Реакция майяра это: Вездесущая реакция Майара

Содержание

Вездесущая реакция Майара

Ольга Владимировна Космачевская,
кандидат биологических наук, Институт биохимии им. А. Н. Баха РАН
«Химия и жизнь» №2, 2012

Все сознают, что нормальная и полезная еда — есть еда с аппетитом,
еда с испытываемым наслаждением; всякая другая еда, еда по приказу,
по расчету, признается уже в большей или меньшей степени злом...
И. П. Павлов

Художник Е. Станикова

Химия богата именными реакциями, их более тысячи. Но большинство из них мало о чем скажут человеку, далекому от химии, они для тех, кто понимает. Однако в этом богатом перечне есть одна реакция, с которой все мы сталкиваемся каждый день — всякий раз, когда подходим к плите, чтобы приготовить что-нибудь вкусненькое, или пьем утренний кофе с бутербродом, или пиво вечером с друзьями. Речь идет о реакции Майара, которой в этом году исполняется сто лет. Во Франции в Нанси даже планируют провести юбилейный международный симпозиум, посвященный этой реакции.

За что такие почести? Чем она так примечательна? Да тем, что вездесуща и хорошо знакома каждому. Образование гумуса почв, угля, торфа, сапропеля, лечебных грязей происходит благодаря этой реакции. Но говорить мы будем о куда более привычных и привлекательных вещах — о незабываемом аромате свежезаваренного кофе, испеченного хлеба и жареного мяса, о золотистой поджаристой корочке на буханке и отбивной, об изумительном вкусе этих продуктов. Потому что все перечисленное — это результат реакции Майара.

Первая отбивная и революция

Сложно представить жизнь современного человека без кулинарии, а кулинарию без жарки, варки и выпечки, хотя все прочие живые существа обходятся без термической обработки пищи. Есть данные, что уже синантропы (Homo erectus pekinensis) использовали огонь, а современный Homo sapiens готовил на огне, что называется, с рождения. Так что любовь к жареному и вареному сформировалась очень давно. Но что заставило первобытного человека сунуть пищу в огонь, а потом съесть ее? И почему потом все начали есть обработанную пищу?

Вряд ли мы узнаем, когда и как это произошло. Видимо, по каким-то причинам сырое мясо попало в костер, зажарилось, а наши предки просто не смогли удержаться, чтобы не положить ароматные кусочки в рот. Понятно, что жареный кусочек по вкусу превзошел сырой даже без соли, кетчупа и приправ. Впрочем, понятно это только небиологам. В соответствии с теорией эволюции вкусно должно быть то, что полезно, что содержит ценные компоненты (избыток сладкого вреден, однако нашим предкам этот избыток не грозил). Почему вкусным кажется жареное — это нетривиальный вопрос. Может быть, как раз потому, что приготовленное легче усваивается и вкусовые рецепторы это чувствуют. И вскоре приготовленную пищу стали считать сакральной, «освященной огнем», ведь во время жертвоприношения, когда на огне сжигали потенциальную еду, ее часть в виде дыма возносилась в дар богам.

Интересно, что, если б нынешние человекообразные обезьяны умели жарить и парить, они непременно бы этим занимались. Антропологи Ричард Ранэм из Гарварда и Виктория Уоббер из Института эволюционной антропологии Макса Планка установили, что шимпанзе, бонобо, гориллы и орангутаны предпочитают приготовленную пищу сырой, будь то мясо, морковь или бататы. В чем тут дело — в мягкости готового продукта, его лучшей перевариваемости или его лучшем вкусе — непонятно. Хотя, как мы знаем, домашние животные тоже с удовольствием употребляют «человеческую» еду.

Так или иначе, огонь, сковородки, вертела и кастрюли стали главными инструментами поваров и хозяек, а вкусная теплая еда — одним из самых доступных удовольствий. Как писал Джером К. Джером, «чистая совесть дает ощущение удовлетворенности и счастья, но полный желудок позволяет достичь той же цели с большей легкостью и меньшими затратами».

Однако такой способ приготовления пищи породил куда более значимые, глобальные последствия. Существует любопытная теория, согласно которой термическая обработка пищи повлекла за собой антропогенетическую революцию и послужила отправным пунктом в культурном становлении человека. Наши предки были всеядными животными. Это давало несомненное эволюционное преимущество, поскольку разнообразие потребляемых продуктов было велико, но имело и минусы: сырая грубая пища усваивалась плохо, поэтому приходилось много есть, тратить много времени на добывание пищи. Специалисты подсчитали, что шимпанзе расходует на потребление пищи несколько часов в сутки, а современный человек — немногим более часа (долгие сидения в ресторанах и барах не в счет, здесь основное время уходит на общение). Получается, что термическая обработка пищи, резко повысив КПД переваривания, сократила потребность в ресурсах и подарила нашим предкам свободное время и энергию, которые могли быть затрачены на размышления, познание мира, творчество, создание орудий труда. Иными словами, приготовление пищи дало

Homo sapiens возможность стать действительно разумным существом.

О том, как сахара, жиры и белки встречаются на сковородке

Стоит только представить хрустящую золотистую корочку на хорошо прожаренном мясе или буханке свежего хлеба, как начинают течь слюнки. Почему жареная еда такая вкусная и привлекательная на вид?

Глюкоза (линейная форма)

Три важнейших компонента входят в состав органики, употребляемой в пищу: углеводы, жиры и белки. Не буду останавливаться на биологическом значении этих веществ, поскольку для читателей «Химии и жизни» это очевидно. В данном случае нас будут интересовать некоторые особенности химического строения этих веществ. Углеводы, которые еще называют природными полигидроксиальдегидами и полигидроксикетонами с общей формулой (CH

2O)n, в составе своих молекул содержат не только гидроксильные группы –ОН, но и карбонильные С=О.

В молекулах природных жиров, триглицеридов (сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот) также обязательно присутствуют карбонильные группы.

Белки устроены куда сложнее, это полимеры, цепи которых выстроены из самых разных аминокислот. Свойства белка напрямую зависят от того, какие аминокислоты и в какой последовательности его образуют. Среди 20 аминокислот, составляющих белок, есть несколько наиболее уязвимых с химической точки зрения: лизин, аргинин, триптофан и гистидин. Их молекулы содержат свободные аминогруппу (–NH2), гуанидиновую группу (–С(NH2)2), индольное и имидазольное кольца.

Триглицериды

Уязвимы они потому, что перечисленные группы даже в составе белковой молекулы легко вступают в реакцию с карбонильной группой (С=О) углеводов, альдегидов и липидов. (У других аминокислот аминогруппа вступает в реакцию, только если эта аминокислота свободная или концевая в полипептидной цепи.) Нужна лишь повышенная температура, огонь или плита. Эта реакция известна в пищевой химии как реакция сахароаминной конденсации, или как реакция Майара.

Триглицериды

История ее открытия — запутанное дело. Считается, что Майар был первым, кто обнаружил активное взаимодействие сахаров с аминокислотами. Однако справедливости ради следует отметить, что впервые подобную реакцию наблюдали П. Брандес и Ц. Штоэр в 1896 году, нагревая сахар с аммиаком.

В 1912 году молодой французский врач и химик Луи Камилл Майар начал изучать взаимодействие между аминокислотами и пищевыми сахарами, глюкозой и фруктозой. На исследование его вдохновило желание отыскать возможные пути синтеза полипептидов. В течение нескольких часов он кипятил водные растворы сахара или глицерина с аминокислотами и обнаружил, что в реакционной смеси образуются некие сложные соединения желто-коричневого цвета. Ученый принял их за пептиды и поспешил опубликовать результаты в «Compte Rendu de I'Academie des Sciences». Однако это был тот случай, когда исследователь выдал желаемое за действительное — дело в науке обычное. Никакие экспериментальные данные не подтверждали это чисто умозрительное заключение. К чести Майара, он это понял, продолжил исследования и уже в следующем, 1913 году обнаружил большое сходство образующихся коричневых пигментов с гуминовыми веществами почвы. Это были не пептиды, а что-то другое.

Эстафету исследований в этом направлении подхватили российские ученые из лаборатории физиологии растений Петербургского университета. Вскоре после Майара, в 1914 году, С. П. Костычев и В. А. Бриллиант описали продукты, образующиеся в реакции между аминокислотами и сахарами в дрожжевом автолизате — продукте самопереваривания дрожжевых клеток. Русские ученые активно исследовали образование «новых азотистых соединений», окрашивающих раствор в темно-бурый цвет при добавлении глюкозы или сахарозы к дрожжевому автолизату, и доказали, что материалом для синтеза служат сахар и аминокислоты, которые с легкостью реагируют без вмешательства ферментов.

Из всех исследователей, занимавшихся этой проблемой, основные результаты все же были получены французским ученым, установившим, что взаимодействие кетогруппы (С=О) сахара с аминогруппой (–NH2) аминокислоты происходит в несколько стадий. Поэтому сахароаминная реакция известна под именем реакции Майара. С 1910 по 1913 год французский ученый опубликовал около 30 сообщений, которые легли в основу его докторской диссертации «Генезис белков и органических материалов. Действие глицерина и сахаров на аминокислоты».

