peningkatan kereaktifan.

Disakarida, seperti laktosa atau maltosa, bahkan kurang reaktif daripada heksosa. Sukrosa, kerana tidak mempunyai fungsi pengurangan bebas, tidak campur tangan dalam tindak balas; Ia hanya berlaku sekiranya terdapat dalam makanan berasid dan kemudian dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa.

Suhu

Reaksi dapat berkembang semasa penyimpanan pada suhu bilik. Atas sebab ini, dianggap bahawa haba bukanlah keadaan yang sangat diperlukan untuk berlaku; namun, suhu tinggi mempercepatnya.

Atas sebab ini, tindak balas berlaku terutamanya dalam operasi memasak, pasteurisasi, pensterilan dan penyahhidratan.

Dengan meningkatkan pH, intensiti meningkat

Sekiranya pH meningkat, begitu juga intensiti tindak balas. Walau bagaimanapun, pH antara 6 dan 8 dianggap paling baik.

Penurunan pH memungkinkan untuk mengurangkan kecoklatan semasa dehidrasi, tetapi dengan tidak baik mengubah ciri-ciri organoleptik.

Kelembapan

Kadar tindak balas Maillard mempunyai maksimum antara 0,55 dan 0,75 dari segi aktiviti air. Atas sebab ini, makanan dehidrasi adalah yang paling stabil, asalkan disimpan dari kelembapan dan pada suhu sederhana.

Kehadiran logam

Beberapa kation logam memangkinkannya, seperti Cu ⁺² dan Fe ⁺³ . Yang lain seperti Mn ⁺² dan Sn ⁺² menghalang tindak balas.

Kesan negatif

Walaupun reaksi pada amnya dianggap wajar semasa memasak, ia mempunyai kekurangan dari sudut pemakanan. Sekiranya makanan dengan kandungan air rendah dan kehadiran gula dan protein pengurangan (seperti bijirin atau susu tepung) dipanaskan, reaksi Maillard akan menyebabkan kehilangan asid amino.

Yang paling reaktif dalam urutan penurunan adalah lisin, arginin, triptofan, dan histidin. Dalam kes-kes ini, penting untuk melambatkan penampilan reaksi. Kecuali untuk arginin, tiga yang lain adalah asid amino penting; iaitu makanan mesti disediakan.

Sekiranya sebilangan besar asid amino dalam protein didapati melekat pada sisa gula akibat reaksi Maillard, asid amino tidak dapat digunakan oleh tubuh. Enzim proteolitik usus tidak akan dapat menghidrolisisnya.

Kelemahan lain yang diperhatikan ialah, pada suhu tinggi, bahan karsinogenik yang berpotensi seperti akrilamida dapat terbentuk.

Makanan dengan ciri ciri organoleptik reaksi Maillard

Bergantung pada kepekatan melanoidin, warnanya boleh berubah dari kuning menjadi coklat atau bahkan hitam pada makanan berikut:

- Panggang.

- Bawang goreng.

- Kopi dan koko panggang.

- Barangan bakar seperti roti, biskut dan kek.

- Kerepek.

- Wiski atau bir malt.

- Susu tepung atau pekat.

- Karamel.

- Kacang panggang.

Rujukan

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. dan Vidal Carou, M. (1990). Biokimia makanan.
2. Ames, J. (1998). Aplikasi reaksi Maillard dalam industri makanan. Kimia Makanan.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. dan Desnuelle, P. (1992). Pengenalan à la biochimie et à la technologie des alimentants.
4. Helmenstine AM "Reaksi Maillard: Chemestry of browning food" (Jun 2017) dalam: ThoughtCo: Science. Diakses pada 22 Mac 2018 dari Thought.Co: thinkco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Kawalan dan kebersihan makanan.
6. Reaksi Maillard. (2018) Diperoleh pada 22 Mac 2018, dari Wikipedia
7. Tamanna, N. dan Mahmood, N. (2015). Pemprosesan Makanan dan Produk Reaksi Maillard: Kesan terhadap Kesihatan Manusia dan Pemakanan. Jurnal Sains Makanan Antarabangsa.