REAKSI MAILLARD: DEGRADASI FASE DAN STRECKER - KIMIA - 2025

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

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

Penggelapan terjadi tanpa aksi enzim, serta karamelisasi; untuk alasan ini keduanya disebut reaksi pencoklatan non-enzimatik.

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

Fase reaksi

Meskipun mungkin tampak mudah untuk mendapatkan warna keemasan makanan melalui teknik memasak kuliner, sifat kimiawi yang terlibat dalam reaksi Maillard sangat kompleks. Pada tahun 1953 John Hodge menerbitkan skema reaksi yang masih diterima secara umum.

Pada tahap pertama gula reduksi seperti glukosa dikondensasi dengan senyawa yang mengandung gugus amino bebas, seperti asam amino, untuk menghasilkan produk tambahan yang diubah menjadi glikosilamina tersubstitusi-N.

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

Setelah senyawa ini terbentuk, dua jalur reaksi dimungkinkan:

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

- Ada kemungkinan terjadi dehidrasi hebat yang menimbulkan zat-zat seperti furfural dan dehydrofurfural. Zat-zat ini diproduksi dengan pemanasan dan penguraian karbohidrat. Beberapa memiliki rasa agak pahit dan aroma gula gosong.

Degradasi Stecker

Ada jalur reaksi ketiga: Degradasi strecker. Ini terdiri dari dehidrasi sedang yang menghasilkan zat pereduksi.

Ketika zat ini bereaksi dengan asam amino yang tidak berubah, mereka berubah menjadi aldehida khas dari asam amino yang terlibat. Melalui reaksi ini produk seperti pirazin terbentuk, yang memberikan aroma khas pada keripik kentang.

Ketika asam amino mengintervensi proses ini, molekulnya hilang dari sudut pandang nutrisi. Ini sangat penting dalam kasus asam amino esensial, seperti lisin.

Faktor yang mempengaruhi reaksi

Sifat asam amino dan karbohidrat bahan bakunya

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

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

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

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

Suhu

Reaksi dapat berkembang selama penyimpanan pada suhu kamar. Untuk alasan ini, dianggap bahwa panas bukanlah kondisi yang tidak dapat diabaikan untuk terjadinya; namun, suhu tinggi mempercepatnya.

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

Dengan meningkatkan pH, intensitasnya meningkat

Jika pH naik, intensitas reaksinya juga meningkat. Namun, pH antara 6 dan 8 dianggap paling baik.

Penurunan pH memungkinkan untuk menipiskan pencoklatan selama dehidrasi, tetapi mengubah karakteristik organoleptik secara tidak menguntungkan.

Kelembaban

Laju reaksi Maillard memiliki maksimum antara 0,55 dan 0,75 dalam hal aktivitas air. Untuk alasan ini, makanan dehidrasi adalah yang paling stabil, selama disimpan jauh dari kelembaban dan pada suhu sedang.

Kehadiran logam

Beberapa kation logam mengkatalisnya, seperti Cu ⁺² dan Fe ⁺³ . Lain seperti Mn ⁺² dan Sn ⁺² menghambat reaksi.

Efek negatif

Meskipun reaksi tersebut secara umum dianggap diinginkan selama memasak, ini memiliki kerugian dari sudut pandang nutrisi. Jika makanan dengan kadar air rendah dan adanya gula pereduksi dan protein (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 munculnya reaksi. Kecuali arginin, tiga lainnya adalah asam amino esensial; artinya, mereka harus disediakan makanan.

Jika sejumlah besar asam amino dalam protein ditemukan melekat pada residu gula akibat reaksi Maillard, asam amino tersebut tidak dapat digunakan oleh tubuh. Enzim proteolitik usus tidak akan mampu menghidrolisisnya.

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

Makanan dengan karakteristik organoleptik produk reaksi Maillard

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

- Panggang.

- Bawang goreng.

- Kopi dan coklat panggang.

- Makanan yang dipanggang seperti roti, kue, dan kue.

- Keripik.

- Wiski malt atau bir.

- Susu bubuk atau susu kental manis.

- Karamel.

- Kacang panggang.

Referensi

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. dan Vidal Carou, M. (1990). Biokimia makanan.
2. Ames, J. (1998). Penerapan reaksi Maillard dalam industri makanan. Kimia Pangan.
3. Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. dan Desnuelle, P. (1992). Pengenalan à la biochimie et à la technologie des alimentants.
4. Helmenstine AM "Reaksi Maillard: Chemestry of food browning" (Juni 2017) di: ThoughtCo: Science. Diperoleh pada 22 Maret 2018 dari Thought.Co: thoughtco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Kontrol dan kebersihan makanan.
6. Reaksi Maillard. (2018) Diperoleh pada 22 Maret 2018, dari Wikipedia
7. Tamanna, N. dan Mahmood, N. (2015). Pengolahan Makanan dan Produk Reaksi Maillard: Efek pada Kesehatan dan Gizi Manusia. Jurnal Internasional Ilmu Pangan.