Реакция майяра температура: Кулинарное. Реакция Майяра. : olga_pro — LiveJournal

Содержание

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.

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.

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

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?

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 (–NH

2), гуанидиновую группу (–С(NH2)2), индольное и имидазольное кольца.

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.

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 (–NH

2) 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.

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.

Что такое Реакция Майяра и как она влияет на обжарку кофейных зёрен

Реакция Майяра – это цепочка химических реакций, создающих характерный вкус, запах и узнаваемый цвет обжаренных кофейных зёрен (как и многих других продуктов, например, шоколада, тостов или жареного стейка). Эти реакции названы в честь Л. К. Майяра, ученого из Франции, впервые описавшего их в начале 20 века. 

Реакция сахара и аминокислот

Реакции Майяра происходят между содержащимися в продукте сахарами и аминокислотами. Если немного погрузиться в детали, то часть сахаров в кофе имеют свободную альдегидную или кетоновую группу в своей химической структуре. 

Альдегидная группа

Кетоновая группа

Эти группы содержат атом кислорода с двойной связью, соединяющийся с углеродной цепью, который может легко реагировать с аминокислотами и другими соединениями. Аминокислоты (АК) – это «строительные блоки» белков. Они бывают очень разными, но все они имеют аминогруппу NH2 на одном конце своей молекулы и карбоксильную группу на другом, за счёт чего АК теоретически открыта для химического участия в сотнях других реакций.

Протекание химической реакции

При  взаимодействии, азот из АК реагирует с сахаром, выделяя 1 молекулу H2O.

Сахар + аминокислоты = Гликозиламины 

Образуемая при этом молекула гликозиламинов нестабильна и меняет свою структуру в процессе, называемом «перегруппировка Амадори». Протекающая реакция приводит к тому, что либо теряется большое количество молекул воды, либо получаются молекулы с короткой цепью (например, диацетил, который придаёт вкус попкорну с маслом), либо молекулы снова вступают в реакцию с другими аминокислотами.

В результате образовываются молекулы, называемые меланоидинами. Они имеют тёмно-коричневый цвет, который, собственно, определяет цвет жарящегося кофе. Они также имеет вкус. Например, солода, хлеба или просто горький/жжёный/жареный. Эти вещества при заварке кофе ответственны за толщину и густоту образовываемой пены, как и за крепость получившегося напитка.

Реакция Майяра начинается при обжарке кофе на 140 °C. При температуре выше 170 °C начинается карамелизация с использованием распадающихся сахаров. Поскольку первой проходит реакция выделения молекул воды, жарящимся зёрнам кофе сначала требуется испарить имеющуюся у них влагу, прежде чем кофе начнёт подрумяниваться.

Что получается в результате

Различные пути протекания реакций, в сочетании с конкретными аминокислотами и сахарами, присутствующими в продукте, означают образование огромного количества ароматических соединений. Наиболее известные из них – жареный, хлебный или горький вкус меланоидинов и пикантные вкусы пептидов (яркий пример: мясо на гриле). Реакции генерируют также образование широкого спектра небольших по размеру молекул, ответственных за цветочные, фруктовые и карамельные ароматы, как и за некоторые «неприятные» нотки, например, лука или землистого вкуса.

Разнообразие создаваемых вкусов имеет решающее значение для обжаренного кофе, определяя его органолептику – то, что мы в целом называем «качеством». Описанные химические реакции являются причиной того, что зелёные (недоспевшие) зёрна, содержащие мало сахара не получают нужной карамелизации и цвета. Следовательно, они выходят из роастера бледные и не имеющие нужного вкуса.

Любимая химическая реакция нашей семьи, только жена и дети о ней не подозревают | Научпоп. Наука для всех

В 1912 году французский химик Луи Камиль Майяр опубликовал статью, в которой описал, как при высокой температуре аминокислоты реагируют с сахарами. Многие, скорее всего, подумают: «Ну и что в этом такого?» А то, что эта химическая реакция — одна из самых важных в кулинарии! Почти все сталкиваются с ней чуть ли не каждый день, сами того не осознавая

Источник изображения: kisi.deu.edu.tr

Источник изображения: kisi.deu.edu.tr

Когда вы готовите пищу с высоким содержанием белка (например, мясо или морепродукты) при высоких температурах (более 150 ° C), то аминокислоты из белков и некоторые простые сахара, которые содержатся в этих продуктах, перестраиваются, создавая новые химические соединения. Они выстраиваются в различные типы кольцевых структур, которые по-другому отражают свет и придают пище румяный цвет. Но, на самом деле, цвет — это не самое главное в этой реакции, важнее всего – появление новых вкусов и ароматов, возникающих из-за образования новых молекул.

В ходе реакции, образованные из аминокислот и сахаров соединения, продолжают реагировать более сложными способами, генерируя сотни новых молекул, благодаря которым в ходе этого химического процесса появляются разнообразные ароматы. Сейчас он известен, как реакция Майяра.

Хотя большинство продуктов может быть «подрумянено» реакцией Майяра, конечный вкус каждого блюда все равно будет различен. Причина в том, что содержание аминокислот и сахаров, которые запускают реакцию, в разных продуктах отличается. Следовательно, они будут генерировать разные молекулы, имеющие различный вкус (хотя общий принцип реакции будет одинаковым).

Источник изображения: slide-share.ru

Источник изображения: slide-share.ru

Кроме того, для реакции Майяра требуются не только высокие температуры, но и сухая поверхность. Поэтому, если вы попытаетесь обжарить куриную грудку, но в сковороде будет много воды, то у вас точно не получится ее подрумянить. Дело не в том, что вода подавляет реакцию, а в том, что она ограничивает температуру до точки кипения (100 ° C), которой недостаточно для протекания реакции Майяра. Если нужно ускорить эту реакцию, то температура приготовления может быть увеличена для более быстрого испарения воды. Однако температура не должна быть выше 180 ° C! При этой температуре начинает происходить пиролиз (продукты начинают подгорать). А гарь, как известно, порождает горечь, которая портит вкус вашего блюда, кроме того конечные продукты пиролиза считаются канцерогенными.

Реакция Майяра — одна из важнейших в нашей жизни! Вот несколько простых примеров: реакция Майяра отвечает за подрумянивание выпечки, от этого процесса зависит цвет пива или аромат обжаренных зерен кофе.

Хочу обратить внимание на то, что реакция Майяра отличается от реакции карамелизации, при которой продукты тоже приобретают коричневый оттенок. Отличие в том, что в случае карамелизации химическая реакция происходит только между сахарами. Но, хоть это и разные процессы, реакция Майяра и карамелизация могут происходить в одном и том же продукте, и каждая из этих реакций будет придавать еде свои вкусовые качества и ароматы.

Вот например, когда вы обжариваете лук на сковороде…. Сначала из лука вследствие разрушения клеток будет выделяться сок и лук размягчится.

Источник изображения: Источник изображения: nauankhongkho.com

Источник изображения: Источник изображения: nauankhongkho.com

При этом из клеток также будет высвобождаться смесь из сахаров, белков и ароматических соединений. После испарения воды сахара начнут взаимодействовать с другими сахарами (карамелизация) и с белками (реакция Майяра), это и придает новый вкус и аромат блюдам.

Теперь статьи можно читать и в Telegram канале «Научпоп. Наука для всех»

Какие химические реакции происходят при обжарке кофе

Все химические реакции во время обжарки влияют на вкус, аромат, тело готового напитка. Ход реакций определяет время и температура. Увеличение или уменьшение этих показателей могут сместить ход реакции и кардинально изменить профиль обжарки. Поэтому обжарщики должны понимать процесс обжарки, в том числе, на химическом уровне.

Рассказываем, какие химические реакции влияют на вкус чашки кофе.

Реакция Майяра изменяет цвет и аромат кофе

Реакция Майяра — серия химических реакций, в результате которых кофе приобретает коричневый цвет и характерный аромат. Такая же реакция происходит, когда выпекают хлеб или жарят стейк на гриле. Реакция названа в честь французского доктора Луи Камиля Майяра, который впервые описал ее в 1910 году.


Луи Камиль Майяр © ru.wikipedia.org

Процесс начинается при температуре около +130°C. Высокая температура вызывает реакцию между углеводами и белками в зерне. Когда они реагируют, азот в аминокислоте связывается с углеродной цепью сахара и выделяет молекулу воды. Это вызывает изменения цвета, вкуса и содержания питательных веществ.

Изменения цвета зерен происходит из-за образования меланоидинов — крупных молекул, которые придают кофе коричневый цвет и могут иметь жареный и хлебный аромат и горький вкус. Также меланоидины играют важную роль в формировании крема при приготовлении эспрессо.


Меланоидины влияют на образование крема в эспрессо

Продолжительность реакции Майяра напрямую влияет на конечный профиль кофе. Чем дольше протекает реакция Майяра, тем больше образуется меланоидинов, кислоты разрушаются, и кофе становится более плотным.

Деградация Штрекера помогает кофе стать более фруктовым

Реакция названа в честь Адольфа Штрекера, немецкого химика.

Химический процесс, в котором аминокислоты взаимодействуют с молекулами карбонильной группы — соединениями, созданными реакцией Майяра. В итоге образуются альдегиды и кетоны — ароматические соединения, за счет которых кофе приобретает фруктовый вкус.

Очень часто среди обжарщиков при обсуждении профилей обжарки принято объединять реакцию Майяра и деградацию Штрекера в один процесс, так как они тесно связаны между собой. Подробнее о том, как можно управлять дескрипторами и вкусом кофе с помощью изменения продолжительности разных реакций мы написали в этой статье.


Продукт реакции Штекера — альдегиды — придают кофе фруктовый вкус

Карамелизация увеличивает сладость кофе

При температуре выше +170°C сложные углеводы начинают распадаться на более мелкие молекулы сахара, которые могут растворяться в воде. В результате этой стадии обжарки уровень сладости кофе увеличивается, во вкусе появляются карамельные и ореховые ароматы. Карамелизация продолжается до конца обжарки.


Кофе приобретает сладость за счет процесса карамелизации, протекающего при обжарке

Почему это важно знать

Обжарщик должен понимать, как образуются и изменяются химические соединения в процессе обжарки. А также то, что разные реакции протекают на разных температурах и стадиях. Регулируя температуру и скорость стадий обжарки, он сможет корректировать вкус кофе.

Химические реакции при обжарке кофе

Кофе – это напиток, имеющий многогранный неповторимый вкус и аромат. Вкус кофе зависит от многих параметров: сорт, срок и условия хранения до обжарки, способ обжарки и ее длительность, срок и условия хранения после обжарки. И все это касается только самого кофейного зерна. Кроме того, большое значение имеет помол и способ приготовления. Если вы используете капсульную кофемашину Lavazza Firma, о последних двух параметрах можете не переживать.

Наиболее важным условием ароматного и вкусного кофе является правильная обжарка зерен. Именно во время обжарки протекают химические реакции, способствующие образованию необходимых органолептических свойств кофейного зерна. Для того, чтобы получить вкусный напиток, любителю достаточно купить капсулы lavazza firma, но профессионал должен разбираться в химии кофейной обжарки.

Всего во время обжарки происходит очень большое количество реакций. Основными из них являются три:

  • Реакция Майяра;
  • Деградация Штрекера;
  • Карамелизация.

Реакция Майяра

Этот процесс также известен в химии, как реакция сахароаминной конденсации. Она была открыта французом Луи Майяром в 1910 году. То есть через 15 лет, после основания фирмы, выпускающей сейчас кофемашину Lavazza Firma. Майяр был пионером в исследовании химии вкуса и внес существенный вклад в пищевую промышленность.

На самом деле, реакция Майяра происходит не только при обжарке кофе. Ею сопровождается термическая обработка практически любой пищи. В ходе сахароаминной конденсации продукт приобретает характерный вкус и аромат.

Реакция начинается при температуре +130°C. При таком нагревании в зернах кофе азот аминокислот начинает взаимодействовать с углеродом сахара. Аминокислота связывается с простым углеводом в результате чего получается вода, карбонильные группы и меланоиды. Вода при такой температуре практически сразу испаряется. Карбонильные группы участвуют в следующей реакции – деградации Штрекера.

Основным продуктом реакции Майяра являются меланоиды. Они придают кофейным зернам темный цвет и горький вкус. Чем длительнее обжарка кофе, тем больше меланоидов образуется. При достижении +160°C сахароаминная конденсация становится самоподдерживающейся. Грубо говоря, она начинает катализировать сама себя. При высоких температурах реакция Майяра протекает быстрее.

Для тех, кто берет капсульные кофемашины в аренду, будет интересно узнать о реакции сахароаминной конденсации на более простом примере. Чем вкус и аромат вареного мяса отличается от вкуса и аромата жареного мяса? Во время варки реакция Майяра не происходит из-за большого количества воды, которая не испаряется из продукта и низких температур готовки. Во время жарки эта реакция происходит. Мясо при этом приобретает темный оттенок, хрустящую корочку, характерный вкус и аромат.

Абсолютно тоже самое происходит с кофейными зернами. Вода в них испаряется, аминокислоты связываются с белками, образуются продукты конденсации. Все это приводит к потемнению зерен и образованию характерного вкуса. От количества меланоидов в зернах также зависит наличие пенки при приготовлении эспрессо.

Деградация Штрекера

Эта химическая реакция происходит практически одновременно с предыдущей. Для деградации необходимы продукты соединения аминокислот с углеводами, а именно – карбонильные группы. Во время деградации Штрекера аминокислоты связываются с карбонильными группами. При этом первые из них распадаются. В результате деградации образуются альдегиды и кетоны.

Кетоны и альдегиды – это очень пахучие вещества. Именно они придают кофейным зернам аромат. Как правило, альдегиды имеют фруктовый запах. С их помощью кофе приобретает сладкие фруктовые оттенки. Кетоны в большинстве своем имеют горьковатый или кисловатый аромат, что также сказывается на запахе кофе.

Аренда кофемашин лавацца решит проблему приготовления качественного напитка. А вот на его вкусовые нотки в большей степени влияет сорт выбранного кофе. Один и тот же процесс деградации Штрекера в одних зернах вызывает «пробуждение» фруктовых ноток, в других – горьковатых, в третьих – кисловатых. Степенью обжарки можно лишь регулировать эти процессы.

Одновременно с этим деградация приводит к образованию корочки на поверхности. Именно эта корочка хрустит при нагревании, что у профессиональных обжарщиков называется первым «крэком». Хруст оповещает о том, что большая часть воды испарилась и дальше все реакции будут протекать в ускоренном темпе.

Карамелизация

Понять суть этого процесса не сложнее, чем получить кофемашину в аренду. Во время карамелизации сахар распадается на множество простых соединений. В их число входит глюкоза, другие простые сахара и много различных примесей. Они придают кофе сладость, горечь, аромат и усиливают коричневый цвет, получившийся еще во время реакции Майяра.

Карамелизация начинается при температуре +171°C. При этом до определенного момента сладость зерен увеличивается. Сахар – достаточно сложное углеводное соединение. Он распадается до более простых, в результате чего напиток приобретает сладкие нотки. Эта реакция называется пиролизом. Это распад сложных соединений, катализатором которого выступает температура.

Стоит сказать, что сладость кофе увеличивается примерно до 200-210°C. При нагревании свыше этой отметки простые углеводы начинают воспламеняться. Грубо говоря, они просто выгорают. Это сопровождается хрустом или вторым «крэком». После этого кофе становится очень горьким и очень темным. До второго «крэка» кофе доводят редко, потому в большинстве зерен продукты карамелизации все-таки содержатся.

Таким образом, обжарка кофе – это очень сложный процесс. При нагревании до определенных температур происходит большое количество химических реакций. Каждая из них по-своему изменяет вкусовые качества кофе. Выбирая кофе по степени обжарки, можно примерно предположить, каким будет его вкус. А получить качественный напиток поможет услуга кофемашина в аренду лавацца. Помните, что кофе имеет вкус и аромат, который способен полностью раскрыться только при правильном приготовлении.

При какой температуре происходит реакция Майяра?

Реакция Майяра может протекать в широком диапазоне температур, но нижний предел не является четко определенным. Это может происходить даже при комнатной температуре, обеспечивая некоторые вкусовые компоненты (например) для созревающих сыров и ветчины Серанно . При высоких температурах (более 300 ° F / 150 ° C) это заметно происходит на многих продуктах в течение нескольких минут, так что вы действительно можете наблюдать за вещами «коричневого цвета». При более низких температурах это может занять несколько часов, дней или даже лет, чтобы последствия были заметны. Вода ингибирует более быстрые реакции, но при более низких температурах она действительно может помочь реакции, предоставляя белкам и сахарам больше свободы для циркуляции.

В книге Гарольда МакГи « О еде и кулинарии» (пересмотренное издание) он утверждает (стр. 779):

Есть исключения из правила, что реакции потемнения требуют температур выше температуры кипения. Щелочные условия, концентрированные растворы углеводов и аминокислот и длительное время приготовления могут привести к появлению цветов и ароматов Майяра во влажных продуктах. Например, щелочные яичные белки, богатые белком, со следом глюкозы, но на 90% состоящие из воды, приобретут рыжий оттенок при кипении в течение 12 часов. Базовая жидкость для пивоварения, водный экстракт ячменного солода, который содержит химически активные сахара и аминокислоты из пророщенных зерен, становится более насыщенным по цвету и вкусу при кипячении в течение нескольких часов. Водяное мясо или куриный бульон сделают то же самое, что и отвар, чтобы получить концентрированный полусухой. Пудинг из хурмы становится почти черным благодаря сочетанию активной глюкозы, щелочной пищевой соды и нескольких часов приготовления;

Обратите внимание, что хотя щелочные условия помогают, они явно не нужны (например, бальзамический уксус). Другим стандартным примером для нещелочных условий является традиционный хлеб из тыквы, который выпекается на пару в течение 12-24 часов, как правило, при температуре в печи около 225-250 ° F (110-120 ° C). Внутренняя часть хлеба не становится намного выше нормальной температуры кипения, но в такой влажной, относительно низкотемпературной среде отчетливо видно значительное изменение цвета .

Интересно, что, несмотря на информацию, полученную во многих кулинарных источниках, многие из самых ранних исследований реакций Майяра проводились в системах, варьирующихся от комнатной температуры до температуры чуть выше температуры тела, от реакций потемнения, которые создают цвет почвы, до внутренних реакций в организме человека, которые В настоящее время считается, что он вносит значительный вклад в процесс старения и некоторые заболевания . Реакции Майяра также играют роль в естественных изменениях во влажной пище, которые наблюдаются при комнатной температуре при хранении в течение многих лет, например, когда вы обнаружите банку или банку с едой в задней части кладовой и обнаружите, что пища стала коричневатой.

При очень высоких или очень низких температурах реакции Майяра часто являются вторичными по отношению к другим процессам, таким как карамелизация и ферментативное потемнение .

Подводя итог, вот полезный плакат, который показывает эффекты при различных температурах. Кратко:

  • 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, таким образом, тормозит Майяра в верхнем конце этого диапазона
  • ~ 300-330 ° F (150-165 ° C) — Майяр продвигается в быстром темпе, вызывая заметное потемнение в течение нескольких минут
  • ~ 212-300 ° F (100-150 ° C) — Майяр становится медленнее, так как температура понижается, обычно требуется много часов около точки кипения воды
  • ~ 130-212 ° F (55-100 ° C) — Майяру требуется вода, с высоким содержанием белка, сахара и щелочных сред, чтобы заметно продвинуться в считанные часы; как правило, может занять несколько дней
  • Ниже 130 ° F (55 ° C) — Ферментативное потемнение часто является более значительным 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

(В некоторых случаях некоторые реакции могут быть активированы в течение короткого времени при высокой температуре, что затем может привести к более быстрому потемнению ниже температуры кипения или даже около комнатной температуры.)

Последнее, но очень важное замечание: реакция Майяра — это очень общий процесс, который происходит между всеми видами аминокислот и сахаров. Таким образом, он может также производить много различных вкусовых компонентов и продуктов, в дополнение к потемнению. Различные реакции между конкретными аминокислотами и сахарами также будут происходить с различной скоростью в зависимости от температуры.

Это, я думаю, может быть причиной беспорядка среди различных профессиональных источников кулинарии о «минимальных» температурах. Многие из реакций, которые производят классические компоненты «вкус Майяра» и «запах Майяра», действительно не начинают происходить заметно до примерно 250 ° F (120 ° C), и они не будут происходить быстро до 300 ° F (150). ° С) или около того. Реакции Майяра при более низких температурах приводят к различным компонентам вкуса и запаха, которые часто можно охарактеризовать как более «землистые». Хотя процесс подрумянивания по-прежнему происходит медленнее, на самом деле результаты будут другими. Но поскольку продукты реакции всегда будут зависеть от конкретных аминокислот и сахаров, а также от других условий (влажность, pH), трудно разделить температурные диапазоны на зоны с чистым вкусом.

Реакция Майяра | алиментариум

Реакция Майяра представляет собой ряд химических реакций, происходящих во время приготовления пищи, в результате которых вкус и аромат пищи выделяются. Продолжая работы Хьюго Шиффа, в 1910-х годах химик Луи Камиль Майяр (1878–1936) работал над реакциями между аминокислотами и сахарами. Он записал свои наблюдения и результаты в своей статье Action de la glycerine et des sucres sur les acides amines («Влияние глицерина и сахаров на аминокислоты»), опубликованной в 1913 году.

© Shutterstock / stockcreations — Темные полосы, оставленные решеткой, являются результатом реакции Майяра.
Что это?

Реакция Майяра возникает при приготовлении пищи. Он частично отвечает за подрумянивание пищи и выделение ароматов. В процессе приготовления аминокислоты и некоторые простые сахара в пище образуют новые молекулы, которые объединяются в цепочки.Эти группы молекул отражают свет таким образом, что мы воспринимаем поверхность пищи как коричневую.

Реакция Майяра на самом деле представляет собой ряд различных реакций. Молекулы, созданные взаимодействием между сахарами и аминокислотами, продолжают реагировать и создавать другие молекулы, которые выделяют мощные ароматы. Хотя некоторые из этих молекул присутствуют лишь в незначительных количествах, их, тем не менее, достаточно, чтобы придать мясу на гриле его сочный вкус.На самом деле было подсчитано, что если 2 г этого типа вещества растворить в озере глубиной 2 метра и диаметром 8 километров, вода будет иметь вкус жареного стейка! (Мирволд, 2011)

Как это работает?

Реакция Майяра может возникнуть при любом способе приготовления пищи или даже при комнатной температуре. Уровень pH, содержание воды и температура пищи влияют на скорость реакции и напрямую влияют на выделяемые ароматы. Таким образом, одни и те же продукты будут давать разные ароматы в зависимости от того, жарятся ли они на гриле, запекаются, жарятся, варятся или даже готовятся на пару в скороварке.Пища с высоким pH (щелочная) обеспечивает более благоприятные условия для протекания реакции, чем пища с низким pH (кислая). Маринад, например, изменяет pH продукта и, следовательно, то, как он подрумянится, и аромат, который он развивает во время приготовления.

При 90°C реакция Майяра протекает довольно медленно. Чтобы ускорить процесс, поверхность пищи должна подняться выше точки кипения воды (100 °C). При температуре выше 115°С реакция ускоряется и, начиная со 130°С, протекает очень быстро.Однако при температуре выше 180°C реакция Майяра прекращается. Затем начинается другая цепочка химических реакций, называемая пиролизом, разложением пищи под действием тепла. Пиролиз вызывает «пригоревший» горький вкус пищи, которая слишком сильно обжаривалась на гриле, а также черные, обугленные вещества, которые потенциально являются канцерогенными.

Вот почему большинство рецептов советуют выпекать при 350 градусах

Если вы когда-либо выпекали, скорее всего, вы уже запомнили первую строчку рецепта: разогрейте духовку до 350 градусов.Да, это довольно красивое круглое число. Да, также довольно легко повернуть ручку температуры в это положение (не слишком сильно крутя). И да, если у вас есть духовка с цифровой настройкой, на клавиатуре не так много кнопок, которые нужно нажимать. Но это не причина, по которой 350 градусов кажется магическим числом кулинарии. Это химия.

Существует настоящая наука, почему все, от бананового хлеба до булочек в форме полумесяца и запеканки с макаронами и сыром, требует температуры выпекания 350 градусов. Это называется реакцией Майяра, и именно поэтому еда такая вкусная.

По сути, это процесс подрумянивания, который происходит каждый раз, когда вы нагреваете смесь белков, аминокислот и сахаров в пищевых молекулах. Подумайте о поджаривании зефира, выпекании хлеба, обжаривании стейка, обжаривании индейки или даже обжаривании кофе. Это реакция Майяра в действии.

«Настоящая специфика реакции Майяра возникает, когда аминокислота (которая образует основу белков) реагирует с восстанавливающим сахаром (таким как глюкоза и фруктоза), вызывая реакцию типа «потемнения», — сказал Николас Гиллитт, доктор философии. .Д., главный научный сотрудник Исследовательского института Дэвида Х. Мердока. «Продукты этой реакции имеют всевозможные вкусы и ароматы в зависимости от отдельных соединений, которые в конечном итоге реагируют. А поскольку прием пищи — это очень сенсорный опыт, эти продукты обычно улучшают вкусовые качества, вкус и/или запах пищи, побуждая нас есть и наслаждаться».

Чтобы было ясно, реакция Майяра — это не просто реакция. Это множество небольших одновременных химических реакций, которые происходят, когда белки и сахара в вашей пище трансформируются под воздействием тепла.А поскольку одновременно происходит так много реакций, получается много сложных ароматов и много оттенков этого привлекательного золотисто-коричневого цвета.

«Температура приготовления, время, pH и содержание воды являются ключевыми факторами, влияющими на реакцию Майяра», — объясняет Шэнмин Санг, доктор философии. Профессор Лаборатории функциональных пищевых продуктов и здоровья человека Государственного университета Северной Каролины A&T в Исследовательском кампусе Северной Каролины. «Управление этими факторами в домашней кулинарии и в пищевой промышленности широко используется для контроля конечного цвета и вкуса продуктов и пищевых продуктов.”

Луи Камиль Майяр был французским химиком, который разбирался в науке об обжаривании пищи. Он обнаружил, что аминокислоты и сахара в пищевых молекулах изменяются примерно на 350 градусов, изменяя цвет и создавая новые вкусовые характеристики. Сырые ингредиенты не только изменили цвет, но и произвели углекислый газ. Это был 1912 год. Майяр искал прорывы в медицине. Но даже несмотря на то, что Майяр открыл эту реакцию, он так и не понял науку, стоящую за подрумяниванием пищи.

Этого не происходило до 1953 года, когда Джон Ходж, химик из Министерства сельского хозяйства США, в статье, опубликованной в журнале «Сельское хозяйство и пищевая химия», описал точные химические процессы. Конечно, все это не означает, что все нужно готовить при 350 градусах. Некоторые продукты требуют более высокой температуры. Но если вы случайно выбросите направления, 350 градусов — хорошее правило. Или, как сказал бы Майяр, золотое правило.

— Фрэнк Графф

  Фрэнк Графф — продюсер/репортер UNC-TV, специализирующийся на Sci NC, вещании и научном онлайн-сериале.

 

 

Что происходит во время реакции Майяра?

Реакция Майяра отвечает за золотисто-коричневый цвет картофеля фри

В 1912 году французский ученый Луи Камиль Майяр искал способы синтеза белков in vitro. Во время своей работы изменения цвета и возникающие запахи побудили его описать реакции, которые происходят между редуцирующими сахарами и аминокислотами, сначала с глицином и глюкозой. Затем Майяр описал образование соединений темного цвета, которые он назвал меланоидинами.Позднее он установил порядок реакционной способности типов сахаров, реагирующих с различными аминокислотами. В конце концов он написал и опубликовал 14 статей о реакциях между сахарами и аминокислотами. Однако механизмы или особенности того, как происходит каждая реакция, оставались загадкой до 1950-х годов. Это было в 1953 году, когда американский химик Джон Э. Ходж опубликовал статью, описывающую механизм реакции. К 1950-м годам в литературе этот сложный набор реакций стал называться реакцией Майяра.

Давайте дальше обсудим.

ЧТО ТАКОЕ РЕАКЦИЯ МЕЙЯРА?

Реакция Майяра представляет собой сложный набор реакций между сахарами и аминокислотами при повышенных температурах. Реакция Майяра, наряду с карамелизацией, является разновидностью неферментативного потемнения; они производят коричневые пигменты в пище без присутствия ферментов. Поскольку для реакции Майяра требуются аминокислоты, она протекает в большинстве белковосодержащих продуктов. Он отвечает за вкус и заманчивое подрумянивание хлеба, стейков, поджаренных орехов, шоколада, кофе и картофеля фри.Реакция Майяра может привести к образованию нескольких сотен вкусовых соединений. Это зависит от многих переменных, таких как температура приготовления, время приготовления и компоненты в пище.


Вам также может понравиться: Наука о карамелизации


Одним из способов получения искусственных ароматизаторов является реакция Майяра. По этой причине реакция Майяра имеет большое значение не только в кулинарии, но и в производстве пищевых продуктов.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВРЕМЯ РЕАКЦИИ МЕЙЯРА?

Реакция Майяра состоит из тепла, сахаров и белков.Чтобы произошла реакция, требуется тепло, чтобы аминокислоты и сахара реагировали вместе. Обычно это происходит при 284ºF (140ºC). При такой температуре продукты, богатые белком, становятся коричневыми. Мы можем наблюдать их в корке жареной свинины, картофеле фри и обжаренном стейке. Когда кофе обжаривается, меланоидины составляют до 25% обжаренных кофейных зерен. Но что интересно, потемнение продуктов — это всего лишь часть реакции Майяра. Пока пища готовится, аминокислоты и сахара реагируют и объединяются, образуя новые вкусовые соединения.

Затем слитые молекулы сталкиваются с другими, чтобы объединиться, разделиться и преобразоваться. Таким образом, могут образовываться более сложные ароматические молекулы. Их движение ускоряется при повышении температуры примерно до 302ºF (150ºC), образуя больше соединений в два раза быстрее. Улучшение вкуса достигает максимума при температуре около 320°F (160°C). В этот момент могут быть восприняты вкусовые профили, такие как ореховый, мясной, карамельный и солодовый.

В ходе реакции Майяра могут образовываться различные вкусовые соединения.Это зависит от аминокислоты или присутствующих сахаров. Например, серосодержащая аминокислота цистеин реагирует с сахарами с образованием тиазолов и тиофенов, соединений, ответственных за вкус жареного мяса в красном мясе.

Однако следует избегать приготовления пищи при температуре около 356°F (180°C) или выше. Если пища достигает этой температуры, начинается реакция пиролиза или разложения. Это приведет к тому, что пища почернеет, ароматы исчезнут, оставив только едкий и горький привкус. Кроме того, макроэлементы углеводы, белки и жиры начнут разрушаться, образуя вредные вещества.И некоторые из них, возможно, канцерогенны.

Более пристальный взгляд на химию реакции Майяра

На этот раз давайте подробнее рассмотрим, что происходит во время реакции Майяра.

Все начинается с того, что карбонильная группа (связь С=О) сахара реагирует с азотом аминогруппы аминокислот и белков. Аминогруппа состоит из одного атома азота и двух атомов водорода (NH 2 ). Так вот, это первая стадия цепочки реакций, как определил Ходж.В результате реакции между ними образуется нестабильное соединение гликозиламина.

На втором этапе соединение глюкозамина подвергается изомеризации или перегруппировке Амадори с образованием кетозаминов (и перегруппировке Хейнса для кетоз). Затем следует ряд реакций, приводящих к образованию продукта Амадори.

Далее происходит перегруппировка, дегидратация, разложение и/или реакция промежуточных продуктов Амадори. В результате этих реакций образуются различные соединения, в том числе фурфуроловые соединения, редуктоны и дегидроредуктоны.К ним также относятся продукты гидролитического деления с короткой цепью, такие как ацетол, диацетил и пирувальдегид, которые подвергаются разложению по Штрекеру. Деградация по Штрекеру превращает α-аминокислоту путем окисления в соответствующий альдегид, содержащий боковую цепь. Альдегиды придают аромат какао, арахиса, хлеба и других жареных продуктов. Дикарбонильные соединения также реагируют с большим количеством аминокислот с образованием большего количества продуктов реакции Майяра.

На третьем и последнем этапе промежуточные продукты Майяра вступают в реакцию с образованием гетероциклических ароматических соединений.Реакционноспособные карбонильные (HMF, фурфуралы и другие соединения) соединения, содержащие аминогруппы, полимеризуются. Это приводит к образованию коричневых низкомолекулярных пигментов, называемых меланоидинами. Меланоидины отвечают за темный цвет пива, жареного кофе, подрумяненного мяса и хлеба (fennena page 105

).

Редуцирующие сахара

Хотя верно то, что для протекания реакции Майяра необходимы сахара, не все сахара хорошо работают в этой реакции. Говоря о реакции Майяра, необходим особый тип сахаров, называемый «восстанавливающими сахарами».Восстанавливающие сахара — это сахара, содержащие либо свободную кетоновую (-CO-), либо альдегидную (-CHO) группу. Они могут выступать восстановителем в химических реакциях, к которым, безусловно, относится и реакция Майяра. Почему название «восстанавливающий сахар» связано с реакцией, которая происходит между C=O и другим соединением. Если условия благоприятны, C=O прореагирует и заставит другое соединение восстановиться в его электронном состоянии. Проще говоря, это сахара, которые отдают электроны другой молекуле.

Моносахариды имеют свободную альдегидную или кетоновую группу и поэтому являются восстанавливающими сахарами

. Все моносахариды, включая глюкозу, галактозу и фруктозу, являются восстанавливающими сахарами.В то время как многие дисахариды, к которым относятся мальтоза и лактоза, также имеют восстанавливающую форму. Это происходит только тогда, когда один из аномерных атомов углерода преобразуется в формат с открытой цепью. Молекулы сахара могут иметь две разные структуры: открытую цепь и кольцо или замкнутую форму.


Вам также может понравиться: Карамельный краситель (E150): что это за пищевая добавка?


Процесс раскрытия кольца — это то, что дает C=O на аномерном углероде. Эта карбонильная группа, образовавшаяся при раскрытии кольца, может участвовать в реакции Майяра.У некоторых сахаров раскрытие кольца не происходит. В случае сахарозы аномерный углерод не является свободным, потому что он используется для удержания вместе простых сахаров глюкозы и фруктозы. Следовательно, аномерный углерод не открывает структуру для реакции сахарозы в реакции Майяра.

Сахарные спирты или полиолы являются заменителями сахара в низкокалорийных пищевых продуктах. Они также не участвуют в реакции Майяра. Вот почему сорбит не дает подрумянивания при использовании в выпечке или приготовлении пищи.

Аминокислоты и белки

Аминокислоты являются строительными блоками белков. Это вторые реагенты, участвующие в реакции Майяра. В начале реакции азот аминогруппы связывается с аномерным углеродом восстанавливающего сахара. Сочетание азота аминогрупп и восстанавливающего сахара называется реакцией дегидратации. Характеризуется потерей молекулы воды. Продукт дегидратации перегруппировывается, образуя соединение Амадори

.

Существует 20 аминокислот.Каждый из них имеет аминогруппу. Аминокислота лизин имеет боковую цепь, которая содержит дополнительную аминогруппу. Лизин также является наиболее реакционноспособной аминокислотой. Он великолепно подрумянивается в продуктах, богатых рибозой. Белки, содержащие лизин, в выпечке придают насыщенный вкус и темный цвет при поджаривании. Аминокислота цистеин также хорошо сочетается с рибозой. В результате реакции между ними образуется более 200 различных летучих соединений (сильный мясной вкус и аромат). Помимо лизина, глицин, триптофан и тирозин также являются аминокислотами с высоким коричневым цветом.

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ МАЙЯРА

Реакция Майяра может производить сотни вкусовых и ароматических соединений, которые затем могут перемещаться бесчисленными способами, образуя новые соединения. Вот некоторые.

, ,
СОЕДИНЕНИЕ КЛАСС ВКУС / АРОМАТ FOOD
ацилпиридинов Cracker типа Злаки
Alkylpyrazines Жареный, ореховый Кофе
Алкилпиридины Жесткий, горький, сжигательный, зеленый солод, кофе, ячмт
Furans, Furanones и Pyranones Caramel-Like, , , . запеченный хлебные злаки Подогреваемых продуктов
пирролы злаковых как кофе, крупы
оксазолов ореховые, сладкий, зеленый кофе, какао, мясо
тиофена Meaty, жареные Вареное мясо

ВЛИЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ T РЕАКЦИЯ МЕЙЯРА

На скорость реакции Майяра влияет несколько факторов.Они также определяют образующиеся ароматические или вкусовые соединения.

Реагирующие сахара и аминокислоты

Природа реагирующих сахаров и аминогрупп сильно влияет на скорость реакции, а также на характер реакции Майяра. Вот почему каждый продукт может приобретать различный характер подрумянивания.

Среди 20 аминокислот лизин является наиболее реакционноспособным из-за наличия в нем свободной ε-аминогруппы. Однако в большинстве пищевых белков, поскольку это лимитирующая незаменимая аминокислота, ее разрушение может значительно снизить пищевую ценность белка.Ионы аммония также легче реагируют с восстанавливающими сахарами, чем с аминами. И хотя аминокислоты, пептиды и белки могут вступать в реакцию Майяра, реакционная способность белков во многом обусловлена ​​наличием свободной ε-аминогруппы лизина. Также могут реагировать тиоловая группа цистеина и гуанидильная группа аргинина.

Продукты, богатые редуцирующими сахарами, также очень реакционноспособны. Это объясняет, почему лизин, содержащийся в молоке, разрушается быстрее, чем в других продуктах.С точки зрения классификации функциональных групп альдозы (с альдегидной группой) более реакционноспособны с аминокислотой, чем кетозы (с кетоновой группой). Некоторые исследования показали, что D-фруктоза (кетоза) более активна в реакции Майяра, чем D-глюкоза (альдоза). Хотя сахароза является невосстанавливающим сахаром, она может расщепляться на фруктозу и глюкозу при повышенной температуре и по-прежнему способствовать реакциям Майяра.

Одним из быстрых способов увеличить скорость реакции Майяра является добавление восстанавливающего сахара (например, фруктозы и глюкозы) или белка (молоко, яйцо).

Влага

Вода замедляет скорость реакции Майяра. Отчасти это связано с тем, что вода поглощает воду во время нагревания. При значительном количестве воды в пище температура пищи будет оставаться на уровне точки кипения воды 212 °F (100 °C).

При нагревании содержание воды на поверхности пищевого продукта уменьшается, поверхность высыхает и повышается температура, необходимая для протекания реакции Майяра. Затем влага вытягивается изнутри, заправляя поверхность предшественниками реакции Майяра моносахаридами и аминокислотами.Вот почему реакция Майяра наиболее сильна на поверхности, например, на говяжьем суставе. У выпеченных изделий поверхность коричневая и сухая, а середина влажная и непрореагировавшая.

При таких способах приготовления, как жарка, запекание и приготовление на гриле, продукты приобретают коричневую поверхность. С другой стороны, влажные методы приготовления, такие как варка, варка и приготовление на пару, дают только приготовленные и влажные продукты. Эти продукты не станут коричневыми и не будут иметь привкуса реакции Майяра.

Уровень pH

Погружение кренделей в щелочь увеличивает скорость реакции Майяра.

Уровень pH (кислотность или щелочность) сильно влияет на скорость потемнения продуктов по Майяру.Чем более щелочной или щелочной является пища, тем выше скорость подрумянивания. Как правило, скорость потемнения может увеличиться в несколько раз, когда рН выше 7 (нейтральный рН). Скорость подрумянивания можно легко наблюдать, когда крендельки опускают в щелочь, а затем готовят. Щелок — это в основном раствор гидроксида калия или натрия — сильный основной или щелочной.

Погружение в щелочь создает щелочной pH на поверхности кренделя. Это позволяет реакции Майяра протекать даже при более низких температурах.Кроме того, время выпекания сокращается без ущерба для развития вкуса и подрумянивания. В некоторых рецептах пищевая сода или бикарбонат натрия не являются обязательными ингредиентами, но их часто добавляют во время приготовления, чтобы запустить реакцию Майяра.

Но как именно pH влияет на скорость реакции Майяра?

В щелочных условиях молекулы сахара находятся в форме с открытым кольцом. Следовательно, аномерный углерод способен реагировать с аминогруппой. С другой стороны, в кислых условиях восстанавливающие сахара находятся в кольцевой конформации.Следовательно, они не могут реагировать. Кроме того, аминогруппа становится протонированным ионом аммония, который не реагирует. Повышение уровня pH удаляет протон из аминогруппы, что приводит к протеканию реакции.

Температура

Реакция Майяра обычно возникает при нагревании пищи. Но это не означает, что сахара и аминокислоты не реагируют при более низких температурах, потому что они реагируют. Но не с заметной скоростью. Выдержанное шампанское по-прежнему приобретает желтый цвет из-за белков и сахаров в винограде, подвергающихся реакции Майяра.Но поскольку температура низкая, реакция, ответственная за образование желтых соединений Майяра, будет очень медленной.

В большинстве пищевых продуктов, особенно богатых белком, реакция Майяра начинает производить ароматические соединения и меланоидины при 284ºF (140ºC). Температура необходима для увеличения количества столкновений и количества молекул с достаточной энергией для совместной реакции. По мере повышения температуры молекулярные изменения продолжаются, создавая больше вкусовых и ароматических соединений.

ВОЗМОЖНО КАНЦЕРОГЕННЫЙ АКРИЛАМИД

Реакция Майяра — очень важный процесс в пищевых продуктах. Это придает им лучший вкус, аромат и цвет.

Однако, как мы уже упоминали ранее, приготовление пищи при высоких температурах провоцирует образование вредных веществ. Пожалуй, наиболее опасным токсичным побочным продуктом реакции Майяра является акриламид. После полимеризации акриламид используется учеными для анализа размера белка, а также для производства пластика.Акриламид также присутствует в табачном дыме.

Но при изучении реакции Майяра в 2002 году ученые обнаружили небольшое количество акриламида в пищевых продуктах. Уровни акриламида были выше в продуктах с высокой степенью переработки, включая картофельные чипсы и картофель фри. Дальнейшие исследования также показали, что акриламид также присутствует в печенье, крупах, крекерах и хлебе. Это соединение образуется при нагревании пищи при температуре выше 284 ° F (120 ° C) путем жарки, запекания и жарки.


Вам также может понравиться: Корейское исследование: пережаривание во фритюрнице приводит к отравлению


Акриламид не является природным соединением.Но продукт реакции Майяра между аминокислотой, в основном аспарагином, и некоторыми редуцирующими сахарами. С момента его обнаружения в пищевых продуктах в 2002 году были проведены многочисленные исследования для определения его потенциала в качестве канцерогена для человека. В исследованиях на грызунах результаты выявили увеличение вероятности развития опухолей и генной мутации. Эксперты Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) согласны с тем, что акриламид в продуктах питания увеличивает риск развития рака. А в 2010 году Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации и Всемирной организации здравоохранения (JECFA) пришел к выводу, что акриламид представляет опасность для здоровья человека.Тем не менее, регулирующие органы рекомендовали дальнейшие исследования, чтобы полностью определить полное влияние на рацион человека.


Другие ссылки:

деМан, Дж. Финли, В. Джеффри Херст, Чанг Йонг Ли (2018).  Основы пищевой химии (4-е издание) . Спрингер.

В. Вацлавик и Э. Кристиан (2014). Основы пищевой науки (4-е издание) . Спрингер.

М. Уоллерт, К. Колаброй, Б. Келли, Дж. Провост (2016 г.). Наука кулинарии: понимание биологии и химии, лежащей в основе еды и кулинарии .Джон Вили и сыновья, Inc

Г. Марк (2018). Пищевая наука и кулинарное искусство. Академическая пресса.

С. Дамодаран, К. Паркин (2017 г.). Пищевая химия Феннема (5-е издание) . КПР Пресс.

С. Фарримонд (2017). Наука кулинарии: ответы на все вопросы, чтобы усовершенствовать кулинарию . Издательство ДК.

Мороженое – Нью-Йорк: история в шоколаде

Моя история с мороженым, вероятно, отражает историю большинства других поваров: от незнания того, что я делаю, до полной одержимости его внутренней работой.По мере того, как человек начинает лучше понимать мороженое, он становится одновременно проще и, как ни странно, намного сложнее. Чем больше вы знаете, тем больше вы понимаете, что не знаете.

Позвольте мне быть честным — это не будет эпическим трактатом о мороженом или последним словом по теме, автором которой я совершенно не обладаю. Вместо этого я предложу несколько очевидных (или не столь очевидных) концепций, которые могут просто послужить отправной точкой для более глубокого изучения предмета.


ПЯТЬ Вещей, которые следует учитывать при выборе мороженого

1.Хотя может и не быть одной «идеальной» формулы мороженого, эту формулу можно составить так же, как алгебраическое уравнение, исходя из желаемого конечного результата. Ключом к успеху является знание того, какие компоненты относительно статичны, а какие изменчивы. А затем нужно знать, как ваши ингредиенты поставляют эти основные компоненты.

В общем случае формулы мороженого и их составляющие компоненты можно поместить в следующие диапазоны:

Молочный жир 10–16 %

Сухой остаток яичного желтка 0–2 %

Обезжиренные сухие вещества молока 9–12 %

Подсластители 12% – 16%

Стабилизаторы и эмульгаторы 0% – 1.0%

Вода 55% – 64%

Конечно, есть исключения. Продукты в стиле джелато часто имеют содержание жира в диапазоне 7-8%; продукты с мягкой подачей могут содержать 5% жира или меньше. Мои собственные молочные смеси, как правило, попадают в диапазон 7-9%, хотя технически я никогда не мог бы с коммерческой точки зрения назвать это «мороженым» , которое согласно законодательству США содержит не менее 10% молочного жира .

Решающее значение для понимания того, как создать формулу мороженого, имеет знание состава ваших ингредиентов.Конечно, я думаю, что эта основная информация важна независимо от подготовки. Знание состава, структуры и функций ингредиентов дает повару настоящую силу. Вместо того, чтобы думать о молоке просто как о «молоке», нужно смотреть на него как на систему воды, жира, белка и сахара; его структура представляет собой одновременно эмульсию , суспензию и раствор .

Ниже приведена полезная таблица для сравнения состава молока и его часто используемых производных:

И если мы используем яичные желтки в формуле, полезно знать следующее:

Один «большой» яичный желток = 20 г

Состоит примерно из:

50% воды

10% белков

30% жира

10% лецитин

 

Молочный жир и подсластители будут рассмотрены ниже, но сами по себе эти диаграммы могут сразу указать нам путь к разработке новых рецептов мороженого или перепроектированию существующих рецептов, чтобы увидеть, где его компоненты могут располагаться в спектре рецептур.

2. Вода, содержащая растворенные твердые вещества, такие как соль и подсластители, подвержена влиянию того, что мы называем коллигативными свойствами . Эти растворенные вещества повышают температуру кипения воды в верхней части температурного диапазона, а в нижней части снижают температуру замерзания воды. Именно это свойство понижения точки замерзания делает мороженое вообще возможным — при температуре подачи ниже точки замерзания воды оно становится достаточно мягким, чтобы его можно было черпать и жевать.

Различные растворенные вещества — ради нашего обсуждения, подсластители — будут снижать температуру замерзания воды в разной степени. Измерение, которое мы используем для корреляции понижения точки замерзания, представляет собой молекулярную массу подсластителя: чем ниже молекулярная масса, тем сильнее эффект понижения точки замерзания. Сахароза, например, имеет молекулярную массу около «342», фруктоза — около «180», а средняя глюкоза — «428». При этом мы можем сказать, что раствор фруктозы понизит температуру замерзания воды почти в два раза по сравнению с сахарозой, а раствор глюкозы повысит температуру замерзания.Что это значит для производителя мороженого? Проще говоря, мы можем использовать несколько подсластителей, чтобы изменить точку замерзания – относительную твердость или мягкость – мороженого.

Различные подсластители также обладают разной «подслащивающей способностью», что позволяет нам точно регулировать воспринимаемую сладость в дополнение к регулированию понижения точки замерзания, сохраняя при этом довольно постоянный процент от общего количества подсластителей. Сахарозе присваивается сладость «100», фруктозе — около «125», а глюкозе — где-то в диапазоне «50» (глюкоза может обладать запутанным набором свойств в зависимости от того, как она обрабатывается — это вполне может быть ошибкой). другое обсуждение в разное время).Таким образом, для сравнения, замена части сахарозы в формуле фруктозой одновременно даст нам больше сладости, а также снизит температуру замерзания. Гораздо более полезным для нас является тот факт, что добавленная глюкоза будет менее сладкой, а также повысит температуру замерзания, что даст нам более твердую текстуру при более высоких температурах. Также полезно знать, что лактоза с относительно низкой ощутимой сладостью все равно будет снижать точку замерзания с той же скоростью, что и сахароза.

В приведенной ниже таблице показано приблизительное сравнение этих свойств различных подсластителей. RFDP относится к относительному понижению температуры замерзания по отношению к сахарозе, которому присвоен произвольный коэффициент «1». SP относится к подслащивающей способности. Колонка под Макс. % относится к общепринятому использованию в рецептурах мороженого. Эти цифры были взяты из разных источников в течение длительного периода времени — между источниками можно увидеть небольшие различия — особенно в отношении подслащивающей способности — но я думаю, что это дает нам хорошее ориентировочное руководство для работы.

Возможно, также стоит отметить молекулярную массу и RFDP хлорида натрия — соли — при значении «54» он снизит температуру замерзания воды более чем в шесть раз по сравнению с сахарозой (почему мы кладем на обледенелые дороги соль, а не сахар!) . А этанол — компонент спирта — снизит температуру замерзания в семь раз по сравнению с сахарозой с ее молекулярной массой «46». Приготовление мороженого с алкоголем часто может вызывать разочарование; следует учитывать два общих практических правила: необходимость для снижения содержания растворенных твердых веществ (до 23-25%) и добавление не более 7% чистого спирта .Рецептуры также должны быть скорректированы при добавлении таких ингредиентов, как шоколад и фрукты, которые могут содержать подсластители, воду или собственные жиры. Я знаю, математика стала намного сложнее.

3. Помимо сливочного ощущения во рту, содержание молочного жира в мороженом определяет его основную физическую структуру. Лучший способ понять структуру мороженого — сделать шаг назад и сначала рассмотреть структуру взбитых сливок. Когда мы взбиваем густые сливки, мы можем начать визуализировать отдельные частицы жира, кружащиеся вокруг непрерывной фазы воды, врезающиеся друг в друга почти как в мошной яме (мой любимый способ описать это).Мы знаем, что сливки лучше всего взбиваются, когда они холодные; это связано с тем, что при низких температурах большая часть молочного жира кристаллизуется – в твердом состоянии, что позволяет отдельным частицам прилипать друг к другу, сохраняя до некоторой степени свою идентичность (в отличие от простого слияния в более крупные и более крупные частицы жира). С помощью некоторых молочных белков эти частично слипшиеся частицы жира начинают формировать своего рода «строительные леса» — твердую структуру, которая также улавливает пузырьки воздуха, которые включаются в сливки во время их взбивания.Хорошо, это взбитые сливки.

Понимание структуры взбитых сливок помогает нам понять структуру мороженого, потому что на микроскопическом уровне они действительно очень похожи — единственное отличие состоит в том, что обычно в водной фазе мороженого растворено гораздо больше «веществ». (подсластители) и что часть воды существует в виде льда. Ниже представлен набор иллюстраций, иллюстрирующих эту идею, любезно предоставленный моим другом Сезаром Вегой и одним из его наставников по мороженому Дугласом Гоффом (2007):

.

  

В формировании структуры готового мороженого также важен относительный размер и дисперсность частиц молочного жира.Мы почти всегда нагреваем наши основы для мороженого, чтобы растворить подсластители, приготовить белки и пастеризовать конечную смесь. Это тепло разжижает ранее кристаллизованный молочный жир; при охлаждении молочный жир будет иметь тенденцию к образованию крупных частиц жира. В последние годы я стал фанатиком гомогенизации смеси после приготовления, чтобы помочь в разрушении этих частиц жира, которые в конечном итоге уступают место лучшей структуре. Тщательное взбивание погружным блендером, хотя и не является идеальным инструментом, безусловно, даст лучшие результаты, чем полный пропуск этого шага.Период старения также важен, среди прочего, поскольку он позволяет этим частицам молочного жира должным образом кристаллизоваться.

Короче говоря, понимание того, как молочный жир в нашем мороженом ведет себя на этом базовом структурном уровне, может привести нас к определенным определениям того, как мы обрабатываем мороженое, его взбитость и свойства плавления. Еще пища для размышлений: центрифугирование мороженого в морозильной камере периодического действия позволяет частично слипаться жиру («строительным лесам»), в то время как обработка того же мороженого в PacoJet просто «нарезает» уже замороженную основу на более мелкие частицы.Интересный эксперимент, который стоит попробовать, — это сравнение таяния одинаковых рецептов мороженого, обрабатываемых в каждой машине. Как вы думаете, какое мороженое может растаять быстрее? Почему?

Еще пища для размышлений: не следует поощрять «перекручивание» мороженого исключительно по гигиеническим причинам, но мы также можем представить себе, насколько это может быть проблематично со структурной точки зрения…

4. Мороженое состоит из большого количества льда. Очевидно, да? Лед определяет его природу, однако неправильная рецептура или обращение могут привести к тому, что лед проявится как отрицательный атрибут – слишком много льда или кристаллы слишком большого размера.Два важных понятия, которые нужно помнить:

Количество растворенных веществ в незамерзшей водной фазе определяет объем образующихся кристаллов льда.

и

Скорость и скорость замораживания базовой смеси определяют размер кристаллов – чем ниже температура, тем быстрее замерзает основа, образуя наименьшие из возможных кристаллов льда. Эти кристаллы льда всегда будут в наибольшем количестве и наименьшем размере в тот момент, когда они будут извлечены из машины — они никогда не станут меньше .

Другими словами, если тип подсластителей, которые мы выбираем, будет определять понижение точки замерзания и общую сладость мороженого, сумма этих подсластителей будет определять , сколько воды превратится в лед . Легко. Также интересно рассмотреть идею концентрации замерзания : при замерзании раствора только чистая вода кристаллизуется в лед, что означает, что концентрация растворенных веществ в оставшейся незамерзшей воде увеличивается , что также означает, что температура замерзания этого вода продолжает падать по мере того, как все больше воды превращается в лед.Таким образом, даже при температуре около 3˚F/-16°C – ниже типичной температуры подачи мороженого – только около 72% всей воды в базовой смеси замерзает в виде льда . Остальное остается незамороженным в виде очень концентрированного раствора сахара.

И тогда мы обратимся к тому, чтобы эти кристаллы льда были как можно меньше. Все дело в скорости и температуре . Морозильник периодического действия высокого класса, который может обрабатывать мороженое за несколько минут, сделает мороженое более качественным, чем морозильник более низкого уровня, для замораживания которого может потребоваться гораздо больше времени.Это классический пример получения того, за что вы платите. Вместо того, чтобы использовать визуальные подсказки, чтобы определить, когда мороженое «готово», я обычно раскручиваю мороженое до температуры около -5˚C/23˚F (в этот момент только половина воды в смеси замерзла). и перенесите в морозильную камеру, чтобы полностью «затвердеть» мороженое. Отсюда понятно, что по мере того, как мороженое подвергается все более высоким температурам, часть этой замороженной воды будет таять, образуя все более крупные кристаллы, если и когда температура снова упадет.Обычно это называют тепловым ударом . Связанный, но немного отличающийся, аккреция , сплавление больших кристаллов льда, хранящихся при более высоких температурах с течением времени. Например, приемлемый «срок годности» — с точки зрения текстуры — мороженого, хранящегося при температуре -4°F/-20°C, может составлять до двух недель, но увеличьте температуру хранения до 5°F/-15°C и что срок годности резко падает до одного-двух дней.

Раскрутите мороженое как можно быстрее и храните его как можно холоднее.

5. Стабилизаторы и эмульгаторы действуют по-разному. Стабилизаторы в совокупности относятся к категории добавок — чаще всего полисахаридных гидроколлоидов, — которые воздействуют только на водную фазу. С технической точки зрения, стабилизаторы не взаимодействуют и не воздействуют непосредственно на эмульсии жира и воды.

ГИДРОКОЛЛОИД = ГИДРО + КОЛЛОИД = ВОДА + СТРУКТУРА

Стабилизаторы

отвечают за придание вязкости незамерзшей части воды, улучшая общее ощущение во рту и повышая способность базовой смеси удерживать воздух во время процесса замораживания.Связывающая вода стабилизирует ее, так что она не может мигрировать внутри замороженного продукта. Без стабилизаторов мороженое очень быстро стало бы грубым и ледяным из-за миграции этой свободной воды и роста существующих кристаллов льда. Стабилизаторы улучшают (замедляют) плавление и помогают предотвратить тепловой удар.

 Эмульгаторы представляют собой группу соединений в мороженом, которые способствуют развитию соответствующей жировой структуры, необходимой для гладкого вкуса и хороших характеристик таяния, желаемых для мороженого.Присутствующие молочные белки действуют как начальные эмульгаторы и придают жиру необходимую стабильность. В мороженое добавляют дополнительные эмульгаторы, чтобы фактически снизить стабильность этой жировой эмульсии, заменив белки на поверхности жира, что приводит к более тонкой мембране, более склонной к слиянию во время взбивания.

Эмульгаторы

характеризуются молекулярной структурой, которая позволяет части молекулы легко «заякориваться» в воде, а другой части молекулы легче «прикрепляться» к жирам: гидрофильные и l ипофильные .Когда мы используем яичные желтки в основе для мороженого, 10% лецитина, которые они содержат, в некоторой степени выполняют эту функцию. Общие эмульгирующие добавки, используемые в коммерческих смесях стабилизаторов, включают моно- и диглицериды или полисорбат 80 .

Когда смесь подвергается взбиванию в морозильной камере периодического действия, жировая эмульсия начинает частично разрушаться, а частицы жира начинают дестабилизироваться. Как упоминалось ранее, пузырьки воздуха, которые вбиваются в смесь, стабилизируются этой частично слипшейся «подставкой» из жира.Если бы эмульгаторы не добавлялись, шарики жира имели бы «хаотичную» структуру, устойчивую к слиянию, что приводило бы к более слабой структуре и менее желательной текстуре. Интересно, что по мере увеличения содержания молочного жира в основе потребность в смеси стабилизаторов снижается.

Здесь прикреплена моя стандартная формула, которую после нескольких лет доработок я часто использую для построения, добавляя другие ингредиенты. Но начать с нуля самостоятельно стоит того.

Ванильное мороженое – Opusculum

Существует множество ресурсов, из которых я собирал эту информацию с течением времени и из которых можно продолжить изучение темы.Некоторые из моих любимых включают:

Мороженое , Х. Дуглас Гофф, Ричард В. Хартел

Замороженные десерты , Франсиско Мигоя

 

и Сегрети дель Джелато , Анджело Корвитто

http://www.angelocorvitto.com/

University of Guelph (Ontario), Dairy Education Series  

https://www.uogelph.ca/foodscience/мороженое

Также интересно, от моего гуру мороженого Сезара Веги:

Кухня как лаборатория: размышления о науке о еде и кулинарии, Сезар Вега, Джоб Уббинк и Эрик ван дер Линден

 

 

 

Чтобы узнать больше об основах науки о мороженом, я проведу краткий курс по этому предмету 30 июля 2014 года в Институте кулинарного образования в Нью-Йорке!

 

Нравится:

Нравится Загрузка…

Что такое реакция Майяра?

Реакция Майяра
Реакция Майяра является частью искусства приготовления на гриле. Он отвечает не только за восхитительное подрумянивание вашего стейка, но и за его характерный аромат и сочный вкус. Другими словами, без реакции Майяра жарить мясо на гриле было бы скучно!


Филе идеально приготовленного на гриле стейка

Температура решает все
Дай тепла! Чем выше температура, тем быстрее происходят химические реакции.Эти основные правила химии применимы и к стейкам. Например, если бы вы готовили стейк в воде, вы не получили бы ни одного из этих восхитительных ароматов. Мясо станет только более сероватым на вид, и у него никогда не будет той хрустящей корочки, которую мы ищем грильярам. С другой стороны, вы всегда должны следить за тем, чтобы ваше мясо не готовилось при высоких температурах слишком долго . В Otto Grill Otto рекомендует жарить кусок мяса на сильном огне не более нескольких минут, иначе ваш ужин будет больше похож на уголь, чем на стейк.

Гриль Отто: машина Майяра

При температуре около 1500°F гриль Otto горячее, чем любой другой домашний гриль. Эта высокая теплоемкость создает идеальные условия для реакции Майяра. При такой высокой температуре химический процесс начинается быстрее, чем вы можете сказать «меланоидины», и ваше мясо становится золотисто-коричневым наслаждением, покрытым слоеной хрустящей корочкой. Отчетливый аромат гриля быстро проявляется в Otto Grill и обеспечивает первоклассный вкус.Для реакции Майяра требуется не только высокая температура гриля Отто, но и сухой жар. Вода внутри или вокруг мяса создает пар, предотвращая образование хрустящей корочки. Гриль Otto подает тепло сверху, так что жидкости стекают на поддон для сбора капель, позволяя реакции Майяра правильно прожарить стейк.

Правила реакции Майяра применимы не только к мясу. Вкусные химические соединения, известные как меланоидины, могут встречаться практически в любом типе пищи.Правило таково: чем больше белка, тем лучше. Например, сладкий картофель или рыба превращаются в настоящие ароматные пиршества при приготовлении на гриле Otto Grill. Даже карамелизация сахара, которая, например, происходит, когда вы поджигаете крем-брюле, представляет собой не что иное, как цепь химических реакций, запускаемых теплом. Спасибо, Майяр!

К машине Майяра – Гриль Отто

5 лучших советов по реакции Майяра от MÄNNKITCHEN

Майяр звучит как мой-яр.

Французы любят использовать много непроизносимых букв. С другой стороны, они также используют партию масла, так что они получают пропуск. Реакция Майяра названа в честь Луи-Камиля Майяра, французского химика, изучавшего «эффект потемнения» в 1912 году.

По сути, реакция Майяра отвечает за вкусы и ароматы , возникающие, когда пища нагревается настолько, что аминокислоты и сахара начинают танцевать вместе. Оптимальная температура составляет 280-330°F  , причем реакция тем быстрее, чем она горячее (или более щелочная).

 

Если вы оставите еду при этих температурах слишком долго, вы получите реакцию «Мой двор», когда обугленные продукты выбрасываются через парадную дверь во двор, сопровождаемый симфонией дымовых детекторов.   

 

Различные продукты реагируют по-разному во время реакции Майяра. Во время реакции создаются сотни различных ароматических соединений, которые взаимодействуют друг с другом и распадаются, образуя еще больше ароматических соединений. В результате получается сложный вкус, который был бы невозможен без длительного воздействия высокой температуры.

Список продуктов, улучшенных реакцией Майяра, бесконечен. Все, что вы готовите до тех пор, пока оно не станет темнее, зависит от него. Мясо и выпечка очевидны, но мы также можем поблагодарить Майяра за шоколад, кофе и все, что жарится во фритюре. По сути, если это вкусно, подумайте о Майяре.

Вода подавляет реакцию Майяра, поэтому очень немногие продукты улучшаются при кипячении. Я скандинав, поэтому свою долю вареной картошки, вареных овощей и вареной рыбы вытерпела.Варка — это фантастический способ приготовления, если вам нравятся ничем не примечательные вкусы, текстура и цвет. Он создает детское питание без маленьких аккуратных баночек. Горшок с кипящей водой – орудие убийства, а жертва – ароматизатор.  

Есть вариант получше: Переходи на темную сторону.

 

 5 лучших советов, как получить больше Майяра в своей жизни:

1. Хорошо сушить.  Вода подавляет реакцию Майяра. Если вы изо всех сил пытаетесь получить достойную инстаграмную корочку на своей еде, высушите ее перед приготовлением.Используйте бумажные полотенца, чтобы промокнуть мясо, прежде чем оно начнет нагреваться, и вы сразу же получите лучшее подрумянивание. Предварительно приготовьте овощи, которые содержат много влаги (грибы, лук и т. д.), прежде чем добавлять их в пироги с заварным кремом или пиццу, чтобы избежать застоя воды на продуктах и ​​размокших корок.

2. Предварительный нагрев. Грили, сковороды и духовки работают лучше, когда они горячие, прежде чем вы добавите продукты. Вы получите меньше пригорания, меньшее время приготовления и больше Майяра при предварительном разогреве.Я нагреваю сковороду в течение 4-5 минут на среднем огне, прежде чем добавлять в нее продукты. То же самое с моим грилем. У всех духовок есть индикаторы предварительного нагрева – используйте их.

3. Не толпитесь. Раньше я набивал сковороду мясом и овощами и удивлялся, почему блюда получаются пресными и кашицеобразными. Когда вы переполняете сковороду, вы снижаете температуру поверхности, и ваши ингредиенты выделяют влагу быстрее, чем тепло может ее испарить. В итоге вы варите/готовите еду на пару с нулевым расходом Майяра. Решение простое: пакетная обработка.   Никогда не наполняйте сковороду настолько, чтобы не было видно по крайней мере 20 % рабочей поверхности. Для одного обжаривания я могу приготовить 5-6 заходов, перекладывая идеально подрумяненные и подрумяненные мясо и овощи из сковороды в сервировочное блюдо, как только они будут почти готовы (они продолжают готовиться после снятия с огня), и добавляя еще одну порцию сырых ингредиентов в мою еще горячую сковороду. Это не занимает больше времени, а результаты превосходны по внешнему виду, текстуре и вкусу.

4.Не играй со своей едой.   Вы знаете, кто вы. Нависает над едой, пытаясь ее приготовить. Перевернуть гамбургеры 17 раз. Постоянно помешивая ингредиенты. Открывание дверцы духовки для «проверки» каждые 2 минуты, как на кухне эквивалент родителя-вертолета. Просто остановись. Перемещение пищи до того, как она успеет достичь температуры поверхности выше 280 F, предотвращает развитие вкуса. Убери руки и используй вместо этого нос. Не так — лицо обожжешь. Аромат происходящей реакции Майяра предупредит вас, когда ваша еда будет готова к переворачиванию.Если дымится, значит не готов. Если шипит, значит работает. Если это дым, вы ждали слишком долго. Развивайте способность чувствовать запах, когда продукты готовы к переворачиванию, и вы станете неудержимым многозадачником на кухне.

5. Обнимите бройлера.  Если вам хочется вкуса, пришло время заново познакомиться с жаровней в духовке. Да, это режим духового шкафа, который чаще всего ассоциируется с датчиками дыма , но хлеб, пицца, пироги, стейки, курица, макароны с сыром и почти все остальное, что выигрывает от хрустящей корочки на верхней поверхности, может быть улучшено за меньшее время. чем 3 минуты, когда ваш бройлер установлен на высокий уровень.Я рекомендую оставить дверцу духовки приоткрытой, чтобы вы могли все время наблюдать за своей едой. Забудьте об этом на мгновение, и вы будете выполнять неспортивную версию бега с олимпийским факелом к ​​двери.   Но делайте это правильно, и вы будете вознаграждены прекрасной едой с максимальным вкусом.

 

Кулинария — это наука: реакция Майяра

В 1912 году французский химик Луи Камиль Майяр опубликовал статью, в которой объяснял, что происходит, когда аминокислоты реагируют с сахарами при повышенных температурах 1 .И я думаю, вы думаете: ну и что? Что ж, оказалось, что эта химическая реакция является одной из самых важных реакций при приготовлении пищи, так как она приводит к тому, что обычно называют «подрумяниванием»!

Таким образом, когда вы готовите богатые белком продукты (например, мясо или морепродукты) при высоких температурах (всегда выше 150 °C), аминокислоты из белков и некоторые простые сахара, присутствующие в этих продуктах, химически перестраиваются вместе, создавая новые соединения. Затем эти новые соединения выстраиваются в различные типы кольцевых структур, которые отражают свет по-новому, что придает пище коричневый цвет.Однако на самом деле важен не цвет. Что важно, так это создаваемые новые вкусы и ароматы, которые также исходят от молекул, образующихся в пище во время приготовления. Первоначальные кольца, полученные из аминокислот и сахаров, продолжают реагировать более сложным образом, создавая сотни новых молекул, которые создают различные ароматы в химическом процессе, который сегодня известен как реакция Майяра.

Хотя большинство продуктов можно «подрумянить» в результате реакции Майяра, окончательный вкус каждого продукта, конечно же, отличается.Причина в том, что аминокислоты и сахара, которые начинают реакцию, различны в разных продуктах и, следовательно, они генерируют разные молекулы с разным вкусом (хотя в конце концов общий принцип реакции будет в основном одинаковым). Кроме того, реакция Майяра требует очень высоких температур, но сухих поверхностей, поэтому, если вы попытаетесь подрумянить куриную грудку, которую готовите, но у вас в кастрюле достаточно воды, вы точно этого не получите! Причина не в том, что вода тормозит реакцию, а в том, что вода будет фиксировать температуру до точки кипения (100 °C), чего недостаточно для протекания реакции.Если нужно ускорить реакцию, температуру приготовления можно увеличить, чтобы ускорить испарение воды и увеличить скорость химических реакций. Тем не менее, температура не должна быть выше 180 °C, так как при этой температуре начинается пиролиз (горение), а все мы знаем, что слишком сильное горение вызывает горечь, которая может испортить вашу еду (а также произвести конечные продукты, которые считаются канцерогенными) 2 .

Так что на самом деле эта химическая реакция — большая часть нашей жизни! Просто чтобы привести несколько примеров, реакция Майяра отвечает за подрумянивание хлеба в тосты, цвет пива или поджаренного кофе или запах жареного бекона.Важно отметить, что эта реакция отличается от карамелизации, которая также делает продукты коричневыми, но происходит по другому процессу. В случае карамелизации химическая реакция происходит только между сахарами и обычно требует более высоких температур.

Однако важно знать, что реакции Майяра и реакции карамелизации могут происходить в одном и том же типе пищевых продуктов, каждая из которых по-разному влияет на вкус.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.