Но, как это часто бывает в науке, открытие Майара не получило должного признания при его жизни. Только в 1946 году ученые снова заинтересовались этой реакцией. И сегодня о реакции Майара мы знаем уже очень многое. Прежде всего это не единичная реакция, а целый комплекс процессов, которые протекают последовательно и параллельно без участия ферментов и придают реакционной массе коричневый цвет. Главное, чтобы в реакционной смеси присутствовали карбонильные группы (в составе сахаров, альдегидов или жиров) и аминогруппы (белки). Понятно, что такой букет реакций приводит к образованию многочисленных продуктов различного строения, которые в научной литературе обозначаются термином «конечные продукты гликирования». В эту группу входят и алифатические альдегиды и кетоны, и гетероциклические производные имидазола, пиррола и пиразина. Именно эти вещества — продукты сахароаминной конденсации — ответственны за формирование цвета, аромата и вкуса продуктов, подвергнутых термической обработке. Эта реакция ускоряется с повышением температуры и поэтому интенсивно протекает при варке, жарке и выпечке.

Меланоидины: добро и зло

О том, что реакция Майара прошла, можно судить по золотисто-коричневой корочке на хлебе, зажаренных рыбе, мясе, по коричневому оттенку высушенных фруктов. Цвет термически обработанному продукту придают темноокрашенные высокомолекулярные вещества меланоидины (от греческого «меланос», что означает «черный»), которые образуются на последней стадии реакции Майара. Однако цвет стандартных меланоидинов — не черный, а красно-коричневый или темно-коричневый. Меланоидины образуют черные пигменты, подобные гуминовым веществам, лишь в том случае, если огонь был слишком силен или вы забыли о жарящейся на сковородке картошке, пироге в духовке и безнадежно сожгли их. Сам же термин «меланоидины» в 1897 году предложил О. Шмидеберг. (Кстати, «Химия и жизнь» однажды уже обращалась к теме меланоидинов; см. 1980, № 3.)

Кофе, какао, пиво, квас, десертное вино, хлеб, жареные мясо и рыба... Пока мы пьем и едим все это, реакция Майара и ее продукты, меланоидины, с нами. Мы потребляем около 10 г меланоидинов каждый день, поэтому так важно знать об их пользе и вреде.

По химической сути меланоидины — это широкий спектр нерегулярных полимеров разнообразного строения, включая гетероциклические и хиноидные структуры, с молекулярной массой от 0,2 до 100 тысяч дальтон. Механизм их образования достаточно сложен и до конца не изучен — слишком уж много промежуточных продуктов, которые взаимодействуют между собой и с исходными веществами.

Образование меланоидинов сопровождается появлением множества ароматических веществ: фурфурола, оксиметилфурфурола, ацетальдегида, формальдегида, изовалерианового альдегида, метилглиоксаля, диацетила и других. Именно они придают незабываемый, аппетитный аромат свежеиспеченному хлебу, плову, шашлыку. Еще в 1948 году создатель нашей лаборатории в Институте биохимии им. А. Н. Баха В. Л. Кретович (впоследствии член-корреспондент РАН) и Р. Р. Токарева обнаружили, что в растворах глюкозы в присутствии аминокислот лейцина и валина образуются специфические тона корки ржаного хлеба, а в присутствии глицина — карамельный аромат. Чем не способ получения вкусовых и ароматизирующих добавок?

Традиционные рецепты приготовления блюд и напитков включают стадии обработки пищи, на которых образуются меланоидины. Например, темные сорта пива своим насыщенным цветом обязаны меланоидинизированному солоду. А вкусовые добавки и ароматизаторы — это готовые продукты реакции Майара, которые получают отдельно и добавляют в продукты и напитки в качестве естественных красителей и усилителей вкуса. Ароматизаторы и приправы для фастфуда — того же происхождения. Например, пищевую добавку с ароматом тушеной грудинки получают микроволновой сушкой ферментативного гидролизата мяса говядины.

Однако вертится на языке вопрос — а не опасны ли эти вещества? Ведь только и слышишь: не ешьте жареного, в поджаристой корочке содержится всякая канцерогенная дрянь. Давайте разберемся.

Сегодня в научной литературе накоплено огромное количество данных о полезных свойствах меланоидинов — антиоксидантных, антимикробных, иммуномодулирующих, а также об их способности связывать ионы тяжелых металлов. Впервые антиоксидантная активность продуктов реакции Майара была обнаружена в 1961 году в экспериментах с вареным мясом. Затем было показано, что вареное мясо ингибирует перекисное окисление липидов, а в роли собственно ингибиторов выступают меланоидины и мальтол, образующиеся в говядине при варке.

Сегодня ученые, исследующие природу антиоксидантной активности меланоидинов, предполагают, что она связана со структурой этих веществ, которые содержат систему сопряженных двойных связей в гетероциклических и хиноидных звеньях.

Структура фрагмента меланоидинового полимера (glc — остаток D-глюкозы)

Именно такая структура позволяет им обезвреживать свободные радикалы и захватывать металлы. И для организма это чрезвычайно полезно. Скажем, связывая железо (Fe2+), меланоидины не дают ему взаимодействовать с перекисью водорода в организме с образованием сильного окислителя и разрушителя — гидроксильного радикала (НО). Также они могут восстанавливать пероксильные липидные радикалы (ROO).

Еще одно достоинство — антимикробная активность. В недавно опубликованной статье в журнале «Food & Function» (Ulla Mueller et al. «Food & Function»., 2011, vol. 2, 265–272) антимикробное действие меланоидинов кофе связывают с образованием в ходе реакции Майара перекиси водорода (H2O2), подавляющей рост бактерий Escherichia coli и Listeria innocua.

Исследование меланоидинов кофе, развернувшееся в последние годы, подталкивает ученых к мысли, что они могут уменьшать риск заболевания раком. Кроме того, они усиливают синтез ферментов семейства глютатион-S-трансферазы, которые обезвреживают различные ксенобиотики (Somoza V. et al. «Molecular Nutrition & Food Research». 2005, 49, 663–672). А группа ученых из Кореи, Японии и Германии в экспериментах на крысах показала, что аромат жареных кофейных зерен (результат реакции Майара) изменяет работу некоторых генов и при этом в мозгу синтезируются белки, снижающие последствия стресса из-за лишения сна. Таким образом, научно доказано, что просыпаться на запах кофе полезно для мозга, а потому и приятно. Впрочем, это вовсе не означает, что кофе надо пить с утра и до вечера. Руководитель исследований невролог Йосинори Масуо из Научно-исследовательского центра технологий здравоохранения (Япония) считает, что можно просто понюхать кофе, вместо того чтобы пить (Han-Seok Seo et al. «Journal of Agricultural and Food Chemistry». 2008, 56 (12), 4665–4673).

Благодаря полезным свойствам меланоидины нашли применение не только в кулинарии и пищевой химии. В народной медицине с незапамятных времен используют целебные свойства этих веществ. Отвар ржаных колосьев применяют для лечения заболеваний органов дыхания как отхаркивающее мягчительное средство; припарки из ячменного солода рекомендуют при воспалениях кожи и геморрое; отварами ячменного зерна лечат заболевания желудочно-кишечного тракта, почек, мочевых путей и нарушения обмена веществ. В России XIX века был популярен так называемый госпитальный квас, который входил в рацион каждого солдата, выздоравливающего после ранения, для поднятия сил. Видимо, отсюда и поговорка «Русский квас много народу спас».

А что сегодня? Наружное антисептическое средство для лечения кожных заболеваний — «жидкость Митрошина» — представляет собой концентрат меланоидинов, получаемый термической обработкой овса, пшеницы и ржи. Препарат под названием «Холеф» (фехолин), густой экстракт из пшеничных зародышей, разрешен к применению для лечения больных с различными формами прогрессивной мышечной дистрофии. В Научно-практическом центре по животноводству Национальной академии наук Республики Беларусь получили опытную партию кормовой антиоксидантной добавки «Эколин-1», которая представляет собой композицию из гидролизатов ростков солода и торфа. В Ставропольском политехническом институте из отходов молочного производства сделали препарат «ПВ», рекомендованный для широкого применения в растениеводстве и животноводстве в качестве биостимулятора. К сожалению, все эти препараты выпускают локально и малыми партиями

Но вернемся к меланоидинам, которые мы едим. Они, надо признать, плохо расщепляются пищеварительными ферментами и не всасываются в желудочно-кишечном тракте. Казалось бы, минус? Не будем торопиться. Меланоидины выполняют ту же функцию, что и пищевые волокна, улучшают пищеварение и стимулируют рост бифидобактерий, то есть обнаруживают свойства пребиотиков. А это уже скорее плюс.

И все-таки откуда разговоры о канцерогенах? Дело в том, что при слишком высоких температурах в ходе реакции Майара могут образовываться действительно токсичные или канцерогенные вещества. Например, акриламид появляется при запекании или жарке выше 180°C, когда происходит термическое разложение меланоидинов. Вот почему пережаривать не стоит. Но что интересно: исследователи выяснили, что некоторые продукты реакции Майара стимулируют образование ферментов, участвующих в связывания токсинов, в том числе и акриламида. А в модельных экспериментах было показано, что высокомолекулярные меланоидины подавляют образование канцерогенных N-нитрозаминов (Kato H. et al. «Agricultural and Biological Chemistry». 1987, vol. 51 (5), pp. 1333–1338).

Конечно, к минусам можно приписать и то, что реакция Майара снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых чаще всего недостает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются. Но, согласитесь, стоит пожертвовать небольшой толикой аминокислот ради аппетитного вида, аромата и вкуса еды. Ведь без этих факторов, согласно И. П. Павлову, полноценное переваривание пищи невозможно. Еда должны быть вкусной!

