наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

ГК «Униконс»

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

6.2. Влияние различных факторов на реакцию Майяра

Наиболее важными факторами, влияющими на реакцию Майяра, являются струк­тура вовлеченных в реакцию аминокислот и Сахаров, температура, значение pН и активность воды. В совокупности сложных процессов, протекающих при реакции Майяра, эти факторы различным образом воздействуют на характеристики пище­вых продуктов, в том числе на вкус, аромат и пищевую ценность. Одним из основ­ных факторов является структура реагентов, а именно аминокислот и Сахаров. Ре­акционная способность редуцированных сахаров убывает следующим образом: пептозы > гексозы > дисахариды, и альдозы > кетозы. Нередуцированные сахара (сахароза, декстрины и связанные сахара) могут участвовать в реакции, но только после гидролиза.

6.2.1. Аминокислоты

В большинстве продуктов аминокислоты присутствуют лишь в небольших количе­ствах, однако они очень легко вступают в реакцию с сахарами. Аспарагиновая и глутаминовая кислоты реагируют относительно медленно, а аргинин и лизин – очень активно. Образование специфичных соединений продуктов реакции Майяра опре­деляет структура боковой цени аминокислот через расщепление IIIтрекера. В част­ности, из цистеина и метионина образуются сернистые соединения, харак­теризующиеся четко выраженным и не всегда приятным запахом с очень низкими пороговым восприятием. В некоторых ферментативных технологических процессах (например, при брожении теста) присутствие свободных аминокислот возрастает в результате ферментации. Белки участвуют в реакции Майяра благодаря гликолизу активных боковых цепей аргинина и, в первую очередь, лизина.

6.2.2. Температура

Температура оказывает значительное влияние на все процессы, относящиеся к ре­акции Майяра. Многочисленные эксперименты показали, что увеличение темпе­ратуры и продолжительности нагревания приводит к усилению потемнения и рас­ширению качественного состава ароматических веществ. Увеличивается не только количество продуктов реакции Майяра, но и изменяется их природа. Например, на модельных системах было показано, что с увеличением температуры и длитель­ности теплового воздействия возрастает соотношение углерод : азот, степень ненасыщенности и циклическая ароматичность образующихся меланоидинов [38]. Образование весьма нежелательных соединений (например, мутагенных гете­роциклических аминов) [36] происходит при высоких температурах, а это озна­чает, что для минимизации их образования необходим тщательный выбор режи­мов тепловой обработки. Вопреки распространенному мнению, для протекания реакции Майяра не нужны высокие температуры (например, сахара и ами­нокислоты даже при холодильном хранении могут проявлять признаки нефер­ментативного потемнения [58], что безусловно способно сказываться на общей продолжительности хранения пищевых продуктов).

6.2.3. Активность воды

Интенсивность реакции Майяра значительно выше при низких уровнях влажности продукта. Наиболее благоприятным обычно считается такое содержание влаги в продукте, которому соответствует активность воды в интервале 0,65-0,75. Разница цвета и аромата внутреннего и внешнего слоев испеченного или жареного продукта соответствует различной скорости их дегидратации, по не все продукты реакции Майяра одинаково чувствительны к показателю αω. Исследования вкусо-ароматических характеристик свидетельствуют, что уровень чувствительности различных классов летучих соединений зависит от того, требуется ли вода для их образования, или нет. Последовательность химических реакций, вызывающих потемнение, изуче­на еще далеко не полностью, однако уже в настоящее время ясно, что в нее вовлече­ны реакции конденсации и дегидратации, для которых показатель αω является важ­ным кинетическим параметром [38].

6.2.4. рН

Результаты ряда исследований реакции Майяра на модельных системах показали, что рН среды влияет на количественные и качественные изменения летучих и пиг­ментированных продуктов реакции [15, 44, 52, 53]. Потемнение происходит быстрее в нейтральных пищевых продуктах, а уменьшение рН снижает скорость формирова­ния цвета. 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.

Источник

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

ГК «Униконс»

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

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 фруктозы был 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.

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.

Источник

Современный блог для специалистов пищевой промышленности

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.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

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?

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

Продукты реакции

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.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

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).

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.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяраВлияние 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.

Источник

Реакция Майяра, или Чем пахнет молоко

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

Реакция Майяра, или Чем пахнет молоко

Мы много знаем о реакции Майяра в кофе — это то самое взаимодействие аминокислот и сахаров, которое превращает кофейное зерно из зелёного в коричневое и придаёт ему приятный аромат свежей выпечки. Юлия Климанова, с которой мы обсуждали вопросы взаимодействия молока и кофе, поделилась любопытным наблюдением: оказывается, реакция Майяра происходит и в молоке. Что это значит и как влияет на вкусоароматические свойства молока, мы узнаем из статьи Юлии.

Реакция Майяра — одна из самых распространённых реакций в пищевой химии. В английском языке она называется non-enzymatic browning reaction — это означает, что в процессе реакции образуются вещества, придающие продукту коричневый цвет, но это вызвано не деятельностью ферментов, как бывает, например, в случае с надкусанным яблоком, а особенностью продуктов реакции. Чтобы понять, происходит ли она в том или ином продукте, нужно знать, есть ли в нём белки, углеводы, а также собираетесь ли вы нагревать продукт. Если ответ «да», то реакция Майяра будет запущена. Стадия её развития будет зависеть от условий нагревания, но об этом поговорим далее.

С химической точки зрения, реакция Майяра — это реакция между аминокислотами и сахарами при нагревании. Примеров этой реакции множество: жарка мяса, обжарка кофе, выпечка хлеба и т. д. По мере развития реакции Майяра образуются продукты, обладающие характерными запахом, который порой не даёт устоять перед свежеприготовленным стейком или только что испечённым круассаном. Но всегда ли появление характерных запахов и вкусов является необходимым? Определённо, нет.

Есть довольно распространённое мнение, якобы в молоке не происходит реакции Майяра. Вернёмся к началу нашего рассуждения и проанализируем, соответствует ли молоко условиям, необходимым для реакции Майяра.

Перед тем как попасть на полки супермаркетов, молоко должно пройти термическую обработку — пастеризацию, ультрапастеризацию или стерилизацию. Это необходимо для обеспечения микробиологической безопасности молока и, как следствие, продления его срока хранения. Каждый из этих методов по-своему эффективен, но в любом случае «запускает» реакцию Майяра в молоке. Выбор метода тепловой обработки определяет не только микробиологические параметры готового продукта, но и его органолептические свойства, то есть все, что мы можем оценить с помощью органов чувств.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

Пастеризация — это процесс, отвечающий минимальным требованиям к тепловой обработке. В этом случае молоко нагревают до 85°C на 2-3 секунды. При ультрапастеризации молоко подвергают температуре 135-150°C на 1-10 секунд в зависимости от метода. Стерилизация — это наиболее агрессивный метод тепловой обработки молока. Его выдерживают при температуре 115-120°С от 20 минут. Стерилизованное молоко, как правило, поставляют в больницы и детские учреждения, чтобы исключить возможность отравления. После нагревания любым из способов молоко охлаждают и расфасовывают в обычную или покрытую антисептическим слоем изнутри тару.

Несмотря на то что в случае ультра- и простой пастеризации молоко нагревается всего на несколько секунд, это приводит ко многим необратимым химическим изменениям в его составе. Помимо инактивации ферментов и уничтожения патогенных бактерий (а в случае ультрапастеризации ещё и их спор, что позволяет молоку храниться около года при комнатной температуре), влияние оказывается и на основные компоненты молока — белки, жиры, углеводы, — и на витамины. Ультрапастеризация ведет к потере 10-30% витамина С, фолиевой кислоты, витаминов B6, B12 и B1.

