Există mii de reacții numite în chimie, dar cele mai multe dintre ele nu vor spune nimic unui profan. Dar există o reacție cu care toată lumea este foarte familiarizată și aceasta este reacția Maillard. O întâlnim atunci când bem cafea aromată, mâncăm pâine proaspăt coaptă și friptură prăjită. Și chiar și atunci când bem bere cu prietenii. Reacția chimică a lui Maillard este cea mai „delicioasă”, iar ea este cea care face mâncarea parfumată și frumoasă. Și deși ea ne înconjoară peste tot - formarea de humus, turbă, nămol terapeutic, vom vorbi despre magia ei în bucătărie.
Prima friptură și antropogenie
Zoologii au observat de mult că marile maimuțe preferă alimentele procesate termic în locul crude. Da, și toate animalele de companie sunt bucuroși să mănânce hrană umană. Focul, frigăruile și oalele au fost de mult timp parte integrantă a vieții umane. Și chiar din acel moment a început formarea culturală a civilizației noastre. La urma urmelorprocesarea termică a alimentelor a crescut dramatic eficiența digestiei alimentelor, eliberând timp strămoșilor noștri să gândească și să exploreze lumea. Se poate spune că nu munca ne-a făcut o persoană rezonabilă, ci un castron cald și gustos de supă și o friptură prăjită datorită reacției chimice Maillard.
Zahărul, grăsimea și proteinele se întâlnesc în tigaie
Mâncarea conține trei componente principale - proteine, grăsimi și carbohidrați (zaharuri). Toate sunt importante pentru viața umană, dar acest articol nu este despre asta.
Carbohidrații și grăsimile au grupări carbonil specifice C=O în structura lor chimică și, deși au o structură moleculară complexă, sunt în general liniare. Dar proteinele sunt compuși moleculari complecși, lanțurile de aminoacizi din ele formează formațiuni complexe terțiare și chiar cuaternare (globuli). Proteinele conțin 20 de aminoacizi, dintre care 4 (lizină, arginină, triptofan, histidină) au grupa amino liberă NH2 și grupa guanidină C(NH2)2 care îi fac ușor vulnerabili.
Aceasta înseamnă că reacționează ușor cu grupul carbonil al zaharurilor și grăsimilor. Această reacție de condensare a zaharoaminei este cea care poartă numele lui Maillard. Reacția se desfășoară într-o singură condiție - este necesară temperatura. Și exact asta se întâmplă pe aragazul nostru la prăjire, fierbere sau coacere. Este „delicioasa” reacție chimică Maillard pe care o datorăm apariției unei cruste aurii pe cotlet și chifle.
Povestea descoperirii încurcate
Funcționeazăîn studiul căilor de sinteză a proteinelor, în 1912, un tânăr francez, medic și chimist Louis Camille Maillard a amestecat aminoacizi și zaharuri, a încălzit soluții și a observat reacția. Maillard a observat formarea de compuși maro în eprubetă. Dar acestea nu erau peptide, ci substanțe care determină culoarea și mirosul mâncărurilor gata. Ce fel de substanțe s-au format în timpul reacției, Maillard nu a stabilit. El a remarcat doar asemănarea lor cu huminele din sol.
Scientists S. P. a luat parte la cursa de ștafetă pentru determinarea produselor reacției Maillard. Kostychev și V. A. Genial de la Universitatea din Petersburg (1914), care a studiat fermentația drojdiei. Dar reacția nu este numită pe nume, pentru că descoperitorul nu s-a oprit aici.
Din 1912 până în 1913, mai mult de 30 de publicații și disertația de doctorat a lui Maillard „The Genesis of Proteins. Acțiunea glicerolului și a zaharurilor asupra aminoacizilor, unde autorul a stabilit mai multe etape în cursul acestei interacțiuni.
Este păcat că omul de știință nu a câștigat faima în timpul vieții sale, chimiștii au devenit interesați de reacția chimică Maillard mai detaliat în 1946. Atunci chimistul american John George a publicat un articol în Journal of Agricultural and Food Chemistry despre etapele și semnificația acestei reacții în gătit. Acest articol despre reacția Maillard este și astăzi cel mai citat articol din istoria revistei.
Dar condensarea zaharoaminei încă poartă cu mândrie numele descoperitorului francez.
Puțină chimie în limbaj simplu
Astăzi se știe că reacția Maillard este o cascadă de reacții secvențiale și paralele carese desfășoară într-o tigaie, oală sau cuptor. Totul începe cu condensarea zaharurilor (glucoză, zaharoză și fructoză) de către grupele amino primare ale proteinelor și peptidelor. Compușii rezultați suferă o serie de transformări, în urma cărora se formează substanțe aciclice, heterociclice, polimerice. Ei sunt cei care fac reacția chimică Maillard „gustoasă”. Pot fi incolore și colorate, parfumate sau cu miros neplăcut. Fiecare gospodină știe că va depinde de condițiile de pregătire.
Caramelizare și friptură
Complexul de reacții descoperit de omul de știință Maillard se numește brunirea neenzimatică a produselor cu formarea de melanoizi (substanțe colorate). Chimia procesului este complexă, se formează sute de compuși chimici, dintre care majoritatea nu au fost încă identificați.
Caramelizarea - transformarea zaharurilor simple atunci când sunt încălzite - nu este doar bomboane. Acest proces are loc la prăjirea cărnii și la prăjirea legumelor. M altolul și izom altolul rezultat dau miros de pâine coptă, iar 2-H-4-hidroxi-5-metiluretanul miroase a carne prăjită.
Cascada de reactii duce la formarea din ce in ce mai multe melanoide iar crusta de pe friptura devine mai inchisa. În apă, reacția Maillard este mai lentă, dar în ulei și pe foc deschis, se desfășoară rapid. Ai grijă să nu arzi carnea!
Au apărut melanoizi - reacția a trecut
Aceste substanțe, prin natura lor, formațiuni polimerice neregulate, au o culoare de laroșu până la maro închis. Structura multora rămâne un mister până astăzi. Consumăm până la 10 grame de melanoizi pe zi, care se găsesc în cafea, bere, kvas, vin, pâine, pește prăjit și carne.
Cu formarea lor sunt asociate substante aromatice: furfural, acetaldehida, aldehide, diacetil si multe altele. Mâncarea devine nu numai frumoasă, ci și parfumată.
Dăună sau beneficiu?
Cu prezența melanoizilor sunt asociate temerile legate de pericolele prăjelilor. Deci sunt dăunătoare sau nu?
Au fost acumulate o mulțime de date cu privire la beneficiile melanoizilor, care au proprietăți antioxidante, antibacteriene, imunomodulatoare. De asemenea, sunt capabili să lege ionii de metale grele.
De exemplu, efectul antimicrobian al melanoidelor conținute în cafea este asociat cu formarea de peroxid de hidrogen în timpul reacției Maillard. Ea este cea care inhibă reproducerea și creșterea bacteriilor.
Melanoizii au fost folosiți pe scară largă în medicina populară încă din cele mai vechi timpuri. Amintiți-vă, toate decocturile de plante vindecătoare sunt maro și acest lucru se datorează prezenței acestor compuși chimici complexi în ele.
Melanoizii nu sunt absorbiți în intestine și sunt slab adaptați la scindarea enzimatică. Astfel, ele îndeplinesc funcția de prebiotice - ca și fibrele alimentare, stimulează creșterea bifidobacteriilor în intestin.
Este rău să mănânci mâncare prăjită?
Dar există și dezavantaje. În primul rând, în timpul reacției Maillard, valoarea biologică a proteinelor este redusă, care sunt legate de zaharuri și devinmai puțin accesibile enzimelor corpului nostru. Dar nu merită aroma și gustul unei fripturi sau a unei chifle proaspete?
În al doilea rând, la temperaturi ridicate (peste 180 °C) se descompun. Și aici se formează substanțele toxice și cancerigene. La aceste temperaturi carnea este prăjită pentru a produce acrilamidă toxică. Iată de ce nu ar trebui să gătiți prea mult mâncarea.