Чтобы оценить вред или пользу меланоидинов, необходим комплексный подход к проблеме, учитывающий все факторы и детали, часто взаимоисключающие. Сделать это трудно. Но есть другой путь. Сегодня для реакции Майара найдены катализаторы и ингибиторы, мы знаем, как влияют рН среды, температура, влажность, соотношение компонентов на ход этого процесса и спектр образующихся веществ. С этими параметрами обычно считаются при производстве пищевых продуктов. Иными словами, реакция Майара становится управляемой, поэтому вполне возможно получать в процессе кулинарной обработки стандартные продукты, только с полезными для организма свойствами.

Загар, тайнопись и плащаница

С реакцией Майара мы можем встретиться не только на кухне. Если вы используете средства для автозагара (намазался кремом и без всякого солнца стал коричневым), то вы наблюдаете эту реакцию на своей коже. Действующее начало автозагара — дигидроксиацетон, получаемый из сахарной свеклы и сахарного тростника, а также ферментацией глицерина. Дигидроксиацетон или его производное эритрулоза вступают в реакцию с аминокислотами белков кожного кератина, в результате чего образуются меланоидины, похожие на естественный пигмент кожи — меланин. В течение нескольких часов по мере образования меланоидинов кожа приобретает цвет натурального загара. Этой процедурой достаточно часто пользуются культуристы и фотомодели, которым нужно быстро приобрести красивый цвет кожи.

Считается, что в отличие от солнечных ванн автозагар позволяет получить естественный коричневый оттенок кожи без вреда для здоровья. Однако это не совсем так. У автозагара есть один недостаток: он не защищает кожу от воздействия ультрафиолетового излучения, как это делают естественные пигменты меланины. Но это полбеды, хуже другое. Меланоидины — фотосенсибилизаторы, при поглощении света они вступают в химические реакции, в частности, с образованием супероксидного анион-радикала (O2∙–). Поэтому покрытая меланоидинами кожа более чувствительна к действию солнечного света. После 40 минут пребывания на солнце в такой коже образуется в три раза больше свободных радикалов по сравнению с необработанной кожей.

А вот еще одно старое применение реакции Майара. Помните детский рассказ Михаила Зощенко «Иногда можно кушать чернильницы» о том, как В. И. Ленин, чтобы перехитрить надзирателей, писал молоком революционные тексты на страницах обычных художественных книг? Молоко — классические невидимые (симпатические) чернила. Чтобы проявить текст, написанный молоком, достаточно нагреть бумагу с посланием над свечой или прогладить утюгом. Невидимый текст станет видимым, коричневым. Что это, как не реакция Майара — взаимодействие белков молока с молочным сахаром лактозой! Кстати, на роль симпатических чернил подойдут любые доступные вещества, содержащие карбонильные и аминные группы, например слюна, пот, сок лука и многое другое.

В итальянском городе Турине, в соборе Святого Иоанна Крестителя, хранится одна из самых почитаемых и загадочных христианских реликвий — Туринская плащаница, льняное полотно, в которое, по преданию, Иосиф из Аримафеи завернул тело Иисуса Христа после его снятия с креста. На этом полотне неведомым образом запечатлелись лик и тело Христа. Причина возникновения нечеткого желтовато-коричневого отпечатка остается и поныне загадкой (см.: Верховский Л. И. «Химия и жизнь», 1991, № 12; Левшенко М. Т. «Химия и жизнь», 2006, № 7). Есть несколько версий, за счет каких химических реакций получилось изображение. Однако камнем преткновения остается тот факт, что коричневый цвет находится только на поверхности волокон, остающихся внутри непрокрашенными. Очень похоже, что мы имеем дело с сахароаминной реакцией.

Химики Раймонд Роджерс из Национальной лаборатории Калифорнийского университета в Лос-Аламосе и Анна Арнольди из Миланского университета попытались в эксперименте воссоздать способ окраски полотна за счет сахароаминной реакции. Специально для этого эксперимента была изготовлена льняная ткань по технологии, описанной 2000 лет назад Плинием Старшим. Для осуществления реакции Майара, как вы уже знаете, необходимы сахар и аминогруппы. Откуда на полотне сахар? Дело в том, что нити, из которых делали ткань, покрывали крахмалом, защищая их от повреждений. Готовую ткань отмывали в экстракте мыльнянки лекарственной (Saponaria officinalis), которая содержит сапонины — поверхностно-активные вещества. Они гидролизуют полисахарид крахмал до моно- и олигосахаридов: галактозы, глюкозы, арабинозы, ксилозы, фукозы, рамнозы и глюкуроновой кислоты. Поскольку ткань сушили на солнце, то вещества из промывочных вод концентрировались на поверхности волокон.

На ткань, изготовленную по описанной технологии, исследователи воздействовали продуктами разложения белков, содержащими аминогруппы, — путресцином (1,4-диаминобутан) и кадаверином (1,5-диаминопентан). Оба этих вещества называют «трупными газами», так как они образуются при разложении белков после смерти. На поверхности льняной ткани продукты гидролиза крахмала взаимодействовали с путресцином и кадаверином и получалась действительно поверхностная окраска. Так Роджерс и Арнольди подтвердили гипотезу о сахароаминном происхождении изображения на плащанице и о том, что эта реакция действительно могла иметь место при обертывании тела в льняную ткань тех времен.

Меланоидины у колыбели жизни

Учитывая легкость, с которой протекает реакция Майара, можно предположить, что на заре возникновения жизни на Земле, в пребиотической гидросфере, то есть в первичном бульоне, взаимодействие сахаров с аминокислотами (альдегидов с аминами) шло активно и повсеместно. А это, в свою очередь, приводило к образованию меланоидиновых полимеров. Впервые мысль о том, что абиогенно образующиеся меланоидины могут быть прототипом современных коферментов, высказали Д. Кеньон и Г. Штейнман в 1969 году. И это предположение было сделано не случайно.

Дело в том, что в состав меланоидинов входят структуры с сопряженными двойными связями, придающие полимерам электрон-транспортные свойства. Поэтому меланоидиновые матрицы могут имитировать некоторые типичные биохимические реакции, протекающие в клетках: оксидо-редуктазные, гидролазные, синтазные и др. Кроме того, эти полимеры способны связывать тяжелые металлы, которые играют важную роль в функционировании многих ферментов. Вот почему образование подобных полимеров могло послужить отправной точкой в формировании основных типов биохимических реакций. А. Ниссенбаум, Д. Кеньон и Дж. Оро в 1975 году высказали гипотезу, что меланоидины — это протоферментные системы, игравшие роль матрицы в процессах зарождения жизни до возникновения систем с более высокой специфичностью.

В Институте биохимии им. А. Н. Баха РАН сотрудники лаборатории эволюционной биохимии на протяжении многих лет моделируют процессы предбиологической эволюции и исследуют роль меланоидиновых пигментов в усложнении углеродсодержащих соединений. Кандидат биологических наук Т. А. Телегина с коллегами в этих экспериментах доказала, что меланоидины обладают каталитической активностью, в частности содействуют образованию пептидных связей между аланинами. Меланоидиновые пигменты наносили на силикагель и помещали в кварцевую колонку, облучаемую ультрафиолетом, через которую циркулировал раствор аланина. В результате были получены ди-, три- и тетрааланиновые пептиды. Причем их концентрация оказалась в десять раз выше концентрации диаланина, который получали в эксперименте с немодифицированным силикагелем. Этот результат показал преимущество меланоидиновых матриц над неорганическими в процессе абиогенеза.

Реакция Майара и карбонильный стресс

Наш рассказ о реакции Майара и ее продуктах был бы неполным, если бы мы умолчали о том, что эта реакция протекает и в организме человека. Впервые на это обратили внимание уже упоминавшиеся русские ученые П. А. Костычев и В. А. Бриллиант. В отличие от Майара они проводили сахароаминную реакцию при более низких температурах, 30–55°С, и тогда предположили, что она, возможно, протекает и в клетках. Вот что они писали в своей статье в «Известиях Императорской Академии наук» в 1916 году: «Таким образом, аминокислоты реагируют с сахаром даже без вмешательства ферментов. (...) При современном состоянии науки было бы, конечно, совершенно произвольным отрицание за такими свободно происходящими реакциями физиологического значения, особенно если принять во внимание, что условия, необходимые для осуществления реакции между сахаром и аминокислотами, легко могут иметь место в протоплазме живых клеток, так как там вполне возможны концентрации участвующих в реакции веществ».

Действительно, теперь доподлинно известно, что эта реакция протекает и в организме человека, способствуя развитию некоторых патологий. Сейчас внимание исследователей приковано к гликированию — неферментативной модификации биологических макромолекул по реакции Майара, когда с белками взаимодействуют активные карбонильные соединения, накапливающиеся при перекисном окислении липидов и при диабете.

Из-за накопления активных карбонильных соединений, которое происходит по мере старения или при диабете, развивается так называемый карбонильный стресс. В первую очередь страдают, то есть гликируются, долгоживущие белки: гемоглобины, альбумины, коллаген, кристаллины, липопротеиды низкой плотности. Последствия самые неприятные. Например, гликирование белков мембраны эритроцита делает ее менее эластичной, более жесткой, в результате чего ухудшается кровоснабжение тканей. Из-за гликирования кристаллинов мутнеет хрусталик и, как следствие, развивается катаракта. Модифицированные таким образом белки мы можем обнаружить, а значит, они служат маркерами атеросклероза, сахарного диабета, нейродегенеративных заболеваний. Сегодня одна из фракций гликированного гемоглобина (HbА1c) — в числе основных биохимических маркеров диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Снижение уровня HbА1c на 1% уменьшает риск каких-либо осложнений при диабете на 20%.

У себя в лаборатории, в Институте биохимии им. А. Н. Баха, мы разработали экспериментальную систему, которая моделирует условия карбонильного стресса. В качестве активного карбонильного соединения мы использовали метилглиоксаль. Оказалось, что при взаимодействии лизина с метилглиоксалем получаются свободнорадикальные продукты, способные восстанавливать окисленный гемоглобин. Благодаря этому оксид азота (NO) более эффективно связывается с железом гемовой группы, то есть происходит нитрозилирование гемоглобина. В некоторых случаях образуется нитригемоглобин, причем эти процессы могут происходить и непосредственно в крови, например, у больных диабетом. Особенности функционирования таких модифицированных гемоглобинов еще предстоит изучить.

Кстати, из-за образования нитримиоглобина может происходить так называемое нитритное позеленение колбасы или ветчины, если нарушена технология обработки мяса нитритом натрия (пищевая добавка Е250). Хотя обычно ее добавляют для придания мясным продуктам аппетитного розового цвета (не путать с позеленением, вызванным разрушением гемовой группы в результате обычной порчи продукта!).

Рассказ о реакции Майара и меланоидинах подошел к концу. Хотя, возможно, это, как говорил Козьма Прутков, начало того конца, которым заканчивается начало. В статье лишь несколькими штрихами обозначена «вездесущность» реакции Майара, однако мы надеемся, что у читателя сложилось первое представление о важности процессов, протекающих между сахарами и аминокислотами в природе.

Автор благодарит профессора А. Ф. Топунова и доктора биологических
наук К. Б. Шумаева за помощь при подготовке и написании статьи.

Реакция Майяра - это... Что такое Реакция Майяра?

Румяная корочка на пироге — это последствие реакции Майяра

Реакция Майяра (англ. Maillard reaction)— это химическая реакция между аминокислотой и сахаром, которая, как правило, происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, когда в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра. Вместе с карамелизацией реакция Майяра является формой неферментативного потемнения (побурения). Названа в честь французского химика и врача Луи Камилла Майяра, который одним из первых исследовал реакцию в 1910-х годах.

Химия

Реакция включает несколько этапов:

  1. Реактивная карбонильная группа сахара (в его открытой конформации) взаимодействует с нуклеофильной группой аминокислоты с образованием нестабильного N-замещенного гликозиламина и воды.
  2. Гликозиламин самопроизвольно подвергается перегруппировке Амадори и превращается в кетозамин
  3. Кетозамины в ходе последующих реакций могут превратиться в
  • редуктоны,
  • короткоцепочечные гидролитические продукты (диацетил, аспирин, пирувальдегид и др.) или
  • бурые нитрогенные полимеры и меланоидины

Различные сахара обладают различной реактивностью. Реактивность сахаров следует в таком порядке: пентоза > гексоза > дисахарид. Так, например, фруктоза в 100—200 раз более активна, чем глюкоза. Реакция Майяра приводит к образованию многочисленных продуктов порой с довольно сложной и часто ещё не исследованной структурой.

Промышленность

Пищевая промышленность производит многие продукты реакции Майяра, которые используются для придания желаемого вкуса и запаха продуктам питания.

Медицина

Реакция Майяра происходит не только при приготовлении пищи. Эта реакция между белками и сахарами имеет место и в живом организме. В нормальных условиях скорость реакции настолько мала, что её продукты успевают удаляться. Однако, при резком повышении сахара в крови при диабете реакция значительно ускоряется, продукты накапливаются и способны вызвать многочисленные нарушения (например, гиперлипидемии). Особенно это выражено в крови, где резко повышается уровень повреждённых белков (например, концентрация гликозилированного гемоглобина является показателем степени диабета). Накопление изменённых белков в хрусталике вызывает тяжёлое нарушение зрения у больных диабетом. Накопление некоторых поздних продуктов реакции Майяра, так же как и продуктов окисления, которое происходит с возрастом, приводит к возрастным изменениям в тканях. Пока не найдено лекарств, способных ингибировать реакцию Майяра в организме, хотя некоторые агенты (аминогуанидин) существенно снижают реакцию in vitro. Наиболее распространённым поздним продуктом реакции является карбоксиметиллизин, производное лизина. Карбоксиметиллизин в составе белков служит биомаркёром общего оксидативного стресса организма. Он накапливается с возрастом в тканях, например в коллагене кожи, и повышен при диабете.

Продукты реакции

2-ацетил-1-пирролин

Примеры продуктов реакции:

  • 6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридин — запах печёного хлеба, бисквита.
  • 2-ацетил-1-пирролин — запах приготовленного риса.

Ссылки

Реакция Майяра — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Румяная корочка на пироге — это последствие реакции Майяра

Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации[1]) — химическая реакция между аминокислотой и сахаром, которая, как правило, происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, когда в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра. Вместе с карамелизацией реакция Майяра является формой неферментативного потемнения (побурения). Названа в честь французского химика и врача Луи Камиля Майяра, который одним из первых исследовал реакцию в 1910-х годах.

Химия

Реакция включает несколько этапов:

  1. Реактивная карбонильная группа сахара (в его открытой конформации) взаимодействует с нуклеофильной группой аминокислоты с образованием нестабильного N-замещённого гликозиламина и воды.
  2. Гликозиламин самопроизвольно подвергается перегруппировке Амадори и превращается в кетозамин.
  3. Кетозамины в ходе последующих реакций могут превратиться в:

Различные сахара обладают различной реактивностью. Реактивность сахаров следует в таком порядке: пентоза > гексоза > дисахарид. Так, например, фруктоза в 100—200 раз более активна, чем глюкоза. Реакция Майяра приводит к образованию многочисленных продуктов поро́й с довольно сложной и часто ещё неизвестной структурой.

Промышленность

Пищевая промышленность производит многие продукты реакции Майяра, которые используются для придания желаемого вкуса и запаха пищевым продуктам. В пищевой химии известна как сахароаминная реакция[1].

Медицина

Реакция Майяра происходит не только при приготовлении пищи. Эта реакция между белками и сахарами (т. н. гликирование) происходит и в живом организме. В нормальных условиях скорость реакции настолько мала, что её продукты успевают удаляться. Однако при резком повышении сахара в крови при диабете реакция значительно ускоряется, продукты накапливаются и способны вызвать многочисленные нарушения (например, гиперлипидемии). Особенно это выражено в крови, где резко повышается уровень повреждённых белков (например, концентрация гликозилированного гемоглобина является показателем степени диабета). Накопление изменённых белков в хрусталике вызывает тяжёлое нарушение зрения у больных диабетом. Накопление некоторых поздних продуктов реакции Майяра, так же как и продуктов окисления, которое происходит с возрастом, приводит к возрастным изменениям в тканях. Пока не найдено лекарств, способных ингибировать реакцию Майяра в организме, хотя некоторые агенты (аминогуанидин) существенно снижают реакцию in vitro. Наиболее распространённым поздним продуктом реакции является карбоксиметиллизин, производное лизина. Карбоксиметиллизин в составе белков служит биомаркером общего оксидативного стресса организма. Он накапливается с возрастом в тканях, например в коллагене кожи, и повышен при диабете.

Продукты реакции

2-ацетил-1-пирролин

Примеры продуктов реакции:

  • 6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридин — запах печёного хлеба, бисквита.
  • 2-ацетил-1-пирролин — запах приготовленного риса.

История

Несмотря на то, что реакция названа именем Луи Камиля Майяра, механизм реакции был исследован и описан лишь в 1953 году американским химиком Джоном Эдвардом Ходжем в статье «Химия реакций с потемнением в модельных системах»[2]. В статье Ходж предложил схему реакции Майяра, которая стала известна как «схема Ходжа». Вклад Ходжа в исследование реакции Майяра был долгое время малоизвестен[3][4], однако в 1979 году статья Ходжа была признана классической из-за большого количества ссылок на неё в других научных работах.

См. также

Примечания

Ссылки


Реакция Майяра — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Румяная корочка на пироге — это последствие реакции Майяра

Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации[1]) — химическая реакция между аминокислотой и сахаром, которая, как правило, происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, когда в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра. Вместе с карамелизацией реакция Майяра является формой неферментативного потемнения (побурения). Названа в честь французского химика и врача Луи Камиля Майяра, который одним из первых исследовал реакцию в 1910-х годах.

Химия

Реакция включает несколько этапов:

  1. Реактивная карбонильная группа сахара (в его открытой конформации) взаимодействует с нуклеофильной группой аминокислоты с образованием нестабильного N-замещённого гликозиламина и воды.
  2. Гликозиламин самопроизвольно подвергается перегруппировке Амадори и превращается в кетозамин.
  3. Кетозамины в ходе последующих реакций могут превратиться в:

Различные сахара обладают различной реактивностью. Реактивность сахаров следует в таком порядке: пентоза > гексоза > дисахарид. Так, например, фруктоза в 100—200 раз более активна, чем глюкоза. Реакция Майяра приводит к образованию многочисленных продуктов поро́й с довольно сложной и часто ещё неизвестной структурой.

Промышленность

Пищевая промышленность производит многие продукты реакции Майяра, которые используются для придания желаемого вкуса и запаха пищевым продуктам. В пищевой химии известна как сахароаминная реакция[1].

Медицина

Реакция Майяра происходит не только при приготовлении пищи. Эта реакция между белками и сахарами (т. н. гликирование) происходит и в живом организме. В нормальных условиях скорость реакции настолько мала, что её продукты успевают удаляться. Однако при резком повышении сахара в крови при диабете реакция значительно ускоряется, продукты накапливаются и способны вызвать многочисленные нарушения (например, гиперлипидемии). Особенно это выражено в крови, где резко повышается уровень повреждённых белков (например, концентрация гликозилированного гемоглобина является показателем степени диабета). Накопление изменённых белков в хрусталике вызывает тяжёлое нарушение зрения у больных диабетом. Накопление некоторых поздних продуктов реакции Майяра, так же как и продуктов окисления, которое происходит с возрастом, приводит к возрастным изменениям в тканях. Пока не найдено лекарств, способных ингибировать реакцию Майяра в организме, хотя некоторые агенты (аминогуанидин) существенно снижают реакцию in vitro. Наиболее распространённым поздним продуктом реакции является карбоксиметиллизин, производное лизина. Карбоксиметиллизин в составе белков служит биомаркером общего оксидативного стресса организма. Он накапливается с возрастом в тканях, например в коллагене кожи, и повышен при диабете.

Продукты реакции

2-ацетил-1-пирролин

Примеры продуктов реакции:

  • 6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридин — запах печёного хлеба, бисквита.
  • 2-ацетил-1-пирролин — запах приготовленного риса.

История

Несмотря на то, что реакция названа именем Луи Камиля Майяра, механизм реакции был исследован и описан лишь в 1953 году американским химиком Джоном Эдвардом Ходжем в статье «Химия реакций с потемнением в модельных системах»[2]. В статье Ходж предложил схему реакции Майяра, которая стала известна как «схема Ходжа». Вклад Ходжа в исследование реакции Майяра был долгое время малоизвестен[3][4], однако в 1979 году статья Ходжа была признана классической из-за большого количества ссылок на неё в других научных работах.

См. также

Примечания

Ссылки


Кулинарное. Реакция Майяра. : olga_pro — LiveJournal

Что-то захотелось мне написать про умное. А все из-за того, что буквально в течение нескольких дней я дважды столкнулась с весьма странными представлениями о реакции Майяра у кулинарных блогеров. Они в принципе про нее, конечно, знают, штука хорошая и полезная, но вот их абсолютная убежденность в том, что Майяр идет только при высоких и очень высоких температурах, буквально на грани с обугливанием меня изрядно обескуражила, тем более, что люди в целом грамотные и кулинары отличные.

реакция майяра

Сначала для тех, кто не знает, и не слышал - вставлю определение из Вики: Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации) — химическая реакция между аминокислотами и сахарами, которая происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, в ходе которых в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра - меланоидинов. Названа в честь французского химика и врача Луи Камиля Майяра, который одним из первых исследовал реакцию в 1910-х годах. Меланоидинов, и других продуктов реакции - многие тысячи, далеко не все из них изучены, но десятка два активно используются в качестве ароматизаторов и вкусовых добавок в пищевой химии.

По сути - все правильно. А на деле из-за таких вот примеров и возникает у людей ощущение, что для запуска реакции Майяра нужно что-нибудь либо зажарить, либо запечь при температуре под 200 градусов. Вдобавок у того же хлеба цвет и запах часто обусловлены не столько пресловутым Майяром, сколько реакцией карамелизации сахаров. И если уж приводить пример классического "чистого" Майяра, то это будет хорошо всем знакомое топленое молоко. Причем реакция запускается даже не при 100 градусах, а значительно раньше - думаю, все обращали внимание на разницу во вкусе свежего и пастеризованного молока. Больше того, Майяр идет даже при комнатной температуре, просто очень медленно, и не всегда это на пользу продукту.

Конечно, зависимость от температуры есть. Несомненно при более высокой температуре реакция Майяра идет быстрее. Чтобы добиться того же количества меланоидинов, что и при жарке, при низкой температуре нужно готовить гораздо дольше. Поэтому стейк в сувиде держат 5-6 часов, бульон для фо варят ночь, а для соуса демигляс бульон выпаривается больше суток. Та же история со всеми длительными тушениями, от тажина до беф бургиньона. Поэтому многочасовое приготовление какой-нибудь вкусняшки присутствует обычно почти во всех кухнях с избытком дров.

Далее, для запуска реакции Майяра должны быть ингредиенты для этой самой реакции, т.е. моносахара и свободные аминокислоты. При этом далеко не все сахара и аминокислоты одинаково в этом смысле полезны. Например, фруктоза в 200 раз более активна, чем глюкоза. А рибоза - пятиатомный сахар, образующийся при гидролизе нуклеозидов - так и почти в тысячу. Что это значит? Разберем на примере всеми любимого стейка. Во время выдержки в стейках идет процесс автолиза (кому любопытно, информацию можно найти у меня по тегу "стейки"), при этом образуются свободные аминокислоты от деструкции белка, и сахар рибоза от гидролиза рибонуклеиновых кислот и АТФ. Когда дело доходит до приготовления, аминокислоты реагируют с рибозой, и вуаля - получаем тот самый уникальный вкус стейка. Если одного из компонентов в достаточном количестве нет - хоть убейся, реакция не пойдет, даже с самыми лучшими продуктами. Поэтому лучше заранее озаботиться об обеспечении Майяра "топливом" - например, почему мед лучше для Майяра, чем обычный сахар? Потому что мед содержит массу чистой фруктозы, со всеми вытекающими.

Едем дальше. Следующий немаловажный фактор - это кислотность. Чем выше кислотность, тем медленнее идет реакция Майяра. Поэтому даже не рассчитывайте на нее при зажаривании шашлыка в кислом маринаде. Именно по этой причине томатную пасту в соус демигляс кладут только на последних этапах, а на первых только кости, мясо и овощи. И сок лайма в бульон для фо льют в конце, а вот пару-тройку ложек пальмового сахара кладут сразу. Так что ни в коем случае не нужно мариновать тот же стейк в чем-то кислом - это выйдет просто маринованное мясо, а вовсе не стейк. В нем есть своя прелесть, но румяная корочка на жареном мясе будет в этом случае исключительно результатом карамелизации, ну или высокотемпературной деструкции миоглобина. Кроме того, рН влияет на количественный состав химических соедине­ний, формирующих вкус продукта. Например, при высоких значениях рН преобла­дают пиразины, редуктоны и продукты их распада, а при низких – фураны и особен­но 2-фуранкарбоксиальдегиды. Еще раз - высокая кислотность не отменяет Майяра вовсе, но влияет на итоговый вкус и скорость реакции.

Еще одна важная штука - количество влаги. Тут очень нелинейная зависимость, потому что при образовании меланоидинов иногда вода участвует в реакции, а иногда нет. Но так или иначе совсем "на сухую" реакция идет плохо, ну и в сильном разведении тоже, так что тут нужна золотая середина.Знаменитое "подсушивание" стейка в процессе выдержки как раз и работает на повышение концентрации реагентов и увеличение скорости реакции в толще мяса даже при температуре в 55 градусов. Но если мы хотим запустить Майяра при температуре 100 градусов и ниже, вода сразу становится очень-очень важна, потому что она обеспечивает циркуляцию сахаров и аминокислот, и повышает вероятность их встречи, вспоминаем пресловутое топленое молоко.

Штука не очень важная, но интересная - ионы железа и меди увеличивают скорость реакции Майяра. Т.е. мясо и печень тут в выигрыше, ну и свекла с тыквой. А вот поваренная соль никакого эффекта не дает.

Ну и всякие технологические хитрости - например, в консервной банке реакция Майяра идет после окончания варки в автоклаве еще аж две недели, если, конечно, в банке еще есть сахар и свободные аминокислоты. Технологи это называют "продукт вкус набирает". А чтобы реагенты были в наличии, в банки часто кладут добавки в виде ингредиентов для Майяра в чистом виде, чаще всего это глюкоза как сахар, и лизин как аминокислота. Для более сложных вкусоароматических вещей используют, к примеру, метионин и галактозу. Метионин содержит серу, поэтому и ароматика получается специфическая, мясная.

Ну и честно украденная табличка из американского учебника по пищевым технологиям:

Выше 400°F (200°C) - в основном карамелизация, с возможностью сжигания при длительном нагревании;

~ 330°-400°F (165-200°C) - увеличение карамелизации при более высоких температурах, при котором расходуются сахара и это тормозит реакцию Майяра в верхней части этого температурного диапазона;

~ 300-330°F (150-165°C) - реакция Майяра идет быстро, вызывая заметное потемнение в течение нескольких минут, при достаточном количестве свободных исходных составляющих;

~ 212-300°F (100-150°C) - реакция Майяра идет медленнее, так как температура понижается, обычно требуется много часов около точки кипения воды для ее окончания, обычно используется при длительном запекании мяса на низких темрпературах;

~ 130-212°F (55-100°C) - реакции Майяра требуется вода, с высоким содержанием аминокислот и моносахаров, и щелочная среда, чтобы заметно продвинуться в считанные часы, но может занять и несколько дней

Ниже 130°F (55°C) - Ферментативное потемнение часто более значимо во многих продуктах, чем Майяр, но Майяр все еще будет происходить в течение периодов от дней или месяцев до лет, с постепенно более длительным периодом времени при более низких температурах.

НПО "Альтернатива" - ГЛАВА 6 РЕАКЦИЯ МАЙЯРА. МЕХАНИЗМЫ И ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ. 6.1. Реакция Майяра

В отличие от большинства животных, питающихся только свежей пищей, в челове­ческом сообществе основой питания являются пищевые продукты, произведенные задолго до их потребления. Поэтому не удивительно, что проблема сохранения пи­щевых продуктов всегда была актуальной. Использование огня в истории человече­ства связано с появлением разнообразных методов, позволивших значительно уве­личить продолжительность хранения пищевых продуктов за счет существенного снижения их контаминации микроорганизмами. Значительно возросло количество исходных материалов для пищевых продуктов, что снизило влияние многих неже­лательных «непищевых» факторов, увеличило перевариваемость пищи, а также да­ло человеку новые вкусовые ощущения и ароматы.

Многие химические соединения, образующиеся в пищевых продуктах при их нагревании, являются продуктами реакции Майяра. Под этим термином принято понимать все трансформации, происходящие со свободными и белково-связанными аминокислотами и сахарами, существенно влияющими на органолептические ха­рактеристики и пищевую ценность продуктов [9]. В этой главе мы рассмотрим меха­низмы реакции Майяра и ее аспекты, оказывающие непосредственное влияние на продолжительность хранения пищевых продуктов. В первых двух разделах он пеаны общие механизмы и основные факторы, оказывающие влияние на кинетику реакции Майяра, а далее – негативное воздействие продуктов реакции Майяра на пищевые продукты, приводящие к их порче. Два раздела посвящены благоприятным аффек­там продуктов этой реакции, приводящие в том числе к образованию соединений, обладающих антиокислительной способностью по отношению к пищевым продук­там. Эти соединения вносят свой вклад в снижение самоокисления липидов, а также в усиление противомикробного действия некоторых веществ, противодействующих микробиологической порче пищевых продуктов.

 

6.1.1. Механизмы реакции Майяра

Термин реакция Майяра используется для обозначения ряда сложных конкури­рующих многостадийных процессов, главными участниками которых являются аминокислоты, пептиды и белки, вступающие во взаимодействие с редуцирующими сахарами. Для обозначения совокупности этих процессов используется также другой термин – неферментативное потемнение, поскольку изменение цвета явля­ется главным внешним признаком, указывающим на протекание химических пре­вращений, относимых к реакции Майяра.

Первое описание этих процессов было сделано А. Майяром (А. Maillard) в 1912 г. [41]. Спустя почти 20 лет М. Амадори (М. Amadori) смог выделить стабильный про­дукт трансформации, полученный из основания Шиффа (Schiff) в ре­зультате первого этапа взаимодействия углевод/аминокислота. Это вещество впо­следствии было названо продуктом перегруппировки Амадори (ПА) [3], тогда как соответствующий компонент из фруктозыбыл описан лишь 30 лет спустя К. Хейyсом и Г. Ноаком [31]. Подробное описание процессов синтеза, физико-химических характеристик, свойств и реакционной способности продуктов ПА приведено в прекрасном обзоре [60]. Впервые общий обзор процессов, происхо­дящих при реакции Майяра, был опубликован Дж. Ходжем (J. E. Hodge) [33]. Наиболее подробное описание путей образования основных продуктов реакции Майяра приведено в обзоре [38].

Для протекания реакции Майяра необходимо наличие редуцированных сахаров. Пентозы (например, рибоза, арабиноза или ксилоза) оказывают очень сильное влия­ние на проявление неферментативного потемнения, хотя присутствуют в пищевых продуктах в сравнительно небольших количествах. Гексозы (например, глюкоза или фруктоза) менее химически активны, а редуцированные дисахариды (например, мальтоза или лактоза) реагируют довольно медленно. Сахароза, а также связанные сахара (например, гликопротеины, гликолипиды и флавоноидные гликозиды) вовле­каются в реакции только после гидролиза, индуцируемого нагреванием или довольно часто ферментацией (например, при разрыхлении теста или во время подготовки ка­као-бобов к обжарке) [38]. С другой стороны, в реакции участвуют белки или свобод­ные аминокислоты, которые уже присутствуют в сырье или образуются в результате деятельности ферментов. В некоторых продуктах (например, в сырах) в качестве аминосодержащих соединений выступают биогенные амины, тогда как аммиак в не­больших количествах образуется из аминокислот в ходе реакции Майяра.

Наиболее значимым результатом реакции Майяра в белках являются продукты неферментативного гликозилирования, в которое вовлечен главным образом лизин. Неферментативное гликозилирование протекает даже при физиологических темпе­ратурах с образованием продуктов, небезопасных для здоровья [8, 23, 30, 37]. Пер­вые продукты гликозилирования затем преобразуются в продукт Амадори (фрукто-силлизин), который может поперечно сшиваться внутри- или межмолекулярными связями. Получающиеся полимерные соединения называют «конечными продукта­ми глубокой гликолизации» (Advanced Glycation End Products, AGEP).

В модельных системах с низким содержанием воды и pH в диапазоне от 3 до 6 продукты Амадори считаются основными предшественниками (прекурсорами) ак­тивных промежуточных соединений, а при рН ниже 3 или выше 8, а также при тем­пературах выше 130°С (температуре карамелизации) сахара расщепляются даже в отсутствие аминов [38]. Дециклизация и последующая 1,2, или 2,3-еполизация – важнейшие этапы разложения продуктов Амадори, после которых происходят про­цессы дегидрации и фрагментации с образованием множества очень активных бикарбонильных соединений. Все эти превращения относятся к промежуточной ста­дии реакции Майяра.

Одним из первых наблюдавшихся Майяром явлений было образование СО2, являющегося результатом расщепления Штрекера (Strecker). В результате реакции аминокислоты с α-бикарбонильным соединением образуется азавинилотическая ß-кетокислота , которая подвергается декарбоксилированию. В ходе этого процесса аминокислоты преобразуются в альдегиды, содержащие на один атом углерода меньше, которые химически очень активны и зачастую обладают весьма специфическими органолептическимисвойствами, не всегда приятными. Важнейшим последствием реакции Штрекера является внедрение азота в очень активные низкомолекулярные соединения, образующиеся из сахаров, которые служат промежуточными продуктами при образовании многих гетеро­циклических соединений (например, пиразинов) с характерными ароматами и низкими пороговыми уровнями восприятия [38].

В зависимости от состава пищевых продуктов и применяемых процессов техно­логической обработки результатом реакции Майяра являются тысячи различных конечных продуктов, которые можно классифицировать, исходя из их роли в пище­вых смесях. Очень летучие соединения, такие как пиразины, пиридины, фураны, тиофены, тиазоли, тиазолины и дитиазины имеют отношение к аромату. Некоторые низкомолекулярные соединения ответственны за формирование вкуса [25, 48], дру­гие ведут себя как антиоксиданты, а несколько соединений являются мутагенными [36]. Коричневые полимеры, так называемые меланоидины, являющиеся основны­ми продуктами реакции Майяра, ответственны за формирование цвета некоторых пищевых продуктов (например, кофе, обжаренных какао-бобов, солода и соевого со­уса) [11]. Обзор влияния реакции Майяра на пищевую ценность продуктов приведен в [10]. В настоящей главе мы рассматриваем только те соединения, которые спо­собны влиять на продолжительность хранения пищевых продуктов.

Все о реакции Майяра или «вкусная» пищевая химия

Учёные по праву считают реакцию Майяра одной из самых интересных и важных в химии пищи, но несмотря на свой солидный возраст, она хранит ещё немало тайн. Реакция Майяра – самая «вкусная», и именно она делает пищевые продукты ароматными и красивыми.

Запутанная история открытия

Работая над изучением путей синтеза белков, в 1912 году молодой француз, врач и химик Луи Майяр смешивал аминокислоты и сахара, нагревал растворы и наблюдал за реакцией. Ученый заметил образование в пробирке соединений коричневого цвета. Что за вещества образовались в процессе реакции, Майяр не установил. Он отметил лишь их сходство с гуминами почвы. Позже, выходит более 30 публикаций и докторская диссертация Майяра «Генезис белков. Действие глицерина и сахаров на аминокислоты», где автор установил несколько стадий в протекании этого взаимодействия. Жаль при жизни ученому слава не досталась, химической реакцией Майяра заинтересовались более детально химики в 1946 году. Именно тогда в журнале Journal of Agricultural and Food Chemistry вышла статья американского химика Джона Джорджа о стадиях и значении этой реакции в приготовлении пищи. Но сахароаминная реакция все же гордо носит имя француза первооткрывателя.

Химизм реакции

Реакция Майяра, или меланоидинообразование – сложный химический процесс, который происходит между аминокислотами и сахарами в процессе нагревания. Все начинается с конденсации сахаров (глюкозы, сахарозы и фруктозы) первичными аминогруппами белков и пептидов. Образовавшиеся соединения претерпевают ряд превращений, в результате которых образуются ациклические, гетероциклические, полимерные вещества. Именно они и делают «вкусной» химическую реакцию Майяра. Химия процесса очень сложная, ведь образуются сотни химических соединений, большинство из которых и сегодня не идентифицированы. Для описания масштабов меланоидинообразования следует понять следующее: любой продукт, в составе которого содержатся аминокислоты и простые углеводы при термической обработке выделяет продукты реакции: меланоидины. Что это за вещества и какова их роль?

Продукты реакции

Продукты реакции  Майяра формируют вкус и аромат пищи после термической обработки. Кроме того, меланоидины  являются темноокрашенными веществами, благодаря которым на продуктах образуется румяная корочка. Такие продукты как хлеб, топленое молоко, пироги и даже жареный картофель содержат продукты взаимодействия аминокислот и сахаров. В зависимости от вида сахара меняется и реактивность. Наиболее реактивно способной считается пентоза. Фруктоза, кроме того, что считается наиболее сладким сахаром, является в 100-200 раз активнее глюкозы.

Разнообразие ароматов реакции Майяра зависит от условий протекания и от исходных продуктов. Некоторые аминокислоты имеют атом серы в своем составе, что еще больше увеличивает число возможных продуктов реакций. Вот эти группы соединений образуются в процессе реакций Майяра – пирролы, пиридины, пиразины, имидазолы, оксазолы, фурантиолы, альдегиды Штреккера, алкилпиразины и т.д. Из конкретных примеров: 2-фуранилметантиол с ароматом свежеобжаренного кофе, 2-ацетил-2-тиазолин в аромате запеченного мяса и т.д.

Реакция Майяра в мясных продуктах

Важное значение в образовании аромата и отчасти вкуса мясных продуктов при термической обработке, конечно же имеет реакция Майяра. Так, как мясные продукты содержат много аминокислот, то под действием высоких температур происходит реакция взаимодействия между аминогруппами свободных аминокислот, полипептидов и карбоксильными группами углеводов (сахаров).

В результате образуются промежуточные продукты, обуславливающие появление характерного запаха — карбонильные соединения (альдегиды, кетоны, летучие кислоты), серосодержащие соединения и др. Конечными продуктами этих реакций являются меланоидины — полимеры темно-коричневого цвета – корочка на мясных продуктах.  При нагревании мяса протекает реакция Майяра , а присутствие серосодержащих аминокислот цистеина и метионина приводит к образованию компонентов, имеющих сильный аромат. Следовательно, карбонильные соединения, такие как оксопропанол и метилфурфураль, являющиеся продуктами реакции Майяра, играют очень значительную роль в формировании вкуса приготовленного мяса.

Интенсивность образования меланоидинов и их промежуточных продуктов зависит от температуры и продолжительности воздействия теплоты. Поэтому в наиболее наглядной форме последствия этой реакции проявляются при стерилизации, запекании и жарении.

 Влияние реакции на пищевую ценность

Несмотря на активизацию деятельности рецепторов, меланоидины отнимают некоторое количество аминокислот. При протекании реакции аминокислоты и сахара переходят в другие вещества, которые не несут никакой пищевой ценности. Но не стоит забывать и о светлой стороне: благодаря меланоидинам у человека вырабатывается желудочный сок и появляется желание съесть продукт. В этом отношении все относительно: лучше потерять небольшое количество пищевой ценности и получить большое желание съесть, чем сохранить минимальное количество аминокислот и приготовить блюдо с минимальными вкусовыми характеристиками.

Что такое реакция Майяра

chicken steamed - temperature too low for maillard reaction chicken sauteed with maillard reaction

Изображение слева: Куриная грудка с морковью, приготовленная при 200F, Изображение справа: Куриная грудка с морковью, приготовленная при температуре выше 300F

Поджаривание, или реакция Майяра, придает блюдам вкус и изменяет их цвет.Реакции Майяра обычно начинаются только при температуре выше 285 ° F (140 ° C). Пока не произойдет реакция Майяра, мясо будет иметь меньший вкус. Выше показаны два идентичных блюда, приготовленные (слева) при температуре ниже (140 ° C), а справа - при гораздо более высокой температуре. И карамелизация, и реакция Майяра происходят только справа, давая заметный коричневый цвет.

Реакция Майяра - это химическая реакция между аминокислотой и редуцирующим сахаром, обычно требующая добавления тепла.Как и карамелизация, это форма неферментативного потемнения. Реактивная карбонильная группа сахара взаимодействует с нуклеофильной аминогруппой аминокислоты, в результате чего возникают интересные, но плохо охарактеризованные молекулы запаха и вкуса. Этот процесс ускоряется в щелочной среде, потому что аминогруппы не нейтрализуют. Эта реакция является основой индустрии ароматизаторов, поскольку тип аминокислоты определяет получаемый аромат.

В процессе создаются сотни различных ароматизаторов.Эти соединения, в свою очередь, распадаются с образованием новых ароматических соединений и так далее. Каждый тип пищи имеет очень характерный набор ароматических соединений, которые образуются во время реакции Майяра. Это те же самые соединения, которые ученые-ароматизаторы использовали на протяжении многих лет для создания искусственных ароматизаторов.

Не следует путать реакцию Майяра с карамелизацией, которая происходит с сахарами.

Хотя эта реакция использовалась с древних времен, она названа в честь химика Луи-Камиля Майяра, исследовавшего ее в 1910-х годах.

Продукты с реакциями Майяра

Реакция Майяра отвечает за многие цвета и вкусы пищевых продуктов:

  • карамель из молока и сахара
  • Поджаривание хлеба в тосты
  • цвет пива, шоколада, кофе и кленового сиропа
  • Средства для автозагара
  • аромат жареного мяса
  • цвет сухого или сгущенного молока

6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридин (1) отвечает за запах печенья или крекера, присутствующий в выпечке, такой как хлеб, попкорн, тортилья.Структурно родственное соединение 2-ацетил-1-пирролин имеет аналогичный запах, а также встречается в естественных условиях без нагревания и придает аромат разновидностям вареного риса. Оба соединения имеют порог запаха ниже 0,06 нг / л [1].

Процесс

  1. Карбонильная группа сахара реагирует с аминогруппой аминокислоты с образованием N-замещенного гликозиламина и воды
  2. Нестабильный гликозиламин подвергается перегруппировке Амадори, образуя кетозаминов
  3. Кетозамины могут реагировать несколькими способами:
    • Производство 2 воды и редуктонов
    • Могут образовываться диацетил, аспирин, пирувальдегид и другие короткоцепочечные продукты гидролитического деления
    • Производство коричневых азотистых полимеров и меланоидинов

Ключевые факторы

Пентозные сахара реагируют больше, чем гексозы, которые реагируют больше, чем дисахариды.

Различные аминокислоты вызывают различное потемнение.

Поскольку в результате реакции Майяра образуется вода, наличие среды с высокой активностью воды ингибирует реакцию.

См. Также:

Как влияет приготовление пищи на реакцию Майяра

Почему красное мясо становится коричневым при закрытии вакуума.

Важные температуры при приготовлении пищи

Наука приготовления под давлением

Внешние ссылки

Список литературы

,

Что такое реакция Майяра? (с иллюстрациями)

Реакция Майяра, также известная как реакция потемнения, - это явление, ответственное за превращение мяса в коричневый цвет, превращение хлеба в тосты и превращение пива в коричневый цвет, а также за сотни других примеров. Он назван в честь Луи-Камиля Майяра, французского химика, изучавшего науку о потемнении в начале 1900-х годов. Это явление может быть сложным с точки зрения биохимии, но важнее всего знать его влияние на продукты питания и другие белковые технологии.

The Maillard reaction is what makes the outer layer of cooked meat brown. Реакция Майяра - это то, что делает внешний слой приготовленного мяса коричневым.

Говоря простым языком, одни продукты содержат углеводы в виде сахаров, а другие содержат аминокислоты в виде белков.Эти сахара и аминокислоты часто существуют бок о бок, как в случае сырого мяса. Их также можно смешивать вместе, как в случае с хлебным тестом. Пока нет внешнего катализатора или причины для изменения, мясо остается красным, а тесто для хлеба остается белым.

On a pizza, the Maillard reaction occurs in both the cheese and the bread. В пицце реакция Майяра возникает как в сыре, так и в хлебе.

Эта реакция является катализатором изменений, в первую очередь за счет добавления тепла. Когда хлебное тесто или мясо помещают в горячую духовку, на поверхности происходит сложная химическая реакция. Молекулы углерода, содержащиеся в сахарах или углеводах, соединяются с аминокислотами белков.Эта комбинация невозможна без дополнительного источника тепла. Конечным результатом этой химической рекомбинации является реакция Майяра. Поверхность разогретого теста для хлеба стала коричневой, как и внешний слой жареного мяса.

Комбинированные сахара и аминокислоты изменяют не только внешний вид пищи, но и вкус.Реакция Майяра отвечает за пикантный вкус жареного мяса, а также за вкус поджаренного хлеба. Когда хлеб помещается в тостер, в результате реакции потемнения внешний слой углеводов и белков соединяется. В результате получился подрумянившийся тост. Рецепты, содержащие как яйца, содержащие белок, так и муку, содержащую углеводы, выигрывают от этого явления для достижения приятного коричневого цвета.

Однако реакция Майяра не ограничивается науками о продуктах питания.Продукты для автозагара также зависят от реакции между аминокислотами и сахарами, чтобы создать коричневый оттенок кожи, особенно у пожилых людей. Фотографический процесс на основе альбумина, используемый в ранней фотографии, часто со временем негативно реагирует на воздействие тепла и света, вызывая образование коричневых пятен.

Это явление также используется для создания искусственных ароматизаторов на основе сотен сложных комбинаций аминокислоты / сахара, образующихся после процесса.Например, типичный образец жареного мяса имеет более 600 различных вкусов. Ученые-диетологи используют реакцию Майяра, чтобы воспроизвести эти ароматы в лабораториях. Искусственный кленовый сироп часто получают путем тщательного сочетания кукурузного сиропа и аминокислот, например, при нагревании. В результате получается коричневый сироп с почти всеми ароматическими молекулами, присутствующими в настоящем кленовом сиропе, который также приобретает свой характерный коричневый цвет в результате реакции Майяра.

Maple syrup gets its distinctive brown color from the Maillard reaction. Кленовый сироп приобретает характерный коричневый цвет в результате реакции Майяра.,

Реакция Майяра - механизм с примерами и иллюстрациями

    • Классы
      • Класс 1-3
      • Класс 4-5
      • Класс 6-10
      • Класс 11-12
    • КОНКУРЕНТНЫЙ ЭКЗАМЕН
      • BNAT 000 NC
        • BNAT 000 Книги
          • Книги NCERT для класса 5
          • Книги NCERT для класса 6
          • Книги NCERT для класса 7
          • Книги NCERT для класса 8
          • Книги NCERT для класса 9
          • Книги NCERT для класса 10
          • Книги NCERT для класса 11
          • Книги NCERT для класса 12
        • NCERT Exemplar
          • NCERT Exemplar Class 8
          • NCERT Exemplar Class 9
          • NCERT Exemplar Class 10
          • NCERT Exemplar Class 11
          • NCERT Exemplar Class 11
          • NCERT 9000 9000
          • NCERT
            • Решения RS Aggarwal, класс 12
            • Решения RS Aggarwal, класс 11
            • Решения RS Aggarwal, класс 10
            • 90 003 Решения RS Aggarwal класса 9
            • Решения RS Aggarwal класса 8
            • Решения RS Aggarwal класса 7
            • Решения RS Aggarwal класса 6
          • Решения RD Sharma
            • RD Sharma Class 6 Решения
            • Решения RD Sharma
            • Решения RD Sharma класса 8
            • Решения RD Sharma класса 9
            • Решения RD Sharma класса 10
            • Решения RD Sharma класса 11
            • Решения RD Sharma класса 12
          • PHYSICS
            • Механика
            • Оптика
            • Термодинамика Электромагнетизм
          • ХИМИЯ
            • Органическая химия
            • Неорганическая химия
            • Периодическая таблица
          • MATHS
            • Теорема Пифагора
            • 0003000300030004
            • Простые числа
            • Взаимосвязи и функции
            • Последовательности и серии
            • Таблицы умножения
            • Детерминанты и матрицы
            • Прибыль и убыток
            • Полиномиальные уравнения
            • Деление фракций
          • 000
          • 000
          • 000
          • 000
          • 000 BIOG3000
                FORMULAS
                • Математические формулы
                • Алгебраные формулы
                • Тригонометрические формулы
                • Геометрические формулы
              • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
                • Математические калькуляторы
                • 000 PBS4000
                • 000
                • 000 Физические калькуляторы
                • 000
                • 000
                • 000 PBS4000
                • 000
                • 000 Калькуляторы для химии
                • Класс 6
                • Образцы бумаги CBSE для класса 7
                • Образцы бумаги CBSE для класса 8
                • Образцы бумаги CBSE для класса 9
                • Образцы бумаги CBSE для класса 10
                • Образцы бумаги CBSE для класса 11
                • Образцы бумаги CBSE чел. для класса 12
              • CBSE, вопросник за предыдущий год
                • CBSE, вопросник за предыдущий год, класс 10
                • CBSE, вопросник за предыдущий год, класс 12
              • HC Verma Solutions
                • HC Verma Solutions, класс 11, физика
                • Решения HC Verma, класс 12, физика
              • Решения Лахмира Сингха
                • Решения Лакмира Сингха, класс 9
                • Решения Лакмира Сингха, класс 10
                • Решения Лакмира Сингха, класс 8
              • Заметки CBSE
              • , класс
                  CBSE Notes
                    Примечания CBSE класса 7
                  • Примечания CBSE класса 8
                  • Примечания CBSE класса 9
                  • Примечания CBSE класса 10
                  • Примечания CBSE класса 11
                  • Примечания CBSE класса 12
                • Примечания к редакции CBSE
                  • Примечания к редакции
                    • CBSE Class
                      • Примечания к редакции класса 10 CBSE
                      • Примечания к редакции класса 11 CBSE 9000 4
                      • Примечания к редакции класса 12 CBSE
                    • Дополнительные вопросы CBSE
                      • Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
                      • Дополнительные вопросы по науке 8 класса CBSE
                      • Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
                      • Дополнительные вопросы по науке класса 9 CBSE
                      • Дополнительные вопросы по математике для класса 10
                      • Дополнительные вопросы по науке, класс 10 по CBSE
                    • CBSE, класс
                      • , класс 3
                      • , класс 4
                      • , класс 5
                      • , класс 6
                      • , класс 7
                      • , класс 8
                      • , класс 9 Класс 10
                      • Класс 11
                      • Класс 12
                    • Учебные решения
                  • Решения NCERT
                    • Решения NCERT для класса 11
                      • Решения NCERT для класса 11 по физике
                      • Решения NCERT для класса 11 Химия
                      • Решения для биологии класса 11
                      • Решения NCERT для математики класса 11
                      • 9 0003 NCERT Solutions Class 11 Accountancy
                      • NCERT Solutions Class 11 Business Studies
                      • NCERT Solutions Class 11 Economics
                      • NCERT Solutions Class 11 Statistics
                      • NCERT Solutions Class 11 Commerce
                    • NCERT Solutions For Class 12
                      • NCERT Solutions For Класс 12 по физике
                      • Решения NCERT для химии 12 класса
                      • Решения NCERT для класса 12 по биологии
                      • Решения NCERT для класса 12 по математике
                      • Решения NCERT Бухгалтерский учет 12 класса
                      • Решения NCERT Класс 12 Бизнес-исследования
                      • Решения NCERT, класс 12 Экономика
                      • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
                      • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
              ,

              Пищевая химия - Реакция Майяра - Сложные проценты

              нажмите, чтобы увеличить

              Есть одна химическая реакция, которую, независимо от того, интересуетесь ли вы химией или нет, мы все проводим регулярно, а может быть, даже ежедневно. Эта реакция? Реакция Майяра. Это процесс, который происходит всякий раз, когда вы готовите ряд продуктов - он отвечает за аромат жареного мяса, жареного лука, жареного кофе и тостов. Название реакции немного обманчиво, потому что на самом деле это общий термин для ряда реакций, которые могут давать сложный спектр продуктов.Основные этапы и некоторые из различных классов продуктов представлены на этом графике.

              Реакция Майяра получила свое название от французского химика Луи-Камиля Майяра, который первоначально описал реакцию между аминокислотами и сахарами в 1912 году. Его исследование не дало особого анализа влияния реакции на вкус и аромат при приготовлении пищи. тем не мение; Только в 1950-х годах его механизмы и кулинарный вклад стали более понятными.

              В 1973 году американский химик Джон Э. Ходж опубликовал механизм различных стадий реакции, классифицировав их стадии и определив ряд различных продуктов, образующихся в результате этих реакций. Он определил первую стадию как реакцию между сахаром и аминокислотой; это привело к образованию гликозиламинного соединения, которое на второй стадии перегруппировалось с образованием кетозамина. Заключительная стадия состоит из этого соединения, которое разными способами реагирует с образованием нескольких различных соединений, которые сами могут реагировать с образованием дополнительных продуктов.

              Меланоидины - один из потенциальных конечных продуктов. Это длинные полимерные соединения, которые действуют как коричневые пигменты, придавая приготовленной пище коричневый цвет. Реакция Майяра относится к неферментативной реакции потемнения, поскольку эти меланоидины производятся без помощи ферментов; это отличается от ферментативного потемнения, при котором фрукты, например, авокадо, становятся коричневыми.

              Образуются сотни других органических соединений. Часть из них может способствовать вкусу и аромату пищи, а некоторые из различных семейств этих соединений подробно описаны на графике.Вследствие сложности реакции Майяра в разных продуктах питания могут образовываться разные количества различных соединений, что придает широкий спектр потенциальных вкусовых качеств. Условия приготовления также могут влиять на получаемые ароматы; температура и pH, среди других факторов, могут иметь влияние.

              Однако не все продукты реакции Майяра являются хорошими новостями. Канцерогенное соединение, акриламид, также может образовываться в результате реакции, и его уровни повышаются по мере того, как пища нагревается в течение более длительного периода времени.Исследование 2002 года показало, что фаст-фуд может содержать особенно высокий уровень акриламида, хотя с тех пор были приняты меры, чтобы попытаться снизить этот уровень. Это дает некоторую перспективу обсуждению канцерогенов в пищевых продуктах; Хотя, конечно, мы предпочли бы ограничить наше воздействие этих типов химикатов, во многих случаях канцерогенные соединения уже присутствуют в результате естественного следствия приготовления пищи.

              Реакция Майяра происходит не только на вашей кухне. Это также происходит гораздо медленнее в нашем организме, и исследователи предположили, что это может играть роль в формировании некоторых типов катаракты.Он также был связан с другими заболеваниями.

              Из-за своей сложности мы еще многого не знаем о реакции Майяра. Хотя мы знаем, что такие факторы, как pH и температура, могут влиять на ход реакции, мы все еще мало знаем о том, как отрегулировать их, чтобы конкретно повлиять на конечные продукты. По мере того, как мы узнаем об этом больше, мы узнаем больше о реакциях, которые делают приготовленную пищу такой приятной на вкус - неплохое применение химии!

              Изображение в этой статье находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Международная лицензия. См. Рекомендации по использованию содержания сайта.

              Ссылки и дополнительная литература

              ,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *