Fase reaksi Maillard dan Degradasi Strecker



itu Reaksi Maillard adalah nama yang diberikan untuk reaksi kimia antara asam amino dan gula pereduksi yang mengaburkan makanan selama memanggang, memanggang, memanggang, dan menggoreng. Senyawa coklat terbentuk bertanggung jawab atas warna dan aroma produk seperti kerak roti, daging sapi panggang, kentang goreng dan kue panggang.

Reaksi ini disukai oleh panas (suhu antara 140 hingga 165 ˚C), meskipun juga terjadi pada kecepatan yang lebih rendah, pada suhu kamar. Adalah dokter dan ahli kimia Prancis Louis-Camille Maillard yang menggambarkannya pada tahun 1912.

Gelap terjadi tanpa aksi enzim, serta karamelisasi; karena itu keduanya disebut reaksi pencoklatan non-enzimatik. 

Namun, mereka berbeda dalam karamelisasi hanya karbohidrat yang dipanaskan, sedangkan untuk reaksi Maillard terjadi, protein atau asam amino juga harus ada..

Indeks

  • 1 Fase reaksi
  • 2 Degradasi stecker
  • 3 Faktor yang mempengaruhi reaksi
    • 3.1 Sifat asam amino dan karbohidrat dari bahan baku
    • 3.2 Temperatur
    • 3.3 Meningkatkan pH meningkatkan intensitas
    • 3.4 Kelembaban
    • 3.5 Kehadiran logam
  • 4 Efek negatif
  • 5 Makanan dengan produk karakteristik organoleptik dari reaksi Maillard
  • 6 Referensi

Fase reaksi

Meskipun tampaknya mudah untuk mencapai warna emas dalam makanan dengan teknik memasak kuliner, kimia yang terlibat dalam reaksi Maillard sangat kompleks. Pada tahun 1953 John Hodge menerbitkan skema reaksi yang masih diterima secara umum.

Pada langkah pertama gula pereduksi seperti glukosa dikondensasikan dengan senyawa yang mengandung gugus amino bebas, seperti asam amino, untuk memberikan produk tambahan yang diubah menjadi glikosilamin tersubstitusi-N.

Setelah pengaturan molekul yang disebut pengaturan ulang Amadori, molekul tipe 1-amino-deoksi-2-ketosa (juga disebut senyawa Amadori) diperoleh.

Setelah senyawa ini terbentuk, dua rute reaksi dimungkinkan:

- Mungkin ada pembelahan atau pemecahan molekul dalam senyawa karbonil yang kekurangan nitrogen, seperti asetol, piruvaldehida, diacetyl.

- Mungkin saja terjadi dehidrasi hebat yang menimbulkan zat seperti furfural dan dehydrofurfural. Zat-zat ini diproduksi oleh pemanasan dan penguraian karbohidrat. Beberapa memiliki rasa pahit dan aroma gula yang dibakar.

Degradasi stecker

Ada cara reaksi ketiga: degradasi Strecker. Ini terdiri dari dehidrasi sedang yang menghasilkan zat pereduksi.

Ketika zat-zat ini bereaksi dengan asam amino yang tidak diubah, mereka diubah menjadi aldehida yang khas dari asam amino yang terlibat. Reaksi ini menghasilkan produk seperti pirazin, yang memberikan aroma khas keripik kentang.

Ketika asam amino ikut campur dalam proses ini, molekul tersebut hilang dari sudut pandang nutrisi. Ini khususnya penting dalam kasus asam amino esensial, seperti lisin.

Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi

Sifat asam amino dan karbohidrat dari bahan baku

Dalam keadaan bebas hampir semua asam amino memiliki perilaku yang seragam. Namun, telah ditunjukkan bahwa di antara asam amino yang termasuk dalam rantai polipeptida, asam basa - terutama lisin - menghadirkan reaktivitas tinggi.

Jenis asam amino yang terlibat dalam reaksi menentukan rasa yang dihasilkan. Gula harus bersifat reduktif (artinya, mereka harus memiliki gugus karbonil bebas dan bereaksi sebagai donor elektron).

Dalam karbohidrat telah ditemukan bahwa pentosa lebih reaktif daripada heksosa. Artinya, glukosa kurang reaktif daripada fruktosa dan, pada gilirannya, dibandingkan mannose. Ketiga heksosa ini termasuk yang paling tidak reaktif; diikuti oleh pentosa, arabinosa, xilosa dan ribosa, dengan urutan reaktivitas yang meningkat. 

Disakarida, seperti laktosa atau maltosa, bahkan kurang reaktif dibandingkan heksosa. Sukrosa, karena tidak memiliki fungsi reduksi bebas, tidak ikut campur dalam reaksi; itu hanya terjadi jika ada dalam makanan asam dan kemudian dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa.

Suhu

Reaksi dapat terjadi selama penyimpanan pada suhu kamar. Karena alasan ini, dianggap bahwa panas bukanlah kondisi yang sangat diperlukan untuk terjadinya panas; Namun, suhu tinggi mempercepatnya.

Untuk alasan ini reaksi terjadi terutama dalam operasi pemasakan, pasteurisasi, sterilisasi dan dehidrasi.

Ketika meningkatkan pH, intensitas meningkat

Jika pH naik, intensitas reaksi juga meningkat. Namun, pH antara 6 dan 8 dianggap yang paling menguntungkan.

Penurunan pH memungkinkan untuk melemahkan kecoklatan selama dehidrasi, tetapi memodifikasi karakteristik organoleptik secara tidak menguntungkan.

Kelembaban

Kecepatan reaksi Maillard menyajikan maksimum antara 0,55 dan 0,75 dalam hal aktivitas air. Oleh karena itu, makanan dehidrasi adalah yang paling stabil, asalkan mereka dilindungi dari kelembaban dan pada suhu sedang.

Kehadiran logam

Beberapa kation logam mengkatalisasinya, seperti Cu+2 dan Iman+3. Lainnya seperti Mn+2 dan Sn+2 menghambat reaksinya.

Efek negatif

Meskipun reaksi umumnya dianggap diinginkan selama memasak, reaksi ini memberikan kerugian dari sudut pandang gizi. Jika makanan dengan kadar air rendah dan adanya gula dan protein pereduksi (seperti sereal atau susu bubuk) dipanaskan, reaksi Maillard akan menyebabkan hilangnya asam amino.

Yang paling reaktif dalam urutan menurun adalah lisin, arginin, triptofan dan histidin. Dalam kasus ini, penting untuk menunda timbulnya reaksi. Dengan pengecualian arginin, tiga lainnya adalah asam amino esensial; yaitu, mereka harus dikontribusikan oleh pemberian makan.

Jika sejumlah besar asam amino dari suatu protein ditemukan terikat pada residu gula sebagai hasil dari reaksi Maillard, asam amino tidak dapat digunakan oleh tubuh. Enzim proteolitik usus tidak dapat menghidrolisis mereka.

Kelemahan lain yang dicatat adalah bahwa, pada suhu tinggi, zat yang berpotensi karsinogenik seperti akrilamida dapat terbentuk.

Makanan dengan produk karakteristik organoleptik dari reaksi Maillard

Tergantung pada konsentrasi melanoidins, warnanya dapat berubah dari kuning menjadi coklat atau bahkan hitam pada makanan berikut:

- Daging panggang.

- Bawang goreng.

- Kopi dan coklat panggang.

- Makanan yang dipanggang seperti roti, kue dan kue.

- Keripik kentang.

- Malt wiski atau bir.

- Susu bubuk atau kental.

- Dulce de leche.

- Kacang panggang.

Referensi

  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). Pendahuluan à la biochimie et à la technologie des aliments.
  4. Helmenstine A.M. "Reaksi Maillard: Chemestry of food browning" (Juni 2017) di: ThoughtCo: Science. Diperoleh pada 22 Maret 2018 dari Thought.Co: thoughtco.com.
  5. Larrañaga Coll, I. (2010). Kontrol makanan dan kebersihan.
  6. Reaksi Maillard. (2018) Diperoleh pada 22 Maret 2018, dari Wikipedia
  7. Tamanna, N. dan Mahmood, N. (2015). Pengolahan Makanan dan Produk-produk Reaksi Maillard: Efek pada Kesehatan Manusia dan Nutrisi. Jurnal Internasional Ilmu Pangan.