Итак, происходит ли реакция Майяра в молоке? Безусловно, да. Яркий тому пример — топлёное молоко и варёная сгущёнка, отличающиеся характерным вкусом, запахом и цветом.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

Реакция Майяра является необратимым последствием нагревания молока, зависит от его интенсивности и продолжается на протяжении всего срока хранения молока. То есть постоянное нагревание — необязательное условие для реакции Майяра, достаточно однократной температурной обработки с последующим хранением молока.

Несколько слов о природе реакции Майяра. Это комплексная реакция, протекающая в несколько стадий. На начальном этапе под действием температуры аминогруппа белка — в молоке это в основном ε-аминогруппа остатков лизина из κ-казеина и сывороточных белков — реагирует с карбонильной группой основного молочного сахара — лактозы. Иными словами, белки реагируют с лактозой при нагревании. В результате этого взаимодействия образуется промежуточное нестабильное вещество, так называемое основание Шиффа, которое сразу подвергается дальнейшим преобразованиям с образованием раннего продукта Амадори — лактулозил лизина. Именно продукты Амадори на более поздних стадиях реакции Майяра претерпевают множественные изменения с образованием более 3500 характерных летучих ароматических соединений. Эти ароматы могут быть как желательными, так и нет.

Если кратко, то ε-аминогруппа лизина + карбонильная группа лактозы ↔ основание Шиффа ↔ продукт Амадори → меланоидины (высокомолекулярные азотистые соединения коричневого цвета) и полимеризованные белки.

Эта схема очень кратко описывает реакцию Майяра в молоке, поскольку на самом деле происходит множество химических превращений внутри реакции, но она отражает её непосредственную суть.

Стоит отметить, что не все ароматические соединения образуются в результате реакции Майяра. Некоторые из них являются продуктами высвобождения сульфгидрильных, или тиоловых, групп (-SH groups, серосодержащие реактивные группы), которые выходят на поверхность сывороточных белков и белков их мембраны жировых глобул в процессе денатурации. Также каждое молоко обладает своим «естественным» запахом, то есть тем, который оно приобретает в зависимости от корма и метаболизма коров, а также запахом, появляющимся в процессе хранения.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

Итак, в молоке из-за нагревания (продолжительного) образуются коричневые пигменты меланоидины, а также множество ароматических соединений.

Присутствие этих соединений можно проверить с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии, то есть с использованием специального оборудования, недоступного всем заинтересованным в контроле органолептических свойств молока. Поэтому мы поставили цель сравнить ароматический состав разных видов коровьего молока, в первую очередь пастеризованного и ультрапастеризованного, а также безлактозного молока, поскольку из него удален основной молочный сахар — лактоза, соответственно, реакция Майяра должна протекать не в той же мере, что и в обычном молоке с лактозой. Основная задача — сравнить интенсивность запаха холодного и нагретого с помощью паровика кофемашины до разных температур молока.

Что же известно о результатах реакции Майяра на данный момент? Ультрапастеризованное молоко действительно обладает более интенсивным запахом, чем пастеризованное. Более того, в холодном ультрапастеризованном молоке присутствуют не все ароматы из тех, что есть в нагретом.

Что касается характера ароматов/вкусов, образующихся при нагревании молока, — есть 4 основные группы, которые описывают как: «сернистый или приготовленный/cooked or sulphurous», «нагретый или насыщенный/heated or rich», «карамельный/caramelised» и «жженый, горелый/scorched».

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

В таблице ниже приводятся некоторые ароматические соединения ультрапастеризованного молока. Как видно, ароматы описываются и как положительные — ванильный, кокосовый, сладкий, — и как нежелательные — землистый, металлический, ржавый.

наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Смотреть картинку наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Картинка про наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра. Фото наличие каких аминокислот замедляет протекание реакции майяра

Таким образом, любое свежее молоко обладает индивидуальным специфическим запахом в зависимости от корма, породы, условий содержания и особенностей метаболизма коров. Этот запах будет меняться в зависимости от температурной обработки, срока и условий хранения. Нагревание молока приводит к образованию летучих ароматических соединений из белков, углеводов и жиров молока путем сложных превращений. Эти ароматические соединения могут быть как желательными, так и нет. Важно помнить, что более интенсивное нагревание молока и последующее длительное хранение приводят к образованию большего количества новых ароматов и, как следствие, вкусов.

Ссылки на исследования:

Aalaei, K., Rayner, M., Sjöholm, I. (2019). Chemical methods and techniques to monitor early Maillard reaction in milk products; A review. Critical reviews in food science and nutrition, 59(12), 1829—1839

Belitz, H.-D., & Grosch, W., Schieberle, P. (2009). Food chemistry, 4th edition. Berlin: Springer Verlag

Campbell, R. E., & Drake, M. A. (2013). Invited review: The effect of native and nonnative enzymes on the flavor of dried dairy ingredients. Journal of dairy science, 96(8), 4773—4783

Chávez-Servín, J. L., Castellote, A. I., & López-Sabater, M. C. (2008). Volatile compounds and fatty acid profiles in commercial milk-based infant formulae by static headspace gas chromatography: Evolution after opening the packet. Food Chemistry, 107(1), 558—569

Deeth H. (2017). Optimum Thermal Processing for Extended Shelf-Life (ESL) Milk. Foods (Basel, Switzerland), 6(11), 102

Edris, A. E., Murkovic, M., & Siegmund, B. (2007). Application of headspace-solid-phase microextraction and HPLC for the analysis of the aroma volatile components of treacle and determination of its content of 5-hydroxymethylfurfural (HMF). Food Chemistry, 104(3), 1310—1314

Gopal, N., Hill, C., Ross, P. R., Beresford, T. P., Fenelon, M. A., & Cotter, P. D. (2015). The Prevalence and Control of Bacillus and Related Spore-Forming Bacteria in the Dairy Industry. Frontiers in microbiology, 6, 1418

Hougaard, A., Vestergaard, J., Varming, C., Bredie, W., & Ipsen, R. (2011). Composition of volatile compounds in bovine milk heat treated by instant infusion pasteurisation and their correlation to sensory analysis. International Journal of Dairy Technology, 64, 34—44

Lin, H., Liu, Y., He, Q., Liu, P., Che, Z., Wang, X., & Huang, J. (2019). Characterization of odor components of Pixian Douban (broad bean paste) by aroma extract dilute analysis and odor activity values. International Journal of Food Properties, 22(1), 1223—1234

O’Brien, J. (2009). Non-Enzymatic Degradation Pathways of Lactose and Their Significance in Dairy Products. Advanced Dairy Chemistry, 231—294

Rizzi, G. P. (1999). The Strecker Degradation and Its Contribution to Food Flavor. Flavor Chemistry, 335—343

Kumar, N., Raghavendra, M., Tokas, J., Singal, H.R. (2017). Chapter 10 — Flavor Addition in Dairy Products: Health Benefits and Risks, Editor(s): Ronald Ross Watson, Robert J. Collier, Victor R. Preedy, Nutrients in Dairy and their Implications on Health and Disease, AcademicPress,123-135

Jo, Y., Benoist, D.M., Barbano, D., Drake, M.A. (2018). Flavor and flavor chemistry differences among milks processed by high temperature, short time or ultra-pasteurization. Journal of Dairy Science, 101

Su, X., Tortorice, M., Ryo, S., Li, X., Waterman, K., Hagen, A., & Yin, Y. (2020). Sensory Lexicons and Formation Pathways of Off-Aromas in Dairy Ingredients: A Review. Molecules, 25(3), 569

Sunds, A. V., Maximilian Rauh, V., Sørensen, J., & Larsen, L. B. (2018). Maillard reaction progress in UHT milk during storage at different temperature levels and cycles. International Dairy Journal, 77, 56-64

Van Boekel, M. A. J. S. (1998). Effect of heating on Maillard reactions in milk. Food Chemistry, 62(4), 403—414

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *